ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩN ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ & ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩN ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ & ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΘΕΜΑ: <<ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΤΙΚΩΝ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΜΕ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ-ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΒΕΛΒΙΤΣΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ>> ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ : Θεοδώρα A. Τσώκου ΕΠΙΒΛΕΠΟΝΤΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΕΣ: κ. Γ. Κούκης, Καθηγητής Παν. Πατρών κ. Ν. Σαμπατακάκης, Αν. Καθηγητής Παν. Πατρών Πάτρα, Οκτώβριος 2010

2 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Με το πέρας της εκπόνησης της πτυχιακής μου εργασίας θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά για τη συμβολή τους στη δημιουργία της τους καθηγητές μου κ. Γ. Κούκη και κ. Ν. Σαμπατακάκη καθώς και για την δυνατότητα που μου έδωσαν να ασχοληθώ εκτενώς με θέματα Τεχνικής Γεωλογίας τόσο με την ανάθεση της συγκεκριμένης εργασίας όσο και με την παράδοση ενδιαφέροντων μαθημάτων προπτυχιακού χαρακτήρα του τομέα της Τεχνικής Γεωλογίας.

3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ.. 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΡΕΥΝΑΣ 2 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ-ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΕΥΡΥΤΕΡΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΤΩΝ ΠΑΤΡΩΝ.. ΛΙΘΟΛΟΓΙΑ ΤΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ-ΣΤΡΩΜΑΤΟΓΑΡΦΙΑ... ΠΛΕΙΟΠΛΕΙΣΤΟΚΑΙΝΙΚΑ ΙΖΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΤΕΤΑΡΤΟΓΕΝΗΣ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ... ΑΡΓΙΛΟΜΑΡΓΑΪΚΟΙ-ΜΑΡΓΑΪΚΟΙ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ... ΔΙΛΛΟΥΑΚΟΙ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΟΛΟΚΑΙΝΙΚΕΣ ΑΠΟΘΕΣΕΙΣ. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ-ΤΕΚΤΟΝΙΚΟ ΚΑΘΕΣΤΩΣ ΤΗΣ ΕΥΡΥΤΕΡΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΤΩΝ ΠΑΤΡΩΝ.. ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ. ΤΕΚΤΟΝΙΚΟ ΚΑΘΕΣΤΩΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΙΣ.. ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΩΝ.. ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΩΝ. ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΟΙ ΟΠΟΙΟΙ ΕΛΕΓΧΟΥΝ ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΑΠΟΚΛΙΣΙΟΜΕΤΡΑ... ΜΕΤΡΑ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΣΗΣ. Η ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΗ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΑΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ. 39 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΧΑΡΤΗΣ... 41

4 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στα κεφάλαια που ακολουθούν, αρχικά παρουσιάζεται μια σύντομη περιγραφή της περιοχής του Βελβιτσίου που ανήκει στην ευρύτερη περιοχή των Πατρών, όπου παρατηρούνται έντονα κατολισθητικά φαινόμενα. Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας είναι η μελέτη και ο σχολιασμός κατολίσθησης που εκδηλώθηκε την στη δημοτική οδό του οικισμού Βελβιτσίου Δήμου Πατρών. Στη συνέχεια σχολιάζονται θέματα σχετικά με τη δειγματοληψία και για την περιγραφή των γεωλογικών σχηματισμών που απασχολούν την εργασία αυτή. Παρουσιάζονται αναλυτικά στοιχεία από την γεωλογία της περιοχής σε μια προσπάθεια να συγκεντρωθούν κατά το δυνατόν περισσότερα δεδομένα που σχετίζονται με τις κατολισθήσεις που παρατηρήθηκαν. Στα πλαίσια του στόχου της πλήρους ανάλυσης και της απόδοσης μια ολοκληρωμένης εικόνας του φαινομένου αυτού, εκτελέστηκαν οι ακόλουθες εργασίες: Αποτύπωση όλων των πληροφοριών που σχετίζονται με την υφιστάμενη κατάσταση στην περιοχή έρευνας. Τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση, αποτύπωση της κατολίσθησης και των αστοχιών στην περιοχή έρευνας. Ανόρυξη τριών δειγματοληπτικών γεωτρήσεων συνολικού μήκους 43,30μ. Εκτέλεση επί-τόπου δοκιμών SPT και μετρήσεις στάθμης ύδατος. Εκτέλεση εργαστηριακών δοκιμών για τον προσδιορισμό των φυσικο-μηχανικών ιδιοτήτων των γεωλογικών σχηματισμών που διατρήθηκαν. Σύνταξη τεχνικής έκθεσης με παρουσίαση των αποτελεσμάτων των αναλύσεων ευστάθειας των πρανών και της οδού, πριν και μετά την κατασκευή των προτεινόμενων έργων. Σχεδιασμός έργων αντιμετώπισης της κατολίσθησης και αντιστήριξης της οδού με τις ανάλογες τυπικές διατομές.

5 2 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΡΕΥΝΑΣ Η περιοχή έρευνας βρίσκεται ανατολικά του πολεοδομικού συγκροτήματος της πόλης των Πατρών, στον οικισμό Βελβιτσίου του Δήμου Πατρέων όπως βλέπουμε στο παρακάτω σχήμα. Φωτογραφία 2.1 Η θέση της περιοχής έρευνας Η περιοχή έρευνας έχει ιστορικό εκδήλωσης κατολισθητικών κινήσεων από τις προηγούμενες δεκαετίες. Τα πιο πρόσφατα κατολισθητικά φαινόμενα εκδηλώθηκαν την 04/02/2009, μετά από τις έντονες βροχοπτώσεις που έπληξαν την περιοχή, με αποτέλεσμα την καταστροφή τμήματος του δημοτικού δρόμου που συνδέει οδικά τον οικισμό Βελβιτσίου με τους οικισμούς Μπάλα και Σκιόεσσα και την αστοχία των πρανών ανάντη και κατάντη της οδού. Στο φρύδι του πρανούς που αστόχησε, ανάντη της οδού, υπάρχουν τρεις μονοκατοικίες, μια εκ των οποίων είναι λυόμενη, οι οποίες κινδύνευσαν λόγω της κατολίσθησης.

6 3 Μετά την εκδήλωση της κατολίσθησης η Δ/νση Δημοσίων Έργων (Δ.Δ.Ε.) της Περιφέρειας Δυτικής Ελλάδας συνέταξε τεχνική έκθεση με τα αίτια εκδήλωσης κατολίσθησης και με προτάσεις για τη διερεύνηση και προσωρινή αποκατάσταση της βατότητας της οδού. Εν συνεχεία η Δ/νση Ελέγχου Συντήρησης Έργων (Δ.Ε.Σ.Ε.) της Περιφέρειας Δυτικής Ελλάδας προχώρησε σε εργασίες προσωρινής αποκατάστασης της βατότητας της οδού με χωματουργικές εργασίες διαμόρφωσης της οδού και των πρανών και κατασκευή στραγγιστηρίου στην εσωτερική πλευρά της οδού. Φωτογραφία 2.2 Άποψη της κατολίσθησης την Πρόσφατα η οδός αστόχησε ξανά, μετά από τις βροχοπτώσεις του 2010, με αποτέλεσμα να καταστεί δυσχερής για μια ακόμα φορά η πρόσβαση των κατοίκων στους γειτονικούς οικισμούς και στις οικίες τους και να κινδυνέψουν οι

7 4 υπάρχουσες μονοκατοικίες στα ανάντη της οδού. Επισημαίνεται ότι η οδός πριν την εκδήλωση της τελευταίας αστοχίας είχε τσιμεντοστρωθεί από το Δήμο Πατρέων. Φωτογραφία 2.3 Άποψη μετώπου κατολίσθησης την

8 5 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ- ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ 3.1 ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΕΥΡΥΤΕΡΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Η περιοχή μελέτης μας ανήκει στην ευρύτερη περιοχή των Πατρών, η οποία βρίσκεται στο βορειοδυτικό τμήμα του Νομού Αχαΐας. Βόρεια και βορειοδυτικά διαβρέχεται από τον Πατραϊκό Κόλπο. Ανατολικά τα όρια καθορίζονται από το Παναχαϊκό όρος και ειδικότερα τον υδροκρίτη της λεκάνης απορροής του Φοίνικα ποταμού. Τέλος δυτικά και νοτιοδυτικά οριοθετείται από τον Πείρο ποταμό. Το υδρογραφικό δίκτυο της περιοχής είναι μέτρια ανεπτυγμένο και η εξέλιξη του καθορίζεται από τους κλιματικούς παράγοντες, τη λιθολογική σύσταση, το μορφολογικό ανάγλυφο και την τεκτονική της περιοχής (Βουδούρης, 1995). Συνίσταται από τα ποτάμια συστήματα Πείρου, Γλαύκου και Χάραδρου. Οι ορεινοί όγκοι της περιοχής έχουν γενική διεύθυνση ορεογραφικών αξόνων ΒΒΔ-ΝΝΑ, δημιουργήθηκαν κατά το στάδιο των αλπικών πτυχώσεων και δέχθηκαν την επίδραση της μεταορογενετικής ανύψωσης από το Πλειόκαινο ως σήμερα. Αόγω του έντονου τεκτονισμού σχηματίζεται ένα πολύ τραχύ και πολυσχιδές ανάγλυφο με ανεπτυγμένο υδρογραφικό δίκτυο. Ο παράγοντας αποσάθρωση επιδρά σημαντικά με αποτέλεσμα μεγάλες ποσότητες αποσαθρωμάτων να συσσωρεύονται στους πρόποδες των ορέων, στις κλιτύες των κοιλάδων και στα περιθώρια των εσωορεινών λεκανών (Βουδούρης, 1995). Η γεωμορφολογική εικόνα της περιοχής είναι αποτέλεσμα της λιθολογικής σύστασης, της τεκτονικής και της συνδυασμένης δράσης της διάβρωσης και της αποσάθρωσης. Το σημερινό ανάγλυφο είναι αποτέλεσμα των μεταλπικών τεκτονικών κινήσεων, καθώς και της εξέλιξης των διαφόρων μορφολογικών κύκλων που συνεχίζεται μέχρι σήμερα (Βουδούρης, 1995).

