ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ: ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΙ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΣΤΟ ΧΩΜΑΤΙΝΟ ΦΡΑΓΜΑ ΤΟΥ ΕΥΗΝΟΥ ΣΥΝΤΑΞΗ: ΣΙΔΗΡΟΠΟΥΛΟΥ ΑΝΝΑ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: κ. ΣΑΜΠΑΤΑΚΑΚΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΠΑΤΡΑ, 2014

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1.ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΣΤΟ ΥΔΡΟΔΟΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΗΣ ΑΘΗΝΑΣ..2 3.ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΗ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ.3 4.ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΑ ΦΡΑΓΜΑΤΑ Ορισμός Ταξινόμηση Τμήματα του φράγματος Συνοδά έργα ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ ΕΥΗΝΟΥ Υπερχειλιστής Σήραγγα εκτροπής και εκκένωσης Σήραγγα μεταφοράς Κατολισθήσεις κατά την κατασκευή 13 6.ΓΕΩΛΟΓΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Λιθολογία Τεκτονική 17 7.ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ Θέση του φράγματος Λεκάνη κατάκλυσης 18 8.ΥΔΡΟΓΕΩΛΟΓΙΑ Θέση του φράγματος Λεκάνη κατάκλυσης.19 9.ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΥΡΩ ΠΕΡΙΟΧΗ 21 -Υδροφορία Στερεοπαροχή.23 -Μορφολογία ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ

3 12. ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΕΡΓΑΣΙΕΣ Δειγματοληπτικές γεωτρήσεις Στάθμη του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα Δοκιμές εισπιέσεως Lugeon ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ Δοκιμές βραχομηχανικής Μέθοδος ορυκτολογικής μελέτης των δειγμάτων ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ Τάση-Μέτρο ελαστικότητας Παρατήρηση και Ερμηνεία Ιστογράμματα τάσης Παρατήρηση και Ερμηνεία Δοκιμή Lugeon Παρατήρηση και Ερμηνεία Διαθλασιογραφήματα ορυκτολογικών εξετάσεων ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

4 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΕΙΚΟΝΩΝ Εικ.1. Γεωγραφική αναπαράσταση υδροδοτικού συστήματος Αθηνών (Παντούλας, 2011)..3 Εικ.2. Γεωγραφική τοποθέτηση φράγματος Ευήνου (Wikimapia)...4 Εικ.3. Χαρακτηριστική διατομή του φράγματος (Ντούνιας, Καραβοκύρης, Νικολάου,2003) Εικ.4. Τομή κατά μήκος του φράγματος (Ντούνιας, Καραβοκύρης, Νικολάου,2003)...10 Εικ.5.. Γεωγραφική αποτύπωση της σήραγγας μεταφοράς νερού (Wikimapia).11 Εικ.6. Η κάτοψη της σήραγγας ανάμεσα στους δυο ταμιευτήρες (ΥΠΕ.ΧΩ.ΔΕ)..11 Εικ.7. Γεωλογική τομή κατά μήκος της σήραγγας Ευήνου-Μόρνου (ΥΠΕ.ΧΩ.ΔΕ)..13 Εικ.8. Γενική άποψη της κατολίσθησης (Ντούνιας, Καραβοκύρης, Νικολάου,2003).14 Εικ.9. Σεισμική επικινδυνότητα στη θέση του φράγματος και στον ευρύτερο Ελληνικό χώρο..20 Εικ.10. Mέσες μηνιαίες παροχές στη θέση του φράγματος (ΥΠ.ΧΩ.ΔΕ, 1992).21 Εικ.11. Οι χρήσεις γης από τις εκβολές του ποταμού μέχρι τη θέση του φράγματος (Καρύμπαλης, 2009).22 Εικ.12. Φυσικοχημικά χαρακτηριστικά επιφανειακών νερών (ΥΠ.ΧΩ.ΔΕ, 1991).23 Εικ.13. Χαρακτηριστικά γεωτρήσεων (ΥΠ.ΧΩ.ΔΕ, 1991)..26 Ει.14. Το βάθος του υπογείου νερού στις γεωτρήσεις (ΥΠ.ΧΩ.ΔΕ, 1991).28 Εικ.15. Δοκιμές εισπιέσεως LUGEON στη γεώτρηση Β1 (ΥΠ.ΧΩ.ΔΕ, 1991)...30 Εικ.16. Ταξινόμηση πετρωμάτων ως προς την αντοχή τους με βάση το δείκτη σημειακής φόρτισης Ι s(50) (BIENIAWSKI, 1975)...33 Εικ.17 Ταξινόμηση πετρωμάτων ως προς την ανθεκτικότητα τους με βάση το δείκτη χαλάρωσης Ι d2 (GAMBLE, 1971).35 Εικ.18. Κατηγορίες πετρωμάτων με βάση την αντοχή (ISRM, 1981).42 Εικ.19. Κατηγορίες υδροπερατότητας με βάση το συντελεστή k (Bulletin of IAEG, 1979)...45 Εικ.20. Χαρακτηριστικές μορφές διαγραμμάτων της δοκιμής LUGEON..45

5 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΧΑΡΤΩΝ (ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ) Χάρτης 1. Γεωλογική τομή κατά μήκος του άξονα του φράγματος (ΥΠΕ.ΧΩ.ΔΕ,1991)...50 Χάρτης 2.Γεωλογικός της περιοχής του φράγματος (ΥΠΕ.ΧΩ.ΔΕ,1991)...51 Χάρτης 3. Γεωλογικός της λεκάνης κατάκλυσης (ΥΠΕ.ΧΩ.ΔΕ,1991)...52 Χάρτης 4. Γεωλογική τομή κατά μήκος της σήραγγας εκτροπής-εκκένωσης (ΥΠΕ.ΧΩ.ΔΕ,1991)..53 Χάρτης 5. Γεωλογική τομή κατά μήκος του άξονα του υπερχειλιστή (ΥΠΕ.ΧΩ.ΔΕ,1991)...54 Χάρτης 6. Στοιχεία περατότητας κατά μήκος του άξονα του φράγματος (ΥΠΕ.ΧΩ.ΔΕ,1991)..55 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ Διάγραμμα 1. Κατανομή τάσης-μέτρου ελαστικότητας στο ψαμμίτη..40 Διάγραμμα 2. Κατανομή τάσης-μέτρου ελαστικότητας στον ιλυόλιθο...41 Διάγραμμα 3. Δοκιμές LUGEON Ιστόγραμμα 1. Κατανομή τιμών τάσης στο ψαμμίτη...43 Ιστόγραμμα 2. Κατανομή τιμών τάσης στον ιλυόλιθο.43 Ιστόγραμμα 3. Κατανομή τιμών τάσης στον ασβεστόλιθο..44 Διαθλασιογραφήματα ορυκτολογικών εξετάσεων...48

6 1.ΠΕΡΙΛΗΨΗ Για την κάλυψη των αναγκών της ύδρευσης στην Αθήνα, έγιναν μελέτες με σκοπό την ενίσχυση του υδατικού δυναμικού του ταμιευτήρα Μόρνου. Η ενίσχυση του ταμιευτήρα περιελάμβανε την κατασκευή του φράγματος στον ποταμό Ευήνο, περιοχής Αγ. Δημητρίου καθώς και της ενωτικής σήραγγας. Η σήραγγα αυτή θα μετέφερε νερό από τον ταμιευτήρα του Ευήνου στον ταμιευτήρα του φράγματος του Μόρνου. Για την διεξαγωγή της κατασκευής του έργου χρειάστηκαν αρκετές γεωλογικές και τεχνικογεωλογικές μελέτες. Αυτές είχαν ως σκοπό την προτροπή από τυχόν αστοχίες. Οι μελέτες αυτές περιείχαν εργασίες υπαίθρου αλλά και εργαστηριακές δοκιμές. Στο πρώτο μέρος της εργασίας αρχικά τοποθετείται γεωγραφικά το φράγμα. Ακολουθεί μια ανάλυση των τμημάτων και των συνοδών έργων του φράγματος καθώς και για τις κατολισθήσεις που προέκυψαν κατά την κατασκευή του. Επίσης παρουσιάζονται η λιθολογία, η τεκτονική, η υδρογεωλογία της περιοχής της θέσης κατασκευής αλλά και οι συνέπειες που θα μπορούσαν να προκληθούν από την κατασκευή του φράγματος. Στο δεύτερο μέρος αυτής της εργασίας αναλύονται κάποιες από τις εργαστηριακές και επιτόπου δοκιμές, που πραγματοποιήθηκαν στο στάδιο προμελέτης του έργου. Οι επιτόπου περιλαμβάνουν τη διάνοιξη των γεωτρήσεων και την τοποθέτηση πιεζομέτρων. Οι εργαστηριακές ασχολούνται με τα δείγματα από τις γεωτρήσεις, προσδιορίζοντας κάποια από τα χαρακτηριστικά τους όπως τα φυσικά και τις παραμέτρους αντοχής τους καθώς και την ορυκτολογία τους. Στη συνέχεια, ακολουθεί ανάλυση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν και η καταγραφή τους σε διαγράμματα. Στο τέλος, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα και το παράρτημα με τους χάρτες από την περιοχή μελέτης. ~ 1 ~

7 2.ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το έργο του Ευήνου αποτελεί μια επέκταση του υδραγωγείου της Αθήνας. Αυτό περιλαμβάνει το φράγμα του Αγίου Δημητρίου στον ποταμό Ευήνου καθώς και τη σήραγγα μεταφοράς νερού, με μήκος 29 km, προς τον ταμιευτήρα του Μόρνου, με τελικό σκοπό την περιοχή της Αθήνας. Το φράγμα αυτό είναι χωμάτινο με ύψος 124m. Επιλέχθηκε να είναι χωμάτινο λόγω των έντονα διαταραγμένων γεωλογικών σχηματισμών της ευρύτερης περιοχής και των υψηλών απαιτήσεων για ασφάλεια σε περίπτωση σεισμού. Ο σκοπός αυτής της εργασίας είναι να περιγραφεί αναλυτικά το φράγμα (τμήματα, συνοδά έργα) και να αποτυπωθούν οι μελέτες (γεωλογικές, γεωτεχνικές) για τις συνθήκες της περιοχής. Από τη κατασκευή αυτού του φράγματος προβλεπόταν η ενίσχυση του υδατικού δυναμικού του ταμιευτήρα του Μόρνου, έτσι ώστε να λυθεί το πρόβλημα της λειψυδρίας που αντιμετώπιζε τότε η Αθήνα (έτη ). Η κρίση αυτή της λειψυδρίας δεν αποδίδονταν μόνο σε μετεωρολογικούς (μειωμένες βροχοπτώσεις) ή υδρολογικούς λόγους, αλλά και στην απότομη αύξηση του πληθυσμού αυτής της περιοχής. 2.1 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΣΤΟ ΥΔΡΟΔΟΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΗΣ ΑΘΗΝΑΣ Το πρώτο μεγάλο έργο υδροδότησης που κατασκευάστηκε στην περιοχή της Αθήνας ήταν το φράγμα του Μαραθώνα. Η κατασκευή του ξεκίνησε το 1926 ήταν τοξωτό και επενδεδυμένο από Πεντελικό μάρμαρο. Για τη μεταφορά του νερού από το Μαραθώνα στην Αθήνα κατασκευάστηκε η σήραγγα του Μπογιατίου, μήκους 13,4 km. Τα δύο παραπάνω έργα μαζί με το διυλιστήριο Γαλατσίου και το δίκτυο διανομής Αθήνας και Πειραιά, που επίσης κατασκευάστηκαν αυτήν την περίοδο, αποτελούν την πρώτη οργανωμένη προσπάθεια για την ορθολογική ύδρευση της Αθήνας. Το 1950 λόγω της αύξησης του πληθυσμού και συνεπώς της κάλυψης των αναγκών για νερό χρησιμοποιήθηκαν τα νερά της φυσικής λίμνης της Υλίκης στη Βοιωτία. Το 1980 ένα άλλο τεχνικό έργο ενίσχυε την υδροδότηση της Αθήνας και αυτό ήταν το φράγμα που έγινε στον ποταμό Μόρνο. Αυτό είναι ένα χωμάτινο φράγμα ύψους 126m. Από το 1991 μέχρι το 2001 ολοκληρώθηκε η κατασκευή του φράγματος του Ευήνου, όπου εξετάζεται στην παρούσα διπλωματική εργασία. Το φράγμα αυτό ~ 2 ~

