ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΣΥΓΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΥΓΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΕΡΓΩΝ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΣΥΓΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΥΓΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΠΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΡΓΟΥ ΣΕ ΟΡΥΓΜΑ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΟΔΟΠΟΙΪΑΣ «ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΟΔΟΥ ΗΓΟΥΜΕΝΙΤΣΑΣ ΠΡΕΒΕΖΑΣ, ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΚΑΤΑ ΤΜΗΜΑΤΑ, ΥΠΟΤΜΗΜΑ 4: ΚΑΡΤΕΡΙ ΓΕΡΑΚΑΡΙ ΠΑΡΓΑ ΑΠΟ Χ.Θ ΕΩΣ Χ.Θ ,20» ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Συντάξασα ΓΙΑΝΝΕΛΟΥ ΑΛΕΞΑΝΔΡΑ Υπό την επίβλεψη του ΘΕΟΔΩΡΑΚΟΠΟΥΛΟΥ ΔΗΜΗΤΡΙΟΥ Καθηγητή ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ 2013 ΠΑΤΡΑ

2 ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά στο κατασκευαστικό έργο: «Κατασκευή οδού Ηγουμενίτσας Πρέβεζας, βελτίωση κατά τμήματα, υποτμήμα 4: Καρτέρι Γερακάρι Πάργα από Χ. Θ έως Χ. Θ ,20» και πιο συγκεκριμένα εστιάζει στη σχεδίαση και την κατασκευή της οδού στο τμήμα από Χ.Θ ,78 έως Χ.Θ ,78, όπου χρήσθηκε να αντιμετωπισθεί η εξόρυξη ορύγματος. Το πρακτικό μέρος της εργασίας εκπονήθηκε στον ευρύτερο χώρο του εργοταξίου της εταιρείας «ΤΕΡΝΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΒΕΤΕ», η οποία διεκπεραίωσε το συγκεκριμένο κατασκευαστικό έργο ούσα ανάδοχος του έργου, και κατά βάση στην περιοχή όπου λάμβανε μέρος το όρυγμα που μελετήθηκε. Ανεκτίμητη ήταν η συμβολή του επιβλέποντα καθηγητή κ. Θεοδωρακόπουλου Δημητρίου τον οποίο και θα ήθελα να ευχαριστήσω ιδιαίτερα για την πολύτιμη καθοδήγησή του και την άριστη συνεργασία που είχαμε, καθώς η βοήθειά του και οι γνώσεις του φάνηκαν ανεκτίμητες στο να γίνουν πιο κατανοητές τόσο οι έννοιες όσο και οι διαδικασίες που απαιτούνται για τον σχεδιασμό και την μετέπειτα κατασκευή μιας οδού, καθώς και η αντιμετώπιση ενός ορύγματος. Εκτός αυτού, εγκάρδιες ευχαριστίες αποδίδονται επίσης στα κάτωθι στελέχη της εταιρείας ΤΕΡΝΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΒΕΤΕ, και συγκεκριμένα στους κυρίους Τάγκα Θεόδωρο Πολ. Μηχανικό Γεν. Δ/ντή του έργου, Δράκο Οδυσσέα Αναπληρωτή Γενικό Δ/ντή του έργου, Ζουμπούλη Σταύρο Πολ. Μηχανικό εργοταξιάρχη και Παναγόπουλο Χρήστο Τοπογράφο Μηχανικό του έργου, καθώς επίσης και τα στελέχη του Τμήματος Κατασκευής Έργων Πρέβεζας της ΕΥΔΕ ΜΕΔΕ της Γ.Γ. Δημοσίων Έργων, κυρίους Έξαρχο Κων/νο επιβλέποντα Πολ. Μηχανικό, Μαυροπάνο Χρήστο Πολ. Μηχανικό Τ.Ε. και Μπάσιο Απόστολο Εργοδηγό, που συνέβαλαν με την ανιδιοτελή, χρήσιμη και σημαντική βοήθειά τους στην εξοικείωση με τον χώρο τους εργοταξίου, την κατανόηση και την συλλογή όλων των απαραίτητων στοιχείων που χρειάσθηκαν για την εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής εργασίας καθώς επίσης και στην περαιτέρω κατανόηση της πρακτικής διάστασης της κατασκευής του συγκεκριμένου οδικού δικτύου. Τέλος, πολύτιμη ήταν και η βοήθεια των Τροβιά Δήμητρα και Τριγώνη Τερέζα, προπτυχιακών σπουδαστριών στους Πολιτικούς Μηχανικούς, που συνέβαλαν στην συλλογή στοιχείων για την διεκπαιραίωση της παρούσας εργασίας. ii

3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η μελέτη της κατασκευής του οδικού έργου «Κατασκευή οδού Ηγουμενίτσας Πρέβεζας, βελτίωση κατά τμήματα, υποτμήμα 4: Καρτέρι Γερακάρι Πάργα από Χ. Θ έως Χ. Θ ,20». Έμφαση δίνεται στο τμήμα όπου παρουσιάζεται το μεγαλύτερο όρυγμα, δηλαδή από Χ.Θ ,78 έως Χ.Θ ,78. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι, μετά την αναλυτική και ολοκληρωμένη παρουσίαση της μελέτης, να γίνει ο προϋπολογισμός του έργου οδοποιίας. Αρχικά γίνεται αναφορά της περιοχής όπου κατασκευάζεται το οδικό έργο και μια γνωριμία με το υφιστάμενο έργο οδοποιίας. Επίσης, δίνεται ένας γενικότερος ορισμός για το τι είναι το όρυγμα ως έννοια και εν συνεχεία δίνεται ο ορισμός του ορύγματος στην οδοποιία και στο συγκεκριμένο έργο που μελετάται. Πρώτο στάδιο του κυρίως κορμού της διπλωματικής εργασίας είναι η Μελέτη Εφαρμογής της Οδοποιίας, όπου περιλαμβάνονται τα στοιχεία που λήφθηκαν υπόψη, τα σχέδια της προμελέτης, οριζοντιογραφία, μηκοτομή, αλλαγή των επικλίσεων και διατομές, ο γεωμετρικός σχεδιασμός και τέλος μια περιγραφή της πορείας της χάραξης. Στη συνέχεια, περιγράφεται η Γεωτεχνική μελέτη και τα στοιχεία εδάφους του ορύγματος. Δίνονται, αρχικά, τα γενικά στοιχεία της γεωτεχνικής μελέτης, όπως η γεωτεχνική αξιολόγηση, τα γενικά στοιχεία διαμόρφωσης των ορυγμάτων η κλίση εκσκαφής, η δημιουργία εσωτερικού αναβαθμού στο όρυγμα, η τοποθέτηση βραχοπαγίδας, τα μέτρα αποστράγγισης και διευθέτησης των ομβρίων υδάτων και τα μέτρα προστασίας των πρανών της εκσκαφής και οι σεισμολογικοί παράμετροι σχεδιασμού. Λόγω του ότι το όρυγμα αποτελείται ποσοστιαία και από γαιώδη εδάφη, αλλά και από βραχώδη, παρουσιάζεται η μελέτη πρανών γαιωδών ορυγμάτων και βραχωδών ορυγμάτων, όπου μελετάται η προσομοίωση συνθηκών υπογείου ύδατος, σε κάθε μια περίπτωση, και αναλύεται η ευστάθεια των πρανών γαιωδών ορυγμάτων και η ευστάθεια των πρανών βραχωδών ορυγμάτων. Πιο συγκεκριμένα, για την ανάλυση της ευστάθειας των πρανών βραχωδών ορυγμάτων αναφέρονται οι αστοχίες περιστροφικού τύπου, οι δομικές αστοχίες και οι βραχοκαταπτώσεις. Μετά την γενική περιγραφή της σύστασης των εδαφών των ορυγμάτων, περιγράφονται τα του ορύγματος. Παραθέτονται οι τεχνικογεωλογικές συνθήκες γεωλογία της περιοχής, γεωτεχνική έρευνά της, τεκτονική iii

