ΚΑΡΑΚΟΥΛΑΚΗΣ Σ. ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ Ν.

Transcript

1 Αλεξάνδρειο Τεχνολογικό Ίδρυμα Θεσσαλονίκης Τμήμα Έργων Υποδομής Πτυχιακή Εργασία: Το φαινόμενο της κατολίσθησης στον Ελλαδικό χώρο Φοιτητές: ΚΑΡΑΚΟΥΛΑΚΗΣ Σ. ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ Ν. Επιβλέπων καθηγητής: κ. Κονιτοπουλος

2 Σεπτέμβριος 2012 Πίνακας Περιεχομένων 1 Εισαγωγή Βιβλιογραφική ανασκόπησης του φαινομένου της κατολίσθησης Εισαγωγή στο φαινόμενο της κατολίσθησης Εννοιολογικός προσδιορισμός του φαινομένου της κατολίσθησης Ονοματολογία Ταξινόμηση των κατολισθήσεων Πτώσεις Ανατροπές (Topples) Ολισθήσεις (Slides) Πλευρικές εκτάσεις (Lateral Spreading) Ροές (Flows) Σύνθετες μετακινήσεις Ενεργότητα κατολισθήσεων Ταχύτητα μετακίνησης Αίτια Κατολισθήσεων Ταξινόμηση παραγόντων εκδήλωσης κατολισθήσεων Μέτρα αντιμετώπισης των κατολισθήσεων Περιοχές επιρρεπείς σε κατολισθήσεις και μέθοδοι αποκατάστασης Γεωλογικά- Τεχνικογεωλογικά χαρακτηριστικά του Ελληνικού χώρου Εισαγωγή Γεωλογική και τεκτονική δομή Τεχνικο-Γεωλογικές συνθήκες Τερτατογενείς σχηματισμοί Νεογενείς σχηματισμοί Μολασσικές αποθέσεις [Type text] Page 2

3 3.3.4 Φλύσχης Ανθρακικά πετρώματα Σχιστοκερατολιθική διάπλαση Μεταμορφωμένα πετρώματα Εκρηξιγενή πετρώματα Γεωμορφολογικές Συνθήκες Κλιματολογικές Συνθήκες- Βροχοπτώσεις Όρια βροχοπτώσεων στην εκδήλωση κατολισθήσεων Κατολισθητικά φαινόμενα στην Ελλάδα Αναφορές κατολισθήσεων στον Ελλαδικό χώρο Η Κατολίσθηση στην Αγ. Άννα της Β. Εύβοιας Εισαγωγή Γεωλογικά δεδομένα της ευρύτερης περιοχής Οι επικρατούσες συνθήκες στο χώρο της κατολίσθησης Μορφολογική εικόνα, μηχανισμός και αίτια γένεσης της κατολίσθησης Κατολίσθηση στην περιοχή της Χ.Θ. 123 του αυτοκινητοδρόμου Κορίνθου- Τριπόλεως Εισαγωγή Γεωμορφολογία- Γεωλογία Μηχανισμός κατολισθητικού φαινομένου Έργα σταθεροποίησης και αποκατάστασης Κατολίσθηση στην περιοχή Τσάκωνας του Ν. Αρκαδίας Εισαγωγή Περιγραφή της αστοχίας Παράγοντες που επηρέασαν την εκδήλωση της αστοχίας Η κατολίσθηση ανάντη του Σ/Δ σταθμού στον Πλαταμώνα [Type text] Page 3

4 4.4.1 Εισαγωγή Στοιχεία έργου- Στρωματογραφία- Εδαφικές παράμετροι σχεδιασμού Επιλογή βέλτιστης λύσης Παραδείγματα σοβαρών κατολισθητικών φαινομένων στον Ελλαδικό χώρο Η κατολίσθηση στην ορεινή Νάξο Η κατολίσθηση στην Κρυσταλλοπηγή Οι κατολισθήσεις στις περιοχές Καρυά και Πλατάνι του πολεοδομικού συγκροτήματος Πατρών Η κατολίσθηση στην Μαλακάσα Συμπεράσματα Βιβλιογραφία [Type text] Page 4

5 1 Εισαγωγή Οι φυσικές καταστροφές που πλήττουν τον πλανήτη μας αποτελούν βασική αιτία απώλειας ανθρώπινων ζωών και περιουσιών με σημαντικές κοινωνικό-οικονομικές επιπτώσεις. Τις σπουδαιότερες φυσικές καταστροφές συνιστούν οι σεισμοί, οι ηφαιστειακές εκρήξεις, οι πλημμύρες και οι τυφώνες, και φυσικά οι κατολισθήσεις. Σε πολλές χώρες του κόσμου, οι κατολισθήσεις κατέχουν την πρώτη θέση ανάμεσα στα φυσικά καταστροφικά φαινόμενα από άποψη πρόκλησης ζημιών. Με την αύξηση του πληθυσμού, την ανάπτυξη και την δημιουργία νέων αστικών κέντρων και την κατασκευή τεχνικών έργων παρατηρήθηκε αύξηση των φαινομένων αστάθειας τόσο σε φυσικά όσο και σε τεχνητά πρανή. Οι επιπτώσεις αυτών των φαινομένων αστάθειας μπορούν να διακριθούν σε άμεσες, όπως απώλεια ανθρώπινων ζωών και καταστροφή περιουσιών, και σε έμμεσες, όπως πλήρωση λεκανών και ταμιευτήρων, αποφράξεις ρεμάτων, καταστροφή δρόμων και αγροτικών εκτάσεων, κ.λ.π. Τα αίτια αυτών είναι πολλά και εξαρτώμενα από γεωλογικούς, τεκτονικούς, υδρογεωλογικούς, τοπογραφικούς, ακόμα και κλιματικούς παράγοντες που συνδυάζονται ποικιλοτρόπως με τον ανθρωπογενή παράγοντα ώστε να προκαλέσουν τη γένεση των αστοχιών. Οι πρώτες οργανωμένες προσπάθειες για τη μελέτη και έρευνα των κατολισθήσεων ξεκίνησαν στις αρχές της δεκαετίας του 1950, με πολλές αναθεωρήσεις και βελτιώσεις έκτοτε. Η ολοκληρωμένη πρόταση για τον καθορισμό της απαραίτητης ορολογίας που περιγράφει το φαινόμενο και καθορίζει τα γεωμετρικά του στοιχεία παρουσιάστηκε για πρώτη φορά το 1990 από την επιτροπή κατολισθήσεων της Διεθνής Ένωσης Τεχνικής Γεωλογίας (IAEG). Ιδιαίτερα η Ελλάδα, υποφέρει συχνά από κατολισθήσεις, καθώς τέτοιου είδους φαινόμενα ευνοούνται από τη λιθολογική σύσταση, την τεκτονική και την γεωμορφολογία της χώρας σε ευρεία κλίμακα. Το πρόβλημα θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως ιδιαίτερης σημασίας τόσο κοινωνικά όσο και οικονομικά, αφού οι πιο συχνά απαντώμενες επιπτώσεις αφορούν σε καταστροφές οδικών δικτύων και των συνοδών τους τεχνικών έργων, καθώς και στη μη βιωσιμότητα ολόκληρων οικισμών λόγω επισφαλών συνθηκών. Η ανάγκη ουσιαστικής έρευνας των κατολισθητικών φαινομένων και η λήψη μέτρων για την προστασία ή, όπου είναι εφικτό, ακόμα και την αποφυγή του [Type text] Page 5

6 προβλήματος φάνηκε από τις αρχές, κιόλας, του 20ου αιώνα με δημοσιεύσεις εργασιών περιγραφικού χαρακτήρα, για κατολισθήσεις εκείνης της εποχής. Οι περισσότερες κατολισθήσεις στη χώρα μας αποτελούν ζώνες παλαιότερης ενεργοποίησης. Μια από τις παλαιότερες και σημαντικότερες ιστορικά καταγεγραμμένες κατολισθήσεις, εκδηλώθηκε στην Ελίκη της Πελοποννήσου το 373π.Χ. και είχε σαν αφορμή ισχυρή σεισμική δόνηση. Ολοκληρωμένες τεχνικές εκθέσεις άρχισαν να συμπληρώνονται μετά τα μέσα της δεκαετίας του 1960, και ειδικότερα με τη δημιουργία της Διεύθυνσης Τεχνικής Γεωλογίας του ΙΓΜΕ (1974), καθώς και σε άλλους δημόσιους φορείς, όπως π.χ. το ΚΕΔΕ. Μετά και την εισαγωγή του μαθήματος Τεχνικής Γεωλογίας στα Πανεπιστήμια της χώρας μπορούμε να πούμε με σιγουριά, πλέον, πως μπήκαν οι βάσεις για μια συστηματική μελέτη των κατολισθήσεων. Παρόλα αυτά, μέχρι σήμερα, δεν ακολουθείται ένα ενιαίο πλαίσιο σύνταξης τεχνικών εκθέσεων από τους διάφορους φορείς που ασχολούνται με την αντιμετώπιση των κατολισθητικών φαινομένων και των προβλημάτων που προκύπτουν από αυτά. Αυτό έχει ως συνέπεια να απουσιάζουν συχνά σημαντικές πληροφορίες για την πλήρη περιγραφή και κατανόηση του φαινομένου. Οι πληροφορίες που συνήθως δεν δίνονται φαίνονται αναλυτικότερα παρακάτω: Οι συντεταγμένες της κατολισθαίνουσας ζώνης ώστε να εντοπίζεται εύκολα σε χάρτες και στην περίπτωση επιτόπου επίσκεψης. Γεωμορφολογικά στοιχεία, όπως το ανάγλυφο, το υψόμετρο, οι συνθήκες διάβρωσης. Υδρομετεωρολογικές συνθήκες, κυρίως το ύψος των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων. Ο ακριβής χρόνος εκδήλωσης του κατολισθητικού φαινομένου. Τυχόν επαναδραστηριοποιήσεις. Λεπτομερή τεκτονικά και σεισμικά στοιχεία. Τύπος μετακίνησης υλικού με βάση κάποια γενικά αποδεκτή ταξινόμηση, γεωμετρία της ολίσθησης, ταχύτητα μετακίνησης και ενεργότητα. Η πρώτη συστηματική καταγραφή των κατολισθητικών φαινομένων του Ελληνικού χώρου έγινε στα τέλη της δεκαετίας του 80 και βασίστηκε σε ένα ειδικό [Type text] Page 6

7 Στατιστικό Απογραφικό Δελτίο, το οποίο περιλάμβανε όλη την απαραίτητη πληροφόρηση σχετικά με το φαινόμενο, ακολουθώντας την τότε διεθνή πρακτική. Περιλάμβανε 1116 τεχνικές εκθέσεις και μελέτες κατολισθήσεων που περιέχονταν στα αρχεία του Ινστιτούτου Γεωλογικών και Μεταλλευτικών Ερευνών (ΙΓΜΕ) και του Κεντρικού Εργαστηρίου Δημοσίων Έργων (ΚΕΔΕ) και αποτελούσαν το σύνολο των κατολισθητικών φαινομένων που είχαν καταγραφεί μέχρι το τέλος της δεκαετίας του 80 Η εργασία αυτή πραγματοποιήθηκε ως μια μελέτη με σκοπό την ποιοτική και ποσοτική προσέγγιση της εξέλιξης του φαινομένου των κατολισθήσεων, στον Ελλαδικό χώρο. [Type text] Page 7

8 2 Βιβλιογραφική ανασκόπησης του φαινομένου της κατολίσθησης 2.1 Εισαγωγή στο φαινόμενο της κατολίσθησης Στο γενικό όρο Μετακίνηση Μαζών (Mass Movement ή Mass Wasting) περιλαμβάνονται όλες οι βαρυτικές και προς τα κατάντη ενός πρανούς μετακινήσεις αποσαθρωμένων πετρωμάτων. Ο όρος υποδηλώνει ότι η δύναμη της βαρύτητας είναι η κύρια δύναμη ενεργοποίησης μετακινήσεων μαζών και ότι στη διαδικασία δεν συμπεριλαμβάνεται απαραίτητα κάποιο μέσο μεταφοράς όπως ο αέρας, το τρεχούμενο νερό, ο πάγος ή η ρέουσα λάβα. Η μετακίνηση υλικού προς τα κατάντη μιας πλαγιάς συμβαίνει όταν η δύναμη της βαρύτητας υπερβαίνει τη δύναμη της τριβής (αντίδραση) που αναπτύσσει το υλικό που αναπαύεται πάνω σε ένα πρανές. Το μέγεθος της δύναμης που προκαλεί τη μετακίνηση των μαζών εξαρτάται από δυο παράγοντες: τον όγκο του υλικού που μετακινείται και την κλίση της πλαγιάς ή του πρανούς. Ο όρος κατολίσθηση αποδίδει «την περιγραφή ενός φυσικού φαινομένου που συνίσταται στη μετακίνηση προς τα κατάντη και προς τα έξω των υλικών που αποτελούν τα πρανή, φυσικά ή τεχνητά, δηλαδή των πετρωμάτων, των εδαφών και των μεταφερμένων υλικών ή του συνδυασμού των υλικών αυτών». Σύμφωνα με τον Varnes, ο όρος Slope Movement (Μετακίνηση υλικών επί της πλαγίας) είναι περισσότερο ευρύς και γενικός και υποδηλώνει την προς τα κατάντη και προς τα έξω κίνηση υλικών που συνθέτουν τα πρανή, υπό την επίδραση της βαρύτητας. Αν και ο όρος Κατολίσθηση είναι ο πλέον κοινός και ευρέως χρησιμοποιούμενος ο Brunsden προτείνει τον όρο Μετακίνηση Μαζών καθώς πρόκειται για μια διαδικασία που δεν απαιτεί την ύπαρξη μεταφορικού μέσου όπως νερό, αέρας ή πάγος. Αργότερα ο Cruden, χρησιμοποίησε τον όρο Landslides (κατολίσθηση) για να περιγράψει την κίνηση πετρώματος, εδάφους ή κορημάτων προς τα κατάντη ενός πρανούς. Στη βιβλιογραφία των κατολισθήσεων υπάρχει πληθώρα ταξινομήσεων κάθε μια από τις οποίες βασίζεται σε διαφορετικό φυσικό παράγοντα ανάλογα με το στόχο του κάθε ερευνητή. Η ταξινόμηση της μετακίνησης των μαζών μπορεί να γίνει με βάση [Type text] Page 8

9 τον τύπο της μετακίνησης, το είδος του υλικού που κατολισθαίνει, το ρυθμό της μετακίνησης, τη γεωμετρία της περιοχής θραύσης, την ηλικία, τα αίτια που ενεργοποιούν τη μετακίνηση κ.α. Η πιο αποδεκτή ταξινόμηση των κατολισθήσεων είναι αυτή του Varnes (1978), η οποία στηρίζεται στον τύπο της μετακίνησης και το είδος του υλικού που κατολισθαίνει (όπως φαίνεται στον Πίνακα 2.1), καθώς και εκείνη των Zaruba-Mencl (1969, 1976), που στηρίζεται στη σύσταση του υλικού που κινείται. Πίνακας 2.1: Ταξινόμηση μετακίνησης πρανών (κατά Varnes, 1978 από Schuster- Krizek) Τύπος υλικού (πριν τη μετακίνηση) Τύπος μετακίνησης Πτώσεις Περιστροφικές Ολισθήσεις Μεταθετικές Πλευρικές εκτάσεις Ροές Σύνθετες Υπόβαθρο Πτώσεις βράχων Ανατροπές βράχων Κάθιση βράχων Ολίσθηση τεμάχους Ολίσθηση βράχων Έκταση βράχων Ροή βράχων Επικρατούν τα αδρομερή υλικά Πτώσεις κορηνάτων Ανατροπές κορημάτων Κάθιση κορημάτων Ολίσθηση τεμάχους κορημάτων Ολίσθηση κορημάτων Έκταση κορημάτων Ροή κορημάτων Έδαφος Επικρατούν τα λεπτόκοκκα υλικά Πτώσεις γαιών Ανατροπές γαιών Κάθιση γαιών Ολίσθηση τεμάχους γαιών Ολίσθηση γαιών Έκταση γαιών Ροή γαιών (Βαθύς (Ερπυσμός εδάφους) ερπυσμός) Συνδυασμός δύο ή περισσοτέρων κύριων τύπων μετακίνησης [Type text] Page 9

10 2.2 Εννοιολογικός προσδιορισμός του φαινομένου της κατολίσθησης Στη βιβλιογραφία υπάρχουν αρκετοί ορισμοί για το φαινόμενο της κατολίσθησης. Ακολουθούν ορισμένοι αντιπροσωπευτικοί ορισμοί. Οι οποιεσδήποτε μετακινήσεις εδαφικών μαζών και πετρωμάτων ασχέτως μορφής, εκτάσεως και γενεσιουργών αιτιών, που λαμβάνουν χώρα σε φυσικές επιφάνειες με απότομες κλίσεις και σε πρανή ορυγμάτων, υπό την επίδραση της βαρύτητας, άλλοτε απότομα με καταστροφικές συνέπειες και άλλοτε με μικρή ταχύτητα ορίζουν το φαινόμενο της κατολίσθησης. Κατολίσθηση ορίζεται κάθε αλλαγή, μεγάλη ή μικρή, της επιφάνειας μιας κλιτύος, συνοδευόμενη από μετακίνηση υλικού, με ρήξη ή όχι της συνέχειάς της, αργή ή ξαφνική, που προέρχεται από δυνάμεις βαρύτητας και οφείλεται σε φυσικά ή τεχνητά αίτια. Η κατολίσθηση εκφράζει δηλαδή το αποτέλεσμα της αναζήτησης μιας νέας κατάστασης ισορροπίας του εδάφους, που εκτός από την περίπτωση τεχνητών αιτίων, αποτελεί μια φυσική γεωμορφολογική εξέλιξη, αλλά με πολύ μεγαλύτερες γενικά ταχύτητες. Συνεπώς, είναι δυνατή η ανθρώπινη επέμβαση για την παύση ή την επιβράδυνση του φαινομένου, με τη διαμόρφωση νέων εντατικών καταστάσεων, που δημιουργούν μια επιθυμητή νέα κατάσταση ισορροπίας. Εναλλακτικά η κατολίσθηση ορίζεται ως την προς τα κάτω και έξω κίνηση μιας μάζας βράχου, κορημάτων ή γαιών σε ένα πρανές. Από αυτόν τον ορισμό εξαιρούνται οι καθιζήσεις, οι καταπτώσεις, οι θραύσεις εδάφους, καθώς και οι κατολισθήσεις, που έχουν τη μορφή και την ταχύτητα χιονοστιβάδας. Η χιονοστιβάδα χαρακτηρίζεται ως φαινόμενο μεγάλης κλίμακας. Υλικά μιας τέτοιας αστοχίας μετακινούνται σε μεγάλες αποστάσεις και διαταράσσουν τη μορφολογία του τοπίου, την κατανομή της βλάστησης και το φυσικό δίκτυο στράγγισης της ευρύτερης περιοχής. [Type text] Page 10

11 2.3 Ονοματολογία Η Διεθνής Ένωση Τεχνικής Γεωλογίας (International Association of Engineering and the environment, IAEG) αναγνωρίζοντας την ανάγκη ύπαρξης μίας ενιαίας διεθνούς ονοματολογίας των κατολισθήσεων σύστησε μία Ειδικη Διεθνή Επιτροπή (Commission on Landslides), η οποία το 1990 πρότεινε μία λεπτομερή ονοματολογία για τις περιστροφικές ολισθήσεις, η οποία σε γενικές γραμμές συμπληρώνει αυτήν του Varnes που αναφέρθηκε παραπάνω (Πίνακας 2.1). Τα επιμέρους χαρακτηριστικά και η ονοματολογία που προτάθηκαν, περιγράφονται αναλυτικά στη συνέχεια στους Πίνακες 2.2 και 2.3 και απεικονίζονται στο Σχήμα 2.1. Επισημαίνεται ότι, η συγκεκριμένη ονοματολογία χρησιμοποιείται για την περιγραφή όλων των κατολισθήσεων γενικότερα (όχι μόνον των περιστροφικών) σε διεθνές πλέον επίπεδο. Επισημαίνεται ότι, ο καθορισμός των παρακάτω γεωμετρικών χαρακτηριστικών τα οποία περιγράφουν τις διαστάσεις μιας τυπικής κατολίσθησης είναι βασικής σημασίας για την εκτίμηση του όγκου της κατολισθαίνουσας μάζας, που αποτελεί σημαντικό παράγοντα στο σχεδιασμό των μέτρων αποκατάστασης και αντιμετώπισης του φαινομένου. [Type text] Page 11

12 Πίνακας 2.3: Ορισμός χαρακτηριστικών των διαστάσεων και γεωμετρικών στοιχείων μιας τυπικής περιστροφικής κατολίσθησης σύμφωνα με την Επιτροπή κατολισθήσεων της Διεθνούς Ένωσης Τεχνικής Γεωλογίας (IAEG Commission on Landslides, 1990). Οι αριθμοί σε παρένθεση αναφέρονται στο Σχήμα 2.1 (β). Α/Α Ονομασία Ορισμός 1 2 Πλάτος ολισθαίνουσας μάζας (W d ) Πλάτος επιφανειακής ολίσθησης (W x ) Η μέγιστη απόσταση μεταξύ των πλευρικών ορίων της ολισθαίνουσας μάζας, κάθετα στο μήκος της (L d ) Η μέγιστη απόσταση μεταξύ των πλευρών της κατολίσθησης, κάθετα στο μήκος της επιφάνειας ολίσθησης (L x ) 3 Μήκος ολισθαίνουσας μάζας (L d ) Η ελάχιστη απόσταση από την κορυφή στο άκρο της κατολίσθησης 4 Μήκος επιφάνειας ολίσθησης (L x ) Η ελάχιστη απόσταση από την στέψη μέχρι την απόληξη της επιφάνειας ολίσθησης 5 6 Βάθος της ολισθαίνουσας μάζας (D d ) Βάθος της επιφάνειας ολίσθησης (D x ) 7 Ολικό μήκος (L) Το μέγιστο βάθος της μάζας που έχει ολισθήσει, μετρημένο κάθετα στο επίπεδο που ορίζουν τα W d και L d Το μέγιστο βάθος της επιφάνειας ολίσθησης από την αρχική επιφάνεια του εδάφους, μετρημένο κάθετα στο επίπεδο που ορίζουν τα W x και L c Η ελάχιστη απόσταση από τη στέψη της κατολίσθησης μέχρι το άκρο της 8 Μήκος της κεντρική γραμμής (L c ) Η απόσταση από τη στέψη μέχρι το άκρο της κατολίσθησης κατά μήκος των σημείων που ισαπέχουν από τις πλευρές της κατολίσθησης και τα όρια της επιφάνειας θραύσης [Type text] Page 12

13 Πίνακας 2.4: Περιγραφή των χαρακτηριστικών και ονοματολογίας μιας περιστροφικής κατολίσθησης σύμφωνα με την Επιτροπή Κατολισθήσεων της Διεθνούς Ένωσης Τεχνικής Γεωλογίας (IAEG Commission on Landslides 1990). Οι αριθμοί σε παρένθεση αναφέρονται στο Σχήμα 2.1 (α). Α/Α Ονομασία Ορισμός 1 Στέψη (Crown) Το ανώτερο σταθερό τμήμα του φυσικού εδάφους, το πλησιέστερο προς την κατακρήμνιση. (2) 2 Κύρια κατακρήμνιση ή Κύρια απότομη πλαγιά (Main scarp) Απότομο βύθισμα της επιφάνειας του φυσικού εδάφους στο ανώτερο τμήμα της ολίσθησης (στέψη), που προκλήθηκε από την κίνηση της ολισθαίνουσας μάζας. Είναι το ορατό μέρος της επιφάνειας αστοχίας. (10) 3 Κορυφή (Top) 4 Κεφαλή (Head) Το υψηλότερο σημείο επαφής της μετακινούμενης μάζας και της κύριας κατακρήμνισης. (13) Τα ανώτερα τμήματα της κατολίσθησης κατά μήκος της επαφής της μετακινούμενης μάζας (13) και της κύριας κατακρήμνισης (2). 5 Δευτερεύουσα κατακρήμνιση ή Δευτερεύουσα απότομη πλαγιά (Minor scarp Δευτερεύουσα επιφάνεια θραύσης της μετακινούμενης μάζας που έχει προέλθει από διαφορικές μετακίνησης της μάζας αυτής. 6 Κύριο σώμα (Main body) 7 Πόδι (Foot) 8 Άκρο (Tip) 9 Απόληξη ή Δάχτυλο (Toe) Το τμήμα της μετακινούμενης μάζας που υπέρκειται τα επιφάνειας ολίσθησης (10), μεταξύ της κύριας κατακρήμνισης και της απόληξης της επιφάνειας ολίσθησης (11). Το τμήμα της κατολίσθησης που έχει μετακινηθεί πέραν της απόληξης της επιφάνειας ολίσθησης (11) και το οποίο περίκειται της αρχικής επιφάνειας του εδάφους. Το σημείο της απόληξης (9) που απέχει τη μεγαλύτερη απόσταση από την κορυφή της κατολίσθησης Το κατώτερο, συνήθως κύριο όριο της μετακινούμενης μάζας (13). Απέχει τη μεγαλύτερη απόσταση από την κύρια κατακρήμνιση. [Type text] Page 13

14 Πίνακας 2.4 (Συνέχεια): Περιγραφή των χαρακτηριστικών και ονοματολογίας μιας περιστροφικής κατολίσθησης σύμφωνα με την Επιτροπή Κατολισθήσεων της Διεθνούς Ένωσης Τεχνικής Γεωλογίας (IAEG Commission on Landslides 1990). Οι αριθμοί σε παρένθεση αναφέρονται στο Σχήμα 2.1 (α). Α/Α Ονομασία Ορισμός Επιφάνεια ολίσθησης ή θραύσης (Surface of ruptune) Απόληξη της επιφάνειας ολίσθησης ή Δάχτυλο της επιφάνειας θραύσης (Toe of Surface of rupture) Επιφάνεια διαχωρισμού ή αποκόλλησης (Surface of separation) Μετακινούμενη ή Εκτοπισμένη μάζα (Displaced material) Ζώνη απομείωσης (Zone of depletion 15 Ζώνη συσσώρευσης 16 Απομείωση (Depletion) Η επιφάνεια που αποτελεί επέκταση της κύριας κατακρήμνισης κάτω από την μετακινούμενη μάζα της κατολίσθησης πάνω στην οποία έγινε η ολίσθηση Η τομή μεταξύ του κατωτέρου τμήματος της επιφάνειας ολίσθησης ή θραύσης (10) και της αρχικής επιφάνειας του φυσικού εδάφους (20). Τμήμα της αρχικής επιφάνειας του φυσικού εδάφους (20) που καλύπτεται από το πόδι (7) της κατολίσθησης. Υλικό μετατοπισμένο από την αρχική του θέση στο πρανές, λόγω της κατολίσθησης. Σχηματίζει τόσο τη μάζα βύθισης (17) όσο και τη μάζα διόγκωσης (18). Περιοχή της κατολίσθησης στην οποία το μετατοπισμένο υλικό (17, 18) βρίσκεται κάτω από την αρχική επιφάνεια του φυσικού εδάφους (20). Περιοχή της κατολίσθησης στην οποία το μετατοπισμένο υλικό (17, 18) βρίσκεται πάνω από την αρχική επιφάνεια του φυσικού εδάφους (20). Όγκος που περιορίζεται από την κύρια τομή της κατακρήμνισης (2), της απομειούμενης μάζας (17) και της αρχικής επιφάνειας του φυσικού εδάφους (20) Απομειούμενη Μάζα βύθισης (Depleted mess) Συσσώρευση ή Διόγκωση (Accumulation) Τμήμα του μετατοπισμένου υλικού (13), που βρίσκεται πάνω από την επιφάνεια ολίσθησης (10), αλλά κάτω από την αρχική επιφάνεια του φυσικού εδάφους (20). Τμήμα του μετατοπισμένου υλικού (13), που βρίσκεται πάνω από την αρχική επιφάνεια του φυσικού εδάφους (20). [Type text] Page 14

