Η δημιουργία γεωτεχνικής βάσης δεδομένων σηράγγων για την Εγνατία Οδό Α.Ε. The construction of a geotechnical tunnel data base for Egnatia Odos S.A.

Transcript

1 Η δημιουργία γεωτεχνικής βάσης δεδομένων σηράγγων για την Εγνατία Οδό Α.Ε. The construction of a geotechnical tunnel data base for Egnatia Odos S.A. ΜΑΡΙΝΟΣ Β. Τεχνικός Γεωλόγος MSc,DIC, Υπ. Διδάκτορας, Ε.Μ.Π. ΚΟΡΚΑΡΗΣ Κ. Προγραμματιστής ΠΡΟΥΝΤΖΟΠΟΥΛΟΣ Γ. Πολιτικός Μηχανικός, Υπ. Διδάκτορας, Ε.Μ.Π. ΡΟΜΟΣΙΟΥ Ν. Πολιτικός Μηχανικός, Ε.Μ.Π. ΦΟΡΤΣΑΚΗΣ Π. Πολιτικός Μηχανικός, Υπ. Διδάκτορας, Ε.Μ.Π. ΜΙΡΜΙΡΗΣ Κ. Προγραμματιστής ΠΕΤΡΟΥΤΣΑΤΟΥ Κ. Πολιτικός Μηχανικός, Υπ. Διδάκτοράς, Ε.Μ.Π. ΚΟΥΜΟΥΤΣΑΚΟΣ Δ. Γεωλόγος, Π.Α. ΚΙΑΜΟΣ Κ. Πολιτικός Μηχανικός, Ε.Μ.Π. ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ Σ. Πολιτικός Μηχανικός, Ε.Μ.Π. ΠΙΤΣΑΣ Γ. Πολιτικός Μηχανικός, Ε.Μ.Π. ΡΗΓΟΠΟΥΛΟΥ Μ. Τεχνολόγος Μηχανικός ΜΑΡΙΝΟΣ Π. Καθηγητής, Ε.Μ.Π. ΛΑΜΠΡΟΠΟΥΛΟΣ Σ. Επίκ. Καθηγητής, Ε.Μ.Π. ΠΕΡΙΛΗΨΗ : Οι εμπειρίες που έχουν αποκτηθεί από την κατασκευή των σηράγγων της Εγνατίας Οδού προσφέρουν ιδανικό υλικό για την έρευνα της συμπεριφοράς του γεωυλικού, την επίδραση της στις μεθόδους σχεδιασμού και κατασκευής και στη διαμόρφωση του τελικού κόστους των σηράγγων. Με σκοπό την αξιοποίηση του υλικού αυτού δημιουργήθηκε μία κεντρική τράπεζα δεδομένων, η οποία ονομάστηκε «Σύστημα Ανάλυσης Πληροφοριών Σηράγγων» και αναφέρεται ως TIAS (Tunnel Information Analysis System). Στόχος της τράπεζας είναι η σύγκριση των προβλεφθεισών και των συναντηθεισών γεωλογικών και γεωτεχνικών συνθηκών, η αξιολόγηση των χρησιμοποιούμενων μεθόδων ταξινόμησης και χαρακτηρισμού της βραχόμαζας και συσχετίσεις με την απόκριση της βραχόμαζας και τα μέτρα ενίσχυσης και υποστήριξης. ABSTRACT: The experiences gained from the construction of the Egnatia Highway tunnels constitute a useful source of material for the study of the geomaterial behaviour of ground, its impact on the design and construction methods and its influence on the final tunnelling cost. A data base, namely called TIAS (Tunnel Information Analysis System), was created in order to exploit this material. The primary objective of the data base is the comparison between anticipated and encountered geological and geotechnical conditions, the evaluation of the implemented rock mass classification and characterization methods and correlations with the rock mass response and the support and reinforcement measures. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οι τράπεζες δεδομένων για την αποθήκευση στοιχείων και την ανάκτηση ή διαχείριση επεξεργασμένων πληροφοριών, σχετικών με ένα συγκεκριμένο αλλά ευρύ αντικείμενο, παρουσιάζουν μία διαρκώς αυξανόμενη εφαρμογή και χρησιμότητα, κυρίως λόγω της ανάπτυξης φιλικών λογισμικών και ισχυρών σήμερα μικροϋπολογιστών. Στα πλαίσια ερευνητικού προγράμματος που εκπονείται στον Γεωτεχνικό Τομέα του ΕΜΠ, βρίσκεται υπό διαμόρφωση γεωτεχνική βάση δεδομένων για υπόγεια έργα. Η συγκεκριμένη προσπάθεια προσβλέπει στην αξιοποίηση των πληροφοριών και εμπειριών που αποκτήθηκαν και συνεχώς αποκτώνται κατά την κατασκευή σηράγγων της Εγνατίας Οδού, έτσι ώστε να μπορούν να καταστούν χρήσιμες τόσο στη διαχείριση των κατασκευασθέντων έργων, όσο και στην άντληση συγκεκριμένων και επεξεργασμένων πληροφοριών χρήσιμων στη μελέτη και κατασκευή νέων έργων. Υπογραμμίζεται, ότι πολλές από τις σήραγγες, στο δυτικό κυρίως τμήμα της Εγνατίας Οδού, έχουν κατασκευαστεί ή κατασκευάζονται κάτω από ιδιαίτερα δυσμενείς συνθήκες, ενώ σε αρκετές περιπτώσεις έγινε εφαρμογή πρωτοποριακών μεθόδων σχεδιασμού και κατασκευής. Είναι συνεπώς 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 1