4 δομή της και, τέλος, βαθμονόμηση της βραχόμαζας και ο γεωτεχνικός σχεδιασμός προτείνεται η διαμόρφωση του ορύγματος, δίνονται οι γεωτεχνικοί παράμετροι σχεδιασμού, επιλέγεται το γεωτεχνικό μοντέλο σχεδιασμού και διατομών ελέγχου ευστάθειας και γίνεται ανάλυση της ευστάθειας. Έπειτα, υπολογίζονται οι χωματισμοί, μέσω της μεθόδου των μέσων επιφανειών, και κατασκευάζεται ο πίνακας των χωματισμών. Εν συνεχεία, υπολογίζεται το σύνολό τους και τα επιπλέον κατασκευαστικά στοιχεία, όπως το σκυρόδεμα που απαιτείται για την κατασκευή των τοίχων αντιστήριξης, τα οποία χρησιμοποιούνται, όπως θα αναφερθεί παρακάτω, για τον προϋπολογισμό του έργου οδοποιίας. Παρουσιάζεται, επίσης, η καταλληλότητα των εδαφών για χρήση επιχωμάτωσης. Βασικό στοιχείο της κατασκευής ενός οδικού δικτύου αποτελεί η κατασκευή του, πέρα της μελέτης του. Για το λόγο αυτό παραθέτονται σε μία ολόκληρη ενότητα οι στρώσεις οδοστρωμάτων, για όλους τους τύπους οδοστρωμάτων που χρησιμοποιούνται στο παρόν έργο, τα τεχνικά έργα και γίνεται μια γενική αναφορά στον ηλεκτροφωτισμό, την αποχέτευση αποστράγγιση και την σήμανση. Γίνεται, επίσης, ο υπολογισμός των στοιχείων που χρειάζονται για τον προϋπολογισμό. Τέλος, παρουσιάζεται αναλυτικά με βάση τα στοιχεία που έχουν υπολογιστεί και απαιτούνται για την κατασκευή του έργου οδοποιίας, ο προϋπολογισμός του έργου, με την βοήθεια του τιμολογίου από το ΦΕΚ 205Β. Συμπερασματικά, μπορεί να αναφερθεί ότι έγινε πλήρης η κατανόηση των σταδίων και βημάτων που πρέπει να ακολουθηθούν προκειμένου να ολοκληρωθεί η μελέτη ενός έργου οδοποιίας, από τα σχέδια της προμελέτης μέχρι και την κατασκευή των στρώσεων της ασφάλτου της οδού, καθώς επίσης και ο τρόπος και οι διαδικασίες μέσω των οποίων προκύπτει ο προϋπολογισμός ενός έργου. iv

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Κατάλογος Σχημάτων...ix Κατάλογος Πινάκων... x 1. Εισαγωγή Περί του έργου Η περιοχή Το έργο Το όρυγμα Ορισμός Παρουσίαση ορύγματος μελέτης Μελέτη Εφαρμογής Οδοποιίας Στοιχεία που λήφθηκαν υπόψη Σχέδια προμελέτης Οριζοντιογραφία Μηκοτομή Σχέδια αλλαγής των επικλήσεων του οδοστρώματος Διατομές Οδού Γεωμετρικός Σχεδιασμός Πορεία της χάραξης Γεωτεχνική μελέτη Στοιχεία εδάφους ορύγματος Γενικά στοιχεία γεωτεχνικής μελέτης Γεωτεχνική αξιολόγηση Γενικά στοιχεία διαμόρφωσης ορυγμάτων v

6 Κλίση εκσκαφής Δημιουργία εσωτερικού αναβαθμού στο όρυγμα Τοποθέτηση βραχοπαγίδας (είδος και εύρος) Μέτρα αποστράγγισης και διευθέτησης των όμβριων υδάτων Μέτρα προστασίας των πρανών της εκσκαφής Σεισμολογικές παράμετροι σχεδιασμού Μελέτη πρανών γαιωδών ορυγμάτων Προσομοίωση συνθηκών υπογείου ύδατος Ανάλυση ευστάθειας πρανών γαιωδών ορυγμάτων Μελέτη πρανών βραχωδών ορυγμάτων Προσομοίωση συνθηκών υπογείου ύδατος Ανάλυση ευστάθειας πρανών βραχωδών ορυγμάτων Αστοχίες περιστροφικού τύπου Δομικές αστοχίες Βεαχοκαταπτώσεις Το όρυγμα Τεχνικογεωλογικές συνθήκες Γεωλογία Γεωτεχνική έρευνα Τεκτονική δομή Βαθμονόμηση της βραχόμαζας Αναμενόμενη τεχνικογεωλογική συμπεριφορά Γεωτεχνικός σχεδιασμός vi

7 Προτεινόμενη διαμόρφωση ορύγματος Γεωτεχνικοί παράμετροι σχεδιασμού Επιλογή γεωτεχνικού μοντέλου σχεδιασμού και διατομών ελέγχου ευστάθειας Ανάλυση ευστάθειας Προμέτρηση Υπολογισμός χωματισμών Μέθοδος των μέσων επιφανειών Πίνακας χωματισμών Καταλληλότητα υλικών εκσκαφής για την κατασκευή επιχωμάτων Σύνολο χωματισμών Ειδικές επισημάνσεις Επιπλέον κατασκευαστικά στοιχεία Κατασκευή του οδικού δικτύου Χωματουργικά Οδοστρώματα Τεχνικά έργα Ηλεκτροφωτισμός Αποχέτευση Αποστράγγιση Σήμανση Ασφάλιση Κυκλοφοριακές ρυθμίσεις Στοιχεία για τον προϋπολογισμό Προϋπολογισμός έργου 63 Βιβλιογραφία vii

8 Παράρτημα Α...70 Παράρτημα Β...71 viii

9 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήμα 3.1 Διάταξη πλατύσματος (η κλίση είναι ενδεικτική).. 15 Σχήμα 3.2 Διάταξη βραχοπαγίδας...15 Σχήμα 3.3 Διάταξη τοιχίσκου...16 Σχήμα 3.4 Απόσπασμα της περιοχής του ορύγματος από το τοπογραφικό διάγραμμα της οδού οριζοντιογραφία οδού...22 Σχήμα 3.5 Απόσπασμα της περιοχής του ορύγματος από το γεωλογικό χάρτη (Στοιχεία από τη γεωλογική μελέτη) 24 Σχήμα 3.6 της περιοχής του ορύγματος από τη γεωλογική μηκοτομή (Στοιχεία από τη γεωλογική μελέτη) 26 Σχήμα 3.7 Χαρακτηριστική γεωλογική διατομή του ορύγματος (Στοιχεία από τη γεωλογική μελέτη) 27 Σχήμα 3.8 Απόσπασμα της περιοχής του ορύγματος από τον τεχνικογεωλογικό χάρτη 30 Σχήμα 3.9 Ενδεικτικό σχήμα προτεινόμενης διαμόρφωσης αριστερού (ΒΑ) πρανούς ορύγματος σε διατομή με αναβαθμούς. Διατομή 113 (Χ.Θ ,78)..33 Σχήμα 3.10 Ενδεικτικό σχήμα προτεινόμενης διαμόρφωσης πρανών ορύγματος σε διατομή χωρίς αναβαθμούς. Διατομή 118Β (Χ.Θ ,71)...34 Σχήμα 3.11 Γεωτεχνική τομή σχεδιασμού 1 για το όρυγμα (Γεώτρηση ΓΟ4-6)...37 Σχήμα 3.12 Γεωτεχνική τομή σχεδιασμού 2 για το όρυγμα (Γεωτρήσεις ΓΟ4-7 και ΓΟ4-8)...38 Σχήμα 3.13 Βασικά μεγέθη σε ασυνέχεια με μακροσκοπική τραχύτητα (RocPlane Documentation) 40 Σχήμα 4.1 Διάγραμμα επιφανειών ix

10 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 2.1 Διατομές ορύγματος 10 Πίνακας 3.1 Γενικά στοιχεία γεωτρήσεων...27 Πίνακας 3.2 Στοιχεία προτεινόμενης διαμόρφωσης του ορύγματος 32 Πίνακας 4.1 Πίνακας χωματισμών...47 Πίνακας 4.2 Καταλληλότητα υλικών εκσκαφής για την κατασκευή επιχωμάτων..50 Πίνακας 5.1 Ορύγματα αύξησης πλάτους βαθμίδων πρανών..54 Πίνακας 6.1 Κατηγορίες έργων οδοποιίας βάσει κόστους προϋπολογισμού...63 Πίνακας 6.2 Προϋπολογισμός μελέτης 65 x