15 Πίνακας 2.4 (Συνέχεια): Περιγραφή των χαρακτηριστικών και ονοματολογίας μιας περιστροφικής κατολίσθησης σύμφωνα με την Επιτροπή Κατολισθήσεων της Διεθνούς Ένωσης Τεχνικής Γεωλογίας (IAEG Commission on Landslides 1990). Οι αριθμοί σε παρένθεση αναφέρονται στο Σχήμα 2.1 (α). Α/Α Ονομασία Ορισμός 19 Πλευρά (Flank) Αμετακίνητο υλικό, δίπλα στις πλευρές της επιφάνειας της κατολίσθησης (20), όπως φαίνεται από τη στέψη και είναι προέκταση της κύριας κατακρήμνισης. Για την περιγραφή των πλευρών, προτιμώνται οι ενδείξεις της πυξίδας, διαφορετικά, περιγράφονται ως δεξί ή αριστερό έχοντας ως στάση τη στέψη. (1) 20 Αρχική επιφάνεια εδάφους (Original surface) Επιφάνεια του αρχικού φυσικού εδάφους πριν την εκδήλωση της κατολίσθησης (20). Σχήμα 2.1: (α) Μορφή, χαρακτηριστικά και ονοματολογία περιστροφικής ολίσθησης (βλέπε Πίνακα 1.3 για περιγραφή), (β) Τυπικές διαστάσεις περιστροφικής ολίσθησης (βλέπε Πίνακες 2.3 και 2.3 για περιγραφή). 2.4 Ταξινόμηση των κατολισθήσεων Ως προς την ταξινόμηση των κατολισθήσεων έχει γίνει διεθνώς αποδεκτό ότι στα κριτήρια που καθορίζουν μια μετακίνηση μαζών πρέπει να συμπεριλαμβάνονται τα ακόλουθα : [Type text] Page 15

16 a) Ο τύπος του υλικού που μετακινείται b) Ο τύπος και ο ρυθμός της μετακίνησης (πτώση, ανατροπή, ολίσθηση, έκταση, ροή). Σχήμα 2.2: Σχηματική ταξινόμηση κατολισθήσεων κατά Varnes 1978 Μια σύντομη ταξινόμηση των κατολισθήσεων που διακρίνεται σε μετακίνηση βραχών, κορρημάτων και γαιών ακολουθεί στο σχήμα 2.2. όπως έχει προταθεί από τους Cruden and Varnes, 1996, με απλούς και χρήσιμους ορισμούς τόσο στους [Type text] Page 16

17 γεωλόγους όσο και στους μηχανικούς. Το υλικό μιας κατολίσθησης είναι είτε πέτρωμα (rock), μια σκληρή άκαμπτη μάζα η οποία ήταν σταθερή πριν την έναρξη της μετακίνησης, είτε έδαφος (soil), ένα μείγμα στερεού πετρώματος και σωματίδια ορυκτών μαζί με ρευστά και αέρια το οποίο είτε είχε ήδη μεταφερθεί είτε προέρχεται από επιτόπια αποσάθρωση. Το έδαφος περαιτέρω υποδιαιρείται σε γαίες (earth), με ένα μέγεθος σωματιδίων μικρότερο από 2mm (άμμος, πηλός και άργιλος) να συμμετέχουν με ποσοστό ίσο ή και μεγαλύτερο του 80%, και σε κορήματα (debris) όπου το 20-80% των συστατικών του έχει μέγεθος μεγαλύτερο από 2mm. Η ονοματολογία λοιπόν κάθε κατολίσθησης προκύπτει από το συνδυασμό του είδους του υλικού και του τύπου της κατολίσθησης. Επιπλέον οι κατολισθήσεις μπορούν να περιγραφούν με βάση το πόσο ενεργές είναι (ενεργή, λανθάνουσα, ανενεργή), το περιεχόμενο σε νερό, το ρυθμό της μετακίνησης καθώς και άλλα χαρακτηριστικά. Πρέπει να τονιστεί ότι δεν έχει καθιερωθεί κοινή ονοματολογία και ορολογία για την περιγραφή και κατάταξη μιας κατολίσθησης Πτώσεις Στις πτώσεις μια μάζα οποιουδήποτε μεγέθους από μεμονωμένους λίθους έως τεράστιες μάζες πετρωμάτων αποσπάται από ένα απότομο πρανές κατά μήκος μιας επιφάνειας στην οποία συμβαίνει ελάχιστη ή καθόλου διατμητική μετατόπιση. Τα υλικά φθάνουν στον πόδα της κατολίσθησης με απλή πτώση, αναπήδηση ή κύλιση και δημιουργούν κώνους κορημάτων ή πλευρικά κορήματα (Σχήμα 2.3). Σχήμα 2.3: Πτώση βράχων [Type text] Page 17

18 Οι πτώσεις διακρίνονται σε: πτώσεις βράχων (rock fall), πτώσεις κορημάτων (debris fall) και πτώσεις εδαφών (soil fall). Οι πτώσεις βράχων χαρακτηρίζουν συμπαγή πετρώματα, οι πτώσεις κορημάτων εμφανίζονται σε μη συνεκτικά έως ισχυρώς συνεκτικά δεβριτικά πετρώματα ενώ οι πτώσεις γαιών σε λεπτόκοκκα πετρώματα. Ο ρυθμός μετακίνησης είναι πολύ μεγάλος (έως και 200km/hr) Ανατροπές (Topples) Κατά τις ανατροπές η κίνηση είναι περιστροφική προς τα εμπρός, μιας ή περισσότερων μονάδων, γύρω από ένα σημείο περιστροφής το οποίο βρίσκεται χαμηλότερα από το κέντρο βάρους του τεμάχους. Η κίνηση προκαλείται από τη βαρύτητα καθώς και από τις δυνάμεις που ασκούνται από τα γειτονικά τεμάχη ή από τα ρευστά μέσα στις ρωγμές. Η γεωμετρία των ανατροπών ελέγχεται από ακανόνιστα επίπεδα στρώσης, ρήγματα και διακλάσεις, τα οποία συνήθως είναι σχεδόν παράλληλα στο πρανές και κλίνουν αντίρροπα από αυτό (Σχήμα 2.4). Η κίνηση χαρακτηρίζεται από κάμψη και ανατροπή χωρίς κατάρρευση. Διακρίνονται σε ανατροπές βράχων (rock topple), ανατροπές κορημάτων (derbistopple) και ανατροπές εδαφών (soil topple). Οι ανατροπές βράχων και οι ανατροπές κορημάτων εμφανίζονται κυρίως σε σχιστόλιθους, ασβεστόλιθους, βασάλτες και δολερίτες ενώ οι ανατροπές εδαφών σε αργίλους (Σχήμα 2.4). Το μέγεθος της μετακινούμενης μάζας κυμαίνεται από 1m 3 έως 10 m 3. Σχήμα 2.4: Ανατροπή βράχων [Type text] Page 18

19 2.4.3 Ολισθήσεις (Slides) Στις ολισθήσεις η μετακίνηση γίνεται κατά τη διάρκεια διατμητικής παραμόρφωσης επάνω σε μια ή περισσότερες επιφάνειες. Η κίνηση μπορεί να είναι προοδευτική, δηλαδή η διατμητική θραύση να μην συμβεί ταυτόχρονα σε όλη την επιφάνεια αλλά να μεταδοθεί από μια περιοχή τοπικής θραύσης σε όλο το σώμα της κατολισθαίνουσας μάζας (Σχήμα 2.5). Οι ολισθήσεις διακρίνονται σε : περιστροφικές (rotational slides) και μεταθετικές (translational slides). Ποικίλουν σε μέγεθος και βάθος, ενώ το μήκος τους κυμαίνεται από μερικά cm έως εκατοντάδες m. Σχήμα 2.5: Περιστροφική ολίσθηση Περιστροφικές ολισθήσεις (Rotational Slides)- Καθίσεις (Slumps) Η κάθιση είναι ολίσθηση κατά μήκος μιας επιφάνειας θραύσης που είναι κοίλη με μειούμενη κλίση προς τα κατάντη. Διακρίνεται σε κάθιση βράχων (rock slump), κάθιση κορημάτων (debris slump) και κάθιση εδαφών (soil slump). Το σχήμα της επιφάνειας θραύσης επηρεάζεται από τυχόν ρήγματα, επίπεδα στρώσης και διακλάσεις, που βρίσκονται μέσα στο πέτρωμα. Οι καθίσεις κορημάτων και γαιών εμφανίζονται κυρίως σε συμπαγοποιημένες αργίλους, αποσαθρωμένες μάργες και ιλυόλιθους, ενώ οι καθίσεις βράχων εμφανίζονται κυρίως σε εναλλαγές μαργών με ασβεστόλιθους ή ψαμμίτες. Ο ρυθμός [Type text] Page 19

20 μετακίνησης των καθίσεων κορημάτων είναι > 3m/sec, ενώ ο ρυθμός μετακίνησης των καθίσεων βράχων είναι αργότερος και κυμαίνεται από cm/χρόνο έως m/ μήνα. a) Απλή περιστροφική ολίσθηση Κάθιση Στις περιστροφικές ολισθήσεις καθίσεις η κίνηση είναι περιστροφική, γύρω από έναν άξονα που είναι παράλληλος προς τη διεύθυνση του πρανούς. Τα ανώτερα τμήματα της κατολίσθησης είναι δυνατόν να κάμπτονται με κλίσεις αντίθετες προς τη ρηξιγενή επιφάνεια σχηματίζοντας μικρές τάφρους. Επίσης οι καθίσεις είναι πιθανό να μετατραπούν σε ροές στον πόδα της κατολίσθησης συνήθως όταν η κατολισθαίνουσα μάζα εμποτιστεί με νερό κι έτσι προκύπτει ένας σύνθετος τύπος μετακίνησης μαζών που ονομάζεται κάθιση ροή γαιών (slump earth flow). Σε μια τυπική περιστροφική ολίσθηση (Σχήμα 2.6) η κύρια ουλή είναι η επιφάνεια που οριοθετεί προς τα ανάντη το αδιατάρακτο έδαφος που βρίσκεται γύρω από την περιφέρεια της μετακίνησης και προκαλείται από την απομάκρυνση της ολισθαίνουσας μάζας. Η προέκταση της επιφάνειας της ουλής κάτω από το υλικό που μετατοπίστηκε, αποτελεί την επιφάνεια θραύσης. Το δάκτυλο της επιφάνειας θραύσης είναι η τομή ανάμεσα στο κατώτερο μέρος της επιφάνειας θραύσης και στην αρχική επιφάνεια του εδάφους. Το υλικό που εξακολουθεί να βρίσκεται στη θέση του, πρακτικά χωρίς μετατόπιση και που γειτονεύει με τα υψηλότερα σημεία της κύριας ουλής είναι η στέψη. Τα ανώτερα τμήματα της ολισθαίνουσας μάζας κατά μήκος της επαφής ανάμεσα στο μετακινούμενο υλικό και την κύρια ουλή αποτελούν την κεφαλή της κατολίσθησης. Η κορυφή είναι το υψηλότερο σημείο επαφής, ανάμεσα στο υλικό που έχει μετατοπιστεί και την κύρια ουλή. Την κύρια ουλή συνοδεύει συνήθως η δευτερεύουσα ουλή που αντιστοιχεί σε μια απότομη επιφάνεια (αναβαθμό) μέσα στο υλικό που μετατοπίστηκε και η οποία προκύπτει από διαφορετικές κινήσεις μέσα στη μάζα που ολισθαίνει. Το περιθώριο του πιο απομακρυσμένου, από την κύρια ουλή, υλικού είναι το δάκτυλο της κατολίσθησης. Το άκρο είναι το πιο απομακρυσμένο σημείο του δακτύλου από την κορυφή της ολίσθησης. Μεταξύ του δακτύλου και της κύριας ουλής αναπτύσσονται όλα τα υπόλοιπα τμήματα της κατολίσθησης. Έτσι το [Type text] Page 20

21 μεταφερόμενο υλικό είναι το υλικό που έχει απομακρυνθεί από την αρχική του θέση στο πρανές, είτε είναι παραμορφωμένο είτε όχι. Σχήμα 2.6: Διάγραμμα της γεωμετρίας μιας τυπικής περιστροφικής ολίσθησης Το τμήμα του μεταφερόμενου υλικού που υπέρκειται της επιφάνειας θραύσης στην περιοχή ανάμεσα στην κύρια ουλή και το δάκτυλο της επιφάνειας θραύσης ονομάζεται κύριο σώμα. Μεταξύ του μεταφερόμενου υλικού και αυτού που δεν έχει μετατοπισθεί βρίσκεται η επιφάνεια διαχωρισμού, κατά μήκος της οποίας δεν έχει συμβεί καμία θραύση. Ως πόδας χαρακτηρίζεται το μέρος του μεταφερόμενου υλικού που βρίσκεται κατάντη από το δάκτυλο. Εγκάρσια στη μετακίνηση το πρανές χωρίζεται σε δυο ζώνες, τη ζώνη εκκένωσης και τη ζώνη συσσώρευσης. Η ζώνη εκκένωσης είναι η περιοχή μέσα στην οποία το υλικό που μετατοπίστηκε βρίσκεται κάτω από την αρχική επιφάνεια του εδάφους. Ενώ η ζώνη συσσώρευσης είναι η περιοχή μέσα στην οποία το υλικό που μετατοπίστηκε βρίσκεται ψηλότερα από την αρχική επιφάνεια του εδάφους. b) Διαδοχικές περιστροφικές ολισθήσεις Η περιστροφική ολίσθηση που γίνεται διαδοχικά χαρακτηρίζεται από μια σειρά περιστροφικών ολισθήσεων, που είναι ανεξάρτητες ή όχι η μια από την άλλη, κατά μήκος μιας πλαγιάς. Οι διαδοχικές περιστροφικές ολισθήσεις είναι ρηχές έως μετρίως [Type text] Page 21

22 βαθιές, με μεγάλη πλευρική έκταση (Σχήμα 2.7). Εμφανίζονται κυρίως σε λεπτόκοκκα ή αποσαθρωμένα εδάφη. Χαρακτηριστικές δομές που σχηματίζονται στον τύπο αυτό των κατολισθήσεων είναι οι καθίσεις μικρής κλίμακας σε πλαγιές με φυτοκάλυψη, γνωστές ως «ταράτσες». Σχήμα 2.7: Απλή, πολλαπλή και περιστροφική ολίσθηση c) Πολλαπλές περιστροφικές ολισθήσεις Ο τύπος αυτός της κατολίσθησης χαρακτηρίζεται από δύο ή περισσότερες μονάδες ολίσθησης, όπου η επιφάνεια ολίσθησης της κάθε μιας μονάδας συνενώνεται με μια κοινή βασική επιφάνεια ολίσθησης (Σχήμα 2.7). Όταν η κίνηση ξεκινά από την κεφαλή της κατολίσθησης οι εφελκυστικές ρωγμές που βρίσκονται στο κύριο σώμα της κατολίσθησης καθίστανται προοδευτικά πλατύτερες. Η κατολισθαίνουσα μάζα στην περίπτωση αυτή διανύει μια μικρή απόσταση και συχνά παράγεται ένας κλιμακωτός σχηματισμός με μια νέα ουλή. Κατά την κίνηση αυτή η μάζα στρέφεται κατά μήκος κάθε επιφάνειας διάτμησης. Οι ταχύτητες μετακίνησης στις περιπτώσεις αυτές είναι μικρές. [Type text] Page 22

23 Μεταθετικές ολισθήσεις (Translational Slides) Στις μεταθετικές ολισθήσεις η μάζα κινείται κατά μήκος μιας κατά προσέγγιση επίπεδης ή ομαλά κυματοειδούς επιφάνειας, με πολύ μικρή περιστροφική κίνηση. Η κίνηση ελέγχεται συνήθως από επιφάνειες ασυνέχειας όπως ρήγματα, διακλάσεις, επίπεδα στρώσης, καθώς και από την λιθολογία των στρωμάτων των οποίων η διατμητική αντοχή ποικίλλει. Η μετακινούμενη μάζα μπορεί να αποτελείται είτε από μια στρωματογραφική μονάδα ή από περισσότερες συνδεδεμένες μεταξύ τους, όπου ο τύπος της μετακίνησης ονομάζεται ολίσθηση τεμάχους (block slide), είτε από πολλές ανεξάρτητες μονάδες όπου ανάλογα με τη φύση του υλικού διαχωρίζονται σε ολίσθηση βράχων (rock slide), ολίσθηση κορημάτων (debris slide) και ολίσθηση ιλύος (mud slide). a) Ολίσθηση τεμάχους (block slide) Οι ολισθήσεις τεμαχών εντοπίζονται κυρίως σε συμπαγές υπόβαθρο (rock block slide). Συχνά ένας αριθμός από επιφάνειες διάτμησης που εντοπίζονται στην κεφαλή μιας σύνθετης ολίσθησης οδηγούν στον σχηματισμό βυθισμάτων (grabens). Ένα βύθισμα είναι ένα δομικό μπλοκ το οποίο υποχωρεί μεταξύ δυο αντίρροπων και απότομα κεκλιμένων επιφανειών, συνήθως με μια ελαφρά προς τα πίσω κλίση. Κατά το σχηματισμό του βυθίσματος το μπλοκ που έχει αποχωριστεί πιέζεται προς τα κατάντη δημιουργώντας μια ευδιάκριτη ράχη. Σχήμα 2.8: Ολίσθηση τεμάχους [Type text] Page 23

24 Επιπλέον έχουμε ολισθήσεις τεμαχών (slab slide) που επιμέρους διαχωρίζονται σε ολισθήσεις τεμαχών εδάφους (soil block slide) και ολισθήσεις τεμαχών κορημάτων (debris block slide). Αυτές σχηματίζουν είτε ένα ορθογωνίου σχήματος παραλληλεπίπεδο πρίσμα ή ένα τριγωνικό πρίσμα (Σχήμα 2.8). Στις περιπτώσεις όπου η επιφάνεια ολίσθησης είναι ακανόνιστου σχήματος σχηματίζονται ρηχές λεκάνες και περιστροφικές ολισθήσεις. Στις περιπτώσεις όπου το πάχος της μετακινούμενης μάζας είναι μικρό τότε στον πόδα της κατολίσθησης εμφανίζεται συνήθως μια κυματοειδής δομή. Συνήθως παρατηρούνται διάφορα στάδια ολίσθησης, από αρχική ρηγμάτωση του επιφανειακού στρώματος έως προχωρημένες μορφές με αλλεπάλληλες ολισθήσεις η μια πάνω στην άλλη. Το είδος αυτό της μετακίνησης μαζών εμφανίζεται σε συνεκτικά λεπτόκοκκα εδάφη, σε κορήματα αποσαθρωμάτων και σε αποσαθρωμένα εδάφη από αργίλους. Ο ρυθμός μετακίνησης είναι υψηλός και οι ολισθήσεις χαρακτηρίζονται ως ρηχές. Οι ολισθήσεις αυτές βρίσκονται σε ηρεμία κατά τις ξηρές περιόδους και ενεργοποιούνται κατά τη διάρκεια βροχοπτώσεων. b) Ολίσθηση βράχου (rock slide) Η κίνηση ελέγχεται από την παρουσία, την διεύθυνση και την απόσταση επιφανειών ασυνέχειας, όπως ρήγματα διακλάσεις, επίπεδα στρώσης, σχιστότητα κλπ. Οι ολισθήσεις βράχων προκαλούνται όταν οι επιφάνειες των ασυνεχειών κλίνουν ομόρροπα προς το πρανές ή όταν η ισορροπία στον πόδα της κατολίσθησης διαταραχθεί. Ο ρυθμός μετακίνησης της μάζας κυμαίνεται από χαμηλός έως πολύ υψηλός. Το βάθος της επιφάνειας ολίσθησης είναι μικρό και το πάχος του βράχου που αποχωρίζεται είναι συνήθως το 10% του μήκους του. c) Ολίσθηση κορημάτων (debris slide) Σε αυτόν τον τύπο κατολίσθησης, η μετακινούμενη μάζα διασπάται σε μικρότερα τμήματα κατά τη διάρκεια της κίνησης που είναι συνήθως αργή. Οι ολισθήσεις κορημάτων εμφανίζονται κυρίως σε κολλούβια υλικά, αλλά σπανιότερα σε φλύσχη και σχίστες με παρατηρούμενες ταχύτητες μετακίνησης >16m/sec. Οι ολισθήσεις κορημάτων προκαλούνται κυρίως από βροχοπτώσεις ή σεισμούς. Επιπλέον τα πολύ [Type text] Page 24

25 απότομα πρανή ευνοούν ολισθήσεις με μεγάλες ταχύτητες ώστε να σχηματιστούν χιονοστιβάδες κορημάτων (debris avalanche). d) Ολίσθηση λάσπης (mud slide) Οι ολισθήσεις λάσπης είναι ένας τύπος κατολίσθησης κατά τον οποίο υλικά ολισθαίνουν κυρίως κατά μήκος επιφανειών διάτμησης, με μια σχετικά αργή κίνηση, σχηματίζοντας μια επιμήκη ή λοβοειδή μορφή. Τα υλικά στα οποία κυρίως εμφανίζονται οι ολισθήσεις λάσπης είναι: κορεσμένες ή συμπαγοποιημένες άργιλοι, ιλυούχες άργιλοι, κατακερματισμένοι ιλυόλιθοι, άργιλοι μέτριας πλαστικότητας, λεπτόκοκκοι άμμοι και ιλύες. Τρία κύρια στοιχεία ξεχωρίζουν στη γεωμετρία των κατολισθήσεων ιλύος : η περιοχή τροφοδοσίας του υλικού (source area), το κανάλι κίνησης (track) και τη ζώνη συσσώρευσης λοβοειδούς γεωμετρίας. Η περιοχή τροφοδοσίας, έχει σφαιροειδές σχήμα κεφαλής το οποίο υποστηρίζεται από απότομα πρανή. Ανάντη της στέψης υπάρχουν ανοικτές δέσμες διακλάσεων. Τα κανάλια είναι τις περισσότερες φορές απότομα, ευθύγραμμα, με ποικίλα μήκη, που καταλήγουν συνήθως στα κατάντη με λοβοειδές σχήμα. Η ζώνη συσσώρευσης αναπτύσσεται στη βάση του πρανούς, από κορήματα τα οποία έχουν μεταφερθεί μέσω των καναλιών, σχηματίζοντας συχνά κλιμακωτή διάρθρωση (Σχήμα 2.9). Σχήμα 2.9: Διάγραμμα ολίσθησης λάσπης [Type text] Page 25

26 2.4.4 Πλευρικές εκτάσεις (Lateral Spreading) O όρος πλευρική έκταση περιγράφει την πλευρική διάταση ενός συνεκτικού πετρώματος (rock) ή μιας συμπαγούς μάζας εδάφους (soil) που υπέρκειται πλαστικών και μαλακών υλικών. Η διάταση υποβοηθείται είτε από προϋπάρχουσες διακλάσεις είτε από διακλάσεις που σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της ολίσθησης (Σχήμα 2.10). Διακρίνεται σε έκταση πετρωμάτων (rock spreading) και έκταση εδάφους (soil spreading). a) Έκταση πετρωμάτων (rock spreading) Η έκταση πετρωμάτων παρατηρείται σε ομοιογενείς μάζες πετρωμάτων ή συνεκτικά πετρώματα υπερκείμενα πλαστικών υλικών. Η έκταση συμβαίνει κατά μήκος διατμήσεων με τη δημιουργία εφελκυστικών ρωγμών στο υπερκείμενο συνεκτικό πέτρωμα. Το έντονο ανάγλυφο και οι προϋπάρχουσες ασυνέχειες ευνοούν την έκταση. Τα υλικά στα οποία εντοπίζεται είναι κυρίως ασβεστόλιθοι, δολομίτες, μεταμορφωμένα και εκρηξιγενή πετρώματα καθώς και σχιστοκερατόλιθοι. Σχήμα 2.10: Διάγραμμα πλευρικής έκτασης Η κίνηση επεκτείνεται αρκετά km, ενώ οι μάζες των πετρωμάτων είναι πολύ μεγάλες και ο όγκος συχνά ξεπερνά το ένα εκατομμύριο m 3. Η ταχύτητα είναι ιδιαιτέρως αργή σε σύγκριση με άλλους τύπους κατολισθήσεων και οι ρυθμοί [Type text] Page 26

27 πλευρικής έκτασης κυμαίνονται από 10-4 και 10-1 m/yr. Οι μεγάλης κλίμακας εκτάσεις πετρωμάτων γενικώς δεν είναι εποχικές αν και έχει καταγραφεί και η άποψη πως οι μεταβολές της θερμοκρασίας είναι σημαντικές για τη γένεσή τους. Όταν ο μηχανισμός θραύσης αφορά ένα τεκτονικώς διερρηγμένο πέτρωμα, υπερκείμενο μαλακότερων αργιλικών σχιστών ή άλλων πλαστικών υλικών, αναμένουμε αρκετά στάδια κίνησης. Κατά την έκταση των πετρωμάτων τα υποκείμενα μαλακά υλικά υφίστανται πλαστική παραμόρφωση κατά μήκος ενός συστήματος επιφανειών ολίσθησης. Οι επιφάνειες αυτές μπορεί να σχηματίσουν μια καλώς καθορισμένη επιφάνεια ολίσθησης κατά μήκος της οποίας θα εκδηλωθούν ολισθήσεις τεμαχών. b) Έκταση εδαφών (soil spreading) Η έκταση εδάφους διαφέρει από την έκταση πετρωμάτων ως προς το πάνω συμπαγές σύστημα (υπερκείμενο), το οποίο αντικαθίσταται με έδαφος. Πιο συγκεκριμένα η έκταση εδάφους μπορεί να οριστεί ως η υποχώρηση ενός ευαίσθητου υποκείμενου στρώματος σ ένα συγκεκριμένο βάθος, η οποία ακολουθείται είτε από μετακίνηση του υπερκείμενου πιο ανθεκτικού εδαφικού στρώματος, είτε από προοδευτική θραύση σε όλη την ολισθαίνουσα μάζα. Η διάρκεια της έκτασης αυτής είναι μόλις λίγα λεπτά. Οι περισσότερες εδαφικές εκτάσεις εντοπίζονται σε παράκτιες περιοχές και κοντά σε παραποτάμιες περιοχές καθώς και σε λίμνες. Σε ορισμένες περιπτώσεις οι πλευρικές εκτάσεις αρχίζουν από χαμηλότερα και εξελίσσονται προς μεγαλύτερα υψόμετρα, λόγω αναστροφής επέκτασης της θραύσης. Εκτάσεις του είδους αυτού δημιουργούνται σε λεπτόκοκκα εδαφικά υλικά, σε ευαίσθητες αργίλους (sensitive clays) και χαλαρές ιλύες. Κύριο γεωμετρικό χαρακτηριστικό του τύπου αυτού των κατολισθήσεων είναι ο υψηλός λόγος πάχους / μήκους της κατολισθαίνουσας μάζας κατά τη διεύθυνση της πλαγιάς. Χαρακτηριστική είναι η παρουσία ράχεων πιέσεως (pressure ridges) που συχνά δομούνται από άμμο, πηλό ή και άργιλο, κάθετα στη διεύθυνση της κίνησης καθώς και το ημισεληνοειδές σχήμα των θραύσεων της κεφαλής. [Type text] Page 27

28 2.4.5 Ροές (Flows) Η ροή (flow) είναι ένας μηχανισμός παραμόρφωσης στον οποίο συντελείται μια συνεχής, μη αναστρέψιμη παραμόρφωση ενός υλικού που συμβαίνει ως αντίδραση στην ασκούμενη πίεση. Διακρίνεται σε ροή υποβάθρου - ερπυσμός (rock flow - creep), ροή κορημάτων (debris flow) και ροή εδάφους (soil flow). a. Ροή υποβάθρου - Ερπυσμός (rock flow creep) Οι ροές υποβάθρου διακρίνονται σε τρεις κύριες κατηγορίες : το βαρυτικό ερπυσμό μεγάλου βάθους (deep seated gravitational creep), τον βαρυτικό ερπυσμό (gravitational creep) και τον απλό ερπυσμό (creep). Οι περιπτώσεις απλού ερπυσμού σε υπόβαθρο είναι σπάνιες. Ο ερπυσμός είναι ο αργότερος τύπος βαρυτικών μετακινήσεων και φθάνει τα μερικά mm/yr. Μπορεί να συμβαίνει παντού ακόμα και στα μικρής κλίσεως πρανή και περιλαμβάνει χαλαρά υλικά, όπως το έδαφος τον αποσαθρωμένο μανδύα κτλ, που σπάνια ξεπερνούν σε πάχος τα μερικά m. Για τους λόγους αυτούς αν και το φαινόμενο είναι αργό, είναι υπεύθυνο για τις μεγαλύτερες σε όγκο βαρυτικές μετακινήσεις στην επιφάνεια της γης. Εξαιτίας της μικρότερης τριβής κοντά στην επιφάνεια απ ότι στο έδαφος τα ανώτερα τμήματα κινούνται πιο γρήγορα από τα κατώτερα με αποτέλεσμα όταν το υγιές πέτρωμα δομείται από στρώματα να παρουσιάζονται οι χαρακτηριστικές για τους ερπυσμούς καμπυλώσεις (Σχήμα 2.11). Σχήμα 2.11: Ερπυσμός [Type text] Page 28