2 ιδιαίτερα σημαντικό η εμπειρία και τα στοιχεία που έχουν αποκτηθεί να συγκεντρωθούν, ώστε να αποτελέσουν πηγή για την εξαγωγή νέων πληροφοριών και συμπερασμάτων. Η υλοποίηση της έρευνας αυτής προϋποθέτει λοιπόν τη συγκέντρωση, αξιολόγηση και κατάλληλη εισαγωγή όλων των σχετικών πληροφοριών σε μια κεντρική βάση δεδομένων και στη συνέχεια την επεξεργασία και συσχέτισή τους μέσω των δυνατοτήτων της βάσης. Η βάση αυτή και το σύστημα αναζήτησης που συμπεριλαμβάνει ονομάστηκε «Σύστημα Ανάλυσης Πληροφοριών Σηράγγων» και αναφέρεται ως TIAS (Tunnel Information Analysis System). Η βάση δεδομένων TIAS αναπτύχθηκε από μηδενική βάση όσον αφορά τη δομή της και το περιεχόμενο των επεξεργασθέντων στοιχείων που αφορούν τα υπόγεια έργα, αξιοποιώντας την εμπειρία των ερευνητών και των προγραμματιστών σε υπόγεια έργα και κυρίως την ενασχόλησή τους με την Εγνατία Οδό Α.Ε, εφόσον οι βιβλιογραφικές αναφορές σε παρόμοιες βάσεις σηράγγων (Liu et al, 1999 and Faure et al, 2005) δεν αναφέρονται με ανάλογη πληρότητα ανάλυσης γεωτεχνικών δεδομένων σε υπόγεια έργα. 2. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΒΑΣΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΥΠΟΓΕΙΩΝ ΕΡΓΩΝ Οι εμπειρίες που έχουν αποκτηθεί από την κατασκευή των σηράγγων της Εγνατίας Οδού, τις περισσότερες φορές σε δύσκολες γεωλογικές συνθήκες, σε σύνθετες και ασθενείς βραχόμαζες, προσφέρουν ιδανικό υλικό για την έρευνα της επίδρασης των συνθηκών αυτών στη συμπεριφορά του γεωυλικού, στην ανάλογη ανάπτυξη των μεθόδων σχεδιασμού και κατασκευής και στη διαμόρφωση του τελικού κόστους των σηράγγων. Πιο αναλυτικά, οι στόχοι για τη δημιουργία μίας γεωτεχνικής βάσης δεδομένων είναι οι εξής: Δημιουργία τράπεζας πληροφοριών και στοιχείων από την κατασκευή των σηράγγων της Εγνατίας Οδού Α.Ε. με τη συγκέντρωση, κατόπιν επεξεργασίας και αξιολόγησης, του τεράστιου όγκου πληροφοριών που υπάρχει από τις έρευνες, τις μελέτες και την κατασκευή των σηράγγων. Από την τράπεζα πληροφοριών όλες οι ζητούμενες πληροφορίες μπορούν να ανακτώνται ταξινομημένες και ομαδοποιημένες. Άντληση ανά πάσα στιγμή, με τη βοήθεια λογισμικού, πληροφοριών για προβλήματα που ανακύπτουν σχετικά με σήραγγες αλλά και γεωτεχνικά έργα γενικότερα. Παρέχεται, λοιπόν, η δυνατότητα, για σήραγγες που κατασκευάζονται ή πρόκειται να κατασκευαστούν να αναζητούνται παρόμοιες περιπτώσεις όσον αφορά στις γεωλογικέςγεωτεχνικές συνθήκες, στη συμπεριφορά γεωυλικού, στις μεθόδους μελέτης και κατασκευής και σε ζητήματα κόστους. Η Τράπεζα Σηράγγων εκτός από τα νέα έργα της Εγνατίας Οδού (νέες σήραγγες, κάθετοι άξονες, κλπ.), θα μπορεί να είναι χρήσιμη, προφανώς, τόσο σε άλλα έργα υποδομής της χώρας όσο και διεθνώς. Επίσης, όσον αφορά στις ήδη κατασκευασμένες σήραγγες, παρέχει τη δυνατότητα παρακολούθησης θεμάτων που έχουν σχέση με το γεωπεριβάλλον τους, ενώ μπορεί ακόμη και να υποβοηθήσει στη λήψη άμεσων αποφάσεων σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Περαιτέρω αξιοποίηση συστημάτων που ήδη χρησιμοποιεί η Εγνατία Οδός Α.