11 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Για την καλύτερη κατανόηση τόσο του έργου οδοποιίας πάνω στο οποίο στηρίχθηκε η εργασία, όσο και στην εστίαση που γίνεται στο όρυγμα που κλήθηκε να αντιμετωπιστεί για την κατασκευή της οδού, σημαντική θεωρείται η αναφορά στην περιοχή που εκτελείται το έργο, τα γενικά στοιχεία και χαρακτηριστικά του έργου, αλλά και μια μικρή εισαγωγή στην έννοια του ορύγματος, τόσο σε γενική βάση όσο και πάνω στο συγκεκριμένο που μελετάται ΠΕΡΙ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ Η περιοχή Η Θεσπρωτία, ανήκει στο γεωγραφικό διαμέρισμα της Ηπείρου, και βρίσκεται Βορειοδυτικά της Ελλάδας, στα σύνορα με την γειτονική Αλβανία. Αποτελεί συνδετήριο κρίκο της χώρας μας τόσο με την προαναφερθείσα χώρα, η οποία και αναπτύσσεται ολοένα, όσο και με την Ιταλία, μιας που ο κοντινότερος θαλάσσιος δρόμος από και προς την γείτονα χώρα καταλήγει και έχει ως αφετηρία, αντίστοιχα, το λιμάνι της Ηγουμενίτσας, πρωτεύουσας του νομού Θεσπρωτίας. Επίσης, με την ανάπτυξη και κατασκευή της Εγνατίας οδού, η Θεσπρωτία αποτελεί πλέον σημαντικό οδικό πυρήνα της Ελλάδας, συμπαρασύροντας σε αυτό και όλο το οδικό τμήμα της Ηπείρου. Ο τόπος της Ηπείρου, και γενικότερα η Δυτική Ελλάδα, έχει ανάγκη τόσο την δημιουργία όσο και την βελτίωση των υποδομών καθώς και την απόκτηση ενός σύγχρονου οδικού δικτύου. Η δημιουργία τέτοιων οδικών δικτύων αποτελεί βήμα προς τον εκσυγχρονισμό και φέρνει την χώρα πιο κοντά στην ευρωπαϊκή της προοπτική, μιας που την βοηθά στο να αναπτύξει και να καλυτερεύσει, τόσο ποσοτικά όσο και ποιοτικά, τις εμπορικές και τουριστικές παροχές της χώρας Το έργο Ένα τέτοιο σοβαρό οδικό έργο, το οποίο και κατασκευάζεται τον παρόντα χρόνο στην Βορειοδυτική Ελλάδα, είναι και το έργο «Κατασκευή οδού Ηγουμενίτσας 1

12 Πρέβεζας, βελτίωση κατά τμήματα, υποτμήμα 4: Καρτέρι Γερακάρι Πάργα από Χ. Θ έως Χ. Θ ,20», το οποίο πραγματεύεται και πάνω στο οποίο έχει βασιστεί η παρούσα διπλωματική εργασία. Αφορά σε ένα έργο το οποίο μέσω της Εγνατίας οδού, που αποτελεί έναν από τους μεγαλύτερους αυτοκινητόδρομους της χώρας, θα συνδέει ασφαλέστερα και ταχύτερα τα παράλια της Δυτικής Ελλάδας με την Βόρεια, κυρίως, Ελλάδα. Χαρακτηρίζεται ως ένα από τα πιο σημαντικά σε όλη την Ήπειρο, αφού αναβαθμίζει όλο τον άξονα Ηγουμενίτσας Πρέβεζας και η χρησιμότητα και αποτελεσματικότητά του θα φανεί άμεσα στην τουριστική, οικονομική και αναπτυξιακή πορεία του νομού Θεσπρωτίας. Το μήκος του εκτείνεται στα 15 χιλιόμετρα και το πλάτος του στα 13,5 μέτρα. Περιλαμβάνει 6 ισόπεδες διαβάσεις, καθώς και 6 μεγάλα και 70 μικρά τεχνικά έργα. Ο συνολικός προϋπολογισμός ανέρχεται σε 48,85 εκατομμύρια ευρώ και η χρηματοδότησή του έγινε από το ΠΕΠ Ηπείρου, ενώ τέλος το έργο έχει ενταχθεί στο Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Θεσσαλίας Στερεάς Ελλάδας Ηπείρου » ΤΟ ΟΡΥΓΜΑ Ορισμός Όρυγμα χαρακτηρίζεται γενικά η κατόπιν εκσκαφής σχηματιζόμενη τάφρος που χρησιμοποιείται είτε ως χαράκωμα, είτε ως προσόδευση κατά την αμυντική οργάνωση μιας τοποθεσίας. Η δημιουργία ορυγμάτων είναι αντικείμενο της οχυρωτικής και διακρίνεται ομοίως σε μόνιμο, εκστρατείας και ημιμόνιμο. Στην ειδική περίπτωση ενός έργου οδοποιίας, όπως παρουσιάζεται εδώ, η έννοια του ορύγματος αφορά μια οδό που το κατάστρωμά της βρίσκεται κάτω από το φυσικό έδαφος. Στο όρυγμα υπάρχουν πλευρικοί τάφροι και, εν αντιθέσει του επιχώματος, στο οποίο υπάρχει επένδυση πρανών, στο όρυγμα δεν υπάρχει. Σε επίπεδο διατομών ολόκληρη η επιφάνεια του καταστρώματος βρίσκεται χαμηλότερα από το έδαφος, όπως ενδεικτικά φαίνεται στο Σχήμα 1.1 παρακάτω. 2

13 Παρουσίαση ορύγματος μελέτης Συγκεκριμένα στην παρούσα διπλωματική εργασία το όρυγμα που μελετάται εκτείνεται από την Χ.Θ ,78 έως την Χ.Θ ,78 (χιλιομέτρηση από την προμελέτη της οδοποιίας) της εθνικής οδού Ε55 (Διατομές 106ΟΧ 120) και αποτελεί το μεγαλύτερο όρυγμα που αντιμετωπίζεται σε όλο το μήκος της οδού. Τα υψόμετρα ερυθράς είναι από 145m έως 132.9m περίπου. Το όρυγμα διασχίζει έναν χαμηλό λόφο με μέγιστο υψόμετρο περίπου 167m και είναι αμφίπλευρο. Τα μεγαλύτερα πρανή γενικά προκύπτουν στην ΒΑ πλευρά της οδού, ενώ το μέγιστο ύψος, είναι της τάξης των 25m. Το είδος του εδάφους είναι κατά 80% βραχώδες και αποτελείται κατά 20% από γαιώδες και ημιβραχώδες έδαφος. Περισσότερα σχετικά με την Γεωτεχνική Μελέτη δίνονται στο αντίστοιχο κεφάλαιο. Λεπτομέρειες για το όρυγμα δίνονται επίσης στο κεφάλαιο της Γεωτεχνικής Μελέτης. Παρακάτω υπάρχουν μερικές ενδεικτικές φωτογραφίες της περιοχής μετά την εκχωμάτωση για την κατασκευή της οδού. Εικόνα 1.1 Η περιοχή του ορύγματος μετά την αποψίλωσή του αρχή του ορύγματος. 3

14 Εικόνα 1.2 Η περιοχή του ορύγματος μετά την αποψίλωσή του πέρας του ορύγματος. 4

15 2. ΜΕΛΕΤΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΟΔΟΠΟΙΙΑΣ Αντικείμενο της παρούσας είναι η ΜΕΛΕΤΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΟΔΟΠΟΙΙΑΣ του Έργου «Καρτέρι Γερακάρι Πάργα» από Χ.Θ ,78 μέχρι Χ.Θ ,78. Η Μελέτη Εφαρμογής Οδοποιίας συντάχθηκε βάση στοιχείων που συλλέχθηκαν κυρίως από την Τεχνική, αλλά και από την Γεωτεχνική Έκθεση, του έργου, όπως αυτές πάρθηκαν από το αρχείο του εργοταξίου της εταιρίας ΤΕΡΝΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΒΕΤΕ. Προκειμένου να αρχίσει η κατασκευή των επιμέρους έργων, αλλά και για να ολοκληρωθούν οι υπολειπόμενες μελέτες, όπως αυτές θα παρουσιαστούν παρακάτω, απαραίτητη είναι η έγκριση, πέραν της παρούσας Μελέτης, και του Γεωμετρικού Σχεδιασμού του Έργου ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΟΥ ΛΗΦΘΗΚΑΝ ΥΠΟΨΗ H διαφοροποίηση του συστήματος μελέτη - κατασκευή ξεκινά μετά την έγκριση της αναγνωριστικής μελέτης, στο στάδιο της προμελέτης οδοποιίας. H προμελέτη οδοποιίας αποτελεί τη μελέτη βάσης του διαγωνισμού στο σύστημα μελέτη - κατασκευή, πάνω στην οποία θα στηριχθούν οι μελέτες των προσφορών, οι οποίες είτε θα την υιοθετήσουν, είτε θα την διαφοροποιήσουν σύμφωνα πάντα με τα τεύχη δημοπράτησης του συγκεκριμένου έργου. Η Μελέτη εκπονήθηκε σύμφωνα με τις απαιτήσεις των Συμβατικών Τευχών και ειδικότερα με βάση τα κάτωθι στοιχεία: Την Εγκεκριμένη Οριστική Μελέτη Οδοποιίας Απαραίτητη προϋπόθεση προκειμένου να μεταβεί από την φάση της μελέτης στην φάση της κατασκευής το έργο οδοποιίας. Τους Περιβαλλοντικούς Όρους Οι Περιβαλλοντικοί όροι είναι μείζονος σημασίας για την κατασκευή κάθε είδους τεχνικού έργου, όχι μόνο οδοποιίας. Εκπονείται η μελέτη περιβαλλοντικών επιπτώσεων, προκειμένου να τροφοδοτεί με περιβαλλοντικές παραμέτρους, αλλά και να τροφοδοτείται με τεχνικά στοιχεία ως προς την παράλληλα εκπονούμενη προμελέτη, καθώς και τις προκαταρκτικές μελέτες των κόμβων και των τεχνικών έργων. Το παρόν έργο στηρίχθηκε πάνω στους όρους όπως αυτοί αναφέρονται στην ΚΥΑ ΑΠ οικ /23 Οκτωβρίου