9 ΛΙΘΟΛΟΓΙΑ ΤΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ-ΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ Το γεωλογικό υπόβαθρο της ευρύτερης περιοχής της πόλης των Πατρών συνίσταται κατά κύριο λόγο από σχηματισμούς που ανήκουν στη ζώνη Ωλονου- Πίνδου καθώς και στη ζώνη Γαβρόβου-Τριπόλεως. Υπερκείμενες αυτών των σχηματισμών είναι ιζηματογενείς σειρές του Πλειο-Πλειστοκαίνου και Τεταρτογενείς αποθέσεις. Προέρχονται από διαδικασίες αποσάθρωσης και διάβρωσης του υποβάθρου και για το λόγο αυτό θεωρήθηκε σκόπιμη η περιγραφή των γενικών χαρακτηριστικών τόσο των νεώτερων ιζημάτων όσο και του υποβάθρου αυτών. Οι ισοπικές ζώνες των εξωτερικών Ελληνίδων που συμμετέχουν στη δομή της Πελοποννήσου και η τεκτονική σχέση μεταξύ αυτών φαίνεται στο Σχήμα 3.1 Σχήμα 3.1 Οι ισοπικές ζώνες των εξωτερικών Ελληνίδων που συμμετέχουν στη δομή της Πελοποννήσου (Ρόζος, 1989).

10 7 Ζώνη Ωλονού-Πίνδου Η ζώνη αυτή αποτελούσε κατά τη διάρκεια τον Μεσοζωϊκού την βαθύτερη αύλακα των εξωτερικών Ελληνίδων και θεωρήθηκε σύμφωνα με τις κλασσικές αντιλήψεις ως «ευγεωσύγκλινο». Η ιζηματογένεση ήταν συνεχής από το Άνω Τριαδικό ως το τέλος του Ηωκαίνου οπότε και άρχισαν οι ορογενετικές κινήσεις στην περιοχή. Αναλόγως των σχέσεων της ισοπικής ζώνης Ωλονού-Πίνδου με τις παρακείμενες της διακρίθηκαν: α) το δυτικό τμήμα του οποίου το Κρητιδικό αναπτύσσεται με πελαγικές φάσεις παρόμοιες με εκείνες της ζώνης Γαβρόβου-Τριπόλεως, β) το ανατολικό τμήμα, η «υπερπινδική υποζώνη», με ασβεστόλιθους που προσομοιάζουν με αυτούς της «Yποπελαγονικής ζώνης» (σειρά Κόζιακα και σειρά Θυμιάματος) και γ) η αξονική περιοχή με ιζήματα βαθύτερης θάλασσας. Την βάση της στρωματογραφικής στήλης στην περιοχή αυτή αποτελούν Μεσο- Τριαδικής ηλικίας φλυσχοειδείς κλαοτικές αποθέσεις όπως εναλλαγές πηλιτών με λεπτοπλακώδεις ή μικρολατυποπαγείς απολιθωματοφόρους ασβεστόλιθους. Προς τα πάνω ακολουθούν Ανω-Τριαδικοί πυριτιούχοι ασβεστόλιθοι συχνά με μαργάίκές ή δολομιτικές παρενστρώσεις. Προς τα πάνω, και καθ'όλη τη διάρκεια του Ιουρασικού αποτίθενται ραδιολαρίτες και πηλίτες που εναλλάσσονται με λεπτοπλακώδεις ασβεστόλιθους με τα χαρακτηριστικά κοκκινοπράσινα χρώματα για την ενότητα αυτή (μέσο πάχος m). Πάνω από τους ραδιολαρίτες αναπτύσσεται ο «πρώτος φλύσχης» μεταξύ του Βαρρεμίου-Αντίου. Συνίσταται από πηλίτες με λεπτά στρώματα ασβεστόλιθων και ασβεστο-ψαμμιτών πλούσιους σε πρασινόλιθους καθώς και από ψαμμιτικούς πάγκους (μέγιστο πάχος 140m). Η ιζηματογένεση συνεχίστηκε στο Ανω Κρητιδικό με την απόθεση πελαγικών λεπτοπλακωδών ασβεστόλιθων με πυριτόλιθους ώστε να σχηματιστούν στρώματα πάχους 100 περίπου μέτρων (π.χ. Αχαΐα) μεταβατικά προς τον κυρίως φλύσχη (πάχος m) που ακολουθεί. Σημαντικότατο ρόλο για την εσωτερική παραμόρφωση της ζώνης παίζουν οι ραδιολαρίτες που ως πλαστικός ορίζοντας συμπεριφέρονται σαν μια μεγάλη ζώνη αποκολλήσεως πάνω από την οποία απελευθερώνεται το Κρητιδικό και ο φλύσχης, σχηματίζοντας τη χαρακτηριστική για τη ζώνη λεπιοειδή δομή.

11 8 Διακρίθηκαν 11 λέπια που έχουν σαν αποτέλεσμα τις συνεχείς επαναλήψεις των στρωματογραφικών ενοτήτων και τη μεγάλη τους επιφανειακή εξάπλωση. Ζώνη Γαβρόβου-Τριπόλεως Η ζώνη αυτή αποτελούσε κατά τη διάρκεια της ιζηματογένεσης ένα ύβωμα που χώριζε την Ιόνια από την Πινδική αύλακα- Η ιζηματονένεση είναι νηριτική και υφαλογόνα από το Τριαδικό έως το Ανώτερο Ηώκαινο. Οι ασβεστόλιθοι που αποτέθηκαν είναι σκοτεινοί-τεφροί έως μαύροι κατά τόπους λατυποπαγείς και πλούσιοι σε απολιθώματα. Μία ενδο-ηωκαινική εμφάνιση μικρών βωξιτικών οριζόντων δείχνει ότι η ζώνη αυτή χέρσευσε για ένα μικρό διάστημα και στη συνέχεια ξαναβυθίστηκε. Ακολούθως αποτέθηκε ο φλύσχης έως το Κατώτερο Μειόκαινο (πάχος 2000m). Είναι μαρνάίκός και ξεχωρίζει από το φλύσχη της Ιονίου ζώνης από τις μεγάλες κροκάλες κερατολίθων (που προέρχονται από τη ζώνη Πίνδου) που περιέχει. Αν και γενικώς ο φλύσχης τοποθετείται σύμφωνα επί της ασβεστολιθικής πλατφόρμας υπάρχουν θέσεις όπου πιστοποιήθηκε ένα παλαιοανάγλυφο (π.χ. όρος Κλόκοβα). Επίσης σε άλλες θέσεις κροκάλες από Ηωκαινικούς ασβεστόλιθους βρίσκονται μέσα σε αποθέσεις του φλύσχη. Προς τα ανατολικά η ζώνη Γαβρόβου-Τριπόλεως χωρίζεται από τη ζώνη Πίνδου με μία από τις μεγαλύτερες επωθήσεις του Ελληνικού χώρου την «Επώθηση της Πίνδου». (Δούτσος Θ., Σημειώσεις για το μάθημα «Γεωλογία Ελλάδος, Πανεπιστήμιο Πατρών).

12 ΠΛΕΙΟΠΛΕΙΣΤΟΚΑΙΝΙΚΑ ΙΖΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΤΕΤΑΡΤΟΓΕΝΕΙΣ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ Η λεκάνη των Πατρών έχει επιμήκη εκτεταμένη ανάπτυξη με ανατολικό όριο τους δυτικούς πρόποδες του Παναχαϊκού και δυτικό τις ακτές του Ιονίου. Νότια περιορίζεται από τις επιφανειακές εμφανίσεις του φλύσχη της ζώνης Γαβρόβου- Τριπόλεως. Η περιοχή είναι ήπια μορφολογικά με παρουσία επιμηκών λοφοειδών εξάρσεων μέγιστου ύψους 200m. Από λιθοστρωματογραφική άποψη η σχεδόν ήπια μορφολογία της περιοχής σε συνδυασμό με τη μικρή προς Νότο μέση κλίση των ιζημάτων (10-30 ) περιορίζουν την παρατήρηση μόνο στους επιφανειακούς ορίζοντες που αποκαλύπτονται στις φυσικές τομές του ποταμού Πείρου και των παραποτάμων του. Συνεπώς, για την πληρέστερη από λιθοστρωματογραφικής πλευράς, διάκριση των διαφόρων οριζόντων χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία που προέκυψαν από μεγάλο αριθμό γεωτρήσεων (Ρόζος Δ. και Κούκης Γ., 1990). Η δημιουργία της Πατραϊκής-Κορινθιακής λεκάνης τοποθετείται γεωχρονολογικά στο Ανώτερο Πλειόκαινο. Τα περιβάλλοντα ιζηματογένεσης δημιουργούν ιζήματα με μεγάλη ποικιλία κοκκομετρικής διαβάθμισης αλλά και λιθολογικής σύστασης. Με βάση τα αποτελέσματα των ερευνητικών εργασιών, το γενικό σύνολο των σχηματισμών αποτελείται στην πλειοψηφία του από ποτάμιες αποθέσεις που υπέρκεινται σύμφωνα επί λιμνοθαλάσσιων αποθέσεων που εμφανίζονται στα δυτικά της λεκάνης. Ωστόσο προς το νότιο τμήμα της λεκάνης έχουμε πλευρική μετάβαση των ποτάμιων αποθέσεων προς τα αλουβιακά ριπίδια. Τα αδρομερή κλαστικά υλικά είχαν πηγή τροφοδοσίας από το νότο και τα αλοΐ'βιακά περιβάλλοντα συνδέονται με την ζώνη της Πίνδου. Γύρω από τους όγκους των σχηματισμών της ζώνης Τριπόλεως αποτίθενται ποταμολιμναία ιζήματα. Οι Zellilides et.al., (1988), διαχώρισαν τις ενότητες των Πλειοπλειστοκαινικών σχηματισμών στις παρακάτω πέντε λιθοφάσεις, με βάση κριτήρια ιζηματολογικά, στρωματογραφικά και παλαιοντολογικά: Λιθοφάση Α, αποτελούμενη από θαλάσσιες αποθέσεις χρώματος τεφρού. Σχηματίστηκαν σε αβαθές περιβάλλον και η ηλικία τους είναι Ανω-Πλειοκαινική.

