ρ. Πολιτικός Μηχανικός, ΠΑΝΓΑΙΑ ΣΥΜΒΟΥΛΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ Ε.Π.Ε.

Transcript

1 Σήραγγα ΣΓ της Ευρείας Παράκαµψης Πατρών ΣΓ Tunnel of Patras City Ring Road ΒΑΝΤΟΛΑΣ, Β. ΖΑΚΑΣ, Μ. ΡΑΧΑΝΙΩΤΗΣ, Ν. ΤΖΗΜΑ, Κ. ΤΣΑΤΣΑΝΙΦΟΣ, Χ. Πολιτικός Μηχανικός, M.Sc., ΠΑΝΓΑΙΑ ΣΥΜΒΟΥΛΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ Ε.Π.Ε. ρ. Πολιτικός Μηχανικός, ΠΑΝΓΑΙΑ ΣΥΜΒΟΥΛΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ Ε.Π.Ε. Μεταλλειολόγος Μηχανικός, ΕΓΝΑΤΙΑ Ο ΟΣ Α.Ε. Πολιτικός Μηχανικός, M.Sc., ΑΝΑΠΛΑΣΗ Ε.Ε. ρ. Πολιτικός Μηχανικός, ΠΑΝΓΑΙΑ ΣΥΜΒΟΥΛΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ Ε.Π.Ε. ΠΕΡΙΛΗΨΗ : Παρουσιάζονται οι φάσεις σχεδιασµού και κατασκευής του δεξιού κλάδου, της σήραγγας ΣΓ, η οποία αποτελεί µέρος της Ευρείας Παράκαµψης Πατρών. Η ιδιαιτερότητα του έργου αυτού έγκειται στο γεγονός ότι διέρχεται υπό πρανές και η διάνοιξη του δεξιού κλάδου έγινε µε τµή- µα της διατοµής σε φυσικό και το υπόλοιπο µέσα από τεχνητό έδαφος επίχωµα το οποίο κατασκευάστηκε για την εξασφάλιση της πλευρικής κάλυψης στη σήραγγα. Χρησιµοποιήθηκαν σύγχρονες µέθοδοι βελτίωσης και ενίσχυσης του εδάφους, ενώ για την παρακολούθηση της συµπεριφοράς κατασκευής εγκαταστάθηκαν όργανα και εκτελέστηκε πρόγραµµα γεωτεχνικών µετρήσεων. Λόγω της ιδιοµορφίας του έργου εφαρµόσθηκαν οι αρχές της µεθόδου της παρακολούθησης (Observational Method), µε σκοπό την καλύτερη διαχείριση των αβεβαιοτήτων του έργου. ABSTRACT : This publication presents design and construction stages of a unique underground project, Tunnel ΣΓ, which is part of the wider Patras city ring road. The uniqueness of this tunnel is that part of its section was drilled through natural soil material, while the rest was through manmade ground. The latter was an embankment, reinforced by means of a series of stabilization and improvement techniques such as cement stabilization, piling and jet grouting. An extensive monitoring program has been developed to observe the behavior of the tunnel. Because of great uncertainties in the estimation of the geotechnical parameters of the geomaterials and in the design modeling, the Observational Method principals were employed for effective risk management. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Γενικά Γεωµετρικά Στοιχεία Η σήραγγα ΣΓ αποτελεί µέρος της Ευρείας Παράκαµψης Πατρών (ΕΠΠ) και συγκεκριµένα του τµήµατος Κόµβος Κ1 Κόµβος Κ4 από την Χ.Θ έως την Χ.