ιερεύνηση της µεγάλης κατολίσθησης της Τσακώνας µέσω αναλύσεων οριακής ισορροπίας

Transcript

1 ιερεύνηση της µεγάλης κατολίσθησης της Τσακώνας µέσω αναλύσεων οριακής ισορροπίας Investigation of the Tsakona large landslide with limit equilibrium analyses. ΝΤΟΥΝΙΑΣ, Γ. ΜΠΕΛΟΚΑΣ, Γ. ρ Πολιτικός Μηχανικός, Ε ΑΦΟΣ Α.Ε. ρ Πολιτικός Μηχανικός ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Το Φεβρουάριο του 2003 έγινε µεγάλη κατολίσθηση στην Εθνική Οδό Τρίπολης Καλαµάτας στην περιοχή της Τσακώνας. Παρουσιάζονται αναλύσεις ευστάθειας που διερευνούν την ενεργοποίηση και τη δυνατότητα σταθεροποίησης της κατολίσθησης. Έγιναν ανάστροφες αναλύσεις πριν και αµέσως µετά τη µεγάλη µετακίνηση. Η επιφάνεια ολίσθησης εκτιµήθηκε ότι βρίσκεται κοντά στην παραµένουσα διατµητική αντοχή. Η στάθµη του υπόγειου νερού είναι κοντά στην επιφάνεια ολίσθησης και µικρή άνοδός της επηρεάζει σηµαντικά τη συνολική ευστάθεια. Εξετάσθηκαν δυνατότητες σταθεροποίησης µε ποικίλες µεθόδους, αλλά η αποκατάσταση επαρκούς συντελεστή ασφάλειας στο σύνολο της κατολίσθησης κρίνεται πρακτικώς ανέφικτη. ABSTRACT: The large Tsakona landslide, at the Tripoli Kalamata National Road, was activated during the February of The article presents limit equilibrium analyses that were used for the investigation of the failure mechanism and the examination of stabilizing measures. Back analyses on the geometry before and immediately after the large activation were performed. Along the slip surface the residual strength has been mobilized. The water level lies close to the slip surface and a small increase of its level affects significantly the overall stability. Various stabilization measures were examined, but the implementation of an acceptable factor of safety was deemed impractical. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το Φεβρουάριο του 2003 έγινε η µεγάλη ενεργοποίηση της κατολίσθησης επί της Εθνικής Οδού Τριπόλεως Καλαµάτας στην περιοχή της Τσακώνας, η οποία οδήγησε στην πλήρη αποκοπή της οδού. Οι Ντουνιάς κ.α. (2006), αξιολογώντας τα αποτελέσµατα των γεωτεχνικών ερευνών και της ενόργανης παρακολούθησης, περιέγραψαν το µηχανισµό ενεργοποίησης της κατολίσθησης. Επίσης, οι Σωτηρόπουλος κ.α. (2004) περιέγραψαν τις ειδικές τεχνικογεωλογικές συνθήκες της περιοχής. Οι Ντουνιάς κ.α. (2006) αναφέρουν πως η κατολίσθηση αυτή ενεργοποιήθηκε εντός των «χαλαρών» επιφανειακών εδαφικών στρώσεων (κορήµατα, κολλούβια και µανδύες αποσάθρωσης) και η επιφάνεια ολίσθησης βρισκόταν, στο µεγαλύτερο τµήµα, κοντά στη διεπιφάνεια των χαλαρών σχηµατισµών µε τους υποκείµενους βραχώδεις σχηµατισµούς. Επίσης, αναφέρουν πως πριν τη µεγάλη ενεργοποίηση η κατολίσθηση βρισκόταν σε οριακή κατάσταση ισορροπίας και µια άνοδος της πιεσοµετρικής στάθµης αρκούσε ώστε να ενεργοποιηθεί. Η παρατήρηση αυτή διερευνάται µε τις αναλύσεις οριακής ευστάθειας που παρουσιάζονται στην παρούσα εργασία. Οι αναλύσεις ευστάθειας που έγιναν είχαν ως βασικούς στόχους: α) τη διερεύνηση του µηχανισµού ενεργοποίησης της κατολίσθησης µέσω ανάστροφων αναλύσεων και β) τη διερεύνηση της δυνατότητας σταθεροποίησης της κατολίσθησης µε µια ποικιλία µεθόδων. 2. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΗΣ Το παρόν άρθρο επικεντρώνεται στα στοιχεία εκείνα που επιδρούν σηµαντικά στο µηχανισµό ενεργοποίησης και εξέλιξης της κατολίσθησης και που πρέπει να ληφθούν υπόψη στους υπολογισµούς ευσταθείας. Η κατολίσθηση αυτή έχει περιγραφεί από τους Σωτηρόπουλος κ.α. (2004) και τους Ντουνιάς κ.α. (2006). 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 1

2 Μάλιστα, οι Ντουνιάς κ.α. (2006) παρουσίασαν µε λεπτοµέρεια τα όρια της κατολίσθησης πριν και µετά τη µεγάλη ενεργοποίηση της κατολίσθησης (βλ. Σχήµα 1). Σχήµα 1. Οριζοντιογραφία περιοχής κατολίσθησης πριν τη µεγάλη µετακίνηση Όρια κατολίσθησης πριν και µετά τη µεγάλη µετακίνηση (από Ντουνιάς κ.α., 2006). Figure 1. Plan view of the landslide area before the major movement Landslide margins before and after the major movement (from Dounias et al, 2006). 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 2

3 Σχήµα 2. ιατοµή κατά µήκος του άξονα της κατολίσθησης (από Ντουνιάς κ.α., 2006). Figure 2. Section along landslide axis (from Dounias et al, 2006). Πριν τη µεγάλη ενεργοποίηση, το πόδι της κατολίσθησης έφτανε µέχρι το απόλυτο υψόµετρο περί τα 290m (βλ. επιφανειακό όριο κατολίσθησης του Σχήµατος 1). Η εµφάνιση αυτή υπαγορεύεται από τα γεωµορφολογικά οποίο αντιστεκόταν στην κίνηση της κατολισθαίνουσας µάζας. Επίσης, στην περιοχή αυτή οι «χαλαρές» επιφανειακές εδαφικές στρώσεις, οι οποίες αποτελούν και το υλικό της κατολισθαίνουσας µάζας, είχαν αισθητά µικρότερο πάχος. Αυτό φαίνεται και από τη διατοµή κατά µήκος του άξονα της τελικής ενεργοποίησης της κατολίσθησης στο Σχήµα 2 (στρεβλή κλίµακα). 2.1 Πριν τη µεγάλη ενεργοποίηση Η περιοχή της κατολίσθησης πριν τη µεγάλη ενεργοποίηση η κατολίσθηση χωρίζεται σε δύο τµήµατα, ένα πάνω και ένα κάτω από τη χάραξη της Ε.Ο. Το τµήµα πάνω από την Ε.Ο. αποτελεί το µικρότερο µέρος της κατολισθαίνουσας µάζας και έχει εύρος περί τα 200m, το οποίο στην περιοχή της Ε.Ο. περιοριζόταν σε πλάτος περί τα 120m (Χ.Θ έως ). Το µήκος του τµήµατος είναι περί τα 295m και το µέγιστο βάθος περί τα 30m (στην Ε.Ο. από 15 έως 25m). Η µέση κλίση της χαρακτηριστικά της περιοχής. Ειδικότερα, στο βορειοδυτικό όριο της ενεργοποίησης του 2001 κάνει την επιφανειακή του εµφάνιση το φλυσχοειδές (εναλλαγές ψαµµίτη ιλυολίθου µε τον ψαµµίτη να κυριαρχεί, βλ. Σχήµα 1), το επιφάνειας εδάφους ήταν περί τις 12 ο και του βραχώδους υποβάθρου περί τις 13.5 ο. Το τµήµα κάτω από την οδό αποτελεί το µεγαλύτερο τµήµα της κατολισθαίνουσας µάζας. Έχει µήκος περί τα 350m, µέγιστο πλάτος περί τα 370m (µέσο περί τα 280m) και µέγιστο βάθος 40m. Η µέση κλίση της επιφάνειας εδάφους ήταν περί τις 19.5 ο. Στο βραχώδες υποβάθρο η κλίση κυµαίνεται από 11 ο έως 26 ο περίπου. Το γεγονός πως η Ε.