Η Τεχνικογεωλογική Συµπεριφορά των Βραχοµαζών κατά τη ιάνοιξη Σηράγγων. H Σηµασία στον Σχεδιασµό των Μέτρων Υποστήριξης

Transcript

1 Η Τεχνικογεωλογική Συµπεριφορά των Βραχοµαζών κατά τη ιάνοιξη Σηράγγων. H Σηµασία στον Σχεδιασµό των Μέτρων Υποστήριξης The Engineering Geological Behaviour of Rock Masses in Underground Excavations. The Significance to the Support Measures Decision. ΜΑΡΙΝΟΣ, Β. ρ. Ε.Μ.Π., Τοµέας Γεωτεχνικής, Σχολή Πολ. Μηχ/κών, Γεωλόγος Παν/µιου Αθηνών ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Η χρήση των συστηµάτων ταξινόµησης περιορίζεται στον ποσοτικό χαρακτηρισµό της βραχόµαζας χωρίς να λαµβάνονται υπόψη οι τύποι των αστοχιών. Σε αυτή την κατεύθυνση παρουσιάζεται ένα σύστηµα εκτίµησης και τυποποίησης της τεχνικογεωλογικής συµπεριφοράς κατά τη διάνοιξη σηράγγων, για ένα µεγάλο εύρος γεωλογικών καταστάσεων, όπως προέκυψε από την αξιολόγηση των στοιχείων του σχεδιασµού και της κατασκευής 62 σηράγγων. Το σύστηµα αυτό βασίζεται στο χαρακτηρισµό της δοµής της βραχόµαζας, στην αντοχή του άρρηκτου βράχου και στο ύψος των υπερκειµένων. Τέλος, παρουσιάζεται η φιλοσοφία επιλογής των κατάλληλων µέτρων της υποστήριξης που απαιτούνται για την αντιµετώπισή τους. ABSTRACT: In general, the application of the well-known classification systems has the drawback of not displaying necessary information concerning the behaviour of rock masses, especially the weak ones, in tunnelling. Within this framework, a system for assessing the failure type mechanisms of the rockmass for unsupported tunnel-section is presented evaluating the experience gained by the recent tunnelling design and construction of 62 tunnels in the Greek territory. These parameters, used for this system, are the structure of the rockmass, the intact rock strength and the overburden thickness. Finally, tunnel support measures are proposed according to the rock mass behaviour type. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ο ασφαλής και οικονοµικός σχεδιασµός ενός υπογείου έργου εξαρτάται και βασίζεται σε σηµαντικό βαθµό στη σύνταξη ενός ρεαλιστικού γεωλογικού προσοµοιώµατος, στον τεχνικογεωλογικό και γεωτεχνικό χαρακτηρισµό της βραχόµαζας και στην εκτίµηση των επι τόπου τάσεων και των συνθηκών του υπόγειου νερού. Η φύση των βραχωδών και εδαφικών υλικών, αλλά και ο τρόπος ανάπτυξης τους στο χώρο, δεν επιτρέπουν πάντα τον προσδιορισµό των ιδιοτήτων τους χωρίς αβεβαιότητες και καθιστούν το σχεδιασµό σηράγγων µέσα στα υλικά αυτά µια διαδικασία µε µεγάλες ιδιαιτερότητες. Οι αριθµοί µπορεί να περιγράφουν ένα φάσµα ιδιοτήτων και συνθηκών αλλά δεν µπορούν από µόνοι τους να αποδίδουν ολοκληρωµένα τις επι τόπου τεχνικογεωλογικές συνθήκες. Επίσης, ένας αριθµός που προκύπτει από µία γεωτεχνική ταξινόµηση µπορεί να είναι ακατάλληλος να χρησιµοποιείται στον σχεδιασµό π.