13 10 Την φάση αυτή δομούν κυρίως ιλυώδεις άργιλοι αλλά και πολύ λεπτόκοκκες άμμοι που παρουσιάζουν συμπαγή, άστρωτη δομή. Λιθοφάση Β. Πρόκειται επίσης για ιλυώδεις αργίλους γκρι χρώματος αλλά με μεγαλύτερο ποσοστό λεπτόκοκκης έως αδρόκοκκης άμμου. Το περιβάλλον απόθεσης είναι κύρια λιμναίο, ενώ μικρή συμμετοχή υλικού προέρχεται από ποτάμια κανάλια. Η δομή τους είναι συμπαγής με ελασμάτωση και σκαφοειδή διασταυρούμενη στρώση. Λιθοφάση C. Συνίσταται από ποτάμιες αποθέσεις κίτρινου κυρίως χρώματος. Διαρθρώνονται στρωματογραφικά με λεπτόκοκκους ιλυώδεις άμμους και ιλυώδεις αργίλους στην βάση τους και μεταβαίνουν σε κροκαλοπαγη και άμμους με φτωχή διαβάθμιση και διαφορετική ιζηματολογική δομή. Οι κατώτεροι ορίζοντες παρουσιάζουν συμπαγή δομή με οριζόντια στρώση, ενώ οι ανώτεροι ελασμάτωση και σκαφοειδή διασταυρούμενη στρώση στην άμμο. Ένα επιπλέον χαρακτηριστικό είναι ότι από αυτή τη λιθοφάση γενικά λείπουν τα απολιθώματα που παρατηρούνται στις δύο πρώτες. Μόνον κατά τόπους και κυρίως στον κατώτερο ορίζοντα της εντοπίζονται φυτικά απολιθώματα. Λιθοφάση D. Συνίσταται από κροκαλοπαγη. Πρόκειται για αποθέσεις περιβάλλοντος αλλουβιακών ριπιδίων χωρίς διαβάθμιση και στρώση και με συνδετικό υλικό αμμούχο. Τα απολιθώματα απουσιάζουν εντελώς. Λιθοφάση Ε. Δομείται από αποθέσεις ποτάμιων περιβαλλόντων. Έχει χρώμα ερυθρό και πρόκειται για σχηματισμούς με εναλλαγές κροκαλοπαγών, άμμων και ιλύων. Παρουσιάζουν σκαφοειδή διασταυρούμενη στρώση. Ο Κατριβέσης (2003), ύστερα από την στατιστική επεξεργασία γεωτεχνικών δεδομένων από τους Πλειοπλειστοκαινικούς-Τεταρτογενείς σχηματισμούς της περιοχής της πόλης των Πατρών που προήλθαν από γεωτεχνικές γεωτρήσεις, πενετομετρήσεις και δοκιμές Cross-Hole, αλλά και λαμβάνοντας στοιχεία από την λιθοστρωματογραφική διάρθρωση των εδαφικών σχηματισμών σε χάρτη κλίμακας 1:10.000, ταξινόμησε τους υπεδαφικούς σχηματισμούς σε τέσσερις κύριες γεωτεχνικές-τεχνικογεωλογικές ενότητες: Ενότητα I, που αποτελείται από παράκτια μαλακή άργιλο και ιλύ. Ενότητα II, την οποία δομούν αλλουβιακές αποθέσεις μικτής φάσης.

14 11 Ενότητα III, οι σχηματισμοί της οποίας έχουν Πλειστοκαινική ηλικία και αποτελούνται από τεφρές-καστανότεφρες στιφρές αργίλους και ιλύες. Ενότητα IV, που αποτελεί τα Πλειοκαινικά-Πλειστοκαινικά ιζήματα του μαργάίκού υποβάθρου. ΠΛΕΙΟ-ΠΛΕΙΣΤΟΚΑΙΝΙΚΑ ΙΖΗΜΑΤΑ Έχουν χωριστεί, όπως έχει αναφερθεί, σε θαλάσσιους, λιμνοθαλάσσιους ή λιμναίους σχηματισμούς. Πρόκειται για υποκίτρινες έως τεφρές αργιλόμαργες, αμμούχες αργίλους κίτρινου χρώματος, συνήθως λεπτόκοκκους εύθρυπτους ψαμμίτες, λεπτόκοκκες και μεσόκοκκες άμμους, χαλαρά έως συνεκτικά κροκαλοπαγή καθώς και ασβεστιτικές μάργες. Σύμφωνα με τις επί τόπου παρατηρήσεις του Δ. Ρόζου (1989) τα παραπάνω ιζήματα διαχωρίζονται σε δύο κύριους ορίζοντες, τους κατώτερους και τους ανώτερους. Κατώτεροι ορίζοντες. Αποτελούνται από ιλυώδεις αργίλους, αργιλοϊλύες και αμμοϊλύες με εναλλαγές κατά την κατακόρυφο αλλά και με πλευρικές αποσφηνώσεις. Είναι σχηματισμοί μελανότεφρου χρώματος με εγκλείσματα οστράκων ή θραυσμάτων τους (απολιθώματα) και παρουσιάζουν συνήθως υψηλή πλαστικότητα. Με βάση στοιχεία γεωτρήσεων οι ορίζοντες αυτοί έχουν πάχος μεγαλύτερο από 110 m. Καλύπτουν συνήθως τα υποκείμενα μέλη των Πλειο-Πλειστοκαινικών ιζημάτων και δεν εμφανίζονται επιφανειακά, με εξαίρεση το βορειοδυτικό άκρο της λεκάνης (περιοχή Κ. Αχαΐας). Εντοπίζονται σε μικρά βάθη, περίπου μέτρα, κάτω από τα κατώτερα μέλη των ανώτερων οριζόντων. Ανώτεροι Ορίζοντες. Αρχίζουν με εναλλαγές αργιλομαργών με άμμο, κροκαλολατυπών με άμμο και αργιλοϊλύων με λεπτούς φακούς συνεκτικού ψηφιτοκροκαλοπαγούς. Οι παραπάνω λιθολογικές μονάδες παρουσιάζουν συχνά πλευρικές μεταβολές

15 12 ωστόσο επικρατούν τόσο κατά την κατακόρυφο, όσο και κατά την οριζόντια, τα κροκαλοπαγή με άμμο και η αργιλοϊλύς. Ακολουθούν εναλλαγές αργιλομαργών, μαργών, άμμων και ενστρώσεις ψηφιτοκροκαλών και χαλίκων με άμμο και αργιλοϊλύ που χαρακτηρίζονται και αυτές από συχνές πλευρικές μεταβολές. Προς τα πάνω ακολουθούν εναλλαγές αργιλομαργών με άμμο ασθενούς έως μέτριας διαγένεσης και αυξημένο ποσοστό κροκαλών. Τοπικά το ποσοστό των κροκαλών υπερτερεί δίνοντας ψηφιτοκροκαλοπαγή μικρού πάχους και ασθενούς έως μέτριας συνεκτικότητας. Παλαιοντολογικές μελέτες που να προσδιορίζουν την ηλικία και τις συνθήκες απόθεσης των κατώτερων οριζόντων δεν υπάρχουν. Οσον αφορά όμως τους ανώτερους ορίζοντες έχει δειχθεί ότι είναι Ανω-Πλειστοκαινικής ηλικίας αποθέσεις σε περιβάλλον αβαθούς θάλασσας. (Φρυδάς, 1987). Πρέπει εδώ να αναφερθεί ότι με την κατασκευή των σηράγγων της Ευρείας Παράκαμψης της πόλης των Πατρών, έργο το οποίο φιλοξενήθηκε κυρίως μέσα στους σχηματισμούς των, κατά τον Ρόζο, ανώτερων οριζόντων, μελετήθηκαν και έγιναν γνωστά πολλά επιπλέον στοιχεία που αφορούσαν τις τεχνικογεωλογικές τους ιδιότητες ΑΡΓΙΛΟΜΑΡΓΑΪΚΟΙ-ΜΑΡΓΑΪΚΟΙ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ Τα λεπτομερή Πλείο-Πλειστοκαινικά ιζήματα τα οποία δομούν την περιοχή έρευνας, αποτελούν ένα σχηματισμό που τόσο στον Ελληνικό όσο και τον και τον Διεθνή επιστημονικό χώρο αντιμετωπίζεται με διαφορετικά κριτήρια κατάταξης ανάμεσα στον γεωλόγο και τον μηχανικό, αλλά και μέσα σε επιστήμονες συναφούς κλάδου. Έχει επικρατήσει ο όρος μάργα να είναι ο πιο διαδεδομένος για να χαρακτηρίσει αυτούς τους σχηματισμούς. Βέβαια η ονοματολογία αυτή αναφέρονταν κύρια στην στιφρότητα και βασικά στο χρώμα που ήταν το κίτρινο. Πρόσφατα, γίνεται προσπάθεια από πολλούς φορείς και επιστήμονες να ολοκληρωθεί η καταγραφή και ταξινόμηση σύμφωνα με τις ιδιότητες τους. Για τον λόγο αυτό παρουσιάζονται μετέπειτα, βιβλιογραφικές αναφορές που αφορούν την.«μάργα».

16 13 Η μάργα, με βάση την πετρογραφική ορολογία είναι ένα χαλαρό πέτρωμα κύρια νεογενούς ηλικίας, ασβεστολιθικής (ασβεστιτικής) σύστασης, που περιέχει όμως σε σημαντική αναλογία και αργιλικό υλικό κλαστικής προέλευσης (Χατζηπαναγιώτου 1997). Το ασβεστιτικό υλικό είναι οργανογενούς προέλευσης. Από την άλλη, πολλοί ερευνητές προσδίδουν σε αυτό χημική σύσταση. Συχνή είναι και η παρουσία διαφόρων πετρογενετικών ορυκτών όπως του χαλαζία, των αστρίων, του μαρμαρυγία και των αμφιβόλων, που προέρχονται από την διάβρωση των προϋπαρχόντων πετρωμάτων. Επιπλέον, χαρακτηριστική είναι η συμμετοχή των οξειδίων του σίδηροι», καθώς ο συνδυασμός τους με τα αργιλικά ορυκτά είναι ένας παράγοντας συγκόλλησης των κόκκων. Η μάργες επίσης είναι κατά κανόνα πλούσιες σε θραύσματα και κελύφη απολιθωμάτων. Τα κλαστικά ή μηχανικά ιζήματα είναι προϊόντα φυσικής-μηχανικής αποσάθρωσης των πετρωμάτων. Στην ομάδα αυτή κυριαρχεί το κλαστικό υλικό, δηλαδή οι κόκκοι ορυκτών τα θραύσματα πετρωμάτων και σπανιότερα το υπολειμματικό υλικό (Κοντόπουλος,1999). Το κλαστικό υλικό αποκολλήθηκε από το μητρικό πέτρωμα και στην συνέχεια μεταφέρθηκε κυρίως με την βοήθεια του νερού, του αέρα και του πάγου στην λεκάνη ιζηματογένεσης όπου και αποτέθηκε. Τα ιζήματα αυτά διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες: τα χονδρόκοκκα (κροκάλες, λατύπες και χαλίκια), τα μεσόκοκκα (κυρίως άμμοι) και τέλος τα λεπτόκοκκα αργιλικά ιζήματα που συνίστανται από αργίλους και ιλύες. Σύμφωνα με το Αμερικάνικο σύστημα ταξινόμησης, το μέγεθος των πεπλατυσμένων σωματιδίων της αργίλου είναι μικρότερο από 0,002 mm (Κούκης & Σαμπατακάκης. 2002). Ωστόσο το όριο αυτό προκαλεί πολλές φορές σύγχυση. Ανεξάρτητα της χημικής σύστασης, στην γεωτεχνική εφαρμόζεται το πιο πάνω όριο για να καθορίσει το μέγεθος της στερεάς φάσης των αργιλικών ιζημάτων και των εδαφών. Αντίθετα, όταν ο όρος άργιλος χρησιμοποιείται με την καθαρή του ορυκτολογική σύσταση, αναφέρεται μόνο στα σωματίδια που είναι ορατά και μη από το μικροσκόπιο και αφορά στην κατάταξη τους στην ομάδα των αργιλικών ορυκτών. Τις περισσότερες φορές το ποσοστό των σωματιδίων μεγέθους αργίλου και το ποσοστό αργιλικών ορυκτών είναι ποσότητες εντελώς διαφορετικές μεταξύ τους και αυτό φαίνεται από τον υπολογισμό της ενεργότητας. Αναφορικά με τις χημικές διεργασίες παραγωγής του ασβεστιτικού υλικού, πρέπει να αναφερθεί ότι σε αυτή την περίπτωση συμμετέχει ο ζωικός και φυτικός