Ε., διαδικασία κατά την οποία η Τράπεζα είτε θα αντλεί είτε θα προσφέρει στοιχεία. (π.χ. συνεργασία Τράπεζας με Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών). Δυνατότητα αξιολόγησης και συσχέτισης των πληροφοριών που έχουν αποθηκευτεί ή θα αποθηκεύονται στο μέλλον. Ειδικότερα, οι συσχετίσεις αναφέρονται σε θέματα συμπεριφοράς του γεωυλικού στην κατασκευή σηράγγων ανάλογα με το γεωλογικό περιβάλλον της περιοχής, στις επικρατούσες γεωτεχνικές συνθήκες και τις ιδιότητες του γεωυλικού, στις επιλογές των διατομών σχεδιασμού και των κατασκευαστικών διαδικασιών, καθώς και σε ζητήματα κόστους κατασκευής σηράγγων ανάλογα με τις γεωλογικές-γεωτεχνικές συνθήκες και τις κατασκευαστικές μεθόδους και διαδικασίες. 3. Η ΒΑΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ TIAS Η μεθοδολογία που ακολουθείται για τη δημιουργία της βάσης TIAS διακρίνεται στα εξής στάδια: i. Δημιουργία λογισμικών, εξειδικευμένων προς τους σκοπούς της τράπεζας ii. Συγκέντρωση των σχετικών πληροφοριών. iii. Αξιολόγηση και διαλογή πληροφοριών ως προς την αξιοπιστία και τη χρησιμότητά τους. iv. Εισαγωγή και επεξεργασία. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 2

3 Τα παραπάνω στάδια ενεργοποιήθηκαν παράλληλα, χωρίς να αναμένεται η ολοκλήρωση του ενός για την μετάβαση στο επόμενο. 3.1 Λογισμικά - Δομή Τα επιμέρους λογισμικά και το τελικό ενιαίο σύστημα λειτουργούν κάτω από το λειτουργικό σύστημα WINDOWS XP ( Microsoft). Η διάρθρωση της τράπεζας δεδομένων χωρίζεται σε επιμέρους ομοιογενή τμήματα ανάλογα με τη μορφή των δεδομένων που θα διαχειρίζεται. Για τα γεωλογικά γεωτεχνικά δεδομένα χρησιμοποιείται το πρότυπο ηλεκτρονικής καταχώρησης γεωτεχνικών και γεωπεριβαλλοντικών δεδομένων AGS (έκδοση 3), το οποίο έχει αναπτυχθεί από την Association of Geotechnical Specialists (AGS- 3, 1999 & AGSM, 2000). Tο πρότυπο αυτό είναι επεκτάσιμο ανάλογα με τις ανάγκες του χρήστη, όπως π.χ. για δεδομένα γεωμηχανικής παρακολούθησης, σχέδια και χάρτες. Τα υπόλοιπα δεδομένα εντάσσονται στην τράπεζα κατά περίπτωση σε μονοδιάστατους, διδιάστατους ή τριδιάστατους πίνακες ανάλογα με τη μορφή τους. Η βάση δεδομένων είναι μια συλλογή από μοιραζόμενα δεδομένα σε ιεραρχική μορφή, τα οποία αποθηκεύονται με συγκεκριμένο τρόπο σε πίνακες. Το μοντέλο των σχεσιακών βάσεων δεδομένων είναι ευρέως διαδεδομένο σήμερα στον τομέα της πληροφορικής. Κάθε βάση χρησιμοποιεί συγκεκριμένο διαγραμματικό μοντέλο, το οποίο περιγράφει τη δομή και τις σχέσεις των πινάκων της. Η αποθηκευμένη πληροφορία μπορεί να μετασχηματισθεί με τη χρήση της γλώσσας προγραμματισμού SQL (Structured Query Language) Η βάση δεδομένων αποτελεί τον κεντρικό πυρήνα ολόκληρου του συστήματος, καθώς εκεί εισάγονται και στη συνέχεια αναλύονται και συσχετίζονται όλα τα δεδομένα που αφορούν στις σήραγγες της Εγνατίας Οδού. Λόγω του όγκου των δεδομένων καθώς και της πολυπλοκότητας της εφαρμογής, χρησιμοποιείται ως βάση δεδομένων ο Microsoft SQL Server 2000, η οποία μαζί με την Oracle αποτελούν δυο από τα κορυφαία προϊόντα παγκοσμίως στον τομέα των συστημάτων αποθήκευσης και διαχειρίσεως δεδομένων. Το λογισμικό Microsoft SQL Server 2000 δεν είναι μια απλή βάση δεδομένων, καθώς αποτελείται από