Θ H γεω- µορφολογία της περιοχής και η ύπαρξη αρχαιοτήτων επέβαλαν την κατασκευή πολλών διαδοχικών σηράγγων και γεφυρών. Η σήραγγα ΣΓ περιλαµβάνει δύο κλάδους. Ο αριστερός κλάδος έχει µήκος 77 m και ο δεξιός 80 m περίπου. Αν και το µήκος της σήραγγας είναι σχεδόν αµελητέο σε σχέση µε το συνολικό µήκος της ΕΠΠ (18,500 m), εν τούτοις α- ποτελεί ένα από τα πιο δύσκολα τµήµατά της, τόσο από µελετητικής όσο και από την κατασκευαστικής άποψης, λόγω των γεωµετρικών περιορισµών της χάραξης, της µορφολογίας και της ποιότητας του εδάφους. Ο δεξιός κλάδος (από Αθήνα προς Πύργο) της σήραγγας διέρχεται κάτω από απότοµο σχετικά πρανές, µε µικρή έως µηδενική πλευρική εδαφική κάλυψη και ως εκ τούτου τµήµα της διατοµής του (µήκους 10 m περίπου) ευρίσκεται «στον αέρα» (εκτός φυσικού εδάφους), γεγονός που α- πέκλειε την υιοθέτηση ενός συµβατικού τρόπου µελέτης και κατασκευής του υπογείου έργου. Βόρεια του λόφου, κάτω από τον οποίο διέρχεται η σήραγγα ΣΓ, η ΕΠΠ διασχίζει µισγάγγεια µε τεχνικό τύπου επιχωµένης σήραγγας επί επιχώµατος, η οποία ευρίσκεται στη συνέ-

2 χεια άλλης σήραγγας (Αρχαιολογικού Χώρου). Τα βόρεια στόµια της σήραγγας ΣΓ ταυτίζονται µε το πέρας του τεχνικού. Νότια της σήραγγας ΣΓ ευρίσκεται η γέφυρα Γ9, µε τα νότια στόµια να συµπίπτουν, σχεδόν, µε τα ακρόβαθρα της γέφυρας (βλέπε Σχήµα 1). Από τα αποτελέσµατα γεωλογικών και γεωτεχνικών ερευνών προέκυψε ότι η περιοχή του έργου δοµείται από νεογενείς σχηµατισµούς και συγκεκριµένα από στιφρή - πολύ στιφρή αργιλοµάργα και κροκαλοπαγή. Επιφανειακά συναντώνται αµµοχάλικα µε άργιλο και προϊόντα αποσάθρωσης των προαναφερθέντων σχη- µατισµών. Τα γεωτεχνικά χαρακτηριστικά των παραπάνω γεωυλικών επηρεάζονται από το βαθµό συµπύκνωσης - διαγένεσής τους, τη θέση, την έκταση, το πλήθος και τα λοιπά στοιχεία «ψευδοασυνεχειών» (µορφής στρώσεων ή διακλάσεων), καθώς και από την παρουσία, τη σχετική θέση και την έκταση στο χώρο των µαργαϊκών στρώσεων. Επί πλέον, η συµπεριφορά των µαργαϊκών υλικών εξαρτάται από τις µεταβολές του ποσοστού υγρασίας τους και την παρουσία, προσανατολισµό, πάχος και χαρακτηριστικά των περιεχοµένων σε αυτά ενδιαστρώσεων άµµου ή αργιλοϊλύος. Τα παραπάνω καταδεικνύουν τις αβεβαιότητες ως προς την συµπεριφορά των περιβαλλόντων σχηµατισµών κατά τη διάνοιξη της σήραγγας ΣΓ. Ο άξονας της ΕΠΠ στην περιοχή διέρχεται πάνω από την επιφάνεια του υδροφόρου ορίζοντα. Εντούτοις, λόγω παρουσίας και κίνησης νερού στην µισγάγγεια µεταξύ των βόρειων αντερεισµάτων του λόφου της ΣΓ και των νοτίων στοµίων της σήραγγας του Αρχαιολογικού Χώρου, δεν αποκλείσθηκε η κατά θέσεις παρουσία νερού (µικρές ποσότητες µέσω οριζόντων κροκαλοπαγών) στα κατώτερα τµήµατα της σήραγγας, γεγονός που επαληθεύτηκε κατά την διάνοιξή της. 2. ΣΥΝΤΟΜΟ ΙΣΤΟΡΙΚΟ - ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΕΛΙ- ΚΗΣ ΛΥΣΗΣ Σχήµα 1. Οριζοντιογραφία του έργου ΣΓ (Gi: Μάρτυρες επιφανειακών µετακινήσεων, Κi: Κλισιόµετρο, i: Μάρτυρες συγκλίσεων) Figure 1. Project ΣΓ layout (Gi: surface settlement point, Ki: inclinometer, i: convergence measurement station) 1.2 Γεωτεχνικά Στοιχεία - Επιλογή Παραµέτρων Στην αρχική χάραξη προεβλέπετο η