29 Δείκτες αυτών των κινήσεων στην επιφάνεια είναι η καμπύλωση των κορμών δένδρων, η μετατόπιση κατακόρυφων κατασκευών όπως προστατευτικών τοίχων, στύλων ηλεκτρικού ρεύματος κτλ. Η κίνηση στον ερπυσμό οφείλεται στην παρουσία νερού ή και στις μεταβολές όγκου που υφίσταται αυτό με τη διακύμανση της θερμοκρασίας. Ερπυσμός συνηθίζεται σε εδάφη που προέρχονται από φλύσχη ή και γενικότερα μαργαικής και αργιλοψαμμιτικής συστάσεως πετρώματα. b. Ροή κορημάτων (debris flow) Οι ροές κορημάτων (debris flow) αποτελούνται από ένα μείγμα λεπτομερούς υλικού (άμμος, πηλός και άργιλος) και αδρομερούς υλικού (χαλίκια και ογκόλιθους) με ποικίλη ποσότητα νερού. Όταν η ποσότητα νερού είναι μεγάλη τα κορήματα κινούνται κατάντη ως ογκώδες κύμα υπό την επίδραση της βαρύτητας. Οι ροές αυτές εμφανίζονται συνήθως σε πλαγιές που καλύπτονται από μικρού πάχους, μη στερεοποιημένα πετρώματα και εδαφικά κορήματα, ιδίως εκεί όπου η φυτοκάλυψη απουσιάζει. Σχήμα 2.12: Διάγραμμα ροής κορημάτων με τα μορφολογικά χαρακτηριστικά : α) ουλή, β) και γ) επιφάνειες θραύσης, δ) κανάλι διάβρωσης, ε) ανάχωμα και ζ) αποθέσεις [Type text] Page 29

30 Στη γεωμετρία της ροής κορημάτων κύριο ρόλο παίζει η πηγή τροφοδοσίας και τα δυο κύρια διακριτά στοιχεία της είναι το κύριο κανάλι (main track) και το δάκτυλο απόθεσης (depositional toe). Οι ροές κυρίως ακολουθούν προϋπάρχουσες διαδρομές στράγγισης και το κύριο κανάλι έχει σχήμα V. Σε ορισμένες περιπτώσεις αποτίθενται χονδρόκοκκα υλικά στις πλευρές του καναλιού σχηματίζοντας πλευρικές ράχεις (lateral ridges). Ο κύριος όγκος των κορημάτων αποτίθεται στους πρόποδες της πλαγιάς όπου η κλίση του καναλιού μειώνεται απότομα (Σχήμα 2.12). Στην περιοχή αυτή αποτίθεται ένα ριπίδιο κορημάτων (debris fan), συχνά κατά τη διάρκεια πολλαπλών κυμάτων. Μερικές ροές κορημάτων είναι ιδιαίτερα ρευστές, μεγάλου μήκους και εμφανίζονται σε όλα τα κλιματικά περιβάλλοντα, από ερημικές σε αλπικές περιοχές και από αρκτικές σε μεσογειακές περιοχές. Οι ροές κορημάτων που παράγονται στην πλαγιά ενός ηφαιστείου περιέχουν πυροκλαστικά υλικά και καλούνται λαχάρες (lahars). Αυτές μπορεί να σχηματιστούν οποιαδήποτε στιγμή πριν ή μετά την έκρηξη του ηφαιστείου και είναι δυνατόν να μετακινηθούν πάνω από 100 km, με ρυθμό που αγγίζει τα 50 km/h. Πιθανές πηγές ροών μπορούν να αναγνωριστούν είτε από τη γεωλογική χαρτογράφηση υπαίθρου είτε από αεροφωτογραφίες με βάση τη γεωμετρία των πλαγιών, τη λιθολογία των σχηματισμών στην κεφαλή και τα κολλούβιακα υλικά που συσσωρεύονται σε κοιλότητες. Μια ειδική μορφή ροής είναι η ψυχροκίνηση (solifluction), που αναφέρεται σε μια περίπτωση ολίσθησης και ροής των επιφανειακών στρωμάτων, η οποία παρατηρείται κυρίως στις υποαρκτικές και στις ψηλές ορεινές περιοχές. Εκεί το έδαφος κατά τη χειμερινή περίοδο παγώνει σε αρκετό βάθος, ενώ το καλοκαίρι ο πάγος τήκεται μέχρι ένα μικρό βάθος, με αποτέλεσμα το έδαφος να κινείται κατάντη πάνω στο υποκείμενο παγωμένο τμήμα του εδάφους. c. Ροή εδάφους (soil flow) Οι ροές εδάφους εμφανίζονται με τρεις μορφές κυρίως : λασποροές (mudflows), υγρές ροές άμμου (wet sand flows) και ξηρές ροές άμμου (dry sand flows). Οι δυο είναι ειδικές κατηγορίες ανάλογες ως προς το μηχανισμό κίνησης των ροών κορημάτων με τη διαφορά ότι σε αυτές η περιεκτικότητα σε νερό είναι μεγαλύτερη και το υλικό είναι πιο ομοιογενές. Επειδή οι παραπάνω ροές αποτελούνται από [Type text] Page 30

31 λεπτομερή υλικά είναι πολύ ευκίνητες και μπορούν να κινηθούν με μεγάλες ταχύτητες προς τα κατάντη. Συνήθως είναι μικρής κλίμακας, λόγω του τρόπου που αποκολλάται το υλικό από την πηγή και τείνουν να ακολουθούν ρηχά βυθίσματα ή θέσεις διαβρώσεως με τελική απόληξη προς τα κατάντη, σε ένα βολβοείδες ριπίδιο ή ένα λεπτό στρώμα (Σχήμα 2.13). Η λασποροή (mudflow) είναι η πιο διαδεδομένη και αντιστοιχεί σε πολύ αργή ως πολύ γρήγορη, υγρή ροή, σχετικά συνεκτικών υλικών. Τυπικές πηγές τροφοδοσίας αποτελούν : i. απόκρημνες πλαγιές με κλίση ii. ηφαιστειακά κέντρα και κοιλότητες γεμισμένες με εδαφικά υλικά Σχήμα 2.13: Λασποροή Στις ροές εδαφών μπορεί να παρατηρηθούν επίσης ανάδρομες ρέουσες ολισθήσεις σε πάγκους μη συνεκτικών καθαρών άμμων ή ιλύος καθώς και ρευστοποιήσεις (liquefactions), όπου η θραύση προκαλείται από υψηλή πίεση των πόρων σε κορεσμένες μαλακές αργίλους ή χαλαρές άμμους. Ένα χαρακτηριστικό των υγρών ροών αργίλου ή άμμου είναι η ικανότητά τους να μετακινούνται σε μεγάλες αποστάσεις ακόμα και πάνω από χαμηλής κλίσεως πλαγιές, ακολουθώντας συνήθως προϋπάρχοντα δίκτυα στράγγισης. Η συμπεριφορά των ροών αυτών χαρακτηρίζεται ως πλαστική ιξώδης και έχουν ως αποτέλεσμα το σχηματισμό κυματοειδών μορφών. Οι ροές εδαφών περιέχουν περίπου kg ιζήματος ανά m 3. [Type text] Page 31

32 2.4.6 Σύνθετες μετακινήσεις a. Χιονοστιβάδα πετρωμάτων (rock avalanche) Μια χιονοστιβάδα πετρωμάτων ξεκινά ως πτώση βράχων και εξελίσσεται σε χιονοστιβάδα κορημάτων σε υψομετρικά χαμηλότερες περιοχές. Αυτή περιλαμβάνει ξηρά κορήματα από κατάρρευση ενός πρανούς και κίνηση με μεγάλη ταχύτητα, σε μεγάλες αποστάσεις ακόμα και σε ήπιες πλαγιές. Η ταχύτητα αγγίζει τα δεκάδες m /sec και οι αποστάσεις μεταφοράς των πετρωμάτων είναι αρκετά km. Η μάζα απόθεσης πλησιάζει τα 106 m 3, καλύπτοντας επιφάνεια πάνω από 0,1 km 2. Κύρια χαρακτηριστικά της χιονοστιβάδας πετρωμάτων είναι η εμφάνιση σε περιοχές διάβρωσης, η δημιουργία πλευρικών ράχεων (lateral ridges) και ο σχηματισμός λοβών στην περιοχή απόθεσης (accumulation lobes) όπως φαίνεται στο σχήμα Σχήμα 2.14: Διάγραμμα χιονοστιβάδας πετρωμάτων b. Ολίσθηση ροής (flow slide) Αναφέρεται σε ένα καταστροφικό τύπο ροής κορημάτων που συνίσταται από ασταθή, μη συμπυκνωμένα, χαλαρά υλικά με χαρακτηριστικές μορφές όπως το μεγάλο μήκος και η υψηλή ταχύτητα κίνησης. Ξεκινούν σε απότομες πλαγιές και [Type text] Page 32

33 ακολουθούν ένα στενό κι ευθύ κανάλι μεταξύ πλευρικών αναχωμάτων, προσομοιάζοντας την κίνηση ολισθήσεων λάσπης (Σχήμα 2.15). Σχήμα 2.15: Διάγραμμα ολίσθησης ροής 2.5 Ενεργότητα κατολισθήσεων Από τους πιο σημαντικούς παράγοντες στην έρευνα των κατολισθήσεων είναι ο προσδιορισμός της ενεργότητάς τους (activity). Το 1993 ομάδα εργασίας της UNESCO προτείνει ως απαραίτητες παραμέτρους για τον προσδιορισμό της ενεργότητας τις παρακάτω: Καθεστώς ενεργότητας (state of activity), που αναφέρεται στο χρονικό των μετακινήσεων. Έτσι, οι κατολισθήσεις διακρίνονται σε: a) Ενεργές (active) που παρουσιάζουν πρόσφατες μετακινήσεις. Οι μορφολογικοί χαρακτήρες αναγνωρίζονται εύκολα και δεν έχουν αλλοιωθεί από τις φυσικές διεργασίες της αποσάθρωσης και της διάβρωσης. Από τις κατολισθήσεις αυτές άλλες εκδηλώνονται για πρώτη φορά και ονομάζονται αρχικά ενεργές και άλλες ενεργοποιούνται μετά από ένα χρονικό διάστημα κατά το οποίο είχαν σταθεροποιηθεί και ονομάζονται επανεργοποιημένες (reactivated). Οι [Type text] Page 33

34 επανεργοποιημένες μετακινούνται συνήθως σε επιφάνειες ολίσθησης που προϋπήρχαν και των οποίων η διατμητική αντοχή πλησιάζει την παραμένουσα. Οι κατολισθήσεις που μετακινήθηκαν κατά τον τελευταίο εποχικό κύκλο και οι οποίες κατά την παρούσα περίοδο δεν μετακινούνται ονομάζονται παροδικά ανενεργές ή υπό αναστολή (suspended). b) Ανενεργές (inactive) που παραμένουν σταθερές για περισσότερο από ένα έτος. Αν τα αίτια που συντελούν στην εκδήλωση της κατολίσθησης παραμένουν τότε η κατολίσθηση βρίσκεται σε λανθάνουσα κατάσταση (dormant). Αν όμως τα αίτια που τις προκαλούν έχουν εκλείψει, τότε πρόκειται για μη ενεργοποιήσιμη κατολίσθηση (abandoned). Τέλος, όταν για μια ανενεργή κατολίσθηση έχουν ληφθεί μέτρα προστασίας και σταθεροποίησης, η κατολίσθηση θεωρείται σταθεροποιημένη (stabilized). c) Παλαιές απολιθωμένες (relict) οι οποίες δεν έχουν ενεργοποιηθεί για πολλά χρόνια. Τέτοιου είδους κατολισθήσεις αφήνουν τα ίχνη τους πάνω στα πρανή για χρόνια, ενώ έτσι χαρακτηρίζονται και αυτές που έχουν θαφτεί κάτω από νεότερα ιζήματα ή αποθέσεις. Κατανομή ενεργότητας (distribution of activity), με την οποία περιγράφεται πως μετακινούνται τα τμήματα της κατολίσθησης. Σύμφωνα με την κατανομή μια κατολίσθηση διακρίνεται σε: a) Προωθούμενη (advancing), όταν παρατηρείται επέκταση της κατολίσθησης προς τα κατάντη, δηλαδή προς την κατεύθυνση της γενικότερης μετακίνησης. b) Ανάδρομη (retrogressive), όταν οι θραύσεις και η ολίσθηση επεκτείνονται προς τα ανάντη, δηλαδή αντίθετα προς την κατεύθυνση της γενικότερης μετακίνησης. c) Διευρυνόμενη (widening), αν η επέκταση γίνεται ως προς τη μία ή και τις δύο πλευρές της κατολίσθησης. d) Προοδευτική (progressive). Εδώ, υπάρχει μια περαιτέρω διάκριση σε μεγεθυνόμενη (enlarging), αν η κατολίσθηση παίρνει όλο και μεγαλύτερες διαστάσεις, τόσο σε μήκος όσο και σε πλάτος ή ακόμα και βάθος, και σε απομειούμενη (diminishing), αν ο όγκος των μετακινούμενων υλικών συνεχώς μειώνεται με το χρόνο. [Type text] Page 34

35 Τύπο ενεργότητας (type of activity), με τον οποίο καθορίζεται ο τρόπος εκδήλωσης των επιμέρους μετακινήσεων εντός της κύριας μάζας της κατολίσθησης. Ως σύνθετες (complex ή composite) χαρακτηρίζουμε τις κατολισθήσεις που εκδηλώνονται με τουλάχιστον δύο διαφορετικούς τύπους μετακίνησης. Μια κατολίσθηση μπορεί να εμφανίζει επαναλαμβανόμενες κινήσεις του ίδιου τύπου με επέκταση της επιφάνειας θραύσης, οπότε καλείται πολλαπλή (multiple). Η νέα μετακινούμενη μάζα είναι σε επαφή με την προηγούμενη και πολλές φορές έχουν κοινό τμήμα επιφανειών θραύσης. Παρόμοια με τις πολλαπλές εξελίσσονται και οι διαδοχικές (successive), με τη διαφορά ότι σε αυτή την περίπτωση δεν υπάρχει επικάλυψη του υλικού της μιας κατολίσθησης με το αντίστοιχο της άλλης και η καθεμία αποτελεί ξεχωριστή περίπτωση. Τέλος, αντίθετα από τη σύνθετη, μια απλή (single) κατολίσθηση εκδηλώνεται με έναν και μόνο τύπο μετακίνησης, χωρίς η μάζα που ολισθαίνει να διαχωρίζεται. Στο Διάγραμμα 2.1 δίνεται συγκεντρωτικά ο διαχωρισμός των κατολισθήσεων ανάλογα με το καθεστώς, την κατανομή και τον τύπο της ενεργότητας, όπως αναλύεται παραπάνω. Διάγραμμα 2.1: Ταξινόμηση κατολισθήσεων σύμφωνα με το καθεστώς, την κατανομή και τον τύπο ενεργότητας [Type text] Page 35

36 2.6 Ταχύτητα μετακίνησης Η ταχύτητα μετακίνησης μιας κατολίσθησης είναι παράμετρος που σχετίζεται άμεσα με τις επιπτώσεις που έχει μια κατολίσθηση σε ανθρώπινες ζωές, βλάβες κτιρίων και τεχνικών έργων, κ.τ.λ. Οι πιθανές βλάβες που μπορούν να προκληθούν από κατολισθήσεις σύμφωνα με τις επτά κατηγορίες ταχύτητας δίνονται στον Πίνακα 2.5 η πιο πρόσφατη ταξινόμηση, που χρησιμοποιείται, δίνεται στον Πίνακα 2.6, ενώ. Θα πρέπει εδώ να σημειωθεί ότι όσο πιο γρήγορη είναι η ταχύτητα μιας μετακίνησης τόσο μεγαλύτερες και εντονότερες είναι οι απώλειες και οι επιπτώσεις. Φυσικά, δεν πρέπει να παραλείψουμε πως ο προσδιορισμός της ταχύτητας μετακίνησης μιας μάζας είναι δύσκολο να πραγματοποιηθεί, καθώς συχνά παρατηρείται διαφορετική ταχύτητα στα διάφορα στάδια εξέλιξης ή ακόμα και στα διάφορα τμήματα της ολίσθησης. Ακόμα πιο δύσκολος γίνεται ο προσδιορισμός της ταχύτητας όταν πρόκειται για σύνθετου τύπου κατολισθήσεις αφού κάθε τύπος μπορεί να έχει τη δική του ταχύτητα. Κατηγορία ταχύτητας μετακίνησης Πίνακας 2.5 Πιθανές βλάβες ανάλογα με την ταχύτητα μετακίνησης Πιθανές βλάβες Καταστροφέ κτιρίων λόγω έντονων μετακινήσεων ή πρόσκρουσης της μετακινούμενης μάζας, πολλοί θάνατοι, απίθανη η ύπαρξη επιζώντων Μερικοί θάνατοι, περιορισμένος χρόνος για ασφαλή φυγή όλων των κατοίκων Δυνατή η ασφαλής φυγή των κατοίκων. Σπίτια, εγκαταστάσεις και δίκτυα υποδομής μς μεγάλες βλάβες ή κατεστραμένα. Μερικές από τις προσωρινές εγκαταστάσεις είναι δυνατό να διατηρηθούν. Δυνατή η λήψη μέτρων προστασίας κατά την ενεργοποίηση. Μερικές φορές καλά σχεδιασμένες εγκαταστάσεις μπορεί να διατηρηθούν με κατάλληλη συντήρηση, αν δεν υπάρξει ξαφνική επιτάχυνση της κίνησης. 2 Μερικές από τις μόνιμες κατασκευές παραμένουν ανέπαφες. 1 Η μετακίνηση προσδιορίζεται μόνο από ενόργανες μετρήσεις λόγω του μικρού μεγέθους της. Οι κατασκευές δεν υφίστανται βλάβες, όταν λαμβάνονται τα κατάλληλα μέτρα. [Type text] Page 36

37 Πίνακας 2.6: Κλίμακα ταχύτητας μετακίνησης Χαρακτηρισμός ταχύτητας Εξαιρετικά αργή Πολύ αργή Αργή Μέτρια Γρήγορη Πολύ γρήγορη Εξαιρετικά γρήγορη Τυπική ταχύτητα <16 mm/year >16 mm/year >1.6 m/year >13 m/month >1.8 m/hour >3 m/min >5 m/sec 2.7 Αίτια Κατολισθήσεων Οι δυνάμεις που καθορίζουν αν κάποιο πέτρωμα ενός πρανούς θα κινηθεί ή θα παραμείνει σταθερό είναι : η διατμητική τάση και η διατμητική αντοχή οι οποίες είναι αντίρροπες μεταξύ τους. Το βάρος ενός πετρώματος επί ενός πρανούς μπορεί να αναλυθεί σε μια συνιστώσα κάθετη στο πρανές, την ορθή τάση και μια συνιστώσα παράλληλη προς το πρανές, τη διατμητική τάση. Η τάση αυτή θα κινούσε το πέτρωμα προς τα κάτω εάν αυτό δεν αντιδρούσε με την εσωτερική αντοχή του (διατμητική αντοχή). Αυτή καθορίζεται από την τριβή και τη συνεκτικότητα των επιμέρους τμημάτων του πετρώματος ή του αποσαθρωμένου μανδύα (Σχήμα 2.16). Σχήμα 2.16: Σχηματική απεικόνιση της σχέσης μεταξύ διατμητικής τάσης και διατμητικής αντοχής [Type text] Page 37

38 Για να εκδηλωθεί μια κατολίσθηση πρέπει να πραγματοποιηθεί μια αλληλουχία γεγονότων που επηρεάζουν την ισορροπία του πρανούς και προκαλούν τη διατάραξή του με τελικό αποτέλεσμα τη θραύση και μετακίνηση αυτού. Αυτά τα γεγονότα χαρακτηρίζονται ως αίτια της κατολίσθησης (landslide causes) και όταν συνδυάζονται θέτουν τη μάζα σε οριακή κατάσταση ισορροπίας. Ο τελικός παράγοντας που αποτελεί την αφορμή μετακίνησης της οριακά σταθερής μάζας χαρακτηρίζεται ως έναυσμα μετακίνησης (triggering factor). Από πλευράς φυσικής κατάστασης και ευστάθειας, ένα πρανές διέρχεται από τρία στάδια: Σταθερό, το οποίο μπορεί και αντιστέκεται σε όλες τις δυνάμεις αποσταθεροποίησης Οριακά σταθερό, που κάποια στιγμή αναμένεται η εκδήλωση αστάθειας από την επίδραση των δυνάμεων αποσταθεροποίησης, Ενεργά ασταθές, όπου οι δυνάμεις αποσταθεροποίησης προκαλούν συνεχείς ή περιοδικές μετακινήσεις. Οι δυνάμεις αποσταθεροποίησης στα δύο πρώτα στάδια χαρακτηρίζονται ως τα γνωστά μας αίτια ή προκαταρκτικοί παράγοντες, ενώ στο τρίτο στάδιο χαρακτηρίζονται ως το έναυσμα της μετακίνησης ή παράγοντες εναύσματος. Οι βασικοί παράγοντες που ρυθμίζουν την ενεργότητα του πρανούς είναι τρεις : Τα γεωμορφολογικά στοιχεία του πρανούς: Υπάρχει άμεσος συσχετισμός ανάμεσα σε ορισμένα μορφολογικά χαρακτηριστικά μιας περιοχής με τις διαδικασίες που οδηγούν στις κατολισθήσεις. Έχουν ταξινομηθεί αρκετά μορφολογικά χαρακτηριστικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη μορφολογική περιγραφή μιας περιοχής και συνεπώς να εξεταστούν οι διεργασίες που συνδέονται μ αυτά. Μεταξύ αυτών των χαρακτηριστικών τα πιο σημαντικά για τη μελέτη των κατολισθήσεων είναι το υψόμετρο, η κλίση και ο προσανατολισμός του πρανούς. Η κλίση του πρανούς καθορίζεται από φυσικές αιτίες ή ανθρωπογενείς παρεμβάσεις. Στις φυσικές αιτίες συγκαταλέγονται οι κατακόρυφες τεκτονικές κινήσεις μιας περιοχής, η ποτάμια διάβρωση, καθώς και ο παράκτιος κυματισμός. Στις ανθρωπογενείς αιτίες περιλαμβάνονται έργα οδοποιίας, μεταλλευτικές δραστηριότητες και άλλα τεχνικά έργα. [Type text] Page 38

39 Η κλίση του πρανούς επηρεάζει σημαντικά την τάξη των δυνάμεων που συμβάλουν στην αστοχία ενός πρανούς. Αύξηση της κλίσης του πρανούς προκαλεί αντίστοιχη αύξηση της διατμητικής τάσης, της κατακόρυφης συνιστώσας του βάρους (Σχήμα 2.16), που όπως αναφέραμε είναι η κινητήριος δύναμη για να συμβεί η κατολίσθηση. Επομένως, αν όλοι οι υπόλοιποι παράγοντες της μετακίνησης παραμείνουν σταθεροί, οι κατολισθήσεις αναμένεται να είναι πιο συχνές στα απότομα πρανή. Επίσης επειδή ο προσανατολισμός του πρανούς ελέγχει τη συγκέντρωση της εδαφικής υγρασίας ή ελέγχεται από τον προσανατολισμό των τεκτονικών διαρρήξεων μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την κατανομή και την πυκνότητα των κατολισθήσεων σε μια περιοχή. Η σύσταση και η δομή του πρανούς: Ένα πρανές συγκροτείται συχνά από ένα συνδυασμό πετρωμάτων, αποσαθρωμένου μανδύα και εδάφους με ποικίλες ποσότητες φυτοκάλυψης και νερού. Όταν το πρανές δομείται αποκλειστικά από στερεά πετρώματα τότε μπορεί να σχηματίζονται ως και κατακόρυφα πρανή. Όταν όμως το πρανές φέρει εσωτερικές επιφάνειες ασυνέχειας (στρώσεις, διαρρήξεις, φυλλώσεις) που η κλίση τους είναι ομόρροπη με αυτή του πρανούς προκαλούν ολισθήσεις και συμβάλουν στο σχηματισμό των κορημάτων. Το νερό: Το νερό όταν βρίσκεται σε μικρές ποσότητες στους πόρους των πετρωμάτων, αυξάνει τη διατμητική τους αντοχή. Αυτό συμβαίνει γιατί τα μόρια του νερού στο λεπτό υδάτινο περίβλημα κάθε κόκκου έλκουν το ένα το άλλο. Η έλξη αυτή ονομάζεται εφελκυσμός επιφάνειας και έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της συνεκτικότητας του πετρώματος. Εξάλλου μικρές ποσότητες νερού ευνοούν την ανάπτυξη των δένδρων που σταθεροποιούν με τις ρίζες τους το πρανές. Όσο αυξάνει όμως η ποσότητα του νερού στους πόρους του πετρώματος ο κόκκοι χάνουν την επαφή μεταξύ τους με αποτέλεσμα τη μείωση της συνεκτικότητας του πετρώματος και συνεπώς της διατμητικής αντοχής του. Επίσης, η μεγάλη πίεση που ασκεί το νερό στους πόρους του πετρώματος μπορεί να αποδεσμεύσει υπερκείμενες μάζες πετρωμάτων ώστε αυτές να οδηγηθούν με τη βοήθεια της βαρύτητας στους πρόποδες του πρανούς. [Type text] Page 39

40 Στα αίτια των κατολισθήσεων πρέπει απαραίτητα να συμπεριλάβουμε και τους εξωγενείς παράγοντες όπως η έντονη, πολλές φορές, ανθρωπογενής παρέμβαση. Η όψη ενός τοπίου, η μορφολογία του, η γεωλογική δομή του, η ορυκτολογική του σύσταση και το τεκτονικό καθεστώς που επικρατεί σε αυτό (διεύθυνση ρηγμάτων, πυκνότητα διακλάσεων), είναι αποτέλεσμα εξέλιξης που διαρκεί για πολλά εκατομμύρια χρόνια και επιδρά έντονα στη συμπεριφορά των πρανών και των τεχνικών έργων που εδράζονται ή συνορεύουν με αυτά. Οι κατασκευές τεχνικών έργων (διάνοιξη δρόμων, δόμηση κτιρίων) με τις αντίστοιχες μεταβολές που αυτές συνεπάγονται για την περιοχή κατασκευής (δημιουργία απότομων πρανών, αφαίρεση προστατευτικού καλύμματος, επιπλέον φόρτιση ενός σχηματισμού) μπορούν να προκαλέσουν αστοχίες πρανών. Παρόλα αυτά είναι πολύ δύσκολο σε μερικές περιπτώσεις να καθορισθεί το μερίδιο της ευθύνης που φέρουν οι ανθρώπινες δραστηριότητες στην πρόκληση των κατολισθήσεων. Αυτό συμβαίνει επειδή οι κατολισθήσεις είναι έως ένα βαθμό φυσικό φαινόμενο. Όμως η κατασκευή τεχνικών έργων μπορεί να αυξήσει τη διάβρωση ενεργοποιώντας παλιές κατολισθήσεις ή δημιουργώντας νέες. Τα κατολισθητικά φαινόμενα επιτείνονται όταν ο τρόπος κατασκευής του τεχνικού έργου και οι επεμβάσεις που συντελούνται στο πρανές γίνονται χωρίς σχεδιασμό. Στις περιπτώσεις που έχει προηγηθεί σωστή μελέτη στη διάρκεια της υλοποίησης του έργου κάποιες από τις συνέπειες μπορέσουν να μετριασθούν. Συνήθως όμως τεχνικά έργα που θεμελιώνονται σε ασταθή πρανή είναι πολύ πιθανό να προκαλέσουν κατολισθήσεις. Η κατασκευή δρόμων σε περιοχές επιρρεπείς σε κατολισθήσεις αποτελεί σημαντικό πρόβλημα γιατί οι δρόμοι μπορεί να διακόψουν την επιφανειακή απορροή, να διαφοροποιήσουν την υποεπιφανειακή κίνηση του νερού και να μεταβάλουν την κατανομή του υλικού στο πρανές από τις εργασίες τεχνητής διαμόρφωσης. Όλοι οι παραπάνω παράγοντες συνήθως επιδρούν αθροιστικά με την πάροδο του χρόνου, έως ότου εκδηλωθούν αστοχίες και κατολισθήσεις. [Type text] Page 40