17 14 οργανικός κόσμος που ζει και πεθαίνει μέσα στο νερό. Μετά τον θάνατο τους, τα λείψανα των οργανισμών αποτίθενται, συγκεντρώνονται και αποτελούν υλικά συστατικά των πετρωμάτων. Λόγω αναγωγικών φαινομένων, στον πυθμένα των θαλασσών, λιμνοθαλασσών ή των λιμνών όπου συμβαίνουν αυτά, συσσωρεύονται θειικά άλατα ως χημικά και μετατρέπονται σε ανθρακικά με το φαινόμενο της αποθείωσης. Με την μέχρι τώρα εμπειρία από τεχνικά έργα, οι αργιλομαργαϊκοι και μαργαϊκοί σχηματισμοί κατατάσσονται στην κατηγορία «σκληρών εδαφών-μαλακών βράχων». Δηλαδή πρόκειται για γεωλογικά υλικά ενδιάμεσης συμπεριφοράς, που έχει ερευνηθεί ότι παρουσιάζουν ένα εύρος αντοχών σε ανεμπόδιστη θλίψη, από 0.5 μέχρι 25 KPa. Η αντοχή τους, γενικά, μεταβάλλεται ανάλογα με την περιεκτικότητα σε CaCoa και αντιστρόφως ανάλογα προς την περιεκτικότητα σε άργιλο. Επιπλέον παράγοντες που επηρεάζουν την συμπεριφορά της μάργας και έχουν καταγραφεί μετά από αστοχίες κατά το στάδιο κατασκευής είναι (Καβουνιδης, 1986): Το είδος του αργιλικού ορυκτού, διότι αργιλικά ορυκτά όπως π.χ. ο μοντμοριλλονίτης προκαλούν μεγάλου βαθμού διογκώσεις στην δομή τους. Ο βαθμός αποσάθρωσης επίσης, μειώνει την συνοχή του πετρώματος με αποτέλεσμα την αλλοίωση της δομής και την επακόλουθη ελλάτωση της διατμητικής αντοχής. Η απώλεια της υγρασίας ιδίως τους καλοκαιρινούς μήνες, προκαλεί αύξηση των ενεργών τάσεων. Αποτέλεσμα είναι η δημιουργία των εξαγωνικών δομών ξηρασίας. Η προστερεοποίηση λόγω των γεωλογικών διεργασιών και η ιδιότητα των αργιλικών ορυκτών να «καταγράφουν» στις εσωτερικές δομές τους το πεδίο τάσεων που αποτέθηκαν, έχει ως αποτέλεσμα την πλευρική διόγκωση με την αφαίρεση πλευρικών τάσεων, αφού οι πλευρικές επιτόπου τάσεις είναι μεγαλύτερες από τις κατακόρυφες. Το φαινόμενο αυτό μειώνεται με το βάθος.

18 15 Οι μαργάίκοί σχηματισμοί είναι γενικά ψαθυροί σε ξηρή κατάσταση, αλλά όταν έρθουν σε επαφή με το νερό γίνονται αρκετά πλαστικοί. Βέβαια είναι υλικά λιγότερο πλαστικά από τις αργίλους. Έχουν αρκετά προχωρημένο βαθμό διαγένεσης παρουσιάζοντας χαρακτήρα καλά συγκολλημένου πετρώματος. Το χρώμα τους κυμαίνεται από τεφρό-κυανότεφρο ως κίτρινο ή καστανό, ανάλογα με το περιβάλλον απόθεσης. Ένα επιπλέον μακροσκοπικό γνώρισμα τους είναι ο αναβρασμός όταν έρθουν σε επαφή με διάλυμα HC1 (λόγω της συμμετοχής του ανθρακικού ασβεστίου), ενώ επίσης κολλούν στα χέρια όταν διαβραχούν ΔΙΛΛΟΥΑΚΟΙ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΟΛΟΚΑΙΝΙΚΕΣ ΑΠΟΘΕΣΕΙΣ Οι ανώτεροι ορίζοντες των Πλειο-Πλειστοκαι νικών ιζημάτων καλύπτονται στη μεγαλύτερη έκταση της λεκάνης από νεότερες αποθέσεις Τεταρτογενούς ηλικίας. Συνίστανται από διλλουβιακούς σχηματισμούς και αλλουβιακές προσχώσεις. Διλλουβιακοί Σχηματισμοί: o Μεικτές φάσεις από πολυγενή χαλαρά κροκαλοπαγή, αργίλους, άμμους, μάργες και πυριτικά θραύσματα αποσάθρωσης των ραδιολαριτών με κοκκινοπηλό. Το πάχος τους φτάνει τα μερικά μέτρα. o Αδρομερή ημισυνεκτικά έως συνεκτικά υλικά από κροκαλοπαγή, φτωχά διαβαθμισμένα, ποτάμιας προέλευσης και λατυποπαγή κλιτυών συγκεκολλημένα με ροδόχρωμο συνδετικό υλικό. o Λεπτομερείς χαλαρές έως ημισυνεκτικές αποθέσεις από αργίλους, ιλύες και άμμους ποταμολιμναίας προέλευσης ή ερυθρά αργιλομιγή άμμο αιολικής προέλευσης. Το πάχος τους είναι 10 m. o Παλιές αποθέσεις από πολί'γενές χαλαρό κροκαλοπαγές με, κατά θέσεις, παρεμβολές αργιλομιγούς άμμοι. Εμφανίζεται με σχεδόν οριζόντια ψευδοστρώση.

19 16 Ολοκαινικές Αποθέσεις: o Παλιές αλλουβιακές αποθέσεις. Κροκαλοπαγή με αμμώδεις ή ιλυώδεις φακούς και ασθενώς συγκεκολλημένα λατυποπαγή. Πάχος μέχρι 10 in. o Παλιοί και σύγχρονοι κώνοι κορημάτων από ασβεστολιθικά, κυρίως, θραύσματα. Το πάχος τους είναι μερικά μέτρα. o Πλευρικά ασβεστολιθικά κορήματα. Αναπτύσσονται κυρίως στους πρόποδες πρανών με ισχυρή κλίση. Το πάχος τους είναι μερικά μέτρα επίσης. o Ελουβιακός μανδύας από πηλούς ή αργιλοαμμώδη υλικά. Έχει πάχος και αυτός λίγα μέτρα. o Σύγχρονες προσχώσεις. Αποτελούνται από αποθέσεις κοιλάδων, καθώς και από ποταμοχειμαρρώδεις αποθέσεις. Τα υλικά που τις αποτελούν είναι, κυρίως, αργιλοαμμώδη και ασύνδετες (ή με ασθενή συγκόλληση) κροκάλες και χάλικες. Έχουν πάχος αρκετά μέτρα. Επίσης περιλαμβάνουν ριπίδια κροκαλών με ενστρώσεις και φακούς λεπτομερέστερων υλικών των οποίων το πάχος είναι δεκάδες μέτρα. o Λιμνοθαλάσσιες, περιλίμνιες και σε τέλματα αποθέσεις, από ιλύ και αργιλοαμμώδη υλικά. Το πάχος τους είναι αρκετά μέτρα. o Παράκτιοι σχηματισμοί από άμμους. Στο βορειοδυτικό όριο του νομού σχηματίζουν θίνες, πολλές φορές ύψους μέχρι 10 in, και εύρους από 50 μέχρι 2000 m. 3.2 ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Το γεωλογικό υπόβαθρο της περιοχής έρευνας δομείται από Πλειοπλειστοκαινικά λετπομερή ιζήματα, κυρίως αργίλους και μάργες, τα οποία καλύπτονται από αδρομερείς σχηματισμούς ποταμοχερσαίας έως χερσαίας

20 17 προέλευσης. Πρόκειται για υλικά αναβαθμίδων που εμφανίζονται με τη μορφή χαλαρών κροκαλοπαγών ή εναλλαγών ψηφιδοκροκαλοπαγών οριζόντων, άμμων και αργίλων. Τα υλικά αυτά καλύπτουν συνήθως σύμφωνα ή ασύμφωνα τις αργίλους/μάργες, αναλόγως της δράσης των ρηγμάτων της περιοχής (συνιζηματογενών ή μη). Σχήμα 3.2 Σύμφωνη επαφή αργιλομαργών του υποβάθρου και ψηφιδοκροκαλοπαγών Τα ψηφιδοκροκαλοπαγή έχουν κυμαινόμενο πάχος, χαμηλή έως μέτρια συνεκτικότητα και εναλλάσσονται με άμμους και αργίλους καστανέρυθρου χρώματος. Επειδή έχουν σημαντική υδροπερατότητα και χαμηλή-μέτρια συνεκτικότητα, οι εκσκαφές που έγιναν για τη διαμόρφωση των οικοπέδων των μονοκατοικιών και η δημιουργία τεχνητών πρανών πίσω από τις κατοικίες είχαν σαν επακόλουθο την δημιουργία εδαφικών καταπτώσεων, οι οποίες με την πάροδο του χρόνου θα εξελίσσονται σε μεγαλύτερες. Υποκείμενοι σχηματισμοί είναι οι καστανοκίτρινοι αμμοιλυώδεις, που βαθύτερα γίνονται περισσότερο αργιλώδεις, σχηματισμοί του υποβάθρου. Οι σχηματισμοί αυτοί είναι ευαποσάθρωτοι, μέτρια συνεκτικοί και πρακτικά στεγανοί (οι αργιλικές μάργες παρουσιάζουν συντελεστή υδροπερατότητας της τάξης k=10-8 m/sec). Γενικά οι παραπάνω τεχνικογεωλογικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή έρευνας ευνοούν την εκδήλωση περιστροφικών ολισθήσεων και εδαφοροών. Στο παράρτημα βλέπουμε και τον αντίστοιχο χάρτη.