χ. λόγω της ανισότροπης συµπεριφοράς του υλικού. Σε αυτές τις περιπτώσεις µπορεί να χρησιµοποιείται είτε για προσεγγίσεις είτε για απλό χαρακτηρισµό της βραχόµαζας. Στο Σχήµα 1 παρουσιάζεται ένα παράδειγµα βαθµονόµησης δύο διαφορετικών βραχοµαζών τόσο µε τον είκτη Γεωλογικής Αντοχής GSI όσο και µε τον δείκτη RMR, όπου φαίνεται ότι βραχόµαζες µπορεί να βαθµονοµούνται µε τις ίδιες τιµές αλλά να έχουν εντελώς διαφορετική συµπεριφορά στη διάνοιξη σήραγγας και συνεπώς διαφορετικές απαιτήσεις άµεσης υποστήριξης. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 1

2 Η προσπάθεια εφαρµογής µιας πεπατηµένης και τυποποιηµένης µεθόδου - διαδικασίας για τον προσδιορισµό των ιδιοτήτων ασθενών και σύνθετων γεωυλικών µοιάζει εκ των προτέρων προβληµατική. Εποµένως πρώτη και βασική µέριµνα πριν το σχεδιασµό της διάνοιξης και υποστήριξης µιας σήραγγας είναι η εκτίµηση και η κατανόηση πλήρως της τεχνικογεωλογικής συµπεριφοράς των γεωυλικών που θα συναντήσει η σήραγγα κατά τη διάνοιξή της. Να γίνει δηλαδή πρόβλεψη των τύπων των αστοχιών και των µορφών των προβληµάτων που θα πρέπει να αναµένονται για κάθε γεωυλικό. Θα είναι έτσι από την αρχή δυνατή η επιλογή ποιοτικά των τύπων και των χαρακτηριστικών των µέτρων της υποστήριξης που απαιτούνται για την αντιµετώπισή τους και στη συνέχεια, υπολογίζοντας µε σωστή πλέον κρίση τις γεωτεχνικές παραµέτρους σχεδιασµού, να γίνει η ρεαλιστική και αξιόπιστη διαστασιολόγηση της υποστήριξης κατά µήκος της σήραγγας. Η πρόσφατη δραστηριότητα και εµπειρία από τη διάνοιξη σηράγγων στον Ελληνικό χώρο, µέσα σε τέτοιους σχηµατισµούς κάτω από ιδιαίτερα δύσκολες γεωλογικές συνθήκες, προσέφερε ιδανικό υλικό στην έρευνα της συµπεριφοράς των γεωυλικών καθώς και στις µεθόδους σχεδιασµού και κατασκευής των σηράγγων. Για την αξιοποίηση των πληροφοριών αυτών, δηµιουργήθηκε βάση δεδοµένων για σήραγγες (TIAS-Tunnel Information Analysis System) µε σκοπό την διαχείριση και πολλαπλή αξιολόγηση των πληροφοριών που προέρχονται από γεωερεωνητικες εργασίες, µελέτες και στοιχεία της κατασκευής (Marinos et al, 2006). Στην έρευνα αυτή µε βάση τα στοιχεία από τις µελέτες εκσκαφής και άµεσης υποστήριξης 62 σηράγγων της Εγνατίας Οδού και ύστερα από τον προσδιορισµό των τύπων των βραχοµαζών και της τεχνικογεωλογικής τους συµπεριφοράς, προτείνονται ενδεικτικά µέτρα άµεσης υποστήριξης ανά κατηγορία συµπεριφοράς γεωυλικού κατά τη διάνοιξη. 2. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΣΤΗ ΙΑΝΟΙΞΗ ΣΗΡΑΓΓΩΝ 2.1 Γενικά Με τον όρο µηχανισµοί αστοχίαςσυµπεριφοράς αναφέρονται, εδώ, όλοι εκείνοι η µηχανισµοί διακινδύνευσης της ευστάθειας της διατοµής µιας σήραγγας είτε όταν η βραχόµαζα εκσκάπτεται και δεν έχει υποστηριχθεί ακόµα είτε όταν έχουν τοποθετηθεί τα µέτρα άµεσης υποστήριξης και πλέον η βραχόµαζα συµπεριφέρεται ως σύνολο µε το κέλυφος της προσωρινής υποστήριξης. Η πρώτη κατηγορία αφορά την εκτίµηση της εν δυνάµει συµπεριφορά της βραχόµαζας ώστε να αποδοθούν οι κατάλληλοι παράµετροι σχεδιασµού και να