41 2.8 Ταξινόμηση παραγόντων εκδήλωσης κατολισθήσεων Το φαινόμενο των κατολισθήσεων προκαλείται από τη συνδυασμένη δράση πολλών και διαφορετικών, μεταξύ τους, παραγόντων. Μερικοί από τους παράγοντες επιδρούν για μεγάλο χρονικό διάστημα, ενώ άλλοι περιοδικά και αποτελούν το έναυσμα για την εκδήλωση του φαινομένου. Για την ταξινόμηση των παραγόντων που συμβάλλουν στην εκδήλωση των κατολισθήσεων η Ομάδα Εργασίας της UNESCO (Working Party on World Landslide Inventory WP/WLI 1994) πρότεινε μία γενικότερη ταξινόμηση των αιτιών εκδήλωσης των κατολισθήσεων (Σχήμα 2.17). Ανάλογα με την προέλευσή τους, οι παράγοντες αυτοί ταξινομούνται στις παρακάτω ομάδες και δίνονται στον Πίνακα 2.7. Εδαφικές συνθήκες, που αναφέρονται στα γενικά χαρακτηριστικά των εδαφικών και βραχωδών σχηματισμών. Γεωμορφολογικές διεργασίες, που αναφέρονται στις μεταβολές της γεωμορφολογίας του εδάφους. Φυσικές διεργασίες, που αναφέρονται στον ευρύτερο περιβάλλοντα χώρο και μπορούν να εκτιμηθούν με την εγκατάσταση οργάνων, όπως πιεζόμετρα, σεισμογράφοι, βροχόμετρα, κ.τ.λ. Ανθρωπογενείς διεργασίες, που αφορούν την επίδραση του ανθρώπινου παράγοντα στην ευρύτερη περιοχή. Πίνακας 2.7: Οι πλέον σημαντικοί παράγοντες εκδήλωσης κατολισθήσεων κατά WP/WLI (1994) Γεωμορφολογικές διεργασίες 1 Τεκτονική ανύψωση 2 Ανύψωση λόγω ηφαιστείων 3 Επίδραση παγετώνων 4 Ποτάμια διάβρωση της βάσης του πρανούς 5 Θαλάσσια διάβρωση της βάσης του πρανούς 6 Διάβρωση της βάσης του πρανούς από παγετώνα 7 Διάβρωση των πλευρών του πρανούς 8 Εσωτερική διάβρωση 9 Φόρτιση από φυσική απόθεση υλικών στη στέψη του πρανούς 10 Απομάκρυνση φυτοκάλυψης (από πυρκαγιά, διάβρωση, κτλ.) [Type text] Page 41

42 Πίνακας 2.7(Συνέχεια): Οι πλέον σημαντικοί παράγοντες εκδήλωσης κατολισθήσεων κατά WP/WLI (1994) Εδαφικές συνθήκες 1 Πλαστικό, χαμηλής αντοχής υλικό 2 Ευαίσθητο υλικό 3 Υλικό επιρρεπές σε θραύση 4 Αποσαθρωμένο υλικό 5 Διατμημένο υλικό 6 Ρωγματωμένο ή διακλασμένο υλικό 7 Βραχόμαζα με δυσμενή προσανατολισμό ασυνεχειών (στρώση, σχιστότητα, διακλάσεις) Βραχόμαζα με δυσμενή προσανατολισμό ασυνεχειών (ρήγματα, 8 επιφάνειες επαφής, ασυμφωνίες) 9 Διαφοροποιήσεις στην υδροπερατότητα 10 Διαφοροποιήσεις στη δυσκαμψία Φυσικές διεργασίες 1 Έντονη μικρής διάρκειας βροχόπτωση 2 Γρήγορο λιώσιμο χιονιού 3 Παρατεταμένη υψηλή βροχόπτωση Γρήγορη πτώση στάθμης νερού μετά από πλημμύρες, παλίρροιες ή 4 διάρρηξη φυσικών φραγμάτων 5 Σεισμοί 6 Εκρήξεις ηφαιστείων 7 Διάρρηξη λιμών σε κρατήρες ηφαιστείων 8 Λιώσιμο παγωμένου εδάφους 9 Αποσάθρωση λόγω παγετού 10 Αποσάθρωση από διόγκωση και συρρίκνωση εδαφών Ανθρωπογενείς διεργασίες 1 Εκσκαφές στη βάση (πόδι) του πρανούς 2 Φόρτιση στο μέτωπο ή πάνω από τη στέψη του πρανούς 3 Υποβιβασμός της στάθμης σε ταμιευτήρες 4 Άρδευση 5 Κακή συντήρηση αποστραγγιστικών έργων 6 Διαρροή νερών από τεχνικά έργα (δίκτυα, δεξαμενές κτλ.) 7 Αποψίλωση 8 Λατομεία και μεταλλεία 9 Δημιουργία χωματερών 10 Τεχνητές δονήσεις (κυκλοφορία οχημάτων, λειτουργία μηχανών κτλ.) [Type text] Page 42

43 Σχήμα 2.17: (α) Παράδειγμα μεταβολής του συντελεστή ασφάλειας ενός πρανούς με το χρόνο, (β) Ταξινόμηση των παραγόντων που συμβάλλουν στην εκδήλωση κατολισθήσεων κατά WP/WLI (1994) 2.9 Μέτρα αντιμετώπισης των κατολισθήσεων Η μελέτη των κατολισθήσεων μιας περιοχής αποσκοπεί στην αναγνώριση των αιτιών που την προκαλούν. Επειδή τα αίτια είναι συνήθως περισσότερα από ένα, γίνεται αξιολόγηση της σπουδαιότητας του καθενός, ώστε αναλόγως να κατασκευαστούν τα κατάλληλα έργα. Η μελέτη αρχίζει με τη διερεύνηση της ιστορικότητας των κατολισθήσεων από πληροφορίες των κατοίκων, καθώς και των τεχνικών υπηρεσιών της περιοχής. Έπειτα ακολουθεί η χαρτογράφηση όλων των κατολισθήσεων της περιοχής όπου για κάθε μια από αυτές καταγράφονται τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά που την περιγράφουν. Επίσης παρακολουθείται η [Type text] Page 43

44 εξέλιξη των κινήσεων της κατολισθαίνουσας μάζας στο χρόνο. Στη συνέχεια από ένα γεωλογικό και ένα τοπογραφικό χάρτη της περιοχής μπορούν να διαπιστωθούν οι σχέσεις των κατολισθήσεων με τη γεωλογική δομή και το ανάγλυφο της περιοχής αντίστοιχα. Τέλος, διερευνώνται τα πρόσφατα κατασκευαστικά έργα στην περιοχή αλλά και οι βροχοπτώσεις. Ιδανικό αποτέλεσμα μιας τέτοιας μελέτης είναι ένας χάρτης επικινδυνότητας κατολισθητικών φαινομένων, στον οποίο εύκολα κάποιος μπορεί να δει το βαθμό ευστάθειας μιας περιοχής. Τα μέτρα αντιμετώπισης γενικά αποσκοπούν στα εξής : a) Στη μείωση της διατμητικής τάσης που εξασκείται από το βάρος των πετρωμάτων. Για να επιτευχθεί αυτό, συνιστάται απομάκρυνση των ασταθών υλικών από το πρανές και κατάλληλη διαμόρφωσή του με αναβαθμίδες ώστε να αποκτήσει ηπιότερη κλίση. b) Στην πρόσθεση εξωτερικών δυνάμεων κυρίως στον πόδα της κατολίσθησης. Χρησιμοποιούνται συνήθως για το σκοπό αυτό τοίχοι αντιστήριξης, οι διαστάσεις των οποίων εξαρτώνται από τις διαστάσεις της μάζας που κατολισθαίνει. Η θεμελίωσή τους πρέπει να γίνεται στο υγιές υπόβαθρο και επίσης πρέπει να συνοδεύονται από αποχετευτικούς σωλήνες, ώστε να αποστραγγίζεται το νερό από το κύριο σώμα της κατολίσθησης. Οι τοίχοι αντιστήριξης κατασκευάζονται με σκυρόδεμα, λιθόδεμα ή συρματοκιβώτια (σαραζανέτ). c) Αύξηση της εσωτερικής αντοχής των πετρωμάτων. Αυτό γίνεται κυρίως με την απομάκρυνση του νερού είτε από την επιφάνεια του πρανούς είτε υπόγεια. Στην πρώτη περίπτωση προστατεύεται το πρανές με αδιαπέρατο κάλυμμα, φυτοκάλυψη ή στραγγιστήριους τάφρους, οχετούς. Στη δεύτερη περίπτωση κατασκευάζονται πηγάδια, υδργεωτρήσεις, στραγγιστήριες σήραγγες. Υπάρχουν πολλά παραδείγματα, όπου κατά τη διάνοιξη ενός δρόμου έχει διαπιστωθεί ότι η κύρια αιτία μιας κατολίσθησης στην περιοχή ήταν η υποσκαφή και απομάκρυνση υλικών από το πόδι της κατολίσθησης. Τότε δεν αρκεί μόνο η κατασκευή ενός προστατευτικού τοιχίου για να σταθεροποιηθεί το πρανές. Χρειάζεται επιπλέον κατασκευή αποστραγγιστικών έργων, επειδή οι περιστροφικές κινήσεις των επιμέρους τεμαχών στα μέτωπα της κατολίσθησης δημιουργούν ιδανικές συνθήκες για τη συγκράτηση νερού. [Type text] Page 44

45 Έτσι λοιπόν το κόστος για τη σταθεροποίηση των πρανών αυξάνει μετά την εκδήλωση των κατολισθητικών φαινομένων. Για την καλύτερη λοιπόν προφύλαξη από τον κίνδυνο των κατολισθήσεων, κάθε είδους κατασκευή σε ασταθή πρανή πρέπει να γίνεται κατόπιν προσεκτικής μελέτης των συνθηκών και των φαινομένων που λαμβάνουν χώρα στην περιοχή. Τα μέτρα προστασίας (remedial measures) έχουν ως βασικό στόχο την πρόληψη των κατολισθητικών φαινομένων, οπότε αναφερόμαστε σε προληπτικά μέτρα, και την αποκατάσταση ή σταθεροποίηση μιας κατολισθητικής κίνησης, οπότε αναφερόμαστε σε μέτρα αποκατάστασης ή σταθεροποίησης. Τα μέτρα προστασίας διακρίνονται σε αυτά που λαμβάνονται για τα βραχώδη πρανή και σε αυτά που λαμβάνονται για τα εδαφικά πρανή, αν και παρουσιάζουν πολλές ομοιότητες, ενώ συχνά εμπλέκονται μεταξύ τους. Η συνοπτική απεικόνιση των δύο κατηγοριών δίνεται στα Σχήματα 2.18 και Σχήμα 2.18: Συνοπτική παρουσίαση μέτρων βραχωδών πρανών [Type text] Page 45

46 Σχήμα 2.19: Συνοπτική παρουσίαση μέτρων εδαφικών πρανών Η εκλογή του ή των μέτρων παρεμβάσεως για κάθε περίπτωση θα γίνει σωστά μόνο μετά από πλήρη γνώση των γεωλογικών και υδρογεωλογικών ιδιομορφιών της περιοχής, των αιτιών και των αφορμών που μπορούν να προκαλέσουν μια κατολίσθηση, καθώς και των διαστάσεων της ασταθούς μάζας. Έτσι π.χ.: Αν έντονες βροχοπτώσεις ανεβάσουν την πιεζομετρική επιφάνεια πίσω από ένα πρανές, ή καταστρέψουν τη συνοχή των υλικών εξ αιτίας της εξαφανίσεως των επιφανειακών τάσεων, θα πρέπει να γίνει επένδυση του πρανούς μ ένα στεγανό κάλυμμα. Αν ο παγετός έχει σαν συνέπεια τη χαλάρωση του εδάφους, θα πρέπει να κατασκευαστεί ένα δίκτυο καλής αποστραγγίσεως των υλικών του επιφανειακού μανδύα από τα υπόγεια νερά. Αν μια άργιλος είναι δυνατόν να υποστεί βαθιές σχισμές λόγω συρρίκνωσης (σχισμές πολυγωνικής όψεως) το πρανές πρέπει να καλυφθεί από γκαζόν ή από ένα παχύ στρώμα άμμου. Αν μια άμμος κινδυνεύει να ρεύσει θα πρέπει να συμπυκνωθεί. [Type text] Page 46

47 Αν μια γρήγορη αποστράγγιση οδηγεί σε υπόγεια διάβρωση, πρέπει το κάτω τμήμα του πρανούς να καλυφθεί με ανεστραμμένο φίλτρο, ή να κατασκευαστούν στραγγιστήρια, τα οποία θα οδηγήσουν στη μετατόπιση της πιεζομετρικής επιφάνειας προς το εσωτερικό του πρανούς. Αν υδροπερατά πετρώματα, τα οποία βρίσκονται βαθύτερα από τη βάση του πρανούς, υπάρχει περίπτωση να τροφοδοτηθούν από κάποιο υδροφόρο στρώμα, πρέπει να κατασκευαστούν βαθιά στραγγιστήρια για να μη τεθούν τα πετρώματα αυτά υπό πίεση κ.τ.λ. Για τη μελέτη γεωλογικών και υδρογεωλογικών συνθηκών και ιδιομορφιών, χρειάζεται λεπτομερής γεωλογική και εδαφοτεχνική διερεύνηση, για την εκπόνηση της οποίας απαιτούνται: Λεπτομερής τοπογραφικός χάρτης, κλίμακας 1:500, 1:1000, 1:2000, αναλόγως της διαστάσεως της κατολισθήσεως. Λεπτομερής γεωλογικός χάρτης, κλίμακας 1:500, 1:1000 ή 1:2000 όπως προηγουμένως. Λεπτομερείς γεωλογικές τομές κατά τον άξονα της κατολισθήσεως, καθώς και εγκάρσιες. Ερευνητικές δειγματοληπτικές γεωτρήσεις, αποσκοπούσες στον προσδιορισμό της θέσεως της επιφάνειας ολισθήσεως, στη μελέτη των ιδιοτήτων των υλικών, καθώς και στη διερεύνηση των υδρογεωλογικών συνθηκών (για τον τελευταίο αυτό σκοπό οι γεωτρήσεις μετατρέπονται σε πιεζόμετρα παρατηρήσεως της στάθμης των υπόγειων νερών). Γεωφυσική (πιθανώς) διασκόπηση (ως επί το πλείστον ηλεκτρική), για τον προσδιορισμό του βάθους και της μορφολογίας του υποβάθρου πάνω στο οποίο έχει γίνει η κατολίσθηση. Διερεύνηση και εντοπισμός περιοχών διηθήσεων νερού μέσα στην επικίνδυνη μάζα. Μετρήσεις μέσα στις γεωτρήσεις της ταχύτητας μετακινήσεως της μάζας στα διάφορα βάθη. Εργαστηριακή έρευνα επί των πυρήνων των γεωτρήσεων για τον προσδιορισμό των ιδιοτήτων των υλικών (c, φ, περιεκτικότητα σε νερό, όρια ATTERBERG, κοκκομετρική διαβάθμιση). [Type text] Page 47

48 Τα χρησιμοποιούμενα σήμερα μέσα παρεμβάσεως για την αντιμετώπιση των κατολισθήσεων, προληπτικά ή αναχαιτιστικά, είναι τα εξής: Γεωλογική διερεύνηση Αποχέτευση επιφανειακών νερών. Στραγγιστήρια. Σήραγγες και φρεάτια αποστραγγίσεως. Κεκλιμένα στραγγιστήρια. Ηλεκτρική ώσμωση. Αποφόρτιση. Στηθαίο ανακοπής κινήσεως μαζών. Δίκτυα προστασίας (συρματοπλέγματα). Τεχνητή σήραγγα (για συγκοινωνιακά έργα). Ελάττωση των κλίσεων των πρανών. Επένδυση με συρματοκιβώτια. Τοίχοι αντιστηρίξεως πρανών ανάντη. Τοίχοι αντιστηρίξεως πρανών ανάντη με θεμελίωση με φρέατα. Φόρτιση στον πόδα του πρανούς. Τοίχος αντιστηρίξεως με ξηρολιθοδομή. Εμπόδια από λιθόρριπτο υλικό για ανακοπή της διάβρωσης. Αναβαθμοί. Ελκυστήρες με δοκούς κατανομής. Ελκυστήρες χωρίς δοκούς κατανομής. Ελκυστήρες χαμηλού εφελκυσμού. Συμπληρωματικά έργα (δέματα, καφάσια). Φυτική επένδυση με χλόη. Φυτική επένδυση με αναδάσωση [Type text] Page 48

49 2.10 Περιοχές επιρρεπείς σε κατολισθήσεις και μέθοδοι αποκατάστασης Τα γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά των περιοχών χρησιμεύουν στην ανίχνευση σημείων ή περιοχών οι οποίες επιδεικνύουν επιδεκτικότητα σε κατολισθητικά φαινόμενα. Τυπικές περιοχές για την εκδήλωση κατολισθήσεων αποτελούν οι απότομες πλαγιές, οι γκρεμοί και τα απότομα βράχια, τα οποία βρίσκονται υπό διάβρωση και αποσάθρωση, οι περιοχές συγκέντρωσης νερού, καθώς και οι ρηξιγενείς ζώνες. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι κατολισθήσεις δεν συμβαίνουν πάντα σε επιρρεπείς περιοχές, αν δεν επικρατούν συγκεκριμένες συνθήκες. Οι κατολισθήσεις είναι συνηθισμένες σε συγκεκριμένα είδη εδαφών όπως σε μανδύες αποσάθρωσης των πετρωμάτων, στα κορήματα και στα προϊόντα διάβρωσης από το νερό ή τον άνεμο ενώ είναι πολύ σπάνιες σε άλλα είδη εδαφών. Τυπικά, οι εκδηλώσεις κατολισθήσεων μετριάζονται είτε με παθητικές μεθόδους άμβλυνσης είτε με ενεργητικές. Οι παθητικές μέθοδοι ουσιαστικά επιτρέπουν την ελεγχόμενη εκδήλωση των κατολισθήσεων. Η δραστικές- ενεργητικές μέθοδοι λαμβάνουν χώρα στη ζώνη κίνησης και αποτρέπουν την εμφάνιση του φαινομένου. Τα άμεσα μέτρα που μπορούν να ληφθούν προκειμένου να αντιμετωπιστεί μια κατολίσθηση, είναι τα ακόλουθα: Τοποθέτηση χωματισμών στη βάση της ολισθαίνουσας μάζας ή αφαίρεση χωματισμών από τη κεφαλή της κατολίσθησης. Συλλογή και απομάκρυνση όλων των επιφανειακών υδάτων που ρέουν μέσα στην περιοχή που ολίσθησε, με χρήση στραγγιστηρίων που κατασκευάζονται είτε παράλληλα με το φρύδι του πρανούς, είτε πάνω στην ολισθαίνουσα μάζα. Διάνοιξη μέσα στην ολισθαίνουσα μάζα συστήματος κυρίων και δευτερευουσών αποστραγγιστικών στοών για τη συλλογή των υπογείων υδάτων (με φυσική ροή). Διάνοιξη φρεάτων για άντληση των υπογείων υδάτων με στόχο την ταπείνωση της στάθμης του υπογείου υδροφόρου ορίζοντα. Παράλληλα, επιπλέον μέτρα μπορούν να ληφθούν για την αντιμετώπιση μιας κατολίσθησης, όπως η φυτοκάλυψη του πρανούς με την ταυτόχρονη χρήση [Type text] Page 49

50 γεωπλέγματος, η ενίσχυση του εδάφους με εκτοξευόμενο σκυρόδεμα, η κατασκευή τοίχου αντιστήριξης στη βάση του πρανούς με πασσάλους ή πασσαλότοιχους με χρήση αγκυρίων, ώστε να παραλαμβάνονται και οριζόντια φορτία, η μείωση της κλίσεως των πρανών με τη δημιουργία αναβαθμίδων, καθώς και η αποφυγή εξωτερικών φορτίσεων στην κορυφή αλλά και στο σώμα του πρανούς. [Type text] Page 50

51 3 Γεωλογικά- Τεχνικογεωλογικά χαρακτηριστικά του Ελληνικού χώρου 3.1 Εισαγωγή Στον Ελληνικό χώρο είναι συχνή η εκδήλωση κατολισθητικών φαινομένων, πολλές φορές σε ευρεία κλίμακα. Οι μεγαλύτερες κατολισθήσεις που έχουν εκδηλωθεί οφείλονται στις γεωλογικές και κλιματικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα από το παρελθόν έως σήμερα, σε συνδυασμό βεβαίως με την ανθρώπινη δραστηριότητα, που στα πλαίσια της αυξημένης αστικοποίησης, αγνοεί το τεχνικογεωλογικό περιβάλλον. Τα προβλήματα που δημιουργούνται είναι πολύ σοβαρά, τόσο από κοινωνικοοικονομική όσο και από τεχνική πλευρά, αφού συχνά αναφέρονται σε καταστροφές του οδικού δικτύου και στη μη βιωσιμότητα ολόκληρων οικισμών λόγω επισφαλών συνθηκών. 3.2 Γεωλογική και τεκτονική δομή Η Ελλάδα χαρακτηρίζεται από τη σύνθετη γεωλογική δομή και την έντονη τεκτονική καταπόνηση, σαν αποτέλεσμα των επάλληλων ορογενετικών κινήσεων που συνεχίζονται μέχρι σήμερα. Ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο στη σημερινή διαμόρφωση της χώρας μας, κατέχει η αλπική ορογένεση που ευθύνεται για τη δημιουργία των Ελληνίδων οροσειρών, καθώς και οι μετακινήσεις του Τεταρτογενούς που συνδέονται άμεσα με την έντονη σεισμικότητα. Ο Ελληνικός χώρος, όπως είναι γνωστό, διαχωρίζεται σε δώδεκα (12) γεωτεκτονικές ζώνες, των οποίων οι λιθοστρωματογραφικές ενότητες αποκαλύπτουν την γεωλογική και τεκτονική εξέλιξη του χώρου που μελετάμε (Χάρτης 3.1). Τα βασικά γεωλογικά χαρακτηριστικά των επιμέρους ζωνών και οι τεχνικογεωλογικές συνθήκες αυτών περιγράφονται στη συνέχεια. [Type text] Page 51

52 Ζώνη Ροδόπης (Rh) Σερβομακεδονική (Sm) Περιροδοπική (CR): Γεωγραφικά, η μάζα Ροδόπης καταλαμβάνει το βορειοανατολικό μέρος της ηπειρωτικής Ελλάδας και βρίσκεται ανατολικά του ποταμού Στρυμώνα. Η Σερβομακεδονική ζώνη βρίσκεται δυτικά του Στρυμώνα και μαζί με την Περιροδοπική ζώνη στα δυτικά της καταλαμβάνουν το μεγαλύτερο μέρος της Χαλκιδικής χερσονήσου. Διακρίνεται για το ηπιότερο ανάγλυφα, συγκριτικά με τις άλλες ζώνες, και αποτελείται από ισχυρά μεταμορφωμένα και ημι-μεταμορφωμένα πετρώματα. Έχει επηρεαστεί από παλαιότερες ορογενέσεις και περιφερειακά έχει δεχτεί την επίδραση των αλπικών παραμορφώσεων. Τα γεωτεχνικά προβλήματα περιορίζονται σε αποκολλήσεις και καταπτώσεις έντονα διερρηγμένων βραχωδών μαζών, καθώς και θραύσεις ολισθήσεις στη ζώνη χαλάρωσης και το μανδύα αποσάθρωσης των σχηματισμών. Ζώνη Αξιού (Παιονίας, Πάικου, Αλμωπίας) (Pe, Pa, Al) Η γεωτεκτονική της εξέλιξη προσδίδει ποικίλο μορφολογικό χαρακτήρα στη ζώνη αυτή. Παλαιογεωγραφικά εξεταζόμενη μπορεί να χωριστεί σε τρεις υποζώνες από τα ανατολικά προς τα δυτικά: Παιονίας, που αντιπροσωπεύει αύλακα Πάικου, που αντιπροσωπεύει ύβωμα Αλμωπίας, που αντιπροσωπεύει αύλακα Το προαλπικό της υπόβαθρο συνιστούν κρυσταλλικά πετρώματα ενώ τα αλπικά ιζήματα αποτελούν ποικιλία πετρωμάτων από ημικρυσταλλικούς ασβεστόλιθους και σχιστόλιθους, οφιόλιθους, ψαμμίτες και κλαστικά ιζήματα. Οι ασταθείς συνθήκες περιορίζονται στους νεότερους σχηματισμούς και κυρίως στο δυτικό τμήμα της. Ζώνη Πελαγονική (Pl) Κύριο χαρακτηριστικό της είναι η ακαμψία του προαλπικού υποβάθρου, με αποτέλεσμα τα αλπικά ιζήματα να εμφανίζονται λιγότερο πτυχωμένα συγκριτικά με τους σχηματισμούς παρακείμενων ζωνών. [Type text] Page 52

53 Το υπόβαθρο συνιστά ένα ισχυρώς μεταμορφωμένο σύστημα (γνεύσιοι, μάρμαρα, σχιστόλιθοι) και ένα ημιμεταμορφωμένο από φυλλίτες, γραουβάκες και σχιστόλιθους. Το μεσοζωικό συνιστάται από ασβεστόλιθους, σχιστόλιθους, φλύσχη και διεισδύσεις μεγάλων οφιολιθικών σωμάτων. Το συμπαγές προαλπικό υπόβαθρο περιορίζει τις ασταθείς συνθήκες στους νεότερους αλπικούς σχηματισμούς και ιδιαίτερα αυτούς τις σχιστοκερατολιθικής διάπλασης και του φλύσχη. Ζώνη Ανατολικής Ελλάδας (Υποπελαγονική) (Sp) Χαρακτηρίζεται μορφολογικά από ορεινό ημιορεινό ανάγλυφο. Το προαλπικό υπόβαθρο συνιστά το ισχυρά μεταμορφωμένο σύστημα με συνδυασμό μη μεταμορφωμένων σχηματισμών, όπως ασβεστόλιθοι, σχιστοψαμμίτες και δολομίτες του Τριαδικού. Ακολουθούν η σχιστοκερατολιθική διάπλαση με οφιόλιθους και ενστρώσεις ασβεστόλιθων του Ιουρασικού και του Κρητιδικού, οι σχηματισμοί του φλύσχη και τα μολασσικά ιζήματα. Χαρακτηρίζεται από μικτή τεκτονική, με τους παλαιότερους σχηματισμούς να επιτρέπουν πτύχωση κατά ευρέα αντίκλινα και σύγκλινα και τους υψηλότερους ορίζοντες να είναι πολυπτυχωμένοι και συχνά κατακεκλιμένοι. Γεωτεχνικά προβλήματα εντοπίζονται κυρίως στους νεότερους αλπικούς σχηματισμούς και τα νεογενή. Ζώνη Παρνασσού Γκιώνας (Pk) Μορφολογικά επικρατεί ο έντονος ορεινός χαρακτήρας. Το προαλπικό υπόβαθρο συνιστούν οι σχιστόλιθοι, ενώ οι αλπικοί σχηματισμοί αποτελούνται από δολομιτικούς παχυστρωματώδεις ασβεστόλιθους του Τριαδικού, ακολουθεί ανθρακική ιζηματογένεση του Κρητιδικού και η απόθεση του φλύσχη. Τα νεογενή ιζήματα χαρακτηρίζονται κυρίως από μάργες, άμμους, αργιλοϊλύες λεπτομερών ή και μικτών φάσεων, καθώς και από χαλαρά έως ημισυνεκτικά κροκαλοπαγή. Τις τεταρτογενείς αποθέσεις συνιστούν αργιλοαμμώδη υλικά και κορήματα. Συνήθη γεωτεχνικά προβλήματα είναι οι καταπτώσεις βράχων, οι ολισθήσεις στις χαλαρές τεταρτογενείς αποθέσεις (ιδιαίτερα στα κορήματα), στο φλύσχη και στα νεογενή. [Type text] Page 53