8 εκτρέπει τη ροή του ποταμού προς τον ταμιευτήρα του Μόρνου μέσω μιας σήραγγας εκτροπής. Η ενωτική σήραγγα προσαγωγής που μεταφέρει τα νερά του Εύηνου στον ταμιευτήρα του Μόρνου, μήκους 29,4km ολοκληρώθηκε σε διάστημα λιγότερο των δύο ετών, γεγονός που αποτελεί παγκόσμιο επίτευγμα για την ολοκλήρωση σήραγγας μεγάλου μήκους. Εικ.1. Γεωγραφική αναπαράσταση υδροδοτικού συστήματος Αθηνών (Παντούλας, 2011). 3.ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΗ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ. Το φράγμα που μελετάται ανήκει στον Εύηνο ή αλλιώς Φιδάρη ποταμό (λόγω μαιανδρισμού στο κάτω μέρος της ροής του). Ο ποταμός αυτός ανήκει στο ΝΑ τμήμα του νομού Αιτολοακαρνανίας και τον διατρέχει με διεύθυνση ΒΒΑ-ΝΝΔ. Πηγάζει από τον ορεινό όγκο των Βαρδουσίων του νομού Ευρυτανίας και από την περιοχή Αρτονίνα Φωκίδας. Εκβάλλει στις βόρειες ακτές του Πατραϊκού κόλπου, αφού πρώτα διανύσει μια απόσταση περίπου 113km. Στα ανατολικά οριοθετείται από τα βουνά των Βαρδουσίων, της Ναυπακτίας και της Βαράσοβας. Στα βόρεια από τα βουνά της Οξυάς και του Παναιτολικού ενώ στα δυτικά από τα όρη του Ξηροβουνιού, της Μακρυάς ράχης και του Αράκυνθου. Δέχεται νερά από πολλούς χειμάρρους και παραποτάμους όπως οι Κότσαλος, Πόριαρης, Φιδάκια, Γιδομαντρίτης κ.α. Το ίδιο το φράγμα στο μεγαλύτερο μέρος του έχει κατασκευαστεί στο χωριό Αγ.Δημήτριος που υπάγεται στην περιοχή της ορεινής Ναυπακτίας. Το υπόλοιπο ~ 3 ~

9 μέρος του ανήκει στο χωριό Νεοχώρι του δήμου Ναυπακτίας. Η τεχνητή λίμνη ή αλλιώς λεκάνη κατάκλυσης που δημιουργήθηκε λόγω του φράγματος, ονομάζεται τεχνητή λίμνη Αγ.Δημητρίου και περιβάλλεται από τα χωριά του Αγ.Δημητρίου στα Ν-ΝΔ, του Νεοχωρίου στα Β-ΒΔ, της Αράχωβας στα βόρεια και στα ανατολικά από τα χωριά Περδικόβρυσης και Κλεπά, όλα ανήκουν στο δήμο της Ναυπακτίας. Φράγμα Ευήνου Εικ.2. Γεωγραφική τοποθέτηση φράγματος Ευήνου (Wikimapia). 4.ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΑ ΦΡΑΓΜΑΤΑ Η παρακάτω ανάλυση έγινε σύμφωνα με το βιβλίο Γεωλογία Τεχνικών Έργων των καθηγητών Γ. Κούκη και Ν. Σαμπατακάκη. 4.1ΟΡΙΣΜΟΣ Τα φράγματα είναι κατασκευές που σχεδιάζονται και κατασκευάζονται σε κοίτες ποταμών και χειμάρρων, με σκοπό τη συγκέντρωση νερού σε ένα ταμιευτήρα για διάφορες χρήσεις. Οι χρήσεις αυτές μπορεί να είναι για παραγωγή ενέργειας, για ύδρευση, για άρδευση, για βιομηχανίες και για ανάσχεση πλημμυρών. ~ 4 ~

10 4.2 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΦΡΑΓΜΑΤΩΝ Γενικά, τα φράγματα ταξινομούνται ανάλογα με το σκοπό, τη χρήση, τη γεωμετρία και τα υλικά κατασκευής τους. Ανάλογα με το σκοπό χωρίζονται σε: Συγκέντρωσης νερού, όπου συγκεντρώνεται το νερό σε επιφανειακούς ταμιευτήρες και δημιουργούνται τεχνητές λίμνες ή αλλιώς λεκάνες κατάκλυσης. Εκτροπής, όπου εκτρέπεται η ροή του νερού είτε για παροχέτευση σε καθορισμένο χώρο είτε για εκτέλεση εργασιών εν ξηρώ. Ανάσχεσης, όπου η ροή της ταχύτητας επιβραδύνεται με σκοπό τον τεχνητό εμπλουτισμό των υδροφορέων και την αποφυγή ή μείωση της διάβρωσης λόγω των χειμάρρων. Ρύθμισης, όπου ελέγχονται και προλαμβάνονται οι πλημμύρες, όπως ελέγχεται και η παροχέτευση νερού. Ανάλογα με τη χρήση χωρίζονται σε: Υδροηλεκτρικά Αρδευτικά Πολλαπλής σκοπιμότητας (Υδροηλεκτρικά και Αρδευτικά) Ανάλογα με τη γεωμετρία και τα υλικά κατασκευής χωρίζονται σε: Α) Τσιμέντινα τα οποία υποκατηγοριοποιούνται σε: 1.Βαρύτητας τα οποία κατασκευάζονται από άοπλο ή κυλινδρούμενο σκυρόδεμα. Η λειτουργία τους στηρίζεται στο βάρος τους (όπως το λέει και η ονομασία τους) με το οποίο αντισταθμίζουν τις υδροστατικές πιέσεις, την άνωση, τις σεισμικές φορτίσεις, και τις δυνάμεις ανατροπής. Απαιτούν μεγάλες ποσότητες τσιμέντου και μπορούν να ανεχθούν μικρές διαφορικές κινήσεις. 2.Τοξωτά τα οποία κατασκευάζονται από άοπλο σκυρόδεμα υψηλής ποιότητας. Στο σχεδιασμό τους είναι καμπύλα με την κυρτή τους επιφάνεια προς τα ανάντη. Μεταφέρουν στα αντερείσματά τις υδροστατικές πιέσεις. ~ 5 ~

11 3.Αντηριδωτά τα οποία έχουν τη μορφή πλάκας οπλισμένου σκυροδέματος που φέρεται σε αντηρίδες μεταβλητού πλάτους. Έτσι συνιστούν μια πλάκα σκυροδέματος που κλίνει ανάντη και η οποία στηρίζεται από αριθμό αντηρίδων με άξονες κάθετα προς την πλάκα. Οι αντιρίδες αυτές στηρίζουν την πλάκα και μεταφέρουν τις στατικές και δυναμικές φορτίσεις στη θεμελίωση. Β) Χωμάτινα τα οποία υποκατηγοτιοποιούνται σε: 1.Ομογενή που κατασκευάζονται από εξ ολοκλήρου ομοιόμορφα φυσικά υλικά. 2.Ετερογενή ή Λιθόρριπτα, πρόκειται για ζωνώδεις κατασκευές με ανομοιόμορφα υλικά σε διαφορετικά ποσοστά. Κατασκευάζονται σε μεγάλη ποικιλία σχηματισμών, από χαλαρά έως πολύ σκληρά πετρώματα. Είναι επιχώματα εδαφικών και αδρανών υλικών που αποτελούνται από αδιαπέρατο (αργιλικό) πυρήνα ώστε να ελέγχονται οι διηθήσεις και οι διαφυγές νερού. Λόγω της μεγάλης τους βάσης τους μεταφέρουν πολύ πιο μικρές τάσεις στη θεμελίωση από ότι τα τσιμέντινα. Παραλαμβάνουν πολύ πιο εύκολα παραμορφώσεις όπως διαφορικές καθιζήσεις. Γ) Μικτά ή σύνθετα, τα οποία αποτελούν συνδυασμό τσιμέντινων και χωμάτινων φραγμάτων. 4.3 ΤΜΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ Εκτός από τον πυρήνα που αναφέρθηκε παραπάνω στα χωμάτινα φράγματα υπάρχουν και άλλα τμήματα από τα οποία αποτελείται το φράγμα. Με τις ορολογίες τους θα αναλυθούν παρακάτω. Ακρόβαθρα, είναι οι πλευρές της κοιλάδας που έρχονται σε επαφή με το φράγμα. Αλλά και το τμήμα του φράγματος που είναι σε επαφή με τη θεμελίωση στις πλευρές της κοιλάδας. Χωρίζονται σε δεξί και αριστερό. Φίλτρα αποστράγισης, παροχετεύουν προς τα κατάντη τα νερά που διηθούνται στο σώμα του χωμάτινου φράγματος. Έτσι δε δημιουργούνται προβλήματα διάβρωσης. Στέψη του φράγματος, είναι υψηλότερα από την ανώτατη στάθμη της τεχνητής λίμνης δηλαδή βρίσκεται σε κάποιο ύψος με ασφάλεια από το μέγιστο ύψος του κύματος που μπορεί να προκληθεί στη λίμνη. Συνδέει με δρόμο τα δυο άκρα του φράγματος. ~ 6 ~

12 Διαφράγματα, τάπητες. Το διάφραγμα ή αλλιώς διαφραγματικός τοίχος αποτελεί τη συνέχεια του στεγανού πυρήνα ενός χωμάτινου φράγματος. Χρησιμοποιείται όταν το φράγμα κατασκευάζεται πάνω σε υδροπερατούς σχηματισμούς. Το βάθος του εξαρτάται από το βάθος του στεγανού υποβάθρου. Οι κατασκευές των διαφραγμάτων ποικίλουν ανάλογα με το πρόβλημα και μπορούν να είναι: Όνυχας, οποίος αποτελεί επέκταση του πυρήνα των χωμάτινων φραγμάτων στον υποκείμενο υδροπερατό σχηματισμό και διαφραγματική τάφρος κάτω ή δίπλα από τη θεμελίωση με πλήρωση αυτής από αδιαπέρατο υλικό για στεγανότητα. Διαφράγματα από σκυρόδεμα σε ιδιαίτερα μεγάλου πάχους ποταμοχειμάρριες αποθέσεις. Κουρτίνα τσιμεντενέσεων*-διαφραγματική κουρτίνα με εισπίεση ενέματος ώστε να διακοπεί η διήθηση νερού κάτω από το φράγμα. Ο τάπητας τσιμεντενέσεων ή κουρτίνες τσιμεντενέσεων*, κατασκευάζονται από στεγανά υλικά στα ανάντη του φράγματος. Στην περίπτωση χωμάτινου φράγματος καταλήγουν στον πυρήνα. Βελτιώνουν τα μηχανικά χαρακτηριστικά των σχηματισμών θεμελίωσης και μειώνουν την υδροπερατότητά τους. Σώμα στήριξης στα χωμάτινα (ετερογενή) φράγματα. Το σώμα αυτό αποτελείται από δυο εξωτερικές υδροπερατές ζώνες ενώ μεταξύ πυρήνα και των εξωτερικών ζωνών παρεμβάλλονται διαβαθμισμένα υλικά σε μεταβατικές ζώνες (αύξηση της περατότητας). Τα υλικά αυτά από τα οποία κατασκευάζεται προέρχονται από την κοίτη του ποταμού συνήθως από ποταμοχειμάρριες αποθέσεις. 4.4 ΣΥΝΟΔΑ ΕΡΓΑ Μαζί με το σώμα του φράγματος είναι αναγκαία η κατασκευή συνοδών έργων για την καλή λειτουργία και την πολλαπλή σκοπιμότητα. Σήραγγα εκτροπής, με αυτό το έργο διευκολύνονται οι εργασίες κατασκευής. Παροχετεύονται (εκτρέπονται) ομαλά τα νερά του ποταμού προς τα κατάντη. Πρόφραγμα, είναι μια προσωρινή κατασκευή με χαρακτηριστικά μικρού χωμάτινου φράγματος. Συγκεντρώνει το νερό και ελέγχει τη ροή του στο στάδιο κατασκευής του φράγματος, μέσω της σήραγγας εκτροπής. Υδροληψία, μεταφέρει το νερό του ταμιευτήρα στην κατάντη περιοχή για διάφορες χρήσεις όπως για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. ~ 7 ~

13 Εκχειλιστής ή Υπερχειλιστής, όταν υπερβεί ο ταμιευτήρας την ανώτατη στάθμη λειτουργίας του ο εκχειλιστής μέσω των θυροφραγμάτων που διαθέτει διασφαλίζει τη την περίσσεια του νερού προς τα κατάντη. Ο υπερχειλιστής είναι το ίδιο μόνο που δε χρειάζεται η μεσολάβηση θυροφράγματος. Θυροφράγματα είναι οι πόρτες που τοποθετούνται στις κορυφές των εκχειλιστών. Σήραγγα επίσκεψης (πρόσβασης), βρίσκεται σε μερικά χωμάτινα φράγματα, κατά μήκος του άξονα. Μέσα σε αυτή εκτελούνται τσιμεντενέσεις στη θεμελίωση ενώ το έργο ανυψώνεται και παράλληλα λειτουργεί ως σήραγγα αποστράγγισης ή για τοποθέτηση οργάνων. Σήραγγα τσιμεντενέσεων, σε χωμάτινα φράγματα συνήθως, εκτελούνται τσιμεντενέσεις σε διάφορα ύψη των αντερεισμάτων. Σήραγγα αποστράγγισης, αποστραγγίζουν τα νερά από τα αντερείσματα ακόμα και οι σήραγγες τσιμεντενέσεων λειτουργούν ως αποστραγγιστικές. Φρεάτια αερισμού, αυτό το έργο αναφέρεται στις κατασκευές των σηράγγων. Κατά την κατασκευή μια σήραγγας ο αέρας μολύνεται από διάφορα αέρια εκρήξεων, από τη σκόνη,από μεθάνιο, από CO και CO2. Αυτά επιδρούν άσχημα στους εργαζόμενους και για το λόγο αυτό τοποθετούνται τα φρεάτια, ώστε να γίνει ο σωστός αερισμός στις σήραγγες. Εκκενωτής πυθμένα, είναι μια σήραγγα που ταπεινώνει τη στάθμη του ταμιευτήρα ή την εκκενώνει πλήρως όταν υπάρξει πρόβλημα στο έργο όπως λόγω στερεοπαροχής της λεκάνη κατάκλυσης. Υδροηλεκτρικός σταθμός, παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Τοποθετείται στο πόδι του φράγματος ή σε κάποια απόσταση κατάντη. Ταμιευτήρες άντλησης-αποθήκευσης νερού, χρησιμοποιείται σε περιόδους που η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας είναι μεγαλύτερη από την παραγωγή. Τότε σε περιόδους που συμβαίνει το αντίθετο δηλαδή υπάρχει πλεόνασμα ηλεκτρικής ενέργειας, μπορεί να μετατραπεί δε δυναμική και να χρησιμοποιηθεί σε αυτές τις περιπτώσεις. Λιθορριπή, στα χωμάτινα φράγματα τοποθετείται στο ανάντη τμήμα του φράγματος και το προστατεύει από τη διάβρωση του κυματισμού της λίμνης κατάκλυσης. ~ 8 ~