ελεγχθούν πιο ρεαλιστικά στην ανάλυση. Τα τεχνικογεωλογικά χαρακτηριστικά «κλειδιά» για την ευστάθεια της σήραγγας είναι πολύ σηµαντικό να καθοριστούν εδώ. Για την εκτίµηση των µηχανισµών αστοχίας µιας ανυποστήρικτης διατοµής και τη µετέπειτα σύνδεσή της µε το σχεδιασµό έχει πραγµατοποιηθεί εκτεταµένη έρευνα στις σήραγγες των Άλπεων από τους Schubert, Riedmueller and Goricki (2001, 2004), τον Potsch et al (2004) αλλά και τους Palmstrom and Stille (2007) σε άλλες περιοχές. Σχήµα 1. Παράδειγµα βαθµονόµησης δύο διαφορετικών βραχοµαζών τόσο µε τον είκτη Γεωλογικής Αντοχής GSI όσο και µε το RMR, όπου φαίνεται ότι οι βραχόµαζες µπορεί να βαθµονοµούνται µε τις ίδιες τιµές αλλά έχουν εντελώς διαφορετική συµπεριφορά στη διάνοιξη σήραγγας και συνεπώς διαφορετικές απαιτήσεις άµεσης υποστήριξης. Figure 1. Example of two equally rated rock masses with the GSI and RMR system but with completely different behaviour in tunnelling and different support requirements 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 2

3 2.2 Μεθοδολογία Σχεδιασµού Οι Goricki et al. (2004) και Schubert (2004) πρότειναν µία διαδικασία για την εκτέλεση ενός ορθολογικού σχεδιασµού. Σε ένα πρώτο βήµα προτείνεται ο προσδιορισµός των τύπων βραχόµαζας, στο δεύτερο η εκτίµηση της συµπεριφοράς των βραχοµαζών αυτών στο υπόγειο έργο, στο τρίτο βήµα ο καθορισµός της µεθόδου εκσκαφής και υποστήριξης, βασισµένα σε τύπους συµπεριφοράς, στο τέταρτο η διακριτοποίηση κατά µήκος της σήραγγας περιοχών µε κοινά χαρακτηριστικά και απαιτήσεις εκσκαφής και υποστήριξης, αλλά και η προσαρµογή αυτών µε τους περιορισµούς και τα επιτόπου κριτήρια κατασκευής και τέλος στο πέµπτο βήµα απαιτείται ο καθορισµός των κατηγοριών εκσκαφής και υποστήριξης µεταφρασµένοι σε όρους οικονοµικούς και χρόνου. Η εδώ εργασία επικεντρώνεται στο δεύτερο και τρίτο βήµα. 2.3 Κατηγορίες Τεχνικογεωλογικής Συµπεριφοράς Οι τύποι συµπεριφοράς γεωυλικών κατά τη διάνοιξη σηράγγων, όπως προέκυψαν από την αξιολόγηση των στοιχείων και την εµπειρία του σχεδιασµού και της κατασκευής 62 σηράγγων της Εγνατίας Οδού, από στοιχεία άλλων ελληνικών σηράγγων, αλλά και από τη διεθνή βιβλιογραφία παρατίθενται και επεξηγούνται αδρά στο Σχήµα 2. Η εκτίµηση του τύπου της τεχνικογεωλογικής συµπεριφοράς µπορεί να γίνει αρχικά µε τη διάκριση της γενικευµένης κατηγορίας, δηλαδή αν η αστοχία θα είναι βαρυτικού ή τασικού τύπου και στη συνέχεια να επιλεχθεί η πιο λεπτοµερής. Φυσικά, υπάρχουν αρκετές περιπτώσεις όπου και οι δύο γενικές κατηγορίες µπορεί να απαντώνται. Ας σηµειωθεί ότι η εκτίµηση των θεµάτων των παραµορφώσεων έγινε µε τον λόγο σ cm /p o (Hoek and Marinos, 2000). 3. ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ Στην παράγραφο αυτή προτείνεται ένα σύστηµα εκτίµησης της τεχνικογεωλογικής συµπεριφοράς της βραχόµαζας (TBC- Tunnel Behaviour Chart) το οποίο παρουσιάζεται στο Σχήµα 3. Το σύστηµα αυτό βασίζεται στο χαρακτηρισµό της δοµής της βραχόµαζας, στην αντοχή του άρρηκτου βράχου (σ ci ) και στο ύψος των υπερκειµένων (H). Η διάκριση των παραµέτρων σ ci και ύψους υπερκειµένων (Η) στο διάγραµµα αυτό δεν χαρακτηρίζεται άµεσα ποσοτικά αλλά διακρίνεται ποιοτικά η επιλογή χαµηλών και υψηλών τιµών. Εντούτοις, στις επόµενες παραγράφους παρουσιάζονται και κάποια όρια τα οποία είναι ενδεικτικά και πρέπει να χρησιµοποιούνται µόνο ως γενική κατεύθυνση µίας αξιολόγησης. Η λογική του διαγράµµατος TBC γίνεται περισσότερο κατανοητή, αν δεχτούµε ότι: I. Η δοµή µπορεί να καθορίσει τη δυναµική συµπεριφορά της βραχόµαζας κατά τη διάνοιξη της σήραγγας. Στο προτεινόµενο διάγραµµα λοιπόν χρησιµοποιούνται οι τυποποιηµένες µορφές των δοµών του GSI. II. Οι συµπεριφορές που προτείνονται αφορούν παρατηρήσεις σε σήραγγες µε συνήθη βάθη από 30m έως 300m (καθώς και µία περίπτωση έως 600m - αφορούν τα βάθη των σηράγγων της Εγνατίας Οδού των οποίων τα δεδοµένα επεξεργαστήκαµε). Το βάθος όσον αφορά τις βαρυτικές αστοχίες γενικά µπορεί να καθορίζει το πόσο εκτεταµένες µπορεί να είναι οι καταπτώσεις ανάλογα µε τις πλευρικές συµπιέσεις που µπορεί να δέχεται το πέτρωµα (π.χ. µία βραχόµαζα η οποία παρουσιάζει φαινόµενα καταρροής σε µικρά υπερκείµενα, σε µεγαλύτερα µπορεί να περιορίζεται µε καταπτώσεις τύπου καµινάδας). Όσον αφορά τις τασικές - διατµητικές αστοχίες της βραχόµαζας, το πάχος των υπερκειµένων καθορίζει το πότε ξεκινούν οι διατµητικές αστοχίες και ποιά η έκταση των παραµορφώσεων. Τα όρια αυτά εκτιµώνται ως εξής: 150m για τις πολύ καλές δοµές (άρρηκτη και κερµατισµένη-αδιατάρακτη στρωµατώδης), 100m για τις πολύ κερµατισµένες και 70 m για τις πτωχές δοµές (διαταραγµένη - πτυχωµένη, αποδιοργανωµένη, φυλλώδης-διατµηµένη). III. Τα όρια των τιµών σ ci που ορίζουν την συµπεριφορά καθορίζονται κυρίως µε βάση το όριο όπου δεν εµφανίζονται τασικές αστοχίες. Το όριο αυτό είναι γενικά 15MPa. Η ποιότητα των ασυνεχειών και παρουσία του νερού δεν λαµβάνεται υπόψη στην εκτίµηση της κατηγορίας καθώς δεν επηρεάζει την αλλαγή του τύπου της συµπεριφοράς αλλά διευκολύνει τους µηχανισµούς και εντείνει τα χαρακτηριστικά του ίδιου του τύπου αστοχίας. Ορισµένες όµως φορές η έντονη παρουσία αργίλου στις ασυνέχειες ή ως ζώνες στη βραχόµαζα µπορεί να µετακινεί τον τύπο των κινηµατικών αστοχιών (π.χ.από Wg σε Ch). 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 3

4 Σχήµα 2. Σχηµατική παρουσίαση των κατηγοριών τεχνικογεωλογικής συµπεριφοράς γεωυλικών κατά τη διάνοιξη σηράγγων (βασισµένο σε στοιχεία από Potsch et. al., 2004 και τον συγγραφέα). Figure 2. Brief description and schematic presentation of the tunnel behaviour types (based on data from Potsch et. al., 2004 and from the author) 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 4

