Ζ επίδραζη ηης παροσζίας σπολειμμαηικών σλικών ζηην εσζηάθεια πρανών ζε μεηαμορθωμένα πεηρώμαηα με ένηονη αποζάθρωζη και καηαπόνηζη

Transcript

1 Ζ επίδραζη ηης παροσζίας σπολειμμαηικών σλικών ζηην εσζηάθεια πρανών ζε μεηαμορθωμένα πεηρώμαηα με ένηονη αποζάθρωζη και καηαπόνηζη The effect of residual materials on the stability of slopes in highly weathered and stressed metamorphic rocks Νικόλαος ΥΑΣΕΖΓΧΓΟ, Θωμάς ΜΑΚΔΓΧΝ ΠΔΡΗΛΖΦΖ: Ζ παξνπζία «ππνιεηκκαηηθώλ» πιηθώλ ζε έληνλα απνζαζξσκέλα θαη ηεθηνληζκέλα κεηακνξθσκέλα πεηξώκαηα αθνινπζεί πθηζηάκελεο ηεθηνληθέο δνκέο (ζρηζηόηεηα, δηαξξήμεηο), κεηαηξέπνληαο ηηο δηεπζύλζεηο ησλ δνκώλ απηώλ ζε δώλεο έληνλεο αληζνηξνπίαο κέζα ζηε κάδα ηνπ πεηξώκαηνο. Οη δώλεο απηέο θαζνξίδνπλ ηελ επζηάζεηα ηερλεηώλ πξαλώλ δίλνληαο κνξθέο αζηνρίαο πνπ πξνζνκνηάδνπλ καθξνζθνπηθά κε αζηνρία εδαθηθώλ πιηθώλ ζε θπθιηθή επηθάλεηα νιίζζεζεο. Απηή ε ζπκπεξηθνξά έρεη άκεζε ζπλάξηεζε κε ην βαζκό απνζάζξσζεο θαη θαηαπόλεζεο ησλ πεηξσκάησλ. Ζ πξνζνκνίσζε ηεο βξαρνκάδαο ζαλ έλα πιηθό κε αληζόηξνπε αληνρή πνπ ειέγρεηαη από ηελ πθηζηάκελε ή ηελ «θιεξνλνκνύκελε» εζσηεξηθή αληζνηξνπία, δίλεη ηθαλνπνηεηηθά απνηειέζκαηα πνπ ζπκθσλνύλ κε ηηο δηαθνξεηηθνύ ηύπνπ παξαηεξνύκελεο αζηνρίεο ζε καθξνζθνπηθή θιίκαθα. Τα απνηειέζκαηα απηά βαζίζηεθαλ ζην γεσινγηθό θαζνξηζκό νκνγελώλ ελνηήησλ πιηθνύ ζην εζσηεξηθό ηεο βξαρνκάδαο θαη ζε εξγαζηεξηαθά πξνζδηνξηζκέλεο παξακέηξνπο αληνρήο ησλ πιηθώλ ησλ ελνηήησλ απηώλ. Οη ελόηεηεο απηέο δηαθξίλνπλ ζπγθεθξηκέλεο δώλεο ζηε κάδα ηνπ πξαλνύο νη νπνίεο δηαρσξίδνληαη από ηηο θύξηεο δηεπζύλζεηο δνκηθήο αζπλέρεηαο ζηε βξαρνκάδα. Σηε ζπλέρεηα αλαδεηείηαη ε ζύλζεηε επηθάλεηα αζηνρίαο πνπ αθνινπζώληαο απηό ην κνληέιν δίλεη ην κηθξόηεξν ζπληειεζηή αζθάιεηαο. Τα απνηειέζκαηα ζπγθξίλνληαη κε ηηο ηηκέο αληνρήο αλάδξνκσλ αλαιύζεσλ αζηνρίαο επηπέδνπ ή θπθιηθήο αζηνρίαο θαη δηεξεπλάηαη ε επηθάλεηα πνπ δίλεη ηελ πην αθξηβή πξνζέγγηζε, ζε ζηαηηθέο ζπλζήθεο θαη ζε ζεηζκό, κε βάζε ην παξαπάλσ κνληέιν ζε ηερλεηά πξαλή θαηά κήθνο ηεο Δγλαηίαο Οδνύ ζηελ πεξηνρή ηεο Αζπξνβάιηαο. ABSTRACT: The occurrence of residual materials in weathered and tectonized metamorphic rock masses follows existing tectonic structures (schistocity, joints), rendering these directions into highly anisotropic zones within the rock mass. These zones determine the stability of cut slopes by triggering failures that simulate soil-like failures on circular planes. This behavior is directly related to the degree of weathering and fracturing of the rocks. The simulation of the rock mass as a material of anisotropic strength controlled by the existing or inherited internal anisotropy, gives reasonable results which comply with the various types of observed failures at a macroscopic scale. These results were based on the geological determination of homogeneous units in the rock mass and on laboratory testing for the determination of their strength parameters. These units define zones within the slope that are bounded by the directions of the main structural discontinuities of the rock mass. 1

2 Subsequently the composite failure surface with the lowest factor of safety is sought following this model. The results are compared to the strength values produced by back analyses for plane or circular failures, in static conditions and earthquake, in cut slopes along Egnatia Odos in the Asprovalta area and the closest approximation based on the suggested model is sought. ΔΗΑΓΧΓΖ Ζ πξνζνκνίσζε ηνπ κεραληζκνύ γέλεζεο ηεο αζηνρίαο είλαη έλα από ηα θξηζηκόηεξα δεηήκαηα ζε γεσηερληθά πξνβιήκαηα πνπ απαηηνύλ αλαιύζεηο επζηάζεηαο ηερλεηώλ πξαλώλ. Απηό θαζίζηαηαη αθόκε πην ζεκαληηθό ζηηο πεξηπηώζεηο βξαρνκάδαο ζε πεξηνρέο ζύλζεησλ γεσινγηθώλ θαη ηεθηνληθώλ ζπλζεθώλ. Ζ πξνζνκνίσζε απηή είλαη ηόζν απνηειεζκαηηθόηεξε όζν απαληά κε βέιηηζην ηξόπν ζε δύν βαζηθά δεηήκαηα: Πνηνο είλαη ν ηύπνο ηεο πηζαλήο αζηνρίαο Πνηα κεραληθά ραξαθηεξηζηηθά ηεο βξαρνκάδαο πξέπεη λα επηιέγνληαη ζηελ αλάιπζε. Τειηθόο ζηόρνο ηεο πξνζνκνίσζεο είλαη ν πξνζδηνξηζκόο ησλ παξακέηξσλ ζρεδηαζκνύ ηερλεηώλ πξαλώλ κε ξεαιηζηηθό ηξόπν. Δίλαη θαλεξό όηη ηα δύν παξαπάλσ δεηήκαηα αιιειεπηδξνύλ γηα ην ηειηθό απνηέιεζκα ηεο θάζε αλάιπζεο. Δηδηθόηεξα νη παξάκεηξνη αληνρήο επηδξνύλ θαζνξηζηηθά ζην ηειηθό απνηέιεζκα ηνπ ηύπνπ ηεο αζηνρίαο πνπ ζα επηιεγεί, ελώ θαη ε επηινγή ελόο ηύπνπ αζηνρίαο είλαη θαζνξηζηηθή γηα ηε ζσζηή πξνζνκνίσζε ηεο θαηάζηαζεο ηεο βξαρνκάδαο. Σηηο πεξηπηώζεηο αλάιπζεο επζηάζεηαο ζε έληνλα απνζαζξσκέλα θαη ξσγκαησκέλα πεηξώκαηα πνπ παξνπζηάδνπλ κηα «ρανηηθή» εηθόλα βξαρνκάδαο, ε ζπλήζεο κνξθή πξνζνκνίσζεο ηεο πηζαλήο αζηνρίαο είλαη απηή ελόο ηζόηξνπνπ πιηθνύ κε ραξαθηεξηζηηθά αληνρήο πνπ πξνθύπηνπλ από αλάδξνκε αλάιπζε κηαο αζηνρίαο θπθιηθνύ ηύπνπ. Τέηνηεο πξνζνκνηώζεηο δίλνπλ ζπλήζσο κε ξεαιηζηηθά απνηειέζκαηα όηαλ ε βξαρνκάδα δελ ζπγθξνηείηαη απνθιεηζηηθά από ππνιεηκκαηηθά «εδαθνπνηεκέλα» πιηθά, αιιά πεξηέρεη θαη βξαρώδε κέιε δηαθνξεηηθνύ βαζκνύ θαηαπόλεζεο θαη απνζάζξσζεο. Δπηπιένλ ε επηινγή ησλ κεραληθώλ ραξαθηεξηζηηθώλ ηέηνησλ πιηθώλ είλαη αληηθείκελν εξγαζηεξηαθνύ πξνζδηνξηζκνύ αιιά θαη έκκεζνπ ππνινγηζκνύ κε βάζε άιιεο θπζηθνκεραληθέο ηδηόηεηεο. Έρνπλ πξνηαζεί ζεηξά ηέηνησλ ηδηνηήησλ πνπ επεξεάδνπλ ηελ παξακέλνπζα αληνρή εδαθηθώλ πιηθώλ (Terzaghi et al., 1996) θαη κπνξνύλ λα δώζνπλ πνζνηηθέο ζρέζεηο αλάκεζα ζηελ αληνρή θαη θπζηθνκεραληθέο ηδηόηεηεο (θνθθνκεηξία, όξηα Atterberg, νξπθηνινγηθή ζύζηαζε). Τέηνηεο ζρέζεηο έρνπλ πξνηαζεί γηα αξγηιηθά πιηθά (Skempton, 1985) αιιά θαη γηα πνηθηιία άιισλ εδαθηθώλ πιηθώλ θαη κε από πνιινύο εξεπλεηέο (Wesley, 23, Tsiambaos, 1991). Γεληθά όκσο ζηηο πεξηπηώζεηο όπνπ ηα πιηθά δελ είλαη ακηγώο αξγηιηθά ή ζηελ θαηεγνξία ηεο αξγίινπ αιιά πεξηέρνπλ θαη ρνλδξόηεξα θιάζκαηα, όπσο ζπκβαίλεη ζηελ πεξίπησζε ησλ εδαθνπνηεκέλσλ γλεπζηαθώλ πιηθώλ ηεο πεξηνρήο κειέηεο, δελ κπνξεί λα πξνθύςεη κηα γεληθή ζρέζε αλάκεζα ζηελ αληνρή ηνπο θαη ηηο παξαπάλσ θπζηθνκεραληθέο ηδηόηεηεο (Wen et al., 27). Παξάιιεια ε κεραληθή 2