Ο. βρίσκεται σε µικτή διατοµή έχει ένα διττό ρόλο στην λειτουργία της κατολίσθησης. Το όρυγµα λειτουργεί αποσταθεροποιητικά στο άνω τµήµα, ενώ το επίχωµα δρα αποσταθεροποιητικά στο κάτω τµήµα της κατολισθαίνουσας µάζας. Επίσης, ένας πρόσθετος πιθανώς αποσταθεροποιητικός παράγοντας είναι η σηµαντική αλλαγή στο δίκτυο επιφανειακής απορροής και αποστράγγισης που προκλήθηκε από την διάνοιξη της οδού και τις σηµαντικές αποθέσεις προϊόντων εκσκαφών στα κατάντη. Το εάν ενεργοποιήθηκαν ταυτόχρονα τα τµήµατα αυτά δεν είναι ξεκάθαρο. Ωστόσο, 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 3

4 όποιος και να είναι ο µηχανισµός ενεργοποίησης, στη φάση των ερευνών και αναλύσεων, τόσο τα κλισιόµετρα όσο και τα βάθρα επιφανειακών µετακινήσεων έδειχναν µια συνεχή ενιαία εξέλιξη (βλ. Ντουνιά κ.α., 2006), που υποδήλωνε πως όλη η κατολίσθηση βρισκόταν σε έναν ερπυσµό. Συνεπώς, στη φάση αυτή η κατολίσθηση είχε ήδη ενεργοποιηθεί και κινείτο πρακτικά ενιαία, καθιστώντας τη µια µεταθετικού τύπου κατολίσθηση. Τέλος, τα πιεσόµετρα έδειχναν πως η πιεσοµετρική στάθµη ήταν κοντά στην επιφάνεια ολίσθησης (Ντουνιάς κ.α., 2006), εκτός από το πάνω τµήµα της κατολισθαίνουσας µάζας (βλ. Σχήµα 2). 2.2 Μετά τη µεγάλη ενεργοποίηση Μέχρι και τη µεγάλη ενεργοποίηση η κατολισθαίνουσα µάζα ασκούσε συνεχώς ωθήσεις στη φλυσχοειδή έξαρση στα βορειοδυτικά του ποδός, η οποία αντιστεκόταν στην κατάντη επέκταση της κατολίσθησης. Ύστερα από µια ακραία υδρολογική περίοδο, η κατολίσθηση ενεργοποιήθηκε µε βίαιο τρόπο επεκτείνοντας τα όριά της κατάντη και ανάντη. Στη βίαιη αυτή εξέλιξη έπαιξαν ρόλο τόσο η άνοδος της πιεσοµετρικής στάθµης όσο και η µεγάλη συγκέντρωση ωθήσεων επί της φλυσχοειδούς έξαρσης. Το αποτέλεσµα ήταν να επεκταθεί η κατολίσθηση κατάντη µέχρι την κοίτη του ποταµού και ανάντη µέχρι τον Άνω Κρητιδικό Ασβεστόλιθο. Το τµήµα πάνω από την Ε.Ο. επεκτάθηκε περί τα 80m ανάντη και το τµήµα κάτω από την Ε.Ο. περί τα 400 κατάντη. Η µέση κλίση της επιφάνειας εδάφους δεν επηρεάστηκε σηµαντικά παρά τη µεγάλη µάζα εδαφικού υλικού που µετακινήθηκε. Οι έρευνες µετά την ενεργοποίηση έδειξαν ότι κινητοποιήθηκε στην περιοχή των ερπυσµών κινητοποιήθηκε η ίδια επιφάνεια ολίσθησης. Μετά την ολοκλήρωση των µεγάλων µετακινήσεων (της τάξεως των 80m), ακολούθησε µια περίοδος µερικών ετών κατά την οποία δεν υπήρξαν µετρήσιµες µετακινήσεις. Ερπυσµός της κατολίσθησης παρατηρήθηκε πάλι το 2008 και έδωσε µετακινήσεις της τάξεως των 3cm µέχρι το ΑΝΑΣΤΡΟΦΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ Οι ανάστροφες αναλύσεις έγιναν επί µιας κεντρικής διατοµής που θεωρήθηκε αντιπροσωπευτική. Όπως φαίνεται από το Σχήµα 1, η διατοµή αυτή βρίσκεται στην κεντρική περιοχή της κατολισθαίνουσας µάζας. Για την εκτίµησή της συνεκτιµήθηκαν τα γεωµορφολογικά στοιχεία και τα αποτελέσµατα των µετρήσεων των βάθρων. Στο κεντρικό τµήµα τα διανύσµατα των µετακινήσεων είχαν κατεύθυνση παράλληλη µε τη µεγάλη διεύθυνση της κατολισθαίνουσας µάζας. Οι ανάστροφες αναλύσεις έγιναν επί της γεωµετρίας της κατολίσθησης πριν και µετά τη µεγάλη ενεργοποίηση. 