21 18 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ-ΤΕΚΤΟΝΙΚΟ ΚΑΘΕΣΤΩΣ 4.1 ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ Στην ευρύτερη περιοχή της Βορειοδυτικής Πελοποννήσου η δυναμική φόρτιση που επιφέρουν οι συχνοί, ως επί το πλείστον αβαθείς και συνήθως μεγάλου μεγέθους σεισμοί στους διάφορους γεωλογικούς σχηματισμούς που τη δομούν συχνά προκαλεί εκτός από τα άμεσα αποτελέσματα στις κατασκευές και την εκδήλωση δευτερογενών φαινομένων (κατολισθήσεις, καταπτώσεις, ρευστοποιήσεις) που παρουσιάζουν ενδιαφέρον από γεωτεχνικής πλευράς, καθώς πλήττουν οικισμούς και τεχνικά έργα. (Ρόζος, 1989). Στην περιοχή του δυτικού Κορινθιακού κόλπου, σύμφωνα με τον Τσελέντη (1997), υπάρχουν δύο περιοχές με ιδιαίτερα υψηλή σεισμικότητα. Η πρώτη βρίσκεται ανατολικά από την λίμνη Τριχωνίδα με διεύθυνση Β-Ν και στην οποία οι σεισμοί οφείλονται σε μηχανισμούς ανάστροφης αλλά και οριζόντιας κίνησης. Η δεύτερη περιοχή βρίσκεται στο στενό Ρίου-Αντιρρίου που αποτελεί ρηξιγενή ζώνη με διεύθυνση ΒΑ/κή. Οι περισσότεροι εστιακοί μηχανισμοί δείχνουν κανονικά ρήγματα με διεύθυνση Β-Ν. Πρέπει να τονιστεί ότι η τάφρος αυτή δρα σαν ζώνη μετασχηματισμού ανάμεσα στον Κορινθιακό και τον Πατραϊκό κόλπο. Οι Δρακόπουλος et al., (1987), μελετώντας σειρά σεισμών της περιόδου γύρω από το στενό του Ρίοι», διακρίνουν διάφορα κέντρα συγκεκριμένης σεισμικότητας στις περιοχές Κορινθιακού, Πατραϊκού και Ρίου-Αντιρρίου. Σε ακτίνα 60 Km από το στενό του Ρίου, διαπιστώνουν μεγάλη πυκνότητα σεισμών κυρίως στις ακτές του δΐ'τικού Κορινθιακού μέχρι την περιοχή Ακράτας- Γαλαξιδίου. Στον Πατραϊκό καταγράφουν σεισμικό κενό.

22 19 Σχήμα 4.1 Κατανομή των επικέντρων σεισμών σε απόσταση μίας μοίρας από την Πάτρα κατά τα έτη (πηγή Αστεροσκοπίο Αθηνών) Οι ίδιοι ερευνητές καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι, γενικά στην περιοχή αυτή, η περίοδος επανάληψης σεισμού μεγέθους 6,2 R είναι 50 χρόνια, ενώ για σεισμούς μεγαλύτερους από 7 R δίνουν περίοδο επανάληψης ίση με 65 χρόνια. Ακόμα δέχονται με βάση τις διαστάσεις των ρηγμάτων στην περιοχή και με την χρήση εμπειρικών μεθόδων, ότι το αναμενόμενο μέγιστο μέγεθος σεισμού σε περίπτωση ενεργοποίησης της κύριας ρηξιγενούς γραμμής στην περιοχή είναι 6,6 R. Οι Doutsos & Poulimenos (1992)., υπολόγισαν ύστερα από ανάλυση 170 μεσοσκοπικών ρηγμάτων στο δυτικό τμήμα της ζώνης διάρρηξης του Κορινθιακού -Πατραϊκού, ότι το μέγεθος των σεισμών που συμβαίνουν κατά μήκος αυτών είναι 5 και 6.7 R. Παράλληλα ο χρόνος επανεργοποίησης των ρηγμάτων διαφέρει από 80 έως 1690 χρόνια.

23 20 Γενικά, διαπιστώνεται ότι η περιοχή ανήκει στις πλέον βεβαρημένες από πλευράς σεισμικότητας περιοχές στην Ελλάδα. Το Υπουργείου Δημοσίων Έργων για την θωράκιση των μεγάλων αστικών και μη περιοχών, ίδρυσε τον Οργανισμό Αντισεισμικού Σχεδιασμού και Προστασίας για να παρουσιάζει συγκεντρωμένα και ομογενοποιημένα: την κατάταξη των ρηγμάτων μιας περιοχής σε ανενεργά, πιθανώς ενεργά, ενεργά και σεισμικά. την κινηματική, τα γεωμετρικά και δυναμικά χαρακτηριστικά των ενεργών και σεισμικών ρηγμάτων. τις περιοχές αναμενόμενων ή ενεργών κατολισθήσεων, καταπτώσεων και ερπυσμού. τις παράκτιες ζώνες όπου παρατηρούνται ανοδικές ή καθοδικές κινήσεις. ΝΕΟΣ ΧΑΡΤΗΣ ΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΕΠΙΚΥΝΔΗΝΟΤΗΤΑΣ Σχήμα 4.2 Χάρτης σεισμικής επικινδυνότητας (Ε.Α.Κ. 2000).

24 21 Σύμφωνα με τον ΕΑΚ-2000 και τις μετέπειτα τροποποιήσεις του η ευστάθεια φυσικών ή τεχνητών πρανών κατά τον σεισμικό κραδασμό, ελέγχεται με θεώρηση των ακολούθων πρόσθετων ενεργών επιταχύνσεων που δρουν στην εδαφική μάζα. όπου Οριζόντια: h Κατακόρυφη: V είναι η σεισμική επιτάχυνση σχεδιασμού του πρανούς, που λαμβάνεται ίση με 0.5α για φυσικά πρανή (όπου α=0,24g για την περιοχή έρευνας). Η επιτάχυνση που χρησιμοποιήθηκε στους υπολογισμούς ανάλυσης ευστάθειας των φυσικών πρανών και στους υπολογισμούς ευστάθειας των προτεινόμενων έργων, με βάση τα προαναφερθέντα, θεωρήθηκε ίση με 0,12g (οριζόντια) και ίση με 0,06g (κατακόρυφη). Επίσης η ευστάθεια των φυσικών πρανών ελέγχθηκε με προσδιορισμό της δυσμενέστερης επιφάνειας ολίσθησης και εξασφάλιση συντελεστή ασφαλείας τουλάχιστον ίσου με 1 όπως ορίζει ο ΕΑΚ. 4.2 ΤΕΚΤΟΝΙΚΟ ΚΑΘΕΣΤΩΣ ΤΗΣ ΕΥΡΥΤΕΡΗΣ ΠΟΛΗΣ ΤΩΝ ΠΑΤΡΩΝ. Στη Βορειοδυτική Πελοπόννησο οι σχηματισμοί της ζώνης Ωλονού-Πίνδου βρίσκονται επωθημένοι με τη μορφή καλυμμάτων πάνω σε ιζήματα της ζώνης Γαβρόβου-Τριπόλεως.Η έντονη τεκτονική δράση έχει προκαλέσει τη δημιουργία επάλληλων τεκτονικών λεπίων κυρίως στη μετωπική περιοχή του καλύμματος, τα οποία χαρακτηρίζουν από τεκτονικής πλευράς τη ζώνη αυτή (Ρόζος, 1991). Στο μεταορογενετικό στάδιο, με το οποίο σχετίζεται η ενεργός τεκτονική της περιοχής, η Πελοπόννησος διαχωρίζεται από την ηπειρωτική Ελλάδα (Κατώτερο Πλειόκαινο). Στο Μέσο Πλειόκαινο λόγω της δράσης ΔΒΔ διευθυνόμενων ρηγμάτων δημιουργείται η λεκάνη Πάτρας-Κορίνθου. Στο Ανώτερο Πλειόκαινο η λεκάνη τροποποιείται και χωρίζεται σε τρεις υπολεκάνες: λεκάνη Πατραϊκού, Ρίου και Κορινθιακού εξαιτίας της δράσης ΒΑ διεύθυνσης ρηγμάτων μετασχηματισμού. Η ύπαρξη των δύο αυτών ομάδων ρηγμάτων πιστοποιήθηκε και από τους Φερεντίνος et.al. μετά από υποθαλάσσια έρευνα στην περιοχή του Πατραϊκού