ένα ολόκληρο σύστημα εισαγωγής, αποθήκευσης, επεξεργασίας και ανάλυσης δεδομένων. Η εγκατάσταση του γίνεται σε λειτουργικό σύστημα Windows (2000/XP/2003), σε υπολογιστικά συστήματα με 1 έως 32 επεξεργαστές. Το λογισμικό διαχείρισης είναι γραφικό εργαλείο, φιλικό προς τον χρήστη, το οποίο χρησιμοποιείται για τη συσχέτιση και ανάλυση των δεδομένων. Χωρίζεται σε δυο κύριες κατηγορίες υλοποίησης: Windows Client Web-based Client Ο διαχωρισμός μεταξύ των δύο παραπάνω κατηγοριών γίνεται με σκοπό την κατανόηση των διαφορών μεταξύ τους, όσον αφορά τη λειτουργία τους. Τα δύο εργαλεία αναπτύσσονται και υλοποιούνται ταυτόχρονα χρησιμοποιώντας την ίδια βάση δεδομένων και παρέχοντας ουσιαστικά τις ίδιες αντίστοιχες δυνατότητες στους χρήστες. Επίσης, και στις δύο περιπτώσεις χρησιμοποιούνται τεχνολογίες της Microsoft και συγκεκριμένα οι γλώσσες προγραμματισμού Visual Basic και Visual C#, οι οποίες διαθέτουν αρκετά βοηθήματα για την ανάπτυξη εξελιγμένου λογισμικού. Επιπλέον στο κομμάτι web-based χρησιμοποιείται το ASP.NET ως γλώσσα προγραμματισμού για την ανάπτυξη δυναμικού κώδικα, ο οποίος θα χρησιμοποιείται από τον browser για την άντληση της πληροφορίας από την βάση δεδομένων. Με την αμφίδρομη σύνδεση πληροφοριών που περιγράφηκε παραπάνω, γίνεται κατανοητό πως μπορεί εύκολα μέσω του λογισμικού να ανασυρθεί από τη βάση όλη η διαδρομή για κάθε σήραγγα, από τη γεωλογική πληροφορία και το γεωλογικό της προσομοίωμα ως το προσομοίωμα της βραχόμαζας και το σχεδιασμό, τόσο σε επίπεδο μελέτης όσο και κατασκευής. Η δομή της βάσης TIAS διακλαδίζεται από τον κύριο κορμό σε έξι κύριους κλάδους - κατηγορίες: i)σηραγγεσ, ii)γεωτρησεισ, iii)χαρακτηρισμοσ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ, iv)ενοργανεσ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ, v)πηγεσ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ, vi)πινακεσ Από την κατηγορία «ΣΗΡΑΓΓΕΣ» αναρτώνται σχεδόν όλες οι υπόλοιπες κατηγορίες πλην των γενικών που έχουν εν γένει αμφίδρομη σύνδεση με όλους τους πίνακες. Ειδική αναφορά αξίζει να γίνει στην υποκατηγορία των ΣΤΟΜΙΩΝ, η οποία βρίσκεται αρκετά «ψηλά» στη δομή της βάσης, αφού περιλαμβάνει αρκετά αναλυτικά στοιχεία ειδικά για κάθε στόμιο κάθε κλάδου κάθε σήραγγας. Το πρόγραμμα τέλος αποτελεί ένα 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 3

4 «ανοιχτό σύστημα» ικανό να συνεχίζει να δέχεται δεδομένα ακόμη και μετά την περάτωσή του και να τα ενσωματώνει στα επεξεργαστικά μοντέλα που διαθέτει. Η δομή της τράπεζας πληροφοριών TIAS είναι προσανατολισμένη στη σαφή και συνεχή σύνδεση των επιμέρους στοιχείων που προκύπτουν τόσο από τις έρευνες-μελέτες (γεωτρήσεις, εργαστηριακές δοκιμές, γεωλογική γεωτεχνική μελέτη, μελέτη προσωρινής υποστήριξης και μόνιμης επένδυσης) όσο και από την κατασκευή για κάθε σήραγγα χωριστά. Εξαιτίας της διαφορετικής μεταξύ τους υφής, οι δυο κατηγορίες πληροφοριών (μελέτη και κατασκευή) αντιμετωπίζονται κατά την εισαγωγή ως δύο χωριστές ενότητες, χωρίς αυτό να έχει επίπτωση στη σύνδεση των επιμέρους στοιχείων κατά την ανάκτησή τους από τη βάση. Ο κύριος άξονας της κατηγορίας «ΣΗΡΑΓΓΕΣ» είναι ο πίνακας «ΣΗΡΑΓΓΕΣ - ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ», ο οποίος περιλαμβάνει τα κύρια χαρακτηριστικά κάθε σήραγγας, καθώς επίσης και ένα μοναδικό κωδικό για κάθε σήραγγα, ώστε όλοι οι υπόλοιποι πίνακες για κάθε εγγραφή τους να συνδέονται με τις υπόλοιπες πληροφορίες της αντίστοιχης σήραγγας. 