3 ζπκπεξηθνξά ηέηνησλ πιηθώλ ελώ επεξεάδεηαη ζαθώο από ην πεξηερόκελν αξγίινπ, εληνύηνηο είλαη έληνλα κεηαβαιιόκελε αλάινγα κε ηνλ ηύπν ησλ θπξίαξρσλ αξγηιηθώλ νξπθηώλ (Kenny, 1977). Σηα πιαίζηα ηεο παξνύζαο εξγαζίαο επηιέρζεθε λα γίλεη εξγαζηεξηαθόο πξνζδηνξηζκόο ησλ παξακέηξσλ αληνρήο ζε δνθίκηα επηιεγκέλσλ ελνηήησλ πιηθνύ πνπ εληνπίδνληαη ζε ζπγθεθξηκέλεο δώλεο ηεο βξαρνκάδαο. Σε πεξηπηώζεηο κεηακνξθσκέλσλ πεηξσκάησλ, όπσο νη γλεύζηνη ζηελ πεξηνρή ηεο Αζπξνβάιηαο, ε αληζνηξνπία ηνπο γίλεηαη αθόκα εληνλόηεξε όρη κόλν εμαηηίαο ηεο ηεθηνληθήο θαηαπόλεζεο θαη ηεο απνζάζξσζεο, αιιά θαη ηεο παξνπζίαο ζηξώζεο θαη ζρηζηόηεηαο πνπ θαίλεηαη όηη ελππάξρεη σο «παξακέλνπζα» αληζνηξνπία αθόκα θαη όηαλ ν βαζκόο απνζάζξσζεο θζάζεη ζηελ θαηεγνξία ηνπ ππνιεηκκαηηθνύ εδάθνπο (Tan et al., 21). Δίλαη ζπλεζηζκέλν ηέηνηα γξαληηηθήο ζύζηαζεο πιηθά λα εκθαλίδνπλ θαηάξξεπζε ηεο εζσηεξηθήο δνκήο ηνπο, όηαλ θζάλνπλ από άπνςε απνζάζξσζεο ζηελ θαηεγνξία ηνπ ππνιεηκκαηηθνύ εδάθνπο, όπνπ θαη εκθαλίδνπλ κεγάιεο ηηκέο δείθηε πόξσλ (Brink and Kantey, 1961, Lumb, 1962). Τα πιηθά απηά εληνύηνηο δηαηεξνύλ, αθόκα θαη ζε απηή ηελ θαηάζηαζε, ζηε κάδα ηνπο «αζζελείο δηεπζύλζεηο» θαηά κήθνο κηθξνδνκώλ ηεο βξαρνκάδαο, δεκηνπξγώληαο κηα «θιεξνλνκνύκελε» εζσηεξηθή αληζνηξνπία. Οη δηεπζύλζεηο απηέο θαη ηα κεραληθά ραξαθηεξηζηηθά ησλ πιηθώλ θαηά κήθνο ησλ δηεπζύλζεσλ απηώλ, παίδνπλ θαζνξηζηηθό ξόιν ζηε γέλεζε δνκηθά ειεγρόκελσλ αζηνρηώλ ζε κηθξνθιίκαθα. Απηέο νη αζηνρίεο κπνξνύλ λα ελεξγνπνηήζνπλ κεγαιύηεξεο θιίκαθαο αζηνρίεο, νη νπνίεο καθξνζθνπηθά δίλνπλ ηελ εληύπσζε κηαο θιαζηθήο αζηνρίαο ελόο «εδαθηθνύ» πιηθνύ θπθιηθνύ ηύπνπ. Τα ηερλεηά πξαλή πνπ εμεηάζηεθαλ, αλήθνπλ ζην ηκήκα 11.2 ηεο Δγλαηίαο Οδνύ ζηελ Αλαηνιηθή Μαθεδνλία κεηαμύ ησλ Φ.Θ. 9+7 θαη 1+8. Ζ αξρηθή γεσκεηξία πνπ επειέγε γηα ηε δηάλνημε ησλ πξαλώλ απηώλ ήηαλ ησλ πέληε ή έμε αλαβαζκώλ κε θιίζε ηνπ θάζε αλαβαζκνύ 2:1, ε νπνία αλάινγα κε ην ύςνο ηνπο δίλεη έλα ζπλνιηθό ύςνο πξαλνύο από 35 έσο 49 m. 3

4 τήμα 1: Δηθόλα αζηνρίαο ζην πξαλέο ηεο Φ.Θ Γηαθξίλνληαη αγθύξηα βξάρνπ πνπ παξακέλνπλ ζηε ζέζε αγθύξσζεο έρνληαο αζηνρήζεη 4