16 Την Αποτύπωση φυσικού εδάφους H προμελέτη της λύσης που επιλέχθηκε στην αναγνωριστική μελέτη εκπονείται πάνω σε τοπογραφικό 1:500 ή 1:1.000, ώστε να υπάρχει επαρκώς ακρίβεια και πληρότητα της μελέτης για τον προσδιορισμό των απαιτούμενων τεχνικών στοιχείων του έργου και της ζώνης κατάληψης. Η λεπτομερής αποτύπωση του φυσικού εδάφους έγινε από τον Ανάδοχο του Έργου. Τις Γεωτεχνικές Μελέτες H Γεωτεχνική Έρευνα και Mελέτη στην επιλεγείσα χάραξη της οδού θεωρείται απαραίτητη να εκπονείται στη φάση αυτής της μελέτης, ώστε να προσδιορίζεται το ουσιαστικό πλαίσιο του διαγωνισμού και τα όρια της ευθύνης του KTE ως προς τη γνώση των γεωτεχνικών δεδομένων. Την Υδραυλική Μελέτη Η εγκεκριμένη Υδραυλική Μελέτη των εγκάρσιων έργων αποχέτευσης αποστράγγισης καθώς και την Γενική Διάταξη των Έργων αποχέτευσης του οδοστρώματος. Τις Μελέτες Τεχνικών Έργων Αφορούν τις εγκεκριμένες Μελέτες Τεχνικών Έργων, όπως τοίχων συγκράτησης καταπτώσεων, ανισόπεδων διαβάσεων κτλ. Εκπονείται προκαταρκτική επεξεργασία της μελέτης των τεχνικών ώστε να διαστασιολογηθούν και τα μεγάλα τεχνικά έργα, καθώς επίσης εκπονείται προκαταρκτική μελέτη κόμβων και παραπλεύρων, προκειμένου να προσδιοριστούν τόσο η γεωμετρία των έργων και η απαιτούμενη ζώνη κατάληψης όσο και τα τεχνικά έργα. Το Όριο Απαλλοτρίωσης Η ζώνη περιοχής μέσα στην οποία κατασκευάζεται το έργο οδοποιίας. Αυτή η περιοχή συνήθως εκτείνεται του παρόντος οδικού δικτύου (όπως αυτό προϋπήρχε στην περίπτωση που μελετάται) και καταπατά γειτονικές της οδού ιδιωτικές περιοχές και χρειάζεται να δοθεί αποζημίωση στους ιδιώτες. Στην παρούσα περίπτωση δεν χρειάστηκε στο κομμάτι που μελετάται να γίνει απαλλοτρίωση. Την Σήμανση Η Γενική Διάταξη των Έργων σήμανσης ασφάλισης. Την Οδική Ασφάλεια 6

17 Οι απαιτήσεις που σχετίζονται με θέματα Οδικής Ασφάλειας τόσο κατά την κατασκευή όσο και κατά την λειτουργία του Έργου. Την Τοπική Κυκλοφορία Την εξυπηρέτηση της τοπικής κυκλοφορίας συμπεριλαμβανομένης και της πρόσβασης σε παρακείμενες ιδιοκτησίες. Τα Λοιπά Θέματα Τα θέματα που διαπιστώθηκαν ύστερα από λεπτομερή αυτοψία. Τα Λοιπά Έργα Τα προσφάτως κατασκευασμένα Έργα στην αρχή του Έργου. Την Γενική Κυκλοφορία Η εξυπηρέτηση της κυκλοφορίας κατά την κατασκευή. Τους Τοπικοί Φορείς Απόψεις των Τοπικών Φορέων. Είναι φανερό από τα παραπάνω ότι η απόφαση για την επιλογή του συστήματος δημοπράτησης θα πρέπει να παρθεί πριν δοθούν εντολές για την εκπόνηση της προμελέτης ΣΧΕΔΙΑ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗΣ Οριζοντιογραφία Το πρώτο στάδιο της Μελέτης είναι η χάραξη του κύριου άξονα της οδού. Στην περίπτωση του ορύγματος, το οποίο είναι το βασικό στοιχείο εδώ, μετά από διερεύνηση και μελέτη αποφασίστηκε η αρτιότερη θέση του άξονα της οδού όπως αυτός θα διέλθει από τη θέση του ορύγματος. Για την επιλογή αυτή λήφθηκαν υπόψη και εξετάστηκαν οι παρακάτω παράγοντες: Τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της χαράξεως (τα οποία και παραθέτονται εν συνεχεία). Η γεωλογία του εδάφους, το οποίο μετά από γεωλογική ανάλυση και μελέτη εκτιμήθηκε στη συγκεκριμένη περιοχή ως κατά 80% αποτελούμενο από βραχώδες έδαφος και κατά το υπόλοιπο 20% από γαιώδες ημιβραχώδες έδαφος. Το κόστος των χωματισμών, ώστε να υπάρξει η οικονομικότερη λύση συναρτήσει τόσο του όγκου των εκχωμάτων που θα προκύψουν, όσο και της ομαλότερης χάραξης του άξονα της οδού. 7

18 Τα απαιτούμενα μικρά ή μεγάλα τεχνικά έργα επί της οδού, όπως αυτά θα εμφανισθούν παρακάτω. Θέματα αποχέτευσης, αποστράγγισης, άρδευσης, φυτεύσεων, μιας που ο άξονας της οδού σχεδιάζεται κοντά σε περιοχή με καλλιέργειες. Θέματα ηλεκτρομηχανολογικών εγκαταστάσεων, σήμανσης, ασφάλισης. Το σχέδιο της οριζοντιογραφίας, καθώς και η κάτοψη της διαμόρφωσης της οδού, δίνεται στο παράρτημα Α στο τέλος της διπλωματικής εργασίας. Αφορά στο σχέδιο Α/Α 11 με αριθμό σχεδίου Ο.6 από Χ.Θ ,66 μέχρι Χ.Θ ,96, σε κλίμακα 1: Μηκοτομή Στο σχέδιο της μηκοτομής περιλαμβάνονται η τομή του άξονα της οδού με το φυσικό έδαφος, η τομή του άξονα της οδού με το κατάστρωμά της, καθώς και η ερυθρά γραμμή που παριστάνει την υψομετρική θέση του άξονα της οδού. Επίσης στο σχέδιο αυτό παρατηρούνται εύκολα και οι ανωφέρειες και κατωφέρειες θετική ή αρνητική κλίση του τμήματος της οδού στην κατά μήκος τομή και σε ποιά σημεία η οδός είναι ισόπεδη το κατάστρωμά της δεν διαφέρει αισθητά από το φυσικό έδαφος. Τα σχέδια των μηκοτομών έχουν γίνει σε κλίμακα 1:1000 / 1: Σχέδια αλλαγής των επικλίσεων του οδοστρώματος Αφορούν την εγκάρσια κλίση του οδοστρώματος, η οποία καλείται επίκλιση ( q ). Στο συγκεκριμένο σχέδιο εμφανίζονται οι επικλίσεις που παίρνει το οδόστρωμα σε κάθε ένα τμήμα της οδού, είτε σε ευθύγραμμο είτε σε καμπύλο τμήμα της. Παρατηρείται ότι στο ευθύγραμμο τμήμα της η εγκάρσια τομή γίνεται δικλινής με κλίση εκατέρωθεν του άξονα της οδού ±2,5%, για λόγους ευκολίας απορροής των όμβριων. Αντίθετα στα καμπύλα τμήματα κατασκευάζεται η τομή του οδοστρώματος μονοκλινής με επίκλιση μεταβαλλόμενη από ±2,5% έως ±q%, όπου q η τιμή της μέγιστης επίκλισης στο εκάστοτε καμπύλο τμήμα. Απαραίτητη προϋπόθεση είναι η τιμή της μέγιστης επίκλησης, q, να μην υπερβαίνει την μέγιστη επιτρεπόμενη εγκάρσια κλίση, q max, που στην περίπτωση πεδινής περιοχής που ενδιαφέρει για το συγκεκριμένο έργο οδοποιίας είναι 8%. 8