3.2 Εισαγόμενα στοιχεία Τα στοιχεία που εισάγονται στη βάση TIAS κατηγοριοποιούνται στις παρακάτω υποενότητες: Γεωμετρία. Η υποκατηγορία αυτή αποτελείται από έναν πίνακα στον οποίο καταχωρούνται τα στοιχεία του άξονα της σήραγγας, η γεωμετρία της διατομής εκσκαφής και χρήσης, με τις όποιες μηκοτομικές παραλλαγές, η απόσταση της σήραγγας από το πλησιέστερο πρανές καθώς και το ύψος των υπερκειμένων αυτής. Γεωλογικό προσομοίωμα. Σε κάθε σήραγγα αντιστοιχούνται τα γενικά της χαρακτηριστικά. Σε διακριτό αριθμό αρχείων εισάγονται τα γεωμετρικά στοιχεία της σήραγγας (σε μηκοτομή και διατομή). Το γεωλογικό προσομοίωμα της μελέτης (επαφές σχηματισμών, κύρια τεκτονικά χαρακτηριστικά), καθορίζεται πλήρως μέσω ενός αρχείου «γεω-λεξικού», στο οποίο εισάγονται και κωδικοποιούνται όλοι οι σχηματισμοί που εμφανίζονται στη στενή περιοχή του έργου. Με την πραγματοποίηση της κατασκευής της σήραγγας βασική πηγή στοιχείων ως προς τη λιθολογία, αλλά και όλα τα υπόλοιπα γεωλογικά στοιχεία (ρήγματα, πτυχώσεις και άλλα αποτελέσματα τεκτονικών γεγονότων) αποτελούν οι χαρτογραφήσεις μετώπου, που πραγματοποιούνται κατά την εξέλιξη της εκσκαφής. Αυτές συνδέονται με την προαναφερθείσα λογική της κωδικοποίησης μονοσήμαντα με τον αντίστοιχο κλάδο σήραγγας, αλλά και με αναφορά στις αντίστοιχες χιλιομετρικές θέσεις. Με βάση τις χαρτογραφήσεις αυτές το αρχικό γεωλογικό μοντέλο, στο οποίο βασίστηκε η μελέτη, μπορεί να διαμορφωθεί σε ένα τελικό, πιο αντιπροσωπευτικό της πραγματικότητας για κάθε σήραγγα. Έρευνα πεδίου. Τα δεδομένα που εισάγονται και προέκυψαν από την έρευνα πεδίου, δηλαδή από τις γεωτρήσεις, τις επί τόπου δοκιμές, τις μετρήσεις προσανατολισμού των ασυνεχειών, του υπόγειου νερού κ.α. αφορούν τόσο σε γενικές όσο και σε πολύ λεπτομερείς πληροφορίες (π.χ. λεπτομερή χαρακτηριστικά-περιγραφικά στοιχεία γεωτρήσεων). Ως ξεχωριστή ενότητα αντιμετωπίζονται οι εργαστηριακές και επί τόπου δοκιμές, γιατί αποτελούν διακριτό, ποσοτικό στοιχείο για την ποιότητα της βραχόμαζας, παρόλο που συνήθως αποτελούν αναπόσπαστο τμήμα των εργασιών αξιολόγησης των γεωτρήσεων. Προσομοίωμα της βραχόμαζας. Η περιγραφή της συγκεκριμένης ενότητας γίνεται μέσω δύο υποενοτήτων, τις ταξινομήσεις και τις τεχνικογεωλογικές παραμέτρους σχεδιασμού της βραχόμαζας. Η ταξινόμηση αποτελεί βασική πληροφορία, σε κάθε έργο, για τη σύνδεση της γεωλογικής πληροφορίας με τη συμπεριφορά της βραχόμαζας. Οι συγκεκριμένες πληροφορίες της ταξινόμησης (GSI, RMR και Q) καταχωρούνται σε διαφορετικά μεταξύ τους αρχεία, και κωδικοποιούνται κατά θέση (γεώτρηση ή χιλιομετρική θέση) και γεωυλικό (μέσω του αντίστοιχου κωδικού του στο «γεω-λεξικό»). Η κωδικοποίηση των τιμών των ταξινομήσεων έχει ως σκοπό τη σύνδεσή τους με τις παραμέτρους σχεδιασμού της υποστήριξης, καθώς αυτές συνήθως προκύπτουν από τις ιδιότητες του άρρηκτου πετρώματος, τα χαρακτηριστικά της βραχόμαζας και το επί τόπου τασικό πεδίο, με χρήση κριτηρίων αστοχίας (π.χ. κριτήριο αστοχίας Hoek & Brown). Σε ξεχωριστό, λοιπόν, αρχείο κωδικοποιούνται όλες οι ομάδες παραμέτρων σχεδιασμού που αφορούν κάθε υπόγειο έργο και συνδέονται με τις ακραίες χιλιομετρικές 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 4

