Σχεδιασµός έργων αποκατάστασης κατολίσθησης ανάντη του Σ/ σταθµού στον Πλαταµώνα

Transcript

1 Σχεδιασµός έργων αποκατάστασης κατολίσθησης ανάντη του Σ/ σταθµού στον Πλαταµώνα Design of retaining structures for the stabilisation of the landslide area upwards the railway station of Platamonas ΚΩΜΟ ΡΟΜΟΣ, A. ΓΙΑΝΝΑΚΟΓΙΩΡΓΟΣ, A. ΠΑΠΑ ΟΠΟΥΛΟΥ, Μ. ρ. Πολιτικός Μηχανικός, Επίκουρος Καθηγητής, Π.Θ. ΓΕΩΣΤΑΤΙΚΗ Α.Ε. ΓΕΩΣΤΑΤΙΚΗ Α.Ε ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Αντικείµενο του παρόντος άρθρου αποτελεί η διερεύνηση των αιτίων και των µηχανισµών πρόκλησης εκτεταµένης κατολίσθησης ανάντη του σιδηροδροµικού σταθµού του Πλαταµώνα και η διατύπωση τεκµηριωµένων προτάσεων αποκατάστασης. Για την επίτευξη του στόχου πραγµατοποιείται αρχικά αντίστροφη ανάλυση, καθορίζεται η µορφή του έργου µε βάση τις απαιτήσεις και τις αρχές βέλτιστου σχεδιασµού και στη συνέχεια διεξάγεται µη γραµµική πολυσταδιακή ανάλυση κατά την οποία λαµβάνονται υπόψη τα κατασκευαστικά στάδια και οι στατικές φορτίσεις και η σεισµική δράση. Από την ανάλυση αυτή προκύπτουν τα εντατικά µεγέθη των στοιχείων αντιστήριξης και ακολουθεί διαστασιολόγηση των έργων. ABSTRACT: The objective of this paper is to delineate the factors and the mechanisms responsible for the prevalent slope failure upwards the railway station of Platamonas. To achieve this target a back analysis was initially carried out. Afterward, the shape of the stabilization retaining structure was defined and finally a nonlinear multistage numerical analysis was performed. In this analysis the construction steps are simulated, while static loading cases and seismic action are taken into account. Based on the results and the conclusion of the analysis a cost-effective solution, appropriate for the rehabilitation of the existing road and the improvement of the general stability of the area has been proposed. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Λόγω των εντόνων βροχοπτώσεων κατά τη χειµερινή περίοδο του έτους 2003 εκδηλώθηκαν κατολισθητικά φαινόµενα στην ευρύτερη περιοχή της Πιερίας, στη Χαλκιδική και σε άλλες περιοχές της Ελλάδας. Κατά το Φεβρουάριο του αναφερόµενου έτους εκδηλώθηκε κατολίσθηση ανάντη του σιδηροδροµικού σταθµού του Πλαταµώνα. Η ασταθής περιοχή είχε µέτωπο 800 περίπου µέτρων, χωρίς ωστόσο να αναπτύσσει ενιαία κινηµατική αστάθεια. Παρατηρήθηκαν χαρακτηριστικά δύο κατολισθήσεις οι οποίες εκδηλώθηκαν εξελικτικά. Πρώτη εκτίµηση απετέλεσε ότι οι κατολισθήσεις είναι σχετικά επιφανειακές. Η εκδήλωσή τους συνδυάσθηκε µε έντονη επιφανειακή διάβρωση και λασπορροή µε καταστροφικές συνέπειες στις κατάντη οικοδοµές. Ίχνη ρωγµών εφελκυσµού παρατηρήθηκαν σε διάφορες θέσεις ανάµεσα στις δύο κύριες κατολισθαίνουσες µάζες, οι οποίες βρίσκονται σε απόσταση 500 µέτρων περίπου. Καθοριστικό αίτιο εκδήλωσης των κατολισθήσεων θα πρέπει να θεωρηθεί η δράση των υπογείων υδάτων, ενώ η λασπορροή θα πρέπει να αποδοθεί