19 Διατομές Οδού Τα σχέδια των διατομών είναι στην ουσία κατά πλάτος τομή της οδού και του εδάφους με επίπεδο κατακόρυφο και κάθετο στον άξονα της οδού. Γενικά στις διατομές ανήκει η τυπική διατομή και οι υπόλοιπες διατομές της οδού. Η τυπική διατομή οδού σε στάδιο προμελέτης και οριστικής μελέτης, παρέχει όλα τα στοιχεία για την μελέτη της οδού. Στο στάδιο της οριστικής μελέτης περιλαμβάνει όλα τα προς κατασκευή στοιχεία της διατομής με τις πλήρεις τους διαστάσεις. Αυτά φαίνονται και στο παράρτημα των διατομών, όπου παραθέτονται όλες οι διατομές της οδού στο όρυγμα στις χαρακτηριστικές θέσεις. Γενικά η τυπική διατομή αφορά ολόκληρη την οδό ή τμήμα της, αναλόγως της μορφολογίας του εδάφους και τις κυκλοφοριακές συνθήκες κτλ. Η σχεδίαση των διατομών στις διάφορες θέσεις γίνεται με βάση την τυπική διατομή. Στο στάδιο της οριστικής μελέτης η σχεδίαση γίνεται σε κλίμακα 1:200, λόγω του ότι υπάρχουν βαθειά ορύγματα. Πιο συγκεκριμένα, λόγω του ότι το τμήμα της οδού που μελετάται στην παρούσα εργασία είναι σε όρυγμα, όλα τα σχέδια των διατομών της οδού στο τμήμα αυτό θα εμφανίζουν το κατάστρωμα της οδού κάτω από το φυσικό έδαφος. Έτσι θα προκύψει προϊόν εκσκαφής των ορυγμάτων αυτών, το λεγόμενο έκχωμα, προκειμένου να έρθει το επίπεδο του εδάφους στο επίπεδο της οδού. Πέραν των παραπάνω πληροφοριών που μπορούν να συλλεχθούν εμφανώς από τα σχέδια διατομών, εύκολα επίσης διακρίνονται και άλλα στοιχεία, όπως το πρανές του ορύγματος, η πλευρική δηλαδή επιφάνεια του ορύγματος που δημιουργείται από την εκσκαφή του φυσικού εδάφους για την κατασκευή της οδού, οι τάφροι που διαμορφώνονται στη βάση του πρανούς του ορύγματος, ώστε να συλλέγονται και να απορρέουν τα όμβρια, και τέλος τα μικρά τεχνικά, όπως οι τοίχοι συγκράτησης καταπτώσεων για αποφυγή πιθανής κατάρρευσης του πρανούς εκατέρωθεν της οδού. Οι διατομές που πάρθηκαν προς μελέτη του έργου είναι κατά κύρια βάση ανά 20μ. και όπου θεωρήθηκε αναγκαίο και σε μικρότερη μεταξύ τους απόσταση, προκειμένου να γίνει λεπτομερέστερη εξέταση. Οι διατομές δίνονται στον παρακάτω Πίν

20 Πίνακας 2.1 Διατομές ορύγματος Διατομές Χ.Θ. (μ.) Απόσταση μεταξύ (μ.) 106ΟΧ 2+168, , , , , , , , , , , , ,78 9, Α 2+417,81 6,9 118Β 2+424,71 4, , ,78 - Στα σχέδια διατομών, τα οποία αναφέρεται παρακάτω που βρίσκονται, παρατηρείται ότι προκύπτουν μόνο εκχώματα, και όχι επιχώματα, μιας που πρόκειται για όρυγμα. Επίσης, κατασκευάζονται εκατέρωθεν του οδοστρώματος τάφροι και τοίχοι συγκράτησης καταπτώσεων, στους οποίους, βάση στοιχείων που συλλέχθηκαν από την μελέτη του έργου, χρησιμοποιείται σκυρόδεμα C20/25 και για την τελική διαμόρφωσή τους σκυρόδεμα C8/10. Πέρα των άνωθεν, στα σχέδια των διατομών υπάρχουν και λεπτομερώς οι τομές των τοίχων συγκράτησης καταπτώσεων, όπου γίνεται εμφανής ο τρόπος όπλισής τους. Τα σχέδια των διατομών παρουσιάζονται επίσης στο παράρτημα Α στο πίσω μέρος της εργασίας και αφορούν τα σχέδια Α/Α86, με αριθμό σχεδίου Δ.5, ΔΙΑΤΟΜΕΣ 99 από 10

21 Χ.Θ ,35 μέχρι Χ.Θ ,94 και Α/Α87, με αριθμό σχεδίου Δ.6, ΔΙΑΤΟΜΕΣ 114 από Χ.Θ ,94 μέχρι Χ.Θ ,36, σε κλίμακα 1: ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ Ο Γεωμετρικός Σχεδιασμός του Έργου είναι σύμφωνος με την Εγκεκριμένη Οριστική Μελέτη Οδοποιίας. Ήσσονος σημασίας αποκλίσεις από αυτόν, περιγράφονται και αιτιολογούνται σε επόμενη παράγραφο του παρόντος κεφαλαίου. Σύμφωνα με τα όσα περιλαμβάνονται στις Οδηγίες Μελετών Οδικών Έργων (ΟΜΟΕ), Τεύχος 1, η οδός κατατάσσεται στην κατηγορία ΑΙΙ, δηλαδή λειτουργεί ως Οδική σύνδεση νομών / επαρχιών. Αποτελεί δευτερεύουσα υπεραστική αρτηρία (Οδός που έχει κυρίως χαρακτήρα σύνδεσης αλλά και προσπέλασης σε περιοχές εκτός πόλεων). Τα βασικά στοιχεία για τον σχεδιασμό της οδού είναι τα παρακάτω: Η ταχύτητα μελέτης είναι Ve = 80 χλμ./ώρα. Οι οριακές τιμές των στοιχείων της μελέτης ( γεωμετρικά πρότυπα) είναι: Ελάχιστη ακτίνα οριζόντιας καμπύλης (λοφώδες) min R = 280 μ. Ελάχιστη παράμετρος κλωθοειδούς min A = 80 μ. Ελάχιστη ακτίνα κατακόρυφης καμπύλης κυρτής min H κ = 3.800μ. Ελάχιστη ακτίνα κατακόρυφης καμπύλης κοίλης min H w = 3.300μ. Η διατομή είναι δίιχνη με συνολικό πλάτος 11,00μ. και αποτελείται από μία λωρίδα κυκλοφορίας ανά κατεύθυνση πλάτους 3,75μ., λωρίδα καθοδήγησης 0,25μ. και σταθεροποιημένο έρεισμα 1,50μ. (λωρίδα πολλαπλών χρήσεων). Ειδικότερα, για το συνολικό έργο πέραν του τμήματος του ορύγματος που μελετάται στην διπλωματική εργασία, επισημαίνεται ότι στην περιοχή του έλους του Καλοδικίου από Χ.Θ έως Χ.Θ λόγω των περιορισμών της ΚΥΑ, δεν εφαρμόζονται οι λωρίδες πολλαπλών χρήσεων της οδού και το πλάτος της περιορίζεται σε 8/10,50μ. 11

22 2.4. ΠΟΡΕΙΑ ΤΗΣ ΧΑΡΑΞΗΣ Το Έργο έχει μήκος 15χλμ. περίπου, αρχίζοντας από το Καρτέρι Θεσπρωτίας και καταλήγοντας πριν από τον ισόπεδο κόμβο για την Πάργα Πρέβεζας. Πιο συγκεκριμένα, για το τμήμα που ενδιαφέρει εδώ, από την Χ.Θ ,78 μέχρι τη Χ.Θ ,78 περίπου η χάραξη οδεύει δεξιά της Ε.Ο. διερχόμενη από εξόχως ορεινή περιοχή η οποία αποτελεί το όρυγμα που απασχολεί την παρούσα διπλωματική εργασία. Η αρτηρία βρίσκεται σε νέα χάραξη και κατασκευάζεται χωρίς όχληση της υφιστάμενης οδού. Πιο λεπτομερής περιγραφή της κατασκευής του οδοστρώματος, αλλά και των επιμέρους υποχρεωτικών εργασιών και τεχνικών έργων που προέκυψαν ότι έπρεπε να κατασκευαστούν, δίνεται σε επιμέρους παράγραφο του επόμενου κεφαλαίου. 12