5 τήμα 2: Δηθόλα ηεο ράξαμεο πνπ πεξηιακβάλεη ηα πξαλή πνπ κειεηήζεθαλ, καδί κε απόζπαζκα γεσινγηθνύ ράξηε πνπ πεξηιακβάλεη ηελ πεξηνρή κειέηεο (ΗΓΜΔ). 1-5 Γεσινγηθνί ζρεκαηηζκνί: 1. Αηνιηθέο απνζέζεηο (θπξίσο άκκνη) 2. Ληκλαίεο απνζέζεηο 3. Αινπβηαθά ξηπίδηα (Οιόθαηλν - Πιεηζηόθαηλν) 4. Καηώηεξνο νξίδνληαο καξκάξσλ 5. Βηνηηηηθνί γλεύζηνη (Παιαηνδσηθό). ΓΔΧΛΟΓΗΚΟ ΠΛΑΗΗΟ Τα πεηξώκαηα πνπ ζπγθξνηνύλ ηελ πεξηνρή ζηελ νπνία αλήθνπλ ηα ηερλεηά πξαλή πνπ κειεηήζεθαλ αλήθνπλ ζηε Σεξβνκαθεδνληθή κάδα (τήμα 3) θαη είλαη θπξίσο βηνηηηηθνί θαη δηκαξκαξπγηαθνί γλεύζηνη, πνπ δηαθόπηνληαη από άθζνλεο παξεκβνιέο ζρηζηνπνηεκέλσλ απιηηηθώλ θαη γξαληηηθώλ ζσκάησλ θαη θιεβώλ, θαζώο θαη κηθξέο ελζηξώζεηο ιεπθώλ καξκάξσλ (τήμα 2). Τα πεηξώκαηα απηήο ηεο γεσηεθηνληθήο δώλεο έρνπλ ππνζηεί έληνλε θαηαπόλεζε ηόζν εμαηηίαο ησλ γεληθώλ κεηακνξθηθώλ θαη ηεθηνληθώλ θάζεσλ πνπ έπιεμαλ ηε Σεξβνκαθεδνληθή, όζν θαη από ηηο καγκαηηθέο δηεηζδύζεηο θαη από ηηο πδξνζεξκηθέο εμαιινηώζεηο πνπ ηηο ζπλνδεύνπλ. Σηε ζπλνιηθή εηθόλα ηεο βξαρνκάδαο ζπκβάιιεη θαη ε κεραληθή θαη ρεκηθή απνζάζξσζε πνπ ζπλδέεηαη κε ηελ πεηξνινγηθή ζύζηαζε θαη ηελ ηεθηνληθή δνκή ησλ ζρεκαηηζκώλ. 5

6 τήμα 3: Οη γεσηεθηνληθέο δώλεο ζην ρώξν ηεο Β. Διιάδαο. Σε ηεηξάγσλν ζεκεηώλεηαη ε πεξηνρή κειέηεο Γηα ηελ πεξηνρή έξεπλαο έγηλε αξρηθά αλάιπζε ησλ ηεθηνληθώλ κεηξήζεσλ αζπλερεηώλ θαη επηθαλεηώλ ζρηζηόηεηαο πνπ έδσζε ηηο θύξηεο δηεπζύλζεηο ησλ αληίζηνηρσλ επηθαλεηώλ. Γηα θάζε πξαλέο έγηλε αλάιπζε ησλ δνκηθώλ αζπλερεηώλ (δηαθιάζεσλ, ζρηζηόηεηαο) ζε ζρέζε κε ηε γεσκεηξία ηνπ, πνπ απεηθνλίδεηαη κε ζηεξενγξαθηθέο πξνβνιέο Schmidt ζην τήμα 4. Σε θάζε ζηεξενγξαθηθή πξνβνιή πνπ δίλεηαη ζην ζρήκα απηό απεηθνλίδνληαη κε έληνλε γξακκή ηα θύξηα ζπζηήκαηα δηαθιάζεσλ (KL-1 έσο KL-3) θαη ησλ επηθαλεηώλ ζρηζηόηεηαο (SC1- SC-2) πνπ ν ζπλδπαζκόο ησλ πξνζαλαηνιηζκώλ ηνπο δεκηνπξγεί πηζαλέο δνκηθά ειεγρόκελεο νιηζζήζεηο (θαηά επίπεδν ή απνθνπηόκελα θαηαηκεηηθά ζώκαηα). 6

7 τήμα 4: Σηεξενδηαγξάκκαηα Schmidt κε ηελ αλάιπζε ησλ ηεθηνληθώλ ζηνηρείσλ γηα θάζε πξαλέο (KL1-KL5: ζπζηήκαηα δηαθιάζεσλ, SC1-SC2: επηθάλεηεο ζρηζηόηεηαο) ΔΗΜΗΚΟΣΖΣΑ Ζ πεξηνρή κειέηεο ραξαθηεξίδεηαη από ηδηαίηεξα πςειή ζεηζκηθή δξαζηεξηόηεηα, ε νπνία είλαη θπξίσο ζπλδεδεκέλε κε κεηαθηλήζεηο ηεο ιηζνζθαηξηθήο πιάθαο ηεο δώλεο Αμηνύ (Παπαδάρνο, 1981). Με βάζε ηνλ ΔΑΚ 2, όπσο ηξνπνπνηήζεθε ην 23, εληάζζεηαη ζηε Εώλε ΗΗ ζεηζκηθήο επηθηλδπλόηεηαο, κε κέγηζηε αλακελόκελε ηηκή ζεηζκηθήο επηηάρπλζεο,24g. Τν τήμα 5 δείρλεη ηελ ηεθηνληθή δνκή ηεο δώλεο Αμηνύ θαη ηεο Σεξβνκαθεδνληθήο Μάδαο, ε νπνία ελεξγνπνηεί απηέο ηηο κεηαθηλήζεηο (Κilias et al, 1999). Ζ ζεηζκηθή δξαζηεξηόηεηα πξνζδηνξίδεηαη ζε ΒΓ-ΝΑ δηεύζπλζε θαηά κήθνο ηεο Σεξβνκαθεδνληθήο κάδαο θαη ηαπηνπνηείηαη σο ζεηζκηθή δώλε 18 κε ηηκή παξακέηξνπ b=,64. Ζ ζεηζκηθή απηή δώλε απνηειεί ηελ πην ζεηζκηθά ελεξγή πεξηνρή ηνπ Βνξεηνειιαδηθνύ ρώξνπ καδί κε ηελ ηάθξν ηνπ Βνξείνπ Αηγαίνπ. Φαξαθηεξίδεηαη από ρξνληθή ζπγθέληξσζε, κεηαλάζηεπζε ησλ επηθέληξσλ θαη κέγηζην κέγεζνο ζεηζκνύ M max =7,5 (Comninakis & Papazachos, 1979). Με βάζε ηα ηζηνξηθά ζηνηρεία, έρνπλ θαηαγξαθεί 25 ζπκβάληα ηνπο ηειεπηαίνπο 17 αηώλεο. Μόλν ηνλ ηειεπηαίν αηώλα έρνπλ ιάβεη ρώξα 8 ζεηζκηθά γεγνλόηα ζηε Σεξβνκαθεδνληθή κάδα κε κέγεζνο Μ 6,5. Ζ ζεηζκηθή ηζηνξία ηεο πεξηνρήο ζε ζπλδπαζκό κε ηε ζεηζκηθή δξαζηεξηόηεηα ηνπ 2νπ αηώλα ( , , 1978) κπνξεί λα νδεγήζεη ζην ζπκπέξαζκα όηη ε πεξηνρή ραξαθηεξίδεηαη από κεγάιεο έληαζεο ζεηζκνύο, ην εζηηαθό βάζνο 7