στην προβληµατική συλλογή και παροχέτευση των οµβρίων καθώς επίσης και νερών που εκρέουν από παρακείµενη δεξαµενή του δικτύου ύδρευσης. Οι ανωτέρω εκτιµήσεις επιβεβαιώθηκαν κατά κύριο λόγο από την παρακολούθηση του φαινοµένου για χρονικό διάστηµα ενός έτους περίπου. Για την αποκατάσταση της περιοχής και την αποτελεσµατική διασφάλισή της έναντι περαιτέρω επέκτασης του φαινοµένου πραγµατοποιήθηκε γεωτεχνική έρευνα και 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 1

2 εκπονήθηκε µελέτη αποκατάστασης και ενίσχυσης των επικρατουσών συνθηκών ασφάλειας. Οι γεωερευνητικές εργασίες που εκτελέσθηκαν στην περιοχή της µεγάλης κατολίσθησης ανάντη του σιδηροδροµικού σταθµού περιλαµβάνουν την ανόρυξη τεσσάρων γεωτρήσεων. Τα αποτελέσµατα των γεωερευνητικών εργασιών δίνονται στο αντίστοιχο τεύχος (ΙΓΜΕ, 2004) 2. ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΡΓΟΥ - ΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ Ε ΑΦΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ Η µορφή της εκδηλωθείσας κατολίσθησης είναι επιφανειακή και εν µέρει προσοµοιάζει και µε λασπορροή, η οποία προκλήθηκε από τις έντονες και συνεχείς βροχοπτώσεις της χειµερινής περιόδου του Θα πρέπει να σηµειωθεί στο σηµείο αυτό ότι, σύµφωνα µε πληροφορίες από κατοίκους παρακείµενων κατοικιών µικροκατολισθήσεις παρουσιάσθηκαν και κατά τα προγενέστερα δύο χρόνια τοπικού εντούτοις χαρακτήρα και ως συνέπεια διαρροών από δεξαµενή νερού η οποία τέθηκε εκτός λειτουργίας για το λόγο αυτό. Άµεση επίπτωση των διαρροών αυτών θα πρέπει να αποτελεί η απώλεια µέρους της διατµητικής αντοχής του εδάφους, η οποία σύµφωνα µε τα σχετικά αποτελέσµατα αλλά και τις επιτόπου παρατηρήσεις είναι εν γένει ικανοποιητική. Στην ιδιότητα αυτή θα πρέπει να αποδοθεί το γεγονός µη γενικευµένης βαθιάς κατολίσθησης, η οποία θα έθετε σε κίνδυνο όλη την περιοχή. Μετά από αξιολόγηση των αποτελεσµάτων της γεωτεχνικής έρευνας προσδιορίσθηκε η στρωµατογραφία του υπεδάφους καθώς και οι παράµετροι σχεδιασµού των εδαφικών στρώσεων, οι οποίες επαληθεύθηκαν και µε διεξαγωγή αντιστρόφων αναλύσεων. Στο Σχήµα 1 δίνεται η στρωµατογραφία και οι συντοµογραφίες των στρώσεων, των οποίων οι αναλυτική περιγραφή είναι η ακόλουθη: Στρώση S1: Καστανόχρωµη αργιλώδης άµµος µέσης πυκνότητας έως πυκνή µε χαλίκια και τοπικές ενστρώσεις αµµώδους έως αµµοχαλικώδους αργίλου (κατάταξη SC, CL) Στρώση C1: Καστανόχρωµη στρώση πολύ στιφρής έως σκληρής αµµώδους αργίλου, µέσης έως υψηλής πλαστικότητας µε εµφάνιση ενστρώσεων αργιλώδους άµµου κατά τόπους (κατάταξη CL, CH, SC) Στρώση G2: Στρώση ερυθρόχρωµου λατυποπαγούς µε συνδετική ύλη αργιλοϊλυώδους σύστασης. Παρουσιάζεται µε τη µορφή πολύ πυκνού αργιλώδους έως αργιλοϊλυώδους αµµοχάλικου ή πολύ πυκνής σύστασης αργιλώδους άµµου µε χαλίκια (κατάταξη GC, SC) Η στρώση S1 εµφανίζεται περισσότερο ευπαθής στη δράση νερών µε επακόλουθο την απώλεια διατµητικής αντοχής σε αντίθεση µε την στρώση C1, η οποία