14 Αποτελείται από μεγάλα υγιή τεμάχη βραχόμαζας (rip-rap). Κάτω από αυτά τα τεμάχη (rip-rap) τοποθετείται φίλτρο από χάλικες για την προστασία του λεπτομερούς υλικού του σώματος. Επίσης τα τεμάχη βραχόμαζας μπορούν να αντικατασταθούν από πλάκα σκυροδέματος με αρμούς ή μονολιθική. 5.ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ ΕΥΗΝΟΥ Το έργο του Ευήνου αποτελείται από ένα χωμάτινο φράγμα με ύψος 126m και τη σήραγγα μεταφοράς προς τον ταμιευτήρα του Μόρνου. Το φράγμα αυτό κατασκευάστηκε με σκοπό την ύδρευση της Αθήνας. Τη διατομή του φράγματος (Εικ.3) αποτελούν ο κεντρικός πυρήνας με υλικά από την αργιλική φάση του φλύσχη, τα σώματα στήριξης από αμμοχάλικο του ποταμού, η λιθορριπή από ψαμμιτικό φλύσχη και τα κατώτερα τμήματά του από βραχώδη προϊόντα εκσκαφής. Η σήραγγα εκτροπής και εκκένωσης καθώς και ο υπερχειλιστής τοποθετήθηκαν στο αριστερό αντέρεισμα. Παρακάτω γίνεται μια συνοπτική περιγραφή των συνοδών έργων και των διάφορων τμημάτων του φράγματος. 5.1 ΥΠΕΡΧΕΙΛΙΣΤΗΣ Κατασκευάστηκε στο μεγαλύτερο μέρος του υπόγεια επειδή σε περίπτωση εκτεταμένων εκσκαφών η τοπογραφία της θέσης του φράγματος ήταν υπεύθυνη για κίνδυνο αστάθειας των πρανών σε μεγάλο ύψος. Το έργο αυτό διαστασιολογήθηκε και ελέγχθηκε ώστε να γίνει δυνατή η παροχέτευση σε περίπτωση που μπορεί να υπάρξει μέγιστη δυνατή πλημμύρα. Το μήκος της στέψης της υπερχείλισης είναι 40m ενώ η διατομή της σήραγγας είναι τροποποιημένη πεταλοειδής με διάμετρο 10m. Η προσαρμογή από 40m σε 10m είναι πολύ μεγάλη και για αυτό βελτιστοποιήθηκε η γεωμετρία της επιφάνειας συναρμογής με φυσικό υδραυλικό μοντέλο. Η σήραγγα έχει μήκος 290m ενώ ακολουθεί τμήμα ορθογωνικού αγωγού πλάτους 10m και μήκους 40m. Ο αγωγός αυτός στο μεγαλύτερο μέρος του είναι κλειστός. ~ 9 ~

15 5.2 ΣΗΡΑΓΓΑ ΕΚΤΡΟΠΗΣ ΚΑΙ ΕΚΚΕΝΩΣΗΣ Eίναι ένα συνδιαστικό έργο και μια σπάνια περίπτωση επειδή διασχίζει την κοίτη του ποταμού σχεδόν εγκάρσια. Η τοποθέτησή της σήραγγας σχεδιάστηκε στο αριστερό αντέρεισμα λόγω ευνοϊκότερων γεωλογικών συνθηκών και με τη γεωμετρία της κοίτης του ποταμού να έχει μια αριστερόστροφη καμπύλη. Το έργο αποτελείται από μια είσοδο στο δεξί αντέρεισμα, έναν αγωγό που διασχίζει εγκάρσια την κοίτη με μήκος 110m και πλάτος 7,6m και από τη σήραγγα που έχει πεταλοειδή διατομή με μήκος 700m και διάμετρο 7,6m, στο αριστερό αντέρεισμα. Η διάταξη επιλέχθηκε με αυτόν τον τρόπο επειδή οι συνθήκες για εγκατάσταση αγωγού υδροληψίας, ήταν ευνοϊκότερες στο δεξί αντέρεισμα (παχυστρωματώδεις ψαμμίτες) σε σχέση με το αριστερό αντέρεισμα όπου εκεί θα τοποθετούνταν η σήραγγα. Εικ.3. Χαρακτηριστική διατομή του φράγματος (Ντούνιας, Καραβοκύρης, Νικολάου, 2003). Εικ.4. Τομή κατά μήκος του φράγματος (Ντούνιας, Καραβοκύρης, Νικολάου, 2003). ~ 10 ~

16 5.3 ΣΗΡΑΓΓΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ Η σήραγγα αυτή φτιάχτηκε για λόγους μεταφοράς νερού από τον ταμιευτήρα του Ευήνου στον ταμιευτήρα του Μόρνου (Εικ.4). Έτσι αυξάνονται τα αποθέματα στον Μόρνο και ενισχύεται το υδροδοτικό σύστημα των Αθηνών. Διασχίζει αρκετές περιοχές του δήμου Ναυπακτίας μέχρι να φτάσει στον ταμιευτήρα του Μόρνου που βρίσκεται ΝΑ του φράγματος του Ευήνου (Εικ.5). Εικ.5. Γεωγραφική αποτύπωση της σήραγγας μεταφοράς νερού (Wikimapia). Εικ.6. Η κάτοψη της σήραγγας ανάμεσα στους δυο ταμιευτήρες (ΥΠΕ.ΧΩ.ΔΕ). ~ 11 ~

17 Το συνολικό της μήκος της είναι 29,4km και η εσωτερική της διάμετρος 3,5m. Η μεταφορά του νερού γίνεται υπό πίεση με παροχή 27m 3 /sec. Οι γεωλογικοί σχηματισμοί που διατρέχει κατά μήκος της είναι χαρακτηριστικοί της ζώνης της Πίνδου. Οι σχηματισμοί (Εικ.6) καθώς και κάποια από τα γεωμηχανικά τους χαρακτηριστικά αναλύονται παρακάτω. Λεπτόκοκκος φλύσχης: Ουσιαστικά πρόκειται για έναν πηλιτικό φλύσχη στον οποίο εναλλάσονται λεπτές στρώσεις πηλιτών με στρώσεις από ψαμμίτες και ιλυόλιθους. Λόγω έντονης τεκτονικής στην περιοχή, εμφανίζεται με διαρρήξεις, πτυχώσεις και ρηγματώσεις. Τα γεωμηχανικά χαρακτηριστικά του μεταβάλλονται και για αυτό εμφανίζουν ένα εύρος τιμών ενώ η τεκτονική διαταραχή τους είναι ένας σημαντικός παράγοντας. Χαοτικός και ψαμμιτικός φλύσχης: Εναλλάσονται ψαμμίτες με πηλίτες σε ακανόνιστη και χαοτική μορφή. Η τεκτονική διάρρηξη είναι έντονη και σε αυτόν το σχηματισμό. Τα γεωμηχανικά χαρακτηριστικά του καθορίζονται από τους ψαμμίτες και όχι από τους πηλίτες που είναι μεταβαλλόμενοι. Ασβεστόλιθοι ηλικίας Τριδιακού και Ιουρασικού: Είναι συμπαγείς, εμφανίζονται από μέσο έως λεπτοκοκκώδεις και περιέχουν ενστρώσεις από άργιλο και κερατόλιθους. Είναι έντονα διακλασμένοι και πτυχωμένοι. Σχιστοκερατόλιθοι: Πρόκειται για λεπτές εναλλαγές από πηλίτες με κερατόλίθους καθώς και ραδιολαρίτες. Τα γεωμηχανικά χαρακτηριστικά αυτού του σχηματισμού καθορίζονται από την περιεκτικότητα κυρίως σε ραδιολαρίτες. Η απουσία μεταβατικής ζώνης μεταξύ αυτών και των ασβεστολίθων μπορεί να χαρακτηρίσει την επαφή μεταξύ τους ως μια εφίπευση, η οποία εφιπεύει το φλύσχη αυτής της περιοχής. Γενικά εμφάνισε σημαντικά προβλήματα κατά διάνοιξη της σήραγγας ενώ ο έντονος τεκτονισμός της περιοχής είναι εμφανής και σε αυτή την περίπτωση. Στους πηλίτες η βραχόμαζα χαρακτηρίζεται ως εδαφικό υλικό που μπορεί εύκολα να συνθλιφτεί. Ενώ στους κερατόλιθους η βραχόμαζα χαρακτηρίζεται ως χαλαρή με άμεση κατάρευση. Ασβεστόλιθοι ηλικίας Α. Κρητιδικού: Είναι λεπτοστρωματόδεις με ενστρώσεις από αργίλο και κονδύλους κερατολίθων. Επίσης είναι πτυχωμένοι και διακλασμένοι με ιδιότητες παρόμοιες με τους ασβεστόλιθους του Τριαδικού-Ιουρασικού. ~ 12 ~

18 Μεταβατική ζώνη: Πρόκειται για μια ζώνη που περιέχει μεταβατικούς σχηματισμούς από τον ασβεστόλιθο στο φλύσχη υπό κανονικές συνθήκες ιζηματογένεσης. Εικ.7. Γεωλογική τομή κατά μήκος της σήραγγας Ευήνου-Μόρνου (ΥΠΕ.ΧΩ.ΔΕ) Η διάνοιξη της σήραγγας έγινε συγχρόνως από τέσσερα μηχανήματα ολομέτωπης κοπής. Τα δύο ήταν από τα άκρα της σήραγγας και τα άλλα δυο από ενδιάμεση πρόσβαση. Τα δύο άκρα της σήραγγας διανοίχθηκαν με μηχανήματα ολομέτωπης κοπής (TBM) και η αντιστήριξή της έγινε με τη νέα αυστριακή μέθοδο (NATM). Μετά τη διάνοιξη, η επένδυση της σήραγγας έγινε με οπλισμένο σκυρόδεμα. Η ενδιάμεση πρόσβαση διανοίχτηκε από μηχανήματα ολομέτωπης κοπής με διπλή ασπίδα ενώ η επένδυση έγινε από προκατασκευασμένα υλικά. Η κατασκευή της σήραγγας τελειοποιήθηκε πιο νωρίς από ότι του φράγματος. Έτσι μέχρι την κατασκευή του φράγματος, η υδροληψία από τον Μόρνο γινόταν μέσω ενός προσωρινού έργου υδροδότησης που αποτελούνταν από ένα χαμηλό φράγμα φτιαγμένο από κυλινδρούμενο σκυρόδεμα που βρισκόταν στα ανάντη του κύριου φράγματος εντός των ορίων του ταμιευτήρα. Η παροχή αυτού του έργου ήταν 12m 3 /sec. 5.4 ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ Κατά στην κατασκευή του έργου στο αριστερό πρανές του ταμιευτήρα πραγματοποιήθηκαν δυο κατολισθήσεις. Η πρώτη κατολίσθηση έγινε ανάντη της εισόδου του υπερχειλιστή ενώ η δεύτερη 500m ανάντη του άξονα του φράγματος. Στην πρώτη κατολίσθηση που έγινε τη χρονιά του 1993, η αιτία ήταν οι εκσκαφές του πόδα της, που γίνονταν με σκοπό τη διάνοιξη νέας οδού προς το φράγμα. Η επιφάνεια ολίσθησης βρίσκονταν σε βάθος 25m ενώ η ολισθαίνουσα μάζα αφορούσε κολλούβια υλικά του φλύσχη ( m 3 ), που ήταν κοντά στην επαφή τους με τον υποκείμενο ψαμμιτικό φλύσχη. Τα κολλούβια του φλύσχη είναι αργιλικοί σχηματισμοί με μέση ~ 13 ~

19 ως χαμηλή πλαστικότητα. Η περιοχή του υδροφόρου ορίζοντα βρισκόταν αρκετά υψηλά. Ενώ ήδη είχαν τοποθετηθεί φρεάτια αντλήσεως του νερού, το 1994 μέσω ξαφνικής νεροποντής υπήρξε μετακίνηση κατά 20m της ήδη ενεργοποιημένης ολισθαίνουσας μάζας. Για να σταθεροποιηθούν οριστικά αυτές οι μετακινήσεις έλαβαν χώρα ορισμένα πιο αξιόπιστα μέτρα. Αυτά ήταν έργα με σκοπό τον έλεγχο της επιφανειακής απορροής του νερού όπως τα ρέματα που εισέρεαν στην κατολίσθηση. Αλλά και κατασκευές αποστραγγιστικών σηράγγων από εκτοξευμένο σκυρόδεμα που διέρχονταν κάτω από την κατολίσθηση μέσα στον ψαμμιτικό φλύσχη. Ακόμα και κάποια αποστραγγιστικά φρεάτια. Εικ.8. Γενική άποψη της κατολίσθησης (Ντούνιας, Καραβοκύρης, Νικολάου, 2003). Η δεύτερη κατολίσθηση έλαβε μέρος και αυτή το έτος Αρχικά παρατηρήθηκε ερπυσμός στο αριστερό πρανές 100m πάνω από τη ανώτατη στάθμη του ταμιευτήρα και 500m ανάντη του άξονα του φράγματος. Η αιτία ήταν κάποιες ρωγμές στους τοίχους του οχετού. Αυτές οι ρωγμές ύστερα από μια περίοδο μεγάλης υγρασίας διευρύνθηκαν και επήλθε καθίζηση εκατέρωθεν του φράγματος της τάξεως των 3m. Το βάθος της κατολίσθησης ήταν περίπου 20m, στην επαφή του μανδύα αποσάρθρωσης του φλύσχη με υποκείμενο φλύσχη που αποτελείται από εναλλαγές ~ 14 ~

20 ψαμμιτών με ιλυολίθους. Η στάθμη του υδροφόρου ορίζοντα βρέθηκε και σε αυτή την περίπτωση αρκετά ψηλά. Τα μέτρα σταθεροποίησης αυτής της κατολίσθησης ήταν: 1. H εκτροπή του χειμάρρου που τη διέτρεχε σε παρακείμενο χείμαρρο. 2. Κατασκευές αποστραγγιστικών σηράγγων 3. Kατασκευή επιχώματος στον πόδα της κατολίσθησης από προϊόντα εκσκαφών του φράγματος, στο επίπεδο της κοίτης για να αποτραπεί η γενικευμένη ολίσθηση του πρανούς. 6.ΓΕΩΛΟΓΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ 6.1ΛΙΘΟΛΟΓΙΑ H περιοχή του έργου ανήκει στη ζώνη Ωλονού-Πίνδου (Εξωτερικές Ελληνίδες γεωτεκτονικές ζώνες). Πρόκειται για μια ενότητα που χαρακτηρίζεται από πελαγική ιζηματογένεση από το Τριαδικό μέχρι το Α. Κρητιδικό. Η μετάβαση από τη βιοχημική στην κλαστική ιζηματογένεση γίνεται με μεταβατικά στρώματα στα οποία μειώνονται οι ασβεστολιθικοί σχηματισμοί και υπερυσχύει ο φλύσχης. Τα ιζήματα από τα οποία δομείται αυτή η ζώνη, βρίσκονται σε συνέχεια από το Τριαδικό μέχρι το Ηώκαινο. Από εκεί και μετά (Ηώκαινο μέχρι Κ.Ολιγόκαινο) η ζώνη αυτή πτυχώθηκε, αναδύθηκε και προωθήθηκε ως κάλυμμα του εξωτερικού Ελληνικού τόξου που αντιπροσωπεύεται από τις δυτικότερες ζώνες. Η ενότητα αυτή (Δ. Παπανικολάου, 1986) αποτελεί το τυπικότερο κάλυμμα στον Ελλαδικό χώρο. Τα ιζήματα που επικρατούσαν μέχρι το τέλος του Κρητιδικού ήταν ανθρακικά και πυριτικά ενώ από εκεί και μετά αρχίζει η απόθεση του φλύσχη. Οι σχηματισμοί που συναντήθηκαν στην περιοχή του φράγματος χωρίζονται σε αλπικούς και μεταλπικούς ή αλλιώς τεταρτογενείς. Οι τεταρτογενείς σχηματισμοί παρουσιάζουν περιορισμένη εξάπλωση. Είναι εκείνοι που αποτέθηκαν μετά την τελική πτύχωση και ανύψωση των Αλπικών σχηματισμών. Τα υλικά τους προέρχονται από τη διάβρωση των παρακείμενων αλπικών σχηματισμών. Ενώ η μεταφορά των υλικών αυτών έγινε με τη δράση του νερού και της βαρύτητας ~ 15 ~

21 Η περιγραφή από τους παλαιότερους ως προς τους νεότερους σχηματισμούς είναι η παρακάτω: Αλπικοί σχηματισμοί Κερατόλιθοι με ηλικία από Α. Ιουρασικό μέχρι Κ. Κρητιδικό. Αυτοί οι κερατόλιθοι περιέχουν μεγάλο αριθμό ακτινόζωων και άλλων απολιθωμάτων ενώ τοπικά παρεμβάλλονται πηλίτες και μάργες. Ο πρώτος φλύσχης με ηλικία από Κενομάνιο μέχρι Τουρώνιο. Αποτελείται από αργιλικούς σχιστόλιθους, πηλίτες, ψαμμίτες και κλαστικούς ασβεστόλιθους. Ο σχηματισμός αυτός δεν παρουσιάζει χαρακτηριστικά φλύσχη. Ασβεστόλιθοι με ηλικία από Τουρώνιο μέχρι Μαιστρίχτιο. Τα χρώματά τους ποικίλουν και είναι από λεπτοπλακώδεις έως μεσοστρωματόδεις. Ορίζοντας μεταβατικών σχηματισμών με ηλικία από Μαιστρίχτιο μέχρι Παλαιόκαινο. Εναλλαγές από ασβεστόλιθους ηλικίας Α.Κρητιδικού με κλαστικούς και μαργαικούς ασβεστόλιθους καθώς και ψαμμίτες, μάργες και αργιλικούς σχιστόλιθους. Φλύσχης με ηλικία από Παλαιόκαινο μέχρι Ηώκαινο. Στα κατώτερα τμήματά του αποτελείται από αργιλικούς σχιστόλιθους στη συνέχεια παρεμβάλλονται κροκαλοπαγή και στα ανώτερα τμήματά του συναντώνται ψαμμίτες. Ο φλύσχης αυτός επικρατεί σε επιφανειακή ανάπτυξη. Μεταλπικοί (Τεταρτογενείς) σχηματισμοί Ποτάμιες αναβαθμίδες. Πρόκειται για μικρού πάχους αδρομερείς σχηματισμούς που αναπτύσσονται στα πρανή της κοίτης του Ευήνου. Κορήματα τα οποία είναι πλευρικά ή έχουν τη μορφή κώνων. Η σύστασή και η κοκκομετρία τους ποικίλει. Σχηματίστηκαν από την αποσάρθρωση του φλύσχη και των ασβεστολίθων. Η ηλικία τους τοποθετείται στην τελευταία παγετώδη περίοδο. Μανδύας αποσάρθρωσης μικρού πάχους και περιέχει άργιλο, ιλύ, άμμο και τεμάχια ψαμμίτη. Αποθέσεις κοίτης ποταμών και χειμάρρων. Περιέχουν ασύνδετα υλικά που το μέγεθος, η προέλευση και το πάχος τους ποικίλουν. Καλύπτουν την κοίτη του Ευήνου και των παραποτάμων του. Χρονολογούνται γύρω στο Πλειστόκαινο. ~ 16 ~

22 Αλλουβιακές αποθέσεις που έχουν περιορισμένη ανάπτυξη και αποτελούνται από αργίλους, άμμους και χάλικες. 6.2 ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ Η ενότητα του Ωλονού-Πίνδου αποτελεί ένα μεγάλο τεκτονικό κάλυμμα. Η τεκτονική στη ζώνη αυτή εκδηλώνεται έντονα μέσω πτυχών, διακλάσεων, εφιπεύσεων και ρηγμάτων. Τα στρώματα είναι έντονα πτυχωμένα με κεκλιμένες έως ανεστραμμένες πτυχές, αξονικής διεύθυνσης ΒΔ-ΝΑ. Η πτύχωση αυτή οφείλεται στην αυξημένη πλαστικότητα των λεπτοπλακωδών ασβεστολίθων και στις εναλλαγές τους με κλαστικά ιζήματα. Τεκτονισμός εκδηλώνεται επίσης με εφιπεύσεις και λεπιώσεις με διευθύνσεις παράλληλες στους άξονες των πτυχών. Οι κινήσεις αυτές οφείλονται σε συμπιεστικές δυνάμεις με διεύθυνση από ανατολή στη δύση. Τα ρήγματα έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη αυτής της περιοχής. Έχουν διεύθυνση ΒΑ και εκτείνονται σε μεγάλο μήκος. Το μεγαλύτερο ποσοστό των ρηγμάτων που έχουν χαρτογραφηθεί είναι κανονικά, όμως έχουν βρεθεί και οριζόντιας μετατόπισης καθώς και ανάστροφα ρήγματα (Λέκκας et al., 1997). Τα ρήγματα αυτά είναι δυνατό να μετατραπούν σε εστίες σεισμών καθώς και να ενεργοποιήσουν άλλα ρήγματα της γύρω περιοχής. 7.ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ 7.1 ΘΕΣΗ ΤΟΥ ΦΡΑΓΑΜΑΤΟΣ Οι τεχνικογεωλογικές συνθήκες στη θέση του φράγματος διερευνήθηκαν μέσω χάρτη κλίμακας 1:1000. Από τα αποτελέσματα της διερεύνησης προέκυψαν οι διάφοροι λιθολογικοί σχηματισμοί που δομούν κάθε σημείο του φράγματος. Πιο συγκεκριμένα κατά μήκος του άξονα και στα πρανή της κοίτης του φράγματος επικρατούν παχυστρωματώδεις ψαμμίτες του φλύσχη. Οι ψαμμίτες αυτοί έχουν τη μορφή πάγκων που περιέχουν αραιές και λεπτές ενστρώσεις ιλυολίθων, λεπτόκοκκους έως μεσόκοκκους ψαμμίτες και λεπτές παρεμβολές λεπτοπλακωδών ασβεστολίθων. Το πάχος των λεπτόκοκκων έως μεσόκοκκων ψαμμιτών είναι περίπου στα 0,5-4m ενώ των ιλυολιθικών ~ 17 ~

23 ενστρώσεων όχι παραπάνω από 10cm. Εκατέρωθεν του άξονα του φράγματος παρατηρούνται ιζήματα από τη χαοτική φάση του φλύσχη. Τα ιζήματα αυτά έχουν υποστεί έντονη τεκτονική καταπόνιση ενώ πρόκειται για εναλλαγές ψαμμιτών και ιλυολίθων. Μέσω φωτογεωλογικής έρευνας στη θέση του φράγματος εντοπίστηκαν τεκτονικές γραμμές των οποίων η παρουσία επιβεβαιώθηκε και από γεωφυσικές έρευνες. Στη θέση της γέφυρας που βρίσκεται στη δυτική όχθη του ποταμού εντοπίστηκε ένα ρήγμα. Το ρήγμα αυτό ήταν η αιτία της αλλαγής του άξονα του φράγματος. Στα πρανή θεμελίωσης του φράγματος, σε περιοχές όπου αποκαλύπτεται το υπόβαθρο έγιναν μετρήσεις των ασυνεχειών. Σε κάθε περιοχή της αποκάλυψης του υποβάθρου έγιναν στερεογραφικές προβολές των κύριων επιπέδων των ασυνεχειών, του μέσου επίπεδου πρανούς στην αντίστοιχη θέση καθώς και της γωνίας τριβής των αντίστοιχων σχηματισμών. Από την ανάλυση αυτών των στερεογραφικών προβολών διερευνήθηκαν πιθανοί μηχανισμοί αστοχίας σε κάθε θέση καθώς και η μέγιστη ασφαλής κλίση με την οποία μπορεί να διαμορφωθεί τεχνητό πρανές με την ίδια διεύθυνση. Έτσι το συμπέρασμα από αυτή την ανάλυση ήταν: Στο δεξί πρανές εντοπίστηκαν δυο θέσεις όπου κυριαρχεί η ψαμμιτική φάση η μέγιστη ασφαλής κλίση κυμαίνεται από 32 ο έως 78 ο. Στο αριστερό πρανές όπου επικρατεί η ίδια φάση η μέγιστη ασφαλής κλίση κυμαίνεται από 22 ο έως 58 ο. 7.2 ΛΕΚΑΝΗ ΚΑΤΑΚΛΥΣΗΣ Οι κύριοι λιθολογικοί σχηματισμοί της λεκάνης κατάκλυσης είναι ιζήματα του φλύσχη τα οποία σε μεγάλο τμήμα καλύπτονται από το μανδύα αποσάρθρωσης. Στις κοίτες του Ευήνου καθώς και του παραποτάμου Κλινοβίτη εντοπίζονται κορήματα και ποτάμιες αποθέσεις σημαντικής έκτασης. Οι ποτάμιες αυτές αποθέσεις, μέσω γεωφυσικών διασκοπήσεων υπολογίστηκαν ότι έχουν πάχος από 10 έως 30m. Ο πυθμένας της κοίτης είναι πυλιτικής σύστασης σχηματισμός του φλύσχη και έχει πάχος από 50 έως 150m ενώ ο υπολογισμός του έγινε πάλι μέσω γεωφυσικής διασκόπισης. Ως προς τις συνθήκες ευστάθειας των πρανών στη λεκάνη κατάκλυσης διαπιστώθηκαν τα παρακάτω: ~ 18 ~