διέλευση της ΕΠΠ από την περιοχή ενδιαφέροντος σε όρυγµα. Η απαίτηση, όµως, της Αρχαιολογικής Υπηρεσίας για όσο το δυνατόν µεγαλύτερη α- πόσταση των έργων από το αρχαίο νεκροταφείο που ευρίσκεται στην περιοχή, επέβαλε την αποµάκρυνση των στοµίων της σήραγγας Αρχαιολογικού Χώρου, µέσω επιµήκυνσής της µε καταβιβασµό της ερυθράς κατά 10 m περίπου. Τούτο οδήγησε στην απαίτηση κατασκευής υπογείου έργου (σήραγγα ΣΓ) και αντικατάσταση της προβλεπόµενης γέφυρας µεταξύ του ορύγµατος και της σήραγγας Αρχαιολογικού Χώρου στην περιοχή της µισγάγγειας µε τεχνικό τύπου επιχωµένης σήραγγας επί επιχώµατος. Οι περιορισµοί στην δυνατότητα οριζοντιογραφικών αλλαγών της χάραξης είχαν σαν αποτέλεσµα την τοποθέτηση του δεξιού κλάδου της σήραγγας ΣΓ σε θέση µε ελάχιστη ή ανύπαρκτη πλευρική κάλυψη. Ο Ανάδοχος του έργου υπέβαλε, αρχικά, δύο εναλλακτικές λύσεις µε περιορισµένες εκσκαφές για την ολοκλήρωση του δυτικού κλάδου. Η πρώτη λύση προέβλεπε την κατασκευή του µερικώς µε υπόγεια εκσκαφή και µερικώς µε τη µέθοδο της εκσκαφής και επανεπίχωσης (Ε&Ε) (βλέπε Σχήµα 2). Η δεύτερη λύση προέβλεπε την κατασκευή του δεξιού κλάδου εν µέρει µε υπόγεια εκσκαφή και εν µέρει διερχόµενο µέσα από κατασκευή αντιστήριξης των πρανών τύπου «καρέκλας», µε διπλή πασσαλοστοιχία και πλάκα κάλυψης. Για την αντιστήριξη της κατάντη πασσαλοστοιχίας κρίθηκε απαραίτητη η περιορισµένη µόνιµη επίχωση προς την πλευρά του πρανούς (βλέπε Σχήµα 3). Οι ανωτέρω λύσεις απορρίφθηκαν από την

3 Σχήµα 2. Χαρακτηριστική διατοµή 1 ης προταθείσας λύσης Figure 2. Characteristic cross section of the 1 st proposed solution και την αύξηση της µακρόχρονης ευστάθειάς του. (iii) Ενίσχυση του επιχώµατος στη ζώνη πάνω από τη διατοµή του δυτικού κλάδου και µεταξύ της «άνω» πασσαλοστοιχίας και του φυσικού πρανούς µε jet grouting, για την «συρραφή» των υλικών του επιχώµατος και του φυσικού πρανούς και την εξασφάλιση «θόλου» ικανοποιητικής αντοχής πάνω από τον δυτικό κλάδο της σήραγγας. (iv) Κατασκευή «διαδρόµου» από διπλή πασσαλοστοιχία, ενισχυµένη µε αντηρίδες, για την ασφαλή διαµόρφωση του βορείου στο- µίου και την έναρξη της υπόγειας εκσκαφής. (v) Βελτίωση της περιοχής ανατολικά (ανάντη) του δυτικού κλάδου µε αγκύρια fiber glass, τα οποία τοποθετήθηκαν από τον ανατολικό κλάδο. Στα Σχήµατα 4 και 5 δίνονται χαρακτηριστικές διατοµές ( 239 και 14Α) της εν λόγω λύσης «µε ειδικές επεµβάσεις». 3. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΕΙ ΙΚΩΝ ΕΠΕΜΒΑΣΕ- ΩΝ Σχήµα 3. Χαρακτηριστική διατοµή 2 ης προταθείσας λύσης Figure 3. Characteristic cross section of the 2 nd proposed solution Αρχαιολογική Υπηρεσία, λόγω των εκσκαφών που θα έπρεπε να γίνουν στο λόφο. Σηµειώνεται ότι η Αρχαιολογική Υπηρεσία ήταν αρνητική ακόµα και για τις απαραίτητες εκσκαφές για την δηµιουργία προσπελάσεων στις θέσεις των ερευνητικών γεωτρήσεων! Από τις δύο λύσεις επελέγη αυτή της κατασκευής του δυτικού κλάδου χωρίς επιφανειακές εκσκαφές, αλλά «µε ειδικές επεµβάσεις» από την στέψη της επέκτασης του επιχώµατος του τεχνικού της µισγάγγειας. Οι εν λόγω επεµβάσεις περιέλαβαν: (i) Επίχωση της περιοχής δυτικά του δυτικού κλάδου µέχρι το υψόµετρο στέψης του ε- πιχώµατος του τεχνικού της µισγάγγειας και βελτίωση των χαρακτηριστικών του ε- πιχώµατος µε ανάµιξη µέρους των υλικών µε τσιµέντο. (ii) Κατασκευή δύο πασσαλοστοιχιών («άνω» και «κάτω») από δύο διαφορετικά υψόµετρα του πλευρικού επιχώµατος µε σκοπό τόσο την ενίσχυση του επιχώµατος όσο εδοµένου ότι, για λόγους ευστάθειας του έργου, προηγήθηκε η κατασκευή του ανατολικού κλάδου της σήραγγας ΣΓ χρησιµοποιώντας τη µέθοδο ΝΑΤΜ, οι πρώτες εργασίες ενίσχυσης της ζώνης διέλευσης του δυτικού κλάδου περιέλαβαν την τοποθέτηση, µέσα από τον ανατολικό κλάδο, 6 αγκυρίων fiberglass, φέρουσας ι- κανότητας P u = 20 t, ανά βήµα µεταξύ των Χ.Θ και Χ.Θ Ακολούθησε η κατασκευή της µόνιµης επένδυσης του ανατολικού κλάδου, η κατασκευή του ανατολικού τεχνικού στη µισγάγγεια και η ένωσή του µε την επένδυση της σήραγγας και ολοκληρώθηκε η επίχωσή του. Κατόπιν κατασκευάστηκε το δυτικό τεχνικό της µισγάγγειας, καθώς και το επίχωµα «κάλυψής» του, αφήνοντας κενό 2 σκυροδετήσεων σπονδύλων έ- ως την αρχή της σήραγγας ΣΓ, προκειµένου να είναι ευχερείς οι εργασίες εκσκαφής του δυτικού κλάδου. Κύριο στοιχείο της πλευρικής κάλυψης του δυτικού κλάδου αποτέλεσε η δηµιουργία του µεγάλου πλευρικού επιχώµατος αντιστήριξης, µεγίστου µήκους 67.0 m (στη βάση του) και µεγίστου ύψους 25.5 m. Η κλίση των πρανών του επιχώµατος είναι 2:3 (ο:κ) και έχει ένα αναβαθ- µό m κάτω από την τελική στάθµη του, η οποία συµπίπτει µε εκείνη του επιχώ- µατος κάλυψης του τεχνικού της µισγάγγειας.

4 D239 Χ-Θ ΥΠΟΜΝΗΜΑ ΠΑΣΣΑΛΟΤΟΙΧΙΕΣ ΠΕΡΙΟΧΗ Ε ΑΦΟΠΑΣΣΑΛΩΝ ΜΕ JET GROUTING INCL ΚΛΙΣΙΟΜΕΤΡΙΚΟΙ ΣΩΛΗΝΕΣ GM13 PG ΕΙΓΜΑΤΟΛΗΠΤΙΚΗ ΓΕΩΤΡΗΣΗ ΑΓΚΥΡΙΑ GM19 K8 INCL - GM9 ΡΑΒ ΟΙ FIBERGLASS GM ΜΑΡΤΥΡΕΣ ΓΕΩ ΑΙΤΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΡΑΒ ΟΙ ΠΡΟΠΟΡΕΙΑΣ 6-8 µ. ΕΠΕΝ ΥΣΗ ΑΜΕΣΗΣ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ 45 FIBERGLASS ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΣΗΣ ΜΕΤΩΠΟΥ 12 µ. ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΕΠΕΝ ΥΣΗ 6 m ΑΝΩΤΕΡΟ ΠΛΕΥΡΙΚΟ ΕΠΙΧΩΜΑ 6 m K4 INCL - GM4 ΠΡΟΣΩΡΙΝΟ INVERT 0,00 ΚΑΤΩΤΕΡΟ ΠΛΕΥΡΙΚΟ ΕΠΙΧΩΜΑ -18 m ΦΥΣΙΚΟ Ε ΑΦΟΣ ΕΚΣΚΑΦΗ 152,39 149,80-15m -24,20 0,00 32,07 42,97 52,02 Σχήµα 4. Χαρακτηριστική διατοµή τελικής λύσης (διατοµή 239) Figure 4. Characteristic final solution cross section (D239) Α14 Χ-Θ 4+792,07 ΥΠΟΜΝΗΜΑ ΠΑΣΣΑΛΟΤΟΙΧΙΕΣ ΠΕΡΙΟΧΗ Ε ΑΦΟΠΑΣΣΑΛΩΝ ΜΕ JET GROUTING INCL ΚΛΙΣΙΟΜΕΤΡΙΚΟΙ ΣΩΛΗΝΕΣ PG ΕΙΓΜΑΤΟΛΗΠΤΙΚΗ ΓΕΩΤΡΗΣΗ ΑΓΚΥΡΙΑ ΡΑΒ ΟΙ FIBERGLASS GM ΜΑΡΤΥΡΕΣ ΓΕΩ ΑΙΤΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ K10 INCL - GM17 ΡΑΒ ΟΙ ΠΡΟΠΟΡΕΙΑΣ 6-8 µ. FIBERGLASS ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΣΗΣ ΜΕΤΩΠΟΥ 12 µ. GM7 Χ-Θ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΕΠΕΝ ΥΣΗ -13m ΦΥΣΙΚΟ Ε ΑΦΟΣ ΑΝΩΤΕΡΟ ΠΛΕΥΡΙΚΟ ΕΠΙΧΩΜΑ K1 INCL - GM1 Χ-Θ ΚΑΤΩΤΕΡΟ ΠΛΕΥΡΙΚΟ ΕΠΙΧΩΜΑ ΕΠΕΝ ΥΣΗ ΑΜΕΣΗΣ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ 155,23 ΕΚΣΚΑΦΗ 151,76 152,61 152, m 0,00 5,43 27,96 34,36 41,64 Σχήµα 5. Χαρακτηριστική διατοµή τελικής λύσης (διατοµή 14A) Figure 5. Characteristic final solution cross section (D14A) Η έδραση του επιχώµατος έγινε πάνω σε υ- λικά εξυγίανσης από αµµοχάλικα ποταµού, τα οποία αντικατέστησαν τα χαλαρά / µαλακά επιφανειακά υλικά. Η στρώση των υλικών εξυγίανσης «αγκαλιάζει» το επίχωµα, αρχίζοντας α- πό το τµήµα µεταξύ του βορείου µετώπου της σήραγγας και συνεχίζει κατά µήκος αυτού. Η στρώση αυτή συµβάλλει στην αποµάκρυνση τυχόν διαφευγόντων νερών από το αποστραγγιστικό σύστηµα της µισγάγγειας. Παράλληλα,

5 πάνω στη διαµορφωµένη επιφάνεια του αντερείσµατος, παρεµβλήθηκε στρώση φίλτρου, πάχους 0.5 m, µέχρι την στάθµη του πρώτου αναβαθµού του πλευρικού επιχώµατος, για την στράγγιση τυχόν διηθουµένων νερών προς τα κατάντη µέσω της στρώσης εξυγίανσης. Για την βελτίωση των παραµέτρων µηχανικής συµπεριφοράς του υλικού επίχωσης παρεµβλήθηκαν, ανά m ύψους, εδαφικές στρώσεις βελτιωµένου υλικού µε προσθήκη τσιµέντου σε ποσοστό 4-6% κατά βάρος ξηρού υλικού επίχωσης. Για την περαιτέρω βελτίωση της ευστάθειας του πλευρικού επιχώµατος (λαµβάνοντας υπ όψη την αυξηµένη σεισµικότητα της περιοχής) κατασκευάστηκαν δύο πασσαλοστοιχίες - «άνω» και «κάτω». Η κάτω πασσαλοστοιχία αποτελείται από 25 πασσάλους διαµέτρου Φ150, βάθους 15.0 m, µε αξονική απόσταση 1.8 m. Στην κορυφή των πασσάλων κατασκευάστηκε κεφαλόδεσµος πλάτους 1.9 m και ύψους 1.2 m. Η πάνω πασσαλοστοιχία αποτελείται από 23 πασσάλους διαµέτρου Φ150, βάθους m, µε αξονική απόσταση 1.8 m, στην κορυφή των οποίων κατασκευάστηκε κεφαλόδεσµος πλάτους 1.9 m και ύψους 1.2 m. Στο βόρειο µέτωπο του δυτικού κλάδου, ό- που το µεγαλύτερο µέρος της διατοµής ευρίσκετο στον αέρα (µεταξύ της Χ.Θ και Χ.Θ ), κατασκευάστηκε πλαισιωτός φορέας αποτελούµενος από διπλή πασσαλοστοιχία µε 5 αντηρίδες αντιστήριξης στην κορυφή τους (βλέπε Σχήµα 5 - Α14 και Φωτ. 1). Οι εννέα πάσσαλοι της κάθε πασσαλοστοιχίας είναι σε επαφή, έχουν διάµετρο Φ150, βάθος διάτρησης 16.0 m και φέρουν στην κορυφή τους πασσαλόδεσµο ύψους 0.85 m και πλάτους 1.70 m. Ο πασσαλόδεσµος της πασσαλοστοιχίας που ευρίσκεται προς την πλευρά του επιχώµατος ενώθηκε µε την ανάντη πασσαλοστοιχία µε 4 κεκλιµένους πασσάλους Φ150, µήκους 6.0 m. Για την ισχυροποίηση του «θόλου» του δυτικού κλάδου της σήραγγας, πραγµατοποιήθηκε περαιτέρω ενίσχυση του υλικού