3.1 Ανάστροφες αναλύσεις Όπως διαπιστώθηκε από τα κλισιόµετρα πρόκειται για µια βαθιά ολίσθηση επί προδιατµηµένης επιφάνειας µε σηµαντική µετακίνηση, στην οποία αναµένεται να έχει κινητοποιηθεί η παραµένουσα διατµητική αντοχή (c r =0kPa, φ=φ r <φ p ). Ειδικότερα, η επιφάνεια ολίσθησης διέρχεται από ζώνες αργιλικών υλικών µέσης έως χαµηλής πλαστικότητας (βλ. Ντουνιάς κ.α., 2006) κοντά στο βραχώδες υπόβαθρο. Έγιναν ανάστροφες αναλύσεις επί της διατοµής στον άξονα της κατολίσθησης (Σχήµα 2) προκειµένου να προσδιοριστεί η γωνία της ενεργοποιηµένης διατµητικής αντοχής, φ m, πριν τη µεγάλη ενεργοποίηση. Οι ανάστροφες αναλύσεις που παρουσιάζονται από τους Ντουνιάς κ.α. (2006) επαναλήφθηκαν για διάφορες πιθανές στάθµες υπόγειου ύδατος για γεωµετρία πρανούς λίγο πριν τη µεγάλη ενεργοποίηση. Έτσι, έγιναν αναλύσεις για τη Σ.Υ.Ο. κατά τη θερινή περίοδο και για Σ.Υ.Ο. από 2 έως 10m πάνω από αυτή. Στις αναλύσεις αυτές, εξετάστηκαν οι δύο περιπτώσεις µηχανισµών αστοχίας που αναλύθηκαν από τους Ντουνιάς κ.α. (2006). Ο πρώτος περιλαµβάνει δύο ηµιανεξάρτητες αστοχίες (περιοχές Α1 και Α2, βλ. Σχήµα 3). Ο µηχανισµός αυτός βασίζεται στους γεωµετρικούς περιορισµούς που επιβάλει η γεωµετρία του υποβάθρου για την αναζήτηση κινη- µατικά αποδεκτών µηχανισµών ολίσθησης. Στο δεύτερο µηχανισµό λήφθηκε ενιαία επιφάνεια ολίσθησης. Από τις αναλύσεις αυτές προέκυψε το εύρος γωνιών διατµητικής αντοχής του Πίνακα 1. Οι µεγαλύτερες γωνίες φ m αντιστοιχούν στις υψηλότερες πιεσο- µετρικές στάθµες. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 4

5 Σχήµα 3. Εξεταζόµενοι µηχανισµοί αστοχίας ανάστροφων αναλύσεων. Figure 3. Investigated failure modes using back analysis Πίνακας 1. Αποτελέσµατα ανάστροφων αναλύσεων για γεωµετρία πρανούς πριν τη µεγάλη ενεργοποίηση. Table 1. Back analyses results for slope geometry before the major movement. Επιφάνεια Περιοχή Ολίσθησης φ m ( o ) ιακριτή Α Α Ενιαία Α1 & Α Για άργιλο µέσης έως χαµηλής πλαστικότητας, και σύµφωνα µε τα δεδοµένα από τις εργαστηριακές δοκιµές, αναµένεται φ r = Οι τιµές αυτές είναι συµβατές µε τα στοιχεία από τη βιβλιογραφία (Lupini et al, 1981, Skempton, 1985, Tika et al, 1996, Wesley, 2003). Αυτό που διαπιστώνεται είναι πως στην περιοχή Α1 η προκύπτουσα τιµή του φ m είναι πολύ ευαίσθητη στην υπόθεση της πιεσο- µετρικής στάθµης. Για πιεσοµετρική στάθµη 4m άνω της θερινής προέκυψε φ m =15.3 ο. Εκτιµάται πως κατά την αστοχία η πιεσοµετρική στάθµη είχε ανέβει πιθανώς πάνω από 4m. Στην περιοχή Α2, η εκτιµώµενη τιµή φ m είναι λιγότερο ευαίσθητη στη διακύµανση της Σ.Υ.Ο. 4. ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ ΑΜΕΣΩΣ ΜΕΤΑ ΤΗ ΜΕΓΑΛΗ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ Στη συνέχεια παρουσιάζονται αναλύσεις προκειµένου να συγκριθεί η κατάσταση ευστάθειας κατά τη στιγµή της αστοχίας (παλιά γεωµετρία πρανούς και άνοδος της Σ.Υ.Ο) µε την κατάσταση ευστάθειας µετά τη µεγάλη ενεργοποίηση στη νέα διαµορφωµένη γεωµετρία πρανούς. Στις αναλύσεις κατά τη στιγµή της αστοχίας λήφθηκαν, ως υπόθεση εργασίας, οι παράµετροι αντοχής του Πίνακα 2, οι οποίες, βάσει των ερευνών και των ανάστροφων αναλύσεων, θεωρούνται αντιπροσωπευτικές για τα επί τόπου υλικά. Για τις παραµέτρους αυτές, αντιστοιχεί Σ.Υ.Ο. +6m της θερινής (2003) στην περιοχή Α1 και +2m της θερινής (2003) στην περιοχή Α2. Στον Πίνακα 2 φαίνονται και οι συντελεστές ασφαλείας στη νέα γεωµετρία πρανούς. Πίνακας 2. Υπολογισµένος συντελεστής ασφαλείας για γεωµετρία πρανούς και Σ.Υ.Ο. µετά τη µεγάλη ενεργοποίηση Table 2. Computed factor of safety for slope geometry and water level after the major movement. Περιοχή φ r ( o ) FOS Α Α Α1 & Α Από τον Πίνακα 2 διαπιστώνεται πως στην κατάσταση µετά τη µεγάλη µετακίνηση ο συντελεστής ασφαλείας βελτιώθηκε µόνο κατά 10% περίπου. Αυτό σηµαίνει πως τυχόν νέα άνοδος της πιεσοµετρικής στάθµης µπορεί να οδηγήσει σε εκ νέου ενεργοποίηση. 5. ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΥΝΑΤΟΤΗΤΑΣ ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΣΗΣ Εξετάσθηκαν διάφορες εναλλακτικές λύσεις σταθεροποίησης της κατολίσθησης οι οποίες παρουσιάζονται και σχολιάζονται κατωτέρω. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 5

6 5.1 Χωµατισµοί (εκσκαφές αντίβαρα) Η µορφολογία του εδάφους και της επιφάνειας ολίσθησης και οι αναλύσεις υποδεικνύουν πως οποιαδήποτε αφαίρεση, προσθήκη ή αναδιάταξη των χωµατισµών είναι επισφαλής και απαιτεί πολύ προσεκτικό σχεδιασµό. Για την διερεύνηση της αποτελεσµατικότητας των χωµατισµών ανά περιοχή, εξετάστηκε η επιρροή της θέσης κατακόρυφου φορτίου στο συντελεστή ασφαλείας (Σχήµα 4). συµπεριφέρεται σαν πρανές απείρου µήκους. Επίσης θεωρήθηκε ότι οι εκσκαφές θα αποσταθεροποιούσαν τα σηµαντικά κορήµατα που υπέρκεινται της κατολίσθησης. Σχήµα 5. Λύση µεγάλης εκσκαφής άνω της Ν.Ε.Ο. Figure 5. Large excavation solution above the national road. 5.2 Ταπείνωση Υ.Ο. - Στραγγίσεις Σχήµα 4: Επιρροή της θέσης κατακόρυφου µοναδιαίου φορτίου στο συντελεστή ασφαλείας Figure 4: Influence of the position of a vertical unit load on the factor of safety Τα συµπεράσµατα που εξάγονται είναι ότι δεν υπάρχει περιοχή όπου η εκσκαφή ή η προσθήκη σταθεροποιητικού αναβαθµού συµβάλει στην βελτίωση της ευστάθειας, µε εξαίρεση τον πόδα της κατολίσθησης. Οι µικρές αλλαγές στον συντελεστή ασφαλείας που παρατηρούνται για το µεγαλύτερο µέρος της κατολίσθησης δεν µπορούν να ληφθούν υπόψη λόγω της αβεβαιότητας σχετικά µε την ακριβή θέση της επιφάνειας ολίσθησης. Ο πόδας της κατολίσθησης βρίσκεται σε απόσταση 700m από την οδό, κοντά στον