λόγω της σύστασής της κρίνεται πιο ανθεκτική. Στη διαφοροποίηση αυτή θα πρέπει να αποδοθεί το γεγονός ότι το φαινόµενο της κατολίσθησης καταγράφεται εντονότερο στις θέσεις όπου επιφανειακά κυριαρχεί η στρώση S1 (περιοχή στο ανώτερο µέρος της κατολίσθησης). Μετά από επεξεργασία όλων των αποτελεσµάτων και λαµβάνοντας υπόψη τις αναµενόµενες διαδροµές τάσεων και τα αποτελέσµατα των αντίστροφων αναλύσεων (Σχήµα 2), υιοθετούνται οι παράµετροι του Πίνακα 1. Οι τιµές αυτές αντιστοιχούν σε καθεστώς αργής θραύσης δεδοµένου ότι αποτελούν δυσµενέστερη περίπτωση αφενός, και αφετέρου συνυπολογίζοντας το γεγονός ότι πριν την εκδήλωση της κύριας κατολίσθησης είχαν προηγηθεί τοπικές αστοχίες λόγω µικροκατολισθητικών φαινοµένων. Πίνακας 1. Παράµετροι διατµητικής αντοχής και παραµορφωσιµότητας των εδαφικών στρώσεων Table 1. Soil shear strength parameters and deformations moduli used in the analysis Στρώση S1 C1 G2 Φαινόµενο Βάρος γ (kn/m 3 ) Μέτρο Μεταβολής Όγκου Κ (MPa) Μέτρο ιάτµησης G (MPa) Συνοχή c (kpa) Γωνία Τριβής φ ( ο ) ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 2

3 JOB TITLE : Plat. Top Road, Soil Profile Aug-04 11:41 step E+00 <x< 6.300E E+00 <y< 7.275E+01 User-defined Groups G2 C1 S1 Grid plot 0 2E 1 S1 C1 G GeoStatiki Consulting Engineers Σχήµα 1. Στρωµατογραφία και προτεινόµενα έργα αντιστήριξης Figure 1. Soil profile and proposed retaining structures 3. ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ 3.1 Επιλογή Βέλτιστης Λύσης Η µορφολογία της κατολίσθησης και η παθολογία των σχηµατισµών απετέλεσαν καθοριστικό παράγοντα για την επιλογή της βέλτιστης λύσης. Ειδικότερα, περιπτώσεις κατολισθήσεων µε µεγάλο µήκος και απότοµη κλίση επιζητούν λύση µε στοιχεία αντιστήριξης. Η λύση αυτή καθίσταται ελκυστικότερη από το γεγονός ότι το πλάτος της κατολίσθησης ήταν σχετικά µικρό και κατά συνέπεια και τα έργα αντιστήριξης περιορισµένα. Στη στέψη της κατολίσθησης, όπου το πλάτος του υφιστάµενου δρόµου λόγω της κατολίσθησης µειώθηκε αισθητά, κρίθηκε απαραίτητη η αποκατάσταση της λειτουργίας του δρόµου. εδοµένου ότι η κλίση του εδάφους είναι ιδιαίτερα απότοµη στη θέση αυτή και εκτείνεται σε µεγάλη απόσταση, η λύση των χωµατισµών και των οπλισµένων επιχωµάτων αποκλείσθηκε λόγω απουσίας σχηµατισµού έδρασης. Επιλέχθηκε τελικά η λύση κατασκευής πασσάλων σε δύο σειρές και σύνδεση µε πλάκα η οποία θα υποκαταστήσει το δρόµο. Η διαπλάτυνση προβλέφθηκε µε την εν προβόλω κατασκευή µέρους της πλάκας, βλ. Σχήµα 1. Με τη λύση αυτή διασφαλίζεται τόσο ο δρόµος όσο και οι παρακείµενες οικοδοµές. Στην κατάντη του δρόµου πλευρά και µέχρι την θέση του προβλεπόµενου δεύτερου έργου αντιστήριξης είναι δυνατόν να παρατηρηθούν επιδερµικές κατολισθήσεις λόγω έντονων βροχοπτώσεων µε ασήµαντες εντούτοις συνέπειες στην ευστάθεια του έργου. Η δενδροφύτευση της περιοχής, η οποία από µόνη ήδη αναπτύχθηκε, θα µειώσει ιδιαίτερα κάθε διαβρωτική δράση. Έργα αντιστήριξης θεωρήθηκαν απαραίτητα σε µία ακόµη θέση της κατολίσθησης. Η θέση αυτή βρίσκεται κατάντη των δεξαµενών στη θέση µικρού δρόµου εν είδει µονοπατιού. Στη θέση αυτή η κατολίσθηση εµφανίζει το µέγιστο βάθος της (4 έως 5 µέτρα). Από το σηµείο αυτό και κάτω οι κλίσεις είναι πιο ήπιες ενώ οι κατολισθητικές δράσεις θα πρέπει να αποδοθούν κατά κύριο λόγο στις κατολισθαίνουσες από ανώτερα τµήµατα µάζες. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 3

4 3.2 Παραδοχές Πλαίσιο Ανάλυσης Οι επιλύσεις του προβλήµατος στις δύο εξεταζόµενες θέσεις έγινε µε το πρόγραµµα FLAC ver 4.0. Το προσοµοίωµα στη θέση του δρόµου περιλαµβάνει 9600 στοιχεία δύο διαστάσεων για την προσοµοίωση του εδάφους, 38 στοιχεία δοκού για τη προσοµοίωση των πασσάλων, 8 στοιχεία δοκού για την προσοµοίωση της πλάκας του δρόµου και 16 στοιχεία δοκού για την προσοµοίωση παρακείµενης οικοδοµής, βλ. Σχήµα 1. Ο κάνναβος ανάλυσης του Σχήµατος 1 περιλαµβάνει πέραν των εδαφικών σχηµατισµών την παρακείµενη οικοδοµή και τα αντίστοιχα φορτία καθώς και τα έργα αντιστήριξης τα οποία περιλαµβάνουν εξωτερική σειρά πασσάλων διαµέτρου Φ80 cm σε αξονική απόσταση 2 m και µήκους 10 m, εσωτερική σειρά πασσάλων διαµέτρου Φ80 cm, µήκους 8 m σε αξονική απόσταση 2 m και πλάκα σύνδεσης πάχους 0.50 m. Στον Πίνακα 1 δίνονται οι παράµετροι που χρησιµοποιήθηκαν στην ανάλυση. Οι εδαφικές στρώσεις προσοµοιώθηκαν µε µη συζευγµένο καταστατικό νόµο Mohr-Coulomb. Σε πρώτο στάδιο πραγµατοποιήθηκε αντίστροφη ανάλυση. Στο Σχήµα 2 απεικονίζεται η ανάλυση ευστάθειας της υφιστάµενης κατάστασης προ της κατασκευής των έργων και µε θεώρηση τιµής συνοχής 5 kpa για τη στρώση S1 (θεώρηση µείωσης µετά από µακρόχρονη διαβρωτική δράση χωρίς κατασκευή έργων). Προκύπτει συντελεστής ασφαλείας ίσος µε µονάδα (οριακή ισορροπία) και δίνεται η κινηµατική της αναµενόµενης προς εκδήλωση κατολίσθησης. Τα αποτελέσµατα της ανάλυσης αυτής βρίσκονται σε πλήρη συµφωνία µε τα αυτά των αντίστροφων αναλύσεων µε συµβατικές µεθόδους οριακής ισορροπίας µε τη µέθοδο Bishop. JOB TITLE : Plat. Top Road, FOS exist. situat Aug-04 17:21 step E+00 <x< 6.121E E+00 <y< 7.096E+01 Max. shear strain-rate 0.00E E E E E E E-07 Contour interval= 1.00E-07 Plasticity Indicator * at yield in shear or vol. o at yield in tension Factor of Safety GeoStatiki Consulting Engineers Σχήµα 2. Απεικόνιση ζώνης µέγιστης διατµητικής παραµόρφωσης και πλαστικοποίησης κατά την αντίστροφη ανάλυση µε συντελεστή ασφαλείας F=1.0 Figure 2. Illustration of plastified zones and mobilized zone corresponding to the reverse analysis with factor of safety F=1.0 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 4