επίχωσης µεταξύ της «ανάντη» πασσαλοστοιχίας και του φυσικού πρανούς του λόφου, µε κατασκευή άλληλοτεµνοµένων εδαφοπασσάλων µε τη µέθοδο jet grouting. Το ένεµα αποτελείτο από µίγµα νερού µε τσιµέντο. Οι λεπτοµέρειες της µεθόδου καθορίσθηκαν µε επί τόπου δοκιµές. Στην περιοχή του επιχώ- µατος κατασκευάστηκαν 4 δοκιµαστικοί εδαφοπάσσαλοι µε σκοπό την µετέπειτα αποκάλυψή τους και τον έλεγχο των ιδιοτήτων τους (βλέπε Φωτ. 2, 3 και 4). Έτσι, καθορίστηκε η διάµετρος των εδαφοπασσάλων στα 0.8 m και η διάταξή τους σε κάνναβο ισοπλεύρου τριγώνου πλευράς 0.8 m. Επιπλέον, από δοκίµια που ε- λήφθησαν επιβεβαιώθηκε η σύσταση του ενέµατος, ώστε το υλικό των εδαφοπασσάλων να έχει µέγιστη αντοχή σε µονοαξονική θλίψη q u 7 kgr/m 2, για να µπορούν να κόβονται εύκολα από τον εκσκαφέα υπογείων έργων. Το κύριο κριτήριο για την επιλογή του µήκους των εδαφοπασσάλων ήταν η εισχώρησή τους σε βάθος 1.5 m από τη γραµµή εκσκαφής της διατο- µής της σήραγγας. Κατά συνέπεια το βάθος τους κυµάνθηκε ανάλογα µε τη θέση τους ως προς τον άξονα της σήραγγας. Στον άξονα της σήραγγας το βάθος των εδαφοπασσάλων ήταν περίπου 6.5 m και στη ζώνη πέραν των 2.0 m, εκατέρωθεν του άξονα και µέχρι τις παρειές της, το βάθος τους κυµάνθηκε από 7.2 m, σε 8.5 m και 9.0 m για να καταλήξει σε βάθος 11.0 m. Στην υπόλοιπη περιοχή, οι περισσότεροι εδαφοπάσσαλοι κατασκευάστηκαν µε µέσο βάθος 9.0m. Φωτ. 1. Πλαισιωτός φορέας στην βόρεια είσοδο της σήραγγας Photo 1. Twin pile wall frame at the north entrance of the tunnel Πλην των κατακορύφων, κατασκευάστηκαν και κεκλιµένοι εδαφοπάσσαλοι, µε κλίση έως 5 ως προς τη κατακόρυφο, έτσι ώστε να αποφευχθεί η τυχόν δηµιουργία «κατακορύφων διακεκριµένων εν επαφή εδαφοπασσάλων». Κάθε εδαφοπάσσαλος οπλίστηκε µε ράβδο fiber glass φέρουσας ικανότητας 20 t. Μεγάλη σηµασία δόθηκε στο στόµιο εξόδου του τεχνικού της µισγάγγειας και εισόδου αντίστοιχα στη διπλή πασσαλοστοιχία µε τις αντηρίδες, που παρουσίαζε τη µεγαλύτερη επικινδυνότητα κατά την εκσκαφή, όντας σε τεχνητό έδαφος χωρίς την αντιστήριξη. Στην περιοχή αυτή οι εδαφοπάσσαλοι έχουν βάθος διάτρη-

6 Φωτ. 2. Κατασκευή εδαφοπασσάλων Photo 2. Jet grouting pile construction του δυτικού κλάδου υστερούσε τουλάχιστον κατά 10.0 m από το µέτωπο κατασκευής των εδαφοπασσάλων, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται η σκλήρυνση του τσιµεντενέµατος των εδαφοπασσάλων και η απόκτηση των απαραίτητων αντοχών αυτών. Τέλος, η διάνοιξη του δυτικού κλάδου του υπογείου έργου έγινε από νότο προς βορρά, µε µικρά ελεγχόµενα βήµατα και χρήση όλων των απαραίτητων µέτρων προενίσχυσης. Η διάνοιξη της Α φάσης ξεκίνησε τον Φεβρουάριο 2002 και ολοκληρώθηκε τον Μάιο Ιδιαίτερη προσοχή δόθηκε στη διάνοιξη του τµήµατος όπου ευρίσκεται η διπλή πασσαλοστοιχία µε τις αντηρίδες, λόγω της ύπαρξης µη ενισχυ- µένης επίχωσης επάνω και µπροστά από το µέτωπο εκσκαφής. Μετά το πέρας της κατασκευής της µόνιµης επένδυσης συµπληρώθηκαν οι επιχώσεις των νοτίων στοµίων. Τέλος το έργο ολοκληρώθηκε µε την περιβαλλοντική αποκατάσταση των πρανών των επιχωµάτων. 