5 θέσεις του τμήματος στο οποίο αναφέρονται, με το γεωυλικό που συναντάται και τις αντίστοιχές τιμές ταξινομήσεων. Τα στοιχεία της κατασκευής που αφορούν στις μετρήσεις της εξέλιξης των συγκλίσεων και στις παρατηρήσεις από περιστατικά αστοχίας λόγω βαρύτητας, ταξινομούνται εντός της βάσης σε συγκεκριμένες χιλιομετρικές θέσεις κάθε σήραγγας και δίνουν μια σαφή εικόνα της συμπεριφοράς των γεωυλικών σε όλο το μήκος του υπόγειου έργου. Επιτρέπουν, ακόμη, την προσέγγιση του πραγματικού προσομοιώματος της βραχόμαζας και τη σύγκρισή του με αυτό που είχε εκτιμηθεί. Προσωρινή υποστήριξη. Οι πληροφορίες για τη μέθοδο εκσκαφής και τα μέτρα προσωρινής υποστήριξης, ως αποτέλεσμα του σχεδιασμού που προκύπτει από τις τεχνικογεωλογικές συνθήκες (παράμετροι βραχόμαζας) και το καθεστώς των τάσεων, κωδικοποιούνται και περιγράφονται διεξοδικά με δύο διακριτά αρχεία. Το πρώτο αποτελεί ένα είδος «περιεχομένων», δίνοντας μέσω μοναδικού κωδικού όλα τα χαρακτηριστικά, ποσοτικά και ποιοτικά, για κάθε μέτρο υποστήριξης που χρησιμοποιείται. Σύνδεση του αρχείου αυτού με συγκεκριμένη σήραγγα δεν εξυπηρετεί κάποιο σκοπό, αφού είναι δυνατόν ένας τύπος υποστήριξης με ορισμένα χαρακτηριστικά να προβλέπεται για περισσότερα του ενός υπόγεια έργα. Ο ρόλος του είναι να αποτελεί μια «δεξαμενή» άντλησης πληροφοριών που γίνεται από το δεύτερο σχετικό αρχείο, το οποίο συνδέει τις τυπικές διατομές άμεσης υποστήριξης με τη σήραγγα στην οποία αναφέρονται και τις παραμέτρους για τις οποίες σχεδιάστηκαν. Γίνεται, δηλαδή, σε αυτό το δεύτερο αρχείο η αναλυτική περιγραφή του τρόπου και της αλληλουχίας εκσκαφής και τοποθέτησης των ήδη ορισμένων μέτρων υποστήριξης. Δίνεται επομένως μια κωδικοποιημένη εικόνα κάθε τυπικής διατομής, σε άμεση σύνδεση με τις παραμέτρους σχεδιασμού για τις οποίες προβλέφθηκε. Επίσης, η καταχώρηση ενόργανων μετρήσεων πραγματοποιείται σε διακριτούς πίνακες. Τέλος, δίνεται η δυνατότητα, μέσω του συγκεκριμένου πίνακα, να συνδεθούν οι κατηγορίες εκσκαφήςυποστήριξης, ανά φάση εξέλιξης τους, με τους επιμέρους υπολογισμούς της μελέτης και να διερευνάται η συσχέτιση τους. Μόνιμη επένδυση. Η μόνιμη επένδυση, ως φορέας που αποτελείται από επιμέρους στοιχεία υποστήριξης, εισάγεται στη βάση με την ίδια ακριβώς λογική του φορέα (τυπική διατομή) της προσωρινής υποστήριξης. Εντούτοις, η μελέτη του μόνιμου φορέα της σήραγγας διαφέρει σε αρκετά σημεία από αυτή του προσωρινού. Ο καθορισμός του στατικού προσομοιώματος, αλλά κυρίως τα είδη, το πλήθος και ο προσδιορισμός του κρίσιμου συνδυασμού των φορτίσεων, για τις οποίες ο φορέας σχεδιάστηκε, είναι πληροφορίες άμεσα συνδεδεμένες με αυτόν και για το λόγο αυτό εισάγονται στη βάση. Οι αβεβαιότητες, οι οποίες συνοδεύουν τις φορτίσεις αυτές (ποσοστό των φορτίσεων που αναλαμβάνει η προσωρινή υποστήριξη, επιπρόσθετη φόρτιση λόγω ερπυστικών φαινομένων στη βραχόμαζα και στο σκυρόδεμα, υδροστατικό φορτίο λόγω μερικής απόφραξης συστήματος αποστράγγισης), αλλά και ο τρόπος που το πρόβλημα αυτό αντιμετωπίζεται από τους μελετητές, καθιστούν την καταγραφή των στοιχείων αυτών πολύ ενδιαφέρουσα. Σεισμικά στοιχεία. Στην κατηγορία αυτή ανήκει ο πίνακας στον οποίο έχουν συμπεριληφθεί οι σεισμικές παράμετροι που ελήφθησαν υπόψη για το σχεδιασμό, καθώς και στοιχεία για πιθανά