5 Η εν συνεχεία επίλυση του προβλήµατος πραγµατοποιήθηκε µε θεώρηση πολυσταδιακής ανάλυσης (Comodromos et al. 1992) κατά την οποία προσοµοιώνονται όλες οι κατασκευαστικές φάσεις. Ειδικότερα για τα έργα στη θέση του δρόµου κατά το πρώτο στάδιο εισάγεται το αρχικό εντατικό πεδίο, το οποίο αντιστοιχεί στην υφιστάµενη κατάσταση µε την παρουσία παρακείµενης διώροφης οικοδοµής. Κατά το δεύτερο στάδιο εισάγονται τα στοιχεία των πασσάλων και της πλάκας σύνδεσης µε επιφόρτιση διέλευσης φορτηγού µεγάλου βάρους. Κατά το τρίτο στάδιο θεωρείται σεισµική δράση σύµφωνα µε τον Αντισεισµικό Κανονισµό. Η επίλυση πραγµατοποιήθηκε µε το πρόγραµµα FLAC και επιβολή περιστροφής του πεδίου βαρύτητας λόγω οριζόντιας επιτάχυνσης µε α h =0.5*0.16*9.81 (θεώρηση φυσικού πρανούς). Τέλος κατά το τέταρτο και τελευταίο στάδιο προσδιορίζεται ο συντελεστής ασφαλείας µετά την κατασκευή των έργων αντιστήριξης. 4. ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Στο Σχήµα 3 δίνονται τα διαγράµµατα των αξονικών φορτίων των πασσάλων για φόρτιση του δρόµου λόγω διέλευσης βαρέως τύπου φορτηγού και τα σταυρονήµατα των κυρίων τάσεων των εδαφικών στοιχείων. Στο Σχήµα 4 δίνονται αντίστοιχα οι καµπτικές ροπές της πλάκας και των πασσάλων λόγω διέλευσης βαρέως τύπου οχήµατος. Στο Σχήµα 5 δίνεται το εντατικό πεδίο των εδαφικών σχηµατισµών καθώς και οι καµπτικές ροπές των έργων αντιστήριξης για την περίπτωση της σεισµικής δράσης. Κατά αντίστοιχο τρόπο δίνεται στο Σχήµα 6 το κινηµατικό πεδίο και οι τέµνουσες δυνάµεις των στοιχείων αντιστήριξης για την περίπτωση της σεισµικής δράσης. Για την αποτίµηση της συνεισφοράς των έργων αντιστήριξης πραγµατοποιήθηκε τέλος ανάλυση προσδιορισµού του συντελεστή ασφάλειας. Η ανάλυση πραγµατοποιείται µε επαναληπτική διαδικασία µειώνοντας τις παραµέτρους διατµητικής αντοχής του εδάφους µέχρι να προκληθεί αριθµητική αστάθεια του προβλήµατος, συνοδευόµενη βέβαια και από µεγάλες παραµορφώσεις και πλαστικοποίηση µεγάλης εδαφικής ζώνης. Στο Σχήµα 7 δίνεται ο συντελεστής ασφαλείας µετά την κατασκευή των έργων αντιστήριξης. Παρατηρείται ότι ο συντελεστής µετά την κατασκευή των έργων αυξάνεται από 1.0 σε 1.5, ενώ η κινητοποιούµενη περιοχή περιορίζεται στην κατάντη των έργων περιοχή, δεδοµένου ότι η παρουσία τους είναι σε θέση να αναλάβει τα φορτία ανατροπής και να τα µεταφέρει σε βαθύτερα στρώµατα εµπλέκοντας µε τον τρόπο αυτό µεγαλύτερες εδαφικές µάζες στην ευστάθεια της περιοχής µε ευεργετικές συνέπειες. JOB TITLE : Plat Road: Road Load 2 18-Aug-04 11:41 step E+01 <x< 3.918E E+01 <y< 6.321E+01 Boundary plot 0 5E 0 Axial Force on # 8 (Beam ) 8.831E+01 Axial Force on # 9 (Beam ) 4.199E+01 Principal stresses Max. Value = E-02 Min. Value = E E 3 GeoStatiki Ltd Consulting Engnrs 18-Aug-04 11:41 step E+01 <x< 3.918E E+01 <y< 6.321E+01 Boundary plot 0 5E 0 Principal stresses Max. Value = E-02 Min. Value = E E 3 # 7 (Beam ) 2.118E+01 # 8 (Beam ) E+01 GeoStatiki Ltd Consulting Engnrs Σχήµα 3. ιαγράµµατα αξονικών φορτίων πασσάλων και σταυρονήµατα κυρίων τάσεων για στατική φόρτιση και διέλευση φορτηγού Figure 3. Axial force distribution along piles and distribution of principal stresses corresponding to static and truck loading JOB TITLE : Plat Road: Road Load Σχήµα 4. ιαγράµµατα καµπτικών ροπών πασσάλων και πλάκας για στατική φόρτιση και διέλευση φορτηγού Figure 4. Piles and heading slab bending moment distribution corresponding to static and truck loading 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 5