23 3. ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΔΑΦΟΥΣ ΟΡΥΓΜΑΤΟΣ Σε αυτή την ενότητα παραθέτονται στοιχεία σχετικά με την σύσταση και τη δομή του εδάφους του ορύγματος που μελετάται. Αφορά κυρίως τη γεωτεχνική πλευρά του έργου οδοποιίας. Θεωρείται παρόλα αυτά σημαντικό για την πιο ολοκληρωμένη εικόνα και κατανόηση της αντιμετώπισης του συγκεκριμένου ορύγματος στην κατασκευή του οδικού δικτύου που διέρχεται από αυτό ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Γεωτεχνική Αξιολόγηση Με κριτήριο τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του κάθε ορύγματος και τις γεωτεχνικές συνθήκες επιλέχθηκαν μία ή περισσότερες κρίσιμες διατομές ανάλυσης για την εκτίμηση των συνθηκών ευστάθειας. Ο καθορισμός του γεωτεχνικού προσομοιώματος (δηλ. στρωματογραφία σχεδιασμού, τιμές κρισίμων γεωτεχνικών παραμέτρων και στάθμες υπογείου υδροφόρου ορίζοντα) σε κάθε θέση μελέτης βασίζεται στις ανεξάρτητες αξιολογήσεις των σχετικών στοιχείων εκ των εκτελεσθεισών στην παρούσα φάση γεωτρήσεων. Επίσης, συναξιολογούνται όλες οι παρατηρήσεις επί των γεωτεχνικών συνθηκών οι οποίες έγιναν στα πλαίσια τις μελέτης κατά τις επί τόπου επισκέψεις. Αυτές επικεντρώθηκαν στη βαθμονόμηση των γεωτεχνικών συνθηκών στα υφιστάμενα πρανή και ο συσχετισμός αυτών με τις αναμενόμενες στα υπό σχεδίαση ορύγματα. Έτσι επιτυγχάνεται η υποστήριξη και επέκταση της σημειακής πληροφορίας που παρέχουν οι γεωτρήσεις, (όπου είναι διαθέσιμες) και επομένως η πληρέστερη αποτίμηση των γεωτεχνικών συνθηκών που επικρατούν. Οι εκτιμήσεις των συνθηκών υπόγειας υδροφορίας ανά εξεταζόμενο όρυγμα, οι οποίες είναι αναγκαίες σύμφωνα με τις ΟΜΟΕ (Τεύχος Γεωλογικών Γεωτεχνικών) (δηλ. προβλεπόμενη ετήσια ανώτατη στάθμη και προβλεπόμενη ανώτατη στάθμη 50-ετίας), βασίζονται στις μετρήσεις εντός των πλησιέστερων εγκατεστημένων πιεζομέτρων, όπου αυτά υπάρχουν. Οι εν λόγω μετρήσεις, λόγω του περιορισμένου χρόνου που καλύπτουν, 13

24 αφορούν ετήσιες διακυμάνσεις και κατά συνέπεια οι εκτιμήσεις, που αφορούν στην ανωτάτη στάθμη υπογείου υδροφόρου ορίζοντα 50-ετίας γίνονται εμπειρικά Γενικά στοιχεία διαμόρφωσης ορυγμάτων Ο γενικός γεωτεχνικός σχεδιασμός των ορυγμάτων αντιμετωπίζει τα εξής θέματα : Κλίση εκσκαφής Κύριο μέλημα κατά την επιλογή της κλίσης εκσκαφής στις περιπτώσεις των βραχωδών ορυγμάτων είναι να εξασφαλίζεται επαρκές περιθώριο ασφάλειας έναντι ελέγχων ολικής ευστάθειας και δομικών αστοχιών καθώς και η λειτουργική επάρκεια του ορύγματος (ικανοποιητικός έλεγχος των βραχοκαταπτώσεων). Ταυτόχρονα θα αποφεύγονται αναίτια ήπιες κλίσεις, οι οποίες οδηγούν σε μεγάλες εκσκαφές σε όγκο και ύψος και αντιοικονομικό εν γένει σχεδιασμό. Καταρχάς, βασικός γνώμονας για τον καθορισμό της κλίσης εκσκαφής θα είναι οι κλίσεις των υφιστάμενων ορυγμάτων της παρούσας κατάστασης και το κατά πόσο κρίνονται ικανοποιητικές για τη περίοδο λειτουργίας της οδού Δημιουργία εσωτερικού αναβαθμού στο όρυγμα Σκοπός των εσωτερικών αναβαθμών είναι η βελτίωση της συνολικής ευστάθειας των ορυγμάτων αλλά και ο περιορισμός των επιπτώσεων από τυχόν αναμενόμενες καταπτώσεις, καθώς τα πλατύσματα των αναβαθμών λειτουργούν στην πράξη ως εσωτερικές βραχοπαγίδες. Γενικά επιλέγεται, σε συμφωνία και με την υπάρχουσα φιλοσοφία διαμορφώσεων, η ενιαία κλίση εκσκαφής για ορύγματα συνολικού ύψους έως ~8m. Για μεγαλύτερα συνολικά ύψη ορυγμάτων επιλέγεται η διαμόρφωση βαθμίδων μέγιστου ύψους 6m, πλάτους 3m σύμφωνα με την ΜΠΕ Τοποθέτηση βραχοπαγίδας (είδος και εύρος) Στα ορύγματα που δεν αναμένονται σημαντικά προβλήματα βραχοκαταπτώσεων επιλέγεται η πλέον απλή δυνατή μορφή βραχοπαγίδας, δηλαδή ένα πλάτυσμα πίσω από 14

25 την τριγωνική τάφρο της οδού, εύρους m, αναλόγως των συνθηκών και του ύψους του ορύγματος. Το πλάτυσμα αυτό, υποδοχής των βραχοκαταπτώσεων, είναι φυτεύσιμο ώστε να απομειώνεται η κινητική ενέργεια των βραχοτεμαχίων μετά την πρόσκρουση και επιπλέον διαμορφώνεται με εγκάρσια κλίση προς την τριγωνική τάφρο της οδού, προκειμένου να εξυπηρετείται υδραυλικά το όρυγμα. Σχήμα 3.1 Διάταξη πλατύσματος (η κλίση είναι ενδεικτική) Σχήμα 3.2 Διάταξη βραχοπαγίδας Σε ορύγματα, όπου κρίνεται, ότι θα υπάρχουν σημαντικά προβλήματα βραχοκαταπτώσεων επιλέγεται η κατασκευή βραχοπαγίδας πλάτους 2.0m και βάθους 1.5m (βλ. Σχήμα 3.2). 15

26 Σχήμα 3.3 Διάταξη τοιχίσκου Εναλλακτικά της παραπάνω διάταξης υιοθετείται τοιχίσκος ύψους 2m όπως παρουσιάζεται στο Σχήμα 3.3. Ο τοιχίσκος αυτός έχει ορατό ύψος 2.0m σε περιπτώσεις πρανούς με ύψος μεγαλύτερο των 10m ή 1.60m σε περιπτώσεις πρανούς με ύψος μικρότερο των 10m Μέτρα αποστράγγισης και διευθέτησης των όμβριων υδάτων Η κατασκευή επενδεδυμένων ή μη τάφρων υδροσυλλογής στους ενδιάμεσους αναβαθμούς προβλέπεται για την προστασία από τα επιφανειακά ύδατα ορυγμάτων εντός γεωυλικών που είναι ευαίσθητα στη διάβρωση. Είναι απαραίτητο πριν την κατασκευή να εκπονηθεί υδραυλική μελέτη για αποχέτευσης-αποστράγγισης της οδού και των ορυγμάτων ή επιχωμάτων ώστε να οδηγούνται τα νερά σε κατάλληλους αποδέκτες Μέτρα προστασίας των πρανών της εκσκαφής Η προστασία των πρανών αποσκοπεί στον έλεγχο της διαβρωτικής δράσης των αποσαθρωτικών φαινομένων που υποβαθμίζουν μακροχρόνια την ποιότητα ορισμένων γεωλογικών σχηματισμών. 16

27 Σεισμολογικές παράμετροι σχεδιασμού Με βάση τον ΕΑΚ 2000 για την περιοχή κατασκευής του έργου: Ζώνη σεισμικής επικινδυνότητας: ΙΙ Σεισμική επιτάχυνση εδάφους: α = 0.24 g 3.2. ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΑΝΩΝ ΓΑΙΩΔΩΝ ΟΡΥΓΜΑΤΩΝ Όπως έχει προαναφερθεί και στο κεφάλαιο της εισαγωγής, στην παρουσίαση του ορύγματος που μελετάται, το εδαφικό του υλικό αποτελείται κατά 20% από γαιώδες ημιβραχώδες έδαφος. Γεωτεχνικές παράμετροι εδαφικών υλικών Για την περιγραφή της συμπεριφοράς των εδαφικών γεωυλικών χρησιμοποιείται το καταστατικό προσομοίωμα Mohr Coulomb. τ = c + σ tanφ (3.1) Επομένως, οι παράμετροι που απαιτούνται για την πραγματοποίηση των ελέγχων σε εδαφικά γεωυλικά είναι οι παρακάτω: Ειδικό βάρος (γ) Συνοχή του εδάφους (c). Γωνία εσωτερικής τριβής του εδάφους (φ) Μέτρο παραμορφωσιμότητας (Ε) Λόγος Poisson (ν) Η τιμές για όλες τις παραπάνω παραμέτρους προκύπτουν από συναξιολόγηση αποτελεσμάτων εργαστηριακών δοκιμών, στοιχείων από τη διεθνή και εγχώρια βιβλιογραφία και την εμπειρία των μελετητών από μελέτες σε αντίστοιχα γεωυλικά. Αυτές οι μελέτες δεν είναι αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας, για αυτό και γίνεται απλή αναφορά σε αυτές. 17

