ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ:ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ - ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΣΤΗΝ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΗ ΣΤΟ ΠΑΛΑΙΟΧΩΡΙ ΤΟΥ ΔΗΜΟΥ ΖΑΧΑΡΩΣ, ΝΟΜΟΥ ΗΛΕΙΑΣ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ & ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ:ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ - ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΣΤΗΝ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΗ ΣΤΟ ΠΑΛΑΙΟΧΩΡΙ ΤΟΥ ΔΗΜΟΥ ΖΑΧΑΡΩΣ, ΝΟΜΟΥ ΗΛΕΙΑΣ ΚΟΥΖΗ ΜΑΡΙΑ-ΕΙΡΗΝΗ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Ν.ΣΑΜΠΑΤΑΚΑΚΗΣ,ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΤΡΑ 2012

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ...1 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΚΟΠΟΣ ΣΤΑΔΙΑ ΜΕΛΕΤΗΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΕΥΡΥΤΕΡΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΙΣ Ν. ΗΛΕΙΑΣ Γενικά περί κατολισθήσεων Θέσεις κατολισθήσεων στον Ν. Ηλείας ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ Γεωλογικές συνθήκες στο Δ.Ζαχάρως Γεωλογία στην περιοχή Παλαιοχώρι ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑΣ ΕΔΑΦΙΚΗ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑ Στοιχεία σεισμικότητας Στοιχεία σεισμικής επικινδυνότητας ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΕΥΡΥΤΕΡΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΥΔΡΟΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Θερμοκρασία αέρα Διαθέσιμα στοιχεία Μετερορολογικός Σταθμός στο Βασιλάκι ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ- ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ - ΠΛΗΘΥΣΜΙΑΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΓΕΩΤΡΗΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ Γενικά Δειγματοληπτική Γεώτρηση Επί τόπου δοκιμές - SPT Μετρήσεις Στάθμης Ύδατος ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ Εισαγωγή Περιεχόμενη υγρασία Κοκκομετρική ανάλυση Κοκκομετρική Ανάλυση Με Κόσκινα (AASHTO T27, T11, ASTM D , D 422)...44

3 Κοκκομετρική ανάλυση με αραιόμετρο (Μέθοδος Stokes) (AASHTO T88 - ASTM D422-72) Προσδιορισμός ορίου υδαρότητας με τη συσκευή CASAGRANDE (AASHTO T89/60 ASTM D ) Προσδιορισμός ορίου πλαστικότητας (AASHTO T 90/61 ASTM D ) Ειδικό βάρος κόκκων εδάφους (AASHTO T 100 T85, ASTM D ) - Προσδιορισμός ειδικού βάρους εδαφικού υλικού λεπτότερου των 2mm Δοκιμή σε ανεμπόδιστη θλίψη (AASHTO T 208 ASTM D ) Δοκιμή προσδιορισμού του δείκτη σημειακής φόρτισης (Point load index) Αποτελέσματα εργαστηριακών δοκιμών ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΣΥΝΤΑΞΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΟΥ ΧΑΡΤΗ 1: ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ ΠΡΑΝΩΝ ΓΕΝΙΚΑ ΤΥΠΟΙ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗΣ ΠΡΑΝΩΝ ΚΑΤΑ VARNES ΑΙΤΙΑ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΚΔΗΛΩΣΗΣ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΩΝ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ ΠΡΑΝΩΝ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ ΠΡΑΝΩΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ ΠΡΑΝΩΝ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΘΟΔΟ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΟΡΙΑΚΗΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ Περιπτώσεις ολισθήσεων Μέθοδοι ανάλυσης Οριακής Ισορροπίας Απλοποιημένη μέθοδος Bishop ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΟΡΙΑΚΗΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΠΑΛΑΙΟΧΩΡΙ Ανάλυση Ευστάθειας στην Γεωτεχνική τομή Β- Β Σχεδιασμός μέτρων προστασίας ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ...80 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 1 Μετεωρολογικά δεδομένα ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 2 Α. Φωτογραφίες περιοχής μελέτης Β. Φωτογραφίες δειγμάτων γεωτρήσεων

4 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 3 Γεωτεχνικές τομές (Logs) γεωτρήσεων ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 4 Έντυπα εργαστηριακών δοκιμών ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 5 Τεχνικογεωλογικός Χάρτης Τεχνικογεωλογικές Τομές Α Ά, Β - Β

5 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα πτυχιακή εργασία με τίτλο «ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ - ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΣΤΗΝ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΗ ΣΤΟ ΠΑΛΑΙΟΧΩΡΙ ΤΟΥ ΔΗΜΟΥ ΖΑΧΑΡΩΣ, ΝΟΜΟΥ ΗΛΕΙΑΣ» εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας του Τμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών. Η πτυχιακή αυτή εργασία έγινε στα πλαίσια συνεργασίας με διπλωματική εργασία του Μεταπτυχιακού Προγράμματος στον τομέα της Εφαρμοσμένης Γεωλογίας με τίτλο «Κατολισθητικά φαινόμενα στις πυρόπληκτες περιοχές του Ν. Ηλείας. (α) Διερεύνηση της αποτελεσματικότητας έργων αποκατάστασης στον Δήμο Αμαλιάδας, (β) Τεχνικογεωλογικές - γεωτεχνικές συνθήκες στην κατολίσθηση στο Παλαιοχώρι του Δήμου Ζαχάρως». 1

6 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Καταρχήν θέλω να ευχαριστήσω όλους όσους συνέβαλαν στην ολοκλήρωση της παρούσας Διπλωματικής εργασίας, και ειδικότερα θέλω να ευχαριστήσω: Τον επιβλέποντα καθηγητή κ. Ν. Σαμπατακάκη, για τις γνώσεις που μας έδωσε σε όλη τη διάρκεια των σπουδών, επίσης και στην εκπόνηση της Διπλωματικής μου εργασίας. Τον κ. Ν. Δεπούντη για την πολύτιμη βοήθεια του κατά τη διάρκεια εκπόνησης της εργασίας, αλλά και για την υπομονή και τις υποδείξεις του στον τρόπο δημιουργίας μιας ολοκληρωμένης εργασίας. Τον Υποψήφιο Διδάκτορα Σ. Λαϊνά για την βοήθειά του στις εργαστηριακές δοκιμές, την εργασία υπαίθρου και τη συλλογή στοιχείων. Τον Υποψήφιο Διδάκτορα Σ. Μπούμπουκα για την συμμετοχή του στην εκπόνηση των εργαστηριακών δοκιμών. Την Μεταπτυχιακή Φοιτήτρια Π. Καραμπούλη για την πολύ καλή συνεργασία σε όλα τα στάδια εκπόνησης της Διπλωματικής μου εργασίας. Τέλος την Μεταπτυχιακή Φοιτήτρια Π. Κόκκαλη και την Προπτυχιακή Φοιτήτρια Κ. Κάβουρα, για την βοήθεια τους στην εκπόνηση των εργαστηριακών δοκιμών. 2

7 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Στην επαρχιακή οδό Παλαιοχωρίου - Χρυσοχωρίου εκδηλώθηκαν αστοχίες σε δύο σημεία, κατά μήκος της δημοτικής οδού, αυτή είναι η περιοχή μελέτης. Η περιοχή μελέτης έχει υψόμετρο 456m και απόσταση 47km από τον Πύργο του νομού Ηλείας. Σύμφωνα με το Πρόγραμμα «Καλλικράτης» 2011 το Παλαιοχώρι ανήκει στον δήμο Ζαχάρως και στο δημοτικό διαμέρισμα του Χρυσοχωρίου. Εικόνα 1.1: Τοπογραφικός χάρτης του Ν. Ηλείας. από Περιφέρεια Δ. Ελλάδας. Στην γεωλογία της περιοχής του νομού Ηλείας παρατηρούμε εμφανίσεις Τεταρτογενών αποθέσεων ποτάμιας προέλευσης, σαν συνεκτικά και χαλαρά υλικά ΣΚΟΠΟΣ Σκοπός αυτής της Διπλωματικής εργασίας είναι η αποτύπωση της κατάστασης της κατολισθαίνουσας ζώνης στην επαρχιακή οδό Παλαιοχωρίου - Χρυσοχωρίου, στα δύο σημεία που παρατηρήθηκαν αστοχίες. Στην περιοχή αυτή 3

8 πραγματοποιήθηκε αποτύπωση και χαρτογράφηση της κατολισθαίνουσας ζώνης, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της τεχνικογεωλογικής - γεωτεχνικής έρευνας που παρατηρήθηκαν στις δύο θέσεις αστοχίας, μετά από την μεγάλη κατολίσθηση που εκδηλώθηκε το Φεβρουάριο του 2010 από έντονες βροχοπτώσεις, καθώς και τον σχεδιασμό των μέτρων προστασίας της επαρχιακής οδού Παλαιοχωρίου - Χρυσοχωρίου ΣΤΑΔΙΑ ΜΕΛΕΤΗΣ Μετά από σειρά εργασιών και συλλογή σημαντικών στοιχείων για περεταίρω διερεύνηση εκπονήθηκε η εργασία αυτή για την αποτίμηση της κατάστασης στην περιοχή. Τον Ιούνιο του 2010 πραγματοποιήθηκε στην περιοχή μία δειγματοληπτική γεώτρηση. Τα δείγματα μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας του Τμήματος Γεωλογίας Πατρών και κατά την περίοδο Ιούλιος 2010-Σεπτέμβριος 2010 αφού αναγνωρίστηκαν επιλέχθηκε το κατάλληλο υλικό για τις εργαστηριακές δοκιμές. Τη περίοδο Νοέμβριος Απρίλιος 2011 πραγματοποιήθηκαν εργασίες υπαίθρου στην περιοχή της κατολίσθησης, με σκοπό την χαρτογράφηση της ζώνης καθώς και την γεωλογική χαρτογράφηση της ευρύτερης περιοχής, την επί τόπου αποτίμηση της κατάστασης και πώς εξελίσσεται αυτή με τον χρόνο, καθώς και την παρακολούθηση της κατολισθαίνουσας ζώνης με λήψη φωτογραφιών και την επίδραση των βροχοπτώσεων σε αυτή εκείνης της περιόδου. Από τα στοιχεία που συλλέχθηκαν κατά τις εργασίες υπαίθρου και τα στοιχεία των εργαστηριακών δοκιμών συντάχτηκε γεωτεχνικός χάρτης και γεωτεχνικές τομές με τη χρήση του λογισμικού AutoCAD Επιπλέον με την χρήση του λογισμικού Slide 5.0 πραγματοποιήθηκε ανάλυση ευστάθειας πρανών. 4

9 2. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΕΥΡΥΤΕΡΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ 2.1. ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΙΣ Ν. ΗΛΕΙΑΣ Γενικά περί κατολισθήσεων Ο όρος κατολίσθηση (landslide) περιλαμβάνει την έννοια της ολίσθησης, της πτώσης, της ανατροπής και της ροής, αν και ετυμολογικά δεν διακρίνονται όλες οι παραπάνω κατηγορίες. Επιπλέον, το φαινόμενο της κατολίσθησης μπορεί να παρατηρηθεί τόσο στη ξηρά όσο και μέσα σε θάλασσες, λίμνες και ταμιευτήρες. Ο πρώτος ορισμός του όρου προτάθηκε το 1950 από τον TERZAGHI, σύμφωνα με τον οποίο κατολίσθηση είναι μια γρήγορη κίνηση μάζας πετρώματος, υπολειμματικού εδάφους ή ιζήματος ενός πρανούς, της οποίας το κέντρο βάρους μετακινείται προς τα κάτω και προς τα έξω. Στη συνέχεια, οι ZARUBA and MENCL (1969) ορίζουν την κατολίσθηση σαν μία γρήγορη κίνηση πετρωμάτων που οφείλεται στην ολίσθηση ενός τμήματος πρανούς, το οποίο διαχωρίζεται από το υπόλοιπο σταθερό τμήμα με μία καλά καθορισμένη επιφάνεια. Οι ZARUBA and MENCL (1976) διακρίνουν τέσσερις κύριες κατηγορίες μετακίνησης πρανών, λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιομορφίες της γεωλογικής δομής των χωρών τους, ανάλογα με τη σύσταση των υλικών που μετακινούνται. Ο VARNES (1978) χρησιμοποιεί τον όρο «μετακίνηση μαζών» (mass movements), στον οποίο περιλαμβάνει κάθε μετακίνηση τμήματος πρανούς που οφείλεται σε ολίσθηση, κατάπτωση, ανατροπή, ροή και ερπυσμό. Με αυτό τον ορισμό δεν περιλαμβάνονται στις κατολισθήσεις φαινόμενα όπως οι καθιζήσεις, οι χιονοστιβάδες και οι μετακινήσεις πάγου. Από το 1978 έως σήμερα έχει επικρατήσει ο ορισμός κατά VARNES αφού αποδίδει μια ευρύτερη έννοια στη λέξη κατολίσθηση, χωρίς ωστόσο να περιλαμβάνονται οι καθιζήσεις και οι καταρρεύσεις. Η ευρύτητα που αποδίδεται στον όρο φαίνεται και από τον ορισμό που δίνει ο CRUDEN (1991), σαν Πρόεδρος της Ομάδας Εργασίας της UNESCO για την διεθνή καταγραφή των κατολισθήσεων( WP/WLI), o oποίος ορίζει την κατολίσθηση σαν «την κίνηση μιας μάζας βράχου, εδάφους ή κορημάτων προς τα κατάντη ενός πρανούς». Ο VARNES (1978) βασίζει την ταξινόμησή του στον τύπο μετακίνησης και στο είδος του υλικού που μετακινείται. Κάθε κατολίσθηση, σύμφωνα με το σύστημα αυτό, είναι δυνατόν να ταξινομηθεί και να περιγραφεί με δύο μόνο λέξεις: η πρώτη αναφέρεται στον τύπο της κίνησης και η δεύτερη στο υλικό που μετακινείται. 5

10 Από όλες τις παραπάνω ταξινομήσεις οι πλέον σημαντικές είναι αυτές των ZARUBA MENCL και κυρίως του VARNES, η οποία χρησιμοποιείται ευρέως για την περιγραφή όλων των εδαφικών μετακινήσεων. Πίνακας 2.1: Ταξινόμηση κατά VARNES (1978), από ΚΟΥΚΗΣ-ΣΑΜΠΑΤΑΚΑΚΗΣ 2007 Τύπος κίνησης Τύπος μετακινούμενου υλικού Βραχώδες Μηχανικά εδάφη Υπόβαθρο Χονδρόκοκκα Λεπτόκοκκα Κατάπτωση Ανατροπή Περιστροφική Ολίσθηση Μεταθετική Κατάπτωση βράχων Ανατροπή βράχων Περιστροφική ολίσθηση βραχώδους υποβάθρου Μεταθετική ολίσθηση βραχώδους υποβάθρου Κατάπτωση κορημάτων Ανατροπή κορημάτων Περιστροφική ολίσθηση κορημάτων Μεταθετική ολίσθηση κορημάτων Κατάπτωση γαιών Ανατροπή γαιών Περιστροφική ολίσθηση γαιών Μεταθετική ολίσθηση γαιών Πλευρική Εξάπλωση Ροή Πλευρική εξάπλωση βραχώδους υποβάθρου Ροή βραχώδους υποβάθρου Ερπυσμός Πλευρική εξάπλωση κορημάτων Ροή κορημάτων (ερπυσμός εδάφους) Πλευρική εξάπλωση γαιών Ροή γαιών Σύνθετη Συνδυασμός δυο ή περισσότερων τύπων Εικόνα 2.1: Ιδεατό σχέδιο και ονοματολογία μιας περιστροφικής ολίσθησης (VARNES, 1978), από ΚΟΥΚΗΣ ΣΑΜΠΑΤΑΚΑΚΗΣ

11 Εικόνα 2.2: (α) (β) Ροή κορημάτων, (γ) Ροή γαιών, (δ) Ροή άμμου ιλύος, από ΚΟΥΚΗΣ ΣΑΜΠΑΤΑΚΑΚΗΣ Εικόνα 2.3: Σύνθετες μετακινήσεις: (α) Καταπτώσεις Ροή,(β) Ολίσθηση Ροή, (γ) Ανατροπή Ολίσθηση, από ΚΟΥΚΗΣ ΣΑΜΠΑΤΑΚΑΚΗΣ

12 Θέσεις κατολισθήσεων στον Νομό Ηλείας Σύμφωνα με τις μέχρι σήμερα μελέτες που έχουν πραγματοποιηθεί στο Νομό Ηλείας έχουν εντοπιστεί από το 1950 έως το 2005 πενήντα οκτώ (58) κατολισθήσεις μέσης και υψηλής ευαισθησίας (Εικόνα 2.4). Τριάντα επτά (37) εκ των οποίων βρίσκονται στις περιοχές που επλήγησαν από τις καταστροφικές πυρκαγιές του Εικόνα 2.4: Οι πυρόπληκτες περιοχές του Ν. Ηλείας όπου εκδηλώθηκαν κατολισθήσεις κατά την περίοδο καθώς και το 2008, από Depountis et al Στον Πίνακα 2.2 παρουσιάζονται σαράντα έξι (46) περιπτώσεις κατολισθήσεων, απο τις οποίες οι περισσότερες προϋπήρχαν. Επιπλέον προσδιορίζονται (Πίνακας 2.2), οι κύριοι τύποι μετακίνησης και οι παράγοντες μετακίνησης για κάθε οικισμό του Νομού Ηλείας, με τη χρήση της προηγούμενη κατάταξης του Πίνακα

13 Πίνακας 2.2 : Προσδιορισμός κύριου τύπου και παραγόντων μετακίνησης ανά οικισμό από Depountis et al No Περιοχή Κύριος τύπος μετακίνησης Παράγοντες μετακίνησης Αμαλιάδα 1 Οικισμός Κεραμιδιά Ολίσθηση και ροή γαιών 2 Νότια είσοδος Περιστερίου Περιστροφική ολίσθηση γαιών Ερπυσμός εδάφους 3 Οικισμός Περιστέρι Ολίσθηση και ροή γαιών 4 5 Δημοτικό Σχολείο Περιστερίου Επαρχιακή οδός Περιστέρι- Οινόη 6 Τεχνητή λίμνη Πηνειού Ερπυσμός εδάφους Ολίσθηση και ροή γαιών Περιστροφική ολίσθηση γαιών Αποσάθρωση εδαφών/ διάνοιξη δρόμου Αποσάθρωση εδαφών Αποσάθρωση εδαφών/επιφόρτιση Αποσάθρωση εδαφών Αποσάθρωση εδαφών/επιφόρτιση/ διάνοιξη δρόμου Διάνοιξη δρόμου/ Εκσκαφή Ανδρίτσαινα 7 Οικισμός Μύλοι Καταπτώσεις βράχων 8 Οικισμός Συκιές 9 Επαρχιακή οδός Ανδρίτσαινας-Σέκουλας Περιστροφική ολίσθηση γαιών Ροή κορημάτων Αποσάθρωση συνεκτικών βράχων Ποτάμια διάβρωση Ποτάμια διάβρωση Ιαρδάνου Δημοτική Οδός Βούναργου- Φραγκοπηδήματος Επαρχιακή Οδός Βροχίτσας- Κορυφής Επαρχιακή Οδός Βροχίτσας- Κορυφής Καταπτώσεις βράχων / Ολίσθηση γαιών Ροή γαιών Περιστροφική ολίσθηση γαιών Αποσάθρωση μαλακών βράχων/ Απότομες κλίσεις/ Εκσκαφή Αποσάθρωση εδαφών Αποσάθρωση εδαφών Πηνεία 13 Οικισμός Λάττα Ολίσθηση και ροή γαιών Αποσάθρωση εδαφών 9

14 14 Οικισμός Βάλμη Ολίσθηση γαιών Δημοτική οδός Βάλμη- Aπιδούλα Επαρχιακή Οδός Βάλμη - Ξενιές Επαρχιακή Οδός Βάλμη- Aγραπιδοχώρι Είσοδος οικισμού Αγραπιδοχωρίου Είσοδος οικισμού Σιμόπουλου Ολίσθηση και κατάπτωση γαιών και κορημάτων Ολίσθηση και κατάπτωση κορημάτων Καταπτώσεις γαιών και κορημάτων Ροή γαιών Ερπυσμός εδάφους 20 Οικισμός Άγναντα Ολίσθηση και ροή γαιών 21 Οικισμός Κοτρώνα Ερπυσμός εδάφους 22 Οικισμός Μαζαράκι Ολίσθηση και ροή γαιών 23 Οικισμός Καλό παιδί Ολίσθηση και ροή γαιών - Ολίσθηση και κατάπτωση κορημάτων Αποσάθρωση εδαφών Αποσάθρωση εδαφών/ διάνοιξη δρόμου Αποσάθρωση μαλακών βράχων/ απότομες κλίσεις/ εκσκαφή Αποσάθρωση εδαφών/ποτάμια διάβρωση Αποσάθρωση εδαφών/ διάνοιξη δρόμου Διάνοιξη δρόμου Αποσάθρωση εδαφών/ απότομες κλίσεις Διάνοιξη χωματόδρομου Αποσάθρωση εδαφών Αποσάθρωση εδαφών/ Διάνοιξη δρόμου/ επιφόρτιση Σκιλλούντος 24 Οικισμός Γραίκα Ροές γαιών και κορημάτων 25 Οικισμός Γρύλος Ερπυσμός εδάφους 26 Οικισμός Πλατιάνα Δημοτική οδός Πλατιάνας - Αρχαιολογικός χώρος Δημοτική οδός προς Τρυπητή Επαρχιακή Οδός Κρέστενας -Γραίκα 30 Οικισμός Φρίξα Ολίσθηση και κατάπτωση βράχων- Ολίσθηση γαιών και κορημάτων Ολίσθηση και κατάπτωση βράχων Περιστροφική ολίσθηση γαιών κατάπτωση κορημάτων Περιστροφική ολίσθηση και ροή γαιών Περιστροφική ολίσθηση γαιών Περιστροφική ολίσθηση και ροή γαιών Ολίσθηση γαιών Αποσάθρωση εδαφών Αποσάθρωση εδαφών Αποσάθρωση συνεκτικών βράχων/ απότομες κλίσεις Αποσάθρωση συνεκτικών βράχων/ απότομες κλίσεις/ εκσκαφή Αποσάθρωση εδαφών/ διάνοιξη δρόμου Ποτάμια διάβρωση/ διάνοιξη δρόμου Αποσάθρωση εδαφών/ποτάμια διάβρωση/ 10