6 Στον Πίνακα 2 δίνονται τα µέγιστα εντατικά µεγέθη και τα αντίστοιχα στάδια στα οποία καταγράφονται. Σηµειώνεται ότι τα εντατικά µεγέθη των πασσάλων θα πρέπει να πολλαπλασιασθούν επί την αξονική απόσταση τοποθέτησής τους, ενώ όλα τα εντατικά µεγέθη θα πρέπει να πολλαπλασιασθούν µε επαυξητικό συντελεστή (F=1,50~1,75) δεδοµένου ότι κατά την ανάλυση αλληλεπίδρασης δεν εφαρµόζονται συντελεστές ασφαλείας ή συντελεστές φορτίσεων. JOB TITLE : Plat Road: Seismic Action 1 JOB TITLE : Plat Road: Seismic Action 2 18-Aug-04 10:18 step E+01 <x< 3.918E E+01 <y< 6.321E Aug-04 10:18 step E+01 <x< 3.918E E+01 <y< 6.321E+01 Boundary plot Boundary plot 0 5E 0 0 5E 0 # 7 (Beam ) E+01 Shear Force on # 8 (Beam ) 2.151E+01 # 8 (Beam ) 6.670E+01 # 9 (Beam ) 5.434E+01 Principal stresses GeoStatiki Ltd Consulting Engnrs Shear Force on # 7 (Beam ) E+01 Shear Force on # 9 (Beam ) 1.184E+01 Displacement vectors Scaled to Max = 2.000E-01 GeoStatiki Ltd Consulting Engnrs Σχήµα 5. ιαγράµµατα καµπτικών ροπών πασσάλων και πλάκας λόγω σεισµικής δράσης Figure 5. Piles and heading slab bending moment distribution due to seismic action Σχήµα 6. Κινηµατικό πεδίο και διαγράµµατα τεµνουσών δυνάµεων λόγω σεισµικής δράσης Figure 6. Cinematic field and shear forces distribution due to seismic action JOB TITLE : Plat. Top Road, FOS after meas. constr Aug-04 11:08 step E-01 <x< 6.045E E+00 <y< 7.020E+01 Max. shear strain-rate 0.00E E E E E E-03 Contour interval= 1.00E-03 Plasticity Indicator * at yield in shear or vol. o at yield in tension Factor of Safety (Est.) GeoStatiki Consulting Engineers Σχήµα 7. Απεικόνιση ζώνης µέγιστης διατµητικής παραµόρφωσης και πλαστικοποίησης µετά την εφαρµογή των µέτρων και θεώρηση συντελεστή ασφαλείας F=1.5 Figure 7. Illustration of plastified zones and mobilized zone after the construction of the proposed retaining structures and the application of a factor of safety F=1.5 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 6

7 Πίνακας 2. Μέγιστες τιµές εντατικών µεγεθών κατά τα διάφορα στάδια επίλυσης Table 2. Maximum values of axial force and bending moments resulting from the analysis Καµπτικές Ροπές (kn.m) Στάδιο Αξονική ύναµη (kn) Πάσσαλος 1 Εξωτερικού Πασσάλου 2 Εσωτερικού Πασσάλου 3 Πλάκας 1 Εισαγωγή αρχικού εντατικού πεδίου Στάδιο 2: Φόρτιση ρόµου, Στάδιο 3: Σεισµική δράση Σχήµα 8. Κατασκευαστικό σχέδιο των προταθέντων µέτρων αντιστήριξης Figure 8. Construction drawing of proposed retaining structures 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 7