28 Προσομοίωση συνθηκών υπογείου ύδατος Σε όλες τις περιπτώσεις γαιωδών πρανών που εξετάστηκαν στα πλαίσια της συγκεκριμένης μελέτης δεν παρατηρήθηκε σαφώς ανεπτυγμένος και σταθερός υπόγειος υδροφόρος ορίζοντας. Όπως διαφαίνεται η παράμετρος των υπογείων υδάτων δεν αποδεικνύεται κρίσιμης σημασίας Ανάλυση ευστάθειας πρανών γαιωδών ορυγμάτων Οι αναλύσεις ευστάθειας έναντι αστοχίας περιστροφικού τύπου των πρανών γαιωδών ορυγμάτων της παρούσας μελέτης, γίνονται με θεώρηση «κυκλικών» επιφανειών αστοχίας ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΑΝΩΝ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΟΡΥΓΜΑΤΩΝ Γεωτεχνικές παράμετροι βραχωδών γεωυλικών Όσον αφορά στα βραχώδη γεωυλικά προσδιορίζονται δύο ομάδες γεωτεχνικών παραμέτρων. Για τους ελέγχους αστοχίας του πρανούς ως «ευλόγως» ομοιογενές και ισότροπο γεωυλικό, που η συμπεριφορά του προσομοιάζει εδαφικού γεωυλικού αντιστοιχούνται ενιαίες παράμετροι σχεδιασμού στη βραχόμαζα, οι οποίες προκύπτουν από τις παραμέτρους του άρρηκτου βράχου και τη βαθμονόμηση της βραχόμαζας. Για τις δομικές αστοχίες στους υπολογισμούς υπεισέρχονται οι παράμετροι αντοχής των ασυνεχειών Προσομοίωση συνθηκών υπογείου ύδατος Ομοίως με τα πρανή γαιωδών ορυγμάτων, σε όλες τις περιπτώσεις πρανών βραχωδών ορυγμάτων που εξετάστηκαν στα πλαίσια της συγκεκριμένης μελέτης δεν παρατηρήθηκε σαφώς ανεπτυγμένος και σταθερός υπόγειος υδροφόρος ορίζοντας. Επομένως, η υδατική πίεση πόρων αποκτά τυχηματικό χαρακτήρα. 18

29 Ανάλυση ευστάθειας πρανών βραχωδών ορυγμάτων Αστοχίες περιστροφικού τύπου Οι αναλύσεις ευστάθειας έναντι αστοχίας περιστροφικού τύπου των ορυγμάτων της παρούσας μελέτης γίνονται, επίσης, με θεώρηση «κυκλικών» επιφανειών αστοχίας. Σε περιπτώσεις πρανούς που κατασκευάζεται εντός λίγο ή μέτρια τεμαχισμένης βραχόμαζας, οι αναλύσεις ευστάθειας πραγματοποιούνται, με βάση τις ΟΜΟΕ, με υιοθέτηση μη κυκλικών επιφανειών αστοχίας, οι οποίες αποτελούνται από συνεχή ευθύγραμμα τμήματα εύλογου μήκους Δομικές αστοχίες Για τον έλεγχο δομικών αστοχιών διακρίνονται δύο στάδια ανάλυσης. Αρχικά στο πρώτο στάδιο με βάση τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του πρανούς και τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των ασυνεχειών σχεδιασμού που έχουν προκύψει από τη στατιστική επεξεργασία των μετρήσεων ασυνεχειών των τεκτονικών διαγραμμάτων, προσδιορίζονται οι δομικές αστοχίες, οι οποίες είναι δυνατόν κινηματικά να πραγματοποιηθούν. Οι περιπτώσεις των δομικών αστοχιών που εξετάζοντα, έτσι ώστε να θεωρηθεί μία αστοχία ως «δυνητική», αναφέρονται στη συνέχεια: Επίπεδη ολίσθηση Οι συνθήκες για να παρατηρείται σε πρανές ορύγματος δυνητική επίπεδη ολίσθηση είναι: ΦΜΚ πρανούς = ΦΜΚ ασυνέχειας ± 200 Κλίση πρανούς > Κλίση ασυνέχειας > φ b + i Όπου ΦΜΚ είναι συμβολισμός για τη Φορά Μέγιστης Κλίσης, φ b η βασική γωνία τριβής (χαρακτηριστικό του μητρικού πετρώματος) και i η ισοδύναμη γωνία τραχύτητας που οφείλεται στη μέση κλίση των ασπεριτών. Σφηνοειδής ολίσθηση Ο έλεγχος γίνεται στο δίκτυο στερεογραφικής προβολής Schmidt. Ανατροπή Οι συνθήκες για να επιτρέπεται κινηματικά η εκδήλωση ανατροπής είναι: ΦΜΚ πρανούς = ΦΜΚ ασυνέχειας ±

30 Κλίση πρανούς > 700 Κλίση ασυνέχειας > 700 Οι δύο τελευταίες συνθήκες αποτελούν παραδοχή των μελετητών. Επίπεδη ολίσθηση Για την κλίση της ασυνέχειας στους υπολογισμούς γίνεται παραδοχή υπέρ της ασφαλείας και υιοθετείται η μέγιστη κλίση αυτής και όχι η φαινόμενη κλίση της κατά τη φορά μέγιστης κλίσης του πρανούς. Η ανάλυση πραγματοποιείται ανά μέτρο μήκους του. Σημείωση για την περίπτωση χρήσης αγκυρίων: Εφόσον ο έλεγχος έναντι επίπεδης ολίσθησης πραγματοποιείται στην οριακή κατάσταση αστοχίας, τα αγκύρια είναι παράλληλα μεταξύ τους και οι υπολογισμοί γίνονται σε όρους δυνάμεων (δηλαδή δεν ενδιαφέρει το σημείο εφαρμογής αλλά μόνο το μέγεθος, η διεύθυνση και η φορά) η μελέτη του προβλήματος ανά μέτρο μήκους αποτελεί ορθή και εντελώς ισοδύναμη προσέγγιση του προβλήματος. Επισημαίνεται, ότι στην περίπτωση που τα αγκύρια είναι παθητικά τότε και οι δύο συνιστώσες δυνάμεων που προσφέρουν προστίθενται στον όρο των αντιστάσεων, ενώ στην περίπτωση που θεωρούνται ενεργητικά, δηλαδή προεντεταμένα, ο όρος της προσαύξησης της τριβής προστίθεται στον όρο των αντιστάσεων και ο όρος που είναι παράλληλος στην επιφάνεια αστοχίας αφαιρείται από τον όρο των δράσεων, θεωρούμενος ως ευμενής δράση. Σφηνοειδής ολίσθηση Όσον αφορά την περίπτωση χρήσης αγκυρίων ισχύουν ακριβώς τα ίδια με αυτά που ίσχυαν παραπάνω για την περίπτωση της επίπεδης ολίσθησης Βραχοκαταπτώσεις Οι αναλύσεις ελέγχου των βραχοκαταπτώσεων προσεγγίζουν τις πορείες πτώσης βραχωδών τεμαχίων που αποκολλώνται από τις παρειές των ορυγμάτων. Έτσι εξετάζεται η επάρκεια της επιλεγμένης βραχοπαγίδας ως προς το εύρος της, ώστε να εμπεριέχει σε ικανοποιητικό βαθμό τις όποιες καταπτώσεις προκύπτουν. Σημειώνεται πως οι αναλύσεις αυτές δεν απαιτούνται με βάση τους κανονισμούς μελετών και έχουν υποστηρικτικό χαρακτήρα. 20

31 3.4. ΤΟ ΟΡΥΓΜΑ Τα γενικά χαρακτηριστικά του προς μελέτη ορύγματος έχουν δοθεί στο εισαγωγικό κεφάλαιο. Στο Σχ. 3.4 παρουσιάζεται δειγματικά η οριζοντιογραφία της περιοχής του ορύγματος, όπου διακρίνεται η διαμόρφωση του υπό μελέτη ορύγματος. Το σχέδιο της οριζοντιογραφίας του ορύγματος δίνεται και στο παράρτημα Α στο τέλος της διπλωματικής εργασίας. 21

32 Σχήμα 3.4 Απόσπασμα της περιοχής του ορύγματος από το τοπογραφικό διάγραμμα της οδού οριζοντιογραφία οδού 22

