Κριτήρια και παράμετροι σχεδιασμού: γεωλογικός χαρακτηρισμός της θέσεως του έργου, τασικό πεδίο, έδαφος, βράχος, ασυνέχειες, βραχόμαζα, προσομοιώματα βραχόμαζας, ετερογενείς βραχόμαζες, αρχές συμπεριφοράς. Αντοχή και παραμορφωσιμότητα της βραχόμαζας, αξιοπιστία προσδιορισμών. Πεδίο τάσεων και παραμορφώσεων γύρω από σήραγγες και υπόγειες κοιλότητες, αβαθείς ή βαθειές: επιλύσεις ελαστικές και ελαστοπλαστικές. Κριτήρια αστοχίας και μηχανισμοί αστοχίας του βράχου – βραχόμαζας. Αστάθειες (α) λόγω αδυναμίας της βραχόμαζας έναντι του τασικού πεδίου, (β) λόγω δομικών ατελειών. Το θέμα επιλογής των κατάλληλων γεωτεχνικών παραμέτρων. Συστήματα ταξινόμησης για σήραγγες (Terzaghi, RMR, Q, GSI) και εμπειρικές μέθοδοι σχεδιασμού – πεδία εφαρμογών και περιορισμοί. Εκτίμηση του φαινομένου και του μεγέθους των συγκλίσεων και σχεδιασμός σε ασθενείς βραχόμαζες. Μηχανισμός χαλάρωσης βραχόμαζας - τοξωτή λειτουργία, εκτίμηση πιέσεων. Αρχές της μεθόδου διανοίξεως σηράγγων «ΝΑΤΜ» - σχεδιασμός μέσω της παρακολούθησης της συμπεριφοράς. “Μέθοδος συγκλίσεως-αποτονώσεως”. Αρχές υπολογισμού των προσωρινών μέτρων υποστήριξης. Αναλαμβανόμενα φορτία από τις μόνιμες επενδύσεις. Αλληλεπίδραση επένδυσης εδάφους. Σχεδιασμός σε ειδικές καταστάσεις: σήραγγες σε πολύ μεγάλα βάθη (ψαθυρή θραύση, «εκτινάξεις πετρωμάτων»), σε διογκούμενα πετρώματα, σε καταρρέουσες βραχόμαζες (κατακλασίτες), σε καρστικά πετρώματα, σε τεκτονικά ενεργές περιοχές. Υπόγεια νερά και αντιμετώπιση. Στο μάθημα συμπεριλαμβάνεται εκπαιδευτική εκδρομή στην οποία είναι υποχρεωτική η επιτυχής συμμετοχή των φοιτητών του ΔΠΜΣ.