ποταµό. Η κατασκευή εκεί σταθεροποιητικού αναβαθµού αποκλείσθηκε διότι [α] θα απαιτηθεί κατασκευή φράγµατος στον ποταµό ύψους 85m περίπου και [β] ο αναβαθµός αυτός θα είναι τόσο µακριά από την οδό που δεν αποκλείεται η ανάδυση της επιφάνειας ολίσθησης πριν τον αναβαθµό. Εξετάσθηκε επίσης η αποτελεσµατικότητα σηµαντικών ανακουφιστικών εκσκαφών στη κορυφή της κατολίσθησης όπως παρουσιάζεται στο Σχήµα 5. Ο συντελεστής ασφαλείας κυµάνθηκε περί τις τιµές FS 0.95 έως 1.00, το οποίο επιβεβαιώνει πως η κατολίσθηση Είναι εµφανές ότι οι µετακινήσεις επιταχύνονται κατά την υγρή χειµερινή περίοδο. Γενικά, η µόνιµη ταπείνωση της στάθµης του υπόγειου ορίζοντα και η αποτροπή ανύψωσής της επιφέρει σηµαντική βελτίωση στην ευστάθεια ενός πρανούς. Στην περίπτωση που διερευνάται όµως, η βελτίωση δεν αναµένεται να είναι τόσο σηµαντική για δύο λόγους: η στάθµη του Υ.Ο. είναι µόνο λίγα µέτρα πάνω από την επιφάνεια ολίσθησης, τα στραγγιστικά µέτρα µπορούν πρακτικά να εφαρµοστούν µόνο στο τµήµα άνω της Ε.Ο. Ο συντελεστής ασφαλείας µετά από πολύ εκτεταµένα έργα στράγγισης (στάθµη επί της επιφάνειας ολίσθησης) υπολογίστηκε, για την περίπτωση της συνολικής ευστάθειας, περί το FS=1.05, πολύ κατώτερος από τον απαιτού- µενο για ένα τόσο σηµαντικό έργο. Το µεγάλο κόστος των στραγγιστικών έργων (σήραγγες, µόνιµες αντλήσεις σε πυκνά φρέατα κτλ) και η αβεβαιότητα σχετικά µε την αποτελεσµατικότητά τους αποκλείει τη λύση αυτή. 5.3 Πασσαλότοιχος στην Παρούσα Θέση της Ε.Ο. Η λύση αυτή αποκλείσθηκε ως ανέφικτη λόγω του µεγάλου βάθους του υποβάθρου στο κατάντη όριο της Ν.Ε.Ο. Τέτοια λύση θα συνιστούσε συγκράτηση όλης της άνω περιοχής της κατολίσθησης. Λόγω του µεγέθους και της έκτασης της κατολίσθησης αυτό θα απαιτούσε πασσάλους µε ελεύθερο µήκος 25m περίπου και προεντεταµένες 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 6

7 αγκυρώσεις µήκους άνω των 50m. Προκαταρκτικές διαστασιολογήσεις του συστήµατος κατέδειξαν ότι είναι πρακτικώς ανέφικτο λόγω του απαιτούµενου πλήθους πασσάλων και αγκυρώσεων. 5.4 Γενική σταθεροποίηση µε πασσάλους. Η λύση αυτή εξετάσθηκε για λόγους πληρότητας και παρουσιάζεται ενδεικτικά στο Σχήµα 6. Σύµφωνα µε τη µέθοδο Παπαδόπουλος κ.α. (2001) εκτιµήθηκε πως για πάσσαλο διαµέτρου Φ100 απαιτούνται, ανάλογα µε την επιθυµητή ταχύτητα ερπυσµού, περί τους 640 έως 980 πασσάλους για την περιοχή άνω της Ε.Ο. και περί τους 1500 έως 2750 πασσάλους για την περιοχή κάτω της Ε.Ο., όπως φαίνεται και στο Σχήµα. Πολύ περισσότεροι πάσσαλοι απαιτούνται σύµφωνα µε τη µέθοδο υπολογισµού αντίστασης πασσάλων κατά Poulos (1999). Σύµφωνα µε τον Poulos απαιτούνται 13 σειρές πασσάλων σε αξονικές αποστάσεις 2m για την περιοχή άνω της Ε.Ο. και 76 σειρές πασσάλων σε αξονικές αποστάσεις 2m για την περιοχή κάτω της Ε.