4. ΕΝΟΡΓΑΝΗ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ Φωτ. 3 και 4. οκιµαστικοί εδαφοπάσσαλοι Photos 3 and 4. Trial jet grouting piles σης 16.0 m, έτσι ώστε να φτάσουν µέχρι και το δάπεδο της πρώτης φάσης εκσκαφής της σήραγγας και να την ταπώσουν. Η εφαρµογή της τεχνικής του jet grouting άρχισε τον Ιανουάριο του 2002 και ολοκληρώθηκε τον Απρίλιο του Για την ικανοποίηση του αυστηρού χρονοδιαγράµµατος του έργου, η εκσκαφή της Α φάσης του δυτικού κλάδου άρχισε το Φεβρουάριο του 2002 από το νότιο µέτωπο, πριν από την ολοκλήρωση της κατασκευής των εδαφοπασσάλων. Η εκσκαφή Για τον έλεγχο της ευστάθειας του επιχώµατος, τόσο κατά τη διάρκεια των εργασιών βελτίωσης του εδάφους όσο και αυτών των εκσκαφών της σήραγγας, εφαρµόσθηκαν οι αρχές της Μέθοδος Παρακολούθησης (Observational Method). Για τον έλεγχο τοποθετήθηκαν τα ακόλουθα κλισιόµετρα: (α) πέντε (Κ1 έως Κ5) κατά µήκος δεδοµένων πασσάλων της κατάντη πασσαλοστοιχίας, (β) τέσσερα (Κ6 έως Κ9) στην ανάντη πασσαλοστοιχία και (γ) ένα (Κ10) στο έδαφος µεταξύ του πλαισιωτού φορέα και του ανατολικού κλάδου. Η επιλογή των πασσάλων όπου τοποθετήθηκαν τα κλισιόµετρα καθορίστηκε α- πό τη θέση των διατοµών ελέγχου της µελέτης. Πέραν των κλισιοµέτρων, τοποθετήθηκαν µάρτυρες µετρήσεων µετακινήσεων σε τρεις διαστάσεις στις κεφαλές των κλισιοµέτρων. Με τις µετρήσεις αυτές ήταν δυνατό να προσδιορισθούν οι απόλυτες τιµές των παραµορφώσεων του επιχώµατος. Πέραν των ανωτέρω γεωδαιτικών σταθµών, τοποθετήθηκαν 20 µάρτυρες µέτρησης µετακινήσεων στο φυσικό έδαφος και στο επίχωµα, για την πλήρη παρακολούθηση της παραµόρφωσης του συστήµατος επίχωµα σήραγγα, καθ όλη τη διάρκεια των εργασιών. Από τις µετρήσεις των κλισιοµέτρων στο κρίσιµο για την ευστάθεια του επιχώµατος επίπεδο, που βρίσκεται κάθετα στον άξονα του πασσαλόδεσµου και της σήραγγας, διαπιστώ-

7 θηκε ότι η χρήση υψηλής πίεσης για την κατασκευή των εδαφοπασσάλων, που ευρίσκοντο εν επαφή µε την ανάντη πασσαλοστοιχία, επηρέαζε, σηµαντικά, τις οριζόντιες µετακινήσεις της ανάντη πασσαλοστοιχίας και ολιγώτερο αυτές της κατάντη. Στην ανάντη πασσαλοστοιχία η οριζόντια µετακίνηση κυµάνθηκε από 2.7 mm έως 5.2 mm, ενώ στην κατάντη από 0.5 mm έως 2.0 mm, τη στιγµή που οι µέγιστες α- ποκλίσεις κατά τη µελέτη είχαν εκτιµηθεί στα 2.55 mm και στα 0.44 mm, αντίστοιχα. Στο ιάγραµµα των αποκλίσεων του Σχήµατος 6, απεικονίζεται η εξέλιξη των αποκλίσεων από την κατακόρυφο του κλισιοµέτρου Κ7 (στη διατοµή 238Β) από 12/3/02 έως 13/4/02, στη διεύθυνση κάθετα στον άξονα της σήραγγας. Στο χρονικό διάστηµα