24 Οι κατολισθήσεις που είχαν παρατηρηθεί πριν από 40 χρόνια από την κατασκευή του φράγματος είχαν σταθεροποιηθεί. Ενώ μικρής έκτασης και αβαθείς κατολισθήσεις παρατηρήθηκαν σε διάφορες θέσεις. 8.ΥΔΡΟΓΕΩΛΟΓΙΑ 8.1 ΘΕΣΗ ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ Ιζήματα του φλύσχη που θεωρούνται πρακτικά αδιαπέρατα δομούν τον άξονα το φράγματος. Σε διάφορες δοκιμές που έγιναν για τον υπολογισμό της υδροπερατότητας του φλύσχη προέκυψαν τιμές ιδιαίτερα χαμηλές για το συντελεστή διαπερατότητας με k=10-4 cm/sec έως 10-6 cm/sec. Επίσης από διάφορες έρευνες προέκυψε ότι η στάθμη του υδροφόρου ορίζοντα είναι υψηλή έτσι δεν υπάρχει κίνδυνος διαφυγών. 8.2 ΛΕΚΑΝΗ ΚΑΤΑΚΛΥΣΗΣ Η κύρια δομή της είναι από ιζήματα του φλύσχη όπως στη θέση του φράγματος, στο ανάντη και στο ανατολικό της τμήμα δομείται από ασβεστόλιθους ηλικίας Κρητιδικού. Ο κύριος όγκος των αποθεμάτων νερού κατά τη λειτουργία του φράγματος θα συγκεντρώνεται στις περιοχές του φλύσχη, έτσι από έρευνες που έγιναν για την υδροπερατότητά του προέκυψαν αποτελέσματα ίδια με την περιοχή του φράγματος, δηλαδή ότι είναι στεγανός. Για τον ασβεστόλιθο έγιναν πρόσθετες γεωτρήσεις στις οποίες τοποθετήθηκαν πιεζόμετρα. Τα αποτελέσματα της έρευνας οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι ο υπόγειος υδροφόρος ορίζοντας βρίσκεται ψηλότερα από την κοίτη του ποταμού και ότι η υδραυλική κλίση διεύθυνση και φορά προς αυτόν. Επίσης λόγω της δευτερογενούς υδροπερατότητας που παρατηρήθηκε στη θέση του Προφήτη Ηλία κρίθηκε αναγκαία η περαιτέρω έρευνα για τον προσδιορισμό της στάθμης του υδροφόρου ορίζοντα και της κατεύθυνσης των γραμμών ροής. ~ 19 ~

25 9. ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ Η ευρύτερη περιοχή μελέτης διαθέτει ένα σημαντικό σεισμικό ιστορικό. Θεωρείται αρκετά σεισμικά επιβαρυμένη περιοχή επειδή πολλά από τα ρήγματά της είναι ενεργά. Από το 1901 έως το 1986 έχουν καταγραφεί 7 ισχυρές δονήσεις μεγέθους μεγαλύτερου των 6 Richter. Από χάρτη περιοχών σεισμικής επικινδυνότητας (Εικ.9, η τοποθεσία του φράγματος ανήκει στη ζώνη 2, με μέτρια σεισμική δραστηριότητα και με επιτάχυνση εδάφους γύρω στα 0,24g. Περιοχή φράγματος Εικ.9. Σεισμική επικινδυνότητα στη θέση του φράγματος και στον ευρύτερο Ελληνικό χώρο. Βέβαια από τη λειτουργεία αυτού του φράγματος ενδέχεται αύξηση της σεισμικότητας στην ευρύτερη περιοχή. Από σχετική ανάλυση του φράγματος, από το Υ.ΠΕ.ΧΩ.ΔΕ το 1992, βασικός παράγοντας για την αύξηση της σεισμικότητας είναι το ύψος του ταμιευτήρα. Σε ταμιευτήρες <100m δεν παρατηρήθηκαν αλλαγές στη συχνότητα των σεισμών όπως συμβαίνει και σε αυτόν του Ευήνου. Το μέγεθος των σεισμών που ενδέχεται να προκληθούν εξαρτάται από το υπάρχον σύστημα ρηγμάτων. Όπως αναφέρθηκε λίγο παραπάνω η περιοχή μελέτης ανήκει στη ζώνη 2 του χάρτη σεισμικής επικινδυνότητας που αντιστοιχεί σε κλίμακα μεγέθους ~ 20 ~

26 των 5,7 Richter. Έτσι συμπεραίνεται πως αν προκληθούν σεισμοί από τον ταμιευτήρα θα είναι μέτριου μεγέθους. 10.ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΥΡΩ ΠΕΡΙΟΧΗ Υδροφορία Η επιφανειακή υδροφορία του ποταμού στην περιοχή του φράγματος παρουσιάζει έντονες διακυμάνσεις. Σύμφωνα με τις υπάρχουσες μετρήσεις από τον υδρομετρικό σταθμό της περιοχής Αγ. Δημητρίου (θέση φράγματος), η μέση ετήσια παροχή του ποταμού είναι της τάξης των 10m 3 /sec. Οι μετρήσεις απεικονίζονται στον παρακάτω πίνακα. Εικ.10. Mέσες μηνιαίες παροχές στη θέση του φράγματος (ΥΠ.ΧΩ.ΔΕ, 1992). Σύμφωνα με προμελέτες από το ΥΠ.ΧΩ.ΔΕ, εκτιμάται πως με τη λειτουργία του φράγματος θα δεσμεύεται το υδατικό δυναμικό του Ευήνου ποταμού. Ιδιαίτερα στο δέλτα του ποταμού η δέσμευση αυτή του νερού μειώνει τη ροή του έως και 34% ανά έτος. Το δέλτα αυτό έχει διαμορφωθεί στις εκβολές του ποταμού, εκεί αναπτύσσονται σημαντικοί υγροβιότοποι οι οποίοι έχουν χαρακτηρισθεί ως προστατευόμενες περιοχές βάση της συνθήκης Ramsar. Για το λόγο αυτό έχει τεθεί ως όρος η ελάχιστη παροχή του ποταμού να είναι 1m 3 /sec, έτσι ώστε να εξασφαλιστεί μεγαλύτερη ροή. ~ 21 ~

27 Από τη μείωση της επιφανειακής απορροής λόγω της μεταφοράς του νερού στην Αθήνα, θα επηρεαστούν ως ένα βαθμό η ανθρώπινες δραστηριότητες καθώς και το φυσικό περιβάλλον. Αυτός ο επηρεασμός δικαιολογείται από τις κύριες ασχολίες των κατοίκων της περιοχής, που είναι η καλλιέργεια της γης κατά την οποία απαιτούνται μεγάλες ποσότητες νερού για άρδευση. Επίσης στην περιοχή αυτή ευδοκιμούν οικοσυστήματα που αποτελούνται από δάση και περιοχές με φυσική βλάστηση, η διατήρηση των οποίων εξαρτάται από την ύπαρξη νερού. Στην Εικ.. απεικονίζονται οι χρήσεις γης στα τμήματα της λεκάνης απορροής από τη θέση του φράγματος μέχρι τις εκβολές του ποταμού. Εικ.11. Οι χρήσεις γης από τις εκβολές του ποταμού μέχρι τη θέση του φράγματος (Καρύμπαλης, 2009). Τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των επιφανειακών νερών στην περιοχή Αγ. Δημητρίου, επηρεάζονται από τα γεωχημικά χαρακτηριστικά της λεκάνης απορροής του Ευήνου. Οι φυσικοχημικές παράμετροι των επιφανειακών νερών παρουσιάζουν ευνοϊκά αποτελέσματα. Τα νερά είναι υπερκορεσμένα σε O2 και δεν έχει βρεθεί διαλυμένο CO2. Τα αποτελέσματα δίνονται στον παρακάτω πίνακα. ~ 22 ~

28 Εικ.12. Φυσικοχημικά χαρακτηριστικά επιφανειακών νερών (ΥΠ.ΧΩ.ΔΕ, 1991) Η υπόγεια υδροφορία επηρεάζεται εξίσου από τη λειτουργία του φράγματος. Συγκεκριμένα στην περιοχή του δέλτα του ποταμού όπου επικρατούν υδροπερατοί σχηματισμοί και αναμένεται να υπάρχει μεγάλο ποσοστό κατείσδησης, έχει παρατηρηθεί πως η στάθμη του υδροφόρου ορίζοντα έχει μειωθεί κατά 3m, λόγω της λειτουργίας του φράγματος. Στερεοπαροχή Η στερεοπαροχή (προσφορά φερτών υλικών) στο δέλτα του Ευήνου πριν από την κατασκευή του φράγματος ήταν από 1,5 έως 2 εκ. τόνοι ανά έτος, ενώ η συμμετοχή της λεκάνης του Αγ.Δημητρίου στη συνολική στερεοπαροχή του ποταμού είναι το 25 με 30%. Μετά τη λειτουργία του φράγματος θεωρείται πως θα μειωθεί το ποσοστό της στερεοπαροχής. Αυτή η μείωση οφείλεται στην εν μέρει κατακράτηση των φερτών υλικών από τον ταμιευτήρα ενώ το υπόλοιπο ποσοστό των φερτών υλικών θα παρασέρνεται προς τον Μόρνο μέσω της ενωτικής τους σήραγγας (μόνο το 57% των φερτών υλικών θα διέρχεται). Η κατακράτηση των φερτών υλικών από τον ταμιευτήρα γίνεται επειδή ελαττώνεται η ταχύτητα ροής του νερού, συνεπώς και η μεταφορική του ικανότητα. Επίσης λόγω της ελάττωσης παροχής του νερού άρα και της διαβρωτικής του ικανότητας, είναι επόμενο ότι η μείωση των φερτών υλικών θα αυξηθεί. ~ 23 ~

29 Μορφολογία Η αλλοίωση της μορφολογίας λόγω του φράγματος αναφέρεται κυρίως στην πεδινή περιοχή του κάτω τμήματος του Ευήνου ποταμού. Πιο συγκεκριμένα το φράγμα στερεί από την αλλουβιακή πεδιάδα και το δέλτα τα φερτά υλικά, τα οποία συγκροτούνται από τον ταμιευτήρα και την ενωτική του σήραγγα με το φράγμα του Μόρνου. Αυτή η ελάττωση των φερτών υλικών επηρεάζει την περιοχή της ακτογραμμής του δέλτα όπου λόγω κυματισμών και ρευμάτων διαβρώνεται η χέρσος. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα να περιορίζεται σταδιακά η έκταση του δέλτα, να μειώνονται οι καλλιεργήσιμες εκτάσεις καθώς και οι υγροβιότοποι. Η διάβρωση αυτή ενδέχεται να επηρεάσει και τις λιμνοθάλασσες του Μεσολογγίου και Κλείσοβας. Από λιμνοθάλασσες θα μετατραπούν σε θάλασσες επειδή θα μειωθεί η προσφορά των φερτών τους υλικών, θα διαβρωθούν και έτσι θα γίνουν ένα με τη θάλασσα. 11. ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ Παρακάτω παρουσιάζονται καθώς και αναλύονται τα αποτελέσματα της εδαφοτεχνικής έρευνας που αφορά τις γεωλογικές και γεωτεχνικές συνθήκες στην περιοχή του φράγματος Ευήνου. Σκοπός της παρουσίασης αυτής είναι η αναγνώριση της σύστασης του υπεδάφους καθώς και η εκτίμηση της αντοχής του. Πιο συγκεκριμένα: Η στρωματογραφία του εδάφους, δηλαδή η εύρεση του βάθους και του πάχους κάθε στρώσης. Η καταγραφή της στάθμης του υπογείου ορίζοντα, κατά τη διάρκεια της κατασκευής καθώς και μετά την ολοκλήρωση του έργου. Ο προσδιορισμός των φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων του υπεδάφους, μέσω δοκιμών εργαστηρίου και επί τόπου. ~ 24 ~

30 12. ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΕΡΓΑΣΙΕΣ Στις επιτόπου ερευνητικές αυτές εργασίες εκτελέστηκαν: δειγματοληπτικές γεωτρήσεις με περιστροφικό γεωτρύπανο, συνεχής δειγματοληψία, δοκιμές εισπιέσεως LUGEON και μετρήσεις της στάθμης του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα με την εγκατάσταση πιεζομέτρων ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΠΤΙΚΕΣ ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ Οι γεωτρήσεις που πραγματοποιήθηκαν στο σύνολο είναι 26, με βάθη των οποίων το εύρος κυμαίνεται από 20m έως 200m. Οι γεωτρήσεις αυτές λόγω του επείγοντος χαρακτήρα του έργου εκτελέσθηκαν με τη σύγχρονη απασχόληση 8 περιστροφικών γεωτρυπάνων. Η διάτρηση έγινε μέσω εισπίεσης νερού καθώς και με τη χρήση των κατάλληλων κοπτικών μέσων σύμφωνα με ορίζουσες προδιαγραφές. Για την αποφυγή της μείωσης του ποσοστού πυρηνοληψίας αλλά και του θρυμματισμού των πετρωμάτων από την απόπλυση και τη διαταραχή του εδάφους, χρησιμοποιήθηκε ο καταλληλότερος εξοπλισμός, ανάλογα με τη σύσταση του υπεδάφους. Έτσι εφαρμόστηκε η βέλτιστη τεχνική διατρήσεως. Στη συνέχεια δίνεται πίνακας όπου παρουσιάζονται όλες οι γεωτρήσεις (26) που διεξήχθησαν στο χώρο του φράγματος. Ο πίνακας αυτός προβάλλει τα συγκεκριμένα βάθη των γεωτρήσεων, τις συντεταγμένες τους, το απόλυτο υψόμετρό τους, τη θέση στην οποία πραγματοποιήθηκαν καθώς και το χρόνο εκτέλεσής τους. ~ 25 ~