5 Τασικές αστοχίες: Η ανάπτυξη υπολογίσιµων παραµορφώσεων στο κέλυφος της σήραγγας αφορά καταστάσεις µε λόγο αντοχής βραχόµαζας προς επιτόπου τάσεις σ cm /p ο < Τέτοιες συνθήκες αναµένονται συνήθως σε βραχόµαζες µε χαµηλή τιµή σ ci (<10-20MPa) είτε σε µέτρια υπερκείµενα είτε σε µεγαλύτερα ανάλογα µε το πόσο πτωχή είναι η δοµή. Σοβαρά προβλήµατα παραµορφώσεων, όµως, προκύπτουν για λόγους αντοχής βραχόµαζας προς επιτόπου τάσεις σ cm /p ο <0.3. Για τα συνήθη βάθη εκσκαφής σηράγγων στην Εγνατία Οδό τέτοια προβλήµατα µπορεί να αντιστοιχούν µόνο σε έντονα τεκτονισµένα ασθενή υλικά, µε χαµηλή αντοχή άρρηκτου βράχου σ ci <15MPa και έντονη διάτµηση (αρκετά χαµηλό GSI). Βαρυτικές αστοχίες: Τύποι βραχοµαζών µε αντοχή άρρηκτου βράχου σ ci >15MPa σ όλα τα ανωτέρω υπερκείµενα δεν αναµένεται να αντιµετωπίσουν σοβαρά προβλήµατα παραµορφώσεων. Εποµένως οι τύποι αυτοί των πετρωµάτων θα δώσουν αστοχίες λόγω βαρύτητας, είτε αυτές αφορούν σφήνες µέσου έως µεγάλου µεγέθους είτε, σε περίπτωση εντονότερου κερµατισµού (σε ζώνες ρηγµάτων ή και µέτριας αποσάθρωσης), καταπτώσεις και καταρροή υλικού. Η µετάβαση του τύπου βαρυτικής αστοχίας, από απλή κατάπτωση σφηνών σε δηµιουργία υπερεκσκαφών τύπου καµινάδας ή/και καταρροή κατακερµατισµένου υλικού, προϋποθέτει τον αυξανόµενο κερµατισµό υλικών µε σχετικά ψαθυρή συµπεριφορά (σ ci >15MPa). Το µέγεθος και η συχνότητα εµφάνισης της αστοχίας θα εξαρτηθεί από την κατάσταση της δοµής της βραχόµαζας στο φάσµα από διαταραγµένη έως κατακερµατισµένη και αποδοµηµένη ή χαλαρωµένη, το πτωχό αλληλοκλείδωµα αλλά και το βάθος στο οποίο θα γίνει η εκσκαφή, αφού αυτό καθορίζει έως ένα βαθµό τόσο τη δοµή όσο και την πλευρική συγκράτηση των τεµαχών της βραχόµαζας µεταξύ τους. Στην κατηγορία αυτή µπορούν να παρουσιαστούν µικρές παραµορφώσεις σε βραχόµαζες µε πολύ πτωχή δοµή, χαµηλές τιµές GSI και σε µεγάλα υπερκείµενα (Η>70m). Είναι προφανές ότι οι εκτιµήσεις αυτές δεν µπορούν να αντικαταστήσουν την ανάγκη έρευνας, των επιτόπου συνθηκών, επιτρέπουν, όµως, την πολύ χρήσιµη προσέγγιση του σχεδιασµού από τα πρώτα του στάδια και οδηγούν την έρευνα στις σωστές κατευθύνσεις για τη συγκέντρωση των απαραίτητων πληροφοριών. 4. ΜΕΤΡΑ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ - ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ Η διαδικασία του σχεδιασµού των σωστών διατοµών άµεσης υποστήριξης αποτελείται από δύο στάδια. Την επιλογή των µέτρων υποστήριξης και τη διαστασιολόγησή τους. Η γνώση της τεχνικογεωλογικής συµπεριφοράς του γεωυλικού θα καθορίσει τα µέτρα υποστήριξης που θα κληθούν να την αποτρέψουν. Η συµπεριφορά του γεωυλικού δεν είναι πολλές φορές δυνατόν να προσοµοιωθεί µε τη χρήση κάποιου προγράµµατος µε θεώρηση συνεχούς ή ακόµη και ασυνεχούς µέσου. Εποµένως η επιλογή στηρίζεται περισσότερο στην εµπειρία και τη γεωτεχνική αντίληψη και λιγότερο σε αναλυτικούς υπολογισµούς. Για παράδειγµα, η απόφαση για τοποθέτηση βλήτρων προπορείας (spiles) και τα χαρακτηριστικά τους θα προκύψουν από τη διαπίστωση ότι θα πρέπει να αντιµετωπιστεί ένα έντονα κερµατισµένο