15 31 Είσοδος οικισμού Φρίξας Ολίσθηση γαιών επιφόρτιση Αποσάθρωση εδαφών/ εκσκαφή Ωλένη Αγροτική οδός Γούμερου- Aσκητής Δημοτική οδός Γούμερου- Aγία Άννα (Βρύση) Επαρχιακή Οδός Γούμερου- Aγία Άννα (Κούκος) Καταπτώσεις βράχων- Ολίσθηση και ροή γαιών Περιστροφική ολίσθηση και ροή γαιών Περιστροφική ολίσθηση κορημάτων 35 Είσοδος οικισμού Γούμερου Ολίσθηση γαιών 36 Οικισμός Αγία Άννα Ολίσθηση κορημάτων 37 Οικισμός Άγιος Γεώργιος Ολίσθηση γαιών 38 Δημοτική οδός Κουτσοχέρας- Μουζακίου Ροή γαιών 39 Εκκλησία Κουτσοχέρας Ολίσθηση γαιών Δημοτικό Σχολείο Κουτσοχέρας Επαρχιακή οδός Ωλένης- Μαγούλας Ροή γαιών Ερπυσμός εδάφους Ολίσθηση και ροή γαιών Αποσάθρωση μαλακών βράχων/ απότομες κλίσεις πρανών/ εκσκαφή Αποσάθρωση εδαφών/εκσκαφή Αποσάθρωση εδαφών/εκσκαφή Αποσάθρωση εδαφών Αποσάθρωση εδαφών Αποσάθρωση μαλακών βράχων/ επιφόρτιση Αποσάθρωση εδαφών Αποσάθρωση μαλακών βράχων/ επιφόρτιση Αποσάθρωση εδαφών/ επιφόρτιση Αποσάθρωση εδαφών/εκσκαφή Φολόη 42 Οικισμός Δούκας 43 Οικισμός Μηλιές 44 Επαρχιακή Οδός στις πηγές Αύρα 45 Οικισμός Νεραΐδας 46 Οικισμός Νέας Πέρσαινας Περιστροφική ολίσθηση και ροή γαιών Ροές γαιών και κορημάτων Καταπτώσεις βράχων κ κορημάτων Ολίσθηση και κατάπτωση βράχων Ροή γαιών Ερπυσμός εδάφους Αποσάθρωση εδαφών Αποσάθρωση εδαφών/εκσκαφή Ποτάμια διάβρωση/ διάνοιξη δρόμου Αποσάθρωση συνεκτικών βράχων Αποσάθρωση εδαφών Η κύρια αιτία των μετακινήσεων στις περισσότερες από τις περιπτώσεις του Πίνακα 2.2 ήταν η απώλεια της βλάστησης και των δασών μετά τις καταστροφικές πυρκαγιές. Σε φτωχά εδάφη η καταστροφή του ριζικού συστήματος των φυτών ήταν 11

16 κρίσιμη, αποσταθεροποίησε τα ήδη εύθραυστα πρανή και οδήγησε σε κατολισθήσεις. Κύρια αιτία της επανενεργοποίησης προϋπαρχόντων κατολισθήσεω ήταν είτε η έντονη βροχόπτωση ή σε ορισμένες περιπτώσεις ο συνδυασμός των βροχοπτώσεων και της σεισμικής δραστηριότητας. Όσον αφορά τις άλλες κύριες αιτίες της κίνησης, σύμφωνα με τον Πίνακα 2.2, ήταν η αποσάθρωση του εδάφους που οφείλεται σε ατμοσφαιρικές συνθήκες, καθώς και: Οι ανθρωπογενείς παρεμβάσεις όπως, η αποψίλωση εκτάσεων για την επέκταση καλλιεργειών και η εκσκαφή στη βάση των πρανών με σκοπό τη διάνοιξη δρόμων Η παρουσία γεωλογικών σχηματισμών με υποβαθμισμένα γεωμηχανικά χαρακτηριστικά, Η αλληλουχία γεωλογικών σχηματισμών με διαφορετική γεωμηχανική συμπεριφορά κατά την κατακόρυφο και οριζόντια διάσταση, Οι διεργασίες αποσάθρωσης και διάβρωσης, Η έντονη τεκτονική καταπόνηση Τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα που σημειώνονται στην περιοχή, Η σεισμική δραστηριότητα Η ποταμιά διάβρωση. Οι 46 περιπτώσεις των κατολισθήσεων στον Πίνακα 2.2 είναι κυρίως σύνθετου τύπου μετακινήσεις (ανατροπές, ολισθήσεις, ροές) και εξαρτώνται από το γεωλογικό περιβάλλον. Οι ολισθήσεις και οι ροές εδαφών και κορημάτων που επικρατούν, είναι κυρίως σε Νεογενή ιζήματα (Εικόνα 2.5), ενώ οι καταπτώσεις κορημάτων είναι από θραύσματα ασβεστολίθων και ψαμμιτών. Όλες οι κατολισθήσεις μπορούν εύκολα να προκληθούν από έντονες βροχοπτώσεις ή από σεισμική δραστηριότητα όπως στην εν λόγω περιοχή. Το γεωλογικό περιβάλλον της περιοχής, σε συνδυασμό με την απώλεια της βλάστησης μετά τις καταστροφικές πυρκαγιές, η αποψίλωση των δασών και οι έντονες βροχοπτώσεις, συμβάλλουν στην επιδείνωση του προβλήματος της κατολίσθησης. Όλες οι κατολισθήσεις εντοπίστηκαν με ακριβείς συντεταγμένες στους χάρτες κατάλληλης κλίμακας και οι σαράντα έξι (46) περιπτώσεις κατολισθήσεων που παρουσιάζονται στην Εικόνα 2.4, καθώς και κατολισθήσεις της περιόδου

17 Εικόνα 2.5: Οι θέσεις των πυρόπληκτων περιοχών στις οποίες εμφανίστηκαν κατολισθήσεις σε συνδυασμό με την λιθολογία, από Depountis et al Τα προτεινόμενα μέτρα προστασίας και αποκατάστασης για την αντιμετώπιση των κατολισθήσεων στην Ηλεία είναι τα εξής: Επιφανειακά αποστραγγιστικά μέτρα (επενδεδυμένες τάφροι παροχέτευσης και εγκάρσια στραγγιστήρια), Υπόγεια αποστραγγιστικά μέτρα (στραγγιστικές τάφροι και στραγγιστικές κουβέρτες), Κατασκευή τοίχων αντιστήριξης (τσιμεντένιοι τοίχοι ή από συρματοκιβώτια), Βελτιώσεις εδάφους (βλάστηση, γεωυφάσματα και γεωπλέγματα), 13

18 Μείωση της μέσης κλίσης των πρανών ( διαμόρφωση ενιαίας κλίσης ή διαμόρφωση αναβαθμών), Φράχτες συγκράτησης σε βραχώδη πρανή με απότομες κλίσεις και Μετακίνηση πληθυσμού όπου χρειάζεται. Όλα τα μέτρα αποκατάστασης και προστασίας που έχουν προταθεί για την αντιμετώπιση των κατολισθητικών φαινομένων παρουσιάζονται με μορφή ιστογράμματος στο Σχήμα 2.1. Σχήμα 2.1: Μέτρα προστασίας και αποκατάστασης που προτάθηκαν για την αντιμετώπιση των κατολισθήσεων στις πυρόπληκτες περιοχές, από Depountis et al

19 2.2. ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ Γεωλογικές συνθήκες στο Δ. Ζαχαρως Η ευρύτερη περιοχή έρευνας δομείται από αλπικούς και μεταλπικούς σχηματισμούς. Αναφορικά με τους αλπικούς σχηματισμούς, αυτοί ανήκουν κυρίως στις γεωτεκτονικές ζώνες Πίνδου και Γαβρόβου, ενώ συμμετέχει και η Ιόνιος ζώνη με μια μικρή εμφάνιση στη περιοχή της λίμνης Καϊάφα. Η γεωτεκτονική ζώνη της Πίνδου επικρατεί στη περιοχή έρευνας. Οι σχηματισμοί που εμφανίζονται στη ζώνη αυτή είναι οι τριαδικοϊουρασικοί και κρητιδικοί ασβεστόλιθοι, μέλη της σχιστοκερατολιθικής σειράς, ιζήματα μετάβασης στο φλύσχη και ο φλύσχης. Η μελέτη του γεωλογικού υποβάθρου στηρίχθηκε στους γεωλογικούς χάρτες του Ι.Γ.Μ.Ε. κλίμακας 1: και συγκεκριμένα στο Φύλλο Ολυμπία, σε στοιχεία που προέρχονται από τη διδακτορική διατριβή του Φουντούλη, Ι., (2000) καθώς και στην υπαίθρια χαρτογράφηση που πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια της παρούσας εργασίας. Εικόνα 2.6: Γεωτεκτονκός χάρτης της Ελλάδας, από Jacobshagen, 1978b, τροποποιημένη. 15

20 Ζώνη Ιόνια και Γαβρόβου Η Ιόνια Ζώνη και η Ζώνη Γαβρόβου σύμφωνα με το γεωτεκτονικό μοντέλο της Ελλάδας ανήκουν στις ζώνες των Εξωτερικών Ελληνίδων, οι οποίες γενικά χαρακτηρίζονται από ιζηματογενή πετρώματα κυρίως ανθρακικής ιζηματογένεσης. Οι Εξωτερικές Ελληνίδες βρίσκονται πάνω στην Απούλια μικροπλάκα η οποία περιορίζεται στον Ελλαδικό χώρο. Η Ιόνια Ζώνη και η Ζώνη Γαβρόβου, αποτελούν τις δύο δυτικότερες ζώνες της Απόυλιας μικροπλάκας η οποία κινείται δυτικά προς την Προαπούλια πλάκα. Η Απούλια επωθείται πάνω στην Προαπούλια πλάκα δίνοντας έναν χαρακτήρα συμπίεσης στους σχηματισμούς των Ζωνών των Εξωτερικών Ελληνίδων (Εικόνα 2.6). ΙΟΝΙΑ ΖΩΝΗ ΖΩΝΗ ΓΑΒΡΟΒΟΥ Σχήμα 1.2: Στρωματογραφικές στήλες Ιόνιας Ζώνης και Ζώνης Γαβρόβου-Τρίπολης. 16

21 Ως προς την στρωματογραφία τους, όπως αναφέρθηκε χαρακτηρίζονται και οι δύο Ζώνες κυρίως από ανθρακική ιζηματογένεση που σε κάθε περίπτωση ξεχωριστά, συνοδεύεται από διαφορετικά γεγονότα και συνθήκες δίνοντας διαφορετικούς τύπους ιζηματογενών πετρωμάτων τα οποία παρεμβάλλονται των ασβεστολίθων. Παραπάνω παραθέτονται οι στρωματογραφικές στήλες των ζωνών Ιόνιας και Γαβρόβου (Σχήμα 2.2). Η γεωλογική αναλυτική παρουσίαση των διαφόρων λιθολογικών ενοτήτων της γεωτεκτονικής ζώνης Πίνδου που όπως αναφέρθηκε επικρατεί έχουν ως ακολούθως: Ζώνη Πίνδου Οι σχηματισμοί της ενότητας της Πίνδου είναι επωθημένοι στα ιζήματα του φλύσχη της ενότητας Γαβρόβου - Πύλου (περιοχές όρους Λάπιθα). Στην περιοχή έρευνας εμφανίζονται όλοι οι σχηματισμοί που συγκροτούν τη λιθοστρωματογραφική της στήλη, δηλαδή από το Μέσο Τριαδικό μέχρι και το Μέσο - Ανώτερο Ηώκαινο. Αναλυτικότερα οι σχηματισμοί αυτοί από τους παλαιότερους στους νεότερους έχει ως εξής: ΜΕΣΟ - ΑΝΩΤΕΡΟ ΤΡΙΑΔΙΚΟ Κλαστική Τριαδική σειρά (Ts-k): Στην περιοχή έρευνας, η τυπική φάση των α- σβεστολίθων, έχει αντικατασταθεί από ψαμμιτομαργαϊκά στρώματα στα οποία παρεμβάλλονται ασβεστόλιθοι. Αυτή η κλαστική σειρά μπορεί να χαρακτηριστεί, σαν ένα "φλυσχοειδές" τριαδικής ηλικίας, δηλαδή μια "κλαστική τριαδική σειρά". Στους πλακώδεις ασβεστολίθους με πυριτιολίθους που παρεμβάλλονται στα ψαμμιτομαργαϊκά στρώματα, διαπιστώθηκε ηλικία Κάτω - Μέσου Νόριου ( από Ι.Γ.Μ.Ε., Λαλεχός, Ν., 1974). Το πάχος της κλαστικής τριαδικής σειράς στρωμάτων φθάνει μέχρι τα 100m (από Φουντούλης, Ι., 2000). ΙΟΥΡΑΣΙΚΟ Ασβεστόλιθοι (J.sk): υπόλευκοι, πρασινωποί, ερυθρόχρωμοι, λεπτόκοκκοι, μεσό-κοκκοι έως αδρόκοκκοι κατά θέσεις λατυποπαγείς, λεπτοστρωματώδεις ασβεστολίθους με ενστρώσεις φακούς και κονδύλους πολύχρωμων κερατολίθων και με ενδιαστρώσεις πολύχρωμων αργιλικών σχιστολίθων, πηλιτών και ιάσπιδων. Κατά θέσεις στα ανώτερα μέλη παρεμβάλλονται κλαστικοί - βιοκλαστικοί ασβεστόλιθοι με τους οποίους εναλλάσσονται, μεταβαίνοντας βαθμιαία στον υπερκείμενο σχηματισμό των Ραδιολαριτών (Δογγέριο - Μάλμιο) καθώς και τοφφικά υλικά στην περιοχή της 17

22 Μίνθης. Το πάχος δεν είναι σταθερό αλλά μεταβάλλεται από θέση σε θέση από μερικά μέτρα έως 150m (από Ι.Γ.Μ.Ε. Κατσαβριάς, Ν. 1979). ΑΝΩΤΕΡΟ ΙΟΥΡΑΣΙΚΟ Σχιστοκερατολιθική σειρά (J-K,sch): περιλαμβάνονται ραδιολαρίτες, κερατόλιθοι και σπανιότερα ερυθροί πηλίτες και ψαμμίτες καθώς επίσης και λεπτοστρωματώδεις ασβεστόλιθοι Ιουρασικής ηλικίας. Πιο συγκεκριμένα, αποτελούνται από ραδιολαρίτες με εναλλαγές μικριτικών ασβεστολίθων, ενώ είναι πολύ συχνές οι παρεμβολές ψαμμιτών, κροκαλοπαγών και μαργών. Προς τα πάνω επικρατούν ερυθρές, συμπαγείς, σκληρές μάργες οι οποίες εναλλάσσονται με ψαμμίτες και ωολιθικούς ασβεστόλιθους (από Ι.Γ.Μ.Ε., Λαλεχός, Ν., 1974). Οι ραδιολαρίτες αυτής της ηλικίας, έχουν χρώμα ερυθρό ή πράσινο, ενώ οι κερατολιθικές ενστρώσεις των μεταβατικών στρωμάτων προς τον τυπικό φλύσχη, έχουν χρώμα μαύρο. Το πάχος ποικίλει από μερικά μέτρα έως 350m (από Φουντούλης, Ι., 2000). ΚΑΤΩ ΜΕΣΟ ΚΡΗΤΙΔΙΚΟ Κλαστικός σχηματισμός ηλικίας (fo.1k): περιλαμβάνει δύο σχηματισμούς: τον Κλαστικό σχηματισμό ηλικίας Μέσο Κρητιδικό, δηλαδή τον "Πρώτο Φλύσχη" και τους Αργιλίτες - Ασβεστόλιθους με Calpionellidae ηλικίας Κάτω Μέσο Κρητιδικό (από Ι.Γ.Μ.Ε., Κατσαβριάς, Ν., 1979). Ο Κλαστικός σχηματισμός, ηλικίας Κενομάνιο-Τουρώνιο που αποκαλείται και "Πρώτος Φλύσχης" αποτελείται από: μία φλυσχοειδή, ψαμμιτοπηλιτική και ασβεστοπηλιτική φάση. Αναλυτικότερα η φλυσχοειδή φάση αποτελείται από ρυθμικές ή άρρυθμες εναλλαγές πολύχρωμων, λεπτοστρωματωδών, ποικίλης λιθολογικής σύστασης ιζηματογενών πετρωμάτων, όπως ασβεστόλιθοι, μάργες, πηλίτες, αργιλικοί σχιστόλιθοι και τοπικά ημισυνεκτικοί λεπτόκοκκοι ψαμμίτες. Η ψαμμιτοπηλιτική φάση αποτελείται από ρυθμικές ή άρρυθμες εναλλαγές τεφρού έως κίτρινου χρώματος, μεσοπαχυστρωματωδών ψαμμιτών και λεπτοστρωματωδών σκούρων, τεφρών, μαρμαρυγιακών πηλιτών. Ο σχηματισμός αυτός παρουσιάζει πολλές ο- μοιότητες με τον τυπικό φλύσχη, δεν υπάρχουν όμως και σ' αυτή τη περίπτωση τα τεκτονικά κριτήρια (από Ι.Γ.Μ.Ε., Κατσαβριάς, Ν., 1979). Οι Αργιλίτες - Ασβεστόλιθοι με Calpionellidae, ηλικίας Κάτω Μέσου Κρητιδικού. Ο σχηματισμός αυτός εμφανίζεται στο φ.χ. Τρόπαια και αποτελείται από ερυθρόχρωμους, βυσσίνοχρωμους ή κατά θέσεις πολύχρωμους αργιλίτες. Ο Ασβεστόλιθοι είναι πολύχρωμοι, στριφροί, κατά θέσεις σακχαρώδεις, μαργαϊκοί και λεπτο- 18

23 στρωματώδεις. Συχνά εναλλάσσονται ρυθμικά με αργιλικούς σχιστόλιθους και μάργες (από Ι.Γ.Μ.Ε. Κατσαβριάς, Ν. 1979). ΑΝΩΤΕΡΟ ΚΡΗΤΙΔΙΚΟ Ανθρακικά (Ks.k): πρόκειται για πολύχρωμους λεπτο μεσο τοπικά παχυστρωματώδεις ασβεστολίθους στους οποίους παρεμβάλλονται ερυθρές ή κίτρινες μάργες Κατά θέσεις εμφανίζονται λατυποπαγείς λεπτο-μεσο τοπικά παχυστρωματώδεις έως άστρωτοι και καρστικοποιημένοι. Αρκετά συχνά οι πλακώδεις ασβεστόλιθοι περιέχουν διαστρώσεις, φακούς και κονδύλους πολύχρωμων κερατολίθων. Το πάχος τους δεν είναι σταθερό, αλλά διαφέρει από θέση σε θέση από 150 έως 400m (από Ι.Γ.Μ.Ε. Κατσαβριάς, Ν., 1979). ΠΑΛΑΙΟΚΑΙΝΟ Στρώματα μετάβασης προς το φλύσχη (K.Pc,k): πρόκειται για εναλλαγές πελαγικών ασβεστολίθων που περιέχουν στρώματα πυριτιολίθων, ερυθρών μαργών και μαργαϊκών ασβεστολίθων. Το πάχος των ενστρώσεων είναι από 5cm εκατοστά έως 3m. Η συμμετοχή του κλαστικού υλικού αυξάνει σε βάρος του ανθρακικού, από τα παλαιότερα στα νεότερα στρώματα, μέχρις ότου οι ασβεστόλιθοι αντικατασταθούν εντελώς από το κλαστικό υλικό. Ο τυπικός φλύσχης, αρχίζει με τους πρώτους ψαμμιτικούς ορίζοντες. Η ηλικία των μεταβατικών στρωμάτων προς το φλύσχη αποδείχτηκε από πολλούς ερευνητές, τόσο στη Πελοπόννησο όσο και στη Κεντρική Ελλάδα, πρέπει να είναι Δάνιο (από Ι.Γ.Μ.Ε., Λαλεχός, Ν., 1974). Το πάχος των στρωμάτων της σειράς είναι μεταξύ 5-10cm και φθάνει μέχρι τα 3-4m. Το σύνηθες πάχος της σειράς αυτής είναι της τάξης των 25-30m, με μέγιστο πάχος τα 250m (από Φουντούλης, Ι., 2000). ΗΩΚΑΙΝΟ Τυπικός Φλύσχης (fo): τα ανώτερα μέλη αποτελούνται από ρυθμικές και τοπικά άρρυθμες εναλλαγές τεφρών, κιτρινοπών, καστανόχρωμων ψαμμιτών με λεπτά στρώματα βαθύχρωμων «σχιστοποιημένων» λεπτόκοκκων έως μεσόκοκκων (με καλή διαβάθμιση) πηλιτών, ιλυούχων και αργιλικών μαργών και ψαμμούχων ασβεστολίθων κύρια στα κατώτερα μέλη. Κατά θέσεις στην κορυφή του φλύσχη απαντώνται πάγκοι ψηφιδοπαγών, πολύμεικτων λατυποπαγών με Nummulites sp. Το φαινόμενο πάχος του φλύσχη, λόγω των πτυχών, ποικίλει (από Ι.Γ.Μ.Ε., Κατσαβριάς, Ν.,1979). 19

24 Εικόνα 2.7: Στρωματογραφική στήλη της Πίνδου βασισμένη στα στοιχεία του FLEURY (1980), από ΠΑΠΑΝΙΚΟΛΑΟΥ, Γεωλογία στην περιοχή Παλαιοχώρι Η περιοχή αυτή, όπως αναφέρθηκε και παραπάνω ανήκει στην ζώνη της Πίνδου και καλύπτεται από τριαδικοϊουρασικοί και κρητιδικοί ασβεστόλιθοι, μέλη της σχιστοκερατολιθικής σειράς, ιζήματα μετάβασης στο φλύσχη και φλύσχη. Σύμφωνα με τον γεωλογικό χάρτη του ΙΓΜΕ, Φύλλο Ολυμπίας, οι αποθέσεις αυτές έχουν ηλικία Ηώκαινο-Κρητιδικό. 20

25 Σχήμα 2.3: Γεωλογικός χάρτης περιοχής Δήμου Ζαχάρως, Φύλλο Ολυμπία, 1:50.000, ΙΓΜΕ. 21