ενεργά ρήγματα και τα προβλεφθέντα μεγέθη μετακινήσεων. Στόμια. Τα στόμια των σηράγγων αποτελούν σύνθετα έργα διαμόρφωσης (εκσκαφή και αντιστήριξη) πλευρικών πρανών και πρανών μετώπου και κατασκευής κατάλληλων, κατά περίπτωση, τεχνικών διατάξεων εισόδου εξόδου ή και ειδικών μέτρων αντιμετώπισης σε πρανή που χαρακτηρίζονται ήδη από αστάθεια. Στους σχετικούς πίνακες καταχωρούνται τα γεωμετρικά και γεωλογικά στοιχεία, οι ιδιότητες, οι παράμετροι σχεδιασμού και τα μέτρα αντιστήριξης. Κατασκευή. Στοιχεία κατασκευής που αφορούν στην εξέλιξη τόσο της μεθόδου και του βήματος της εκσκαφής, όσο και της εφαρμοζόμενης διατομής προσωρινής και μόνιμης υποστήριξης, καταγράφονται και συστηματοποιούνται ανά σήραγγα και χιλιομετρική θέση, με τη λογική της σύνδεσης μοναδικών κωδικών, ώστε να είναι εύκολη και άμεση η αντιστοίχηση και σύγκριση με τα αντίστοιχα στοιχεία της μελέτης. Το κατά περίπτωση εύρος της απόκλισης αυτής εξαρτάται κυρίως από το βαθμό που ήταν δυνατή η προσέγγιση των πραγματικών τεχνικογεωλογικών συνθηκών κατά τη μελέτη. Ποσότητες-Κόστος. Τα στοιχεία που περιλαμβάνονται αναφέρονται στις κατηγορίες υποστήριξης της προσωρινής και μόνιμης επένδυσης, τόσο σε φάση μελέτης όσο και 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 5

6 κατασκευής, στις εργασίες ανά τρέχον μέτρο σήραγγας της προσωρινής αλλά και μόνιμης υποστήριξης για συγκεκριμένο έτος αναφοράς τιμές (π.χ. 2004), καθώς και στους ρυθμούς προχώρησης ανά κατηγορία υποστήριξης. Η δομή της βάσης διαμορφώθηκε έτσι ώστε να μπορεί να ανταποκρίνεται στα νέα δεδομένα που τυχόν προκύπτουν, σε νέες ιδέες των ερευνητών για απαιτούμενα στοιχεία και σε διορθώσεις ή προσθήκες που θα επισημανθούν από τον ιδιοκτήτη της βάσης, στην συγκεκριμένη περίπτωση την Εγνατία Οδό Α.Ε. Για την εποπτεία του μεγάλου όγκου δεδομένων, τα οποία διαχειρίζονται μέσω του TIAS, πραγματοποιείται διαρκής έλεγχος της ποσότητας των στοιχείων που έχουν εισαχθεί στη βάση. Σκοπός είναι η δυνατότητα άμεσης επισκόπησης της κατάστασης προόδου της Τράπεζας Δεδομένων σε συνδυασμό με τα προβλήματα που μπορεί να παρουσιάζονται κατά τη δημιουργία της. 4. ΠΡΟΣΔΟΚΩΜΕΝΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ - ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΚΑΙ ΣΥΣΧΕΤΙΣΜΟΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ Η αξιολόγηση και οι συσχετίσεις των πληροφοριών της τράπεζας δεδομένων, που αποτελούν το αντικείμενο των εργασιών του ερευνητικού προγράμματος κατά την παρούσα περίοδο, φιλοδοξεί να κινηθεί στις παρακάτω κατευθύνσεις: Σύγκριση των γεωλογικών και γεωτεχνικών συνθηκών, όπως αυτές προβλέφθηκαν και όπως συναντήθηκαν. Στα τμήματα όπου οι αποκλίσεις είναι μεγάλες, αναζητούνται τα αίτια που οδήγησαν σε αυτές και προτάσεις για βελτίωση στο επίπεδο πρόβλεψης. Σύγκριση προβλέψεων και καταστάσεων που συναντήθηκαν σε σχέση με την παρουσία υπογείων νερών στη σήραγγα και επιπτώσεις των τελευταίων στην κατασκευή. Αξιολόγηση, έλεγχος και συζήτηση επί της αξιοπιστίας των χρησιμοποιούμενων γνωστών μεθόδων ταξινόμησης και χαρακτηρισμού της βραχόμαζας, ειδικότερα σε καταστάσεις δύσκολων γεωλογικών συνθηκών όπως π.