έως αποδοµηµένο υλικό και όχι µέσω µιας τασικής ανάλυσης, αφού τα βλήτρα αυτά δεν αναµένεται να παραλάβουν αξιόλογες τάσεις στο θόλο της σήραγγας. Από τη στιγµή που έχει ποιοτικά αποφασιστεί ο τύπος των στοιχείων που θα χρησιµοποιηθούν για την υποστήριξη της σήραγγας, η χρήση των ορθά υπολογισµένων και επιλεγµένων παραµέτρων σχεδιασµού θα καθορίσει την «ένταση» των µέτρων υποστήριξης τα οποία θα προκύψουν πλέον µε µεγαλύτερη σαφήνεια µέσα από εµπειρικές, αναλυτικές ή/και αριθµητικές επιλύσεις. Στο σχήµα 4 παρατίθενται διατοµές άµεσης υποστήριξης σηράγγων ανά κατηγορία συµπεριφοράς βραχόµαζας. Σε αυτές δίνονται εύρη ποσοτήτων και παρατηρήσεις τόσο για κάθε στοιχείο υποστήριξης όσο και γενικότερα για όλη την διατοµή. Οι συστάσεις και τα εύρη προκύπτουν τόσο από την εξέταση των προτεινόµενων τυπικών διατοµών από µελέτες ενός µεγάλου αριθµού σηράγγων της Εγνατίας Οδού όσο και από τη συστηµατική προσπάθεια κατανόησης του τρόπου εκδήλωσης κάθε τύπου αστοχίας. Οι καταστάσεις που προσεγγίζουν, τις συνθήκες διάνοιξης σηράγγων στην έρευνα αυτή αναφέρονται σε: i) πάχος υπερκειµένων έως 300m, ii) διάνοιξη σηράγγων πεταλοειδούς διατοµής διάστασης m 2, iii) διάνοιξη µε συµβατικά µηχανικά µέσα ή µε διατρήµατα και ανατινάξεις και iv) διάνοιξη σε δύο τουλάχιστον φάσεις. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 5

6 Σχήµα 3. ιάγραµµα εκτίµησης της τεχνικογεωλογικής συµπεριφοράς της βραχόµαζας (TBC) Figure 3. Tunnel Behaviour Chart (TBC): A system for rock mass behaviour assessment. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 6

7 Σχήµα 4. ιατοµές άµεσης υποστήριξης σηράγγων ανά κατηγορία συµπεριφοράς βραχόµαζας Figure 4. Tunnel support measures suggestions for every rock mass behaviour type 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 7

8 Σκοπός της παράθεσης αυτής των µέτρων υποστήριξης είναι η χρήση τους ως µια πρώτη βοήθεια στην επιλογή του τύπου και των χαρακτηριστικών της υποστήριξης, τα οποία κατόπιν θα πρέπει να ελεγχθούν µε τις κατάλληλες µεθόδους, και πιθανότατα να τροποποιηθούν πριν καταλήξουν στην τελική τους µορφή σε µια οριστική µελέτη. Οι προτάσεις αυτές δεν µπορούν να αντικαταστήσουν την ορθή διαδικασία σχεδιασµού της προσωρινής υποστήριξης µιας σήραγγας, στην πλήρη κατανόηση της φύσης και της συµπεριφοράς των γεωυλικών και την επιλογή και διαστασιολόγηση των διατοµών υποστήριξης, προσαρµοσµένων στις συνθήκες και τις ιδιαιτερότητες κάθε έργου. 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η χρήση των συστηµάτων ταξινόµησης - ποσοτικού χαρακτηρισµού της βραχόµαζας δεν συνοδεύεται πάντα από πληροφορίες επί της συµπεριφοράς στις σήραγγες µε αποτέλεσµα συχνά να χάνεται η γεωλογική ταυτότητα του γεωυλικού, αλλά και οι ιδιαιτερότητες που µπορεί αυτό να έχει κατά περίπτωση. ιερευνάται η ανάγκη της προσθήκης στα στάδια του σχεδιασµού των υπογείων έργων της ποιοτικής εκτίµησης της συµπεριφοράς