8 Οι πάσσαλοι και η πλάκα διαστασιολογήθηκαν σύµφωνα µε τον κανονισµό ωπλισµένου σκυροδέµατος για την ανάληψη της καµπτικής ροπής και της τέµνουσας δύναµης. Στο Σχήµα 8 δίνεται το σχετικό κατασκευαστικό σχέδιο. Πραγµατοποιήθηκε επίσης έλεγχος ανάληψης της αξονικής δύναµης σύµφωνα µε τον γερµανικό κανονισµό του DIN ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Αντικείµενο του παρόντος άρθρου απετέλεσε η αποκατάσταση της περιοχής ανάντη του σιδηροδροµικού σταθµού του Πλαταµώνα µετά την εκδήλωση κατολίσθησης λόγω έντονων βροχοπτώσεων. Για την επιβεβαίωση του µηχανισµού της κατολίσθησης και της εδαφικής τοµής σχεδιασµού πραγµατοποιήθηκε αντίστροφη ανάλυση. Η επιλογή της λύσης καθορίσθηκε από την µορφολογία της περιοχής, την εξασφάλιση των οικοδοµών ανάντη του υφιστάµενου δρόµου και την ανάγκη αποκατάστασης του πλάτους του δρόµου. Η λύση κατασκευής πασσάλων σε δύο σειρές και η σύνδεση των κεφαλών τους µε ενιαία πλάκα, η οποία θα υποκαταστήσει υπό µορφή γέφυρας το δρόµο θεωρήθηκε ως η πλέον ενδεδειγµένη. Η λύση συνοδεύεται από δευτερεύοντα µέτρα όπως η δενδροφύτευση για τον περιορισµό της επιφανειακής διάβρωσης και η κατασκευή σειράς πασσάλων ποδός στο µέσο της κατολίσθησης, όπου η κατάντη κλίση καθίσταται πιο ήπια. Για την επίλυση του προβλήµατος πραγµατοποιήθηκε µη γραµµική πολυσταδιακή ανάλυση µε χρήση του προγράµµατος FLAC ver Κατά την επίλυση προσοµοιώνονται όλες οι κατασκευαστικές φάσεις. Πρώτο στάδιο απετέλεσε η εισαγωγή του αρχικού εντατικού πεδίου, το οποίο αντιστοιχεί στην υφιστάµενη κατάσταση µε την παρουσία παρακείµενης διώροφης οικοδοµής. Κατά το δεύτερο στάδιο εισήχθησαν τα στοιχεία των πασσάλων και της πλάκας σύνδεσης µε επιφόρτιση διέλευσης φορτηγού µεγάλου βάρους, ενώ κατά το τρίτο στάδιο θεωρείται σεισµική δράση σύµφωνα µε τον Αντισεισµικό Κανονισµό και θεώρηση περιστροφής του πεδίου βαρύτητας. Επιπρόσθετη ανάλυση απετέλεσε ο προσδιορισµός του συντελεστή ασφαλείας µετά την κατασκευή των έργων αντιστήριξης. Από τα αποτελέσµατα παρατηρείται αύξηση του συντελεστή από 1.0 σε 1.5, ενώ η κινητοποιούµενη περιοχή περιορίζεται στην κατάντη των έργων περιοχή, δεδοµένου ότι η παρουσία τους είναι σε θέση να αναλάβει τα φορτία ανατροπής και να τα µεταφέρει σε βαθύτερα στρώµατα εµπλέκοντας µε τον τρόπο αυτό µεγαλύτερες εδαφικές µάζες στην ευστάθεια της περιοχής µε ευεργετικές συνέπειες. 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Comodromos, E., Hatzigogos, T. and Pitilakis, K. (1992), Finite Element Algorithm for Analyzing Geotechnical Problems with Variable Domain and Boundaries, In Proc. IV Numer. Mod. in Geomech., pp , Swansea, U.K. DIN Bored piles; construction procedure, design and bearing behaviour. Berlin. German code, 1990 Itasca Consulting Group Inc. FLAC: Fast Lagrangian Analysis of Continua. User s Manuals version 4.0 ΙΓΜΕ (2004), Τεύχος αποτελεσµάτων γεωτεχνικής έρευνας στη θέση της κατολίσθησης ανάντη του σιδηροδροµικού σταθµού Πλαταµώνα, Αθήνα ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 8

9 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/2006 9