54 Χάρτης 3.1: Γεωτεκτονικός χάρτης του Ελληνικού χώρου Ζώνη Ωλονού - Πίνδου (P) Το προαλπικό υπόβαθρο δεν έχει αποκαλυφθεί, ενώ το αλπικό υπόβαθρο συνθέτουν δολομίτες, ασβεστόλιθοι, κερατόλιθοι σε εναλλαγές με αργιλικούς σχιστόλιθους, μάργες, ψαμμίτες, λατυποπαγή, φλύσχης, λεπτοστρωματώδεις ασβεστόλιθοι. Χαρακτηρίζεται από μεγάλη αστάθεια, ιδιαίτερα στις περιοχές που παρατηρούνται κορήματα, η μεταβατική προς φλύσχη σειρά από αργιλομιγή ιζήματα και έντονα τεκτονισμένους ασβεστόλιθους κερατόλιθους, καθώς και τα νεογενή. [Type text] Page 54

55 Ζώνη Γαβρόβου - Τριπόλεως (G) Το μορφολογικό ανάγλυφο, λόγω των έντονων τεκτονικών γεγονότων και της δράσης των διαβρωτικών παραγόντων εμφανίζει πολυσχιδή ανάγλυφο με επικράτηση του ορεινού ή ημιορεινού. Το προαλπικό υπόβαθρο συνίσταται από σχιστόλιθους, χαλαζίτες και φυλλίτες, ενώ από τους αλπικούς σχηματισμούς επικρατούν οι ασβεστόλιθοι και δολομίτες Τριαδικής Κρητιδικής ηλικίας και τα ιζήματα του φλύσχη με εναλλαγές κροκαλοπαγών, ψαμμιτών και ιλυολίθων με επικράτηση της αδρομερούς φάσης. Τα προβλήματα στο βόρειο τμήμα διακρίνονται ιδιαίτερα στα ιζήματα του φλύσχη, τις νεογενείς αποθέσεις και τα χαλαρά τεταρτογενή. Στο νότιο τμήμα παρατηρούνται θραύσεις και ολισθήσεις των σχιστόλιθων, των χαλαρών υλικών του μανδύα, του φλύσχη, καθώς και καταπτώσεις βράχων στους νεότερους αλπικούς σχηματισμούς. Ζώνη Ιόνιος (I) Χαρακτηρίζεται από έντονο ανάγλυφο στο βόρειο και κεντρικό τμήμα, ενώ στο νότιο η μορφολογία είναι η πλέον ήπια. Το γεωλογικό υπόβαθρο συνιστούν Τριαδικοί Ιουρασικοί σχηματισμοί, ακολουθούν οι ασβεστόλιθοι με ραδιολαρίτες του Τριαδικού, οι ασβεστόλιθοι με πυριτόλιθους του Ηωκαίνου και τέλος ο φλύσχης. Τα νεογενή μικτών φάσεων έχουν μεγάλο πάχος και οι πρόσφατες αποθέσεις καλύπτουν εκτεταμένες περιοχές. Τα γεωτεχνικά προβλήματα είναι πολλαπλά και παρουσιάζουν τη μεγαλύτερη ένταση στα ιζήματα του φλύσχη, τις νεογενείς αποθέσεις και τα χαλαρά τεταρτογενή. Οι κατολισθητικές κινήσεις ευνοούνται από το μεγάλο πάχος των κορημάτων, την έντονη τεκτονική καταπόνηση του φλύσχη και τις ιδιάζουσες υδρογεωλογικές συνθήκες, ενώ αποδεικνύονται καταστροφικές υπό την επίδραση ισχυρής σεισμικής φόρτισης. Ζώνη Παξών (Px) Στη γεωλογική δομή συμμετέχουν ανθρακικά ιζήματα του Κρητιδικού και Ηωκαίνου, νεογενή (μάργες, άμμοι, ημισυνεκτικοί ψαμμίτες) και τεταρτογενή μικτών φάσεων. Οι γεωτεχνικές συνθήκες είναι ικανοποιητικές με εξαίρεση την εκδήλωση διαφορικών καθιζήσεων και υποχωρήσεων στα νεογενή και τεταρτογενή. [Type text] Page 55

56 3.3 Τεχνικο-Γεωλογικές συνθήκες Λεπτομερής θεώρηση των γεωλογικών σχηματισμών στον ελληνικό χώρο, σχετικά με τα τεχνικογεωλογικά-γεωτεχνικά χαρακτηριστικά τους, δίνονται, τόσο στον Γεωτεχνικό Χάρτη της Ελλάδας του Ι.Γ.Μ.Ε. όσο και στον πρωτότυπο τεχνικογεωλογικό χάρτη (Χάρτης 3.2), αρχικής κλίμακας 1: του Κούκη (1982, 1988). Ο τεχνικογεωλογικός διαχωρισμός των σχηματισμών γίνεται με βάση τον τρόπο γένεσης, το βαθμό συνεκτικότητας-συγκόλησης, της φάσης που επικρατεί (λεπτομερής, αδρομερής) καθώς και τις γενικότερες υδρογεωλογικές-υδρολογικές συνθήκες. Χάρτης 3.2: Πρωτότυπος τεχνικογεωλογικός χάρτης της Ελλάδας [Type text] Page 56

57 3.3.1 Τερτατογενείς σχηματισμοί Τεταρτογενή χαλαρά έως μέτρια συνεκτικά Τα Τεταρτογενή χαλαρά έως μέτρια συνεκτικά αποτελούνται από αργίλους, ιλύες, άμμους, ψηφίδες, κροκάλες και λατύπες ποικίλης διαβάθμισης και σε κυμαινόμενα ποσοστά. Πρόκειται για αποθέσεις παράκτιων ζωνών ή εσωτερικών λεκανών (επικρατούν τα λεπτομερή), χαμηλών περιοχών (μικτές φάσεις), ενώ τα πλέον αδρομερή σχηματίζουν πλευρικά κορήματα, κώνους κορημάτων, ριπίδια χειμάρρων και σπανιότερα παγετώδεις αποθέσεις. Παρουσιάζουν συχνά ταχείες μεταβολές της λιθολογικής σύστασης, τόσο κατά την οριζόντια, όσο και κατά την κατακόρυφη ανάπτυξη του σχηματισμού. Η γεωμηχανική τους συμπεριφορά εξαρτάται από τη λιθολογική τους σύσταση, την ο μοιογένεια, τη δομή, την υφή, το πάχος, την παρουσία νερού κ.λπ. (Πίνακας 3.2). Όσον αφορά τα γεωτεχνικά προβλήματα, οι λεπτομερείς αποθέσεις συνδέονται με καθιζήσεις και διογκώσεις, οι μικτές φάσεις με καθιζήσεις και εδαφικές μετακινήσεις, τα αδρομερή είναι ευαίσθητα σε δυναμική φόρτιση, ενώ σε περιοχές με ήπιες κλίσεις συμπεριφέρονται ικανοποιητικά σε στατική φόρτιση. Πίνακας 3.1: Περιγραφή φυσικο- χημικών χαρακτηριστικών Επεξηγηματικός πίνακας φυσικο-μηχανικών χαρακτηριστικών γ β Φαινόμενο βάρος LL Όριο υδαρότητας PL Όριο πλαστικότητας c Συνοχή φ Γωνία τριβής σ c Αντοχή σε ανεμπόδιστη θλίψη C c e o Ε c s c t φ s φ t Δείκτης συμπιεστότητας Αρχικός λόγος κενών Μέτρο ελαστικότητας Συνοχή από δοκιμή διάτμησης Συνοχή από τριαξονική δοκιμή Γωνία τριβής από δοκιμή διάτρησης Γωνία τριβής από τριαξονική δοκιμή [Type text] Page 57

58 Η υδροπερατότητα εξαρτάται από τη σύσταση και την κοκκομετρική διαβάθμιση των αποθέσεων. Δημιουργούν υδροφόρους ορίζοντες μικρής έως μεγάλης δυναμικότητας, ανάλογα με τις υδρογεωλογικές συνθήκες που διαμορφώνονται. Η ταχύτητα διάδοσης των επιμήκων σεισμικών κυμάτων είναι Vp = m/sec. Άλλα φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά δίνονται στον Πίνακα 3.2. Πίνακας 3.2: Φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά των Τεταρτογενών έως μέτρια συνεκτικών σχηματισμών (κυρίως της λεπτομερούς φάσης) (Χάρτης 2.2) Χαρακτηριστικά Αμμοϊλύς- Ιλιούχος άμμος Ιλυούχος άργιλος- Αργιλοϊλύς γ β (g/cm 3 ) LL (%) PL (%) φ t ( o ) c t (kg/cm 2 ) c s (kg/cm 2 ) φ s ( o ) σ c (kg/cm 2 ) C c e o Τεταρτογενή συνεκτικά Οι Τεταρτογενείς συνεκτικοί σχηματισμοί αποτελούνται από αργιλομάργες, ψαμμίτες, κροκαλοπαγή και λατυποπαγή. Απαντούν σε περιορισμένη έκταση και κατά θέσεις, ενώ συνήθως εμφανίζουν ισχυρή συγκόλληση και ψευδοστρώση (Χάρτης 3.2). Αυτός ο σχηματισμός είναι μικρής έως μέτριας υδροπερατότητας με δημιουργία συχνών κατά θέσεις τοπικών υδροφόρων οριζόντων. Χαρακτηρίζεται από συχνές και ταχείες μεταβολές στη λιθολογική σύσταση (εναλλαγές και πλευρικές μεταβάσεις), καθώς και από ισχυρή διακύμανση της συνεκτικότητάς του. Η ετερογένεια αυτή οδηγεί σε σημαντική ανισοτροπία όσον αφορά στη μηχανική συμπεριφορά του σχηματισμού. Η ταχύτητα διάδοσης των επιμήκων σεισμικών κυμάτων είναι Vp = m/sec. Άλλα φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά δίνονται στον Πίνακα 3.3. [Type text] Page 58

59 Πίνακας 3.3: Φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά των Τεταρτογενών συνεκτικών σχηματισμών (για την επεξήγηση των φυσικομηχανικών ιδιοτήτων βλ. Πίνακα 3.1). Κροκαλοπαγή- Χαρακτηριστικά Αργιλομάργες Ψαμμίτες γ β (g/cm 3 ) LL (%) PL (%) φ t ( o ) c t (kg/cm 2 ) c s (kg/cm 2 ) φ s ( o ) σ c (kg/cm 2 ) C c e o Νεογενείς σχηματισμοί Νεογενείς αποθέσεις- λεπτομερείς Οι λεπτομερείς Νεογενείς αποθέσεις αποτελούνται από αργίλους, άμμους, μάργες, αργιλομάργες, ασβεστούχες μάργες, μαργαϊκούς ασβεστολίθους σε ενστρώσεις μικρού πάχους και συχνές παρεμβολές λεπτών οριζόντων ψηφιτοπαγών και κροκαλοπαγών. Χαρακτηρίζονται από μέτρια έως υψηλή συνεκτικότητα και προέρχονται από λιμναίες, λιμνοθαλάσσιες ή/και θαλάσσιες αποθέσεις. Χαρακτηρίζονται στο σύνολό τους ως στεγανοί σχηματισμοί με μεμονωμένους υδροφόρους ορίζοντες στις αδρομερείς φάσεις. Επίσης, διευκολύνουν την ανάπτυξη έντονου υδρογραφικού δικτύου και ευνοούν τη δημιουργία μανδύα αποσάθρωσης σημαντικού συνήθως πάχους. Παρατηρείται έντονη διάρρηξη των στρωμάτων, ενώ συχνή είναι η εκδήλωση περιστροφικών ή μεταθετικών ολισθήσεων. Τα γεωτεχνικά προβλήματα αναφέρονται σε διαφορικές καθιζήσεις ή/και άλλες αστοχίες στη θεμελίωση των τεχνικών έργων, που σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά των αργίλων - αργιλομαργών (διογκωσιμότητα - ευαισθησία), τη γεωμετρία των στρωμάτων και το βαθμό διάρρηξης και αποσάθρωσης. Η ταχύτητα διάδοσης των επιμήκων σεισμικών κυμάτων είναι: Vp = m/sec. Άλλα φυσικο-μηχανικά χαρακτηριστικά των λεπτομερών Νεογενών αποθέσεων δίνονται στον Πίνακα 3.4 [Type text] Page 59

60 Πίνακας 3.4: Φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά των λεπτομερών Νεογενών αποθέσεων (για την επεξήγηση των φυσικομηχανικών ιδιοτήτων βλ. Πίνακα 3.1). Χαρακτηριστικά Τιμές γ β (g/cm 3 ) LL (%) PL (%) φ t ( o ) c t (kg/cm 2 ) c s (kg/cm 2 ) φ s ( o ) σ c (kg/cm 2 ) e o Μολασσικές αποθέσεις Οι Μολασσικές αποθέσεις αποτελούνται από άμμους, αργίλους, μάργες, ασβεστούχες μάργες, ψαμμίτες και κυρίως κροκαλοπαγή σε εναλλαγές με ταχείες αποσφηνώσεις και πλευρικές μεταβάσεις. Πρόκειται για αποθέσεις κλειστών λεκανών θαλάσσιας έως λιμναίας φάσης. Έχουν σημαντικό πάχος που φθάνει μέχρι μερικές χιλιάδες μέτρα. Χαρακτηρίζονται από χαμηλή έως μέτρια υδροπερατότητα και τοπικά δημιουργούνται πλούσιοι υδροφόροι ορίζοντες στις αδρομερείς φάσεις. Πίνακας 3.5: Φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά των Μολασσικών αποθέσεων (για την επεξήγηση των φυσικομηχανικών ιδιοτήτων βλ. Πίνακα 3.1) Χαρακτηριστικά Άμμοι, άργιλοι, μάργες Ψαμμίτες, Κροκαλοπαγή γ β (g/cm 3 ) LL (%) PL (%) φ t ( o ) c t (kg/cm 2 ) σ c (kg/cm 2 ) C c 0.13 e o 0.22 [Type text] Page 60

61 Τα μηχανικά χαρακτηριστικά διαφέρουν σημαντικά στους επί μέρους λιθολογικούς τύπους, ενώ η ετερογένεια των φάσεων συνεπάγεται ισχυρή ανισοτροπία στη μηχανική συμπεριφορά τους (Πίνακας 3.5). Οι κατολισθητικές κινήσεις είναι μικρής έκτασης και περιορίζονται στους αποσαθρωμένους ορίζοντες της λεπτομερούς φάσης, ενώ καταπτώσεις παρατηρούνται στα συνεκτικά κροκαλοπαγή. Η ταχύτητα διάδοσης των επιμήκων σεισμικών κυμάτων είναι Vp = m/sec Φλύσχης Ο Φλύσχης αποτελείται από εναλλαγές κυρίως ιλυολίθων και λεπτόκοκκων έως αδρόκοκκων ψαμμιτών, και σπανιώτερα ψηφιτοπαγών και κροκαλοπαγών. Είναι λεπτοστρωματώδης συνήθως σχηματισμός, μεγάλου πάχους που κατά θέσεις ξεπερνά τα μέτρα, ενώ συχνά οι ψαμμίτες και τα κροκαλοπαγή εμφανίζονται σε πάγκους πάχους 0,5 έως 1 μέτρο. Τα στρώματα εμφανίζονται έντονα πτυχωμένα και διαρρηγμένα. Σε μακροκλίμακα είναι σχηματισμός στεγανός και επιτρέπει την εκδήλωση πηγών μεταξύ υγιούς πετρώματος και ζώνης κερματισμού και αποσάθρωσης, ενώ κατά θέσεις δημιουργούνται πλούσιοι υδροφόροι ορίζοντες εντός των πάγκων των ψαμμιτών και των κροκαλοπαγών. Ευαποσάθρωτος σχηματισμός που δημιουργεί σημαντικού πάχους μανδύα αποσάθρωσης. Πίνακας 3.6: Φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά του Φλύσχη (για την επεξήγηση των φυσικομηχανικών ιδιοτήτων βλ. Πίνακα 3.1). Χαρακτηριστικά Ιλυόλιθοι Ψαμμίτες, Κροκαλοπαγή γ β (g/cm 3 ) LL (%) PL (%) c s (kg/cm 2 ) Ιουν φ s ( o ) σ c (kg/cm 2 ) [Type text] Page 61

62 Χαρακτηρίζεται από συχνή εκδήλωση κατολισθητικών φαινομένων, που συνήθως επηρεάζουν μόνο το μανδύα και τη ζώνη κερματισμού. Η μηχανική συμπεριφορά του παρουσιάζει σαφή ανισοτροπία και ταχείες μεταβολές, που ελέγχονται από το βαθμό χαλάρωσης των στρωμάτων, τον προσανατολισμό των ασυνεχειών, την κλίση του πρανούς, καθώς και από τη δράση του νερού. Η ταχύτητα διάδοσης των επιμήκων σεισμικών κυμάτων είναι Vp = m/sec. Άλλα φυσικο-μηχανικά χαρακτηριστικά του φλύσχη δίνονται στον Πίνακα Ανθρακικά πετρώματα Ασβεστόλιθοι Οι Ασβεστόλιθοι χαρακτηρίζονται ως παχυστρωματώδεις ή άστρωτοι έως λεπτοπλακώδεις, μερικές φορές μικρολατυποπαγείς με κονδύλους ή φακοειδείς ενστρώσεις πυριτολίθων και τοπικές παρεμβολές μικρού πάχους αργιλικών σχιστολίθων. Κατά θέσεις είναι μαργαϊκοί ή σε μικρότερη έκταση λιμναίοι τραβερτινοειδείς. Συνήθως είναι έντονα αποκαρστωμένοι και διαρρηγμένοι, ιδιαίτερα στα ανώτερα στρώματα. Χαρακτηρίζονται από μέτρια έως υψηλή δευτερογενή υδροπερατότητα και υψηλές τιμές μηχανικών αντοχών. Παρουσιάζουν μεγάλη επιφανειακή ανάπτυξη στον ελληνικό χώρο και δίνουν εκτεταμένους κώνους κορημάτων. Πίνακας 3.7. Φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά των Ασβεστολίθων (για την επεξήγηση των φυσικομηχανικών ιδιοτήτων βλ. Πίνακα 3.1). Χαρακτηριστικά Τιμές γ β (g/cm 3 ) φ t ( o ) c t (kg/cm 2 ) σ c (kg/cm 2 ) 300-1,200 Ε (Kg/cm 2 ) 25,000-1,000,000 Η συμπεριφορά της βραχομάζας είναι συνήθως ικανοποιητική για τη θεμελίωση τεχνικών έργων, απαιτείται όμως ιδιαίτερη προσοχή στην κατασκευή υπόγειων έργων όταν διαπιστώνεται η παρουσία μεγαλοκαρστικών μορφών (καταρρεύσεις οροφής [Type text] Page 62

63 εγκοίλων) και στις περιπτώσεις δευτερογενούς χαλάρωσης, λόγω πυκνής διάρρηξης των στρωμάτων, δυσμενούς προσανατολισμού των ασυνεχειών και πλήρωσης αυτών με άργιλο. Ευνοούνται κατά θέσεις αποκολλήσεις και καταπτώσεις μεμονωμένων βράχων ή/και βραχωδών μαζών. Η ταχύτητα διάδοσης των επιμήκων σεισμικών κυμάτων είναι Vp = m/sec. Άλλα φυσικο-μηχανικά χαρακτηριστικά των Ασβεστολίθων δίνονται στον Πίνακα Ασβεστόλιθοι- Δολομιτικοί ασβεστόλιθοι- Δολομίτες Οι Ασβεστόλιθοι, Δολομιτικοί ασβεστόλιθοι και Δολομίτες χαρακτηρίζονται ως παχυπλακώδεις έως άστρωτοι, μεγάλου συνήθως πάχους (μερικές εκατοντάδες μέτρα). Η υδροφορία περιορίζεται στη ζώνη διάρρηξης των ασβεστολίθων, ενώ οι δολομίτες θεωρούνται πρακτικά στεγανοί. Η καρστικότητα και η υδροπερατότητά τους εμφανίζονται μειωμένες σε σχέση με τους αμιγείς ασβεστολίθους, ενώ οι μηχανικές αντοχές προσεγγίζουν ή ταυτίζονται με εκείνες των ασβεστολίθων. Η συμπεριφορά της βραχομάζας είναι ικανοποιητική, ενώ αστοχίες στα πρανή παρατηρούνται με τη μορφή καταπτώσεων ογκολίθων όταν οι συνθήκες είναι δυσμενείς (πυκνότητα, προσανατολισμός και άλλα χαρακτηριστικά των ασυνεχειών, δράση των αποσαθρωτικών παραγόντων, κλίση πρανών, ετερογενείς επαφές κ.λπ). Η ταχύτητα διάδοσης των επιμήκων σεισμικών κυμάτων είναι Vp = m/sec. Άλλα φυσικο-μηχανικά χαρακτηριστικά των Ασβεστολίθων Δολομιτικών ασβεστολίθων και Δολομιτών δίνονται στον Πίνακα 3.8. Πίνακας 3.8. Φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά των Ασβεστολίθων Δολομιτικών ασβεστολίθων - Δολομιτών (για την επεξήγηση των φυσικομηχανικών ιδιοτήτων βλ. Πίνακα 3.1). Χαρακτηριστικά Τιμές γ β (g/cm 3 ) φ t ( o ) c t (kg/cm 2 ) σ c (kg/cm 2 ) 350-1,800 Ε (Kg/cm 2 ) 25,000-1,000,000 [Type text] Page 63

64 Μάρμαρα Τα Μάρμαρα χαρακτηρίζονται ως μικροκρυσταλλικά ή αδροκρυσταλλικά και είναι συχνά μεγάλου πάχους και έχουν εκτεταμένη επιφανειακή ανάπτυξη στις μεταμορφωμένες μάζες. Εμφανίζονται σε στρώματα συμπαγή, μέσο-παχυπλακώδη με χαρακτηριστική ομοιογένεια και υψηλή υδροπερατότητα. Παρουσιάζουν κατά κανόνα υψηλές μηχανικές αντοχές και καλή συμπεριφορά στις θεμελιώσεις τεχνικών έργων. Στα φυσικά και τεχνητά πρανή εξασφαλίζονται συνθήκες ευστάθειας ακόμη και σε ισχυρές κλίσεις με εξαίρεση τις περιπτώσεις όπου η πυκνή τοπικά διάρρηξη και ο δυσμενής προσανατολισμός των ασυνεχειών, σε συνδυασμό με τις υποσκαφές, προκαλούν αποκολλήσεις και καταπτώσεις βραχωδών μαζών. Σε σπάνιες περιπτώσεις η παρουσία αποσαθρωμένων σχιστολιθικών ενστρώσεων σε συνδυασμό με τη δράση του νερού και το δυσμενή προσανατολισμό τους είναι δυνατόν να προκαλέσουν ολισθήσεις και μετακινήσεις μαζών σε περιορισμένη κλίμακα. Η ταχύτητα διάδοσης των επιμήκων σεισμικών κυμάτων είναι Vp = m/sec. Άλλα φυσικο-μηχανικά χαρακτηριστικά των Μαρμάρων δίνονται στον Πίνακα 3.9. Πίνακας 3.9. Φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά των Μαρμάρων (για την επεξήγηση των φυσικομηχανικών ιδιοτήτων βλ. Πίνακα 3.1). Χαρακτηριστικά Τιμές γ β (g/cm 3 ) φ t ( o ) c t (kg/cm 2 ) σ c (kg/cm 2 ) 600-2,000 Ε (Kg/cm 2 ) 700,000-1,000, Σχιστοκερατολιθική διάπλαση Η Σχιστοκερατολιθική διάπλαση αποτελείται από εναλλαγές κερατολίθων αργιλικών σχιστολίθων με ενστρώσεις ασβεστολίθων και ψαμμιτών. Αυτός ο σχηματισμός είναι έντονα κερματισμένος και πτυχωμένος με χαμηλή έως μέτρια υδροπερατότητα. Τα επιφανειακά στρώματα είναι συνήθως έντονα αποσαθρωμένα [Type text] Page 64

65 και χαλαρωμένα μέχρι σημαντικού βάθους, όπου εμφανίζουν πηγές μικρής παροχής στην επαφή τους με το υγιές πέτρωμα. Η μηχανική συμπεριφορά της βραχομάζας στα πρανή χαρακτηρίζεται από σχετικά χαμηλή διατμητική αντοχή, ενώ η αντοχή σε θλίψη είναι ικανοποιητική (Πίνακας 3.10). Κατολισθητικά φαινόμενα μικρού συνήθως βάθους εκδηλώνονται κυρίως στον παχύ μανδύα και τη ζώνη κερματισμού. Η ταχύτητα διάδοσης των επιμήκων σεισμικών κυμάτων είναι Vp = m/sec. Πίνακας 3.10: Φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά των σχηματισμών της Σχιστοκερατολιθικής διάπλασης (για την επεξήγηση των φυσικομηχανικών ιδιοτήτων βλ. Πίνακα 3.1). Αργιλικοί Χαρακτηριστικά Κερατόλιθοι σχιστόλιθοι γ β (g/cm 3 ) φ t ( o ) c t (kg/cm 2 ) σ c (kg/cm 2 ) , Μεταμορφωμένα πετρώματα Τα Μεταμορφωμένα πετρώματα αποτελούνται απο Φυλλίτες, σχιστολίθους, γνεύσιους, χαλαζίτες και αμφιβολίτες με συχνές ενστρώσεις μαρμάρων και σιπολινών. Χαρακτηρίζονται ως λεπτοπλακώδεις έως παχυπλακώδεις στεγανοί σχηματισμοί με τέλεια σχιστότητα και σημαντικό πάχος. Οι περισσότεροι λιθολογικοί τύποι είναι ευαποσάθρωτοι και καλύπτονται συχνά από χαλαρό εδαφικό μανδύα σημαντικού πάχους με αποτέλεσμα στην επαφή προς το μητρικό πέτρωμα να παρουσιάζουν πηγές μικρής συνήθως παροχής. Σε υγιή κατάσταση χαρακτηρίζονται από ικανοποιητική μηχανική συμπεριφορά. Εντούτοις, με την επίδραση δευτερογενών διεργασιών (ορυκτολογικές εξαλλοιώσεις με σχηματισμό αργιλικών ορυκτών, ισχυρή δράση των αποσαθρωτικών παραγόντων, τεκτονική καταπόνηση) πολύ συχνά εμφανίζουν έντονη αστάθεια και χαλάρωση, με αποτέλεσμα να προκαλούνται πέραν των επιφανειακών εδαφικών θραύσεων του μανδύα και σοβαρά κατολισθητικά φαινόμενα κατά μήκος επιφανειών αδυναμίας. Η ταχύτητα διάδοσης των επιμήκων σεισμικών κυμάτων είναι Vp = m/sec. Άλλα φυσικο- [Type text] Page 65

66 μηχανικά χαρακτηριστικά των Μεταμορφωμένων πετρωμάτων δίνονται στον Πίνακα Πίνακας Φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά των Μεταμορφωμένων πετρωμάτων (Φυλλίτες, σχιστόλιθοι, γνεύσιοι, χαλαζίτες και αμφιβολίτες) (για την επεξήγηση των φυσικομηχανικών ιδιοτήτων βλ. Πίνακα 3.1). Χαρακτηριστικά Τιμές γ β (g/cm 3 ) φ t ( o ) c t (kg/cm 2 ) σ c (kg/cm 2 ) 70-1,800 Ε (Kg/cm 2 ) 40, , Εκρηξιγενή πετρώματα Εκρηξιγενή πλουτώνεια πετρώματα Τα Εκρηξιγενή ή Πυριγενή πλουτώνεια πετρώματα αποτελούνται από γρανίτες, γρανοδιορίτες και οφιολίθους. Σε υγιή κατάσταση είναι συμπαγή πετρώματα με ομοιόμορφη συνήθως μηχανική συμπεριφορά και υψηλές αντοχές. Τα μηχανικά χαρακτηριστικά τους, όμως, μειώνονται σε ζώνες έντονης διάρρηξης και καταπόνησης, σύνηθες φαινόμενο στους οφιολίθους. Παρατηρούνται επίσης θέσεις εκτεταμένων υδροθερμικών εξαλλειώσεων, όπου δημιουργείται παχύς μανδύας αποσάθρωσης. Πίνακας 3.12: Φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά των Εκρηξιγενών πλουτώνειων πετρωμάτων (για την επεξήγηση των φυσικομηχανικών ιδιοτήτων βλ. Πίνακα 3.1). Χαρακτηριστικά Τιμές γ β (g/cm 3 ) φ t ( o ) c t (kg/cm 2 ) σ c (kg/cm 2 ) 200-2,000 Ε (Kg/cm 2 ) 35, ,000 [Type text] Page 66