25 22 κόλπου (1985). Επιπλέον διαπίστωσαν ότι το σύστημα ρηγμάτων με διεύθυνση ΔΒΔ-ΑΝΑ εμφανίζεται πιο ενεργό, ελέγχει τη βαθυμετρία του κόλπου και συμφωνεί με αντίστοιχα ενεργά ρήγματα στον Κορινθιακό. Το δεύτερο σύστημα, διεύθυνσης ΒΑ-ΝΔ, διακόπτει τα ΔΒΔ-ΑΝΑ ρήγματα οριοθετώντας ανεξάρτητα τεμάχη φλοιού που αναπτύσσουν ιδιαίτερα συστήματα διάρρηξης σε ανταπόκριση των εφελκυστικών τάσεων. Οι Δούτσος et.al. (1985) αναφέρουν ότι οι τάφροι Αν. Πατραϊκού (Ρίο-Αντίρριο) και Κορινθιακού σχηματίστηκαν με διαφορετικό τρόπο από γεωδυναμική άποψη. Έτσι, το τεκτονικό βύθισμα του Ρ ίου-αντιρρίου οφείλεται στην επαναλειτουργία προϋπαρχόντων ρηγμάτων διεύθυνσης ΒΑ-ΝΔ, λόγω του βυθίσματος της Προαπούλιας ζώνης κάτω από την Πελοπόννησο, ενώ ο Κορινθιακός δημιουργήθηκε ανεξάρτητα από τις παλιές δομές ακολουθώντας μια εφελκυστική τάση ΒΒΑ-ΝΝΔ διεύθυνσης που επηρέασε όλη την Αιγιακή περιοχή. Επιπλέον οι Δούτσος et.al. (1985) θεωρούν ότι η ύπαρξη κανονικών ρηγμάτων με κύρια διεύθυνση ΔΒΔ-ΑΝΑ και δευτερεύουσες ΒΒΔ-ΝΝΑ και ΒΒΑ-ΝΝΔ έχει σαν αποτέλεσμα μία επέκταση της περιοχής της τάξης του 10% και την διευθέτηση των μεταλπικών ιζημάτων σε τεκτονικά τεμάχη που χωρίζονται από σειρά λιστρικών ρηγμάτων. Ειδικά στην περιοχή του Ρίου, τα κυριότερα ρήγματα έχουν διεύθυνση ΒΑ-ΝΔ μέχρι ΑΒΑ-ΔΝΔ, ενώ απαντούν και ρήγματα με διευθύνσεις ΒΒΔ-ΝΝΑ και ΔΒΔ- ΑΝΑ. Εδώ, το συνολικό ποσοστό της τεκτονικής επέκτασης φθάνει το 30%. Οι ίδιοι οι συγγραφείς αναφέρουν ότι πολλά από τα ρήγματα με διεύθυνση ΑΒΑ- ΔΝΔ και ΔΒΔ-ΑΝΑ κάμπτονται και αποκτούν διεύθυνση Α-Δ, η οποία είναι εμφανής στην περιοχή της Πανεπιστημιούπολης της Πάτρας. Για την ίδια περιοχή, οι Δούτσος et.al. (1988) αναγνωρίζουν ότι τα ΔΒΔ ρήγματα αλληλεπιδρούν ή επικρατούν του συστήματος των ρηγμάτων ΒΒΔ και ΑΒΑ διεύθυνσης που οφείλονται στη γενική ανύψωση πίσω από το μέτωπο της ορογένεσης κι έχουν σχηματίσει την ΑΒΑ διεύθυνσης τάφρο του Ρίου-Αντιρρίου. Η τάφρος αυτή συνδέει τις τάφρους του Πατραϊκού και Κορινθιακού, που έχουν διεύθυνση ΔΒΔ, σαν μεταθετικό ρήγμα. Ο Ρόζος (1991) μετά από φωτογεωλογική μελέτη των Πλειο-Πλειστοκαινικών ιζημάτων του Ν.Αχαΐας διέκρινε οκτώ (8) επιμέρους περιοχές με βάση κυρίως τα

26 23 γεωμορφολογικά δεδομένα. Συγκεκριμένα, στην ευρύτερη περιοχή κατασκευής του έργου (περιοχή Πάτρας-Ρίου) διέκρινε με βάση ροδόγραμμα 142 ασυνεχειών, τρεις κύριες διεί'θύνσεις διάρρηξης: Β 40-50, Β και Β Σχήμα4.3 Χάρτης των διαρρήξεων που απαντούν στους Πλειο- Πλειστοκαινικούς σχηματισμούς της ευρύτερης περιοχής του έργου και αντίστοιχο ροδόγραμμα (Ρόζος, 1991). Διαπιστώνεται ότι το ισχυρότερο τεκτονικό σύστημα συμπίπτει με τους κύριους άξονες ακτογραμμής και τα όρια της νεογενους λεκάνης με το αλπικό υπόβαθρο. Τα ρήγματα αυτά είναι τα σημαντικότερα της περιοχής, όπως αυτό που οριοθετεί τις δυτικές παρυφές του Παναχαϊκού.

27 24 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΙΣ 5.1 ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΩΝ Έχει επικρατήσει μεταξύ των γεωλόγων και των μηχανικών η χρήση του όρου κατολίσθηση κατολίσθηση για την περιγραφή του φαινομένου που συνίσταται στην προς τα κάτω κίνηση τμήματος βραχομάζας ή αποσαθρωμάτων κατά μήκος μιας εδαφικής επιφάνειας πρανούς. OSchusterτο 1978 περιόρισε τον όρο στην ομάδα εκείνη των μετακινήσεων πρανών όπου λαμβάνει χώρα διατμητική θραύση κατά μήκος μιας καθορισμένης επιφάνειας ή κατά μήκος πολλών επιφανειών. Η κατολίσθηση προκαλείται από τις κινήσεις πρανών, στα οποία αστοχία συμβαίνει κατά μια συγκεκριμένη επιφάνεια ή κατά συνδυασμό επιφανειών. Τα υλικά των κατολισθήσεων από άποψη περιεχόμενης υγρασίας μπορούν να διακριθούν μακροσκοπικά σε : Ξηρά, όταν δεν παρατηρείται κάποιο ποσοστό υγρασίας Διαβρεγμένα, όταν περιέχουν ποσοστό υγρασίας αλλά στη μάζα τους δεν κυκλοφορεί ελεύθερα νερό Υγρά(διαποτισμένα), όταν περιέχουν υψηλό ποσοστό υγρασίας, το νερό ρέει μέσα από τη μάζα τους και συμπεριφέρονται μερικώς ως υδαρά ή ακόμα όταν περιέχουν πολύ μεγάλες ποσότητες νερού, ώστε να έχουν συμπεριφορά ρευστού.

28 25 Οι βασικοί λόγοι που οδηγούν στην εκδήλωση μιας κατολίσθησης είναι οι εξής : Αύξηση των διατμητικών τάσεων Οι διατμητικές τάσεις μπορεί να αυξηθούν από τις διαδικασίες που οδηγούν στην απομάκρυνση της πλευρικής υποστήριξης, από την επιβολή επιπρόσθετου φορτίου, από παροδικές γήινες τάσεις αποτέλεσμα σεισμών ή εκρήξεων και από την καμπύλωση ή ανύψωση των εδαφικών επιφανειών, οφειλόμενες σε διαδικασίες εξέλιξης του ανάγλυφου της γης. Μείωση της αντοχής Πιθανόν να οφείλεται στην παρουσία ασυνεχειών εντός της εδαφική ή βραχώδους μάζας ή ακόμα και στην ύπαρξη υλικών τα οποία από τη φύση τους παρουσιάζουν σχετικά μικρή αντοχή ή η αντοχή τους ελαττώνεται από τις συνηθισμένες διαδικασίες, όπως η διάβρωση τους από το νερό. ΠΡΟΥΠΟΘΕΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΜΙΑΣ ΕΔΑΦΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΣΤΙΣ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΙΣ η βαρύτητα είναι η δύναμη που κατέχει πρωτεύοντα ρόλο. η ταχύτητα της κίνησης πρέπει να είναι σχετικά μεγάλη (ο ερπυσμός δεν μπορεί να συμπεριληφθεί στα κατολισθητικά φαινόμενα). η κίνηση μπορεί να εκδηλώνεται με πτώση ή ολίσθηση ή ροή. η ζώνη ή το επίπεδο της κίνησης δεν ταυτίζεται με γεωλογικό ρήγμα. η κίνηση πρέπει να γίνεται προς τα κάτω και προς τα έξω με δημιουργία ελεύθερης επιφάνειας (με την έννοια αυτή στις κατολισθήσεις δεν συμπεριλαμβάνονται οι καθιζήσεις). το μετακινούμενο υλικό έχει καθορισμένα όρια και συνήθως αποτελεί περιορισμένο τμήμα μιας ορεινής ή λοφώδους έκτασης. μετακινούμενο υλικό περιλαμβάνει μέρος του μανδύα αποσάθρωσης των πετρωμάτων ή μέρος το μητρικού πετρώματος ή ακόμα και τα δύο. ολισθήσεις που οφείλονται σε φαινόμενα παγετού συνήθως δεν συμπεριλαμβάνονται στις κατολισθήσεις.

29 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΩΝ Κάθε κατολίσθηση μπορεί να ταξινομηθεί και να περιγραφεί από δύο ονόματα (Varnes 1978). Το πρώτο περιγράφει τον τύπο της κίνησης και το δεύτερο περιγράφει το είδος του υλικού. Στον πίνακα που ακολουθεί δίνεται η πρόσφατη υποδιαίρεση η οποία στηρίχθηκε αρχικά, στις ταξινομήσεις κατά Varnes (1978), Hutchinson (1988) και αναπτύχθηκε περαιτέρω στα πλαίσια του προγράμματος EPOCH (πρόγραμμα για την μελέτη των κατολισθήσεων στη Ευρώπη). Σύμφωνα με τον Dikau et al, (1996), η ταξινόμηση αυτή είναι κατάλληλη για τις κατολισθήσεις στην Ευρώπη. Τύπος υλικού Τύπος κίνησης Υπόβαθρο Εδάφη Κορήματα Γαίες Πτώσεις Πτώσεις βράχων Πτώσεις κορημάτων Πτώσεις γαιών Ανατροπές Ανατροπές βράχων Ανατροπές κορημάτων Ανατροπές γαιών Ολισθήσεις - καθίζηση βράχων Καθίζηση Καθίζηση γαιών κυκλικές μεταθετικές Ολίσθηση βράχων κορημάτων Ολισθήσεις κορημάτων Ολισθήσεις γαιών Πλευρικές Εκτάσεις Έκταση βράχων Έκταση κορημάτων Έκταση γαιών Ροές Ροή βράχων Ροή κορημάτων Ροή γαιών (ή ροή ιλύος) Σύνθετες Συνδυασμός δύο ή περισσότερων κύριων τύπων μετακινήσεων Σχήμα 5.1 Σύντομη ταξινόμηση των κατολισθητικών κινήσεων Varnes (1978), Cruden & Varnes,(1996)

30 27 Αναλυτικότερα τα είδη κατολισθητικών κινήσεων σύμφωνα με την παραπάνω ταξινόμηση είναι τα ακόλουθα: Πτώσεις (Falls) : Πρόκειται για την αποκόλληση τμήματος εδάφους ή βράχου από απότομο πρανές κατά μήκος μιας επιφάνειας με μικρή ή σχεδόν μηδενική διατμητική αντοχή. Η κίνηση του υλικού γίνεται μέσω κύλισης και αναπήδησης. Ανατροπές (Topples): Η κίνηση οφείλεται σε τάσεις οι οποίες προκαλούν περιστροφή προς τα εμπρός, γύρω από ένα σημείο ή άξονα που εντοπίζεται κάτω από το κέντρο βάρους της βραχώδους ή εδαφικής μάζας που επηρεάζεται. Στη συνέχεια τμήματα αποχωρίζονται από την υπόλοιπη μάζα, αναπηδώντας και πέφτοντας προς τα κατάντη του πρανούς. Το φαινόμενο μπορεί σταδιακά να εξελιχθεί σε πτώση ή ολίσθηση της μετακινούμενης μάζας, ανάλογα με την γεωμετρία της επιφάνειας αποχωρισμού, και τον προσανατολισμό των ασυνεχειών. Στα σχήματα που ακολουθούν παρουσιάζονται περιπτώσεις πτώσεων βράχων και ανατροπών βράχων. Σχήμα 5.2 Πτώσεις Βράχων

