Ερώτηση: τι αξίζει να διδαχθεί σε όλους από την Εδαφομηχανική; (αντικείμενο πολιτικού μηχανικού) Απάντηση: Τι συμβαίνει όταν συμπιέζεται 1 το έδαφος

Transcript

1 Ερώτηση: τι αξίζει να διδαχθεί σε όλους από την Εδαφομηχανική; (αντικείμενο πολιτικού μηχανικού) Απάντηση: Τι συμβαίνει όταν συμπιέζεται 1 το έδαφος ΜΕΡΟΣ 2 ο 1 συμπιέζω: ασκώ πίεση σε κάτι και ελαττώνω τον όγκο του πρέπει να συμπιεστούν τα ρούχα για να χωρέσουν στη βαλίτσα (λεξικό Τριανταφυλλίδη)

2 Στόχος παρουσίασης σε 3 μέρη + επίλογο να περιγράψουμε τι συμβαίνει όταν συμπιέζεται το έδαφος να συνδέσουμε την περιγραφή του φαινομένου της καθίζησης με την ποσοτική πρόβλεψη της καθίζησης (αυτό ενδιαφέρει τον πολιτικό μηχανικό) ΜΕΡΟΣ 2 ο ΚΑΘΙΖΗΣΗ ΕΔΑΦΟΥΣ ΛΟΓΩ ΑΝΤΛΗΣΗΣ ΝΕΡΟΥ ΚΑΘΙΖΗΣΗ ΣΤΗ BENETIA (αρκετά εκατοστά) ΚΑΘΙΖΗΣΗ ΣΤΗΝ ΠΟΛΗ ΤΟΥ ΜΕΞΙΚΟΥ (αρκετά μέτρα) 2

3 Αλλαγή προβλήματος: Άντληση νερού ΑΡΓΙΛΟΣ ΑΜΜΟΣ 3

4 Άντληση νερό φεύγει έδαφος συμπιέζεται* * χωρίς να μπαίνει αέρας στους πόρους άντληση νερού Ε Ε Ε 4

5 ΠΡΟΣΟΧΗ! έδαφος παραμένει κορεσμένο: δεν εξετάζουμε άντληση από επιφανειακό στρώμα αέρας στους πόρους ΑΜΜΟΣ Στο ξεκίνημα της άντλησης Μετά από καιρό 5

6 Η περίπτωση άντλησης νερού που εξετάζουμε ΑΡΓΙΛΟΣ ΑΜΜΟΣ Η άργιλος πάνω από την άμμο παραμένει κορεσμένη (=πόροι γεμάτοι με νερό) Αντλούμε από ένα στρώμα άμμου σε σημαντικό βάθος 6

7 Βενετία: επίπεδα νησιά σε λιμνοθάλασσα 7

8 Βενετία: ευρύτερη περιοχή Marghera (βιομηχανική περιοχή): άντληση νερού Τομή επόμενης διαφάνειας 8

9 Περιοχή Βενετίας, εδαφικό προφίλ: εναλλαγές στρωμάτων άμμου και ιλύος Αδριατική Θάλασσα άντληση από 6 περατά στρώματα άμμος 300 μέτρα 9

10 ΜΕΙΩΣΗ ΥΨΟΜΕΤΡΟΥ ΣΤΕΡΙΑΣ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗ ΣΤΑΘΜΗ ΑΝΑΦΟΡΑΣ (εκ) Βενετία: αποτελέσματα άντλησης ( ) Άνοδος στάθμης της θάλασσας Στάθμη αναφοράς = στάθμη θάλασσας το 1908 Αναμενόμενηφυσική καθίζηση Καθίζηση λόγω άντλησης (μέγιστη τιμή: 13 εκ) ΧΡΟΝΟΣ (έτη) 10

11 Πόλη του Μεξικού (21 εκατομμύρια κάτοικοι) 11

12 Καθίζηση στην πόλη του Μεξικού Άντληση ξεκινά τέλη του 19 ου αιώνα και συνεχίζεται ως σήμερα Προβλήματα με καθιζήσεις αναφέρονται για πρώτη φορά το 1925 Βάθος άντλησης: m 10 μέτρα 12

13 Πόλη του Μεξικού, εδαφικό προφίλ: κυρίως άργιλος με ενδιάμεσα στρώματα άμμου Το πιο ρηχό αμμώδες στρώμα άντλησης 80 μέτρα 13

14 Μάρτυρας καθιζήσεων: σωλήνας γεώτρησης εξέχει όλο και περισσότερο καθώς το έδαφος υποχωρεί 14

15 Βενετία Πόλη του Μεξικού Άντληση επί δεκαετίες προκαλεί υποχώρηση της επιφάνειας του εδάφους 13 εκατοστά στη Βενετία, 7-10 μέτρα στην Πόλη του Μεξικού Γιατί τόσο μεγάλη διαφορά στις δύο πόλεις; Κυρίως επειδή η άργιλος στο υπέδαφος της Πόλης του Μεξικού είναι πάρα πολύ μαλακή: ο όγκος των πόρων είναι 5 10 φορές μεγαλύτερος από τον όγκο των εδαφικών στερεών Προσοχή! Το εξαιρετικά μεγάλο μέγεθος της καθίζησης δεν οφείλεται στα στρώματα από τα οποία αντλούμε αλλά στα γειτονικά του Στην επόμενη ενότητα θα καταλάβουμε πώς η άντληση νερού από τα αμμώδη στρώματα επηρεάζει τα γειτονικά στρώματα αργίλου 15

16 Άντληση = συμπίεση εδάφους: μάζεμα ιδεών Άν αντλούμε από κατοικημένες περιοχές, μάθαμε να περιμένουμε προβλήματα επειδή συμπιέζεται το έδαφος Διάσημα περιστατικά καθιζήσεων λόγω άντλησης Βενετία: σχετικά μικρή καθίζηση, προβληματική όμως επειδή η επιφάνεια του εδάφους είναι πολύ κοντά στη θάλασσα Πόλη του Μεξικού: ασυνήθιστα μεγάλες καθιζήσεις επειδή η πόλη είναι κτισμένη σε βαθειά στρώματα αργίλου με πάρα πολύ μεγάλο όγκο πόρων 16

17 Πηγές υλικού διαφανειών Διαφάνειες 7, 8, 11: φωτογραφίες από Creative Commons: Διαφάνειες 8, 9: Gambolati, G., P. Gatto and R.A. Freeze, 1974, Mathematical formulation of the subsidence of Venice 2. Results, Water Resources Research, 10(3): Διαφάνεια 10: Carbognin, L., P. Teatini and L. Tosi, 2005, Land Subsidence in the Venetian area: known and recent aspects, Giornale di Geologia Applicata, doi: /gga Διαφάνειες 12, 14: Auvinet, G., 2016, Geotechnical challenges in Mexico City clay, ISSMGE Webinar Διαφάνεια 13: Zeevaert, L., 1953, Pore pressure measurements to investigate the main source of subsurface subsidence in Mexico City, Proceedings of the III International Conference on Soil Mechanics, Zurich. 17