31 ~ 26 ~

32 Εικ.13. Χαρακτηριστικά γεωτρήσεων 12.2 ΣΤΑΘΜΗ ΤΟΥ ΥΠΟΓΕΙΟΥ ΥΔΡΟΦΟΡΟΥ ΟΡΙΖΟΝΤΑ Η στάθμη του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα μετρήθηκε μέσω των γεωτρήσεων αλλά και από τα πιεζόμετρα που τοποθετήθηκαν μέσα στις γεωτρήσεις. Τα πιεζόμετρα αυτά συμβάλλουν στην παρακολούθηση της εξέλιξης του υδροφόρου με το πέρασμα των χρόνων. Στον παρακάτω πίνακα δίνεται για κάθε γεώτρηση το βάθος του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα και η ημερομηνία της κάθε μέτρησης. Σε γεωτρήσεις στις οποίες δεν είχε τοποθετηθεί πιεζόμετρο όπως η κοίτη του ποταμού δίνονται οι τελευταίες μετρήσεις πριν την ολοκλήρωσή τους. ~ 27 ~

33 ~ 28 ~

34 Εικ.14. Το βάθος του υπογείου νερού στις γεωτρήσεις 12.3 ΔΟΚΙΜΕΣ ΕΙΣΠΙΕΣΕΩΣ LUGEON Η δοκιμή αυτή εφαρμόστηκε για τον προσδιορισμό της διαπερατότητας των βραχωδών σχηματισμών ενώ εκτελέσθηκε επιλεκτικά σε κάθε γεώτρηση. Κατά τη δοκιμή αυτή μετριέται το ποσό του απορροφημένου νερού σε κάθε σχηματισμό της γεώτρησης σε συνάρτηση με το χρόνο. Η συγκεκριμένη ποσότητα νερού, εισπιέζεται με διάφορες βαθμίδες πιέσεως στον ανιόντα και κατιόντα κλάδο της γεώτρησης και έτσι προσδιορίζεται ο συντελεστής διαπερατότητας στο κάθε βάθος της δοκιμής. Στον πίνακα που ακολουθεί δίνεται ενδεικτικά για τη γεώτρηση Β1 το βάθος του εισπιεζόμενου τμήματος της κάθε δοκιμής, ο συντελεστής διαπερατότητας και η τιμή LUGEON. Στην τιμή LUGEON με n1 συμβολίζεται ο ανιόν κλάδος ενώ με n2 ο κατιόν. ~ 29 ~

35 Εικ.15. Δοκιμές εισπιέσεως LUGEON στη γεώτρηση Β ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ Το είδος των δοκιμών προσαρμόστηκε ανάλογα με τη φύση του εδάφους, τη δειγματοληψία και τον σκοπό της έρευνας. Η επεξεργασία των αποτελεσμάτων από τις δοκιμές έγινε μέσω της χρήσης ηλεκτρονικού υπολογιστή. Ο υπολογιστής τροφοδοτείται με τις εργαστηριακές μετρήσεις και δίνει τα ανάλογα διαγράμματα καθώς και πίνακες. Παρακάτω παρουσιάζονται και αναλύονται οι εργαστηριακές δοκιμές καθώς και τα αποτελέσματά τους. Οι δοκιμές έχουν αρκετά στοιχεία από το βιβλίο Τεχνική Γεωλογία των καθηγητών Γ. Κούκη και Ν. Σαμπατακάκη. ~ 30 ~

36 13.1 Δοκιμές βραχομηχανικής Δοκιμή ανεμπόδιστης θλίψης Η δοκιμή αυτή έχει σαν στόχο τον άμεσο και ακριβή προσδιορισμό της αντοχής του πετρώματος σε μονοαξονική θλίψη. Επίσης υπολογίζεται η παραμόρφωση που δέχεται το δοκίμιο καθώς και το μέτρο ελαστικότητάς του. Κατά την εκτέλεση της δοκιμής, τα δοκίμια έχουν κυλινδρικό σχήμα με συγκεκριμένο ύψος και διάμετρο. Καταγράφεται το βάρος τους (ξερό και υγρό) για τον υπολογισμό της πυκνότητάς τους (φαινόμενο βάρος). Στη συνέχεια τοποθετούνται στη μηχανή φόρτισης (πρέσα), η οποία ασκεί φορτίο, αξονικά ή διαμετρικά, γνωστής τιμής πάνω στο δοκίμιο. Το φορτίο αυτό ασκείται στο δοκίμιο με μια σταθερή και βαθμιαία ταχύτητα και έτσι από το βαθμό της θραύσης του υπολογίζεται η αντοχή του δοκιμίου (φορτίο/επιφάνεια). Η παραμόρφωση υπολογίζεται από το βαθμό μεταβολής του πλάτους και του μήκους του δοκιμίου. Το μέτρο ελαστικότητας (στη συγκεκριμένη περίπτωση Young) είναι ο λόγος της τάσης προς την παραμόρφωση κατά μήκος του δοκιμίου, εξαρτάται από το υλικό που παραμορφώνεται. Προσδιορισμός του πορώδους και της πυκνότητας Η δοκιμή αυτή έχει σκοπό τον υπολογισμό του πορώδους και της πυκνότητας ενός δοκιμίου, με τη μέθοδο της άνωσης και της συσκευής κενού. Κατά την εκτέλεση της δοκιμής, ένα δείγμα πετρώματος από δέκα τουλάχιστον τεμάχια ακανόνιστου σχήματος, ξεπλένεται για την απομάκρυνση της σκόνης. Στη συνέχεια το δείγμα τοποθετείται σε συσκευή δημιουργίας κενού, όπου και παραμένει στο νερό ώστε να κορεστεί. Η συσκευή αυτή ανακινείται συχνά για να απομακρυνθούν οι φυσαλίδες του αέρα. Αργότερα το δείγμα απομακρύνεται από τη συσκευή και τοποθετείται σε ειδικό δοχείο στο κέντρο ενός ζυγού ενώ εκεί βυθίζεται σε νερό. Στο σημείο αυτό υπολογίζεται η μάζα του εβαπτισμένου δείγματος. Ύστερα καθαρίζεται το δοχείο και προσδιορίζεται η μάζα του. Αφού σφογγισθούν τα τεμάχια του δείγματος με υγρό πανί και με προσοχή ώστε να απομακρυνθεί μόνο το νερό και όχι κάποιο χαλαρό κομμάτι από το πέτρωμα, τοποθετούνται ξανά στο δοχείο, σφραγίζονται με πώμα και υπολογίζεται η μάζα τους. Αργότερα το καλάθι αποσφραγίζεται και τοποθετείται σε φούρνο. Το δείγμα τότε ξερένεται και ~ 31 ~

37 τοποθετείται στο δοχείο ενώ και τα δύο μπαίνουν στον ξηραντήρα με σκοπό τον υπολογισμό της μάζας του δοχείου με το ξηρό δείγμα. Το πορώδες λοιπόν προσδιορίζεται ως o λόγος του όγκου των πόρων προς τον συνολικό όγκο του δείγματος. Ο όγκος των πόρων υπολογίζεται σαν ο λόγος της διαφοράς της μάζας του ξηρού δείγματος από το υγρό δείγμα προς την πυκνότητα του νερού που θεωρείται γνωστή (=1gr/cm 3 ). Ο συνολικός όγκος του δείγματος υπολογίζεται ως ο λόγος της διαφοράς της μάζας του εβαπτισμένου δείγματος από τη μάζα του υγρού δείγματος προς την πυκνότητα του νερού. Η πυκνότητα δίνεται από το λόγο της συνολικής μάζας του δείγματος προς το συνολικό όγκο του δείγματος. Προσδιορισμός υδατοαπορροφητικότητας Υδατοαπορροφιτικότητα είναι η ικανότητα κάθε πετρώματος να απορροφά νερό. Ο έλεγχος της υδροαπορροφητικότητας γίνεται με δυο τρόπους: Ο πρώτος τρόπος γίνεται με φυσικό έλεγχο. Τα δοκίμια αρχικά αποξηρένονται και προσδιορίζεται η ξηρή μάζα τους. Τοποθετούνται κατάλληλα δοκίμια μέσα σε ένα δοχείο με νερό, όπου το ύψος του νερού αυξάνει σταδιακά, μέχρι να καλύψει τα δοκίμια. Μετά τη διαδικασία αυτή τα δοκίμια σκουπίζονται, ζυγίζονται ώστε να προσδιοριστεί το βάρος τους. Στη συνέχεια τοποθετούνται πάλι μέσα στο νερό και ξαναζυγίζονται, η ίδια διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρι να σταθεροποιηθεί το βάρος τους. Όταν γίνει σταθερό το βάρος τους σημαίνει ότι έχουν κορεστεί με νερό και τότε υπολογίζεται η κορεσμένη μάζα τους. Τότε από τη διαφορά της κορεσμένης αυτής μάζας από την ξηρή τους μάζα μπορεί να προσδιοριστεί η ποσότητα του νερού που απορρόφησαν τα δοκίμια ώστε να κορεστούν. Ο δεύτερος τρόπος γίνεται με μηχανικό έλεγχο. Τα δοκίμια αποξηρένονται και ζυγίζονται ώστε να προσδιορισθεί η ξηρή μάζα τους. Στη συνέχεια τα δοκίμια τοποθετούνται σε ειδικό καλάθι της συσκευής υδροαπορρόφησης, μέσα στην κοιλότητα της κεφαλής πίεσης. Σε αυτή την κοιλότητα δέχονται διάφορες βαθμίδες πίεσης από το νερό και αφού απαλλαχθούν από τον εσώκλειστο αέρα σταθεροποιείται το βάρος τους. Αργότερα σκουπίζονται και ζυγίζονται ώστε να βρεθεί η κορεσμένη μάζα τους. Ενώ από τη διαφορά της κορεσμένης από τη ξηρή μάζα υπολογίζεται η ποσότητα του νερού που χρειάστηκε ώστε να κορεστούν τα δείγματα. ~ 32 ~

38 Δοκιμή σημειακής φόρτισης Η δοκιμή αυτή έχει σαν σκοπό να ταξινομήσει το πέτρωμα με βάση την αντοχή του, καθώς και την εύρεση της έμμεσης αντοχής του σε μονοαξονική θλίψη. Κατά την εκτέλεση της δοκιμής, χρησιμοποιείται κυλινδρικό δοκίμιο με ορισμένες προϋποθέσεις ως προς τη διάσταση του. Αυτό τοποθετείται μεταξύ δυο κωνικών άκρων μιας ειδικής συσκευής, ώστε η φόρτιση να γίνεται στο μέσο μήκος του δοκιμίου κατά τη διάμετρό του. Το φορτίο επιβάλλεται με σταθερή και βαθμιαία ταχύτητα μέχρι τη θραύση. Μετά την εκτέλεση αυτής της δοκιμής υπολογίζεται ο δείκτης σημειακής φόρτισης Is. Ο δείκτης αυτός ισούται με το λόγο του φορτίου θραύσης P προς το τετράγωνο της ισοδύναμης διάστασης (διάμετρος) De. Όμως η ισοδύναμη αυτή διάσταση δεν παραμένει σταθερή σε όλους τους τύπους των δοκιμών όπως είναι η διαμετρική, αξονική και σε ακανόνιστο σχήμα. Για το λόγο αυτό γίνεται διόρθωση του αρχικού αυτού δείκτη ως προς μια σταθερή διάμετρο δοκιμίου. Ο νέος αυτός δείκτης ονομάζεται ανηγμένος δείκτης σημειακής φόρτισης Is(50) και η σταθερή αυτή διάμετρος είναι ίση με D =50mm. Επίσης ο δείκτης αυτός χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση των πετρωμάτων ως προς την αντοχή τους. Εικ.16. Ταξινόμηση πετρωμάτων ως προς την αντοχή τους με βάση το δείκτη σημειακής φόρτισης Ι s(50) (BIENIAWSKI, 1975). Με τη δοκιμή της σημειακής φόρτισης υπολογίζεται και ο δείκτης ανισοτροπίας αντοχής Ια. Ο δείκτης αυτός ορίζεται ως ο λόγος της μέσης τιμής του ανηγμένου δείκτη σημειακής φόρτισης Ιs(50) που μετριέται κάθετα στο επίπεδο αδυναμίας (σχιστότητα) του βραχώδους υλικού προς αυτό που μετριέται παράλληλα. Στα ισότροπα πετρώματα ο δείκτης αυτός έχει τιμές κοντά στο 1, στα ανισότροπα έχει υψηλότερες τιμές. ~ 33 ~