8 ησλ νπνίσλ εληνπίδεηαη ζε 5-15km κε κέζν βάζνο 9km, κε πεξίνδν επαλάιεςεο πεξίπνπ 4 έηε θαη κε εθηεηακέλε κεηαζεηζκηθή δξαζηεξηόηεηα (Blume et al, 1979). τήμα 5: Απεηθόληζε ηεο ηεθηνληθήο δνκήο ησλ δσλώλ Σεξβνκαθεδνληθήο θαη Αμηνύ ΜΖΥΑΝΗΚΔ ΗΓΗΟΣΖΣΔ Ζ γεσινγηθή δηεξεύλεζε ηεο πεξηνρήο κειέηεο έδεημε όηη νη γλεύζηνη πνπ ζπγθξνηνύλ ηα εμεηαδόκελα πξαλή, παξνπζηάδνπλ δώλεο δηαθνξεηηθνύ βαζκνύ απνζάζξσζεο, νη νπνίεο αθνινπζνύλ ζπλήζσο θαη ηηο θύξηεο δηεπζύλζεηο ησλ ηεθηνληθώλ αζπλερεηώλ. Καηά κήθνο απηώλ ησλ δηεπζύλζεσλ αλαπηύζζνληαη είηε δώλεο εδαθνπνηεκέλσλ γλεπζηαθώλ πιηθώλ ζηελ θαηεγνξία ππνιεηκκαηηθώλ εδαθώλ, είηε δώλεο κε βαζκό απνζάζξσζεο IΗΗ-V πνπ απνηεινύληαη από γλεπζηαθά πεηξώκαηα ηα νπνία καθξνζθνπηθά δηαηεξνύλ ηελ πθή θαη ηε δνκή ηνπο, νη κεραληθέο ηνπο ηδηόηεηεο όκσο είλαη ηδηαίηεξα ππνβαζκηζκέλεο. Με βάζε ηα παξαπάλσ δεδνκέλα θαη ηα απνηειέζκαηα εξγαζηεξηαθώλ δνθηκώλ αληνρήο, δηαθξίζεθαλ ηξεηο ελόηεηεο ή κνλάδεο γλεπζηαθώλ πιηθώλ Α, Β θαη C. Τα πιηθά ηεο ελόηεηαο Α είλαη πγηή ή ειαθξά απνζαζξσκέλα κέιε ησλ γλεπζίσλ θαη νη παξάκεηξνη αληνρήο ηνπο εηζάγνληαη από πξνηεηλόκελεο ηηκέο γηα ην ζπγθεθξηκέλν ηύπν πεηξσκάησλ (Hoek & Βray, 1981). Τα πιηθά ηεο ελόηεηαο Β παξνπζηάδνπλ βαζκό απνζάζξσζεο III-V θαη είλαη απηά πνπ, όπσο πξναλαθέξζεθε, δηαηεξνύλ καθξνζθνπηθά ηε δνκή ηνπο, αιιά έρνπλ απνιέζεη κεγάιν κέξνο ηεο αξρηθήο ηνπο αληνρήο. Τέινο ζηελ ελόηεηα C εληάζζνληαη ηα γλεπζηαθά πιηθά πνπ αληηζηνηρνύλ ζηελ θαηεγνξία ππνιεηκκαηηθώλ εδαθώλ. 8

9 τήμα 6: Φαξαθηεξηζηηθή εηθόλα ησλ πιηθώλ ησλ δηαθνξεηηθώλ ελνηήησλ πνπ αλαπηύζζνληαη θαηά ηε δηεύζπλζε θύξησλ αζπλερεηώλ. Οη εξγαζηεξηαθέο δνθηκέο ζηηο νπνίεο ππνβιήζεθαλ ηα πιηθά γηα ηνλ πξνζδηνξηζκό ησλ κεραληθώλ ραξαθηεξηζηηθώλ ηνπο (ζπλνρή θαη γσλία ηξηβήο) ήηαλ θαη αξρήλ δνθηκέο άκεζεο δηάηκεζεο κε ζθνπό λα δηαπηζησζνύλ νη αληνρέο ηνπο θαηά κήθνο αζζελώλ δηεπζύλζεσλ όπσο είλαη ε ζρηζηόηεηα. Απηέο πξαγκαηνπνηήζεθαλ ζε δνθίκηα ηεο ελόηεηαο Β πνπ παξνπζηάδνπλ εκθαλή δηεύζπλζε ζρηζηόηεηαο (τήμα 7) Σηα δνθίκηα ηεο ελόηεηαο C όπνπ απηή έρεη καθξνζθνπηθά εμαιεηθζεί έγηλαλ νη ίδηεο δνθηκέο ζε ηπραίν πξνζαλαηνιηζκό κε βαζκό θνξεζκνύ S=,7. Σηε ζπλέρεηα εθηειέζηεθαλ δνθηκέο ηξηαμνληθήο αληνρήο ρσξίο ζηεξενπνίεζε θαη απνζηξάγγηζε ζε πιηθά ηεο ελόηεηαο C κε βαζκό θνξεζκνύ S=1, γηα λα δηεξεπλεζεί ν ξόινο ηεο ελππάξρνπζαο απνηππσκέλεο δνκήο ζηελ αζηνρία ησλ πιηθώλ. Τέινο δηεμήρζεζαλ δνθηκέο κνλνδηάζηαηεο ζηεξενπνίεζεο ζε πιηθά ηεο ελόηεηαο C. Δπίζεο έγηλαλ δνθηκέο θαηάηαμεο θαη θπζηθώλ ηδηνηήησλ. Οη ηηκέο όισλ ησλ θπζηθώλ θαη κεραληθώλ ηδηνηήησλ πνπ πξνζδηνξίζηεθαλ δίλνληαη παξαθάησ (Πίλαθαο 1 θαη Πίλαθαο 2). Πίνακας 1: Φπζηθέο ηδηόηεηεο θαη ζηνηρεία δνθηκώλ θαηάηαμεο ησλ πιηθώλ ζηηο δηαθνξεηηθέο ελόηεηεο Δλόηεηα πιηθνύ Βαζκόο απνζάζξσζεο Φαηλόκελν βάξνο γ (t/m 3 ) Γείθηεο πόξσλ e Υγξαζία m (%) <Νν 2 (%) LL PI A I-II 2,6-2,9 B IV-V 2,1,373 6,5 9,77 7 C V-VI 1,61-2,9, ,4-35, 7,

10 τήμα 7: Υιηθό ηεο ελόηεηαο Β (γλεύζηνο), κε ςειή απνζάζξσζε αιιά δηαηεξνύκελε δνκή θαη πθή 1

11 Όπσο θαίλεηαη θαη ζηνλ πίλαθα 1, ην πιηθό ηεο Δλόηεηαο C παξνπζηάδεηαη σο έλα εδαθνπνηεκέλν αξγηιηθό πιηθό ςειήο πιαζηηθόηεηαο (τήμα 8) Οη θπζηθέο ηνπ ηδηόηεηεο παξνπζηάδνπλ ηε κεγαιύηεξε αλνκνηνκνξθία θαη θαηά USCS θαηαηάζζεηαη ζαλ CH. Οη κεραληθέο ηνπ ηδηόηεηεο εμαξηώληαη από ην πεξηερόκελν πγξαζίαο ηνπ θαη αλ ζπγθξηζνύλ κε ηα πιηθά ησλ Α θαη Β είλαη πνιύ ππνβαζκηζκέλεο όπσο πξνθύπηεη θαη από ηνλ Πίλαθα 2. τήμα 8: Υιηθό ηεο ελόηεηαο C ζην νπνίν δηαηεξνύληαη «ππνιείκκαηα» αζπλερεηώλ ηεο βξαρνκάδαο Πίνακας 2: Παξάκεηξνη αληνρήο ησλ πιηθώλ ησλ δηαθνξεηηθώλ ελνηήησλ Δλόηεηα πιηθνύ Σπλνρή c (t/m 2 ) Γσλία ηξηβήο θ ( ) A 19, B C 4,1 (κέγηζηε) 2,7 (παξακέλνπζα) 1,5 1,83 29,7 (κέγηζηε) 32 (παξακέλνπζα) 12,7 (UU) 23 (άκεζε δηάηκεζε) Γείθηεο ζπκπίεζεο Cc,239-,274 Τν εύξνο ηηκώλ θαηλόκελνπ βάξνπο θαη δείθηε πόξσλ ηνπ πιηθνύ ηεο ελόηεηαο C ππνδειώλεη ηελ επηξξνή ηνπ βαζκνύ απνζάζξσζεο πάλσ ζ απηέο ηηο ηδηόηεηεο, ν νπνίνο κεηαβάιιεηαη αθόκα θαη κέζα ζηελ ίδηα ηελ ελόηεηα (Thuro & Scholz, 23). Σεκαληηθό ελδηαθέξνλ γηα ην 11