Ο. Ο αριθµός των πασσάλων, το µεγάλο «ελεύθερο» µη πακτωµένο µήκος, οι απαιτούµενες προσβάσεις για την κατασκευή των πασσάλων, οι αβεβαιότητες σχετικά µε την έκταση και το βάθος της κατολίσθησης κατάντη της οδού και το µεγάλο βάθος των πασσάλων καθιστούν τη λύση αυτή µη πρακτική. Ο συνδυασµός των πασσάλων µε εκτεταµένα έργα αποστράγγισης (π.χ. στραγγιστικές σήραγγες στο άνω της οδού τµήµα) βελτιώνει την κατάσταση αλλά παραµένουν οι σηµαντικές αβεβαιότητες που προαναφέρθηκαν. στην υπερκείµενη µάζα της κατολίσθησης που θα πρέπει να αντιµετωπισθεί µε ισχυρές αγκυρώσεις, εκτεταµένη αποστράγγιση και πιθανώς και εκσκαφή στην κεφαλή (Σχήµα 7). Απαιτεί αλλαγή στη χάραξη επί µήκους 1km περίπου και εκσκαφές µε σηµαντικές αντιστηρίξεις εκατέρωθεν της περιοχής της κατολίσθησης. Η λύση αυτή αποκλείσθηκε λόγω της ανάγκης διατήρησης συγκεκριµένων γεωµετρικών χαρακτηριστικών στην οδό και για τους λόγους που αναφέρονται ανωτέρω (Κεφ. 5.3). Σχήµα 7. Λύση µικρής µετατόπισης της Ν.Ε.Ο. Figure 7. Translation of the national road solution. 5.5 Παράκαµψη Απαιτεί σήραγγα περίπου 1km και επέµβαση πριν και µετά σε µήκος 1km περίπου. Με το έργο αυτό παρακάµπτεται πλήρως η κατολίσθηση αφού η χάραξη οδηγείται ανατολικά και κάτω από την επιφάνεια ολίσθησης (Σχήµα 8). Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί ώστε να βρίσκεται σε ασφαλή απόσταση από την επιφάνεια ολίσθησης. Η λύση αυτή θεωρήθηκε εφικτή και συγκρίθηκε ως προς το κόστος της µε άλλες εφικτές λύσεις. Σχήµα 6. Πάσσαλοι σταθεροποίησης πρανούς. Figure 6. Slope stabilizing piles. 5.4 Μικρή Μετακίνηση του Άξονα της Ν.Ε.Ο. µε αγκυρωµένο πασσαλότοιχο Η µικρή µετακίνηση προς τα έσω του άξονα της Ε.Ο. µε αγκυρωµένο πασσαλότοιχο δηµιουργεί σηµαντικό πρόβληµα ευστάθειας Σχήµα 8. Παράκαµψη µε δίδυµες σήραγγες. Figure 8. By-pass with twin tunnels. 5.6 Γεφύρωση Εξετάσθηκε λεπτοµερώς η περίπτωση γεφύρωσης του συνόλου της κατολίσθησης µε ταυτόχρονη ευθυγράµµιση της οδού. Για την απόλυτη εξασφάλιση σταθερής έδρασης των 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 7

8 βάθρων, το µήκος του κεντρικού ανοίγµατος της γέφυρας καθορίσθηκε στα 300m. Μελετήθηκε γέφυρα ανηρτηµένη σε µεταλλικά τόξα. Η λύση αυτή συγκρίθηκε µε την λύση της σήραγγας και προτιµήθηκε για λόγους κόστους. Όπως και στην περίπτωση της σήραγγας δεν απαιτεί την σταθεροποίηση της κατολίσθησης. Ιδιαίτερη προσοχή έχει δοθεί ώστε η θεµελίωση να γίνει σε σταθερό υπόβαθρο που δεν επηρεάζεται από τυχόν µετακινήσεις της κατολίσθησης. Η γέφυρα είναι στη φάση κατασκευής και οι υποθέσεις της γεωτεχνικής έρευνας για τις ασφαλείς θέσεις των βάθρων σε ένα ιδιόµορφο και ετερόκλητο γεωλογικό περιβάλλον επιβεβαιώθηκαν. 6. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ιερευνήθηκε η ενεργοποίηση και η δυνατότητα σταθεροποίησης της µεγάλης κατολίσθησης της Τσακώνας στην Ε.Ο. Τρίπολης Καλαµάτας, µέσω αναλύσεων οριακής ισορροπίας. ιαπιστώθηκε πως η άνοδος της πιεσοµετρικής στάθµης κατά την ακραία υδρολογική περίοδο του 2003 είναι ο κύριος λόγος που οδήγησε στη µεγάλη ενεργοποίηση της κατολίσθησης. Μάλιστα, άνοδος της πιεσοµετρικής στάθµης κατά 6m άνω της Ε.