67 Είναι γενικά στεγανοί σχηματισμοί με εξαίρεση τις έντονα διαρρηγ μένες ζώνες, οι οποίες παρουσιάζουν αυξημένη δευτερογενή περατότητα. Τα φυσικά πρανή παραμένουν ευσταθή και με ισχυρές κλίσεις, ενώ οι εδαφικές κινήσεις συνήθως περιορίζονται στο μανδύα αποσάθρωσης και τη ζώνη κερματισμού και είναι τοπικής κλίμακας. Η ταχύτητα διάδοσης των επιμήκων σεισμικών κυμάτων είναι Vp m/sec. Άλλα φυσικο-μηχανικά χαρακτηριστικά των Εκρηξιγενών πλουτώνειων πετρωμάτων δίνονται στον Πίνακα Εκρηξιγενή ηφαιστειακά πετρώματα Τα Εκρηξιγενή ηφαιστειακά πετρώματα αποτελούνται από λάβες και κυρίως τόφφους, ηφαιστειακά λατυποπαγή, αποθέσεις κίσσηρης και πυροκλαστικά υλικά. Χαρακτηρίζονται ως σχηματισμοί με κυ μαινόμενη συνεκτικότητα και συνήθως ευαποσάθρωτοι. Παρουσιάζουν ευρεία διακύμανση των μηχανικών χαρακτηριστικών και της μηχανικής συμπεριφοράς τους, καθώς και των τιμών υδροπερατότητας. Σημειώνονται κατά θέσεις αποκολλήσεις και καταπτώσεις βραχωδών τεμαχών. Η ταχύτητα διάδοσης των επιμήκων σεισμικών κυμάτων είναι Vp = m/sec. Άλλα φυσικο-μηχανικά χαρακτηριστικά των Εκρηξιγενών ηφαιστειακών πετρωμάτων δίνονται στον Πίνακα Πίνακας 3.13: Φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά των Εκρηξιγενών ηφαιστειακών πετρωμάτων (για την επεξήγηση των φυσικομηχανικών ιδιοτήτων βλ. Πίνακα 3.1). Χαρακτηριστικά Λάβες Συνεκτικοί πόροι Κυρίως αδρομερείς, χαλαροίημισυνεκτικοί τόφοι γ β (g/cm 3 ) φ t ( o ) c t (kg/cm 2 ) σ c (kg/cm ) ,000 [Type text] Page 67

68 3.4 Γεωμορφολογικές Συνθήκες Η μορφολογική εικόνα του Ελληνικού χώρου είναι αρκετά πολύπλοκη, ως αποτέλεσμα των ορογενετικών κινήσεων που έχει υποστεί, και συγκεκριμένα του οριζόντιου και κατακόρυφου διαμελισμού, κατά τη διάρκεια της γεωλογικής του ιστορίας. Στη μορφολογία του Ελληνικού χώρου περιλαμβάνονται η ηπειρωτική χώρα και τα πολυάριθμα, μικρής έκτασης, νησιά του. Όσον αφορά το ανάγλυφο, η Ελλάδα παρουσιάζει έντονο ορεινό χαρακτήρα. Οι πεδινές περιοχές, δηλαδή υψόμετρο < 200m, περιορίζονται στο 34.60% της συνολικής έκτασης, ενώ το ορεινό τμήμα της χώρας καταλαμβάνει το 64.40%. Πρωταρχικό ρόλο στη μορφογένεση κατέχει η ενεργή τεκτονική δράση, καθώς οι ανοδικές κινήσεις προκαλούν ανύψωση του βασικού επιπέδου του υδρογραφικού δικτύου με αποτέλεσμα εντατικότερους ρυθμούς διάβρωσης. Επιπλέον, πολύ σημαντική είναι η συμβολή των εξωγενών παραγόντων στη διαμόρφωση του ανάγλυφου της χώρας, όπως η δράση τω παγετώνων στο Πλειστόκαινο, η διαβρωτική ενέργεια των επιφανειακών νερών και η δράση των κυμάτων της θάλασσας. Σήμερα τον κύριο ρόλο στη διαμόρφωση του ανάγλυφου κατέχουν οι επιφανειακές υδάτινες απορροές που χαρακτηρίζονται από έντονο χειμαρρικό χαρακτήρα. 3.5 Κλιματολογικές Συνθήκες- Βροχοπτώσεις Οι χώρες που βρίσκονται στις ακτές τις Μεσογείου έχουν τον ίδιο τύπο κλίματος, το Μεσογειακό, που χαρακτηρίζεται από βροχές κατά την ψυχρή περίοδο του έτους και ανομβρία με υψηλές θερμοκρασίες κατά τους θερινούς μήνες. Η Ελλάδα ανήκει σε αυτό τον τύπο, όμως λόγω της συνεχούς εναλλαγής ξηράς και θάλασσας, καθώς και της τοπογραφικής διαμόρφωσης, παρουσιάζει μεγάλη ποικιλία κλίματος. Σημαντικές είναι και οι διακυμάνσεις στην κατανομή των βροχοπτώσεων, όπως φαίνεται στον Χάρτη 3.3. Το ετήσιο ύψος βροχής ελαττώνεται κατά κανόνα από τα δυτικά προς τα ανατολικά, ενώ κάτι ανάλογο παρατηρείται και από τα βόρεια προς τα νότια. Οι βροχομετρικές καμπύλες ακολουθούν το ανάγλυφο και τη γενικότερη διάταξη των κύριων οροσειρών. [Type text] Page 68

69 Χάρτης 3.3: Βροχομετρικός χάρτης του Ελληνικού χώρου, με βάση τα στοιχεία της ΔΕΗ για την περίοδο Το ετήσιο ύψος βροχής μεταβάλλεται από έτος σε έτος, ενώ η ένταση των βροχοπτώσεων μεταβάλλεται από περιοχή σε περιοχή και κατά τη διάρκεια του έτους. Γεγονός είναι ότι σε πολλές περιοχές του ελληνικού χώρου καταγράφεται μια τάση μείωσης του μέσου ετήσιου ύψους των βροχοπτώσεων, ενώ αντίθετα η ένταση έχει αυξηθεί σημαντικά κατά την τελευταία δεκαετία, κυρίως λόγω της παρουσίας των έντονων καιρικών φαινομένων. [Type text] Page 69

70 Σχήμα 3.1: Αντιπαραβολή της κατολισθητικής δραστηριότητας των τελευταίων ετών στο Ηνωμένο Βασίλειο (UK), την Ισπανία (ES), την Πολωνία (PL), την Ελβετία (CH) και την βόρεια Ιταλία ("Thisstudy") με κλιματικούς δείκτες βροχόπτωσης (prec.) και θερμοκρασίας (temp.) [Type text] Page 70

71 Οι κλιματικές παράμετροι και οι μεταβολές τους έχουν συνδεθεί σε πολλές περιπτώσεις με διαφοροποιήσεις στο καθεστώς της κατολισθητικής δραστηριότητας. Οι Trauth et al (2003) δείχνουν τη συσχέτιση υγρών περιόδων του παλαιοκλίματος του Τεταρτογενούς με την συγκέντρωση γεγονότων παλαιοκατολισθήσεων για την ίδια περίοδο στην Νότια Αμερική. Στην ίδια μελέτη υποστηρίζουν ότι την κατολισθητική δραστηριότητα με τις κλιματικές αλλαγές. Οι Soldatti et al (2004) μελετώντας κατολισθητικά φαινόμενα των τελευταίων χρόνων στις Άλπεις, διαπιστώνουν σύνδεση της κατολισθητικής δραστηριότητας με κλιματικούς παράγοντες όπως η βροχόπτωση και η θερμοκρασία(σχήμα 3.1). Οι Borgatti και Soldati (in press) θεωρούν ότι η συχνότητα εκδήλωσης κατολισθήσεων εξαρτάται από την υδρολογική κατάσταση των κλιτύων, η οποία με τη σειρά της ελέγχεται από το κλίμα. Στη μελέτη τους συγκρίνοντας τη συχνότητα των κατολισθήσεων στην περιοχή της βόρειας Ιταλίας μέσα στο Ολόκαινο, με ενδείξεις του παλαιοκλίματος της ίδιας περιόδου, διαπίστωσαν ότι οι διεργασίες κίνησης εδαφικών μαζών μπορούν να θεωρηθούν ακόμα και γεωμορφολογικοί δείκτες των κλιματικών αλλαγών του παρελθόντος. Μελετώντας την κατολισθητική δραστηριότητα κατά το Ολόκαινο σε αντιπαραβολή με αναγνωρισμένες περιόδους αυξημένης υγρασίας στην περιοχή των Άλπεων διαπιστώνουν καλή συσχέτιση μεταξύ των περιόδων αυξημένης κατολισθητικής δραστηριότητας και αυτών με αυξημένη υγρασία. Αυτό κατά τους Borgatti και Soldati (in press) δείχνει ότι οι φάσεις αυξημένης κατολισθητικής δραστηριότητας σχετίζονται με τις υγρές περιόδους. Επίσης οι Οι Borgatti και Soldati (in press) δείχνουν ότι οι περίοδοι στο παρελθόν με μικρή κατολισθητική δραστηριότητα συμπίπτουν με τις περιόδους κατά τις οποίες το κλίμα της γης ήταν ξηρό. Σε σχέση με την προβλεπόμενη κλιματική αλλαγή οι Beniston και Douglas (1996) υποστηρίζουν ότι μια ενδεχόμενη αύξηση στη συχνότητα ακραίων γεγονότων βροχόπτωσης θα οδηγήσει σε συχνότερη αύξηση των υδραυλικών πιέσεων των πόρων στα πετρώματα. Το γεγονός αυτό με τη σειρά του θα οδηγήσει σε περισσότερα κατολισθητικά γεγονότα. Στο ίδιο συμπέρασμα καταλήγουν και άλλοι ερευνητές. Οι Buma και Dehn (1998), οι Dehn και Buma (1999), οι Dikau και Schrott (1999), οι Dehn et al (2000) [Type text] Page 71

72 και οι Borgatti και Soldati (in press) υποστηρίζουν ότι η κλιματική αλλαγή και συγκεκριμένα οι προβλεπόμενες αλλαγές στη συχνότητα και το μέγεθος των ακραίων γεγονότων θα μπορούσε να επηρεάσει τη συχνότητα της εκδήλωσης κατολισθήσεων. Σε σχέση με την προβλεπόμενη κλιματική αλλαγή, έχουν χρησιμοποιηθεί μοντέλα και μεθοδολογίες οι οποίες μπορούν έχοντας ως δεδομένο εισόδου την διαφοροποίηση μιας παραμέτρου της βροχόπτωσης να εκτιμήσουν την επιφερόμενη αλλαγή στο καθεστώς των κατολισθήσεων. Στον τομέα αυτό, οι Buma και Dehn (2000) συνδέουν την εκδήλωση κατολισθήσεων με την κλιματική αλλαγή μελετώντας μια κατολίσθηση στη Νότια Γαλλία. Στην περίπτωση αυτή διαπιστώνουν μια μικρή μείωση στο ρυθμό εκδήλωσης κατολισθήσεων στο μέλλον. Σε ότι αφορά τα φαινόμενα κατολισθήσεων και κίνησης εδαφικών μαζών οι Dehn και Buma (1999) ισχυρίζονται ότι μια αλλαγή στο καθεστώς της βροχόπτωσης μπορεί να αλλάξει σημαντικά την συχνότητα εκδήλωσης κατολισθήσεων παγκοσμίως. Επίσης οι Schmidt και Dehn (2000) και οι Malet et al (2007) συμπεραίνουν πως πιθανές αλλαγές στις κλιματικές παραμέτρους θα οδηγήσουν σε διαφορετικό καθεστώς στην κατολισθητική δραστηριότητα. Σχήμα 3.2: Αντιπαραβολή περιόδων έντονης κατολισθητικής δραστηριότητας και περιόδων περιορισμένης κατολισθητικής δραστηριότητας με κλιματικούς δείκτες του Ολοκαίνου [Type text] Page 72

73 Κατά τους Rumsby και Macklin (1994) διαφοροποιήσεις στο υδατικό ισοζύγιο επηρεάζουν γεωμορφικές διεργασίες όπως η διάβρωση, όλα τα είδη των κατολισθήσεων και η μεταφορά ιζημάτων. Οι Collison et al (2000) συνδέουν την εκδήλωση κατολισθήσεων με την κλιματική αλλαγή μελετώντας μια περιοχή στην νοτιοανατολική Αγγλία. Τα αποτελέσματα της έρευνας τους δείχνουν ότι η προβλεπόμενη αύξηση στις βροχοπτώσεις θα συνοδευτεί από αντίστοιχη αύξηση στην εξατμισοδιαπνοή και έτσι η συχνότητα των μεγάλων κατολισθήσεων θα παραμείνει στα ίδια επίπεδα. Επιπρόσθετα τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας δείχνουν μια μικρή μείωση στις μικρότερου μεγέθους κατολισθήσεις. Οι Jakob και Lambert (2009) μελετώντας τη σχέση κατολισθητικών φαινομένων και κλιματικών παραμέτρων υπολογίζουν τη αύξηση της κατολισθητικής δραστηριότητας βασιζόμενοι σε δεδομένα προγνωστικών κλιματικών μοντέλων. Οι Borgatti και Soldati (in press) ισχυρίζονται ότι αλλαγές στην βροχόπτωση, την θερμοκρασία και την εξατμισοδιαπνοή θα επηρεάσουν απευθείας το υδρολογικό καθεστώς στις κλιτύες. Το καθεστώς αυτό θα επιδράσει στον τύπο, το ρυθμό και την χρονική και χωρική κατανομή των εδαφικών κινήσεων. 3.6 Όρια βροχοπτώσεων στην εκδήλωση κατολισθήσεων Ο Lumb (1975) συνδέει την εκδήλωση κατολισθήσεων στην περιοχή του Hong Kong με συγκεκριμένα ποσά ημερήσιας βροχόπτωσης. Ο Caine (1980) διαπιστώνει την εξάρτηση των κατολισθήσεων εδαφικών μαζών από την ένταση και τη διάρκεια της βροχόπτωσης και προτείνει ένα όριο (threshold) με τη γενική μορφή: I = 14,82 D -0,39 Οι Polemio και Sdao (1999) διαπιστώνουν την επιρροή της βροχόπτωσης στην εκδήλωση κατολισθήσεων ερευνώντας την ένταση των βροχοπτώσεων και τα γεγονότα κίνησης εδαφικών μαζών στην νότια Ιταλία. [Type text] Page 73

74 Σχήμα 3.3: Η μορφή του ορίου βροχόπτωσης (κατά Caine 1980) σε ένα διάγραμμα Έντασης - Διάρκειας Οι Guzzetti et al (2007) συνθέτουν μια βάση δεδομένων 2626 γεγονότων βροχόπτωσης που οδήγησαν σε κατολισθήσεις και λασπορροές σε όλο τον κόσμο. Βασιζόμενοι στα δεδομένα αυτά και εφαρμόζοντας τεχνικές στατιστικής οι Guzzetti et al (2007) πρότειναν ένα παγκόσμιο όριο (threshold) βελτιωμένο σε σχέση με αυτά των προηγούμενων ερευνητών. Πέρα από την θεωρητική διατύπωση υπάρχουν αρκετά συστήματα έγκαιρης ειδοποίησης σχετικά με κατολισθητικούς κινδύνους που βασίζονται στον προσδιορισμό ορίων βροχόπτωσης. Για παράδειγμα στο Hong Kong, San Franscisco, Rio De Janeiro, Nagasaki, Italy, Seattle and California. Ο Innes (1983) προτείνει για την έναρξη λασπορροών το όριο που δίνεται από τον τύπο: I = 4.93 D 0.50 Οι Clarizia et al. (1996) προτείνουν το όριο: I = 10 D 0.77 Για περιπτώσεις ρηχών κατολισθήσεων. Οι Crosta and Frattini (2001) προτείνουν το κατώφλι έντασης βροχόπτωσης που δίνεται από τον τύπο: I = D 1.00 Σχετικά με την έναρξη ρηχών κατολισθήσεων [Type text] Page 74

75 Οι Cannon and Gartner (2005) προτείνουν ένα ενιαίο κατώφλι έντασης βροχόπτωσης για όλο τον κόσμο, που δίνεται από τον τύπο I = 7.00 D 0.60 Και αφορά σε λασπορροές σε καμένες εκτάσεις. Οι Guzetti et al (2008) χρησιμοποιώντας δεδομένα από διάφορες περιοχές, προτείνουν ένα παγκόσμιο κατώφλι έντασης βροχόπτωσης. Το όριο αυτό δίνεται από τον τύπο: I = 2,20 D -0,44 Όπου: D: Η διάρκεια της βροχής σε ώρες I: Η ένταση σε χιλιοστά ανά ώρα (mm/hr). Σχήμα 3.4: Διάγραμμα που απεικονίζει τη μορφή διαφόρων ορίων βροχόπτωσης για κατολισθήσεις που στηρίζονται σε δεδομένα από όλο τον κόσμο. Τα σημεία που παρουσιάζονται στο διάγραμμα αναπαριστούν καταιγίδες συγκεκριμένης έντασης και διάρκειας που έχουν προκαλέσει κατολισθήσεις. [Type text] Page 75

76 Κατά τους Guzzetti et al (2008) η χρήση καμπυλών παγκόσμιας ή ακόμα και περιοχικής εμβέλειας είναι δυνατόν να οδηγήσει ορισμένες φορές σε ανακολουθίες. Υπάρχει δηλαδή η πιθανότητα να εκδηλωθούν γεγονότα βροχόπτωσης τα οποία να εμπίπτουν σε συνθήκες που ξεπερνάν τα όρια αλλά να μην προκύψουν κατολισθητικά φαινόμενα. Αυτό συμβαίνει λόγω των εξαιρετικά συντηρητικών εκτιμήσεων των παγκόσμιων ορίων. 3.7 Κατολισθητικά φαινόμενα στην Ελλάδα Οι εδαφικές κινήσεις και τα κατολισθητικά φαινόμενα αποτελούν συχνό φαινόμενο στην Ελλάδα καθώς η εκδήλωσή τους ευνοείται από το γεωτεκτονικό καθεστώς του Ελληνικού χώρου. Το καθεστώς αυτό καθορίζει όλους τους επιμέρους παράγοντες όπως η ενεργή τεκτονική, η γεωμορφολογία, η λιθολογία και το κλίμα οι οποίοι αποτελούν σημαντικές παραμέτρους στην εκδήλωση κατολισθήσεων. Στον Ελληνικό χώρο καταγράφεται πλούσιο ιστορικό κατολισθητικών φαινομένων τα οποία σε πολλές περιπτώσεις έχουν επιφέρει θανάτους και τραυματισμούς αλλά και σημαντικές ζημιές σε περιουσίες και υποδομές. Οι μεγαλύτερες συγκεντρώσεις κατολισθητικών φαινομένων εμφανίζονται στις κεντρικές και δυτικές περιοχές κυρίως γύρω από την οροσειρά της Πίνδου, αλλά και στη βόρεια και δυτική Πελοπόννησο. Οι Koukis et al (2005) κατάρτησαν ένα χάρτη κατολισθητικής επικινδυνότητας επικινδυνότητας του Ελληνικού χώρου μελετώντας τον αριθμό των φαινομένων ανά 100 τετραγωνικά χιλιόμετρα (Χάρτης 3.4). Με βάση το χάρτη αυτό παρατηρεί κανείς ότι τα περισσότερα γεγονότα συγκεντρώνονται στην οροσειρά της Πίνδου, στη βόρεια και δυτική Πελοπόννησο αλλά και στην Πιερία στο Πήλιο, στην Εύβοια στην δυτική Στερεά Ελλάδα και στην Κρήτη. Σε ότι αφορά τους παράγοντες κατολισθήσεων οι Κούκης και Ζιούρκας (1989) καταγράφουν συνολικά 64 παράγοντες που διαδραματίζουν ρόλο στην εκδήλωσή τους. Ανάμεσα σε αυτούς διαπιστώνουν ότι οι 5 κυριότεροι παράγοντες είναι οι: διάβρωση λόγω της δημιουργίας υδρορευμάτων από ατμοσφαιρικά κατακρημνισμάτα, η αύξηση νερού των πόρων, η φυσική αποσύνθεση κοκκώδων πετρωμάτων, η λιθολογική σύσταση των σχηματισμών και τέλος βροχόπτωση. Στην [Type text] Page 76

77 ίδια μελέτη οι Κούκης και Ζιούρκας (1989) καταγράφουν ως μακράν πιο συνήθεις παράγοντες που συνδέονται με το έναυσμα της κίνησης τις παρατεταμένες βροχοπτώσεις. Χάρτης 3.4: Χάρτης ζωνών κατολισθητικής επικινδυνότητας στον Ελληνικό χώρο Οι Κούκης και Ζιούρκας (1989) παρατηρούν επίσης ότι στο 61,4% των περιπτώσεων κατολισθήσεις εκδηλώθηκαν σε περιοχές όπου λείπει η βλάστηση, κυρίως λόγω ανθρωπογενών παρεμβάσεων. Σε ότι αφορά τους τύπους κατολισθήσεων οι Κούκης και Ζιούρκας (1989) και οι Koukis et al 1994 διαπιστώνουν ότι οι τρεις συχνότεροι τύποι στον Ελληνικό χώρο είναι κατά σειρά οι Κυκλοειδείς, οι ερπυσμοί και οι ροές εδαφών. [Type text] Page 77

78 Σχήμα 3.5: Κατανομή συχνότητας παραγόντων σχετικά με το έναυσμα της κατολίσθητικής κίνησης Σχήμα 3.6: Κατανομή συχνότητας των τύπων κατολισθήσεων στον Ελληνικό χώρο Οι Κούκης και Ζιούρκας (1989) κατατάσσουν τις κατολισθήσεις σε 4 κατηγορίες βάσει του βάθους της επιφάνειας ολίσθησης: Επιφανειακές (<1,5μ), Αβαθείς (<5μ), Βαθιές (<20μ) και Πολύ Βαθιές (>20μ) (Σχήμα 3.7). Επεξεργαζόμενοι στατιστικά ένα σύνολο 800 κατολισθητικών γεγονότων διαπιστώνουν ότι οι Αβαθείς αποτελούν τη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων (~70%). Στο ίδιο συμπέρασμα καταλήγουν και οι Koukis et al (1994). [Type text] Page 78

79 Σε ότι αφορά στο ρόλο της λιθολογίας στα κατολισθητικά φαινόμενα οι Κούκης και Ζιούρκας (1989) θεωρούν την ύπαρξη δύο περιοχών στον Ελληνικό χώρο. Ειδικότερα στο χώρο της Δυτικής Ελλάδας διαπιστώνουν ότι οι κατολισθήσεις συνδέονται κυρίως με τους σχηματισμούς του φλύσχη και της μεταβατικής σειράς προς αυτόν, τα νεογενή, τα κορήματα αλλά και πιο συμπαγείς σχηματισμούς που είναι επωθημένοι πάνω σε λιγότερο ανθεκτικούς. Στην Ανατολική Ελλάδα οι κατολισθήσεις σύμφωνα με τους τελευταίους συνδέονται κυρίως με νεογενή και τις ζώνες κατακερματισμού και αποσάθρωσης των αλπικών πετρωμάτων. Στην ίδια μελέτη μελετώντας 800 περιπτώσεις κατολισθητικών φαινομένων στον Ελληνικό χώρο, οι Κούκης και Ζιούρκας (1989) διαπιστώνουν ότι τα περισσότερα συμβάντα κατολισθήσεων λαμβάνουν χώρα σε Τεταρτογενή ιζήματα (16,2%), σε Νεογενή ιζήματα (30.2%) και στον Φλύσχη (35,6%). Σχήμα 3.7: Διάγραμμα συχνότητας σχετικά με το βάθος της κατολίσθησης (Διαβάθμιση βάθους: 1. Επιφανειακές < 1,5m., 2. Αβαθείς < 2m., 3. Βαθιές <20m., 4. Πολύ Βαθιές >20m.) Σε νεότερη μελέτη οι Koukis et al (1994) δείχνουν ότι οι σχηματισμοί με τα περισσότερα συμβάντα κατολισθήσεων είναι ο Φλύσχης (30,35% επί του συνόλου των συμβάντων), τα Νεογενή (28,2%) και τα Τεταρτογενή ιζήματα (20,65 %). Σε ότι αφορά τον παράγοντα της μορφολογίας οι Koukis et al (1994) διαπιστώνουν ότι στις περισσότερες περιπτώσεις οι κλίσεις των κλιτύων είναι από 16 έως 30 (57% των περιπτώσεων) και από 31 έως 45 (23% των περιπτώσεων). [Type text] Page 79

80 Σε ότι αφορά στο ρόλο των κλιματικών παραγόντων, οι Koukis et al (1997α, 1997) και οι Koukis et al (2005) αναγνωρίζουν τη βροχόπτωση ως τον πιο σημαντικό περιβαλλοντικό αίτιο κατολισθητικών συμβάντων. Ταυτόχρονα θεωρούν τις υψηλής έντασης βροχοπτώσεις ως την πιο σημαντική αιτία έναρξης ή το πιο καθοριστικό έναυσμα μιας κατολίσθησης. Οι Κούκης και Ζιούρκας (1989) κατέγραψαν και την κατανομή της συχνότητας εμφάνισης των παραγόντων των σχετικών με το έναυσμα τις κίνησης. Σημαντικότερες από τις παραμέτρους αυτές διαπιστώθηκε ότι είναι οι παρατεταμένη βροχόπτωση και η έντονη διάβρωση. Παράμετροι που έχουν άμεση εξάρτηση από το κλιματικό καθεστώς μιας περιοχής. Μάλιστα οι Koukis et al (1997) υποστηρίζουν ότι ένα μεγάλο ποσοστό (>90%) των κατολισθητικών συμβάντων στην Ελλάδα είναι άμεσα συνδεδεμένες με έντονες βροχοπτώσεις. Στην ίδια μελέτη αναλύοντας 1200 περιπτώσεις κατολισθήσεων καταγράφουν την σχετική συχνότητα εμφάνισης αιτιών και παραγόντων εναύσματος. Από τα αποτελέσματά τους φαίνεται ότι οι βροχοπτώσεις διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο τόσο στον τομέα του εναύσματος όσο και στον τομέα των προκαταρκτικών αιτιών. Σχήμα 3.8: Συχνότητα εμφάνισης προκαταρκτικών παραγόντων (αιτιών) κατολίσθησης στον Ελληνικό χώρο (αριστερά). Συχνότητα εμφάνισης παραγόντων εναύσματος στον Ελληνικό χώρο [Type text] Page 80

81 Σχήμα 3.9: Συσχέτιση μέσου ετήσιου ύψους βροχής με τη σχετική συχνότητα κατολισθήσεων στον Ελληνικό χώρο Οι Κούκης και Ζιούρκας (1989) διαπιστώνουν σχέση μέσου ετήσιου ύψους βροχής και σχετικής συχνότητας εκδήλωσης κατολισθήσεων και θεωρούν ότι είναι εκθετική. Οι Koukis et al (1997) αντιπαραβάλλοντας δεδομένα βροχόπτωσης με κατολισθητικά συμβάντα για την περίοδο στην περιοχή της βόρειας Πελοποννήσου διαπιστώνουν σημαντική συσχέτιση μεταξύ των βροχοπτώσεων και του ρυθμού εκδήλωσης κατολισθήσεων. Οι Anagnostopoulos και Georgiadis (1997) μελετώντας την βροχόπτωση σε σχέση με τα κατολισθητικά φαινόμενα για την περίοδο στην περιοχή της Πιερίας, δείχνουν την εξάρτηση των εδαφικών κινήσεων από τα αθροιστικά ποσά βροχόπτωσης. Στη μελέτη αυτή διαπιστώνουν την ύπαρξη ενός κατωφλιού στη βροχόπτωση Σεπτεμβρίου Μαρτίου στα 600mm πέρα από το οποίο εκδηλώνονται κατολισθητικά φαινόμενα. [Type text] Page 81

82 Σχήμα 3.10: Συσχέτιση του ύψους βροχής Σεπτεμβρίου - Μαρτίου κάθε έτους με την εκδήλωση κατολισθήσεων στην περιοχή της Πιερίας Τέλος ιδιαίτερη σημασία έχει η ίδια η τεκτονική δραστηριότητα, λόγω της οποίας τα πετρώματα κατακερματίζονται σε υψηλό βαθμό και πτυχώνονται. Τα πολλά συστήματα διακλάσεων και τα απότομα πρανή που δημιουργούνται και φυσικά οι σεισμικές δονήσεις διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο τόσο στους προκαταρκτικούς παράγοντες όσο και στους παράγοντες εναύσματος των κατολισθητικών φαινομένων. [Type text] Page 82