26 2.3 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑΣ- ΕΔΑΦΙΚΗ ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑ Στοιχεία Σεισμικότητας Η περιοχή της Δυτικής Πελοποννήσου παρουσιάζει έντονη σεισμική δραστηριότητα από αρχαιοτάτων χρόνων καθώς ανήκει σε ζώνη που γενικά επηρεάζεται από κέντρα αυξημένης σεισμικότητας (π.χ. ζώνη καταβύθισης Αφρικανικής πλάκας, Κορινθιακός), τα οποία έχουν πληγεί στο παρελθόν από σχετικά μεγάλους σεισμούς, με αρκετές καταστροφές στις κατασκευές. Ειδικότερα η γεωγραφική θέση της περιοχής έρευνας (Ζαχάρω) προδικάζει την άμεση εκδήλωση σχετικά αυξημένης σεισμικότητας, καθώς βρίσκεται όπως και όλη η περιοχή των δυτικών ακτών της Πελοποννήσου πολύ κοντά στη ζώνη καταβύθισης της αφρικανικής πλάκας κάτω από την Ευρασιατική. Στο Σχήμα 2.4 που ακολουθεί παρουσιάζονται οι σεισμοτεκτονικές ιδιότητες του χώρου του Αιγαίου και των γύρω περιοχών (από Papazachos et al 1986). Σχήμα 2.4: Κύριες σεισμοτεκτονικές ιδιότητες του χώρου του Αιγαίου και των γύρω περιοχών, από Papazachos et al

27 Στο Σχήμα 2.5 που ακολουθεί παρουσιάζεται χάρτης επικέντρων για σεισμούς με μέγεθος Μs 5.5 στην Πελοπόννησο. Επίσης, σε σχετικά μικρές επικεντρικές αποστάσεις έχουν γίνει μεγάλοι σεισμοί (>6.5Ms) ενώ σε λίγο μεγαλύτερες αποστάσεις τα μεγέθη είναι αρκετά μεγάλα (7.0 Ms). Τέτοιοι σεισμοί είναι δυνατόν λόγω του μεγάλου μεγέθους να επηρεάσουν ιδιαίτερα τις ψηλές κατασκευές σε μια κατοικημένη περιοχή. Σχήμα 2.5: Σεισμικά επίκεντρα μεγέθους Μs>5.5 στην περιοχή της Πελοποννήσου για την χρονική περίοδο Στις 8 Ιουνίου 2008 και τοπική ώρα 15:25(12:25 GMT), συνέβη ένας ισχυρός σεισμός μεγέθους Μ=6.3 στην περιοχή της ΒΔ Πελοποννήσου. Το επίκεντρο του σεισμού εντοπίσθηκε στο χώρο με γεωγραφικές συντεταγμένες ο Β και ο Α, με βάθος 3 km. Ο σεισμός προκάλεσε βλάβες σε οικισμούς της Αχαΐας και Ηλείας και έγινε αισθητός σε μεγάλο μέρος του Ελληνικού χώρου, την Κρήτη καθώς επίσης στην Νότια Ιταλία και την Αλβανία. 23

28 2.3.2 Στοιχεία Σεισμικής Επικινδυνότητας Σύμφωνα με τον Πίνακα των Σεισμολογικών Στοιχείων Πόλεων και Οικισμών του ΥΠΕΧΩΔΕ (1983), η αξιολόγηση των σεισμολογικών στοιχείων κατατάσσει την περιοχή της Ζαχάρως στην κατηγορία ΙΙ από πλευράς σεισμικής επικινδυνότητας, ενώ η μέγιστη ένταση που έχει παρατηρηθεί είναι VIIΙ. Επιπρόσθετα η ίδια βι-βλιογραφική πηγή επιβεβαιώνει ότι το μέγιστο μέγεθος που σημειώθηκε είναι 7,0R, ενώ αποκαλύπτει ότι το μέγεθος με πιθανότητα 90% να μη γίνει υπέρβασή του τα επόμενα 50 χρόνια είναι 7,24R και η αναμενόμενη στάθμη επιτάχυνσης με 90% πιθανότητα να μην γίνει υπέρβασή της σε 25 χρόνια είναι 110,10. Στην ίδια κατηγορία (ΙΙ), αναφορικά με τις σεισμικές δράσεις σχεδιασμού, κατατάσσει την περιοχή και ο Νέος Ελληνικός Αντισεισμικός Κανονισμός (από Ε.Α.Κ., 2000, τροπο-ποίηση 2003 ΦΕΚ 11546/ ), με σεισμική επιτάχυνση εδάφους Α = α x g, όπου α = 0.24 (Σχήμα 2.6). Πίνακας 2.3 : Ζώνες σεισμικής επικινδυνότητας του Ελληνικού χώρου Ζώνη Σεισμικής επικινδυνότητας Ι II III Συντελεστής σεισμικής επιτάχυνσης α 0,16 0,24 0,36 Από τα παραπάνω στοιχεία γίνεται φανερό ότι η περιοχή επηρεάζεται έμμεσα από τα σεισμικά κέντρα όπως αυτά του Ιονίου πελάγους, ενώ και οι τιμές της σεισμικής επιτάχυνσης στην περιοχή αναμένονται σχετικά αυξημένες. Επομένως προκειμένου για ασταθή πρανή ή και τεχνικά έργα ο σεισμικός κίνδυνος πρέπει να λαμβάνεται υπόψη, αφού μπορεί να προκαλέσει δευτερογενή φαινόμενα όπως κινητι-κότητα εδαφικών μαζών, με τη μορφή ολισθήσεων ή και ρευστοποιήσεων, κατα-πτώσεις βράχων κλπ. 24

29 Σχήμα 2.6: Οι τρεις κατηγορίες (III, II, I) ζωνών σεισμικής επικινδυνότητας στις οποίες χωρίσθηκε ο Ελληνικός χώρος, σύμφωνα με τις πλέον πρόσφατες τροποποιήσεις του ΕΑΚ2000 το 2003, λόγω αναθεώρησης του χάρτη σεισμικής επικινδυνότητας. 2.4 ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΕΥΡΥΤΕΡΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Κατά την αλπική φάση επικρατούσε ο εφαπτομενικός τεκτονισμός, και δημιουργήθηκαν οι πτυχές, οι εφιππεύσεις, τα καλύμματα με γενική διεύθυνση αξόνων και λεπών Β-Ν έως ΒΒΔ/κή ΝΝΑ/κή, καθώς επίσης και ορισμένα ρήγματα. Τα ρήγματα αυτά παρατηρούνται κυρίως μέσα στις αλπικές γεωτεκτονικές ενότητες της Τρίπολης και της Πίνδου και δεν κόβουν μεταλπικές αποθέσεις. Η παραμόρφωση αυτή έλαβε χώρα κύρια κατά την περίοδο Ηώκαινο - Κατώτερο Μειόκαινο (από Φουντούλης, Ι., 2000). Η νεοτεκτονική περίοδος, κινηματικά χαρακτηρίζεται από κατακόρυφες κινήσεις, είναι δε η περίοδος κατά την οποία δημιουργούνται τα τεκτονικά κέρατα και βυθίσματα τα οποία συνήθως οριοθετούνται μεταξύ τους με ρηξιγενείς ζώνες. Επίσης δημιουργούνται καινούργια ρήγματα τόσο μέσα στους μεταλπικούς σχηματισμούς, οπότε είναι εύκολο να διακριθούν από τα παλαιά, όσο και μέσα στους αλπικούς σχηματισμούς, οπότε και είναι πολύ δύσκολο να διακριθούν από τα παλαιότερα, ή επαναδραστηριοποιούνται ρήγματα 25

30 που είχαν δημιουργηθεί κατά την αλπική τε-κτονική φάση. Οι Mariolakos et al., (1985), και Μαριολάκος & Παπανικολάου (1987), θεωρούν ότι η νεοτεκτονική εξέλιξη της Πελοποννήσου, από γεωδυναμική άποψη, δεν χαρακτηρίζεται από απλό αξονικό εφελκυσμό, αλλά από ένα σύνθετο σύστημα συζυγών ρηγμάτων τα οποία έχουν δραστηριοποιηθεί από ένα γενικότερο εντατικό πεδίο διατμητικού και περιστροφικού χαρακτήρα, ενώ οι Mariolakos et al. (1989), κάνουν λόγο για διάθλιψη (transpression) και διεφελκυσμό (transtension). Η νεοτεκτονική δομή της Δυτικής Πελοποννήσου χαρακτηρίζεται από την παρουσία μεγάλων τεκτονικών κεράτων και βυθισμάτων (νεοτεκτονικές μακροδομές 1 ης τάξης) με διευθύνσεις Α Δ και ΒΒΔ/κή - ΝΝΑ/κή, η οριοθέτηση των οποίων γί-νεται από μεγάλες ρηξιγενείς ζώνες αντίστοιχων διευθύνσεων, (από Mariolakos & Pa-panikolaou, 1981, Mariolakos et al., 1985). Αυτές οι δύο κύριες διευθύνσεις των ρηξιγενών ζωνών τέμνονται κατά μήκος μιας νοητής γραμμής με διεύθυνση ΒΑ/κή ΝΔ/κή, η οποία χωρίζει την Πελοπόννησο, από το νοτιοδυτικό της άκρο στη Πύλο έως το βορειοανατολικό της άκρο στον Ισθμό της Κορίνθου, σε δύο τμήματα, το βορειοδυτικό (τμήμα Ι) και το νοτιοανατολικό (τμήμα ΙΙ). Χαρακτηριστικές μακροδομές 1ης τάξης στη δυτική Πελοπόννησο και στις οποίες ανήκει η περιοχή έρευνας είναι: Το τεκτονικό κέρας του Λάπιθα. Η νότια ρηξιγενής ζώνη του Λάπιθα στην ο-ποία ανήκει και η περιοχή έρευνας, οριοθετεί το τεκτονικό κέρας του Λάπιθα από το τεκτονικό βύθισμα της Ζαχάρως, έχει μέχρι το "ύψος" της Πλατιάνας μέση διεύθυνση Α - Δ, ενώ μετά αλλάζει σε ΒΔ/κή ΝΑ/κή αποτελείται δε από ρήγματα ΑΒΑ/κών ΔΝΔ/κών και ΒΔ/κών ΝΑ/κών διευθύνσεων, σε en echelon διάταξη. Από αυτά, μερικά είναι παλαιά, αφού φέρνουν σε επαφή το φλύσχη με τα ανθρακικά της ενότητας Γαβρόβου - Τρίπολης. Όσον αφορά το φαινόμενο κατακόρυφο άλμα της ρηξιγενούς ζώνης, αυτό δεν είναι σταθερό σε όλο το μήκος της ρηξιγενούς ζώνης, αλλά αυξάνει από τα ανατολικά προς τα δυτικά (από Φουντούλης, Ι., 2000). Το σύνθετο τεκτονικό βύθισμα Μεγαλόπολης Λύκαιου Μίνθης Τετράζιου (ΜΕΛΥΜΙΤΕ). που έχει μέση διεύθυνση Α - Δ (Σχήμα 2.7). Οριοθετείται α- νατολικά από τη ρηξιγενή ζώνη της Μεγαλόπολης, διεύθυνσης ΒΒΔ/κή ΝΝΑ/κή, βόρεια από τη ρηξιγενή ζώνη του Λάπιθα, διεύθυνσης Α - Δ και νότια από τη ρηξιγενή Κυπαρισσίας - Αετού - Λεονταρίου μέσης διεύθυνσης Α - Δ. Η περιοχή αυτή μορφολογικά αν και δίνει περισσότερο την εντύπωση τεκτονικού κέρατος παρά τεκτονικού βυθίσματος, δεν μπορεί να χαρακτηριστεί ούτε σαν τυπικό τεκτονικό βύθισμα, ούτε σαν τυπικό σύγκλινο, αφού συνυπάρχουν 26

31 χαρακτηριστικά και των δύο δομών. Θα μπορούσε κανείς να πει ότι η εν λόγω δομή υπήρξε το πρώιμο στάδιο της δημιουργίας του Κυπαρισσιακού κόλπου, του οποίου αποτελεί την προς τα ανατολικά προέκταση (από Φουντούλης, Ι., 2000). Τα ρήγματα των ρηξιγενών ζωνών δεν είναι συνεχή, αλλά διακόπτονται από άλλα ρήγματα που, αν και ανήκουν στην ίδια ρηξιγενή ζώνη, έχουν άλλη διεύθυνση. Πρόκειται στη ουσία για συζυγή συστήματα ρηγμάτων. Η "κλιμακωτή" διάταξη των περιθωριακών ρηγμάτων, επιτρέπει να λεχθεί ότι δεν πρόκειται για απλά κανονικά ρήγματα αλλά για πλαγιοκανονικά (oblique slip normal), οπότε από άποψη δυναμικής, η παραμόρφωση δεν συνδέεται με εντατικό πεδίο αξονικού εφελκυσμού αλλά με ζεύγος αντίρροπων δυνάμεων και επομένως τα φαινόμενα στρέψης είναι παρόντα σε όλες τις κλίμακες (από Mariolakos, 1986, Μαριολάκος & Παπανικολάου, 1987, Mariolakos et al., 1987a, 1987b, 1989, Μαριολάκος & Φουντούλης, 1991). Μέσα σε αυτή τη σύνθετη νεοτεκτονική μακροδομή 1ης τάξης υπάρχουν άλλες νεοτεκτονικές μακροδομές μικρότερων τάξεων (2ης, 3ης), δηλαδή μικρότερα τεκτονικά κέρατα και βυθίσματα, τα οποία αναπτύσσονται είτε στο εσωτερικό είτε στα περιθώριά του, είναι δε τα εξής: 1. Τεκτονικό βύθισμα Ζαχάρως 2. Τεκτονικό κέρας Μίνθης 3. Τεκτονικό βύθισμα Νέδα 1. Τεκτονικό βύθισμα Ζαχάρως Το τεκτονικό βύθισμα της Ζαχάρως (βορειοδυτικό τμήμα της περιοχής μελέτης), έχει στο δυτικό τμήμα μέση διεύθυνση Α-Δ ενώ στα ανατολικά ΒΔ/κή ΝΑ/κή και οριοθετείται βόρεια από το τεκτονικό κέρας Λάπιθα με ρηξιγενή ζώνη διεύθυνσης Α - Δ και ΒΔ/κή ΝΑ/κή και νότια από το τεκτονικό κέρας Μίνθης με ρηξιγενή ζώνη μέσης διεύθυνσης Α - Δ.Έχει πληρωθεί από μεταλπικά ιζήματα κυρίως λιμναία ανωμειοκαινικήςκατωπλειοκαινικής και ανωπλειοκαινικής ηλικίας και μόνο στα δυτικά τμήματά του έχει δεχτεί θαλάσσια ιζήματα Ανώτερου Πλειοκαίνου - Μέσου Πλειστοκαίνου. Όλα τα μεταλπικά ιζήματα του τεκτονικού βυθίσματος, είναι πολύ έντονα παραμορφωμένα (από Φουντούλης, Ι., 2000). 2. Τεκτονικό κέρας Μίνθης Το τεκτονικό κέρας των ορέων της Μίνθης βρίσκεται στο βορειοδυτικό τμήμα της περιοχής μελέτης και έχει μέση διεύθυνση Α - Δ. Oριοθετείται, βόρεια από το τε-κτονικό 27

32 βύθισμα Ζαχάρως με τη ρηξιγενή ζώνη Μηλιάς - Μίνθης που έχει μέση διεύθυνση Α - Δ, νότια από το τεκτονικό βύθισμα Νέδα με τη ρηξιγενή ζώνη Λέ-πρεου - Νέας Φιγάλειας και από το τεκτονικό κέρας Τετράζιου από τη ρηξιγενή ζώνη Νέδα που έχουν μέση διεύθυνση Α - Δ. Στο τεκτονικό κέρας Μίνθης απαντούν μόνο σχηματισμοί της ενότητας Πίνδου, οι οποίοι είναι έντονα πτυχωμένοι και λεπιωμένοι, με κυρίαρχη διεύθυνση των λεπών ΒΑ/κή ΝΔ/κή. Στο δυτικό τμήμα του απαντούν κατωπλειστοκαινικές θαλάσσιες αποθέσεις (σχηματισμός Νέδα), των οποίων το απόλυτο υψόμετρο του ορίου με τους αλπικούς σχηματισμούς, μειώνεται βαθμιαία από νότο (400 m στη περιοχή Λέπρεου) προς βορρά (120 m. στη περιοχή ανατολικά της Ζαχάρως) (από Φουντούλης, Ι., 2000). Σχήμα 2.7: Στάδιο της νεοτεκτονικής εξέλιξης της Κεντροδυτικής Πελοποννήσου (από Φουντούλης, Ι., 2000). 3. Τεκτονικό βύθισμα Νέδα Πρόκειται για ένα τυπικό τεκτονικό βύθισμα με μέση διεύθυνση Α-Δ, το οποίο βρίσκεται στο κεντροδυτικό τμήμα της περιοχής μελέτης και παρεμβάλλεται μεταξύ των τεκτονικών κεράτων Μίνθης και Τετράζιου. Οριοθετείται βόρεια από το τεκτονικό κέρας της Μίνθης με τη ρηξιγενή ζώνη Λέπρεου - Νέας Φιγάλειας και νότια από το τεκτονικό κέρας του Τετράζιου με τη ρηξιγενή ζώνη Νέδα. 28

33 Έχει πληρωθεί από θαλάσσιες μεταλπικές αποθέσεις ηλικίας Κάτω Πλειστοκαίνου, οι οποίες έχουν παραμορφωθεί (κυρίως διαρραγεί) πολύ έντονα τόσο συνιζηματογενώς, όσο και μεταγενέστερα (από Φουντούλης, Ι., 2000). 2.5 ΥΔΡΟΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Θερμοκρασία Αέρα Με βάση τις καταγραφές της Ε.Μ.Υ, η ετήσια πορεία της μέσης μηνιαίας και εποχιακής θερμοκρασίας αέρα στις περιοχές του σταθμού της Ζαχάρως για την χρονική περίοδο παρουσιάζεται στο Σχήμα 2.8. Σχήμα 2.8: Ετήσια πορεία της μέσης μηνιαίας και εποχιακής θερμοκρασίας αέρα για την χρονική περίοδο (Σταθμός Ζαχάρως). Από τα δεδομένα θερμοκρασίας προκύπτει ότι οι ψυχρότεροι μήνες του έτους είναι ο Ιανουάριος (11,2 C) και ο Φεβρουάριος (10,7 C), ενώ οι θερμότεροι μήνες ο Ιούλιος (24,8 C) και ο Αύγουστος (25,3 C). Επίσης, το μέσο ετήσιο θερμοκρασιακό εύρος, δηλαδή η διαφορά της μέσης θερμοκρασίας αέρα του ψυχρότερου μήνα από την μέση θερμοκρασία του αέρα του θερμότερου μήνα, ανέρχεται στους 14,6 C. 29

34 2.5.2 Διαθέσιμα Στοιχεία Το ύψος των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων που δέχεται η ευρύτερη περιοχή κατανέμεται άνισα στις διάφορες εποχές του έτους. Το γεγονός αυτό, καθώς και ο τρόπος με τον οποίον αυτά φτάνουν στην επιφάνεια του εδάφους, έχουν ως αποτέλεσμα: Την μηχανική διάβρωση των σχηματισμών Την δημιουργία τοπικών συγκεντρώσεων υπόγειου νερού, που οδηγούν στην εκδήλωση φαινομένων "υπερπιέσεων πόρων", αλλά και "εσωτερικής διάβρωσης" κατά την κίνηση του νερού στην ακόρεστη ζώνη. Επιπλέον, το νερό αυτό λιπαίνει τις επιφάνειες ασυνέχειας και αυξάνει το βάρος των ασταθών μαζών. Την διαδοχική ύγρανση και ξήρανση των σχηματισμών, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την αντίστοιχη μείωση ή αύξηση των τιμών των μηχανικών χαρακτηριστικών των εδαφικών κυρίως σχηματισμών. Για τη μελέτη των κλιματολογικών συνθηκών της περιοχής μελέτης αξιοποιήθηκαν τα διαθέσιμα δεδομένα των πλησιέστερων στην περιοχή έρευνας μετρητικών σταθμών. Πρόκειται για το σταθμό του Βασιλακίου που διαχειρίζεται το ΥΠΕΧΩΔΕ και της Ζαχάρως που διαχειρίζεται η ΕΜΥ Μετεορολογικός Σταθμός στο Βασιλάκι Ο σταθμός αυτός εντοπίζεται βόρεια της περιοχής έρευνας σε γεωγραφικό πλάτος (φ): 37 ο 51' και γεωγραφικό μήκος (λ): 21 ο 34' και είναι εγκατεστημένος σε υψόμετρο 280m. Τα δεδομένα του μπορούν να θεωρηθούν αντιπροσωπευτικά για την πεδινή ζώνη της περιοχής έρευνας. Στις υψηλότερες υψομετρικά ζώνες αναμένεται μεγαλύτερο ύψος βροχής. Με βάση τα στοιχεία του ΥΠΕΧΩΔΕ. για το σταθμό του Βασιλακίου (περίοδος καταγραφών ), σχεδιάστηκε το Σχήμα 2.9, το οποίο παρουσιάζει το μέσο μηνιαίο ύψος των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων για την περίοδο καθώς και το ετήσιο ύψος βροχής για την ίδια χρονική περίοδο. 30

35 Σχήμα 2.9: Μέση μηνιαία βροχόπτωση για την περίοδο (σταθμός Βασιλάκιο). Σχήμα 2.10: Μέση ετήσια βροχόπτωση για την περίοδο (σταθμός Βασιλάκιο). Μετά από στατιστική επεξεργασία των βροχομετρικών δεδομένων προκύπτει ότι το μέσο ετήσιο ύψος των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων έχει τιμή 1348,6mm. Οι μήνες οι οποίοι παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ποσοστό βροχοπτώσεων είναι ο Νοέμβριος και ο Δεκέμβριος, με μέσο όρο 220,3 mm και 249,4 mm αντιστοίχως, ενώ το μικρότερο ύψος βροχόπτωσης παρουσιάζεται τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο, με μέσο όρο 16,9 mm και 11,6 mm αντιστοίχως. 31