39 Έμμεσος προσδιορισμός της εφελκυστικής αντοχής-θλίψη κατά γενέτειρα (Brazilian test) Η δοκιμή αυτή όπως λέει και η επικεφαλίδα έχει σα σκοπό τον έμμεσο προσδιορισμό της εφελκυστικής αντοχής του πετρώματος. Κατά την εκτέλεση της δοκιμής, το δοκίμιο που είναι κυλινδρικού σχήματος τυλίγεται με χάρτινη κολλητική ταινία και τοποθετείται στη μηχανή φόρτισης. Το φορτίο που εφαρμόζεται στο δοκίμιο είναι συνεχές και με σταθερή ταχύτητα. Στη συσκευή συνήθως υπάρχει καταγραφέας της τάσης που εφαρμόζεται καθώς και της παραμόρφωσης που υφίσταται το πέτρωμα. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στο φορτίο που ασκήθηκε κατά την πρώτη θραύση ενώ καταγράφεται το μέγιστο φορτίο που επιβλήθηκε, για την ενδεχόμενη μέγιστη παραμόρφωση του δοκιμίου. Η αντοχή του ορίζεται ως ο λόγος του μέγιστου φορτίου προς την επιφάνεια. Δοκιμή χαλάρωσης Κατά τη δοκιμή αυτή εξετάζεται η ανθεκτικότητα του πετρώματος κατά τις γρήγορες διεργασίες της αποσάρθρωσης. Κατά τον υπολογισμό αυτόν περιλαμβάνονται διαδοχικοί κύκλοι (συνήθως δυο) ύγρανσης και ξήρανσης του δείγματος. Πραγματοποιείται σε δείγματα με εμφανή ίχνη αποσάρθρωσης. Κατά την εκτέλεση αυτής της δοκιμής τα δείγματα τοποθετούνται σε ειδικό φούρνο. Στη συνέχεια τοποθετούνται σε συρμάτινο μύλο, γνωστού βάρους, όπου εκεί μετριούνται τα βάρη και των δύο. Αργότερα ο μύλος αυτός μαζί με το δείγμα τοποθετείται σε ειδική συσκευή, στην οποία επίσης τοποθετείται και νερό σε συγκεκριμένη ποσότητα και θερμοκρασία. Η συσκευή αυτή αρχίζει να περιστρέφει το μύλο και τα θραύσματα του δείγματος μικρότερα των 2 mm που δημιουργούνται απομακρύνονται μέσω κοσκίνων. Η φάση αυτή αποτελεί τον πρώτο κύκλο δοκιμής όπoυ και υπολογίζεται ο δείκτης χαλάρωσης Ιd1.Ύστερα, ο μύλος μαζί με το δείγμα τοποθετείται σε φούρνο, όπου και λίγη ώρα μετά ζυγίζεται ώστε να υπολογισθεί το τελικό του βάρος. Κατά το δεύτερο κύκλο δοκιμής επαναλαμβάνονται οι διαδικασίες της περιστροφής του μύλου καθώς και του ζυγίσματος, με σκοπό να μετρηθεί το δείγμα που έχει απομείνει και ο μύλος και να υπολογιστεί ο δείκτης χαλάρωσης Ιd2. Ο τελικός αυτός δείκτης που εκφράζεται σε επί τις εκατό αναλογία συνήθως αποτελεί και παράγοντα ταξινόμησης του πετρώματος ως προς την ανθεκτικότητά του. ~ 34 ~

40 Εικ.17. Ταξινόμηση πετρωμάτων ως προς την ανθεκτικότητα τους με βάση το δείκτη χαλάρωσης Ι d2 (GAMBLE, 1971). Προσδιορισμός του φαινόμενου βάρους Κατά την εκτέλεση αυτής της δοκιμής, από ένα δείγμα πετρώματος διαμορφώνονται τρία δοκίμια με κανονικό γεωμετρικό σχήμα. Μέσω μικρομέτρου μετριούνται οι διαστάσεις των δοκιμίων για τον υπολογισμό του όγκου τους. Αργότερα τα δοκίμια ζυγίζονται και υπολογίζεται η μάζα τους. Οι μονάδες μέτρησης της μάζας από kg που χρησιμοποιούνται για την εύρεση της πυκνότητας μπορούν να μετατραπούν σε kn για την εύρεση του φαινόμενου βάρους. Η εύρεση την πυκνότητας υπολογίζεται από τον τύπο της συνολικής μάζας (σε kg) του δοκιμίου προς τον όγκο (σε m 3 ) του ενώ του φαινόμενου βάρους, πάλι από τη συνολική μάζα (σε kn/m 3 ) προς τον όγκο, η μετατροπή των kg σε kn γίνεται μέσω της σχέσης: kn=kg*9,81/1000. H παραπάνω εκτέλεση ισχύει για τον προσδιορισμό του συνολικού ή υγρού φαινόμενου βάρους-πυκνότητας, καθώς το έδαφος εμπεριέχει πάντα κάποιο ποσοστό υγρασίας. Σε περιπτώσεις που τα δοκίμια βρίσκονται σε ξερή κατάσταση, για τον υπολογισμό του ξερού φαινόμενου βάρους-πυκνότητας, αυτά αφήνονται σε ειδικό φούρνο για αρκετές ώρες και κατόπιν σε ξηραντήρα ώστε να μετρηθεί η μάζα τους. Δοκιμή ασυνεχειών Η δοκιμή αυτή έχει σα σκοπό τον προσδιορισμό της μέγιστης και παραμένουσας διατμητικής αντοχής των ασυνεχειών πετρωμάτων σαν συνάρτηση του ορθού φορτίου στο επίπεδο διάτμησης. Χρησιμοποιήθηκε για τον υπολογισμό της ευστάθειας κατά τη θεμελίωση του φράγματος. Από τη δοκιμή αυτή καθορίζεται η γωνία τριβής φ o και η φαινόμενη συνοχή c των επιφανειών των ασυνεχειών. ~ 35 ~

41 Κατά την εκτέλεση της δοκιμής, αφού προετοιμαστεί κατάλληλα το δείγμα τοποθετείται σε ειδική συσκευή. Εκεί εφαρμόζεται ορθό φορτίο μέχρι να μετατοπιστεί το δοκίμιο, από αυτό το φορτίο προς την επιφάνεια του επιπέδου διάτμησης υπολογίζεται κάθετη τάση. Στη συνέχεια εφαρμόζεται διατμητικό φορτίο και υπολογίζεται αντίστοιχα (προς την επιφάνεια του επιπέδου διάτμησης) η διατμητική τάση. Για κάθε δοκιμή κατασκευάζονται τα διαγράμματα διατμητικής τάσης - διατμητικής μετατόπισης και ορθής τάσης διατμητικής μετατόπισης. Επίσης μπορούν να κατασκευαστούν διαγράμματα της μέγιστης και παραμένουσας διατμητικής αντοχής συναρτήσει της ορθής τάσης, από τα οποία μπορούν να εξάγονται αποτελέσματα για τις παραμέτρους της διατμητικής αντοχής της ασυνέχειας. Συγκεκριμένα υπολογίζονται: H συνοχή του επιπέδου της ασυνέχειας (c), από την καμπύλη της μέγιστης διατμητικής αντοχής και η γωνία τριβής (φ ο ) Μέθοδος ορυκτολογικής μελέτης των δειγμάτων Κατά την ορυκτολογική μελέτη των δειγμάτων έλαβε μέρος η εξής διαδικασία: 1) Κατασκευάστηκαν λεπτές τομές για μικροσκοπική μελέτη. Κατά την κατασκευή αυτή το δείγμα κόπηκε με κοπτικό μηχάνημα. Για τη δημιουργία της λεπτής τομής μόνο ένα τμήμα του χρειάστηκε με διαστάσεις 1,5*2,5. Το κομμάτι πετρώματος αυτών των διαστάσεων επικολλάται σε ειδική πλάκα και λειαίνεται μέχρι ορισμένου πάχους. Το πάχος αυτό επιλέγεται ώστε τα ορυκτά που περιέχει το πέτρωμα να μπορούν να μελετηθούν κατάλληλα στο πολωτικό μικροσκόπιο. 2) Μελέτη στο μικροσκόπιο. Στη μελέτη αυτή, με βάση την αναγνώριση, των ορυκτολογικών συστατικών καθώς της υφής, δόθηκε η κατάλληλη ονομασία του κάθε πετρώματος που εξετάστηκε. Επίσης αναγνωρίστηκαν κάποια απολιθώματα καθώς και ρηγματώσεις που μπορεί να έχουν πληρωθεί με κάποιο υλικό ή ακόμα να προκύψουν μεταγενέστερα. Σε δείγμα ψαμμίτη ακόμα προσδιορίστηκε ο βαθμός ωριμότητάς του που σχετίζεται με τη συνεκτικότητά του. 3) Σε δείγμα κόνεως έγινε ακτινογραφική μελέτη με πειθλασιόμετρο ακτίνων Χ. Τμήμα του δείγματος κονιοποιήθηκε σε γουδί με αχάτη μέχρι να φτάσει τα ~ 36 ~

42 100μm. Στη συνέχεια έγινε παρασκεύασμα κόνεως και τοποθετήθηκε στο περιθλασιόμετρο ακτίνων Χ. Οι συνθήκες αυτού του οργάνου ήταν 40KV/20 ma, εύρος 4*10 2, ταχύτητα καταγραφής 1 ο / min. Επίσης χρησιμοποιήθηκαν λυχνία Cu και φίλτρο Ni. 4) Αξιολόγηση του ακτινοδιαγράμματος. Στην αξιολόγηση αυτή χρησιμοποιήθηκαν ειδικοί πίνακες όπου αναγράφονται οι χαρακτηριστικές γωνίες και ανακλάσεις (peaks) για κάθε ορυκτό. Παρακάτω παρατίθενται οι ορυκτολογικές μελέτες που έγιναν σε τυπικά δείγματα γεωτρήσεων, σε διάφορα βάθη. Τα δείγματα αναφέρονται στις 4 από τις 26 γεωτρήσεις (Β4, Β9, Β26, Δ4) ενώ τα βάθη τους κυμαίνονται από 34m έως 140,6m. Παρουσιάζονται κάποιες χαρακτηριστικές μακροσκοπικές, μικροσκοπικές καθώς και ακτινοδιαγραμματικές παρατηρήσεις. Δείγμα Β4-34m. Μερικά πυριτιωμένος απολοθωματοφόρος ασβεστόλιθος Συμπαγές ανοιχτότεφρο πέτρωμα το οποίο διασχίζεται από πολυάριθμα σπασίματα, που έχουν πληρωθεί με ασβεστίτη. Η μικροσκοπική παρατήρησή του έδειξε ότι ένα μέρος του αποτελείται από μικριτικό ασβεστόλιθο με απολιθώματα ενώ ένα άλλο τμήμα του παρουσιάζει μερική πυριτίωση (αντικατάσταση ασβεστίτη από πυρίτιο). Η αντικατάσταση αυτή έχει επηρεάσει κατά το ήμισυ το πέτρωμα το οποίο έχει μετατραπεί σε πυριτιόλιθο. Η περιοχή αυτή του πετρώματος (πυριτιομένη) εμφανίζει επίσης απολιθώματα (τρηματοφόρα). Σε όλη την τομή γίνονται αντιληπτά λεπτά φλεβίδια ασβεστίτη. Η μελέτη του ακτινοδιαγράμματος κόνεως έδειξε ότι το πέτρωμα αποτελείται από χαλαζία και ασβεστίτη. Δείγμα Β4-44,8m. Μικριτικός ασβεστόλιθος Συμπαγές πέτρωμα τεφροπράσινου χρώματος. Διασχίζεται από πολύ λεπτά αραιά φλεβίδια ασβεστίτη. Η μικροσκοπική μελέτη έδειξε ο ασβεστίτης είναι πολύ λεπτόκοκκος και για αυτό το πέτρωμα πήρε την ονομασία μικριτικό. Παρατηρήθηκε μικρό ποσοστό πυριτίωσης ~ 37 ~

43 καθώς και ορυκτού χλωρίτη. Τα λεπτά φλεβίδια ασβεστίτη διακρίνονται και μικροσκοπικά όπως και κάποια απολιθώματα (τρηματοφόρα). Η μελέτη του ακτινοδιαγράμματος έδειξε ότι το πέτρωμα αποτελείται από ασβεστίτη, χαλαζία και λίγο χλωρίτη. Δείγμα Β9-106m. Ψαμμίτης Συμπαγές πέτρωμα με τεφρό χρώμα. Παρουσιάζει αραιά φλεβίδια ασβεστίτη. Από τη μικροσκοπική μελέτη βρέθηκε ότι το πέτρωμα αποτελείται από θραύσματα χαλαζία, σε μικρότερη ποσότητα αστρίους, λευκό μαραμαρυγία και ακόμα λιγότερο χλωρίτη. Τα θραύσματα αυτά είναι καλά ταξιθετημένα, όχι καλά αποστρογγυλωμένα, περίπου ισομεγέθη και συγκολλούνται με ασβεστιτικό υλικό. Από αυτά τα ιστολογικά κριτήρια και από το γεγονός ότι δε βρέθηκαν αργιλικά ορυκτά συμπεραίνεται ότι ο ψαμμίτη ταξινομείται στο ώριμο στάδιο κατά την κλίμακα Folk. Επίσης βρέθηκε ασβεστίτης σε μορφή θραυσμάτων που περιβάλλεται από φλοιό οξειδίων σιδήρου. Το ακτινοδιάγραμμα έδειξε ότι το πέτρωμα αποτελείται από τα ορυκτά που διαπιστώθηκαν στο μικροσκόπιο. Δείγμα Β9-127,6m. Ασβεστόλιθος (Βιομικρίτης) Συμπαγές πέτρωμα ανοιχτότεφρου πετρώματος. Διασχίζεται από αρκετά πυκνό δίκτυο φλεβών ασβεστίτη ενώ επίσης έχουν παρατηρηθεί έγκοιλα πληρωμένα με ασβεστίτη. Οι φλέβες και τα έγκοιλα κατέχουν μεγάλο ποσοστό του πετρώματος. Στη μικροσκοπική μελέτη στο πέτρωμα εμφανίστηκαν πολλά απολιθώματα κυρίως τρηματοφόρα. Επίσης πολυάριθμα φλεβίδια ασβεσίτη, που στην επαφή τους παρατηρείται χλωρίτης και οξείδια σιδήρου. Από την ακτινοδιαγραμματική μελέτη βρέθηκε ότι το πέτρωμα αποτελείται από ασβεστίτη, λίγο χαλαζία καθώς και χλωρίτη. Δείγμα Β26-45,1m. Αργιλομιγής μικριτικός ασβεστόλιθος Είναι σχετικά συμπαγές με έντονους σχισμούς προς ορισμένη διεύθυνση, σκουρότεφρου χρώματος. Το χρώμα του αυτό οφείλεται στα αργιλικά ορυκτά και στα οξείδια του σιδήρου που περιέχει. ~ 38 ~