12 πιηθό ηεο ελόηεηαο C παξνπζηάδεη ν πξνζδηνξηζκόο ηνπ ηξόπνπ πνπ ε απνζάζξσζε ησλ γλεπζίσλ ηεο πεξηνρήο επεξεάδεη ηε κεηαβνιή ηεο νξπθηνινγηθήο ηνπο ζύζηαζεο. Γηα ην ζθνπό απηό δείγκαηα απηνύ ηνπ πιηθνύ ππνβιήζεθαλ ζε νξπθηνινγηθέο αλαιύζεηο XRD ελώ επηπιένλ εμεηάζηεθε νξπθηνινγηθά θαη ην αξγηιηθό ηνπο πεξηερόκελν. Γηαπηζηώλεηαη όηη ππάξρεη ζπκθσλία ησλ θπζηθώλ ηδηνηήησλ πνπ πξνζδηνξίζηεθαλ παξαπάλσ κε ηελ νξπθηνινγηθή ζύζηαζε πνπ πεξηέρεη ν Πίλαθαο 3. Πίνακας 3: Πνζνηηθή νξπθηνινγηθή ζύζηαζε θαη νξπθηνινγία ησλ αξγηιηθώλ ζπζηαηηθώλ δεηγκάησλ ηεο Δλόηεηαο C (wt. %) Γείγκα Αξγηιηθά Άζηξηνη M SC K T Kf Pl Q A C NX NX NX SC: Γηνγθνύκελεο άξγηινη, K: Κανιηλίηεο, T: Τάιθεο, M: Μαξκαξπγίεο (θπξίσο ηιιίηεο), Kf: K-άζηξηνη, Pl: Πιαγηόθιαζηα, Q: Φαιαδίαο, A: Ακθίβνινη, C: Αζβεζηίηεο Πην ζπγθεθξηκέλα θαίλεηαη ην πνιύ ςειό πνζνζηό δηνγθνύκελσλ αξγηιηθώλ νξπθηώλ θαη ιεπηόθνθθσλ καξκαξπγηαθώλ νξπθηώλ, πνπ ζην ζύλνιό ηνπο δηθαηνινγνύλ ην κεγάιν πνζνζηό ιεπηόθνθθσλ θαζώο θαη ηελ ςειή πιαζηηθόηεηα ηνπ πιηθνύ. Δπίζεο ε παξνπζία ησλ ππόινηπσλ νξπθηνινγηθώλ ζπζηαηηθώλ (ακθηβόισλ, αζηξίσλ θαη πιαγηνθιάζησλ) πηζηνπνηεί ηελ πεηξνινγηθή πξνέιεπζε απηνύ ηνπ ππνιεηκκαηηθνύ πιηθνύ. ΑΝΑΛΤΖ ΑΣΟΥΗΑ Καηά ηελ αλάιπζε αζηνρίαο εμεηάζζεθαλ ηέζζεξα ηερλεηά νξύγκαηα ζηα νπνία παξαηεξήζεθαλ αζηνρίεο, ε νλνκαηνινγία ησλ νπνίσλ δίλεηαη κε βάζε ηε ρηιηνκεηξηθή ηνπο ζέζε. Απηά εληνπίδνληαη ζηηο ζέζεηο 9+7, 1+3, 1+5 θαη 1+8. Οη αζηνρίεο πνπ παξαηεξήζεθαλ επί ηόπνπ είλαη θαηλνκεληθά δηαθνξεηηθήο κνξθήο, αιινύ αζηνρία ειεγρόκελε από ηε δνκή θαη αιινύ αζηνρία θπθιηθνύ ηύπνπ (Πίλαθαο 4). Σηόρνο ηεο παξνύζαο αλάιπζεο είλαη λα πξνηείλεη έλαλ εληαίν κεραληζκό αζηνρίαο θαη ηελ αληίζηνηρε κεζνδνινγία αλάιπζεο απηνύ, ν νπνίνο λα εξκελεύεη όιεο ηηο αζηνρίεο πνπ παξαηεξήζεθαλ, έηζη ώζηε λα κπνξεί λα εθαξκνζηεί ζηελ αλάιπζε επζηάζεηαο πξαλώλ ζε παξόκνηα πιηθά. Σην αξρηθό ζηάδην ηεο αλάιπζεο ησλ εμεηαδόκελσλ αζηνρηώλ ζεσξήζεθε πσο ε αληνρή ησλ πιηθώλ ησλ πξαλώλ κπνξεί λα πεξηγξαθεί κε κία εληαία ηηκή αληνρήο (c, θ) θαη δηεμήρζεζαλ αλάζηξνθεο αλαιύζεηο γηα ηνλ πξνζδηνξηζκό ηεο. Οη αλάζηξνθεο αλαιύζεηο δηεμήρζεζαλ γηα όινπο ηνπο ηύπνπο πηζαλώλ αζηνρηώλ (νιίζζεζε θαηαηκεηηθώλ ζσκάησλ, επίπεδε νιίζζεζε θαη αζηνρία θπθιηθνύ ηύπνπ) ζε θαζέλα από ηα ηέζζεξα εμεηαδόκελα πξαλή μερσξηζηά. Γηα ηηο αλαιύζεηο απηέο ρξεζηκνπνηήζεθαλ ηα πξνγξάκκαηα Ζ/Υ Swedge 3. θαη Rocplane 2. από ηε Rocsience θαη γηα ηηο εδαθηθνύ ηύπνπ αζηνρίεο ην PCStabl5 (modified Bishop method, Purdue University ηξνπνπνηεκέλν από ηε ΓΔΩΓΝΩΣΖ Α.Δ.). Τα απνηειέζκαηα 12

13 παξνπζηάδνληαη ζηνλ Πίλαθα 4 (Chatzigogos et al., 27). Σην τήμα 9 παξνπζηάδνληαη γξαθηθά νη αλάζηξνθεο αλαιύζεηο γηα ηνπο πηζαλνύο ηύπνπο αζηνρηώλ πνπ δηεμήρζεζαλ γηα ην όξπγκα 9+7. Πίνακας 4: Παξάκεηξνη αληνρήο απνζαζξσκέλνπ γλεπζηαθνύ πεηξώκαηνο, όπσο ππνινγίζηεθαλ από αλάζηξνθεο αλαιύζεηο πηζαλώλ ηύπσλ αζηνρηώλ. Φηιηνκεηξηθή Θέζε (km) Γεσκεηξία v:h 2:1 d=5m h=8m v:h 1:1 d=5m h=12m v:h 2:1 d=5m h=8m v:h 2:1 d=5m h=8m v:h 2:1 d=5m h=8m Αλάιπζε Βξαρνζθήλαο Δπίπεδε Αλάιπζε Κπθιηθή Αλάιπζε c(t/m 2 ) θ( o ) c(t/m 2 ) θ( o ) c(t/m 2 ) θ( o ) Τύπνο αζηνρίαο πνπ παξαηεξήζεθε επί ηόπνπ Κπθιηθή (πξαλέο) Κπθιηθή (πξαλέο) Δπίπεδε (αλαβαζκόο) Κπθιηθή (πξαλέο) Δπίπεδε (αλαβαζκόο) 13