της βραχόµαζας ως προς τον τύπο και το µηχανισµό της αστοχίας που µπορεί να εκδηλωθεί. Προτείνεται ένα σύστηµα εκτίµησης της συµπεριφοράς της βραχόµαζας κατά τη διάνοιξη σηράγγων που βασίζεται στην δοµή της βραχόµαζας, στην αντοχή του άρρηκτου βράχου και στο ύψος των υπερκειµένων. Με τη µεθοδολογία αυτή µπορεί να προκύπτουν διαφορετικά µέτρα άµεσης υποστήριξης από αυτά που µια µελέτη µπορεί ενδεχοµένως να προτείνει, βασιζόµενη µόνο σε εύρη τιµών ταξινόµησης και αντοχής άρρηκτου βράχου, χωρίς να προσοµοιώνει πάντα τους κρίσιµους µηχανισµούς αστοχίας. Τέλος παρουσιάζεται ένα πλαίσιο τυπικών διατοµών άµεσης υποστήριξης για κάθε τεχνικογεωλογική συµπεριφορά, βασιζόµενο στην αξιολόγηση των στοιχείων σχεδιασµού και κατασκευής 62 σηράγγων της Εγνατίας Οδού. 6. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Ο συγγραφέας θα ήθελε να ευχαριστήσει θερµά τον Αν. Καθηγητή του ΕΜΠ Γ. Τσιαµπάο για την υποστήριξη και την ενθάρρυνσή του κατά τη διάρκεια της έρευνας αυτής και την Εγνατία Οδό Α.Ε. για την ανάθεση σχετικού ερευνητικού προγράµµατος. 7. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Goricki, W., Schubert, G., Riedmueller, G., (2004). New Developments for the design and construction of tunnels in complex rock masses. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 41(3), CD- ROM. Hoek, E., Marinos, P., (2000). Predicting tunnel squeezing in weak heterogeneous masses. Tunnels and Tunnelling International, Part 1 November Issue 2000, pp ; Part 2 December 2000, pp Μαρίνος Β., Κορκάρης Κ., Προυντζόπουλος Γ., Ροµοσιού Ν., Φορτσάκης Π., Μιρµίρης Κ., Πετρουτσάτου Κ., Κουµουτσάκος., Κιάµος Κ., Λαζαρίδου Σ., Πίτσας Γ., Ρηγοπούλου Μ., Μαρίνος Π., Λαµπρόπουλος Σ. (2006) «Η δηµιουργία γεωτεχνικής βάσης δεδοµένων σηράγγων για την Εγνατία Οδό ΑΕ». Πρακτικά 5ου Πανελληνίου Συνεδρίου Γεωτεχνικής και Περιβαλλοντικής Μηχανικής, 3, , Ξάνθη. Μαρίνος Π. Β., (2007), «Γεωτεχνική ταξινόµηση και τεχνικογεωλογική συµπεριφορά ασθενών και σύνθετων γεωυλικών κατά τη διάνοιξη σηράγγων», ιδακτορική ιατριβή, Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, Τοµέας Γεωτεχνικής, Ε.Μ.Π., Ιούλιος. Palmstrom, A., Stille, H., (2007). Ground behaviour and rock engineering tools for underground excavations. Tunnelling and Underground Space Technology, 27, pp Poschl, I., Kleberger, J., (2004). Geotechnical risks in rock mass characterisation - Part 1. Tunnels and Tunnelling International, May issue, pp Part 2., October issue, pp Potsch, M., Schubert, W., Goricki, A., Steidl, A., Determination of Rock Mass Behaviour Types - a Case Study. EUROCK 2004 and 53th Geomechanics Colloquium, Schubert ed., VGE publ. Schubert, W., Basics and Application of the Austrian Guideline for the Geomechanical Design of Underground Structures. EUROCK 2004 and 53th Geomechanics Colloquium, Schubert ed., VGE publ. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 8