Ο. και κατά 2m κάτω της Ε.Ο. ήταν αρκετή ώστε να οδηγήσει στη µεγάλη ενεργοποίηση της κατολίσθησης. Στη νέα διαµορφωµένη γεωµετρία πρανούς µετά τη µεγάλη ενεργοποίηση, η κατάσταση ισορροπίας είναι οριακή, αφού µε τη Σ.Υ.Ο. που αντιστοιχεί στη θερινή περίοδο (κατώτερη δυνατή) προκύπτει συντελεστής ασφαλείας κοντά στο 1.1. Συνεπώς, άνοδος της Σ.Υ.Ο. µπορεί να προκαλέσει νέα ενεργοποίηση της κατολίσθησης. Σε κάθε περίπτωση ο ερπυσµός της κατολίσθησης δεν πρόκειται να σταµατήσει Όσον αφορά την αντιµετώπιση της κατολίσθησης, η διερεύνηση έδειξε πως η πλήρης σταθεροποίησή της είναι πρακτικώς ανέφικτη. Ως εκ τούτου, ο ενδεδειγµένος τρόπος αντιµετώπισης είναι η γεφύρωση ή η παράκαµψη µε σήραγγα. Η τελική επιλογή ήταν η κατασκευή γέφυρας ως οικονοµικότερη, η οποία βρίσκεται τώρα στη φάση κατασκευής. 8. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Κύριος της µελέτης των πρώτων διερευνήσεων του φαινοµένου και των προτάσεων αποκατάστασης πριν τη µεγάλη ενεργοποίηση ήταν η ΕΥ Ε/ΟΣΥΕ του Υπ. ΥΠO.ΜΕ. Ι. Κύριος της µελέτης των έργων αποκατάστασης της οδού ήταν η ΜΕΟ του Υπ. ΥΠO.ΜΕ. Ι.. Η κατασκευή των έργων γίνεται υπό την εποπτεία της 1 του Υπ. ΥΠO.ΜΕ. Ι και της ΕΥ Ε ιευρωπαϊκού ικτύου Πελοποννήσου. 9. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Σωτηρόπουλος, Λ., Λυµπέρης, Ε., Σιγάλας, Α., Ντουρούπη, Α., Προβιά, Κ. και Ντουνιάς, Γ. (2004). Κατολίσθηση στην περιοχή Τσακώνας Ν. Αρκαδίας. Γεωλογικές συνθήκες και µηχανισµός ενεργοποίησης. Πρακτικά 10 ου ιεθνούς Συνεδρίου, Θεσσαλονίκη, Απρίλος 2004, ελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας, τοµ.xxxvi, pp Ντουνιάς Γ., Μπελόκας Γ., Μαρίνος Π. και Καββαδάς Μ. (2006). Η κατολίσθηση της Τσακώνας. Πρακτικά 5 ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Γεωτεχνικής και Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής. Τόµος 3, σελ Παπαδόπουλος, Χ.Θ., Αντωνόπουλος,.Ν., Βαρδουλάκης, Ι. (2001). ράση κατολισθαίνουσας εδαφικής µάζας επί γεωκατασκευών. Πρακτικά 4 ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Γεωτεχνικής και Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής. Τόµος 2, σελ Lupini, J.F., Skinner, A.E. & Vaughan, P.R. (1981), The drained residual strength of cohesive soils. Géotechnique, Vol.1, No 2, pp Poulos, H.G. (1999). Design of slope stabilizing piles The University of Sydney. Research Report No R784. p. 19 Skempton, A.W. (1985), Residual strength of clays in landslides, folded strata and the laboratory. Géotechnique, Vol. 35, No 1, pp Tika, TH. E., Vaughan, P.R. & Lemos, L.J.L. (1996), Fast shearing of pre-existing shear zones in soil. Géotechnique, Vol. 46, No 2, pp Wesley, L.D. (2003), Residual strength of clays and correlations using Atterberg limits. Geotechnique, Vol. 53, No 7, pp ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 8