µεταξύ 19/3/02 και 26/3/02, που κατασκευάζοντο οι εδαφοπάσσαλοι πλησίον της συγκεκριµένης διατοµής, παρατηρούµε ότι η απόκλιση από 2.14 mm γίνεται 4.82 mm. Αντίστοιχα, στο διάγραµµα των τακινήσεων αποφασίστηκε, µετά από συνεννόηση µε την Υπηρεσία, η κατάργηση της σειράς των εδαφοπασσάλων που ευρίσκοντο δίπλα στην ανάντη πασσαλοστοιχία και η χρήση χαµηλότερης πίεσης κατά τη διάτρηση και εισπίεση ενέµατος στο έδαφος στην περιοχή αυτή. Συνεπεία των ανωτέρω, οι µετακινήσεις εξελίχθηκαν κατά τα αναµενόµενα. Σχήµα 7. ιάγραµµα αποκλίσεων πασσαλοστοιχίας στο κλισιόµετρο Κ6 ( 238) Figure 7. Pile wall deflection at inclinometer K6 (D238) 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Σχήµα 6. ιάγραµµα αποκλίσεων πασσαλοστοιχίας στο κλισιόµετρο Κ7 ( 238Β) Figure 6. Pile wall deflection at inclinometer K7 (D238B) αποκλίσεων του Σχήµατος 7, απεικονίζονται οι αθροιστικές οριζόντιες µετακινήσεις του κλισιο- µέτρου Κ6 (στη διατοµή 238) από 26/3/02 έως 10/4/02, κάθετα στον άξονα της σήραγγας. Οι µετακινήσεις αυξάνονται από 2.35 mm σε 7.50 mm. Η διεύθυνση όλων των µετακινήσεων που κατέγραψαν τα κλισιόµετρα ήταν η α- ναµενόµενη (τάση αποµάκρυνσης από την σήραγγα). Για την αντιµετώπιση της αύξησης των µε- Για την διασφάλιση της ευστάθειας και την πλευρική κάλυψη της σήραγγας ΣΓ της ΕΠΠ εφαρµόστηκαν πλήθος τεχνικών. Αυτές συνίσταντο στην κατασκευή επιχώµατος, την κατασκευή πασσαλοστοιχιών αντιστήριξης, την ενίσχυση του υλικού του επιχώµατος µε προσθήκη σε κάποιες στρώσεις τσιµέντου και την κατασκευή εδαφοπασσάλων µε τη µέθοδο του jet grouting, για την ισχυροποίηση του θόλου του δυτικού κλάδου και την εξασφάλιση της «συγκόλλησης» του επιχώµατος µε το φυσικό έδαφος. Παράλληλα, για τον έλεγχο της συµπεριφοράς του επιχώµατος και της σήραγγας υιοθετήθηκαν οι αρχές της Μεθόδου Παρακολούθησης (Observational Method). Από την αξιολόγηση των µετρήσεων κατά τη διάρκεια κατασκευής των εδαφοπασσάλων, διαπιστώθηκε

8 απότοµη αύξηση των οριζόντιων µετακινήσεων του επιχώµατος, γεγονός που επέφερε αλλαγή στη µεθοδολογία εφαρµογής της µεθόδου και τα χαρακτηριστικά των εισπιέσεων. 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΑΝΓΑΙΑ ΣΥΜΒΟΥΛΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ Ε.Π.Ε. (2000), «Υπόγειο Έργο ΣΓ Μεθοδολογία Κατασκευής και Μελέτης Εκσκαφής και Άµεσων Μέτρων Υποστήριξης». ΧΟΝ ΡΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ & ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Ε.Ε. (2002), «Υπόγειο Έργο ΣΓ - Μετρήσεις Γεωτεχνικών Οργάνων». Zacas, M.K., Rahaniotis, N.A., Vandolas, V.O., Tzima K (2003), Ensuring behavioural requirements of tunneling through natural and man-made ground by employing the Observational Method. International Symposium on Geotechnical Measurements, Karlsruhe, Germany, September