31 28 Σχήμα 5.3 Ανατροπές Βράχων Ολισθήσεις (Slides): Πρόκειται για την προς τα κάτω κίνηση εδαφικής ή βραχώδους μάζας και κυρίως λαμβάνει χώρα κατά μήκος επιφανειών θραύσης ή σχετικά λεπτών ζωνών διάτμησης. Η κίνηση αρχικά, δεν εκδηλώνεται ταυτόχρονα σε όλη την επιφάνεια αστοχίας. Ο όγκος της μετακινούμενης μάζας μεγεθύνεται από την αρχική περιοχή τοπικής αστοχίας. Συχνά τα πρώτα σημάδια μετακίνησης είναι ρωγμές στην αρχική επιφάνεια του εδάφους, κατά μήκος της οποίας θα διαμορφωθεί το κύριο μέτωπο της ολίσθησης. Η μετακινούμενη μάζα ολισθαίνει πέρα από τον πόδα της επιφάνειας θραύσεις, καλύπτοντας την αρχική εδαφική επιφάνεια στο πρανές, η οποία τελικά μεταπίπτει σε επιφάνεια διαχωρισμού. Ο Varnes (1978) διαχώρισε τις ολισθήσεις σε περιστροφικές και μεταθετικές. Οι περιστροφικές ολισθήσεις ή κυκλικές ολισθήσεις κινούνται κατά μήκος μιας κεκλιμένης επιφάνειας αστοχίας η οποία είναι κοίλη προς τα πάνω Σχήμα 5.4(Α), Σχήμα5.5(Β). Όταν η επιφάνεια αστοχίας έχει προφίλ κυκλικό ή κυκλοειδές, η κινηματική υπαγορεύει ότι η μετακινούμενη μάζα θα κινηθεί κατά μήκος της επιφάνειας θραύσης έχοντας υποστεί μικρή εσωτερική παραμόρφωση. Ο άξονας της κυκλικής επιφάνειας είναι παράλληλος στον άξονα γύρω από τον οποίο η μάζα ολισθαίνει.. Συνήθως ολισθήσεις με κυκλική επιφάνεια θραύσης, συμβαίνουν σε ομοιογενή υλικά και κυρίως σε επιχώματα. Τα φυσικά πρανή συνήθως αποτελούνται από μη ομοιογενή υλικά, συνεπώς σε τέτοια υλικά η κίνηση ακολουθεί προϋπάρχουσες επιφάνειες ανομοιογένειας, ή επιφάνειες ασυνεχειών. Οι μεταθετικές ολισθήσεις Σχημα 5.4(B), Σχήμα 5.5(Α) αφορούν σε μια μετακινούμενη μάζα η οποία ολισθαίνει κατά μήκος μιας επίπεδης ή

32 29 κυματοειδούς επιφάνειας θραύσης. Οι μεταθετικές ολισθήσεις είναι γενικά μικρότερου βάθους από τις περιστροφικές. Ο λόγος βάθος προς μήκος της επιφάνειας ολίσθησης είναι. Οι μεταθετικές ολισθήσεις σε βραχώδη πρανή καλούνται ολισθήσεις τεμαχών ή επίπεδες ολισθήσεις Σχήμα 5.7 Hoek & Bray (1981). Η επιφάνεια αστοχίας μπορεί να δημιουργείται από δύο ασυνέχειες οι οποίες προκαλούν την μετακίνηση της μάζας που περικλείεται από αυτές προς τα κατάντη κατά μήκος του ίχνους τομής τους, σχηματίζοντας μία σφήνα Σχήμα 5.6. Παρόμοιας μορφής μετακινούμενες μάζες μπορεί να ορίζονται από μία ασυνέχεια η οποία διαμορφώνει το κύριο μέτωπο της ολίσθησης, και μια άλλη η οποία διαμορφώνει την αστοχία επίπεδης μορφής. Ο τύπος της κίνησης εξαρτάται τελικά από τον προσανατολισμό της ελεύθερης επιφάνειας του πρανούς και τη σχέση της με τις ασυνέχειες της βραχόμαζας Hocking (1976), Cruden (1978). Σχήμα5.4 (α) Περιστροφική ολίσθηση βράχου (β) Μεταθετική ολίσθηση γαιών (Varnes, 1978) Σχήμα 5.5 Παραδείγματα (Α) μεταθετικής ολίσθησης και (Β) κυκλικής ολίσθησης (Nilsen et. al., 1979)

33 30 Σχήμα 5.6 Αστοχία μορφής σφήνας. Σχήμα 5.7 Αστοχία επίπεδης μορφής ολίσθησης. Μια σημαντική διαφορά μεταξύ των παραπάνω υποδιαιρέσεων είναι ότι οι περιστροφικές ολισθήσεις, με την κίνησή τους τείνουν να ισορροπήσουν και πάλι τη μετακινούμενη μάζα, ενώ οι μεταθετικές ολισθήσεις συνεχίζουν ανεξέλεγκτα, ιδιαίτερα αν η επιφάνεια αποκόλλησης έχει μεγάλη κλίση. Καθώς η μεταθετική ολίσθηση εξελίσσεται, η μετακινούμενη μάζα μπορεί να σπάσει, ιδιαίτερα αν η ταχύτητα ή η περιεκτικότητα σε νερό αυξηθούν. Εκτάσεις (Spreads): Είναι κινήσεις οι οποίες χαρακτηρίζονται από πλευρικές εκτάσεις συνεκτικών υλικών, τα οποία υπέρκεινται μαλακών υλικών. Διακρίνονται σε εκτάσεις βράχων Σχήμα 5.8 και σε εκτάσεις ρευστοποίησης. Οι εκτάσεις βράχων απαντούν σε ισχυρά διερρηγμένες βραχόμαζες, και συχνά σχετίζονται με κάθηση της διερρηγμένης μάζας όταν υπόκεινται πιο μαλακά υλικά. Συχνά δεν είναι δυνατή η αναγνώριση μια επιφάνειας ολίσθησης στο υπόβαθρο, ούτε μιας πλήρως προσδιορισμένης ζώνης πλαστικής ροής. Οι εκτάσεις ρευστοποίησης δημιουργούνται σε ευαίσθητες αργίλους και ιλύες οι οποίες έχασαν την αντοχή τους και η δομή τους έχει καταστραφεί. Σχήμα 5.8 Εκτάσεις βράχων χωρίς καλώς ορισμένη επιφάνεια διάτμησης ή ζώνη πλαστικής ροής (Varnes, 1978).

34 31 Ροές (Flows): Τα φαινόμενα τα οποία χαρακτηρίζονται από συνεχείς κινήσεις στο χώρο, ανήκουν στην συγκεκριμένη κατηγορία Σχήμα 5.9. Οι επιφάνειες διάτμησης είναι μικρής έκτασης και συνήθως δεν διατηρούνται. Από άποψη κινηματικής η κίνηση θα μπορούσε να συγκριθεί με ιξώδη ροή. Σχήμα 5.9 Ροή ξηρής άμμου (Varnes, 1978). Σύνθετη (Complex) : Ο Varnes πρότεινε αυτή την κατηγορία για να κατατάξει τις κινήσεις εκείνες οι οποίες είναι το αποτέλεσμα του συνδυασμού δύο ή περισσότερων από τις παραπάνω πέντε κατηγορίες. Ο Dikau (1996) σημειώνει ότι όλες οι κατολισθήσεις περιλαμβάνουν περισσότερους από έναν τύπους κινήσεων οι οποίοι είτε δρουν ταυτόχρονα, σε διαφορετικά μέρη της επιφάνειας θραύσης, είτε εξελίσσονται προς τα κάτω, είτε με τον χρόνο εξελίσσονται σε διαφορετικές διαδικασίες ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗΣ Η ταχύτητα μετακίνησης μιας κατολίσθησης είναι παράμετρος που σχετίζεται άμεσα με τις επιπτώσεις που έχει μια κατολίσθηση σε ανθρώπινες ζωές, βλάβες κτιρίων και τεχνικών έργων, κ.τ.λ οι πιθανές βλάβες που μπορούν να προκληθούν από κατολισθήσεις σύμφωνα με τις επτά κατηγορίες ταχύτητας δίνονται στον Πίνακα 2. Θα πρέπει εδώ να σημειωθεί ότι όσο πιο γρήγορη είναι η ταχύτητα μιας μετακίνησης τόσο μεγαλύτερες και εντονότερες είναι οι απώλειες και οι επιπτώσεις. Φυσικά, δεν πρέπει να παραλείψουμε πως ο προσδιορισμός

35 32 της ταχύτητας μετακίνησης μιας μάζας είναι δύσκολο να πραγματοποιηθεί, καθώς συχνά παρατηρείται διαφορετική ταχύτητα στα διάφορα στάδια εξέλιξης ή ακόμα και στα διάφορα τμήματα της ολίσθησης. Ακόμα πιο δύσκολος γίνεται ο προσδιορισμός της ταχύτητας όταν πρόκειται για σύνθετου τύπου κατολισθήσεις αφού κάθε τύπος μπορεί να έχει τη δική του ταχύτητα. Στον πίνακα 1 βλέπουμε την κλίμακα μετακίνησης και στον πίνακα 2 βλέπουμε πιθανές βλάβες ανάλογα με την ταχύτητα μετακίνησης. Χαρακτηρισμός Ταχύτητας Τυπική Ταχύτητα Εξαιρετικά Αργή <16 mm/year Πολύ Αργή >16 mm/year Αργή >1 τ 6 m/year Μέτρια >1 3 m/month Γρήγορη >1,8 m/hour Πολύ Γρήγορη >3 m/min Εξαιρετικά Γρήγορη > 5 m/sec Πίνακας 5.1: Κλίμακα ταχύτητας μετακίνησης (Από ΚΟΥΚΗΣ - ΣΑΜΠΑΤΑΚΑΚΗΣ, 2007 Κατηγορία ταχύτητας Πιθανές βλάβες μετακίνησης 7 Καταστροφές κτιρίων λόγω έντονων μετακινήσεων ή πρόσκρουσης της μετακινούμενης μάζας, ττολλοί θάνατοι, απίθανη η ύπαρξη επιζώντων. 6 Μερικοί θάνατοι, περιορισμένος χρόνος για ασφαλή φυγή όλων των κατοίκων. 5 δυνατή η ασφαλής φυγή των κατοίκων. Σπίτια, εγκαταστάσεις και δίκτυα υποδομής με μεγάλες βλάβες. 4 Μερικές από τις προσωρινές εγκαταστάσεις είναι δυνατό να διατηρηθούν. 3 Δυνατή η λήψη μέτρων προστασίας κατά την ενεργοποίηση. Μερικές φορές καλά σχεδιασμένες εγκαταστάσεις μπορεί να διατηρηθούν με κατάλληλη συντήρηση, αν δεν υπάρξει ξαφνική επιτάχυνση της κίνησης. 2 Μερικές από τις μόνιμες κατασκευές παραμένουν ανέπαφες 1 Η μετακίνηση προσδιορίζεται μόνο με ενόργανες μετρήσεις λόγω του μικρού μεγέθους της. Οι κατασκευές δεν υφίστανται βλάβες, όταν λαμβάνονται τα κατάλληλα μέτρα. Πίνακας 5.2:Πιθανές βλάβες ανάλογα με την ταχύτητα μετακίνησης (Από ΚΟΥΚΗΣ - ΣΑΜΠΑΤΑΚΑΚΗΣ, 2007)