36 Από την παρατήρηση του Σχήματος 2.10 και από την στατιστική επεξεργασία που πραγματοποιήθηκε προέκυψε οτι το έτος με την μέση μεγαλύτερη βροχόπτωση είναι το 2009, γεγονός που συμπίπτει με το έτος εκδήλωσης των κατολισθήσεων στη Ε.Ο Παλαιοχωρίου-Χρυσοχωρίου. Η εποχιακή κατανομή της βροχόπτωσης κατά τη διάρκεια του έτους παρουσιάζεται στο Σχήμα Σχήμα 2.11: Κατανομή ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων για την περίοδο 1977 έως 2010 ανά εποχή (σταθμός Βασιλάκιο). 2.6 ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ ΤΗΣ ΕΥΡΥΤΕΡΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Η περιοχή έρευνας μορφολογικά εντάσσεται στο τεκτονικό βύθισμα της Ζαχάρως, με πολυσύνθετη εξέλιξη λόγω της γειτονίας της με την Ιόνια τάφρο. Σήμερα στην περιοχή κυριαρχούν τα υψώματα των ορεινών όγκων Λάπιθας προς βορρά και Μίνθης προς τα ανατολικά, με μεγαλύτερο υψόμετρο αυτό του όρους Βουνούκα (1.221μ.), ενώ δυτικά αναπτύσσεται η πεδινή (παράκτια) ζώνη που παρουσιάζει μικρές μορφολογικές εξάρσεις λόγω της παρουσίας των θινών κατά μήκος της ακτής. Κυρίαρχο μορφολογικό στοιχείο αποτελεί η λίμνη του Καϊάφα, βόρεια της πόλης της Ζαχάρως, με τις ιαματικές πηγές της. Το ανάγλυφο της περιοχής έρευνας χαρακτηρίζεται ορεινό στο ανατολικό και βόρειο τμήμα της (600έως 1220μ.), ημιορεινό έως λοφώδες στη ζώνη των 100 έως 600μ. και πεδινό στη παραλιακή ζώνη καθώς και στις κοιλάδες των ποταμών. (0 έως 100μ.). Το μεγαλύτερο τμήμα της περιοχής έρευνας (96,0 km2) χαρακτηρίζεται από ήπιες έως μεγάλες μορφολογικές κλίσεις της τάξης των 12-35%. Μορφολογικές κλίσεις μικρότερες του 12% παρατηρούνται σε ένα σημαντικό τμήμα της περιοχής έρευνας (66,5 32

37 km2) και κλίσεις μεγαλύτερες του 35% παρατηρούνται σε μικρότερο τμήμα αυτής (43,0 km2). Τα υδρογραφικά δίκτυα των υδρολογικών λεκανών της περιοχής έρευνας είναι σχετικά πυκνά κυρίως στο νότιο (βόρειοι κλάδοι π. Νέδα) και ανατολικό (Γκρεμι-σμένης ρ.) τμήμα της και έχουν σύνθετη μορφή. Ο τύπος των υδρογραφικών δικτύων είναι γενικά επιμήκης δενδριτικός αλλά δεν απουσιάζει σε κάποιες περιπτώσεις και ο ορθογώνιος, εξαιτίας του ρηξιγενούς και πτυχογόνου τεκτονισμού. Επίσης παρατηρείται ασυμμετρία στις λεκάνες απορροής, η οποία οφείλεται σχεδόν αποκλειστικά στη νεοτεκτονική δομή της περιοχής. Οι κύριοι κλάδοι των υδρογραφικών δικτύων ελέγχονται από τις νεοτεκτονικές ρηξιγενείς ζώνες και ρήγματα, διεύθυνση E-W, και από την διεύθυνση των επω-θήσεων και των αξόνων των πτυχών με διεύθυνση ΒΑ/κή-ΝΔ/κή, Β-Ν ή Β.ΒΔ/κή Ν.ΝΑ/κή και σε πολύ ακραίες περιπτώσεις Δ.ΒΔ/κή - ΑΝΑ. Σχήμα 2.12: Υδρογραφικό δίκτυο της λεκάνης Ζαχάρως (από Φουντούλης, Ι., 2000). 33

38 2.7 ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΠΛΗΘΥΣΜΙΑΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ο Δήμος Ζαχάρως βρίσκεται στο νοτιοανατολικό τμήμα του Νομού Ηλείας. Η συνολική του έκταση είναι 187,047 τετραγωνικά χιλιόμετρα, αποτελείται από είκοσι (20) Δημοτικά Διαμερίσματα και έχει πρωτεύουσα τη Ζαχάρω, σύμφωνα με την εφαρμογή του Νόμου Καποδίστρια (μεταρρύθμιση στη Τ.Α του 1998). Σύμφωνα με την απογραφή του 2001 προέκυψε ότι ο πληθυσμός του Δήμου Ζαχάρως ανέρχεται σε κατοίκους. Στον Πίνακα 2.4 που ακολουθεί παρουσιάζεται αναλυτικά ο πληθυσμός για κάθε δημοτικό διαμέρισμα ξεχωριστά. Η περιοχή έρευνας βρίσκεται εντός των διοικητικών ορίων του Δήμου Ζαχάρως, επί της οδού που συνδέει τον οικισμό Παλαιοχώρι με τον οικισμό Χρυσοχώρι. Πίνακας 2.4: Ο πληθυσμός για κάθε δημοτικό διαμέρισμα του Δήμου Ζαχάρως (από Εθνική Στατιστική Υπηρεσία, απογραφή 2001) ΔΗΜΟΣ ΖΑΧΑΡΩΣ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑ ΠΛΗΘΥΣΜΟΣ Ζαχάρως Αγίου Ηλία 34 Ανηλίου 315 Αρήνης 313 Αρτέμιδας 306 Γιαννιτσοχωρίου 517 Κακοβάτου 444 Καλιδόνης 378 Λεπρέου 532 Μακίστου 161 Μηλέας 137 Μίνθης 221 Νεοχωρίου 401 Ξηροχωρίου 669 Πρασιδακίου 113 Ροδινών 158 Σμέρνας 321 Σχίνων 733 Ταξιαρχών 314 Χρυσοχωρίου

39 3. ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ 3.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της τεχνικογεωλογικής και γεωτεχνικής έρευνας και ο σχεδιασμός των μέτρων προστασίας της Επαρχιακής Οδού Παλαιοχωρίου-Χρυσοχωρίου σε δυο (2) θέσεις, όπου εκδηλώθηκαν οι αστοχίες κατά μήκος της δημοτικής οδού. Οι συντεταμένες σε ΕΓΣΑ των δυο θέσεων είναι: (1) x= και y= και (2) x= και y= Στις υπό μελέτη θέσεις εκδηλώθηκε μεγάλη κατολίσθηση το Φεβρουάριο του 2010, μετά από έντονες βροχοπτώσεις. Σχήμα 3.1: Δορυφορική εικόνα από Google Earth με τη θέση της περιοχής έρευνας Η περιοχή στην οποία έχει εκδηλωθεί η κατολίσθηση αποτελείται από Πλειοκαινικές αποθέσεις και συγκεκριμένα από ιλυώδεις έως αργιλώδεις άμμους, τεφρές μάργες και μαργαικούς ασβεστολίθους σε εναλλαγές με ασβεστολιθικά κορήματα. Πλειοκαινικές αποθέσεις από άμμους, ιλυώδεις άμμους και αργίλους τεφρού χρώματος. Καθώς και Κρητιδικούς ασβεστόλιθους λευκοί- λευκότεφροι μεσοστρωματώδεις έντονα τεκτονισμένοι και κερματισμένοι που δίνουν άφθονα προιόντα. 35

40 Η δομή και η σύσταση των γεωλογικών σχηματισμών σε συνδυασμό με την ελλιπή αποστράγγιση των υδάτων, τις έντονες βροχοπτώσεις, τις πρόσφατες πυρκαγιές το 2007 που έπληξαν την Ηλεία και την απώλεια δασοκάλυψης, αποτέλεσαν τα βασικά αίτια εκδήλωσης αυτής της κατολισθητικής κίνησης. 3.2 ΓΕΩΤΡΗΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ Γενικά Μετά από λεπτομερή επιτόπου παρατήρηση των εδαφικών αστοχιών και των βλαβών στη Δημοτική οδό λαμβάνοντας σοβαρά υπόψη τις τοπικές γεωλογικές συνθήκες, όπως αυτές αρχικά εκτιμήθηκαν κατά τη διάρκεια της τεχνικογεωλογικής χαρτογράφησης έγινε η επιλογή της θέσης της γεώτρησης. Η ακριβής θέση της γεώτρησης αποτυπώνεται στις οριζοντιογραφίες κλίμακας 1:1000 στο ΣΧΕΔΙΟ 1 του παραρτήματος 5. Η εξάρτηση των θέσεων έγινε με GPS (Global Positioning System) στο τοπογραφικό υπόβαθρο αρχικής κλίμακας 1:5000 της ΓΥΣ, το οποίο ψηφιοποιήθηκε για τον σκοπό αυτό, με όλη τη σχετική ακρίβεια που αυτό συνεπάγεται. Για την εκτέλεση της γεώτρησης χρησιμοποιήθηκε αυτοκινούμενο δειγματοληπτικό γεωτρύπανο τύπου MOBILE-DRILL, Model B-53 (Εικόνες 3.1, 3.2), το οποίο διατέθηκε από το Τμήμα Γεωτεχνικής Μηχανικής του ΚΕΔΕ. Το συνολικό μήκος διάτρησης ήταν 12,15m ενώ παράλληλα με τη διάνοιξη της γεώτρησης και ανά 2-2,50 m διάτρησης περίπου εκτελέστηκαν συστηματικά δοκιμές Πρότυπης Διείσδυσης (SPT). Η επιλογή της θέσης της γεώτρησης έγινε μετά από συστηματική επιτόπια εξέταση και διερεύνηση της κατολίσθησης ώστε να ικανοποιηθούν οι εξής βασικές απαιτήσεις: (α) να εξασφαλιστεί μια αντιπροσωπευτική εγκάρσια στη μετακίνηση διατομή, (β) να καλυφθεί ένα σημαντικό εύρος της κατολισθαίνουσας ζώνης και (γ) να διασφαλιστεί η ευχερής προσπέλαση και η ασφαλής εγκατάσταση του γεωτρητικού εξοπλισμού. Κατά τη διάρκεια της διάτρησης ελήφθησαν διαταραγμένα έως ημιδιαταραγμένα δείγματα με περιστροφή εν ξηρώ (δείγματα φραγμού). Επίσης διεξήχθησαν Δοκιμές Πρότυπης Διείσδυσης (SPT) και ελήφθησαν ημιδιαταραγμένα δείγματα, σύμφωνα με το πρότυπο D ASTM με χρήση του πρότυπου διαιρετού δειγματολήπτη Terzaghi (SPT), εξωτερικής διαμέτρου 5,08cm και εσωτερικής διαμέτρου 3,49cm με τυποποιημένη αιχμή. Οι κρούσεις στο στέλεχος το οποίο φέρει το δειγματολήπτη πραγματοποιήθηκαν με μεταλλική σφύρα κυλινδρικού σχήματος (τύπου "downhole hammer") βάρους 63,5 κιλών, με χρήση σχοινιού για την ανύψωση του βάρους, με ελεύθερη πτώση του βάρους μέσα στη γεώτρηση από ύψος 76cm. 36

41 Κατά τη διάρκεια της δειγματοληψίας τα δείγματα καταγράφηκαν και τοποθετήθηκαν σε κατάλληλα δειγματοληπτικά κιβώτια, ενώ μερικά από αυτά τυλίχθηκαν στεγανά με πλαστική μεμβράνη και εν συνεχεία μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο για την εκτέλεση των εργαστηριακών δοκιμών. Η γεωτεχνική τομή της γεώτρησης, τα αναλυτικά αποτελέσματα των εργαστηριακών δοκιμών και οι φωτογραφίες των εδαφικών δειγμάτων και δίνονται στα Παραρτήματα 3, 4 και 2, αντιστοίχως. Η ανόρυξη της δειγματοληπτικής γεώτρησης και οι εργασίες υπαίθρου έγιναν σύμφωνα με την Ε που αναφέρεται στις «Τεχνικές Προδιαγραφές Δειγματοληπτικών Γεωτρήσεων Ξηράς για Γεωτεχνικές Έρευνες», που έχουν δημοσιευτεί στο ΦΕΚ 363/Β/ Εικόνα 3.1: Δειγματοληπτικό γεωτρύπανο τύπου MOBILE DRILL. 37

42 Εικόνα 3.2: Δειγματοληπτικό γεωτρύπανο τύπου MOBILE DRILL κατά την ανόρυξη της γεώτρησης Δειγματοληπτική Γεώτρηση Γ ε ώ τ ρ η σ η Γ 1 Σχετικό υψόμετρο: +444m Βάθος γεώτρησης: 12,15m Βάθος στάθμης νερών: Μετά το τέλος ανόρυξης της γεώτρησης στα 8,30m 38

43 Πίνακας 3.1: Γενική περιγραφή εδαφικών οριζόντων (Γ-1) 0,00 1,50m Υλικά οδοστρωσίας και επιχώματος οδού με ανάμεικτα αποσαθρωμένα υλικά ασβεστολιθικής προέλευσης 1,50m 2,30m Καστανότεφρη πολύ πυκνή αργιλώδης άμμος με χαλίκια 2,30m 5,95m Τεφρή-υπότεφρη μάργα (ιλυώδης έως αργιλώδης άμμος) με διάσπαρτους χάλικες ασβεστολιθικής προέλευσης Ύπαρξη ορίζοντα πάχους 20cm ιλυωδών χαλίκων με άμμο 5,95m 8,50m 8,50m 10,65m 10,65m 12,15m Τεφρή αποσαθρωμένη μάργα (ιλυώδης έως αργιλώδης άμμος) με ασβεστολιθικά θραύσματα Λευκό-τεφρος κατακερματισμενος μαργαϊκός ασβεστόλιθος με ενστρώσεις τεφρής μάργας από αργιλοαμμώδη υλικά Λευκό-τεφρος κατακερματισμενος μαργαϊκός ασβεστόλιθος με αργιλοαμμώδες υλικό πλήρωσης Καθοριστικές παράμετροι που υπολογίστηκαν αμέσως μετά την δειγματοληψία είναι ο δείκτης ποιότητας του πετρώματος (R.Q.D) και η ολική πυρηνοληψία (T.C.R). Το RQD αποτελεί μια έμμεση και ενδεικτική μέτρηση της απόστασης των ασυνεχειών και δίνει βασική πληροφόρηση για την ποιότητα της βραχομάζας. Υπολογίστηκε ότι το RQD είναι 33%, επομένως το πέτρωμά μας (κατακερματισμένος μαργαικός ασβεστόλιθος ) είναι πτωχής ποιότητας, ενώ το ΤCR είναι 100%. Στα συσκευασμένα δείγματα όλης της γεώτρησης έγινε φωτογράφηση και στη συνέχεια λεπτομερής μακροσκοπική εξέταση και αναλυτική περιγραφή τους. Στη συνέχεια, τα κιβώτια με τα δείγματα στάλθηκαν στο Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών, όπου έγινε επιλογή των κατάλληλων δειγμάτων για την εκτέλεση των απαραίτητων εργαστηριακών δοκιμών. Τέλος, μετά την αναγνώριση και ταξινόμηση των δειγμάτων συντάχθηκαν οι Γεωτεχνικές τομές (Borehole Logs) όλων των γεωτρήσεων οι οποίες περιλαμβάνουν όλη τη σχετική πληροφόρηση (λιθολογική περιγραφή, αποτελέσματα επιτόπου δοκιμών πρότυπης διείσδυσης, αποτελέσματα εργαστηριακών δοκιμών κ.λπ.) 39

44 3.2.3 Επί τόπου δοκιμές Δοκιμές Πρότυπης Διείσδυσης (SPT) Η δοκιμή πρότυπης διείσδυσης (SPT), όπως είναι γνωστό δίνει σημαντικές πληροφορίες για την πυκνότητα ή τη συνεκτικότητα των εδαφικών σχηματισμών, ενώ έμμεσα δίνει μια ποσοτική εικόνα της μηχανικής συμπεριφοράς του εδάφους. Σύμφωνα με τη δοκιμή αυτή προσδιορίζεται ο αριθμός των κρούσεων (Ν SPT ) για την προχώρηση ενός ειδικού διαιρετού δειγματολήπτη (δειγματολήπτης Terzaghi), με την πτώση αντίβαρου 64kg από ύψος 76cm, κατά 45cm (σε τρία διαδοχικά τμήματα των 15cm). Ο αριθμός των κρούσεων για τη διείσδυση του δειγματολήπτη στο πρώτο τμήμα των 15cm συνήθως απορρίπτεται καθώς το τμήμα αυτό, είτε αποτελείται από εδαφικό υλικό διαταραγμένο από τη διαδικασία της διάτρησης, είτε είναι πληρωμένο με υλικά που έχουν καταπέσει από τα τοιχώματα της γεώτρησης. Το αποτέλεσμα της δοκιμής είναι ο αριθμός των κρούσεων που απαιτούνται για τη διείσδυση των 30 cm. ενώ αρκετές φορές, ανάλογα με το είδος του εδάφους (όταν συνήθως έχουμε δυσκολία διείσδυσης) αναφέρεται και σαν μήκος διείσδυσης για 50 κρούσεις. Η εκτέλεση των δοκιμών πρότυπης διείσδυσης έγινε σύμφωνα με τις ισχύουσες «Τεχνικές Προδιαγραφές Επιτόπου Δοκιμών Εδαφομηχανικής» (ΦΕΚ 955/ Ε106 86). Στις γεωτρήσεις που διανοίχτηκαν, έγιναν συστηματικές δοκιμές SPT σε όλους τους εδαφικούς ορίζοντες ανά 2 2,50 μ. διάτρησης περίπου. Η συστηματική εκτέλεση των δοκιμών SPT είχε σαν βασικό σκοπό τη δυνατότητα ποιοτικής διάκρισης των χαλαρών σχετικά πρόσφατων εδαφικών υλικών από τα παλαιότερους πλέον συνεκτικούς και πυκνούς σχηματισμούς. Τα αποτελέσματα της δοκιμών πρότυπης διείσδυσης, όπως αυτές εκτελέστηκαν στη γεωτρήση και ο χαρακτηρισμός και ταξινόμηση των εδαφών (κατά Terzaghi and Peck, 1967) από πλευράς σχετικής πυκνότητας (για κοκκώδη εδάφη) ή αντοχής (για συνεκτικά εδάφη) δίνονται συγκεντρωτικά στον Πίνακα 5.5, καθώς επίσης και με μορφή διαγράμματος μεταβολής με το βάθος στην αντίστοιχη Γεωτεχνικές Τομή γεώτρησης (Παράρτημα 3). Από τον Πίνακα 3.2 και λαμβάνοντας υπόψη τα όρια εφαρμογής της δοκιμής SPT της οποίας η αξιοπιστία είναι αξιόλογη σε αμμώδη εδάφη και σαφώς μειωμένη σε περιπτώσεις ύπαρξης χονδρόκοκκων υλικών (χαλικιών, θραυσμάτων, κ.τλ.), μπορούμε να κάνουμε τις παρακάτω ποιοτικές εκτιμήσεις: 40

45 Πίνακας 3.2: Αποτελέσματα δοκιμής SPT στη γεώτρησης Γ1 της Επαρχιακής οδού Παλαιοχωρίου- Χρυσοχωρίου. ΒΑΘΟΣ ΔΟΚΙΜΗΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ SPT Από m Μέχρι m Αριθμός κρούσεων για διείσδυση 15 cm 30 cm ΑΡΝΗΣΗ cm για 50 κτύπους ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΕΔΑΦΙΚΟΥ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΓΕΩΤΡΗΣΗ Γ 1 1,50-1, ,50-3, ΑΡΝΗΣΗ 50/35cm ΑΡΝΗΣΗ 50/23cm Πολύ Πυκνό Πολύ Πυκνό 5,50-5, Μέσης Πυκνότητας 6,75-8,50 ΠΟΛΛΕΣ ΚΡΟΥΣΕΙΣ ΧΩΡΙΣ ΔΙΕΙΣΔΥΣΗ ΑΡΝΗΣΗ Δεν γίνεται η δοκιμή 9,40-9, Πολύ Πυκνό Από την επιφάνεια του εδάφους μέχρι βάθος περίπου 4 m, συναντώνται σκληρά και μεγάλης πυκνότητας αργιλικά εδάφη με παρουσία αδρομερών υλικών (κυρίως χαλικιών) που δικαιολογεί τις αρκετά αυξημένες τιμές NSPT ( N>50) Από το παραπάνω βάθος και μέχρι βάθος περίπου 6m, συναντώνται λιγότερο σκληρά και πυκνά συνεκτικά εδαφικά υλικά, κυρίως μάργες με περιεκτικότητα αδρομερών υλικών (χάλικες) και παρουσιάζουν χαμηλές τιμές NSPT (N=33). Από τα 6m μέχρι τα 9,40m δεν πραγματοποιείται η δοκιμή λόγω άρνησης. Ύστερα από πολλές κρούσεις δεν παρατηρήθηκε καμία διείσδυση. Η παρουσία μαργαικού ασβεστόλιθου δικαιολογεί την άρνηση. Από τα 9,40m μέχρι τα 9,85m εντοπίστηκαν σκληρά και πυκνά συνεκτικά εδαφικά υλικά, κυρίως μαργαικός ασβεστόλιθος με ενστρώσεις μάργας και παρουσιάζουν τιμές NSPT =51. 41

46 3.2.4 Μετρήσεις Στάθμης Ύδατος Κατά τη διάρκεια εκτέλεσης των γεωτρήσεων έγιναν μετρήσεις της στάθμης των νερών της γεώτρησης κατά την έναρξη και το τέλος της ημερήσιας εργασίας. Σκοπός των μετρήσεων αυτών ήταν η δυνατότητα εξαγωγής κάποιων χρήσιμων συμπερασμάτων σχετικά με την ύπαρξη υπεδαφικών νερών στη γεώτρηση. Από την καταγραφή και αξιολόγηση των μετρήσεων στάθμης και λαμβάνοντας υπόψη τη μακροσκοπική εξέταση των δειγμάτων της γεωτρήσης καθώς επίσης και τις σχετικές παρατηρήσεις που καταγράφηκαν κατά τη διάτρηση (απώλειες νερών γεώτρησης κ.λπ.) μπορούμε να κάνουμε τις παρακάτω εκτιμήσεις σχετικά με την παρουσία πιθανής στάθμης υπόγειων νερών στη γεώτρηση, όπως αυτές δίνονται στον Πίνακα 3.3. Πίνακας 3.3: Στάθμη νερών γεώτρησης. ΣΤΑΘΜΕΣ ΝΕΡΩΝ (m) ΓΕΩΤΡΗΣΗ Πρωί-Βράδυ 07/06/10 Μέση στάθμη ξηρής περιόδου Γ 1 8,30 8, ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ Εισαγωγή Η δειγματοληψία των διαταραγμένων και ημιδιαταραγμένων δειγμάτων έγινε με τον πρότυπο διαιρετό δειγματολήπτη Terzaghi (SPT) και με ξηρά προσχώρηση της καροταρίας (φραγμός), αντίστοιχα. Η διάτρηση του υπεδάφους εκτελέστηκε με μονή καροταρία Τ-101 (W) με κοπτικό άκρο από καρβίδια. Κατά τη διάρκεια της δειγματοληψίας τα δείγματα καταγράφηκαν, τυλίχθηκαν στεγανά με πλαστική μεμβράνη, κλείσθηκαν σε πλαστικούς σάκους και τοποθετήθηκαν σε κατάλληλα δειγματοληπτικά κιβώτια. Με σκοπό την ταξινόμηση και τον προσδιορισμό των φυσικών και μηχανικών χαρακτηριστικών των εδαφικών οριζόντων που συναντήθηκαν στη γεώτρηση, αμέσως μετά την αποστολή των κιβωτίων συσκευασίας των δειγμάτων στο εργαστήριο έγινε επιλογή αντιπροσωπευτικών δειγμάτων για την εκτέλεση των απαραίτητων εργαστηριακών δοκιμών οι οποίες εκτελέστηκαν σύμφωνα με τις ισχύουσες 42