44 Από τη μικροσκοπική μελέτη αποδείχτηκε ότι το πέτρωμα αποτελείται από: λεπτοκρυσταλλικό ασβεστίτη, που από εκεί πήρε και την ονομασία μικριτικό το πέτρωμα, άφθονα καλοδιατηρημένα απολιθώματα, αργιλικά ορυκτά, οξείδια σιδήρου και λίγοι κόκκοι χαλαζία. Τα αργιλικά αυτά ορυκτά παρουσιάζουν συγκεκριμένο προσανατολισμό με αποτέλεσμα να σχιστοποιείται το πέτρωμα στις επιφάνειες που βρίσκονται αυτά. Επίσης εντοπίστηκαν και φλεβίδια ασβεστίτη. Το ακτινοδιάγραμμα έδειξε τα ίδια ορυκτά με το μικροσκόπιο με τη διαφορά ότι τα αργιλικά ορυκτά που αναγνώρισε ήταν του σμεκτίτη. Δείγμα Δ4-66,5m. Κλαστικός ασβεστόλιθος Πρόκειται για συμπαγές πέτρωμα με σκούρο κίτρινο χρώμα. Διασχίζεται από πυκνό δίκτυο φλεβιδίων ασβεστίτη. Από τη μικροσκοπική μελέτη συμπεράθηκε ότι είναι ένα ιζηματογενές, κλαστικής προέλευσης πέτρωμα. Αποτελείται από 90% ασβεστίτη, λίγο χαλαζία, αργιλικά ορυκτά, άστριους και πολλά απολιθώματα κυρίως τρηματοφόρα. Ακόμα παρατηρήθηκαν πολλά φλεβίδια ασβεστίτη. Η μελέτη με περιθλασιόμετρο ακτίνων Χ (ακτινοδιάγραμμα) έδειξε ότι το πέτρωμα αποτελείται από ασβεστίτη, λίγο χαλαζία και αργιλικά ορυκτά (σμεκτίτης). Δείγμα Δ4-140,6m. Μικριτικός ασβεστόλιθος απολιθωματοφόρος Συμπαγές πέτρωμα ανοιχτού τεφρού χρώματος. Από τη μικροσκοπική μελέτη δείχτηκε ότι το πέτρωμα περιέχει λεπτοκρυσταλλικό ασβεστίτη, αρκετά απολιθώματα, λίγους κλαστικούς κόκκους χαλαζία και οξείδια του σιδήρου σε διάσπαρτη μορφή. Παρατηρήθηκαν πολλά φλεβίδια ασβεστίτη και έγκοιλα τα οποία έχουν πληρωθεί με αργιλικά ορυκτά. Η ακτινοδιαγραμματική μελέτη έδειξε ότι το πέτρωμα αποτελείται από ασβεστίτη, λίγο χαλαζία, αργιλικά ορυκτά (σμεκτίτης, ιλλίτης) καθώς και λίγο χλωρίτη. Γενικά, η μελέτη αυτή φανερώνει ότι από τις γεωτρήσεις (διαφόρων βαθών) που πάρθηκαν τα δείγματα, κυριαρχούν οι ασβεστόλιθοι διαφόρων τύπων και οι ψαμμίτες. Τα πετρώματα είναι συμπαγή και κυρίως σκούρου χρώματος. Τα κυρίαρχα ορυκτά σε αυτά είναι ο ασβεστίτης όπως είναι αναμενόμενο, ο χαλαζίας, αργιλικά ορυκτά, οξείδια του σιδήρου, χλωρίτης και άστριοι. Συχνά παρατηρούνται φλεβίδια ~ 39 ~

45 Ε (MPa) ασβεστίτη και έγκοιλα πληρωμένα με αργιλικά ορυκτά, σε μακροσκοπική και μικροσκοπική κλίμακα. Επίσης πολλές φορές απαντώνται απολιθώματα που είναι τρηματοφόρα. Η ακτινοδιαγραμματική ανάλυση επιβεβαιώνει πολλές φορές την ορυκτολογική μελέτη του μικροσκοπίου. 14. ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ 14.1 Τάση- Μέτρο ελαστικότητας Τα παρακάτω διαγράμματα παρουσιάζουν τη σχέση που έχει το μέτρο ελαστικότητας με την τάση (αντοχή), στο ψαμμίτη και στον ιλυόλιθο αντίστοιχα. Τα δύο αυτά πετρώματα συναντώνται στο μεγαλύτερο ποσοστό σε όλες τις γεωτρήσεις και για αυτό αναλύεται η γεωτεχική τους συμπεριφορά. Τα διαγράμματα αυτά είναι αντιπροσωπευτικά για το κάθε βάθος όλων των γεωτρήσεων από όπου πάρθηκαν τα δείγματα. Επίσης στα διαγράμματα αυτά καταγράφεται ο αριθμός των τιμών (n), η εξίσωση που τις συνδέει καθώς και ο συντελεστής συσχέτισής τους (R 2 ) Διάγραμμα κατανομής τάσης-μέτρου ελαστικότητας για το ψαμμίτη y = 57,53x ,7 R² = 0,3366 n= σ c (MPa) Διάγραμμα 1. Κατανομή τάσης-μέτρου ελαστικότητας στο ψαμμίτη ~ 40 ~

46 Ε (MPa) Διάγραμμα κατανομής τάσης-μέτρου ελαστικότητας για τον ιλυόλιθο y = 172,31x ,4 R² = 0,55 n= σ c (MPa) Διάγραμμα 2. Κατανομή τάσης-μέτρου ελαστικότητας στον ιλυόλιθο. Παρατήρηση και Ερμηνεία Για το διάγραμμα κατανομής στο ψαμμίτη παρατηρείται μεγάλoς αριθμός δοκιμών επειδή ο ψαμμίτης είναι το πέτρωμα που βρίσκεται στο μεγαλύτερο ποσοστό σε όλες τις γεωτρήσεις. Από τις εργαστηριακές δοκιμές που έγιναν προσδιορίστηκε πως το μέγιστο όριο του μέτρου ελαστικότητας είναι περίπου στα MPa, το οποίο αντιστοιχεί σε τάση περίπου 80 MPa. Αν ξεπεραστεί το όριο του μέτρου ελαστικότητας τότε επέρχεται θραύση (παραμόρφωση), η θραύση αυτή είναι αποτέλεσμα της τάσης που αναπτύσσεται στο δοκίμιο λόγω εφαρμοζόμενου φορτίου (δύναμης) σε αυτό. Αυτό σημαίνει πως ο ψαμμίτης ανεξάρτητα από το βάθος στο οποίο βρίσκεται και τα διάφορα χαρακτηριστικά του (π.χ ασυνέχειες) εμφανίζει την υψηλότερη τιμή αντοχής του στο μέγιστο όριο του μέτρου ελαστικότητάς του. Ακόμη η χαμηλότερη τιμή του μέτρου ελαστικότητάς του είναι περίπου στα MPa για τάση 80 MPa, όπου η αντοχή του θεωρείται σχετικά χαμηλή. Για το διάγραμμα κατανομής στον ιλυόλιθο παρατηρείται πως οι δοκιμές τάσηςμέτρου ελαστικότητας είναι λιγότερες και αυτό επειδή συναντάται σε μικρότερη αναλογία στις γεωτρήσεις. Η μέγιστη τιμή του ορίου του μέτρου ελαστικότητας είναι MPa για τάση περίπου 67 MPa, όπου και εμφανίζει τη μέγιστη αντοχή του. Ενώ η μικρότερη τιμή της αντοχής του είναι στα 15 MPa με μέτρο ελαστικότητας στα ~ 41 ~

47 2.500 MPa Οι τάσεις που αναπτύσσονται λόγω επιβαλλόμενου φορτίου στον ιλυόλιθο είναι πιο χαμηλές σε σχέση με το ψαμμίτη. Αυτό συμβαίνει επειδή ο ιλυόλιθος χαρακτηρίζεται από μικρότερη αντοχή σε σχέση με το ψαμμίτη (Εικ.18). Εικ.18. Κατηγορίες πετρωμάτων με βάση την αντοχή (ISRM, 1981) 14.2 Ιστογράμματα τάσης Στα παρακάτω ιστογράμματα παρουσιάζεται η ποσοστιαία συχνότητα της τάσης (αντοχή) για τα δείγματα του ψαμμίτη, ιλυόλιθου και ασβεστόλιθου αντίστοιχα. Επίσης αναγράφεται ο αριθμός των τιμών (n), ο μέσος όρος (mean) τους και η τυπική τους απόκλιση (standard deviation). Η τυπική απόκλιση εκφράζει το βαθμό ομοιομορφίας σε κάθε ιστόγραμμα. Παρατήρηση και Ερμηνεία Η κατανομή της τάσης στο ψαμμίτη παρουσιάζεται σχετικά ομοιόμορφα κατανεμημένη. Το μεγαλύτερο ποσοστό της τάσης (27%) του κυμαίνεται από ~ 42 ~

48 % % MPa, ενώ το αμέσως επόμενο μεγαλύτερο ποσοστό (23%) αντιστοιχεί σε τάσεις από MPa. Aυτό σημαίνει ότι η αντοχή του κυμαίνεται από μέτρια ισχυρή έως ισχυρή (Εικ.18) ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΤΙΜΩΝ ΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΨΑΜΜΙΤΗ n=177 Mean=60,7 Standard deviation=25, σ c (MPa) Ιστόγραμμα 1. Κατανομή τιμών τάσης στο ψαμμίτη Στον ιλυόλυθο η κατανομή της τάσης δεν είναι τόσο ομοιόμορφα κατανεμημένη. Το υψηλότερο ποσοστό της (47%) κυμαίνεται από 0-20 MPa ενώ για τάσεις από MPa αντιστοιχεί το (24%). Αυτό σημαίνει πως το μεγαλύτερο ποσοστό του ιλυόλιθου στις δοκιμές εμφανίζουν από πολύ ασθενή έως ασθενή αντοχή σε θλίψη (Εικ.18). ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΤΙΜΩΝ ΤΑΣΗΣ ΣΤOΝ ΙΛΥΟΛΙΘΟ σ c (MPa) n=17 Mean=26,6 Standard deviation=18,5 Ιστόγραμμα 2. Κατανομή τιμών τάσης στον ιλυόλιθο. ~ 43 ~

49 % Στον ασβεστόλιθο όπου γενικότερα συναντάται σε πολύ μικρότερη αναλογία σε σχέση με το ψαμμίτη και τον ιλυόλιθο (n=5), το μεγαλύτερο ποσοστό του αντιστοιχεί σε τάσεις από MPa. Δηλαδή το μεγαλύτερο σύνολο των δειγμάτων του εμφανίζουν ασθενή αντοχή (Εικ.18). Ακόμη οι τιμές του δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες γύρω από το μέσο όρο του. 70 ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΤΙΜΩΝ ΤΑΣΗΣ ΣΤΟΝ ΑΣΒΕΣΤΟΛΙΘΟ n=5 Mean=20,6 Standard deviation=8, σ c (MPa) Ιστόγραμμα 3. Κατανομή τιμών τάσης στον ασβεστόλιθο Δοκιμή Lugeon Στον πίνακα της δοκιμής αυτής αναγράφονται: ο αριθμός της γεώτρησης, το βάθος κάθε δοκιμής, ο συντελεστής k της περατότητας σε cm/sec και η τιμή Lugeon στον ανιόντα και κατιόντα κλάδο της γεώτρησης αντίστοιχα με n1και n2. Επίσης δίνεται και το αντίστοιχο διάγραμμα παροχής-πίεσης από τις δοκιμές αυτές. Στο διάγραμμα η παροχή μετράται σε l/min/m που δηλώνει ότι παρέχεται νερό (σε μια βραχώδη μάζα) ενός λίτρου ανά 1 λεπτό σε κάθε 1 μέτρο της γεώτρησης, ενώ η πίεση του νερού μετριέται σε bar. Με βάση το συντελεστή k η βραχόμαζα μπορεί να ταξινομηθεί σε διάφορες κατηγορίες, οι οποίες αποτυπώνονται στο παρακάτω πινακάκι: ~ 44 ~

50 Εικ.19. Κατηγορίες υδροπερατότητας με βάση το συντελεστή k (Bulletin of IAEG, 1979). Οι μορφές των διαγραμμάτων από τη δοκιμή Lugeon, δίνουν διάφορες ερμηνείες σχετικά με τη συμπεριφορά της βραχόμαζας, κάποιες ενδεικτικές από αυτές μπορεί να είναι: Εικ.20. Χαρακτηριστικές μορφές διαγραμμάτων της δοκιμής LUGEON. ~ 45 ~