36 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΟΙ ΟΠΟΙΟΙ ΕΛΕΓΧΟΥΝ ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ Το φαινόμενο των κατολισθήσεων προκαλείται από την συνδυασμένη δράση πολλών και διαφορετικών μεταξύ τους παραγόντων. Μερικοί από τους παράγοντες επιδρούν για μεγάλο χρονικό διάστημα, ενώ άλλοι επιδρούν περιοδικά και αποτελούν το έναυσμα για την εκδήλωση του φαινομένου. Σύμφωνα με το UNESCO Working Party on World Landslide Inventory WP/WLI 1990, δεν είναι σωστή η χρήση του όρου αίτια κατολισθήσεων αλλά συνθήκες και διεργασίες οι οποίες οδηγούν στην αλλαγή του καθεστώτος ισορροπίας του πρανούς. Τέτοιοι παράγοντες είναι: οι συνθήκες εδάφους οι γεωμορφολογικές διαδικασίες οι φυσικές διεργασίες οι ανθρωπογενείς παράγοντες (Popescu M. 1996)

37 Πίνακας 5.3 Παράγοντες που ελέγχουν μια κατολίσθηση 34

38 ΑΠΟΚΛΙΣΙΟΜΕΤΡΑ Χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο και την παρακολούθηση των οριζόντιων μετακινήσεων του εδάφους με το βάθος και η χρήση τους σε θέσεις κατολισθήσεων έχει σαν κύριο σκοπό : Τον ακριβή εντοπισμό του βάθους ολίσθησης Την ακριβή μέτρηση της ταχύτητας μετακίνησης Τη λειτουργικότητα και αποτελεσματικότητα των μέτρων προστασίαςαποκατάστασης Τον προληπτικό έλεγχο ασφάλειας και την έγκαιρη προειδοποίηση σε περιπτώσεις σημαντικών κατολισθήσεων που επηράζουν σημαντικά γραμμικά έργα (αυτοκινητόδρομοι, σιδηροδρομικές γραμμές, αγωγή αερίου κ.λ.π. ) ΜΕΤΡΑ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΣΗΣ Τα μέτρα προστασίας (remedial measures) έχουν ως βασικό στόχο την πρόληψη των κατολισθητικών φαινομένων, οπότε αναφερόμαστε σε προληπτικά μέτρα, και την αποκατάσταση ή σταθεροποίηση μιας κατολισθητικής κίνησης, οπότε αναφερόμαστε σε μέτρα αποκατάστασης ή σταθεροποίησης. Στη συνέχεια της εργασίας, τα μέτρα προστασίας διακρίνονται σε αυτά που λαμβάνονται για τα βραχώδη πρανή και σε αυτά που λαμβάνονται για τα εδαφικά πρανή, αν και παρουσιάζουν πολλές ομοιότητες, ενώ συχνά εμπλέκονται μεταξύ τους. Η συνοπτική απεικόνιση των δύο κατηγοριών δίνεται στα παρακάτω σχήματα.

39 36 Σχήμα 5.10 Συνοπτική παρουσίαση μέτρων βραχωδών πρανών(από ΚΟΥΚΗΣ - ΣΑΜΠΑΤΑΚΑΚΗΣ, 2007). Σχήμα 5.11 Συνοπτική παρουσίαση μέτρων εδαφικών πρανών(από ΚΟΥΚΗΣ ΣΑΜΠΑΤΑΚΑΚΗΣ, 2007). 5.2 Η ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΗ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΑΣ Η περιοχή που εκδηλώθηκε η κατολίσθηση έχει ιστορικό παλαιοτέρων μετακινήσεων οι οποίες ουδέποτε στο παρελθόν αντιμετωπίστηκαν με ορθολογικό τρόπο με αποτέλεσμα η κατάσταση σήμερα να έχει επιδεινωθεί σημαντικά.

40 37 Τα κυριότερα αίτια εκδήλωσης της κατολίσθησης ήταν τα εξής: η διάνοιξη της δημοτικής οδού έγινε σε παλαιότερα ολισθημένα υλικά και αποσαθρωμένα υλικά, χωρίς τη χρήση εξυγιαντικής στρώσης και κατάλληλων υλικών υπόβασης-βάσης για την κατασκευή της οδού. η κατασκευή των μονοκατοικιών ανάντη της οδού διατάραξε τα φυσικά πρανή, απογύμνωσε κάθε είδους βλάστηση και φόρτισε περαιτέρω την στέψη της κατολίσθησης. η χρήση των υλικών εκσκαφών (τεχνητές επιχωματώσεις) για τη δημιουργία προαύλιου χώρου στις μονοκατοικίες και η απόρριψη μερικών εξ αυτών στα πρανή της οδού φόρτισε περαιτέρω την στέψη και το σώμα της κατολίσθησης. η κατείσδυση των ομβρίων γινόταν μέσα στο σώμα της κατολίσθησης, όπως και ο εμποτισμός της κατολισθαίνουσας μάζας με υγρά λύματα που προέρχονται από τους βόθρους που λειτουργούν για την εξυπηρέτηση των μονοκατοικιών. η πλευρική διήθηση υπεδαφικών νερών μαζί με τα όμβρια κατέληγαν μέσω της κατολισθαίνουσας μάζας στο επίχωμα της οδού. Με αυτό τον τρόπο μειώνονταν οι μηχανικές αντοχές των υλικών του επιχώματος της οδού, ενώ ταυτόχρονα αυξάνονταν οι υδατικές πιέσεις των εδαφικών πόρων στη θεμελίωση και στο επίχωμα της οδού. η συνεχής φόρτιση του επιχώματος της οδού μετά από κάθε αστοχία με ακατάλληλα υλικά για την έδραση της οδού, τα οποία δεν είχαν την κατάλληλη διαβάθμιση και συμπύκνωση, καθώς και η επαναλαμβανόμενη φόρτιση της οδού με ασφαλτοστρώσεις και τσιμεντοστρώσεις. Η ενεργοποίηση του μηχανισμού μετακίνησης των εδαφικών μαζών προήλθε μετά από παρατεταμένες βροχοπτώσεις και είχε σαν αποτέλεσμα την εμφάνιση τοξοειδών ρωγμών στο επίχωμα της οδού και στα ανάντη πρανή, οι οποίες «έφτασαν» μέχρι τον προαύλιο χώρο των μονοκατοικιών και την εκδήλωση κατολίσθησης με μορφή περιστροφικής ολίσθησης. Η ολίσθηση εξελίχθηκε εν συνεχεία σε ροή εδαφών που μετακινήθηκαν από το κύριο σώμα της ολίσθησης

41 38 με κατάληξη την οδό, ενώ η οδός παρουσίασε σε πολλά σημεία εκτεταμένες καθιζήσεις. Σχήμα 5.12 Αστοχία Περιοχής Μελέτης Στην παραπάνω φωτογραφία βλέπουμε την περιοχή της αστοχίας μας η οποία καταλαμβάνει μια έκταση 4 στρεμμάτων περίπου, ενώ το μήκος της οδού που καταστράφηκε φτάνει τα 150 μέτρα περίπου, με τα σοβαρότερα προβλήματα θραύσεων να εντοπίζονται σε τμήμα της οδού μήκους 50 μέτρων περίπου, όπου οι θραύσεις έχουν επεκταθεί κατάντη-βδκά της οδού. Σε αυτό το τμήμα μετρήθηκαν κατακόρυφες μετακινήσεις της τάξης των 2 μέτρων περίπου.

42 39 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η περιοχή μελέτης βρίσκεται στην περιοχή Βελβιτσίων Πατρών και γενικότερα έχει ιστορικό εκδήλωσης κατολισθητικών κινήσεων από τις προηγούμενες δεκαετίες. Λόγω των ισχυρών βροχοπτώσεων ο δρόμος αστόχησε για ακόμα μια φορά. Το γεωλογικό υπόβαθρο της περιοχής όπου ανήκει στην ευρύτερη περιοχή της πόλης των Πατρών συνίσταται κατά κύριο λόγο από σχηματισμούς που ανήκουν στη ζώνη Ωλονου- Πίνδου καθώς και στη ζώνη Γαβρόβου-Τριπόλεως. Υπερκείμενες αυτών των σχηματισμών είναι ιζηματογενείς σειρές του Πλειο- Πλειστοκαίνου και Τεταρτογενείς αποθέσεις. Συγκεκριμένα η περιοχή έρευνας δομείται από Πλειοπλειστοκαινικά λεπτομερή ιζήματα, κυρίως αργίλους και μάργες, τα οποία καλύπτονται από αδρομερείς σχηματισμούς ποταμοχερσαίας έως χερσαίας προέλευσης. Πρόκειται για υλικά αναβαθμίδων που εμφανίζονται με τη μορφή χαλαρών κροκαλοπαγών ή εναλλαγών ψηφιδοκροκαλοπαγών οριζόντων, άμμων και αργίλων. Επίσης η περιοχή μας βρίσκεται σε ζώνη μεγάλης επικινδυνότητας. Τέλος η κατολίσθησή μας είναι περιστροφική και για να παρθούν τα κατάλληλα μέτρα πρέπει να γίνουν δειγματοληπτικές γεωτρήσεις.

43 40 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Ά. Τσελέντης, Σύγχρονη Σεισμολογία Γ.Κούκης-Ν. Σαμπατακάκης, Γεωλογία Τεχνικών Έργων Θ.Δούτσος, Γεωλογία Ελλάδος Κ.Βουδούρης, Εκτίμηση της τρωτότητας των υπογείων νερών με τη μέθοδο DRASTIC, η περίπτωση του υδροφορέα της λεκάνης του Γλαύκου Σ. Κουλούρης, Παράμετροι διατμητικής αντοχής στους ανώτερους μαργαϊκούς ορίζοντες του νομού Αχαίας

44 41

45 42