47 «Προδιαγραφές Εργαστηριακών Δοκιμών Εδαφομηχανικής» (Ε ΥΠΕΧΩΔΕ/ΚΕΔΕ). Δοκιμές ταξινόμησης εδαφών και συγκεκριμένα κοκκομετρική διαβάθμιση και προσδιορισμός των ορίων συνεκτικότητας (Atterberg) με βασικό σκοπό την ταξινόμηση των εδαφών κατά USCS (Ενοποιημένο Σύστημα Ταξινόμησης Εδαφών). Τα αποτελέσματα των δοκιμών ταξινόμησης φαίνονται στις Γεωτεχνική Τομή Γεώτρησης και δίνονται συγκεντρωτικά στους Πίνακες 5.1 και 5.2. Δοκιμές αντοχής σε ανεμπόδιστη θλίψη για τον προσδιορισμό της αντοχής των εδαφικών υλικών και την εκτίμηση της σχέσης τάσεων παραμορφώσεων. Τα αποτελέσματα δίνονται συγκεντρωτικά στον Πίνακα 5.3 καθώς επίσης και στα επιμέρους έντυπα διαγράμματα της συγκεκριμένης δοκιμής στο Παράρτημα 4. Οι δοκιμές έγιναν σε εδαφικά δείγματα που λήφθηκαν με «φραγμό» και τα οποία στη συνέχεια παραφινώθηκαν καθώς επίσης και σε ημιδιαταραγμένα δείγματα που λήφθηκαν κατά την εκτέλεση των επιτόπου δοκιμών Πρότυπης Διείσδυσης με τη χρήση του πρότυπου δειγματολήπτη Terzaghi. Είναι προφανές, ότι τιμές της αντοχής που εκτιμώνται με τον τρόπο αυτό δεν θεωρούνται αντιπροσωπευτικές, λόγω του είδους των δειγμάτων και απλά αποτελούν μια «ενδεικτική» προσέγγιση της αντοχής αυτών σε ανεμπόδιστη θλίψη. Συγκεντρωτικά τα αποτελέσματα των δοκιμών αντοχής σε ανεμπόδιστη θλίψη εδαφικών δειγμάτων της γεώτρησης Γ1 δίνονται στον Πίνακα 5.3. Δοκιμή προσδιορισμού του δείκτη σημειακής φόρτισης (Point load index) που έχει σαν σκοπό την ταξινόμηση του ακέραιου πετρώματος από πλευράς αντοχής, καθώς επίσης και τον έμμεσο προσδιορισμό της αντοχής σε μοναξονική θλίψη. Η δοκιμή πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο της Τεχνικής γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών σε δείγμα ασβεστολίθου. Τα αποτέλεσματα της συγκεκριμένης δοκιμής φαίνονται στον Παράρτημα Περιεχόμενη Υγρασία Το δείγμα που λαμβάνεται για την δοκιμή μπορεί να είναι διαταραγμένο ή όχι και αντιπροσωπευτικό, ενώ η ποσότητα του σχετικά ανάλογη με το μέγεθος των κόκκων. Τοποθετείται σε κάψα αριθμημένη η οποία προηγουμένως έχει ζυγιστεί (γνωστού βάρους) και στη συνέχεια ζυγίζεται η κάψα μαζί με το υλικό πριν την έναρξη της δοκιμής, έτσι ώστε να αποφευχθούν απώλειες λόγω επιφανειακής ξήρανσης. Μετά το ζύγισμα το δείγμα ξηραίνεται στο φούρνο σε θερμοκρασία ο C, για 12 έως 24 ώρες συνήθως, μέχρι να επιτευχθεί σταθερό βάρος. Για υλικά που περιέχουν οργανικά η ξήρανση γίνεται στους 60 ο C μέγιστη. Μετά το δοκίμιο ζυγίζεται με την κάψα, αφού ψυχθεί σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. 43

48 3.3.3 Κοκκομετρική Ανάλυση Κοκκομετρική Ανάλυση Με Κόσκινα (AASHTO T27, T11, ASTM D , D 422) Το εδαφικό δείγμα για κοκκομετρική ανάλυση με κόσκινα είναι διαταραγμένα και για να είναι αντιπροσωπευτικό του εδαφικού σχηματισμού λαμβάνεται με τεραμερισμό ή με τη συσκευή διαχωρισμού δειγμάτων. Το κοσκίνισμα γίνεται σε σειρά κοσκίνων. Το βάρος του δείγματος για τη δοκιμή μετά την ξήρανση αυτών έχει ως εξής: Υλικό με 95% τουλάχιστον διερχόμενο από το κόσκινο Νο8 (2.36mm): 500 gr. Υλικό με 90% τουλάχιστον διερχόμενο από το κόσκινο Νο4 (4.75mm) και περισσότερο του 5% συγκρατούμενο στο κόσκινο Νο8: 500gr. Όταν το υλικό είναι πλέον αδρόκοκκο από αυτά που αναφέρθηκαν παραπάνω, τότε τα βάρη μετά την ξήρανση διαφοροποιούνται όπως φαίνονται στον Πίνακα 3.4. Πίνακάς 3.4: Ελάχιστο βάρος αδρόκοκκου δείγματος για κοκκομετρική ανάλυση (ΥΠΕΧΩΔΕ, Ε-105, 1986) Ονομαστικό Μέγιστο Μέγεθος Κόκκου σε cm Ελάχιστο Βάρος Δείγματος σε gr Η εκτέλεση της δοκιμής μπορεί να γίνει με την ξηρή ή την υγρή μέθοδο. Εμείς πραγματοποιήσαμε για τα δείγματά μας την ξηρή μέθοδο. 44

49 Ξηρή μέθοδος: Τα δείγματα ξηραίνονται σε φούρνο για 12 ως 24 ώρες στους ο C και στη συνέχεια θραύονται τα συσσωματώματα πολύ προσεκτικά σε γουδί, με γουδοχέρι καλυμμένο με ελαστικό. Το δείγμα ζυγίζεται για κοσκίνισμα και μετά το τέλος του κοσκινίσματος προσδιορίζεται το υλικό που συγκρατείται σε κάθε κόσκινο Υγρή μέθοδος: Στην περίπτωση παρουσίας σημαντικής ποσότητας λεπτομερούς μάζας με το αδρομερές κλάσμα το δείγμα πλένεται με νερό μέσω των κοσκίνων. Τα κλάσματα που συγκρατούνται σε κάθε κόσκινο συλλέγονται ξεχωριστά, ξηραίνονται στους ο C για ώρες και ζυγίζονται. Το υλικό που διήλθε από το λεπτότερο κόσκινο Νο200 κατά την πλύση υπολογίζεται ως η διαφορά του αρχικού βάρους μείον το βάρος των συγκρατούμενων στα διάφορα κόσκινα Τα αποτελέσματα της κοκκομετρικής ανάλυσης με κόσκινα εκφράζονται: σε ποσοστά (%) των διερχόμενων από κάθε κόσκινο στο ολικό βάρος του δείγματος, σε ποσοστά (%) συγκρατούμενων στο ολικό βάρος του δείγματος Συνήθως χρησιμοποιείται ο πρώτος τρόπος έκφρασης των αποτελεσμάτων (% διερχόμενα). Η ιλύς και η άργιλος αποτελούν υλικό λεπτότερο του Νο200 και τα ποσοστά τους προσδιορίζονται με τη μέθοδο του αραιομέτρου (υδρομέτρου) Κοκκομετρική ανάλυση με αραιόμετρο (Μέθοδος Stokes) (AASHTO T88 - ASTM D422-72) Η μέθοδος αυτή βασίζεται στην αρχή της διασποράς και καθίζησης των εδαφικών κόκκων στο νερό με διαφορετικές ταχύτητες, που εξαρτώνται από το σχήμα, το μέγεθος και το βάρος τους. Για τις μετρήσεις αυτές χρησιμοποιείται αραιόμετρο. Σύμφωνα με τον νόμο του Stokes τα εδαφικά τεμαχίδια είναι σφαιρικά και η ταχύτητα καθίζησης είναι συνάρτηση της διαμέτρου τους. Η σχέση που περιγράφει το νόμο είναι: d o 30nL 980( G 1) t s όπου, d o : η μέγιστη διάμετρος, σε mm, 45

50 n : συντελεστής ιξώδους, σε poises, του μέσου διασποράς (στη συγκεκριμένη περίπτωση, του νερού) L : διαδρομή κόκκων που καθιζάνουν, σε cm t : χρόνος, σε min, περιόδου καθίζησης G s : ειδικό βάρος κόκκων εδάφους Ο νόμος του Stokes εφαρμόζεται σε εδαφικά υλικά που έχουν ισοδύναμη διάμετρο μικρότερη από 0.2mm και μεγαλύτερη από mm. Εδαφικοί κόκκοι μεγαλύτεροι από 0.2mm καθιζάνουν με μεγαλύτερη ταχύτητα και προκαλούν ανατάραξη του αιωρήματος. Εδαφικοί κόκκοι μικρότεροι από mm δεν μετριούνται λόγω κίνησης κατά Brown. Η ανάλυση με το αραιόμετρο πραγματοποιείται στο εργαστήριο σε ογκομετρικό κύλινδρο των 1000ml. Το δείγμα, που πρέπει να είναι αντιπροσωπευτικό, αποτελείται από 50gr (ή 100gr για τα πιο αμμώδη εδάφη) ξηραμένου σε κλίβανο στους 60 ο C g για 24h ή αεροξηραμένου εδάφους και διερχόμενου από το κόσκινο Νο10 (2mm), Λειοτριβείται σε γουδί με γουδοχέρι καλυμμένο με ελαστικό, προσεκτικά έτσι ώστε να απομονωθούν οι κόκκοι χωρίς να μειωθεί το μέγεθός τους. Κατόπιν παραμένει για 12h σε ποτήρι των 250ml καλυπτόμενο με 125ml από το έτοιμο διάλυμα του παράγοντα διασποράς που έχει επιλεγεί. Συνήθως σαν παράγοντας διασποράς χρησιμοποιείται το εξαμεταφωσφορικό νάτριο. Μετά τη συμπλήρωση του χρόνου αυτού, το δείγμα μεταφέρεται με έκπλυση σε κύπελλο διασποράς και αναδεύεται σε μηχανικό αναδευτήρα για 1min. Το εδαφικό αιώρημα στη συνέχεια μεταφέρεται στο σωλήνα των 1000ml και προστίθεται απεσταγμένο νερό μέχρι τα 1000ml. Τότε ο ογκομετρικός κύλινδρος τοποθετείται σε υδατόλουτρο σταθερής θερμοκρασίας (περίπου 20 ο C). Όταν το εδαφικό αιώρημα αποκτήσει τη θερμοκρασία του υδατόλουτρου, εξάγεται ο κύλινδρος και το περιεχόμενό του αναταράσσεται για 1mm (60 περίπου κινήσεις αναστροφής του κυλίνδρου). Σαν πώμα του κυλίνδρου χρησιμοποιείται η παλάμη ή ειδικό πλαστικό πώμα. Σημειώνεται ο χρόνος περάτωσης της ανατάραξης, τοποθετείται ο ογκομετρικός σωλήνας σε υδατόλουτρο, βυθίζεται το αραιόμετρο στο αιώρημα και διαβάζονται οι ενδείξεις αυτού στο τέλος των 2min ή και νωρίτερα. Οι μετέπειτα ενδείξεις λαμβάνονται κατά χρονικά διαστήματα 5, 15, 30, 60, 250, και 1440min, από την έναρξη της κατακρήμνισης. Αμέσως μετά από κάθε ανάγνωση του αραιομέτρου μετριέται και σημειώνεται η θερμοκρασία του εδαφικού αιωρήματος, με τη χρήση υδραργυρικού θερμομέτρου. Στην περίπτωση που η θερμοκρασία είναι διαφορετική από 20 ο C τότε η ανάγνωση R του αραιομέτρου διορθώνεται ανάλογα με την θερμοκρασία, σύμφωνα με σχετικούς πίνακες. 46

51 Όταν το αραιόμετρο τοποθετείται στον κύλινδρο με το εδαφικό αιώρημα, σε χρόνο t από την αρχή της κατακρήμνισης, μετριέται η ποσότητα σε gr του εδάφους που βρίσκεται ακόμη σε αιώρηση, δηλαδή το διερχόμενο σε gr. Με βάση τα αποτελέσματα της ανάλυσης με αραιόμετρο κατασκευάζεται η κοκκομετρική καμπύλη στο αντίστοιχο διάγραμμα και καλύπτει την περιοχή μέχρι 0.075mm (κόσκινο Νο 200) ενώ το υπόλοιπο συμπληρώνεται από την ανάλυση με τα κόσκινα. Όταν συνδυάζονται τα αποτελέσματα της κοκκομετρικής ανάλυσης με κόσκινα, με αυτά της ανάλυσης με αραιόμετρο, παρουσιάζεται πολλές φορές κάποια ασυνέχεια στην κοκκομετρική καμπύλη, που οφείλεται στο γεγονός ότι οι εδαφικοί κόκκοι έχουν ακανόνιστο σχήμα Προσδιορισμός ορίου υδαρότητας με τη συσκευή CASAGRANDE (AASHTO T89/60 ASTM D ) Για τον προσδιορισμό του ορίου υδαρότητας γίνεται χρήση της συσκευής Casagrande, η οποία απεικονίζεται στην ακόλουθη εικόνα (Εικόνα 3.3). Εικόνα 3.3: Η συσκευή Casagrande του εργαστηρίου Τεχνικής Γεωλογίας Πανεπιστημίου Πατρών πραγματοποιήθηκαν οι δοκιμές. Για την εκτέλεση της δοκιμής λαμβάνεται διαταραγμένο δείγμα βάρους 100gr περίπου έπειτα από καλή ανάμειξη, από το κλάσμα του υλικού που διέρχεται από το κόσκινο Νο40 (0.425mm) και έχει ξηρανθεί στον αέρα ή σε κλίβανο στους 60 ο C. Τοποθετείται στη συνέχεια σε κάψα και προστίθεται σταδιακά απεσταγμένο νερό. Ανακατεύεται πολύ καλά έτσι ώστε να προκύψει μία εδαφική παχύρευστη μάζα. Η κάψα με την εδαφική μάζα τοποθετείται στον υγραντήρα 30min τουλάχιστον για ωρίμανση. Κατόπιν λαμβάνεται μέρος της εδαφικής μάζας και γεμίζεται το κύπελλο της 47

52 συσκευής, μετά δε την επιπέδωση, το μέγιστο πάχος του πλακούντα που διαμορφώθηκε πρέπει να είναι 1cm. Ο πλακούντας διαιρείται με σταθερή διαδρομή του οργάνου χάραξης κατά μήκος της διαμέτρου που διέρχεται από το μέσο του στηρίγματος του κυπέλλου έτσι ώστε να σχηματιστεί καθαρή και απότομη χαραγή κατάλληλων διαστάσεων. Με ειδικό μηχανισμό υψώνεται και αφήνεται το κύπελλο να πέσει με χτύπο από ύψος 1cm. Σαν όριο υδαρότητας, ορίζεται το ποσοστό της περιεχόμενης υγρασίας που απαιτείται για να κλείσει η χαραγή στο μέσο του πυθμένα της κατά 12.7mm μετά από 25 κτύπους. Εκτελούμε τουλάχιστον 3 δοκιμές στο ίδιο δείγμα με διαφορετικές περιεκτικότητες σε υγρασία, με αποδεκτό αριθμό κτύπων από 15 έως 35 (συγκεκριμένα στις περιοχές: 25-35, 20-30, 15-25), δεδομένου ότι με την παραπάνω διαδικασία είναι δύσκολο στους 25 κτύπους να κλείσει η χαραγή κατά 12.7mm στον πυθμένα διότι δεν μπορεί να προσδιοριστεί επακριβώς η υγρασία (Εικόνα 3.4). Εικόνα 3.4: Η συσκευή Casagrande και τα τεχνικά χαρακτηριστικά της δοκιμής Το ποσοστό περιεχόμενης υγρασίας και ο αντίστοιχος αριθμός κτύπων απεικονίζονται σε ημιλογαριθμικό διάγραμμα, με τα ποσοστά υγρασίας σε γραμμική κλίμακα (τετμημένη) και τον αριθμό των κτύπων στην ημιλογαριθμική. Τα σημεία που προκύπτουν βρίσκονται κατά μεγάλη προσέγγιση πάνω σε ευθεία γραμμή, η οποία ονομάζεται καμπύλη ροής. Η υγρασία που αντιστοιχεί στους 25 κτύπους μέσω της καμπύλης ροής αποτελεί το όριο υδαρότητας. 48

53 Εμείς στην προκειμένη περίπτωση εφαρμόσαμε η μέθοδο του ενός σημείου (ASTM D 4318) (δοκιμές ρουτίνας), όπου εκτελείται μία μόνο δοκιμή με αποδεκτό αριθμό κτύπων από 20 έως 30, ενώ το όριο υδαρότητας υπολογίζεται από την παρακάτω εμπειρική σχέση: όπου: LL W N N W N : περιεχόμενη εργασία (%) N : αριθμός κτύπων Προσδιορισμός ορίου πλαστικότητας (AASHTO T 90/61 ASTM D ) Για τον προσδιορισμό του ορίου πλαστικότητας PL ή W p, λαμβάνεται ποσότητα εδάφους 20gr περίπου από το ίδιο όπως παραπάνω υλικό (αεροξηραμένο), τοποθετείται μέσα σε κάψα από πορσελάνη και αναμιγνύεται καλά με απεσταγμένο νερό μέχρι που η μάζα του καταστεί πλαστική ώστε να μορφώνεται εύκολα. Το δείγμα παραμένει σε υγραντήρα για ωρίμανση τουλάχιστον 30min, ενώ για τη δοκιμή λαμβάνεται ένα μέρος του δείγματος βάρους 8gr περίπου. Στη συνέχεια το δείγμα συμπιέζεται και μορφώνεται σε μάζα ελλειψοειδούς σχήματος η οποία κυλινδρώνεται μεταξύ των δακτύλων και μιας σμυριδωμένης γυάλινης πλάκας ή χαρτιού που βρίσκεται πάνω σε ομαλή οριζόντια επιφάνεια, με την απαιτούμενη πίεση ώστε να σχηματίσει ραβδίσκο ομοιόμορφης διαμέτρου σε όλο το μήκος του. Όταν η διάμετρος του ραβδίσκου γίνει περίπου 3mm χωρίς να ρωγματώνεται, θραύεται σε έξι με οκτώ τεμάχια τα οποία συμπιέζονται πάλι μεταξύ των δακτύλων σε ομοιόμορφη μάζα, χονδρικά ελλειψοειδούς σχήματος και επαναλαμβάνεται η κυλίνδρωση σε ραβδίσκο διαμέτρου 3mm. Η διαδικασία αυτή συνεχίζεται μέχρις ότου ο ραβδίσκος αρχίζει να ρωγματώνεται όταν η διάμετρός του είναι ίση με 3mm (Εικόνα 3.4). Στο εδαφικό υλικό που αρχίζει να ρωγματώντεται μετριέται η υγρασία του. Η δοκιμή επαναλαμβάνεται άλλες δύο φορές με συνεχή μείωση της περιεχόμενης υγρασίας. Ο μέσος όρος των τριών δοκιμών, αποτελεί το όριο πλαστικότητας του υλικού (Εικόνα 3.5). Η ρωγμάτωση εμφανίζεται διαφορετικά στους διάφορους τύπους εδαφών. Στα εδάφη με υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο απαιτείται μεγαλύτερη πίεση για την κυλίνδρωση του ραβδίσκου. Στα εδάφη χαμηλής πλαστικότητας είναι επιτρεπτό να μειωθεί η ολική παραμόρφωση, προσδίδοντας στην ελλειψοειδούς σχήματος μάζα αρχική διάμετρο πλησιέστερη προς την τελικά απαιτούμενη των 3mm. 49

54 Εικόνα 3.5: Παράδειγμα δείγματος για τη δοκιμή προσδιορισμού ορίου υδαρότητας και τη δοκιμή προσδιορισμού ορίου πλαστικότητας. Δείγμα από την περιοχή μελέτης Ειδικό βάρος κόκκων εδάφους (AASHTO T 100 T85, ASTM D ) - Προσδιορισμός ειδικού βάρους εδαφικού υλικού λεπτότερου των 2mm Χρησιμοποιείται το πυκνόμετρο, που μπορεί να είναι είτε ογκομετρική φιάλη χωρητικότητας τουλάχιστον 100ml είτε λήκυθος χωρητικότητας τουλάχιστον 50ml. Το πυκνόμετρο καθαρίζεται, ξηραίνεται, ζυγίζεται και στη συνέχεια πληρούται μέχρι τη χαραγή με απεσταγμένο νερό πραγματικής θερμοκρασίας δωματίου. Ο εγκλωβισμένος αέρας απομακρύνεται με εφαρμογή μερικού κενού ή με ελαφρύ βρασμό για 10min και περιστροφή, τοποθετείται σε υδατόλουτρο θερμοκρασίας 20 o C, επαναφέρεται η στάθμη του νερού μέχρι τη χαραγή και ζυγίζεται. Το εδαφικό υλικό έχει θερμανθεί σε κλίβανο 60 ο C και κατόπιν ψυχθεί σε ξηραντήρα, ενώ πριν τη χρησιμοποίησή του για τη δοκιμή, είναι απαραίτητο να κονιοποιηθεί πολύ καλά σε γουδί με ράβδο (γουδοχέρι) καλυμμένη με ελαστικό, για την αποσύνδεση των κόκκων από τυχόν συσσωματώματα. Το βάρος του ξηραμένου σε κλίβανο δείγματος πρέπει να είναι τουλάχιστον 25gr όταν χρησιμοποιείται ογκομετρική φιάλη, ενώ για τα αμμούχα υλικά πρέπει να ληφθεί μεγαλύτερη ποσότητα δείγματος. Το δείγμα τοποθετείται στο πυκνόμετρο χωρίς απώλεια εδάφους στην περίπτωση που έχει ζυγιστεί και στη συνέχεια το πυκνόμετρο πληρούται με απεσταγμένο νερό (μέχρι τη χαραγή). Ο αέρας που έχει τυχόν παγιδευτεί, απομακρύνεται με εφαρμογή στο περιεχόμενο μερικού κενού ή ελαφρύ βρασμό τουλάχιστον 10min και περιστροφή του πυκνομέτρου έτσι ώστε ο αέρας να ανέλθει. Τοποθετείται στη συνέχεια σε υδατόλουτρο σταθερής θερμοκρασίας 20 ο C και γίνεται επαναφορά της στάθμης. Στη συνέχεια καθαρίζεται και ξηραίνεται εξωτερικά νε καθαρό στεγνό ύφασμα και ζυγίζεται. 50