83 4 Αναφορές κατολισθήσεων στον Ελλαδικό χώρο 4.1 Η Κατολίσθηση στην Αγ. Άννα της Β. Εύβοιας Εισαγωγή Το χωριό Αγία Άννα βρίσκεται στο ανατολικό τμήμα της Βόρειας Εύβοιας και ανατολικά της κοίτης του ποταμού Νηλέα. Ανατολικά του χωριού (3,5 Km) εκτείνεται η παραλία της Αγίας Άννας με διεύθυνση ΒΔ-ΝΑ, διεύθυνση που ακολουθούν τα κύρια ρήγματα που διαμόρφωσαν το τελικό σχήμα του νησιού. Στις 20 Φεβρουαρίου του 2003, έλαβε χώρα μια σχετικά εκτεταμένη κατολίσθηση στα νότια περιθώρια του χωριού Αγίας Άννας Βόρειας Εύβοιας, η οποία εκτός από τις υλικές ζημιές (κτίσματα, νεκροταφείο και επαρχιακό δρόμο) προκάλεσε αγωνία και ιδιοκτησιακά προβλήματα στους κατοίκους. Η περιοχή της κατολίσθησης έχει έκταση περί τα τετραγωνικά μέτρα (102 στρέμματα) και βρίσκεται νότια του χωριού και δυτικά του Κοιμητηρίου. Στην περιοχή των κατολισθήσεων επικρατούν, τουλάχιστον επιφανειακά, οι «λευκοκίτρινες μάργες» και ο εδαφικός μανδύας. Με βάση τις κοκκομετρικές και ορυκτολογικές αναλύσεις χαρακτηρίζουμε κατ αρχήν τις εδαφικές μάζες αργιλοιλυώδεις. Με βάση τις τιμές του δείκτη πλαστικότητας προκύπτει ο χαρακτηρισμός «έδαφος μεγάλης πλαστικότητας». Οι θραύσεις του εδάφους, κύριες και δευτερεύουσες, εκτείνονται σε μία έκταση της τάξης των 85 έως 90 στρεμμάτων. Αυτές έχουν διεύθυνση περίπου Β-Ν και οι κινήσεις έχουν διεύθυνση προς τα ανατολικά γενικά με μια συνισταμένη ΑΝΑ. Το βάθος των θραύσεων εκτιμάται ότι δεν υπερβαίνει τα 3 έως 4m. Οι περισσότερες είναι της τάξης των 0,50 έως 1,5m και δεν είναι συνεχείς αλλά διακεκομμένες. Συνήθως είναι ευθύγραμμες και κλιμακώνονται σαν κανονικές μεταπτώσεις. Το μήκος μιας συνεχούς θραύσης είναι σε γενικές γραμμές μεταξύ 1 και 30m. Η μορφολογική κλίση του εδάφους, στην έκταση που παρατηρούνται οι θραύσεις, ήταν πριν την κατολίσθηση της τάξης 13 έως 14%. Η λεκάνη απορροής στην ίδια περιοχή δεν είναι μεγάλη ώστε να συγκεντρώνονται μεγάλες ποσότητες νερού. Πρέπει λοιπόν να επέδρασαν και άλλοι παράγοντες. Οι παράγοντες αυτοί εκτιμάται ότι είναι: [Type text] Page 83

84 a) Ατελής αποστράγγιση των νερών της βροχής και εμποτισμός του εδάφους μέσω ρωγμών, λόγω παλαιότερων μικροκατολισθήσεων ή ερπυσμών. b) Μικρορήγματα (μικρές μετανεογενείς μεταπτώσεις) παράλληλα προς την πλαγιά, είναι δυνατόν να λειτούργησαν ως επίπεδα ολισθήσεων. Τα μικρορήγματα (μεταπτώσεις μερικών εκατοστών) δεν είναι ορατά μέσα στο αργιλομαργαϊκό υλικό, πιθανολογούνται όμως συγκριτικά με τον ορατό τεκτονικό χαρακτήρα της περιοχής. c) Τα ορυκτολογικά συστατικά των αργιλλομαργαϊκών νεογενών ιζημάτων και κυρίως ο μοντμοριλλονίτης, χλωρίτης, ιλλίτης, καολινίτης και ψευδοχλωρίτης, καθώς και τα μηχανικά χαρακτηριστικά αυτών, έπαιξαν επίσης σημαντικό ρόλο στη δημιουργία της κατολίσθησης. d) Εξετάζεται επίσης η πιθανότητα της πλευρικής τροφοδοσίας των νεογενών σχηματισμών με νερό από τα γειτονικά και υποκείμενα ανθρακικά πετρώματα Γεωλογικά δεδομένα της ευρύτερης περιοχής Το χωριό Αγία Άννα βρίσκεται σε μια τεκτονική τάφρο με γενική διεύθυνση ΒΒΑ-ΝΝΔ. Όπως συνάγεται από το γεωλογικό χάρτη του ΙΓΜΕ, φύλλο Λίμνη και από δικές μας παρατηρήσεις στην ύπαιθρο, η τεκτονική αυτή τάφρος σχηματίστηκε πριν την απόθεση των νεογενών στρωμάτων, με ρήγματα δύο κύριων διευθύνσεων και συγκεκριμένα: ΒΒΔ-ΝΝΑ και ΑΒΑ- ΔΝΔ. Μετά την απόθεση των νεογενών σχηματισμών δημιουργήθηκαν μικρότερα ρήγματα κυρίως με ανάλογες των προηγούμενων διευθύνσεις και λιγότερα με κάποιες αποκλίσεις από αυτές. Τα προνεογενή τεκτονικά βυθίσματα πληρώθηκαν αργότερα από νεογενείς αποθέσεις πάνω στις οποίες χτίστηκε το χωριό Αγία Άννα. Πρέπει να σημειωθεί ότι τα τριαδικά ανθρακικά πετρώματα, που αποτελούν τα όρια της τεκτονικής τάφρου, εμφανίζονται 1,5km βορειοδυτικά και 2,5km νοτιοανατολικά της επίμαχης θέσης κατολισθήσεων. Προφανώς τα ανθρακικά αυτά πετρώματα εκτείνονται κάτω από τις νεογενείς αποθέσεις και σε διάφορα βάθη από την επιφάνεια του εδάφους. Το γεγονός αυτό θέτει ερωτηματικά κατά πόσον επηρεάζουν τις νεογενείς αποθέσεις από υδρογεωλογικής πλευράς (εμποτισμός, υπόγεια διάβρωση, κ.λ.π.), αλλά και από σεισμολογικής πλευράς, εάν κάποιες [Type text] Page 84

85 κορυφές του ανθρακικού υποβάθρου βρίσκονται σε σχετικά μικρό βάθος κάτω από την επιφάνεια του εδάφους. Σχήμα 4.1: Αναθόλωση των εδαφικών μαζών στη στροφή του αυτοκινητόδρομου με έντονη παραμόρφωση και μεταβολή της μορφολογίας Οι νεογενείς αποθέσεις στη Βόρεια Εύβοια και ασφαλώς και στην περιοχή της Αγίας Άννας σύμφωνα με το γεωλογικό χάρτη του ΙΓΜΕ, αποτελούν «αδιαίρετη ομάδα από λεπτομερή καταρχήν υλικά και ιδιαίτερα λευκοκίτρινες μάργες και ψαμμίτες, λιγότερα ψηφιδοπαγή και κροκαλοπαγή και πυκνή στο χώρο εναλλαγή των διαφόρων μελών της ομάδας και μερικές φορές με διασταυρωμένη στρώση πάχους 300 m» Οι επικρατούσες συνθήκες στο χώρο της κατολίσθησης a) Η πλαγιά στην οποία έλαβε χώρα η κατολίσθηση παρουσιάζει ήπιες κλίσεις. Πιο συγκεκριμένα από το υψόμετρο των 240 μέτρων (παράπλευρα στο Νεκροταφείο) μέχρι το υψόμετρο των 320 μέτρων, η μέση μορφολογική κλίση είναι 13,3% και από το υψόμετρο 320 μ. μέχρι το υψόμετρο 360m (κορυφή) 23,5%. Οι θραύσεις και οι κινήσεις του εδάφους παρατηρούνται από το υψόμετρο 240m μέχρι το υψόμετρο 300m. Η ήπια αυτή μορφολογική κλίση δεν ευνοεί την κατολίσθηση των εδαφικών μαζών αν δεν επιδράσει και μεγάλη ποσότητα νερού. [Type text] Page 85

86 b) Στην πλαγιά παρατηρούνται αρκετές φυσικές αναβαθμίδες (απότομα κατακόρυφα κοψίματα του εδάφους), οι οποίες συνηγορούν στο γεγονός παλαιότερων θραύσεων και μικροκατολισθήσεων, και το παρόν γεγονός θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως μια συνολική ενεργοποίηση των παλαιότερων μικροκατολισθήσεων. c) Επιφανειακά το έδαφος φαίνεται να αποτελείται από εδαφικό μανδύα καστανότεφρου χρώματος, πάχους 0,30m έως 0,50m. Κάτω από τον εδαφικό μανδύα παρατηρούνται στο ανώτερο τμήμα χαλαρές λευκοκίτρινες έως τεφρές μάργες και άργιλοι (σύμφωνα με την εξωτερική τους εμφάνιση) πάχους περίπου 1,5m. Κάτω από το υλικό αυτό παρατηρούνται μη χαλαρά στρώματα μαργών και ιλυομαργών (μεγαλύτερης αντοχής στη διάβρωση). Τα τελευταία στρώματα παρατηρούνται σε τομές του δρόμου και κυρίως σε διαβρωσιγενείς υδα- τοροές στην περιοχή της κατολίσθησης. Μέσα στα στρώματα αυτά φαίνονται και λίγες λεπτές έως μέσου πάχους 0,05m 0,15m πλάκες λεπτόκοκκων ψαμμιτών και σπάνια μεμονωμένες παχύτερες χονδρόκοκκων ψαμμιτών ή και ψαμμιτοκροκαλοπαγών. Τα τελευταία χονδροκλαστικά στρώματα είναι συχνότερα και φαίνεται να συμμετέχουν στη στρωματογραφική σειρά της κορυφής της πλαγιάς με ποσοστό 40% - 50% (υψόμετρο 320m 360m όπου και η μεγαλύτερη κλίση της πλαγιάς). Τα στρώματα γενικά κλίνουν με μικρή κλίση (15 ο 20 ο ) προς νοτιοανατολικά έως νότια. d) Πέραν των κύριων ρηγμάτων που σημειώνονται στο γεωλογικό χάρτη του Ι.Γ.Μ.Ε. (φύλλο Λίμνη) εκτός της περιοχής κατολίσθησης, υπάρχουν και μικρορήγματα βαρύτητας άλματος ολίγων εκατοστών περίπου, παράλληλα προς την παράταξη της πλαγιάς. Τα μικρορήγματα αυτά και στους συγκεκριμένους γεωλογικούς σχηματισμούς εξελίσσονται συνήθως σε επιφάνειες θραύσης και μικροκίνησης των εδαφών. Αυτό είναι η αρχή της εξέλιξης μιας σειράς παράλληλων και περιορισμένου μήκους μικρορηγμάτων που οδηγεί όμως σταδιακά και σε κατολισθήσεις. Αυτό, είναι κατανοητό διότι εκτός του ότι αποτελούν ένα προκαθορισμένο επίπεδο διάτμησης, διευκολύνουν όλο και περισσότερο με την πάροδο του χρόνου τη διείσδυση του νερού της βροχής σε μεγαλύτερο από το συνηθισμένο βάθος, με αποτέλεσμα την έντονη διαπότιση των γεωλογικών σχηματισμών. [Type text] Page 86

87 4.1.4 Μορφολογική εικόνα, μηχανισμός και αίτια γένεσης της κατολίσθησης Η κατολίσθηση νότια της Αγίας Άννας έχει όλα τα χαρακτηριστικά μιας τυπικής κατολίσθησης συνεκτικών εδαφικών μαζών πρανούς. Στο κάτω τμήμα προς το μέτωπο, η εδαφική μάζα ανυψώθηκε (αναθολώθηκε) κατά 3m 4m από το αρχικό επίπεδο, προκαλώντας έντονη παραμόρφωση και μεταβολή της μορφολογίας. Ο μηχανισμός κίνησης είναι αυτός που χαρακτηρίζει τους συνεκτικούς και ημισυνεκτικούς γεωλογικούς σχηματισμούς, δηλαδή αλλεπάλληλες θραύσεις των εδαφών στις οποίες οι ολισθήσεις έγιναν πάνω σε κυλινδρικές επιφάνειες. Έτσι η προ του γεγονότος κλίσεις της επιφάνειας του εδάφους αναστράφηκαν. Δηλαδή μετά την κατολισθητική κίνηση οι επιφάνειες των εδαφικών μαζών είναι ανυψωμένες προς τις κατάντη πλευρές τους και χαμηλωμένες προς τις ανάντη πλευρές που εφάπτονται των «επιπέδων» θραύσεως. Αυτό επιβεβαιώνεται και από το γεγονός της στασιμότητας των νερών της βροχής μπροστά από τις επιφάνειες θραύσης. Από αυτά που αναφέρθηκαν πιο πάνω είναι προφανή τα αίτια που προκάλεσαν την κατολίσθηση των γεωλογικών σχηματισμών. Σε γενικές γραμμές το είδος των γεωλογικών σχηματισμών (αργιλοϊλύες και πλαστική άργιλος), καθώς και η ορυκτολογική σύσταση με μεγάλο ποσοστό συμμετοχής διογκούμενων αργιλικών ορυκτών και τέλος η ύπαρξη μικρορηγμάτων (βαρύτητας) αποτελούν τις επικίνδυνες προϋποθέσεις πρόκλησης κατολίσθησης. Οι έντονες βροχοπτώσεις εμπότισαν σε αρκετό βάθος τις αργίλους και αυτό υπήρξε η αφορμή της κατολίσθησης. Σ αυτό διευκόλυνε και η ατελής αποστράγγιση λόγω παλαιότερων μικροθραύσεων και μικροκατολισθήσεων. Η διαπότιση των γεωλογικών σχηματισμών πρέπει να πλησίασε σε ορισμένες θέσεις τα όρια ρευστοποίησης αυτών. Σ αυτό συνηγορούν οι πολλαπλές θραύσεις, η έντονη παραμόρφωση της πλαγιάς και η ανύψωση (αναθόλωση) των εδαφικών μαζών στη στροφή του αυτοκινητόδρομου παρά την ήπια κλίση της πλαγιάς (10 ο - 12 ο ). Μετά την κατολίσθηση η αποστράγγιση γίνεται ακόμα πιο ατελής. Το βάθος των κύριων επιφανειών θραύσης εκτιμάται ότι κυμαίνεται από θέση σε θέση από 1,5m έως 3,5m και 4m και η κίνηση των εδαφικών μαζών συνεχίζεται και θα συνεχίζεται όσο δεν γίνεται τεχνητή ομαλοποίηση και αποκατάσταση στις κλίσεις [Type text] Page 87

88 του πρανούς και όσο δεν κατασκευάζονται αποστραγγιστικές τάφροι. Το εκτιμώμενο βάθος της γενικότερης κοίλης επιφάνειας ολίσθησης είναι περίπου 3-5m. 4.2 Κατολίσθηση στην περιοχή της Χ.Θ. 123 του αυτοκινητοδρόμου Κορίνθου- Τριπόλεως Εισαγωγή Από το έτος 1995 είχαν παρουσιαστεί ρηγματώσεις και μικροκαθιζήσεις του οδοστρώματος της Ε.Ο. στη συγκεκριμένη θέση. Οι βλάβες αυτές είχε θεωρηθεί αρχικά ότι οφείλονταν σε απλή συνίζηση του επιχώματος και αντιμετωπίζονταν μέχρι το 1998 με διαδοχικές ασφαλτικές επαλείψεις του οδοστρώματος κυκλοφορίας. Το 1999, με προσεκτικότερη εξέταση του μοντέλου των εδαφικών μετακινήσεων διαπιστώθηκε, Μαρίνος και Καββαδάς (1998, 1999), ότι η περιοχή ευρίσκεται σε κατάσταση αστάθειας με κατολισθητικό φαινόμενο σε εξέλιξη. Με βάση τις διαπιστώσεις αυτές, εκτελέσθηκε συμπληρωματικό πρόγραμμα γεωτεχνικών ερευνών από το οποίο προέκυψε ότι η αστάθεια οφείλεται σε βαθιά επιφάνεια ολίσθησης που περιλαμβάνει και το φυσικό έδαφος. Από την αρχή της διαπίστωσης προτάθηκε και διανοίχτηκε παράκαμψη του αυτοκινητοδρόμου στο ανάντη πρανές, εκεί όπου εμφανίζεται το βραχώδες υπόβαθρο, που οριοθετούσε έτσι το ανάντη άκρο της κατολίσθησης. Προτάθηκε ακόμα η επιφόρτιση του ποδός του πρανούς με την κατασκευή ανακουφιστικού αναβαθμού και η διευθέτηση του ρέματος με την κατασκευή οχετού. Η λύση αυτή τελικά προβλέφθηκε και από την οριστική μελέτη. Σημειώνεται ότι κατά την ενεργοποίηση της κατολίσθησης δεν είχαν ξεκινήσει ακόμη τα προβλεπόμενα στην ανωτέρω μελέτη, έργα αντιμετώπισης του φαινομένου της κατολίσθησης Γεωμορφολογία- Γεωλογία Η περιοχή ενδιαφέροντος αναπτύσσεται σε επικλινές ανάγλυφο σε υψόμετρα που κυμαίνονται περίπου από 260 έως 320m. Από εκεί διέρχεται ρέμα εποχιακής ροής, [Type text] Page 88

89 γενικής διεύθυνσης Β-Ν. Το ρέμα βρίσκεται σε απόσταση περίπου 120m ανατολικά του άξονα της Ε.Ο. σε παράλληλη σχεδόν διεύθυνση. Η ανατολική όχθη του ρέματος χαρακτηρίζεται από απότομες κλίσεις (της τάξεως των 40 ο και τοπικά των 70 ο ) που οφείλονται πιθανώς σε έντονη κατά βάθος διάβρωση. Η δυτική όχθη αποτελεί τον πόδα της κατολίσθησης και έχει ομαλότερες κλίσεις (20 ο με 30 ο ). Από τα τοπογραφικά σχέδια προ της κατολίσθησης διαπιστώνονται χαρακτηριστικές γεωμορφές προς τα κατάντη που υποδεικνύουν ευρείας κλίμακας κατολισθητικά φαινόμενα. Αντίστοιχες γεωμορφές μπορούν να παρατηρηθούν και στη σημερινή μορφολογία του αναγλύφου. Ο αυτοκινητόδρομος βρίσκεται σε επίχωμα μέσου ύψους 10m πάνω από ασθενώς συγκολλημένα υλικά κορημάτων (αργιλώδη αμμοχάλικα), με έντονη ετερογένεια κατά την οριζόντια και κατακόρυφη διεύθυνση και τα οποία αναπτύσσονται είτε επί νεογενών σχηματισμών είτε επί ασβεστολίθων του αλπικού υποβάθρου Μηχανισμός κατολισθητικού φαινομένου Στο χρονικό διάστημα που μεσολάβησε από το 1999, όπου εντοπίστηκε και οριοθετήθηκε το πρόβλημα, μέχρι τον χειμώνα του , η εξέλιξη της κατολίσθησης ήταν ερπυστικού τύπου με ρυθμούς μετακινήσεων της τάξεως των 10cm το έτος, ενώ την χειμερινή περίοδο συχνά έφτανε και 3-4cm τον μήνα. Η διάνοιξη των ρωγμών είχε σαν αποτέλεσμα την ολοένα μεγαλύτερη εισροή υδάτων επιταχύνοντας το φαινόμενο έως την , οπότε και αυτό εκδηλώθηκε. Σε ότι αφορά τα γενικά χαρακτηριστικά της κατολίσθησης αυτά είναι: Αποκόπτει μήκος Ε.Ο. περίπου 150m Μήκος κατολίσθησης (από το φρύδι έως τον πόδα) της τάξεως των 180m περίπου Μέγιστο μέσο εύρος κατολίσθησης 210m Συνολική επιφάνεια κατολίσθησης m 2 περίπου Συνολικός όγκος κατολίσθησης έως m 3 περίπου Μέγιστη οριζόντια μετακίνηση 4.0m περίπου Μέγιστη κατακόρυφη υποχώρηση στην περιοχή της κεφαλής της κατολίσθησης 4.0m περίπου [Type text] Page 89

90 Σχήμα 4.2: Άποψη της κατολισθημένης μάζας από ανάντη. Διακρίνεται το φρύδι της κατολίσθησης που έφτασε έως το μέσο του ανάντη της Ε.Ο. παράδρομου Η επιφάνεια ολίσθησης, σύμφωνα με τα στοιχεία των κλισιομετρήσεων, εντοπίζεται στη βάση των υλικών του κώνου κορημάτων. Συγκεκριμένα φαίνεται να ακολουθεί την επαφή των αμμοχαλικώδων σχηματισμών με τις αργιλικές ενστρώσεις, οι οποίες συστηματικά εμφανίζονται στη βάση του κώνου κορημάτων. Η επιφάνεια επαφής τους και κατά συνέπεια η επιφάνεια ολίσθησης διαμορφώνεται πολύ βαθιά, έως και βαθύτερα από το Α.Υ. της κοίτης του χειμάρρου. Σχήμα 4.3: Άποψη του βυθίσματος που προκάλεσε η κατολίσθηση στο οδόστρωμα της Ε.Ο. Κορίνθου-Τρίπολης [Type text] Page 90

91 Ειδικότερα, η επιφάνεια ολίσθησης διέρχεται, στις περισσότερες περιπτώσεις, μέσω ενός αργιλικού στρώματος το οποίο διατηρεί τα λιθοοψικά χαρακτηριστικά της μάργας, αλλά στερείται δομής και στρώσης (πιθανώς ο αποσαθρωμένος μανδύας των μαργαϊκών σχηματισμών). Οι μαργαϊκοί σχηματισμοί αποκαλύφθηκαν και χαρτογραφήθηκαν κατά την κατασκευή του οχετού στον πόδα της κατολίσθησης. Η βασική κατεύθυνση της κατολίσθησης είναι προς τα ανατολικά. Ωστόσο μικρό νοτιοανατολικό τμήμα της κατολισθημένης μάζας, βάσει των μετρήσεων των βάθρων επιφανειακών μετακινήσεων αλλά και κάποιων κλισιομέτρων, φαίνεται ότι κινήθηκε με κατεύθυνση ανατολικά νοτιοανατολικά είτε συμπαρασυρόμενο από την μετακίνηση της κύριας μάζας είτε ως ένας ανεξάρτητος λοβός. Οι υδρογεωλογικές συνθήκες αποτέλεσαν καθοριστικό παράγοντα στην ενεργοποίηση της κατολίσθησης. Βασικό ρόλο φαίνεται να έπαιζε η συστηματική εμφάνιση αργιλικής σύστασης σχηματισμού στη βάση του κώνου κορημάτων, καθώς και οι σχηματισμοί του Νεογενούς στο πόδα της κατολίσθησης. Και οι δύο αυτές κατηγορίες σχηματισμών είναι πολύ χαμηλής περατότητας, ευνοώντας έτσι τη δημιουργία επικρεμάμενων υδροφόρων οριζόντων στους υπερκείμενους σχηματισμούς του κώνου κορημάτων. Η παρουσία αυτών επιβαρύνει την ευστάθεια του πρανούς, προκαλεί αλλαγή των φυσικών και μηχανικών χαρακτηριστικών και δημιουργεί πιέσεις πόρων κατά μήκος της επιφάνειας ολίσθησης, μειώνοντας την διατμητική αντοχή του γεωυλικού Έργα σταθεροποίησης και αποκατάστασης Τα μελετηθέντα έργα για την σταθεροποίηση της κατολίσθησης και την αποκατάσταση του αυτοκινητοδρόμου συνοπτικά συνίστανται σε: Κατασκευή υψηλού επιχώματος (ύψους της τάξεως των 15.0m) στον πόδα της μάζας που κατολίσθησε το οποίο λειτουργεί ως αντίβαρο ποδός αλλά και ως αντιστήριξη, εφόσον πρόκειται για εγκιβωτισμένο επίχωμα στην κοίτη του ρέματος Βελανιδοπόταμου (σχήμα 4.4). Kατασκευή δικτύου αποστράγγισης στην περιοχή του σταθεροποιητικού επιχώματος και του αυτοκινητόδρομου. Το αποστραγγιστικό δίκτυο περιλαμβάνει διαμήκη στραγγιστήρια, αγωγούς στραγγιστηρίων και αποστραγγιστικές κλίνες. [Type text] Page 91

92 Kατασκευή πυκνού επιφανειακού δικτύου αποχέτευσης ομβρίων. Το επιφανειακό δίκτυο αποχέτευσης ομβρίων είναι πιο πυκνό περί την κεφαλή της κατολίσθησης ώστε να περιορισθεί σημαντικά η κατείσδυση των ομβρίων υδάτων στην κατολισθημένη μάζα. Σχήμα 4.4: Άποψη της περιοχής ενδιαφέροντος κατά την κατασκευή του σταθεροποιητικού επιχώματος Το εν λόγω έργο συνδυάζεται και με τα έργα που έχουν κατασκευασθεί σε προηγούμενες φάσεις ανάντη του αυτοκινητόδρομου. Η διαμόρφωση των επιφανειών για ταχεία απορροή και η επιφανειακή αποχέτευση των έργων αυτών αποτελεί μια πρώτη ζώνη ανάσχεσης των υδάτων που επιβαρύνουν την κατολίσθηση. Επίσης, το έργο αντιστήριξης της παράπλευρης οδού, αποτελεί και έργο ανακούφισης της κεφαλής της κατολίσθησης. 4.3 Κατολίσθηση στην περιοχή Τσάκωνας του Ν. Αρκαδίας Εισαγωγή Η μελέτη της κατολίσθησης της Τσακώνας παρουσιάζει εξαιρετικό ενδιαφέρον διότι αναγνωρίστηκε τόσο η γεωμετρία και ο τρόπος μετακίνησης των ασταθών μαζών, όσο και οι γεωλογικοί και εν γένει φυσικοί παράγοντες που αλληλεπίδρασαν και δημιούργησαν τις συνθήκες της αστάθειας, καθώς και οι ανθρωπογενείς [Type text] Page 92

93 επιδράσεις. Η σημαντικότητα του πρόσφατα κατασκευασμένου οδικού δικτύου που επηρεάστηκε και οι επακόλουθες κοινωνικές προεκτάσεις του ατυχούς συμβάντος, οδήγησαν σε μία μεγάλης κλίμακας ερευνητική δραστηριότητα, γεωλογική και γεωτεχνική, η οποία ξεκίνησε από τις πρώτες ενδείξεις μετακινήσεων το 2000, συνιστώντας ένα αξιολογότατο υπόβαθρο πληροφοριών. Όλα τα παραπάνω καθιστούν βιβλιογραφικά τη συγκεκριμένη αστοχία ένα ιδανικό «case study» για τον ελληνικό χώρο ως προς αυτά καθαυτά τα φυσικά χαρακτηριστικά της, αλλά και ως προς την προσοχή με την οποία θα πρέπει να αντιμετωπίζονται μελετητικά και κατασκευαστικά τα τεχνικά έργα. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι λοιπόν η παράθεση των τεχνικογεωλογικών κυρίως δεδομένων, έτσι ώστε να μπορεί να αξιοποιηθεί κατά τον τρόπο αυτόν. Γεωγραφικά η κατολίσθηση τοποθετείται σε απόσταση περί τα 15km νότια της Μεγαλόπολης επί της Ν.Ε.Ο. Τρίπολης Καλαμάτας και ανήκει στο νομό Αρκαδίας, κοντά στα σύνορα με το νομό Μεσσηνίας. Στη θέση που εκδηλώθηκε η αστοχία προκλήθηκε διακοπή της κυκλοφορίας (Σχήμα 4.5) η οποία έχει μερικώς αποκατασταθεί μέσω της Π.Ε.Ο. Σχήμα 4.5: Ανώτερο τμήμα αστοχίας και καταστροφή της Ν.Ε.Ο. μεταξύ των Χ.Θ έως Η αστοχία χαρακτηρίζεται από επιμήκη άξονα μήκους 1200m περίπου με διεύθυνση εγκάρσια προς την Εθνική οδό και μέσο πλάτος περί τα 300m. Οι πρώτες [Type text] Page 93