χ. τεκτονισμένοι σχηματισμοί, ετερογενείς και χαοτικές βραχόμαζες, έντονη παρουσία νερού και μεγάλο βάθος εκσκαφής. Προτάσεις για τυχόν προσαρμογές των μεθόδων ταξινόμησης με σκοπό τη γενικότερη εφαρμογή τους. Αντιστοίχηση φάσματος τιμών γεωτεχνικών παραμέτρων σε ασθενείς και σύνθετους σχηματισμούς για τους οποίους η εμπειρία είναι διεθνώς περιορισμένη. Αξιολόγηση τυχόν αποκλίσεων μεταξύ προβλεφθεισών και μετρηθεισών συγκλίσεων σύμφωνα με το μοντέλο της βραχόμαζας, τα μέτρα υποστήριξης και το ρυθμό προχώρησης της σήραγγας. Σχολιασμός των μεθόδων σχεδιασμού σύμφωνα με τις μετρήσεις της παρακολούθησης της συμπεριφοράς της σήραγγας κατά την κατασκευή της. Αξιολόγηση των κατασκευαστικών μεθόδων σύμφωνα με τις γεωλογικές-γεωτεχνικές διαφοροποιήσεις. Ταξινόμηση πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων των διαφόρων μεθόδων. Ορισμός των πεδίων εφαρμογής και αποδόσεις συγκεκριμένων μέτρων υποστήριξης (π.χ. δοκοί προπορείας, πεδία εφαρμογής swellex, μικροπασσάλων, κλπ.). Συσχετίσεις μεταξύ προχώρησης της εκσκαφής, μεθόδων εκσκαφής και γεωλογικών-γεωτεχνικών συνθηκών. Παραμετροποίηση του κόστους σηράγγων. Συσχέτιση κόστους και κατασκευαστικών μεθόδων. Επίδραση συγκεκριμένων μέτρων υποστήριξης στο κόστος. Συγκρίσεις. Σχολιασμός επί της αξιοπιστίας των υπολογισμών κοστολόγησης σηράγγων. 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η τράπεζα δεδομένων που παρουσιάζεται επιτρέπει τη συγκέντρωση, διαλογή και ταξινόμηση όλων των στοιχείων που αφορούν στην κατασκευή των σηράγγων της Εγνατίας Οδού. Έχει τη δυνατότητα παροχής πληροφοριών αρχειακού χαρακτήρα, στοιχείων για τις ανάγκες ελέγχου της λειτουργίας των σηράγγων σε σχέση με το γεωπεριβάλλον τους καθώς και στοιχείων για τη σύγκριση μελέτης και κατασκευής νέων σηράγγων. Επιπροσθέτως, η βάση δεδομένων παρέχει την ιδιαίτερα σημαντική δυνατότητα να αξιολογούνται στοιχεία που αφορούν την πραγματική συμπεριφορά των γεωυλικών, τα οποία σε πολλές περιπτώσεις είναι ιδιαιτέρως σύνθετα και να γίνονται συσχετίσεις της συμπεριφοράς τους με τις απαιτήσεις υποστήριξης, τις τεχνικές και τις διαδικασίες κατασκευής και το κόστος των σηράγγων. 6. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 6

7 Οι συγγραφείς θα ήθελαν να ευχαριστήσουν την Εγνατία Οδό Α.Ε. για την ανάθεση του ερευνητικού προγράμματος μέσω του οποίου δημιουργείται η γεωτεχνική βάση δεδομένων που περιγράφεται στην εργασία αυτή. Ιδιαίτερες ευχαριστίες οφείλονται στους Ν. Καζίλη, Γ. Αγγίσταλη και Ν. Ραχανιώτη, στελεχών της εταιρείας, για τις πολύτιμες συμβουλές τους, επίσης στο προσωπικό του αρχείου της εταιρείας για την άμεση συνεργασία τους στη διάθεση των στοιχείων και στους επί τόπου του έργου γεωλόγους και μηχανικούς σηράγγων τόσο της Εγνατίας Οδού Α.Ε. όσο και των εταιρειών επίβλεψης για την ουσιαστική βοήθεια τόσο στην συλλογή όσο και στην επεξεργασία των στοιχείων κατασκευής. 7. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Faure R-M. et al. (2005). Teaching tunnels: knowledge management and on-line databases. Underground Space Use: Analysis of the Past and Lessons for the Future, Erdem & Solak (eds), Vol. 1, pp Liu Qu. et al. (1999), Application of a data base system during tunnelling. Felsbau, Vol. 17, Nr.1, pp The Association of Geotechnical and Geoenvironmental Specialists, AGS-3, (1999). The Association of Geotechnical and Geoenvironmental Specialists, AGSM, (2002). 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 7