55 W o Wo W W ) Ειδικό βάρος (σε 20 ο C) ( a όπου: W o : βάρος ξηρού δείγματος, σε gr W α : βάρος πυκνομέτρου με νερό μέχρι τη χαραγή, θερμοκρασίας 20 ο C W β : βάρος πυκνομέτρου ξηρού δείγματος και νερού, μέχρι τη χαραγή, θερμοκρασίας 20 ο C, Δοκιμή σε ανεμπόδιστη θλίψη (AASHTO T 208 ASTM D ) Το δοκίμιο είναι κυλινδρικού σχήματος (κυρίως αδιατάρακτο δείγμα ή ημιδιαταραγμένο) με λόγο ύψους προς διάμετρο 2 έως 3, ενώ η διάμετρος δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 33mm και η μέγιστη διάμετρος κόκκων θα πρέπει να είναι μικρότερη από το 1/10 της διαμέτρου του δοκιμίου. Αφού τοποθετηθεί το δοκίμιο στη συσκευή φόρτισης, στο κέντρο της κάτω πλάκας, εφαρμόζεται θλιπτικό αξονικό φορτίο τέτοιων ώστε η παραμόρφωση που θα επιτυγχάνεται να είναι της τάξης των ½ έως 2% ανά λεπτό(min) και γίνεται η καταγραφή των τιμών των αξονικών φορτίων και των παραμορφώσεων ανά 30 sec. Η ταχύτητα των επιβαλλόμενων παραμορφώσεων θα πρέπει να είναι τέτοια ώστε η ολική διάρκεια της δοκιμής να μην ξεπερνά τα 10min προκειμένου για δοκίμια που δεν προστατεύονται με αεροστεγή μεμβράνη. Η επιβολή του θλιπτικού αξονικού φορτίου συνεχίζεται μέχρι να παρατηρηθεί μείωση του φορτίου με αυξανόμενη παραμόρφωση ή μέχρι η παραμόρφωση να φτάσει την τιμή 20%. Η παρουσίαση των αποτελεσμάτων της δοκιμής σε ανεμπόδιστη θλίψη γίνεται με την καμπύλη τάσεων - ανηγμένων παραμορφώσεων (ΔL/L), όπου ΔL η μεταβολή του μήκους του δοκιμίου (μετριέται στο μηκυνσιόμετρο της παραμόρφωσης) και L το αρχικό μήκος του δοκιμίου. Η αντοχή σε ανεμπόδιστη θλίψη (q u ) είναι η μέγιστη τιμή της τάσης ή η τάση που αντιστοιχεί σε ανηγμένη παραμόρφωση 20%. 51

56 Εικόνα 3.6 : Συσκευή ανεμπόδιστης θλίψης κατά την διάρκεια δοκιμής Δοκιμή προσδιορισμού του δείκτη σημειακής φόρτισης (Point load index) Η αντοχή του πετρώματος μετριέται με την εφαρμογή μιας αντιδριαμετρικά ασκούμενης δύναμης από τα δύο κωνικά άκρα της ειδικής συσκευής και προσδιορίζεται ο δείκτης σημειακής φόρτισης (I S ). Για την δοκιμή χρησιμοποιήθηκε κυλινδρικό δοκίμιο του πετρώματος, το οποίο τοποθετήθηκε μεταξύ των κωνικών άκρων, ώστε η φόρτιση να γίνεται στο μέσο μήκος του δοκιμίου και κατά την διάμετρό του. Η επιβολή του φορτίου γίνεται με βαθμιαία και σταθερή ταχύτητα μέχρι τη θραύση του δοκιμίου, όπου και μετράται το φορτίο θραύσης. Ο δείκτης σημειακής φόρτισης I S (Point load index), είναι ο λόγος του φορτίου θραύσης (P) προς το τετράγωνο της ισοδύναμης διάστασης (D e ): όπου: I S : ο δείκτης σημειακής φόρτισης σε MPa I S P D e 2 P: το φορτίο θραύσης σε N D e : η ισοδύναμη διάσταση σε mm 52

57 H ισοδύναμη διάσταση ή διάμετρος (D e ) για διαμετρική δοκιμή είναι ίση με την απόσταση D (διάμετρος δοκιμίου). Ο δείκτης σημειακής φόρτισης I S μεταβάλλεται ανάλογα με την ισοδύναμη διάμετρο του δοκιμίου (D e ). Για τον λόγο αυτό απαιτείται διόρθωση του δείκτη αυτού και η εύρεση ενός ανηγμένου δείκτη σημειακής φόρτισης που αναφέρεται σε μια τυποποιημένη διάμετρο δοκιμίου. Ο νέος αυτός δείκτης I S(50) καλείται ανηγμένος δείκτης σημειακής φόρτισης και αναφέρεται σε διαμετρική δοκιμή με τυποποιημένη διάμετρο δοκιμίου D=50mm. Ο ανηγμένος δείκτης I S(50) εκφράζεται επίσης σε MPa. Η αξιοπιστία εκτέλεσης της δοκιμής εξαρτάται από το είδος θραύσης των δοκιμίων. Η θραύση γενικά γίνεται κατά μήκος των δύο αιχμών της συσκευής. Η δοκιμή δίνει αξιόπιστα αποτελέσματα για D μεγαλύτερο των 42mm. Γενικά η διαμετρική δοκιμή είναι περισσότερο αξιόπιστη σε σχέση με την αξονική δοκιμή και τη δοκιμή σε ακανόνιστο ή κυβικού σχήματος δείγμα. Η αντοχή σε μονοαξονική θλίψη (σ c ) συνδέεται με τον ανηγμένο δείκτη σημειακής φόρτισης I S(50) με τη σχέση: σ c = Κ* Ιs (50) όπου η τιμή K δίνεται κάθε φορά από την διεθνή βιβλιογραφία, με μέση τιμή Αποτελέσματα εργαστηριακών δοκιμών Τα αποτελέσματα όλων των δοκιμών φαίνονται στη Γεωτεχνική Τομή Γεώτρησης (Παράρτημα 3) και δίνονται συγκεντρωτικά στους επιμέρους συγκεντρωτικούς Πίνακες καθώς επίσης και στα επιμέρους διαγράμματα του Παραρτήματος 4. Οι φωτογραφίες των δειγμάτων της γεώτρησης δίνονται στο Παράρτημα 2. Πίνακας 3.5: Aποτελέσματα των δοκιμών ταξινόμησης των εδαφικών δειγμάτων της γεώτρησης Γ1 της Επαρχιακής οδού Παλαιοχωρίου- Χρυσοχωρίου (όρια Atterberg). Βάθος γεώτρησης LL PI Γ ,40 9,90 Γ ,20 14,40 Γ ΜΗ ΠΛΑΣΤΙΚΟ Γ ,40 16,10 Γ ,80 22,90 Γ ,70 15,20 Γ ,30 14,00 Γ ,60 19,10 Γ ,70 11,40 53

58 Πίνακας 3.6: Συγκεντρωτικά αποτελέσματα των δοκιμών ταξινόμησης και κατάταξη (USCS) των εδαφικών δειγμάτων της γεώτρησης Γ1 της Επαρχιακής οδού Παλαιοχωρίου- Χρυσοχωρίου. ΒΑΘΟΣ ΒΑΘΟΣ ΕΙΔΟΣ ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΟΡΙΑ ATTERBERG ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΟΡΙΖΟΝΤΑ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΑΡΓΙΛΟΣ ΑΜΜΟΣ ΧΑΛΙΚΕΣ w L w P PI ΕΔΑΦΩΝ ΑΠΟ ΕΩΣ ΑΠΟ ΕΩΣ + ΙΛΥΣ ΚΑΤΑ m m m m % % % % % % USCS ΓΕΩΤΡΗΣΗ Γ Τerzaghi 16,27 56,15 27, SC Φραγμός 29,35 67,49 3, SM Φραγμός 18,89 39,68 45,43 ΜΗ ΠΛΑΣΤΙΚΟ GM Φραγμός 21,67 76,62 1, SC Τerzaghi 30,80 68,60 0, SC Φραγμός 22,77 66,03 11, SC Φραγμός 20,50 68,73 10, SM Τerzaghi 16,71 81,80 1, SC Φραγμός 22,07 64,88 13, SC Πίνακας 3.7: Συγκεντρωτικά αποτελέσματα των δοκιμών αντοχής σε ανεμπόδιστη θλίψη εδαφικών δειγμάτων της γεώτρησης Γ1 της Επαρχιακής οδού Παλαιοχωρίου- Χρυσοχωρίου. Θέση Βάθος w (%) γ b (KN/m 3 ) q u (kpa) Γ 1 2,30 2,60 (Φραγμός) 22,78 22,18 151,12 Γ 1 4,60-4,90 (Φραγμός) 13,45 23,89 341,52 Γ 1 7,50-7,80 (Φραγμός) 13,05 21,45 497,87 Γ 1 10,00-10,30 (Τ101) 11,16 20,56 66,75 * Η τιμή που σημειώνεται με κόκκινο χρώμα δικαιολογείται από σφάλμα, είτε κατά την δειγματοληψία είτε κατά την διάρκεια εκτέλεσης της δοκιμής. Λόγω ύπαρξης ασβεστολιθικών θραυσμάτων μέσα σ έναν από τους σχηματισμούς της ενότητας II. 54

59 Από τη δοκιμή σημειακής φόρτισης που εκτελέστηκε στον κατακερματισμένο μαργαικό ασβεστόλιθο προέκυψε οτι ο ανηγμένος δείκτης Ιs (50) ισούται με 1,86 Mpa. Σύμφωνα με τον Πίνακα 3.8 πρόκειται για πέτρωμα χαμηλής αντοχής. H αντοχή σε μονοαξονική θλίψη (σ c ) συνδέεται με τον ανηγμένο δείκτη σημειακής φόρτισης Ιs (50) με τη σχέση: σ c = Κ* Ιs (50) Αν θεωρήσουμε οτι το Κ έχει τιμή 22, τότε η αντοχή του μαργαικού ασβεστόλιθου είναι 40,92 Mpa. Πίνακας 3.8: Ταξινόμηση ακέραιου πετρώματος με βάση το δείκτη σημειακής φόρτισης Ιs (50) (BIENIAWSKI, 1975) Χαρακτηρισμός αντοχής Δείκτης σημειακής φόρτισης Ιs (50) (Mpa) Πολύ υψηλής αντοχής >8 Υψηλής αντοχής 4-8 Μέσης αντοχής 2-4 Χαμηλής αντοχής 1-2 Πολύ Χαμηλής αντοχής Δεν συνίσταται η δοκιμή 3.4 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Όλες οι πληροφορίες που προέκυψαν από την μακροσκοπική περιγραφή των δειγμάτων, τα αποτελέσματα των εργαστηριακών δοκιμών εδαφών και των αποτελεσμάτων των επί τόπου δοκιμών πρότυπης διείσδυσης, δίνονται συγκεντρωτικά στην γεωτεχνική τομή γεώτρησης του Παραρτήματος 3 ενώ οι φωτογραφίες των δειγμάτων της γεώτρησης αυτής, όπως αυτά είναι συσκευασμένα σε ξύλινα κιβώτια, δίνονται στο Παράρτημα 2 μαζί με τις φωτογραφίες της Ε.Ο. Ακόμη, στην γεωτεχνική τομή γεώτρησης, αναφέρονται συμπληρωματικά στοιχεία σχετικά με τον τρόπο διάτρησης, το είδος των σωλήνων επένδυσης που χρησιμοποιήθηκαν καθώς επίσης και τα ενδεικτικά βάθη της στάθμης των υπόγειων υδάτων. Στην γεωτεχνική τομή γεώτρησης γίνεται διαχωρισμός των εδαφικών στρώσεων που διατρήθηκαν σε επιμέρους Γεωτεχνικές Ενότητες, με βάση τα φυσικομηχανικά χαρακτηριστικά τους. Η επεξεργασία των αποτελεσμάτων της γεωτεχνικής έρευνας 55

60 βοήθησε στο διαχωρισμό των τεχνικογεωλογικών ενοτήτων που συναντώνται στην περιοχή έρευνας σε επιμέρους Γεωτεχνικές Ενότητες, με βάση τη σύστασή τους και τη γενικότερη μηχανική τους συμπεριφορά. Η λιθολογική περιγραφή, το εύρος των φυσικομηχανικών χαρακτηριστικών και τα πάχη των Γεωτεχνικών Ενοτήτων δίνονται στον Πίνακα 3.9. Πίνακας 3.9: Λιθολογική περιγραφή, χαρακτηριστικά και πάχη γεωτεχνικών ενοτήτων ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΟΜΑΔΑ ΠΑΧΟΣ(m) ΕΝΟΤΗΤΑ Ι: Ολισθημένα υλικά- αποσαθρωμένα υλικά IΑ IΒ Υλικά επιχωμάτωσης οδού με ανάμεικτα αποσαθρωμένα υλικά ασβεστολιθικής σύστασης: Τεφρή- Καστανότεφρη αργιλώδης άμμος με κροκάλες και χαλίκια ασβεστολιθικής προέλευσης. Καστανότεφρη πολύ Πυκνή αργιλώδης άμμος με χαλίκια. ΕΝΟΤΗΤΑ ΙΙ: Αμμώδης Μάργα IΙΑ ΙΙΒ Τεφρή-υπότεφρη πολύ πυκνή μάργα (ιλιώδης έως αργιλώδης άμμος) με διάσπαρτους χάλικες ασβεστολιθικής προέλευσης. Ύπαρξη σε βάθος 4 μ ορίζοντα πάχους 20 cm ιλυωδών χαλίκων με άμμο. Τεφρή αποσαθρωμένη μάργα (ιλιώδης έως αργιλώδης άμμος) με ασβεστολιθικά θραύσματα ΕΝΟΤΗΤΑ ΙΙI: Μαργαικός Ασβεστόλιθος ΙΙI Λευκό-τεφρος σκληρός κατακερματισμένος μαργαικός ασβεστόλιθος με ενστρώσεις τεφρής μάργας από αργιλοαμώδη υλικά. μέχρι 1,50 SC μέχρι 2,30 SM,GM,SC SM SC 2,30 έως 5,95 5,95 έως 8,50 8,50 έως 12,15 Φυσικό μηχανικά χαρακτηριστικά N SPT :>50 (50/35 cm) w : 22,8 % γ b : 22,2 kn/m 3 q u : 151,1 kpa c u : 0 kpa φ u :20 ο N SPT : >50 (50/23 cm) w : 13,5 % γ b : 23,9 kn/m 3 q u : 341,5 kpa c u :150 kpa φ u :20 ο N SPT :< 50 (33) w : 13,1 % γ b : 21,5 kn/m 3 q u : 497,9 kpa c u :150 kpa φ u :20 ο N SPT :>50 (51) w : 11,2 % γ b : 20,6 kn/m 3 q u : 66,8 kpa c u :250 kpa φ u :27 ο 56

61 Πίνακας 3.10: Ενδεικτικές τιμές παραμέτρων διατμητικής αντοχής ανά γεωτεχνική ενότητα. ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ Ι ΙΙ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ Ολισθημένα υλικά- αποσαθρωμένα υλικά: Υλικά οδοστρωσίας και επιχωμάτωσης οδού και ολισθημένα υλικά ανάμεικτα με αποσαθρωμένα υλικά ασβεστολιθικής προέλευσης (τεφρή άργιλος με χάλικες ασβεστολιθικής και κερατολιθικής προέλευσης.) Αμμώδης μάργα: Τεφρή αποσαθρωμένη μάργα (ιλιώδης έως αργιλώδης άμμος) με ασβεστολιθικά θραύσματα και διάσπαρτους χάλικες. γ b (kn/m 3 ) c u (kpa) φ ο 22, , ΙΙI Μαργαικός Ασβεστόλιθος: Λευκό-τεφρος σκληρός κατακερματισμένος μαργαικός ασβεστόλιθος με ενστρώσεις τεφρής μάργας από αργιλοαμώδη υλικά. 20, Από την αξιολόγηση των δεδομένων του Πίνακα 3.9 και την διαπίστωση ότι η γεωτεχνική ενότητα I είναι η κατολισθαίνουσα μάζα προέκυψαν ανά γεωτεχνική ενότητα οι παραπάνω τιμές παραμέτρων διατμητικής αντοχής, που χρησιμοποιήθηκαν στους ελέγχους ευστάθειας των πρανών της οδού (Πίνακας 3.10). Τα γεωτεχνικά χαρακτηριστικά της Ενότητας Ι αντιπροσωπεύουν την παραμένουσα γωνία τριβής (φ ο ) ενώ η συνοχή (c u ) είναι μηδενική και για το εύρος των ορθών ενεργών τάσεων πρακτικού ενδιαφέροντος, λόγω της παρουσίας πρόσφατων υλικών κατολίσθησης. 3.5 ΣΥΝΤΑΞΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΟΥ ΧΑΡΤΗ 1:1000 Η σύνταξη του Τεχνικογεωλογικού χάρτη σε κλίμακα σχεδίασης 1:1000 (Παράρτημα 5, Σχέδιο 1) είναι ένα από τα πιο βασικά στοιχεία για τη λεπτομερέστερη διερεύνηση των υπεδαφικών συνθηκών της περιοχής έρευνας. Σκοπός ενός τέτοιου χάρτη είναι να αποτυπώσει το τεχνικογεωλογικό περιβάλλον της περιοχής έρευνας, να εντοπίσει τυχόν ερωτηματικά και αβεβαιότητες σχετικά με τη συμπεριφορά των σχηματισμών και να κατευθύνει την εκτέλεση των ερευνητικών εργασιών (γεωτρήσεων) οι οποίες 57

62 προβλέπονταν στα πλαίσια της γεωτεχνικής έρευνας. Στη συνέχεια, σε συνδυασμό με τα αποτελέσματα της γεωτεχνικής έρευνας, θα μπορούσε ο συγκεκριμένος χάρτης να αποτελέσει τη βάση για την εκτίμηση της μηχανικής συμπεριφοράς του εδάφους και τον εντοπισμό οριοθέτηση των πιθανών ασταθών επισφαλών ζωνών από πλευράς εδαφικών μετακινήσεων. Η τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση έγινε σε ψηφιακή μορφή με το πρόγραμμα AutoCAD 2008, το οποίο προέκυψε από το αντίστοιχο τοπογραφικό υπόβαθρο κλίμακας 1:5000 της ΓΥΣ που στη συνέχεια συμπληρώθηκε με επιτόπου στοιχεία από GPS. Η Τεχνικογεωλογική Χαρτογράφηση έγινε σε κλίμακα 1:1000 μετά από επιτόπια λεπτομερή παρατήρηση αναγνώριση και συστηματική καταγραφή των γεωλογικών στοιχείων. 4. ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ ΠΡΑΝΩΝ 4.1 ΓΕΝΙΚΑ Οι κατολισθήσεις γενικά ή η μετακίνηση μαζών κατ άλλους, έχει απασχολήσει τόσο την επιστημονική κοινότητα όσο και την κοινωνία καθώς αποτελεί ένα φυσικό φαινόμενο το οποίο εντάσσεται στην κατηγορία των φυσικών καταστροφών. Έτσι πέρα από τον προσδιορισμό και μελέτη του φαινομένου προκύπτει η ανάγκη της ποσοτικοποίησης της δράσης του φαινομένου όπως επίσης και της πρόβλεψης και πρόληψης μέτρων. Με αυτόν τον τρόπο περνάμε στην «θεωρία» της ανάλυσης ευστάθειας των πρανών. Αναφερόμενοι στην ανάλυση της ευστάθειας των πρανών, εννοούμε τους βασικούς μηχανισμούς και τις αρχές που οδηγούν στην δημιουργία μίας πιθανής αστοχίας (θραύσης) των πρανών καθώς επίσης και την ανάπτυξη και εφαρμογή των αντίστοιχων μεθοδολογιών επίλυσης έναντι της προβλεπόμενης αστοχίας. Για την προσέγγιση - ανάλυση ευστάθειας πρανών έχουν αναπτυχθεί διάφορες μεθοδολογίες που αναφέρονται στη συνέχεια. Στα επόμενα υποκεφάλαια δίνεται έμφαση στις μεθοδολογίες που ακολουθούνται για την επίλυση προβλημάτων ευστάθειας πρανών, καθώς και στα αίτια και τους παράγοντες που ευνοούν την ενεργοποίηση μιας κατολίσθησης-θραύσης. 4.2 ΤΥΠΟΙ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗΣ ΠΡΑΝΩΝ ΚΑΤΑ VARNES Για την διευκόλυνση στη μελέτη των κατολισθήσεων έχουν προταθεί διάφορα συστήματα ταξινόμησής τους, τα οποία βασίζονται σε διαφορετικά κριτήρια και χρησιμοποιούνται κατά περίπτωση. Ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα είναι και το σύστημα ταξινόμησης κατά Varnes. Το σύστημα προτάθηκε το 1978 που ανάλογα με τον τύπο της μετακίνησης διακρίνει τις εξής περιπτώσεις: 58