14 τήμα 9: Γξαθηθή απεηθόληζε αλάζηξνθσλ αλαιύζεσλ γηα ηνπο πηζαλνύο ηύπνπο αζηνρηώλ πνπ δηεμήρζεζαλ γηα ην όξπγκα 9+7 (αλάιπζε επίπεδεο, θπθιηθήο θαη ζθελνεηδνύο αζηνρίαο). Σηνλ πίλαθα 4 εκθαλίδνληαη κε έληνλνπο αξηζκνύο ηα απνηειέζκαηα ησλ αλάζηξνθσλ αλαιύζεσλ ηα νπνία έρνπλ ηελ θαιύηεξε ζπζρέηηζε κε ηηο ηηκέο αληνρήο πνπ ππνινγίζηεθαλ εξγαζηεξηαθά. Ζ ζπζρέηηζε απηή δείρλεη πσο γηα ηηο πεξηπηώζεηο ησλ νξπγκάησλ 1+3 θαη 1+8, ν ηύπνο ηεο αζηνρίαο ηνπο όπσο αλαγλσξίζηεθε επί ηόπνπ (επίπεδε), κπνξεί λα πξνζνκνηάζεη κία νιίζζεζε θαηά κήθνο ηνπ ζπζηήκαηνο δηαθιάζεσλ KL3, κε παξακέηξνπο αληνρήο απηέο πνπ ππνινγίζηεθαλ εξγαζηεξηαθά γηα ηελ ελόηεηα C. H ζπζρέηηζε απηή δελ επηβεβαηώλεηαη γηα ηηο ππόινηπεο πεξηπηώζεηο, ζηηο νπνίεο παξαηεξήζεθαλ επί ηόπνπ θπθιηθνύ ηύπνπ αζηνρίεο, παξόιν πνπ νη ζπληειεζηέο αζθάιεηαο πνπ ππνινγίζζεθαλ γηα ηηο ίδηεο πεξηπηώζεηο γηα αζηνρία νιίζζεζεο ζε επίπεδν, έρνπλ κηθξόηεξε ηηκή. Πην ζπγθεθξηκέλα, ε αλάιπζε πεξίπησζεο επίπεδεο νιίζζεζεο γηα ην όξπγκα 9+7 (θαηά κήθνο ηνπ ζπζηήκαηνο KL3 κε πιηθό απηό ηεο ελόηεηαο C) έδσζε ρακειόηεξεο παξακέηξνπο αληνρήο θαη επνκέλσο απηόο ν ηύπνο αζηνρίαο ζα ήηαλ θαη ν αλακελόκελνο λα εθδεισζεί, ζε αληίζεζε κε ηε θαηλνκεληθά θπθιηθνύ ηύπνπ, ε νπνία θαη αλαγλσξίζζεθε επί ηόπνπ. Από ηελ παξαηήξεζε απηή θαη από ηε ζπζρέηηζε ησλ απνηειεζκάησλ ησλ αλάζηξνθσλ αλαιύζεσλ κε ηα εξγαζηεξηαθά δεδνκέλα, θαίλεηαη πσο ν θύξηνο κεραληζκόο νιίζζεζεο όισλ ησλ εμεηαδόκελσλ νξπγκάησλ είλαη ειεγρόκελνο από ηελ παξακέλνπζα ηεθηνληθή 14

15 δνκή (νιίζζεζε θαηά κήθνο ηνπ ζπζηήκαηνο KL3), κεραληζκόο ν νπνίνο γηα θάπνηνπο ιόγνπο παξάγεη ζε κεγάιε θιίκαθα αζηνρίεο θαηλνκεληθά θπθιηθνύ ηύπνπ. τήμα 1: Σρεκαηηθή απεηθόληζε ησλ αλακελόκελσλ κνξθώλ επηθαλεηώλ αζηνρίαο (παξάδεηγκα ηνπ πξαλνύο 9+7). 1: Δπίπεδα ζρηζηόηεηαο 2: Υιηθό ηεο ελόηεηαο C θαηά κήθνο ησλ αζπλερεηώλ KL2 and KL3, 3: Πξνηεηλόκελεο επηθάλεηεο αζηνρίαο, 4: Κύξηεο δηεπζύλζεηο αζπλερεηώλ Σην τήμα 1 παξνπζηάδνληαη νη αλακελόκελεο κνξθέο ησλ επηθαλεηώλ αζηνρίαο κε βάζε ηνλ πξνηεηλόκελν κεραληζκό. Υπνινγίζηεθε ν ζπληειεζηήο αζθάιεηαο απηώλ γηα δύν πεξηπηώζεηο κε ην πξόγξακκα Ζ/Υ PcStabl. Σηελ πξώηε πεξίπησζε ππνινγίζηεθε ν ζπληειεζηήο αζθάιεηαο ζπγθεθξηκέλσλ επηθαλεηώλ κε βάζε ην ηεθηνληθό κνληέιν ηεο βξαρνκάδαο. Σηηο αλαιύζεηο απηέο ε εμεηαδόκελε βξαρνκάδα πξνζνκνηάδεηαη σο έλα εδαθηθό πιηθό κε αληζόηξνπε αληνρή. Ζ αληζνηξνπία απηή πεξηγξάθεηαη κε ηελ εθαξκνγή ησλ παξακέηξσλ αληνρήο ησλ ελνηήησλ Α, Β θαη C ζε δηαθξηηό εύξνο δηεπζύλζεσλ. Φξεζηκνπνηήζεθαλ νη παξάκεηξνη αληνρήο πνπ ππνινγίζηεθαλ εξγαζηεξηαθά (Πίλαθαο 2) θαη εύξνο δηεπζύλζεσλ απηό πνπ πξνέθπςε από ηε γεσινγηθή εξκελεία. Πην ζπγθεθξηκέλα νη ηηκέο αληνρήο γηα ηελ ελόηεηα Α (c=19,5 t/m 2, θ=3 ν ) εθαξκόζηεθαλ γηα εύξνο δηεπζύλζεσλ ν -25 ν, 35 ν -55 ν θαη 65 ν -8 ν. Οη ηηκέο αληνρήο γηα ηελ ελόηεηα Β (c=2,7 t/m 2, θ=32 ν ) εθαξκόζηεθαλ γηα εύξνο δηεπζύλζεσλ 55 ν -65 ν θαη απηέο ηεο ελόηεηαο C γηα εύξνο δηεπζύλζεσλ 8 ν 9 ν (τήμα 11 θαη τήμα 12). Σηε δεύηεξε πεξίπησζε ππνινγίζηεθε ν ζπληειεζηήο αζθάιεηαο ηπραίσλ επηθαλεηώλ αζηνρίαο γηα ην ίδην κνληέιν αληζνηξνπίαο ηεο αληνρήο (τήμα 13, τήμα 14, τήμα 15 θαη τήμα 16). Καη νη δύν πεξηπηώζεηο αλαιύζεσλ έγηλαλ ζε έλα ζεσξεηηθό πξαλέο έμη αλαβαζκώλ κε γεσκεηξία απηήλ πνπ εθαξκόζζεθε γηα ην ζρεδηαζκό ησλ ηερλεηώλ νξπγκάησλ ηεο πεξηνρήο (v:h 2:1 d=5m h=8m). Από ην ζύλνιν ησλ αλαιύζεσλ πνπ πξαγκαηνπνηήζεθαλ γηα όιεο ηηο γεσκεηξηθέο παξακέηξνπο θαη παξακέηξνπο αληνρήο δίλνληαη ζηε ζπλέρεηα αληηπξνζσπεπηηθά απνηειέζκαηα πνπ κπνξνύλ λα πεξηγξάςνπλ ηθαλνπνηεηηθά ην πξνηεηλόκελν κνληέιν αζηνρίαο. 15

16 τήμα 11: Αλάιπζε γηα ζπγθεθξηκέλε επηθάλεηα κε αληζνηξνπία αληνρήο θαη παξακέηξνπο αληνρήο γηα ηελ ελόηεηα C (c=1,8 t/m 2, θ=23 ν ) τήμα 12: Αλάιπζε γηα ζπγθεθξηκέλε επηθάλεηα κε αληζνηξνπία αληνρήο θαη παξακέηξνπο αληνρήο γηα ηελ ελόηεηα C (c=1,5 t/m 2, θ=12,7 ν ) Όπσο θαίλεηαη ζηα παξαπάλσ ζρήκαηα (τήμα 11 θαη Σρήκα 12) ε αλάιπζε γηα ζπγθεθξηκέλε επηθάλεηα πνπ βαζίδεηαη ζηνλ πξνηεηλόκελν κεραληζκό αζηνρίαο, δίλεη αζηνρία 16