94 ενδείξεις μετακίνησης παρατηρήθηκαν κατά το 2000, αμέσως μετά την ολοκλήρωση κατασκευής της Ν.Ε.Ο., ενώ η πλήρης ενεργοποίησή της έλαβε χώρα το Φεβρουάριο του Η κάθε μία από αυτές τις φάσεις μετακίνησης ακολουθήθηκε από αντίστοιχες φάσεις γεωλογικών και γεωτεχνικών ερευνών. Γεωτεκτονικά τοποθετείται σε ένα επωθημένο τέμαχος της ζώνης Πίνδου επί της ζώνης Γαβρόβου Τρίπολης. Οι γεωλογικοί σχηματισμοί της ζώνης Πίνδου που συνθέτουν το στενό γεωλογικό πλαίσιο συνίστανται κατά κύριο λόγο από τους σχηματισμούς του «1ου φλύσχη» ανωιουρασικής κατωκρητιδικής ηλικίας και δευτερευόντως από ανωκρητιδικούς ασβεστόλιθους. Επίσης, μεγάλη έκταση στην επιφάνεια καταλαμβάνουν πρόσφατοι μεταλπικοί σχηματισμοί όπως πλευρικά κορήματα, υλικά κατολισθήσεων καθώς και τεχνητές επιχώσεις. Λιθολογικοί, τεκτονικοί, υδρογεωλογικοί και μορφολογικοί παράγοντες αλληλεπίδρασαν, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ασταθούς θέσης όπου με βάση την αξιολόγηση γεωλογικών στοιχείων τα οποία αποκτήθηκαν από λεπτομερείς επιφανειακές και υπεδαφικές έρευνες, έχει προϊστορία αστοχιών. Ο συνδυασμός σημαντικού μεγέθους ορυγμάτων και επιχωμάτων επί των ασταθών υλικών κατά την κατασκευή των έργων της Ν.Ε.Ο. Τρίπολης Καλαμάτας, χωρίς τη σωστή εκτίμηση των γεωλογικών επικινδυνοτήτων, οδήγησαν στη διατάραξη της οριακής ισορροπίας της θέσης, η οποία φάνηκε αμέσως μετά την ολοκλήρωσή τους με θραύσεις του οδοστρώματος (2000). Η γενικευμένη εκδήλωση της αστοχίας έλαβε χώρα τον Φεβρουάριο του 2003 κατά τη διάρκεια εντόνων βροχοπτώσεων, που αποσταθεροποίησαν και άλλες «ώριμες» θέσεις αστοχιών στον ελληνικό χώρο, προκαλώντας σημαντικά προβλήματα στο εθνικό και επαρχιακό δίκτυο. Η συγκεκριμένη αστοχία είναι από τις μεγαλύτερες που έχουν σημειωθεί στο ελληνικό οδικό δίκτυο (1300m μήκος, 300m πλάτος, όγκος ολισθημένων υλικών περί τα m 3 ) και αποτελεί μια σύνθετη μεταθετική ολίσθηση όπου στο μεγαλύτερο τμήμα της μετακινήθηκαν εδαφικά υλικά αποτελούμενα από κορήματα, υλικά μανδύα αποσάθρωσης και τεχνητές επιχώσεις, τα οποία ολίσθησαν στην επαφή τους με το ασθενές φλυσχικό υπόβαθρο. Με την προς τα κατάντη μετακίνησή τους ώθησαν μια μικρής έκτασης βραχώδη έξαρση από ψαμμίτη, η οποία με τη σειρά της ολίσθησε επί ορίζοντα έντονα διαταραγμένου ιλυόλιθου, με αποτέλεσμα την επέκταση της αστοχίας έως το παρακείμενο ποτάμι. [Type text] Page 94

95 4.3.2 Περιγραφή της αστοχίας Ο επιμήκης άξονας της αστοχίας αναπτύσσεται εγκάρσια ως προς την Εθνική οδό, με διεύθυνση ΔΒΔ ΑΝΑ και μήκος 1200m, ενώ το μέσο πλάτος της είναι 300m. Το ανάντη ή ΑΝΑ όριό της εντοπίζεται περί τα 265m ανάντη της Ν.Ε.Ο., το οποίο καθορίζεται από ένα αμφιθεατρικής γεωμετρίας μέτωπο ύψους 10-15m. Ο πόδας ή το ΔΒΔ όριό της αποτελεί ο ποταμός Χάραδρος, κατά μήκος του οποίου παρατηρήθηκε ανασήκωμα της αναβαθμίδας. Με βάση τα μορφολογικά χαρακτηριστικά της μπορεί να διακριθεί σε δύο επιμέρους περιοχές: την ανάντη περιοχή Α που καταλαμβάνει τον χώρο της αστοχίας στον οποίο εκδηλώθηκε η μετακίνηση χαλαρών εδαφικών μαζών, μέγιστου πάχους 30m και την κατάντη περιοχή Β η οποία σχετίζεται με την αστοχία μίας βραχώδους έξαρσης. Η περιοχή Α μπορεί να διαχωριστεί από ανάντη προς κατάντη σε τρεις επιπλέον ζώνες : Τη ζώνη πρωτογενούς και κύριας μετακίνησης, μήκους περί τα 440m, η οποία οριοθετείται από το κύριο μέτωπο και στην οποία πραγματοποιήθηκε μετακίνηση εδαφικών μαζών προς τα κατάντη μήκους κατά την οριζόντια έννοια περί τα 70m, όπως φάνηκε από την μετατόπιση του οδοστρώματος της Ν.Ε.Ο. Στη ζώνη αυτή η μετακίνηση πραγματοποιήθηκε κατά μήκος μίας περίπου επίπεδης επιφάνειας (από τα στοιχεία των γεωτρήσεων) και περιλαμβάνονται κύριες και δευτερεύουσες εφελκυστικές ρωγμές. Τα στοιχεία αυτά υποδηλώνουν μία κατά βάση μεταθετική (translational) ολίσθηση. Την ενδιάμεση ζώνη μετακίνησης, μήκους περί τα 250m, η οποία αναπτύσσεται στο μέσο περίπου της κατολίσθησης, οριοθετείται από ένα δευτερεύων μέτωπο και χαρακτηρίζεται από μικρότερες οριζόντιες μετακινήσεις κατά μήκος μίας ελαφρά καμπύλης επιφάνειας, επιφανειακές εδαφικές ροές και καταπτώσεις βράχων. Περιλαμβάνονται επίσης δευτερεύουσες εφελκυστικές ρωγμές και ρωγμές παράλληλες ως προς τη διεύθυνση της κίνησης. Τα στοιχεία αυτά υποδηλώνουν ότι στη ζώνη αυτή η προς κατάντη συνέχεια της κύριας ολίσθησης είναι μία δευτερεύουσα ολίσθηση με σύνθετα χαρακτηριστικά. Τη ζώνη συσσώρευσης και συμπίεσης η οποία καταλαμβάνει το κατώτερο τμήμα της κατολισθημένης μάζας στο οποίο παρατηρούνται ρωγμές [Type text] Page 95

96 συμπίεσης, «φουσκώματα» και «ανασηκώσεις» εδαφικού υλικού. Αποτελεί τον πόδα της κατολίσθησης των εδαφικών υλικών, όχι όμως και το τελικό όριο της κατολίσθησης, το οποίο επεκτείνεται στην περιοχή Β. Η περιοχή Β συνιστά μία δομική αστοχία του υποκείμενου βραχώδους υποβάθρου, το οποίο επηρεάσθηκε από τις τεράστιες ωθήσεις που ασκήθηκαν σε αυτό από την προς κατάντη κινούμενη εδαφική μάζα. Η αστοχία του υποβάθρου εκδηλώνεται επί ενός ορίζοντα έντονα διαταραγμένου ιλυολιθικού φλύσχη στον οποίο υπέρκεινται ορίζοντες ψαμμιτών και κερατολίθων. Οριοθετείται από τον ποταμό Χάραδρο, κατά μήκος του οποίου παρατηρήθηκε ανασήκωμα της αναβαθμίδας. Από όλα τα παραπάνω χαρακτηριστικά προκύπτει ότι η κατολίσθηση της Τσακώνας παρουσιάζει μικτά χαρακτηριστικά η οποία στο σύνολό της μπορεί να χαρακτηρισθεί σαν μεταθετική ολίσθηση εντός της οποίας αναπτύσσονται επιμέρους αστοχίες με διαφορετικά χαρακτηριστικά ανάλογα με το είδος και τη θέση των επιμέρους τεμαχίων που οριοθετούν. Με βάση τα στοιχεία πεδίου και τα στοιχεία των γεωτρήσεων ο συνολικός όγκος ασταθών υλικών υπολογίζεται περί τα m Παράγοντες που επηρέασαν την εκδήλωση της αστοχίας Οι παράγοντες που αλληλεπίδρασαν και συνέβαλαν στην εκδήλωση του φαινομένου μπορούν να διακριθούν σε δύο κατηγορίες: σε εκείνους που δημιούργησαν το γεωλογικό πλαίσιο μίας εν γένει ασταθούς περιοχής στην οποία έχουν ξανασυμβεί στο γεωλογικό παρελθόν κατολισθητικά φαινόμενα και σε εκείνους που έδρασαν προσθετικά σε σύντομο χρονικό διάστημα και οδήγησαν στην τελική εκδήλωση της αστοχίας το Οι πρώτοι αφορούν στη λιθολογία, την τεκτονική, την υδρογεωλογία και τη μορφολογία και οι δεύτεροι στις ανθρωπογενείς παρεμβάσεις και τις κλιματολογικές συνθήκες μίας πολύ υγρής περιόδου. Η επήρεια των παραγόντων αναλύεται στη συνέχεια. [Type text] Page 96

97 Λιθολογία Στην περιοχή της ασταθούς μάζας αναπτύσσονται δύο ενότητες γεωλογικών σχηματισμών. Η μία αποτελείται από τους αλπικούς σχηματισμούς του τεκτονικού καλύμματος της ζώνης Πίνδου, οι οποίοι αποτελούν υπόβαθρο στην ευρύτερη περιοχή και η δεύτερη από τις πρόσφατες μεταλπικές αποθέσεις, οι οποίες καλύπτουν σημαντικό τμήμα στην επιφάνεια και συνδέονται με δευτερογενείς διεργασίες όπως αποσάθρωση, διάβρωση, ερπυσμούς και κατολισθήσεις. Στην τελευταία ομάδα εντάχθηκαν επίσης σώματα τεχνητών επιχώσεων τα οποία αποτελούν τμήμα της κατασκευασμένης οδού και τα οποία καταλαμβάνουν σημαντικό τμήμα στην επιφάνεια Τεκτονική Η επίδραση της τεκτονικής στην εκδήλωση της κατολίσθησης είναι ιδιαίτερα σημαντική δεδομένου ότι έχει προκαλέσει υποβάθμιση των μηχανικών χαρακτηριστικών της φλυσχικής βραχόμαζας, έχει φέρει σε επαφή σχηματισμούς διαφορετικών μηχανικών χαρακτηριστικών και έχει επιδράσει στις υδρογεωλογικές συνθήκες και τη μορφολογία. Η κυρίως τεκτονική παραμόρφωση που υπέστησαν οι σχηματισμοί προκλήθηκε από την αλπική ορογένεση και αποτυπώνεται με τη μορφή πτυχών, εφιππεύσεων και λεπιώσεων με κύρια διεύθυνση αξόνων Β-Ν έως ΒΔ-ΝΑ και Α-Δ έως ΒΑ-ΝΔ. Μολονότι στην ευρύτερη περιοχή αναπτύσσονται νεοτεκτονικές δομές, η πιθανότερη έκφρασή τους στην περιοχή μελέτης είναι η ανάπτυξη της κοιλάδας του ποταμού Χάραδρου. Οι κυριότερες δομές σχετίζονται με τον ασταθή χώρο είναι οι εξής: a) Η ανάπτυξη ενός τεκτονικού λεπίου αποτελούμενο από πολυπτυχωμένο ιλυολιθικό πηλιτικό φλυσχοειδές, συνιστώντας το άμεσο υπόβαθρο της αστοχίας και επί του οποίου έχει αναπτυχθεί το μορφολογικό βύθισμα της περιοχής. Έχει διεύθυνση περίπου Α-Δ και οριοθετείται εκατέρωθεν από δύο ανάστροφα ρήγματα. Το νότιο ρήγμα έχει δεσπόζουσα επιφανειακή έκφραση, τέμνει σχεδόν κάθετα την χάραξη της οδού, φέρνει σε επαφή τους δύο επιμέρους σχηματισμούς του «1ου φλύσχη», τον «σταθερό» ψαμμιτικό [Type text] Page 97

98 φλύσχη και το «ασθενές» φλυσχοειδές και οριοθετεί την αστοχία. Το βόρειο έχει προκύψει από την επεξεργασία των υπεδαφικών κυρίως δεδομένων και φέρνει σε επαφή το «ασθενές» φλυσχοειδές με την ποιοτικά καλύτερη βραχόμαζα αποτελούμενη από εναλλαγές ψαμμίτη και ιλυόλιθου, b) Η χαμηλής κλίσης επιφάνεια εφίππευσης μεταξύ των ανωκρητιδικών ασβεστολίθων της Πίνδου και του φλύσχη της Πίνδου, μέσω της οποίας έχουν οι πρώτοι τοποθετηθεί τεκτονικά επί των δεύτερων, δομώντας το ανώτερο τμήμα των λόφων και της κατολίσθησης και επιδρώντας καθοριστικά στις υδρογεωλογικές συνθήκες, c) Η συγκλινική δομή των ασβεστολίθων ακριβώς ανάντη της κατολίσθησης με άξονα ΑΒΑ-ΔΝΔ, η οποία φαίνεται ότι συμβάλει στην περαιτέρω συγκέντρωση των υδάτων και κατ επέκταση πηγών d) Οι πολλαπλές εσωτερικές λεπιώσεις και πτυχώσεις στο ιλυολιθικό πηλιτικό φλυσχοειδές, των οποίων η συνεισφορά στην υποβάθμιση της ανομοιόμορφα παραμορφωμένης βραχόμαζας έχει ήδη αναφερθεί στη λιθολογική περιγραφή του σχηματισμού Μορφολογία Η στενή περιοχή της κατολίσθησης αποτελεί σε όλη της έκταση της ένα μορφολογικό βύθισμα στο οποίο συσσωρεύτηκαν μεγάλου πάχους χαλαρές αποθέσεις κορημάτων τα οποία αποτέλεσαν τα υλικά κατολίσθησης. Η μορφολογία του βυθίσματος τοποθετείται χρονικά πριν από την εκδήλωση των πρόσφατων κατολισθητικών φαινομένων και οφείλεται κυρίως: a) Στη διαφορική αποσάθρωση του ασθενούς φλυσχοειδούς υποβάθρου σε σχέση με τις εκατέρωθεν αυτού ψαμμιτικές και ιλυοψαμμιτικές εμφανίσεις, b) Στις κατά βάση αλπικές τεκτονικές δομές που προκάλεσαν έντονη παραμόρφωση στους φλυσχικούς σχηματισμούς του υποβάθρου c) Σε παλαιότερες αστοχίες και εδαφικές θραύσεις οι οποίες δημιούργησαν αρκετές επιφάνειες χαμηλού αναγλύφου εντός της περιοχής κατολίσθησης που δέχθηκαν αλλεπάλληλα μεγάλες ποσότητες κορημάτων και επιπλέον λειτούργησαν σαν περιοχές συγκέντρωσης επιφανειακού νερού. [Type text] Page 98

99 Οι παλαιότερες εδαφικές θραύσεις στον φλύσχη εκτιμάται ότι αποτέλεσαν και την κύρια αιτία για την προσφορά μεγάλων ποσοτήτων ασβεστολιθικών κορημάτων στην κύρια μάζα της κατολίσθησης από τον υπερκείμενο ανωκρητιδικό ασβεστόλιθο, τον οποίο υπέσκαψαν σε διάφορες γεωλογικές περιόδους, προκαλώντας με αυτή τη διαδικασία εκτεταμένες βραχολισθήσεις. Ενδεικτικό της προϊστορίας κατολισθητικών φαινομένων είναι η ανάπτυξη δηλωτικών γεωμορφών, όπως αμφιθεατρική γεωμετρία και επιφάνειες ισοπέδωσης οι οποίες προϋπήρχαν της πρόσφατης εκδήλωσης της αστοχίας Υδρογεωλογικές συνθήκες Η παρουσία και ο ρόλος του νερού στην εκδήλωση της κατολίσθησης είναι καθοριστικός. Το μεγαλύτερο μέρος των υδάτων που συγκεντρώνονται στους κατολισθαίνοντες εδαφικούς σχηματισμούς προέρχεται από την ανάβλυση πηγών οι οποίες αναπτύσσονται στην επαφή των υπερκείμενων ανωκρητιδικών ασβεστολίθων με το σχηματισμό του «φλυσχοειδούς». Δημιουργείται έτσι ένα μέτωπο πηγών σε όλο το τμήμα πάνω από την κύρια ουλή της κατολίσθησης. Η συγκέντρωση των πηγών υποβοηθάται και από μία συγκλινική δομή εντός των ασβεστολίθων ανάντη της κατολίσθησης. Η μεγάλη διαπερατότητα των τεχνητών επιχώσεων και των ασβεστολιθικών κορημάτων που καλύπτουν το μεγαλύτερο μέρος της κατολισθαίνουσας μάζας βοηθά στην κατείσδυση του επιφανειακού και του υπόγειου νερού που προέρχεται από τους ασβεστόλιθους, προς το αδιαπέρατο φλυσχικό υπόβαθρο. Έτσι, αναπτύσσεται μία στήλη νερού πάνω από το αδιαπέρατο φλυσχοειδές και ταυτόχρονα υδροστατική πίεση η οποία λειτουργεί καταλυτικά στην εξέλιξη του φαινομένου. Αυτό επιβεβαιώνεται από τις μετρήσεις της στάθμης του υπόγειου νερού σε εγκατεστημένα πιεζόμετρα εντός της κατολισθαίνουσας μάζας και διαπιστώθηκε ότι η στάθμη διατηρείται πάνω από το αδια πέρατο φλυσχικό υπόβαθρο με μόνο μικρές εποχικές διακυμάνσεις. Το βάθος αυτό συμπίπτει με τη ζώνη διάτμησης όπως διαπιστώθηκε από την μακροσκοπική παρατήρηση στα δείγματα των γεωτρήσεων και από τα δεδομένα των κλισιομετρήσεων. [Type text] Page 99

100 Ανθρωπογενείς παρεμβάσεις Η κατασκευή της Ν.Ε.Ο. στη θέση της αστοχίας υλοποιήθηκε επί ασταθών υλικών με συνδυασμό ανάντη ορύγματος και κατάντη επιχώματος. Όπως φάνηκε από τα δείγματα των γεωτρήσεων, χρησιμοποιήθηκαν απευθείας τα υλικά που προέκυψαν από τα ορύγματα του δρόμου, τα οποία περιείχαν μεγάλο ποσοστό αργιλοϊλυωδών υλικών, χωρίς προηγούμενη εξυγίανση του υποβάθρου τους, έτσι ώστε να εδραστούν σε σταθερό υπόβαθρο. Το μεγάλο πάχος αυτών (φτάνει τα 25m) επιβάρυναν ιδιαίτερα το ανώτερο και ενδιάμεσο τμήμα του χώρου της κατολίσθησης. Επιπροσθέτως, δημιουργήθηκε όρυγμα με ύψος 15m και κλίση περί τις 45 ο. Η διάνοιξή του ήταν καταλυτική στην εκδήλωση της αστοχίας, καθώς οι πρώτες ενδείξεις μετακινήσεων που σημειώθηκαν κατά την πρώτη φάση των ερευνών (2001) καταγράφηκαν σε αυτό το πρανές και στο οδόστρωμα. Η αρνητική συμβολή των έργων στην ευστάθεια της περιοχής διαφάνηκε σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα από την ολοκλήρωσή τους Κλιματολογικές συνθήκες Η τελική εκδήλωση της κατολίσθησης συνδυάστηκε με τις σημαντικές βροχοπτώσεις που σημειώθηκαν κατά την χειμερινή περίοδο του έτους Αποτέλεσαν έτσι τον μηχανισμό πυροδότησης μίας αστοχίας η οποία ήταν «ώριμη» να συμβεί, τόσο λόγω των γεωλογικών συνθηκών της θέσης, όσο και λόγω της επιβάρυνσης που υπέστη από τις ανθρωπογενείς παρεμβάσεις. Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι κατά την ίδια περίοδο εκδηλώθηκαν σχεδόν ταυτόχρονα κατολισθητικά φαινόμενα και σε άλλα σημεία της Ελλάδας. 4.4 Η κατολίσθηση ανάντη του Σ/Δ σταθμού στον Πλαταμώνα Εισαγωγή Λόγω των εντόνων βροχοπτώσεων κατά τη χειμερινή περίοδο του έτους 2003 εκδηλώθηκαν κατολισθητικά φαινόμενα στην ευρύτερη περιοχή της Πιερίας, στη Χαλκιδική και σε άλλες περιοχές της Ελλάδας. Κατά το Φεβρουάριο του [Type text] Page 100

101 αναφερόμενου έτους εκδηλώθηκε κατολίσθηση ανάντη του σιδηροδρομικού σταθμού του Πλαταμώνα. Η ασταθής περιοχή είχε μέτωπο 800 περίπου μέτρων, χωρίς ωστόσο να αναπτύσσει ενιαία κινηματική αστάθεια. Παρατηρήθηκαν χαρακτηριστικά δύο κατολισθήσεις οι οποίες εκδηλώθηκαν εξελικτικά. Πρώτη εκτίμηση απετέλεσε ότι οι κατολισθήσεις είναι σχετικά επιφανειακές. Η εκδήλωσή τους συνδυάσθηκε με έντονη επιφανειακή διάβρωση και λασπορροή με καταστροφικές συνέπειες στις κατάντη οικοδομές. Ίχνη ρωγμών εφελκυσμού παρατηρήθηκαν σε διάφορες θέσεις ανάμεσα στις δύο κύριες κατολισθαίνουσες μάζες, οι οποίες βρίσκονται σε απόσταση 500 μέτρων περίπου. Καθοριστικό αίτιο εκδήλωσης των κατολισθήσεων θα πρέπει να θεωρηθεί η δράση των υπογείων υδάτων, ενώ η λασπορροή θα πρέπει να αποδοθεί στην προβληματική συλλογή και παροχέτευση των ομβρίων καθώς επίσης και νερών που εκρέουν από παρακείμενη δεξαμενή του δικτύου ύδρευσης. Οι ανωτέρω εκτιμήσεις επιβεβαιώθηκαν κατά κύριο λόγο από την παρακολούθηση του φαινομένου για χρονικό διάστημα ενός έτους περίπου. Για την αποκατάσταση της περιοχής και την αποτελεσματική διασφάλισή της έναντι περαιτέρω επέκτασης του φαινομένου πραγματοποιήθηκε γεωτεχνική έρευνα και εκπονήθηκε μελέτη αποκατάστασης και ενίσχυσης των επικρατουσών συνθηκών ασφάλειας. Οι γεωερευνητικές εργασίες που εκτελέσθηκαν στην περιοχή της μεγάλης κατολίσθησης ανάντη του σιδηροδρομικού σταθμού περιλαμβάνουν την ανόρυξη τεσσάρων γεωτρήσεων Στοιχεία έργου- Στρωματογραφία- Εδαφικές παράμετροι σχεδιασμού Η μορφή της εκδηλωθείσας κατολίσθησης είναι επιφανειακή και εν μέρει προσομοιάζει και με λασπορροή, η οποία προκλήθηκε από τις έντονες και συνεχείς βροχοπτώσεις της χειμερινής περιόδου του Θα πρέπει να σημειωθεί στο σημείο αυτό ότι, σύμφωνα με πληροφορίες από κατοίκους παρακείμενων κατοικιών μικροκατολισθήσεις παρουσιάσθηκαν και κατά τα προγενέστερα δύο χρόνια τοπικού εντούτοις χαρακτήρα και ως συνέπεια διαρροών από δεξαμενή νερού η οποία τέθηκε εκτός λειτουργίας για το λόγο αυτό. Άμεση επίπτωση των διαρροών αυτών θα πρέπει να αποτελεί η απώλεια μέρους της διατμητικής αντοχής του εδάφους, η οποία σύμφωνα με τα σχετικά αποτελέσματα αλλά και τις επιτόπου παρατηρήσεις είναι εν [Type text] Page 101

102 γένει ικανοποιητική. Στην ιδιότητα αυτή θα πρέπει να αποδοθεί το γεγονός μη γενικευμένης βαθιάς κατολίσθησης, η οποία θα έθετε σε κίνδυνο όλη την περιοχή. Μετά από αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της γεωτεχνικής έρευνας προσδιορίσθηκε η στρωματογραφία του υπεδάφους καθώς και οι παράμετροι σχεδιασμού των εδαφικών στρώσεων, οι οποίες επαληθεύθηκαν και με διεξαγωγή αντιστρόφων αναλύσεων. Στο Σχήμα 4.6 δίνεται η στρωματογραφία και οι συντομογραφίες των στρώσεων, των οποίων οι αναλυτική περιγραφή είναι η ακόλουθη: Στρώση S1: Καστανόχρωμη αργιλώδης άμμος μέσης πυκνότητας έως πυκνή με χαλίκια και τοπικές ενστρώσεις αμμώδους έως αμμοχαλικώδους αργίλου (κατάταξη SC, CL) Στρώση C1: Καστανόχρωμη στρώση πολύ στιφρής έως σκληρής αμμώδους αργίλου, μέσης έως υψηλής πλαστικότητας με εμφάνιση ενστρώσεων αργιλώδους άμμου κατά τόπους (κατάταξη CL, CH, SC) Στρώση G2: Στρώση ερυθρόχρωμου λατυποπαγούς με συνδετική ύλη αργιλοϊλυώδους σύστασης. Παρουσιάζεται με τη μορφή πολύ πυκνού αργιλώδους έως αργιλοϊλυώδους αμμοχάλικου ή πολύ πυκνής σύστασης αργιλώδους άμμου με χαλίκια (κατάταξη GC, SC) Η στρώση S1 εμφανίζεται περισσότερο ευπαθής στη δράση νερών με επακόλουθο την απώλεια διατμητικής αντοχής σε αντίθεση με την στρώση C1, η οποία λόγω της σύστασής της κρίνεται πιο ανθεκτική. Στη διαφοροποίηση αυτή θα πρέπει να αποδοθεί το γεγονός ότι το φαινόμενο της κατολίσθησης καταγράφεται εντονότερο στις θέσεις όπου επιφανειακά κυριαρχεί η στρώση S1 (περιοχή στο ανώτερο μέρος της κατολίσθησης). Μετά από επεξεργασία όλων των αποτελεσμάτων και λαμβάνοντας υπόψη τις αναμενόμενες διαδρομές τάσεων και τα αποτελέσματα των αντίστροφων αναλύσεων, υιοθετούνται οι παράμετροι του Πίνακα 1. Οι τιμές αυτές αντιστοιχούν σε καθεστώς αργής θραύσης δεδομένου ότι αποτελούν δυσμενέστερη περίπτωση αφενός, και αφετέρου συνυπολογίζοντας το γεγονός ότι πριν την εκδήλωση της κύριας κατολίσθησης είχαν προηγηθεί τοπικές αστοχίες λόγω μικροκατολισθητικών φαινομένων. [Type text] Page 102

103 Πίνακας 4.1: Παράμετροι διατμητικής αντοχής και παραμορφωσιμότητας των εδαφικών στρώσεων Στρώση S1 C1 G2 Φαινόμενο βάρος γ(kn/m 3 ) Μέτρο μεταβολής όγκου Κ (Mpa) Μέτρο διάτμησης G (Mpa) Συνοχή c' (kpa) Γωνία τριβής φ' ( ο ) Σχήμα 4.6: Στρωματογραφία και προτεινόμενα έργα αντιστήριξης Επιλογή βέλτιστης λύσης Η μορφολογία της κατολίσθησης και η παθολογία των σχηματισμών απετέλεσαν καθοριστικό παράγοντα για την επιλογή της βέλτιστης λύσης. Ειδικότερα, περιπτώσεις κατολισθήσεων με μεγάλο μήκος και απότομη κλίση επιζητούν λύση με στοιχεία αντιστήριξης. Η λύση αυτή καθίσταται ελκυστικότερη από το γεγονός ότι το [Type text] Page 103