63 Πτώσεις (falls) Ανατροπές (topples) Ολισθήσεις (slides) Πλευρικές εκτάσεις (lateral spreads) Ροές (flows) Σύνθετες μετακινήσεις (complex) Τα βασικά κριτήρια για την ταξινόμηση είναι: α) ο τύπος της μετακίνησης και β) το είδος του μετακινούμενου υλικού (εδαφικά ή βραχώδη). Όσο αφορά τους εδαφικούς σχηματισμούς, που μας ενδιαφέρει στην προκειμένη περίπτωση, η κίνηση της ολισθαίνουσας μάζας δεν είναι απαραίτητο να είναι ακαριαία, αλλά να εξελίσσεται στον χρόνο προοδευτικά. Επίσης το φαινόμενο σε αυτούς τους σχηματισμούς μπορεί αρχικά να μην εκδηλωθεί σε όλη την επιφάνεια αλλά να διευρυνθεί με την πάροδο του χρόνου. Στους εδαφικούς σχηματισμούς ο πιο διαδεδομένος τύπος κατολίσθησης είναι η περιστροφική ολίσθηση, καθώς συνηθίζεται σε ετερογενείς και ανομοιόμορφους. Οι περιστροφικές ολισθήσεις γίνονται συνήθως κατά μήκος κοίλων προς τα επάνω επιφανειών με μικρή παραμόρφωση στο εσωτερικό της μετακινούμενης μάζας. 4.3 ΑΙΤΙΑ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΚΔΗΛΩΣΗΣ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΩΝ Η εκδήλωση μιας κατολίσθησης ή το έναυσμα για την έναρξη μετακίνησης ενός πρανούς, οφείλονται σε πολλά παρά σε ένα αίτιο. Μία μετακίνηση πρανών ξεκινά κατά βάση σαν μία βαρυτική κίνηση υλικού προς τα κατάντη, σε περιοχές με χαμηλότερη ενέργεια. Σε μία τέτοια κίνηση μπορεί να συμβάλει και μία σεισμική φόρτιση κάνοντας το φαινόμενο πιο έντονο σε σχέση με αυτό που προβλέπονταν. Μία εδαφική αστοχία και η έναρξη μιας κατολίσθησης οφείλεται σε μία διατμητική αστοχία κατά μήκος των ορίων της κατολισθαίνουσας μάζας. Η αστοχία πραγματοποιείται όταν η διατμητική τάση κατά μήκος της ολισθαίνουσας επιφάνειας γίνεται ίση με την διατμητική αντοχή του εδάφους. Ωστόσο λόγω της προοδευτικής αστοχίας, μπορούν να συμβούν κινήσεις πρανών και σε μικρότερη από την μέγιστη τιμή της διατμητικής αντοχής των εδαφικών σχηματισμών. 59

64 4.4 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ ΠΡΑΝΩΝ Όπως προαναφέραμε μία κατολίσθηση σπάνια μπορεί να αποδοθεί σε ένα και μοναδικό αίτιο. Ο μηχανισμός εκδήλωσης μίας κατολίσθησης περιλαμβάνει σε γενικές γραμμές μια αλληλουχία γεγονότων που αρχίζουν με την δράση διάφορων αιτίων, που επηρεάζουν τις συνθήκες ισορροπίας του πρανούς και προκαλούν τη διατάραξή του με τελικό αποτέλεσμα τη θραύση και μετακίνησή του. Το 1994 μία Ομάδα Εργασίας της UNESCO ασχολήθηκε με την καταγραφή των παραγόντων που προκαλούν κατολισθήσεις (Reporting Landslide Causes, WP/WLI, 1994). Από την προσπάθεια αυτή προέκυψε ο συνοπτικός Πίνακας 4.1. Πίνακας 4.1: Οι πλέον σημαντικοί παράγοντες εκδήλωσης κατολισθήσεων (WP/WLI 1994) (Από ΚΟΥΚΗΣ ΣΑΜΠΑΤΑΚΑΚΗΣ 2007). 1.ΕΔΑΦΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ 1 Πλαστικό χαμηλής αντοχής υλικό 2 Ευαίσθητο υλικό 3 Υλικό επιρρεπές σε θραύση 4 Αποσαθρωμένο υλικό 5 Διατμημένο υλικό 6 Ρωγματωμένο ή διακλασμένο υλικό Βραχομάζα με δυσμενή προσανατολισμό ασυνεχειών (στρώση, σχιστότητα, 7 διακλάσεις) Βραχομάζα με δυσμενή προσανατολισμό ασυνεχειών (ρήγματα, επιφάνειες 8 επαφής, ασυμφωνίες) 9 Διαφοροποιήσεις στην υδροπερατότητα 10 Διαφοροποιήσεις στη δυσκαμψία (στιφρό ή πυκνό υλικό υπερκείμενο πλαστικού υλικού) 2. ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ 1 Τεκτονική ανύψωση 2 Ανύψωση λόγω ηφαιστείων 3 Επίδραση παγετώνων 4 Ποτάμια διάβρωση της βάσης του πρανούς 5 Θαλάσσια διάβρωση της βάσης του πρανούς 6 Διάβρωση της βάσης του πρανούς από παγετώνα 7 Διάβρωση των πλευρών του πρανούς 8 Εσωτερική διάβρωση 9 Φόρτιση από φυσική απόθεση υλικών στη στέψη του πρανούς 10 Απομάκρυνση φυτοκάλυψης ( από πυρκαγιά, διάβρωση κ.α) 3. ΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ 1 Έντονη, μικρής διάρκειας βροχόπτωση 2 Γρήγορο λιώσιμο χιονιού 3 Παρατεταμένη υψηλή βροχόπτωση 4 Γρήγορη πτώση στάθμης νερού μετά από πλημμύρες, παλίρροιες ή διάρρηξη φυσικών φραγμάτων 5 Σεισμοί 6 Εκρήξεις ηφαιστείων 7 Διάρρηξη λιμνών σε κρατήρες ηφαιστείων 8 Λιώσιμο παγωμένου εδάφους 60

65 9 Αποσάθρωση λόγω παγετού 10 Αποσάθρωση από διόγκωση και συρρίκνωση εδαφών 4. ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝΕΙΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ 1 Εκσκαφές στη βάση (πόδα) του πρανούς 2 Φόρτιση στο μέτωπο ή πάνω από τη στέψη του πρανούς 3 Υποβιβασμός της στάθμης σε ταμιευτήρες 4 Άρδευση 5 Κακή συντήρηση αποστραγγιστικών έργων 6 Διαρροή νερών από τεχνικά έργα (δίκτυα, δεξαμενές κ.α) 7 Αποψίλωση 8 Λατομεία και μεταλλεία 9 Δημιουργία χωματερών Τεχνητές δονήσεις (κυκλοφορία οχημάτων, λειτουργία μηχανών, τοποθέτηση 10 πασσάλων κ.α) 4.5 ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ ΠΡΑΝΩΝ Οι κύριες μέθοδοι προσέγγισης - ανάλυσης της ευστάθειας των πρανών διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: α) Αναλύσεις Οριακής Ισορροπίας (Limit Equilibrium Analyses) β) Αναλύσεις παραμόρφωσης (Deformation Analyses) Η βασική διαφοροποίηση μεταξύ των δύο μεθοδολογιών έχει σχέση με την εκτίμηση ή όχι των παραμορφώσεων πριν την αστοχία. Στην πρώτη περίπτωση, η οποία θα χρησιμοποιηθεί στη συνέχεια για την περιοχή μελέτης, δεν ενδιαφέρει η εκτίμηση των ελαστικών ή μη παραμορφώσεων αλλά η αποτροπή της αστοχίας. Στην δεύτερη περίπτωση όμως, η συμπεριφορά ενός πρανούς υπαγορεύεται από το εκτιμούμενο εύρος των παραμορφώσεων και των μετακινήσεων. 4.6 ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ ΠΡΑΝΩΝ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΟΡΙΑΚΗΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ Το κεφάλαιο αυτό πραγματεύεται τις βασικές αρχές και μεθοδολογίες που ακολουθούνται σε μία επίλυση ευστάθειας πρανών με την μέθοδο της Οριακής Ισορροπίας (Limit Equilibrium Methods). Οι αναλύσεις οριακής ισορροπίας βασίζονται στην εξέταση της ισορροπίας των δυνάμεων που ενεργούν σε ένα πρανές και τείνουν να προκαλέσουν την μετακίνησή του (δύναμη βαρύτητας, πιέσεις πόρων, εξωτερικές δυναμικές τάσεις κ.α) κατά μήκος μιας ορισμένης επιφάνειας ολίσθησης και των δυνάμεων εκείνων που αντιτίθεται στην ολίσθηση (διατμητική αντοχή εδάφους κ.α). Η παραπάνω σχέση ισορροπίας δυνάμεων συνδυάζεται σε ένα μαθηματικό λόγο που καλείται Συντελεστής Ασφάλειας Fs (Factor of safety), ο οποίος εκφράζει το κατά πόσο πρέπει να μειωθεί η διατμητική αντοχή του εδάφους ώστε να καταστήσει την προς 61

66 ολίσθηση μάζα σε κατάσταση οριακής ισορροπίας κατά μήκος μιας ορισμένης επιφάνειας ολίσθησης. Ο συντελεστής Fs είναι γενικά ο λόγος των δυνάμεων (ή ροπών) που αντιστέκονται στην ολίσθηση (παθητικές δυνάμεις) P ΠΑΘ προς τις δυνάμεις που τείνουν να την προκαλέσουν (ενεργητικές δυνάμεις) Ρ ΕΝΕΡΓ : F P P Συντελεστής ασφάλειας Στην περίπτωση που F=1, τότε το πρανές βρίσκεται σε κατάσταση επικείμενης αστοχίας ή σε οριακή κατάσταση ευστάθειας. Ο αποδεκτός συντελεστής ασφάλειας είναι μεγαλύτερος από το 1 και έχει σκοπό να εξασφαλίσει ένα περιθώριο ασφάλειας μεταξύ του πραγματικού φορτίου και του φορτίου μιας αστοχίας. Γενικά, οι τιμές του αποδεκτού συντελεστή ασφάλειας για την ευστάθεια πρανών είναι της τάξης του ( F= 1.4 κατά DIN4084, F= 1.5 κατά USBR). Βέβαια η αποδεκτή εκάστοτε τιμή του συνήθως καθορίζεται με τις εκάστοτε επιβαλλόμενες συνθήκες ( σεισμικές φορτίσεις,παρουσία υπεδαφικών νερών κλπ.). Σύμφωνα με το ΦΕΚ 1221/ περί «Ανάλυσης τιμών και λοιπόν θεμάτων Γεωτεχνικών ερευνών, Μελέτες Γεωτεχνικών Έργων και Γεωτεχνικών Μελετών», οι τιμές των απαιτούμενων συντελεστών ασφάλειας που ορίζονται για εδαφικά πρανή εκσκαφών και επιχωμάτων δίνονται στον Πίνακα 4.2. Πίνακας 4.2: Ενδεικτικές τιμές συντελεστών ασφάλειας. F=1.4 F=1.3 F=1.0 Για συνθήκες ομαλής φόρτισης και ομαλής λειτουργίας Για συνθήκες στατικής φόρτισης και πιθανή εκτιμώμενη ακραία περίπτωση ανύψωσης της στάθμης του υδροφόρου ορίζοντα για ζωή έργου 50 χρόνια. Για περίπτωση σεισμικής φόρτισης Περιπτώσεις Ολισθήσεων Όπως έχει ήδη αναφερθεί και σε παραπάνω κεφάλαια, οι κατολισθήσεις μπορούν να συμβούν τόσο σε εδαφικούς όσο και σε υπεδαφικούς σχηματισμούς. Το ίδιο συμβαίνει και στην υποκατηγορία των ολισθήσεων που αφορά κατολισθήσεις που γίνονται πάνω σε μία καθορισμένη επιφάνεια ολίσθησης και έχουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά. Στην περίπτωσή μας θα αναφερθούμε μόνο στους εδαφικούς σχηματισμούς. Οι περιπτώσεις ολισθήσεων σε εδαφικούς σχηματισμούς είναι οι εξής: 62

67 1. Επίπεδη επιφάνεια ολίσθησης σχεδόν παράλληλη στο φυσικό έδαφος-πρανές απείρου μήκους (infinite slope) 2. Επίπεδη επιφάνεια ολίσθησης που διέρχεται από το πόδι του πρανούς 3. Κυκλοειδής επιφάνεια ολίσθησης Μέθοδοι ανάλυσης Οριακής Ισορροπίας - Κυκλοειδής επιφάνεια ολίσθησης Μια τέτοια ολίσθηση γενικά έχει τα χαρακτηριστικά ενός τόξου, με την επιφάνεια ολίσθησης να έχει τα άκρα της περισσότερο επίπεδα και το κεντρικό της τμήμα κυκλικό. Δύο είναι οι βασικές μεθοδολογίες ανάλυσης ευστάθειας πρανών με την μέθοδο Οριακής Ισορροπίας: γενικευμένη μέθοδος (circular arc analysis) μέθοδος λωρίδων (method of slices) Η πρώτη μέθοδος θεωρεί την ολισθαίνουσα μάζα ομοιογενή και αναφέρεται στην εκτίμηση των ροπών περιστροφής και των ροπών αντίστασης της εδαφικής μάζας (Εικόνα 4.1). Η μέθοδος δίνει αποτελέσματα όχι ιδιαίτερα ακριβή ιδίως όταν αναφερόμαστε σε ανομοιογενή υλικά. Εικόνα 4.2: Κατανομή των τάσεων που εξασκούνται σε εδαφική μάζα με κυκλική επιφάνεια ολίσθησης (από CERNICA 1982). 63

68 Η δεύτερη μέθοδος, υποδιαιρεί την κυκλοειδή ολισθαίνουσα μάζα σε επιμέρους λωρίδες με κατακόρυφες πλευρές, παρέχοντας έτσι την δυνατότητα εκτίμησης της μεταβολής σε κάθε μία λωρίδα, των εδαφικών παραμέτρων, των υπεδαφικών νερών κ.α. (Εικόνα 4.2). Εικόνα 4.3: Μέθοδος των λωρίδων (α) υποδιαίρεση ολισθαίνουσας μάζας σε λωρίδες, (β) δυνάμεις που επιδρούν σε μία λωρίδα, από CERNICA Για την μέθοδο ανάλυσης ευστάθειας με λωρίδες έχουν αναπτυχθεί διάφορες μέθοδοι επίλυσης οι οποίες διαφοροποιούνται μεταξύ τους κυρίως ως προς τις αντίστοιχες παραδοχές σχετικά με την δράση των διαλωριδικών πλευρικών δυνάμεων (Χ και Ε όπως φαίνονται και στην Εικόνα 4.2). Οι πιο γνωστές αναφέρονται στη συνέχεια ονομαστικά: Αρχική - Σουηδική μέθοδος (Συμβατική μέθοδος Fellenius) Απλοποιημένη μέθοδος Bishop Απλοποιημένη μέθοδος Janbu Γενικευμένη μέθοδος Janbu Μέθοδος Spencer Μέθοδος Morgenstern και Price 64

69 Απλοποιημένη μέθοδος Bishop Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος ανάλυσης είναι η Απλοποιημένη Μέθοδος των Λωρίδων που προτάθηκε από τον Bishop to Η βασική παραδοχή της μεθόδου είναι ότι οι συνισταμένες των διαλωριδικών δυνάμεων (Χ και Ε) έχουν διεύθυνση οριζόντια και είναι προσεγγιστικά ίσες και αντίθετες (δηλαδή η επίδρασή τους θεωρείται αμελητέα). Η επίλυση των δυνάμεων γίνεται σε κατακόρυφο άξονα (Εικόνα 4.3). Με τον τρόπο αυτό δεν ικανοποιείται η ισορροπία δυνάμεων στην οριζόντια διεύθυνση ούτε η ισορροπία ροπών σε κάθε λωρίδα αλλά ικανοποιούν την ισορροπία ροπών στο σύνολο της μάζας που ολισθαίνει. Εικόνα 4.3: Επίδραση δυνάμεων στην απλοποιημένη μέθοδο Bishop,από Lambe and Whitman Ο συντελεστής ασφάλειας δίνεται από τη σχέση: όπου: F i n i 1 1 c ' b ( W i uib) tan ' m i n i 1 W sin a i i a m a tan ai tan ' cos ai 1 F 65

70 Αφού ο συντελεστής ασφάλειας F εμφανίζεται και στα δύο μέλη της εξίσωσης είναι προφανές ότι η επίλυση πρέπει να γίνει με επαναληπτικό τρόπο. Αρχικά τοποθετείται μία υποθετική τιμή F και εκτιμάται με την εξίσωση μία νέα, μέχρι να επέλθει σύγκλιση των τιμών του F. Η εκτίμηση του m α μπορεί να γίνει από το ακόλουθο διάγραμμα (Εικόνα 4.4). Εικόνα 4.4: Διάγραμμα υπολογισμού του m a, από Terzaghi and Peck ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΟΡΙΑΚΗΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΠΑΛΑΙΟΧΩΡΙ Στην παρούσα έρευνα έγινε ανάλυση ευστάθειας πρανών με την μέθοδο Οριακής Ισορροπίας στην τομή Β - Β που διαπερνά κατά μήκος την κατολισθαίνουσα μάζα. 66

71 Σχήμα 4.1: Οριζοντιογραφία της εξεταζόμενης περιοχής με την θέση της τομής Β- Β που χρησιμοποιήθηκε για την ανάλυση ευστάθειας.(κλίμακα 1:1000). Συγκεκριμένα, για την ανάλυση ευστάθειας στην περιοχή χρησιμοποιήθηκε το τμήμα της τεχνικογεωλογικής τομής Β- Β μεταξύ των υψομέτρων 484m-440m και ο τεχνικογεωλογικός χάρτης που συντάχθηκε με το πρόγραμμα AutoCAD, σε κλίμακα 1:1000. Η στρωματογραφία της τομής προέκυψε από τα αποτελέσματα της γεωτεχνικής έρευνας που πραγματοποιήθηκε και τις γεωτεχνικές ενότητες που προέκυψαν από αυτήν. Για την διεξοδική μελέτη της ανάλυσης της ευστάθειας λήφθηκαν υπ όψιν: i. Οι γεωτεχνικές ενότητες και τα αποτελέσματα των εργαστηριακών δοκιμών για την κάθε μία, δίνοντάς τους συγκεκριμένες τιμές μηχανικών παραμέτρων (c και φ κλπ.), ii. iii. Το ανάγλυφο του πρανούς, Ο συντελεστής r u με ξεχωριστές τιμές για κάθε γεωτεχνική ενότητα, για την περιγραφή της πίεσης των πόρων στην επικείμενη υδροφορία που παρατηρήθηκε. Επίσης εξετάστηκε η περίπτωση ύπαρξης ελεύθερου υδροφόρου ορίζοντα μεταβάλλοντας τον συντελεστή Ηυ μεταξύ 0 και 1, ανάλογα με την 67

72 στάθμη του. Η υδροφορία της περιοχής καθορίζεται από τις εποχιακές μεταβολές, iv. Η επαρχιακή οδός Παλαιοχωρίου- Χρυσοχωρίου, όπου διαπερνά την κατολισθαίνουσα ζώνη. Δόθηκε μία τιμή της τάξης των 20 kpa για τις εξωτερικές τάσεις από την κίνηση των οχημάτων, Όπως αναφέρθηκε νωρίτερα η δράση των υπόγειων νερών στους εδαφικούς σχηματισμούς προσομοιάζεται με την χρήση του συντελεστή πίεσης πόρων r u, ο οποίος δίνεται από την ακόλουθη σχέση: r u u h i Συντελεστής πίεσης πόρων όπου: γ i h i i u το ολικό φαινόμενο βάρος της εδαφικής στρώσης i το μέσο πάχος της εδαφικής στρώσης i ο αριθμός της εδαφικής στρώσης η πίεση του νερού των πόρων Εκτός από την χρήση του συντελεστή r u, εξετάστηκε και η περίπτωση της ύπαρξης ελεύθερου υδροφόρου με την χρήση του συντελεστή Hu. Ο συντελεστής Hu ορίζεται ως ο λόγος του υδραυλικού φορτίου( hp) προς την κατακόρυφη απόσταση του υδροφόρου ορίζονται από τη βάση του(d)( Σχήμα 4.2). Σχήμα 4.2: Σχηματική απεικόνιση του συντελεστή Hu για ελεύθερο υδροφόρο. 68

73 Ο συντελεστής κυμαίνεται μεταξύ των τιμών 0 και 1. Όταν είναι ο Hu =1, υποδηλώνει υδροστατικές συνθήκες (υγρές), ενώ όταν Hu =0 ξηρές. Ενδιάμεσες τιμές δείχνουν μεταβολή της στάθμης μεταξύ των δύο ακραίων καταστάσεων. Η ανάλυση της ευστάθειας έγινε με τη χρήση του λογισμικού Slide 5.0,Rockscience Inc., το οποίο χρησιμοποιεί τις μεθόδους ανάλυσης Οριακής Ισορροπίας θεωρώντας κυκλοειδούς μορφής επιφάνειες ολίσθησης Ανάλυση Ευστάθειας στην Γεωτεχνική Τομή Β- Β Από τη γεωτεχνική έρευνα της γεώτρησης Γ1, βάθους 12.15m, διακρίθηκαν οι γεωτεχνικές ενότητες που παρουσιάζονται στον Πίνακα 4.2. Πίνακας 4.2: Οι γεωτεχνικές ενότητες που προέκυψαν για την περιοχή μελέτης. ΚΩΔΙΚΟΣ ΟΝΟΜΑΣΙΑΣ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΧΡΩΜΑ γ b (kn/m 3 ) c u (kpa) φ ο r u Ολισθημένα υλικά- Ι αποσαθρωμένα υλικά: Υλικά οδοστρωσίας και επιχωμάτωσης οδού και ολισθημένα υλικά ανάμεικτα με αποσαθρωμένα υλικά ασβεστολιθικής προέλευσης (τεφρή άργιλος με χάλικες ασβεστολιθικής και κερατολιθικής προέλευσης.) 22, ,6 ΙΙ Αμμώδης μάργα: Τεφρή αποσαθρωμένη μάργα (ιλυώδης έως αργιλώδης άμμος) με ασβεστολιθικά θραύσματα και διάσπαρτους χάλικες. 23, ,4 ΙΙI Μαργαικός Ασβεστόλιθος: Λευκό-τεφρος σκληρός έντονα τεκτονισμένος και κατακερματισμένος μαργαικός ασβεστόλιθος με ενστρώσεις τεφρής μάργας από αργιλοαμώδη υλικά. 20, ,2 69

74 Οι τιμές των εδαφικών παραμέτρων c, φ και γ b που παρουσιάζονται στον πίνακα δεν αντιπροσωπεύουν τις εργαστηριακές τιμές που προέκυψαν, αλλά είναι τροποποιημένες, για την ορθότερη προσέγγιση της προσομοίωσης της εδαφικής αστοχίας. Η υφιστάμενη κατάσταση του πρανούς που περιγράφεται με τις τιμές του Πίνακα 4.2 για τις γεωτεχνικές ενότητες που προσδιορίστηκαν, παρουσιάζεται στο παρακάτω Σχήμα 4.3. Σχήμα 4.3: Εδαφικό προσομοίωμα της υφιστάμενης κατάστασης με τις γεωτεχνικές ενότητες του Πίνακα 4.2. Στην συνέχεια παρατίθενται όλες οι περιπτώσεις που εξετάστηκαν για την ανάλυση της ευστάθειας με κριτήριο τα επίπεδα ολίσθησης να έχουν συντελεστή ασφάλειας Fs 1. Aυτό σημαίνει ότι αναζητούνται τα επίπεδα ολίσθησης που βρίσκονται σε κατάσταση οριακής ισορροπίας ή είναι ασταθή και χρήζουν άμεσης επέμβασης και αντιμετώπισης με κάποια μέτρα προστασίας. 70