17 πάλσ ζηελ επηθάλεηα απηή θαη γηα ηηο δύν πεξηπηώζεηο αληνρήο ηνπ πιηθνύ ηεο ελόηεηαο C. Ζ ηηκή ηνπ ζπληειεζηή αζθάιεηαο δελ θαίλεηαη λα επεξεάδεηαη από ηε κεηαβνιή ηεο αληνρήο ησλ δύν άιισλ ελνηήησλ (Α θαη Β). τήμα 13: Αλάιπζε γηα ηπραία επηθάλεηα κε αληζνηξνπία αληνρήο, παξνπζία ελνηήησλ Α, Β, C θαη παξακέηξνπο αληνρήο γηα ηελ ελόηεηα C (c=1,8 t/m 2, θ=23 ν ) 17

18 τήμα 14: Αλάιπζε γηα ηπραία επηθάλεηα κε αληζνηξνπία αληνρήο, παξνπζία ελνηήησλ Α, Β, C θαη παξακέηξνπο αληνρήο γηα ηελ ελόηεηα C (c=1,5 t/m 2, θ=12,7 ν ) τήμα 15: Αλάιπζε γηα ηπραία επηθάλεηα κε αληζνηξνπία αληνρήο, παξνπζία ελνηήησλ Β, C θαη παξακέηξνπο αληνρήο γηα ηελ ελόηεηα C (c=1,8 t/m 2, θ=23 ν ) 18

19 τήμα 16: Αλάιπζε γηα ηπραία επηθάλεηα κε αληζνηξνπία αληνρήο, παξνπζία ελνηήησλ Β, C θαη παξακέηξνπο αληνρήο γηα ηελ ελόηεηα C (c=1,5 t/m 2, θ=12,7 ν ) Σηα παξαπάλσ ζρήκαηα δίλεηαη ε αλάιπζε αζηνρίαο γηα ηε δεύηεξε πεξίπησζε (ηπραία επηθάλεηα) όπνπ γίλεηαη εκθαλήο ε επίδξαζε ηεο παξνπζίαο ησλ δηαθνξεηηθώλ ελνηήησλ πιηθνύ ζηηο ηηκέο ηνπ ζπληειεζηή αζθάιεηαο θαη ζηε κνξθή ησλ παξαγόκελσλ επηθαλεηώλ αζηνρίαο. Μεηαβάιινληαο ηελ παξνπζία ησλ ελνηήησλ πιηθνύ από Α, Β θαη C ζε Β θαη C θαη ζηε ζπλέρεηα ζε Β θαη C κε ηηο κεησκέλεο ηηκέο αληνρήο γηα ηελ ελόηεηα C, δηαπηζηώλεηαη ζεκαληηθή κείσζε ηνπ ζπληειεζηή αζθάιεηαο θαη κεγαιύηεξε ηαύηηζε ησλ παξαγόκελσλ επηθαλεηώλ κε ηηο παξαηεξνύκελεο επί ηόπνπ αζηνρίεο. Δπίζεο ζηε δεύηεξε θαηεγνξία αλαιύζεσλ (αλάιπζε ηπραίαο επηθάλεηαο) πξνζηέζεθε θαη κηα αλάιπζε κε ζεηζκό θαη πην ζπγθεθξηκέλα κηα ςεπδν-ζηαηηθή αλάιπζε πξνζνκνίσζεο ζεηζκηθήο επίδξαζεο. Ζ αλάιπζε απηή έγηλε κε ζθνπό ηελ αμηνιόγεζε ηεο θαηάζηαζεο επζηάζεηαο ησλ πξαλώλ ζε πεξίπησζε ζεηζκνύ κηα θαη ε πεξηνρή δηάλνημήο ηνπο εληάζζεηαη ζηε Σεξβνκαθεδνληθή κάδα ε νπνία, όπσο αλαθέξζεθε παξαπάλσ, παξνπζηάδεη έληνλε ζεηζκηθόηεηα. Ζ παξαπάλσ αλάιπζε πξαγκαηνπνηήζεθε γηα ηελ πεξίπησζε ηεο παξνπζίαο δύν ελνηήησλ πιηθώλ (ελόηεηεο B θαη C) κε κεηαβνιή ησλ παξακέηξσλ αληνρήο ηεο ελόηεηαο C, ε νπνία δόζεθε παξαπάλσ (τήμα 15 θαη τήμα 16) κηαο θαη ε πεξίπησζε απηή παξνπζηάδεη ηνπο κηθξόηεξνπο ζπληειεζηέο αζθάιεηαο γηα ηπραία επηθάλεηα. Ζ πξνζνκνίσζε ηνπ ζεηζκνύ έγηλε ιακβάλνληαο ππόςε ηηο απαηηήζεηο ηνπ ΔΑΚ 2 όπσο αλαζεσξήζεθε κε ην Φ.Δ.Κ. Β 1154/ Έηζη εμεηάζηεθε ε δπζκελέζηεξε πεξίπησζε γηα ηηκή νξηδόληηαο ζπληζηώζαο ίζε κε Κ h =,24g θαη θαηαθόξπθεο Κ v =,168g. Τα απνηειέζκαηα δίλνληαη ζην τήμα 17 θαη ζην τήμα 18, από ηα νπνία πξνθύπηεη ζαθήο κείσζε ηνπ ζπληειεζηή αζθάιεηαο, από νξηαθή επζηάζεηα (FS=1,159 θαη FS=1,52) ζε αζηνρία (FS=,814 θαη FS=,677 αληίζηνηρα). 19

20 τήμα 17: Αλάιπζε γηα ηπραία επηθάλεηα κε αληζνηξνπία αληνρήο, παξνπζία ελνηήησλ Β, C, παξακέηξνπο αληνρήο γηα ηελ ελόηεηα C (c=1,8 t/m 2, θ=23 ν ) θαη ζεηζκό (Κ h =,24g θαη Κ v =,168g) τήμα 18: Αλάιπζε γηα ηπραία επηθάλεηα κε αληζνηξνπία αληνρήο, παξνπζία ελνηήησλ Β, C, παξακέηξνπο αληνρήο γηα ηελ ελόηεηα C (c=1,5 t/m 2, θ=12,7 ν ) θαη ζεηζκό (Κ h =,24g θαη Κ v =,168g) 2