75 Περίπτωση 1 Στην περίπτωση αυτή για την ανάλυση ευστάθειας χρησιμοποιείται ο συντελεστής r u για την αποτύπωση της υδροφορίας. Α) Τελείως ξηρές συνθήκες με απουσία υπόγειων νερών και μηδενικές πιέσεις πόρων, δηλαδή ο συντελεστής r u =0 στα ολισθημένα υλικά (Εικόνα 4.5). Εικόνα 4.5: Απεικόνιση επιφανειών ολίσθησης με Fs 1 για την περίπτωση ξηρών συνθηκών (r u =0). 71

76 Β) Αστράγγιστες συνθήκες με παρουσία υπόγειων νερών και πιέσεων πόρων, r u = 0.6 για ολισθημένα υλικά (δυσμενέστερες συνθήκες) (Εικόνα 4.6). Εικόνα 4.6: Απεικόνιση επιφανειών ολίσθησης με Fs 1 για την περίπτωση αστράγγιστων συνθηκών (r u =0.6). Περίπτωση 2 Θεωρείται ύπαρξη ελεύθερου υδροφόρου ορίζοντα ο οποίος «κινείται» μεταξύ της βάσης των ολισθημένων υλικών και της επιφάνεια του εδάφους. Για την περιγραφή των συνθηκών αυτών χρησιμοποιείται ο συντελεστής Hu με τιμές, Hu=0 για την πρώτη περίπτωση και Ηυ=1 για την δεύτερη. Για ενδιάμεσες τιμές, δηλαδή μεταβολή της στάθμης του υδροφόρου, ενδεικτικά επιλέχθηκε η τιμή Hu=0,5. 72

77 Α) Η πιεζομετρική επιφάνεια ταυτίζεται με την επιφάνεια βάσης, Ηu=0 (ευνοϊκές συνθήκες) (Εικόνα 4.7). Εικόνα 4.7: Απεικόνιση επιφανειών ολίσθησης με Fs 1 για την περίπτωση ξηρών συνθηκών (Hu=0) 73

78 Β) Η πιεζομετρική επιφάνεια ταυτίζεται με την επιφάνεια του εδάφους, Ηu=1 (δυσμενείς συνθήκες) (Εικόνα 4.8). Εικόνα 4.8: Απεικόνιση επιφανειών ολίσθησης με Fs 1 για την περίπτωση κορεσμένου υδροφόρου ορίζοντα (Hu=1). 74

79 Γ) Διακύμανση της πιεζομετρικής επιφάνειας με Ηu=0.5 (Εικόνα 4.9). Εικόνα 4.9: Απεικόνιση επιφανειών ολίσθησης με Fs 1 για ενδιάμεση στάθμη υδροφόρου ορίζοντα (Hu=0.5). Τα συγκεντρωτικά αποτελέσματα με τις τιμές του ελάχιστου συντελεστή ασφάλειας για κάθε περίπτωση δίνονται στον Πίνακας 4.3. Συγκρίνοντας τις περιπτώσεις 1 και 2 παρατηρήθηκε ότι στις ξηρές συνθήκες έχουμε ταύτιση των αποτελεσμάτων ευστάθειας με ελάχιστο συντελεστή ασφάλειας Fs= Αντιθέτως στις υγρές συνθήκες, για την πρώτη περίπτωση προκύπτει Fs=0.015 ενώ για την δεύτερη Fs= Παρατηρείται λοιπόν ότι για τις ξηρές και υγρές συνθήκες ο Fs έχει το ίδιο αποτέλεσμα για την περίπτωση του ελεύθερου υδροφόρου ορίζοντα. Με βάση τα παραπάνω συμπεραίνεται ότι το πρόγραμμα Slide δουλεύει για πιο αξιόπιστα αποτελέσματα με τον συντελεστή r u απ ότι με τον Hu. 75

80 Σχεδιασμός Μέτρων Προστασίας Η Ε.Ο Παλαιοχωρίου-Χρυσοχωρίου έχει αστοχήσει λόγω: α) Μη χρησιμοποίησης κατάλληλων υλικών για την επιχωμάτωση της οδού (Πίνακας 4.3), β) Το επίχωμα έχει εδραστεί στη μεταβατική ζώνη, δηλαδή στη ζώνη κερματισμού και αποσάθρωσης των ασβεστολίθων, χωρίς να έχει προηγηθεί εξυγείανση. γ) Ελλειπής αποστράγγιση της οδού. Νερά από την διπλανή πηγή καταλήγουν στο οδόστρωμα και διηθούνται στο υπέδαφος. Με αποτέλεσμα να προκαλείται κορεσμός του εδάφους και αύξηση του βάρους της εδαφικής μάζας καθώς και αύξηση της πίεσης του νερού των πόρων με αποτέλεσμα τη μείωση της διατμητικής αντοχής του εδάφους. Πίνακας 4.3: Κατάταξη καταλληλότητας εδαφικών υλικών για κατασκευή επιχωμάτων κατά AASHTO (από ΟΜΟΕ 2003). ΓΕΝΙΚΗ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΟΜΑΔΑ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ Α-1-α ΚΟΚΚΩΔΕΣ ΥΛΙΚΟ (35% ή λιγότερο διερχόμενο από το Νο.200) Α-1 Α-1-β Α-3 Α-2 Α-2-4 Α-2-5 Α-2-6 Α-2-7 ΙΛΥΩΔΗ- ΑΡΓΙΛΙΚΑ ΥΛΙΚΑ (περισσότερο από 35% διερχόμενο από το Νο.200) Α-4 Α-5 Α- Α- 6 7 Α-7-5 Α-7-6 ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ (%) ΔΙΕΡΧΟΜΕΝΑ Νο max. Νο Max 50 Max. 51 Min. Νο max 25 max 15 max 35 max 35 max 35 max 35 max 36 min 36 min 36 min 36 min ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΥΛΙΚΟΥ ΔΙΕΡΧΟΜΕΝΟ ΑΠΟ ΚΟΣΚΙΝΟ Νο. 40: ΟΡΙΟ ΥΔΑΡΟΤΗΤΑΣ ΔΕΙΚΤΗΣ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 6 max. N.P 10 max 10 max 11 min 11 min 10 max 10 max 11 min 11 min 76

81 ΔΕΙΚΤΗΣ ΟΜΑΔΑΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΤΥΠΟΥ ΤΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΑ ΚΥΡΙΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΥΛΙΚΟΥ max. Βραχώδη κομμάτια, λεπτά χαλίκια και άμμος Ιλυώδη ή Αργιλικά Χαλίκια και Άμμος ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΑ έως ΚΑΛΑ 8 max. 12 max. Ιλυώδη Εδαφικά Υλικά 16 ma x. 20 ma x Αργιλικά Εδαφικά Υλικά ΜΕΤΡΙΑ έως ΦΤΩΧΑ και ΑΚΑΤΑΛΛΗΛΑ Λόγω των παραπάνω, απαιτείται επέμβαση και λήψη μέτρων προστασίας με σκοπό την σταθεροποίηση και αποκατάσταση της κατολισθαίνουσας ζώνης. Γι αυτό προτείνονται τα παρακάτω μέτρα. Α) Απομάκρυνση μέρους της κατολισθαίνουσας μάζας, δημιουργία νέου επιχώματος και μείωση της κλίσης στο ανάντη πρανές (διαμόρφωση ενιαίας κλίσης) χωρίς αποστράγγιση στα ανάντη του δρόμου ( Εικόνα 4.10, Πίνακας 4.4). Πίνακας 4.4: Γεωτεχνικά χαρακτηριστικά υλικών. ΤΥΠΟΣ γ b (kn/m 3 ) c u (kpa) φ ο r u ΟΛΙΣΘΗΜΕΝΑ ΥΛΙΚΑ ,6 ΕΠΙΧΩΜΑ

82 Εικόνα 4.10: Προτεινόμενα μέτρα χωρίς αποστράγγιση στα ανάντη του δρόμου. Στην Εικόνα 4.10 παρατηρούμε οτι ο ελάχιστος συντελεστής ασφάλειας υπολογίστηκε 0,073 ανάντη του πρανούς με την εφαρμογή ολων των προτεινόμενων μέτρων και χωρίς αποστράγγιση. Όπως διακρίνεται από το σχήμα ο συντελεστής αυτός περιορίζεται στα επιφανειακά στρώματα επομένως μπορεί να αυξηθει με τη αποστράγγιση και με τη φυτοκάλυψη, η οποία θα προστατέψει το ανάντη πρανές από φαινόμενα επιφανειακής διάβρωσης αλλά και επιφανειακών μετακινήσεων. Η κατάντη της οδού περιοχή, όπως φαίνεται, σταθεροποιέιται με την απομάκρυνση της κατολισθαίνουσας μάζας και την ανακατασκευή του επιχώματος της οδού με κατάλληλο υλικό. Β) Απομάκρυνση μέρους της κατολισθαίνουσας μάζας, δημιουργία νέου επιχώματος και μείωση της κλίσης στο ανάντη πρανές (διαμόρφωση ενιαίας κλίσης) με αποστράγγιση στα ανάντη του δρόμου ( Εικόνα 4.11, Πίνακας 4.5) Πίνακας 4.5: Γεωτεχνικά χαρακτηριστικά υλικών. ΤΥΠΟΣ γ b (kn/m 3 ) c u (kpa) φ ο r u ΟΛΙΣΘΗΜΕΝΑ ΥΛΙΚΑ ,1 ΕΠΙΧΩΜΑ

83 Εικόνα 4.11: Προτεινόμενα μέτρα με αποστράγγιση στα ανάντη του δρόμου Στην Εικόνα 4.11 παρατηρούμε οτι ο ελάχιστος συντελεστής ασφάλειας υπολογίστηκε 0,452 ανάντη του πρανούς με την εφαρμογή ολων των προτεινόμενων μέτρων και με αποστράγγιση. Όπως διακρίνεται από το σχήμα ο συντελεστής αυτός περιορίζεται στα επιφανειακά στρώματα επομένως μπορεί να αυξηθει με τη φυτοκάλυψη, η οποία θα προστατέψει το ανάντη πρανές από φαινόμενα επιφανειακής διάβρωσης αλλά και επιφανειακών μετακινήσεων. Η κατάντη της οδού περιοχή, όπως φαίνεται, σταθεροποιέιται με την απομάκρυνση της κατολισθαίνουσας μάζας και την ανακατασκευή του επιχώματος της οδού με κατάλληλο υλικό. Στον Πίνακα 4.6 δίνονται οι ελάχιστες τιμές του συντελεστή ασφάλειας τόσο πριν τη εφαρμογή των προτεινόμενων μέτρων όσο και μετά. 79

84 Πίνακας 4.6: Συγκεντρωτικός πίνακας με τις τιμές του ελάχιστου συντελεστή ασφάλειας πριν την εφαρμογή και μετά την εφαρμογή των προτεινόμενων μέτρων. r u = 0 r u = 0.6 Hu = 0 Hu = 1 Hu = 0.5 Fs Εφαρμογή προτεινόμενων μέτρων χωρίς αποστράγγιση Εφαρμογή προτεινόμενων μέτρων με αποστράγγιση Fs ,452 Συγκεκριμένα τα μέτρα προστασίας και αποκατάστασης που προτείνονται για την περιοχή μελέτης είναι τα εξής: Απομάκρυνση κατολισθαίνουσας μάζας και ανακατασκευή του επιχώματος της οδού με υλικό κατάλληλο για αυτή τη χρήση ( Πίνακας 4.3). Αφαίρεση του υφιστάμενου οδοστρώματος και ανακατασκευή νέου. Εκσκαφή και διαμόρφωση του ανάντη πρανούς και απομάκρυνση των ολισθημένων υλικών με σκοπό τη μείωση της κλίσης- διαμόρφωση ενιαίας κλίσης. Κατασκευή τριγωνικής επιφανειακής επενδεδυμένης τάφρου στο ανάντη όριο της οδού. Φυτοκάλυψη του πρανούς ανάντη της οδού. 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Πραγματοποιήθηκε γεωτεχνική - τεχνικογεωλογική έρευνα για την αντιμετώπιση της μετακίνησης της κατολισθαίνουσας ζώνης. Μετά από την εκτέλεση δειγματοληπτικής γεώτρησης και εργαστηριακών δοκιμών προσδιορίστηκαν τρείς (3) γεωτεχνικές ενότητες: i) Ολισθημένα υλικά- αποσαθρωμένα υλικά ( SC), ii) Aμμώδης μάργα με χάλικες και ασβεστολιθικά θραύσματα( SΜ, GM), iii) Μαργαικός ασβεστόλιθος. Από την γεωτεχνική έρευνα που πραγματοποιήθηκε στην Ε.Ο Παλαιοχωρίου- Χρυσοχωρίου προέκυψε οτι η αστοχία της υπό μελέτης οδού είναι αποτέλεσμα πολλών παραγόντων. Εκτός από τις έντονες βροχοπτώσεις που έπληξαν την περιοχή το χειμώνα του 2009 και τις πυρκαγιές του 2007 η οδός αστόχησε λόγω: α) Μη χρησιμοποίησης κατάλληλων υλικών για την επιχωμάτωση της οδού, 80

85 β) Το επίχωμα έχει εδραστεί στη μεταβατική ζώνη, δηλαδή στη ζώνη κερματισμού και αποσάθρωσης των ασβεστολίθων, χωρίς να έχει προηγηθεί εξυγίανση. γ) Ελλειπής αποστράγγιση της οδού. Νερά από την διπλανή πηγή καταλήγουν στο οδόστρωμα και διηθούνται στο υπέδαφος. Με αποτέλεσμα να προκαλείται κορεσμός του εδάφους και αύξηση του βάρους της εδαφικής μάζας καθώς και αύξηση της πίεσης του νερού των πόρων με αποτέλεσμα τη μείωση της διατμητικής αντοχής του εδάφους. Τέλος, έγινε ανάλυση οριακής ευστάθειας πρανών η οποία έδειξε την ασταθή κατάσταση του υπάρχοντος πρανούς με συντελεστές ασφάλειας Fs<0,5 για διαφορετικές επιφάνειες ολίσθησης σε όλη την κατολισθαίνουσα μάζα. Για την βελτίωση του συντελεστή Fs προτάθηκαν μέτρα εξυγίανσης και ανακατασκευής του επιχώματος της υπό μελέτη οδού, αποστράγγιση των νερών της πηγής και οδήγηση αυτών μακρία απο την κατολισθαίνουσα ζώνη, εκσκαφή και διαμόρφωση του ανάντη πρανούς και απομάκρυνση των ολισθημένων υλικών με σκοπό τη μείωση της κλίσης (διαμόρφωση ενιαίας κλίσης) και τέλος φυτοκάλυξη του πρανούς ανάντη της οδού. 81

86 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Βιδάλη Μ Εργαστηριακές δόκιμες σε εδαφικούς σχηματισμούς στον οικισμό της Βάλμης Ν. Ηλείας για την αποτίμηση των γεωτεχνικών συνθηκών της εν λόγω περιοχής. Πτυχιακή Εργασία, Τομέας Εφαρμοσμένης και Περιβαλλοντικής Γεωλογία Τμήμα Γεωλογίας, Πανεπιστήμιο Πατρών. Depountis N., Lainas S., Pyrgakis D., Sabatakakis N., and Koukis G Engineering geological and geotechnical investigation of landslide events in wildfire affected areas of Ιlia prefecture, Western Greece. 12 ο Διεθνές Συνέδριο Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας, Πάτρα. ΕΛΛΗΝΙΚΟΣ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΟΣ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ (Ε.Α.Κ.) Οργανισμός Αντισεισμικού Σχεδιασμού και Προστασίας (Ο.Α.Σ.Π.), Αθήνα, Σεπτέμβριος ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΣΕΙΣΜΟΛΟΓΙΑΣ & ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Σεισμός Αχαΐας- Ηλείας, (Έκθεση ΙΤΣΑΚ), Θεσσαλονίκη. Κούκης Γ (Επιστημονικός υπεύθυνος) Γεωτεχνική έρευνα για την αντιμετώπιση της κατολίσθησης Κερνίτσας (Χ.Θ Οδού Πούντας-Καλαβρύτων). Ερευνητικό Πρόγραμμα Νομαρχιακή Αυτοδιοίκηση Αχαίας, Διεύθυνση Τεχνικών Υπηρεσιών, Πάτρα. Κούκης Γ (Επιστημονικός υπεύθυνος) Γεωλογικές και Γεωτεχνικές έρευνες σε πυρόπληκτους Δήμους του Νομού Ηλείας για την αναγνώριση και αντιμετώπιση των κατολισθητικών φαινομένων - Σχεδιασμός μέτρων προστασίας. Ερευνητικό πρόγραμμα Περιφέρειας Δυτικής Ελλάδας, Τεύχος 5: Δήμος Πηνείας, Πάτρα. Κούκης Γ (Επιστημονικός υπεύθυνος) Γεωλογικές και Γεωτεχνικές έρευνες σε πυρόπληκτους Δήμους του Νομού Ηλείας για την αναγνώριση και αντιμετώπιση των κατολισθητικών φαινομένων - Σχεδιασμός μέτρων προστασίας. Ερευνητικό πρόγραμμα Περιφέρειας Δυτικής Ελλάδας, Τεύχος 9: Επαρχιακή Οδός Περιστερίου-Οινόης, Πάτρα. Κούκης Γ., Σαμπατακάκης Ν., Τεχνική Γεωλογία. Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα. Κούκης Γ., Σαμπατακάκης Ν., Γεωλογία Τεχνικών Έργων. Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα. Koukis G., Sabatakakis N., Lainas S., Depountis N., Skias N Engineering geological investigation of heavy- rainfall induced landslides in wildfire affected areas, Western Greece. Geologically Active: Proceedings of the 11th IAEG Congress. Auckland, New Zealand. 82

87 Λάïος Ν Συμπληρωση βάσης δεδομένων κατολισθήσεων στις πυρόπληκτες περιοχές του Νομού Ηλείας. Mεταπτυχιακή Διατριβή Ειδίκευσης, Τομέας Εφαρμοσμένης και Περιβαλλοντικής Γεωλογία Τμήμα Γεωλογίας, Πανεπιστήμιο Πατρών. Μουντράκης Δ Γεωλογίας της Ελλάδος, University Studio Press, Θεσσαλονίκη. Νικολοπούλου Ε Η επίδραση των τοπικών γεωλογικών συνθηκών και της τοπογραφίας στη διαμόρφωση της σεισμικής έντασης. Η περίπτωση του οικισμού Νήσιον Ν. Ηλείας από το σεισμό του Ιουνίου Mεταπτυχιακή Διατριβή Ειδίκευσης, Τομέας Εφαρμοσμένης και Περιβαλλοντικής Γεωλογία Τμήμα Γεωλογίας, Πανεπιστήμιο Πατρών. Παυλίδης Σ., Βαλκανιώτης Σ. Παπαθανασίου Γ., Σμπόρας Σ., Χατζηπέτρος Α Επιφανειακές εκδηλώσεις του ισχυρού σεισμού της 8ης Ιουνίου 2008 στη ΒΔ Πελοπόννησο, 3 Ο Πανελλήνιο Συνέδριο Αντισεισμικής Μηχανικής & Τεχνικής Σεισμολογίας Άρθρο 2110, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ. Ρόζος Δ., Γεωργιάδης Π., Αλεξούλη Λειβαδίτη Α., Κυρούσης Γ., Μαρίνος Π., Ροντογιάννη Θ., Τσιαμπάος Γ., Μαρκαντώνης Κ., Τσαγγαράτος Π., Εκτίμηση εδαφικής απώλειας των λεκανων απορροής του Δήμου Ζαχάρως- Νομού Ηλείας.ΕΜΠ Parcharidis I., Kokkalas S., Fountoulis I. and Foumelis M Detection and Monitoring of Active Faults in Urban Environments: Time Series Interferometry on the Cities of Patras and Pyrgos (Peloponnese, Greece). Remote Sens. 2009, 1, Φ.Ε.Κ. 955Β/1986: Προδιαγραφές εργαστηριακών (Ε105-86) και επί τόπου δοκιμών Εδαφομηχανικής (Ε106-86). Φ.Ε.Κ. 363Β/1983: Τεχνικές Προδιαγραφές Δειγματοληπτικών Γεωτρήσεων Ξηράς για γεωτεχνικές έρευνες. (Ε101-83). Φουντούλης Ι Νεοτεκτονική εξέλιξη της Κεντροδυτικής Πελοποννήσου, ΓΑΙΑ Νο 7, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Δημοσιεύματα του Τμήματος Γεωλογίας, Αθήνα. Φωτακοπούλου Π Διερεύνηση της κατολισθαίνουσας ζώνης Καρυάς Ν. Αχαίας με την εγκατάσταση αποκλισιομέτρων. Αντίστροφες αναλύσεις ευστάθειας. Mεταπτυχιακή Διατριβή Ειδίκευσης, Τομέας Εφαρμοσμένης και Περιβαλλοντικής Γεωλογία Τμήμα Γεωλογίας, Πανεπιστήμιο Πατρών. 83

88 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΑ

89 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 1 ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ

90

91 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 2 Α.Φωτογραφίες από την Εθνική Οδό Παλαοπχωρίου- Χρυσοχωρίου Β.Φωτογραφίες δειγμάτων γεωτρήσεων

92 Α.Φωτογραφίες από την Εθνική Οδό Παλαοπχωρίου- Χρυσοχωρίου Αστοχία μήκους 15m, λόγω μη επαρκούς συμπύκνωσης των υλικών βάσηςυπόβασης και λόγω των υποκείμενων στην υπόβαση αποσαθρωμένων εδαφικών υλικών

93 Ρωγμές και καθιζήσεις στο οδόστρωμα της Ε.Ο.Παλαιοχωρίου- Χρυσοχωρίου λόγω αστοχίας επιχώματος ( )

94 Β. Φωτογραφίες δειγμάτων γεώτρησης ΓΕΩΤΡΗΣΗ Γ1

95

96 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 3 Γεωτεχνική τομή (Logs) γεώτρησης

97

98 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 4 Έντυπα εργαστηρικών δοκιμών

99

100

101

102

103

104 Βάθος γεώτρησης LL PI ,40 9, ,20 14, ΜΗ ΠΛΑΣΤΙΚΟ ,40 16, ,80 22, ,70 15, ,30 14, ,60 19, ,70 11,40

105 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 5 Τεχνικογεωλογικός Χάρτης Τεχνικογεολογικές τομές Α-Ά, Β- Β

106