21 ΔΤΥΑΡΗΣΗΔ Οη ζπγγξαθείο ζα ήζειαλ λα επραξηζηήζνπλ ηνλ Γξ. Ν. Καληεξάλε γηα ηελ βνήζεηά ηνπ ζηηο νξπθηνινγηθέο αλαιύζεηο θαη ηνπο Γ. Μαπξίδε θαη ΓΔΩΓΝΩΣΖ Α.Δ., γηα ηε ρξήζε ηνπ πξνγξάκκαηνο PcStabl. ΤΕΖΣΖΖ Οη αζηνρίεο πνπ πξνθαινύληαη ζε βξαρνκάδεο κε έληνλε απνζάζξσζε θαη ηεθηνληζκό κπνξνύλ λα εξκελεπζνύλ ηθαλνπνηεηηθά κε ηελ παξαδνρή αληζόηξνπεο αληνρήο πνπ θαζνξίδεηαη από δηεπζύλζεηο θύξησλ δνκηθώλ αζπλερεηώλ ζην εζσηεξηθό ησλ πεηξσκάησλ. Οη κεραληθέο παξάκεηξνη ησλ πιηθώλ πνπ θαηαλέκνληαη ζε ηέηνηεο δώλεο ζην εζσηεξηθό ηεο βξαρνκάδαο ειέγρνληαη από ην βαζκό απνζάζξσζήο ηνπο αιιά θαη ηελ «θιεξνλνκνύκελε» εζσηεξηθή αληζνηξνπία εμαηηίαο ησλ δνκηθώλ αζπλερεηώλ (ζηξώζεο, ζρηζηόηεηαο). Οη ελππάξρνπζεο απηέο αζζελείο δηεπζύλζεηο ζηε κάδα ησλ πεηξσκάησλ πξνθαινύλ κηθξήο θιίκαθαο αζηνρίεο, πνπ ζε κεγα-θιίκαθα πξνζνκνηάδνπλ κε εδαθηθνύ ηύπνπ θπθιηθέο αζηνρίεο. Ζ πξνζεθηηθόηεξε εμέηαζή ηνπο όκσο δείρλεη όηη ζηελ πξαγκαηηθόηεηα ε επηθάλεηα αζηνρίαο είλαη κηα ζύλζεηε επηθάλεηα πνπ αθνινπζεί ηηο δνκηθέο απηέο δηεπζύλζεηο αληζνηξνπίαο. Τν πξνηεηλόκελν κνληέιν εθαξκνγήο είλαη απηό ηεο αληζόηξνπεο θαηαλνκήο εξγαζηεξηαθά πξνζδηνξηζκέλσλ παξακέηξσλ αληνρήο, ζε ζπγθεθξηκέλεο δηεπζύλζεηο ζην εζσηεξηθό ηνπ ηερλεηνύ πξαλνύο κε ζθνπό ηνλ πξνζδηνξηζκό ηεο ζύλζεηεο εθείλεο επηθάλεηαο πνπ δίλεη ηνλ ειάρηζην ζπληειεζηή αζθάιεηαο. Όπσο πξνέθπςε από ηα απνηειέζκαηα ησλ αλαιύζεσλ αζηνρίαο, ε επηινγή ηεο αλαδήηεζεο ηπραίαο επηθάλεηαο κε βάζε ην αληζόηξνπν κνληέιν αληνρήο, δίλεη θαιή πξνζνκνίσζε ηεο κνξθήο ηεο αλακελόκελεο αζηνρίαο ζε αληίζεζε κε ηελ αλαδήηεζε θιαζηθνύ ηύπνπ θπθιηθήο αζηνρίαο, ε νπνία γηα ηηο πεξηπηώζεηο ησλ ζπγθεθξηκέλσλ πιηθώλ δίλεη κε ξεαιηζηηθή πξνζνκνίσζε. Ζ πξνζνκνίσζε απηή αθόκα θαη αλ γίλεη γηα ηηο ειάρηζηεο ηηκέο ησλ παξακέηξσλ αληνρήο ζε ηζόηξνπν πιηθό, δίλεη απμεκέλε αζθάιεηα ζπγθξηηηθά κε ηελ πεξίπησζε ηνπ πξνηεηλόκελνπ, δνκηθά ειεγρόκελνπ, κνληέινπ αζηνρίαο. Δπνκέλσο ε εθαξκνγή ελόο ηέηνηνπ θιαζηθνύ κνληέινπ δελ κπνξεί λα ρξεζηκεύζεη ζα κηα απεπζείαο εθαξκνδόκελε κέζνδνο αλάιπζεο ζηελ νπνία ζα εηζάγνληαη παξάκεηξνη αληνρήο εξγαζηεξηαθά πξνζδηνξηζκέλνη. Ζ επηινγή αλαδήηεζεο ηνπ ζπληειεζηή αζθάιεηαο πξνθαζνξηζκέλεο, κε βάζε ην πξνηεηλόκελν κνληέιν, επηθάλεηαο έδσζε πνιύ ηθαλνπνηεηηθή πξνζνκνίσζε. Γειαδή έδσζε αζηνρία ζηηο πεξηπηώζεηο όπνπ πξαγκαηηθά παξαηεξήζεθε θαη γηα ηηο νπνίεο ε θιαζηθή αλάιπζε δελ πξνέβιεπε αζηνρία κε βάζε ηηο πξαγκαηηθέο ηηκέο αληνρήο ησλ πιηθώλ όπσο απηέο πξνζδηνξίζηεθαλ εξγαζηεξηαθά. Δπηπιένλ, από ηηο αλαιύζεηο γηα ηελ πξνζνκνίσζε ηεο δπζκελέζηεξεο ζεηζκηθήο επίδξαζεο, παξαηεξήζεθε κεγάιε κείσζε ηνπ ζπληειεζηή 21

22 αζθάιεηαο γηα ηηο επηθάλεηεο αζηνρίαο πνπ πξνέθπςαλ θαηά ηελ αλάιπζε. Με δεδνκέλν όηη ηα ηερλεηά πξαλή πνπ εμεηάζηεθαλ βξίζθνληαη ζε ζπλζήθεο νξηαθήο επζηάζεηαο, ην ζηνηρείν απηό θαζηζηά αλαγθαία κία πην ελδειερή ζεηζκηθή κειέηε. ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ Aydin, A., Egeli, I., (21), «Stability of slopes cut in metasedimentary saprolites in Hong- Kong», Bul. Eng. Geol. Env. 6: ASTM, (1992), «Standard Test Methods for Classification of Soils for Engineering Purposes» Annual Books of ASTM Standards, vol ASTM, Philadelphia, PA, pp Section 4, Philadelphia. Blume, J.A., Studuhar, M. H. (1978), «Thessalνniki, Greece Earthquake June 2, 1978». Earthquake Engineering Research Institute-Reconnaissance Report. Brink, A.B.A., and Kantey, B.A., (1961), «Collapsible grain structure in residual granite soils in southern Africa», Proceedings 5 th Int. Conf. on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Paris, Publ. 1, pp Burland, J.B., (1961), «Discussion on collapsible soils», Proceedings 5 th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Paris, vol. 3, pp Chatzigogos, N.P., Makedon, T.K., and Tsotsos, S., (27), «The mechanical behavior of gneisseous rocks and selection of strength parameters for stability analysis of excavated slopes», Proceedings of 1 st SLGS International Conference on Soil & Rock Engineering, paper No 256 Comninakis, P.E., Papazachos, B.C. (1979), «Properties of the main seismic zones in Northern Greece and surrounding area». Proc. of the Int. Conf. on Intra-Continental Earthquakes, Ohrid, Fredlund, D.G., Rahardjo, H., (1993), «Soil Mechanics for Unsaturated Soils», Wiley, Canada. Kenny, T.C., (1977), «Residual strength of mineral mixtures», Proceedings of 9th International Conference on Soil Mechanics, vol. 1, pp Kilias, A.A., Tranos, M.D., Mountrakis, D.M. (1999), «Geometry and kinematics of the Tertiary post-metamorphic Circum Rhodope Belt Thrust System (CRBTS), Northern Greece». Bull. Geol. Soc. Greece, vol. XXXIII, Lumb, P., (1962), «The properties of decomposed granite», Géotechnique 12, Papazachos, B.C.(1981). «Elementary Seismology», Technical Camber of Greece. Skempton, A.W., (1964), «Long-term stability of clay slopes», Géotechnique 14 (2), Skempton, A.W., (1985), «Residual strength of clays in landslides, folded strata and the laboratory», Géotechnique 35 (1), Tan, Y.C., and Gue, S.S., (21), «The determination of Shear Strength in Residual Soils For Slope Stability Analysis», Proceedings of Seminar Cerun Kebangsaan, Cameron Highlands, 14-15, May 21, eds.gue & Partners Sdn. Bhd. Terzaghi, K., Peck, R.B., and Mesri, G., (1996) «Soil Mechanics in Engineering Practice», 3rd edition. Wiley, New York. 549 pp. Thuro, K. and Scholz, M. (23), «Deep weathering and Alteration in Granites-A product of Coupled Processes», Proceedings of the International Conference on Coupled T-H-M-C Processes in Geosystems, Stockholm, Sweden, October 23, Tsiambaos, G., (1991), «Correlation of mineralogy and index properties with residual strength of Iraklion marls», Engineering Geology 3 (3 4),