33 Τεχνικογεωλογικές συνθήκες Γεωλογία Το όρυγμα πρόκειται να κατασκευαστεί εντός του σχηματισμού των ασβεστολίθων της ενότητας Βίγλας, οι οποίοι με βάση τη γεωλογική μελέτη είναι λεπτοπλακώδεις, κατά θέσεις μαργαϊκοί, με ενστρώσεις κερατολίθων. Επίσης, με βάση τη γεωλογική μελέτη, στους ασβεστόλιθους της Βίγλας αναπτύσσεται καρστική υδροφορία μέσω του δευτερογενούς πορώδους τους, χαμηλής αναμενόμενης δυναμικότητας και σε εκτιμώμενα μεγάλα βάθη για το έργο. Από μετρήσεις στάθμης που ελήφθησαν, το απόλυτο υψόμετρο της στάθμης του υδροφόρου ορίζοντα κυμάνθηκε αρκετά χαμηλότερα από το ελάχιστο υψόμετρο της ερυθράς κατά μήκος του ορύγματος. Στο κάτω μέρος του Σχ. 3.5, το οποίο δίνεται παρακάτω, αναγράφεται από τι πετρώματα αποτελείται η σύσταση του ορύγματος και δίνεται μια μικρή περιγραφή του καθενός από αυτά. Επίσης παρουσιάζεται στις Εικ.3.1 και Εικ.3.2 η μορφή που έχει το έδαφος του ορύγματος κατά την αποψίλωσή του. 23

34 Σχήμα 3.5 Απόσπασμα της περιοχής του ορύγματος από το γεωλογικό χάρτη (Στοιχεία από τη γεωλογική μελέτη) 24

35 Εικόνα 3.1 Μορφολογία εδάφους ορύγματος 1 Εικόνα 3.2 Μορφολογία εδάφους ορύγματος 2 25

36 Σχήμα 3.6 Απόσπασμα της περιοχής του ορύγματος από τη γεωλογική μηκοτομή (Στοιχεία από την γεωλογική μελέτη) 26

37 Σχήμα 3.7 Χαρακτηριστική γεωλογική διατομή του ορύγματος (Στοιχεία από την γεωλογική μελέτη) Γεωτεχνική έρευνα Οι γεωτεχνικές εργασίες υπαίθρου στη θέση του ορύγματος περιέλαβαν την εκτέλεση τριών (3) ερευνητικών δειγματοληπτικών γεωτρήσεων. Στον Πίν. 3.1, που ακολουθεί, παρουσιάζονται τα πλήρη στοιχεία των γεωτρήσεων (συντεταγμένες, βάθος), καθώς και η αντίστοιχη Χ.Θ. στον άξονα της οδού, ενώ οι θέσεις τους δείχνονται στο Σχ Πίνακας 3.1 Γενικά στοιχεία γεωτρήσεων Ονομασία Συντεταγμένες Χ.Θ. Τελικό Βάθος Χ(μ.) Υ(μ.) (μ.) ΓΟ4-6 ~ ~ ,00 27

38 Ονομασία Συντεταγμένες Χ.Θ. Τελικό Βάθος X(μ.) Υ(μ.) (μ.) ΓΟ4-7 ~ ~ ,00 ΓΟ4-8 ~ ~ , Τεκτονική δομή Κατά την εκπόνηση της γεωλογικής μελέτης συντάχθηκε τεκτονικό διάγραμμα στην Χ.Θ , δηλαδή στην αρχή του ορύγματος. Προέκυψαν ασυνέχειες, οι οποίες καταγράφηκαν στον πίνακα του τεκτονικού διαγράμματος, και προέκυψαν τα παρακάτω συμπεράσματα, που ενδιαφέρουν για την πιθανή ολίσθηση του εδάφους και την γενικότερη συμπεριφορά του, ώστε να μπορέσει να παρθεί η βέλτιστη λύση για την κατασκευή της οδού στην περιοχή του ορύγματος : Η μέγιστη απόσταση μεταξύ ασυνεχειών μίας συγκεκριμένης οικογένειας είναι 40cm. Όλες οι διακλάσεις έχουν μήκος μικρότερο από 1m, ενώ οι στρώσεις έχουν μήκος 3-10m. Οι διακλάσεις έχουν μηδενικό άνοιγμα, ενώ οι στρώσεις έχουν άνοιγμα μικρότερο από 0.1mm. Οι επιφάνειες όλων των ασυνεχειών είναι πολύ τραχείες χωρίς υλικό πλήρωσης Σε όλες τις επιφάνειες ασυνεχειών παρατηρείται μικρή αποσάθρωση Με βάση τα παραπάνω κρίνεται ότι οι διακλάσεις, λόγω κυρίως του μικρού τους μήκους αλλά και του μηδενικού ανοίγματος, είναι ιδιαιτέρως δύσκολο να συμμετέχουν σε κάποιας μορφής ολίσθηση, επίπεδη ή σφηνοειδή. Επίσης οι δύο στρώσεις έχουν φορά κλίσης που δεν διαφέρει σημαντικά, ενώ και οι δύο δίνουν κίνδυνο επίπεδης ολίσθησης κατά μήκος του αριστερού (ΒΑ) πρανούς του ορύγματος με φορά κλίσης Βαθμονόμηση της βραχόμαζας Κατά την εκπόνηση της γεωλογικής μελέτης πραγματοποιήθηκε ταξινόμηση της βραχόμαζας στη Χ.Θ Στα πλαίσια της έκθεσης γεωτεχνικής αξιολόγησης του ορύγματος πραγματοποιήθηκε διαχωρισμός της βραχόμαζας του ασβεστολίθου σε 3 28

39 γεωτεχνικές ενότητες και βαθμονόμηση της ασβεστολιθικής βραχόμαζας με βάση τις επί τόπου παρατηρήσεις και τους πυρήνες των γεωτρήσεων. Συνοπτικά οι γεωτεχνικές ενότητες που εμφανίζονται στην περιοχή είναι οι ακόλουθες: Γεωτεχνική Ενότητα Ι: Αμμώδης μαργαϊκή άργιλος με συχνή παρουσία ασβεστολιθικών χαλικιών. Το μικρό της πάχος δεν επηρεάζει το σχεδιασμό του ορύγματος. Γεωτεχνική Ενότητα ΙI: Κατακερματισμένη και σε σημαντικό τμήμα της εδαφοποιημένη βραχόμαζα λεπτοστρωματώδους ασβεστολίθου σε εναλλαγές με κερατολίθους και μαργαϊκούς ασβεστολίθους. Εντός της μάζας του παρατηρούνται ζώνες διάτμησης, πάχους μερικών δεκάδων εκατοστών, όπου το υλικό έχει χαοτική δομή χωρίς καθόλου βραχώδη ιστό. Γεωτεχνική Ενότητα ΙII: Λεπτοστρωματώδης σχηματισμός αποτελούμενος από εναλλαγές υγιών λευκών-τεφρόλευκων ασβεστολίθων, υγιών μελανέρυθρων κερατολίθων (ενστρώσεις πάχους 1-20cm), και καστανοπράσινων μαργαικών ασβεστολίθων/ασβεστιτικών ΜΑΡΓΩΝ μέτρια αποσαθρωμένων και αργίλων. Ο σχηματισμός παρουσιάζει διακριτή στρωμάτωση, έντονη διαταραχή (κατά θέσεις είναι αποδιοργανωμένος) και επιπλέον της σημαντικής ύπαρξης κερατολίθων, παρατηρείται η ύπαρξη λεπτών αργιλικών στρώσεων που μειώνουν τα συνολικά διατμητικά χαρακτηριστικά της βραχόμαζας. Γεωτεχνική Ενότητα ΙV: Άστρωτοι λατυποπαγείς ασβεστόλιθοι καλής ποιότητας με ελαφριά αποσάθρωση και τραχείες επιφάνειες ασυνεχειών. Στο περιορισμένο μήκος που ο σχηματισμός συναντάται εντός των αξιολογούμενων γεωτρήσεων, εμφανίζεται μέτρια κερματισμένος έως τοπικά, στη γεώτρηση ΓΟ4-6, κατακερματισμένος Αναμενόμενη τεχνικογεωλογική συμπεριφορά Με βάση τη γεωλογική μελέτη που έχει εκπονηθεί, όπως φαίνεται και στον ακόλουθο τεχνικογεωλογικό χάρτη Σχ.3.8, κατά την κατασκευή του ορύγματος αναμένεται να αντιμετωπιστούν μέτρια προβλήματα, που σχετίζονται κυρίως με τη στρώση των ασβεστολίθων που είναι ομόρροπη με το αριστερό (ΒΑ) πρανές του ορύγματος και μπορούν να αντιμετωπιστούν με τοπικά μέτρα προστασίας. Η προτεινόμενη κλίση εκσκαφής από τη γεωλογική μελέτη για τον ασβεστόλιθο είναι 1:1 (υ:β) για το αριστερό και 2:1 (υ:β) για το δεξιό πρανές. 29

40 Σχήμα 3.8 Απόσπασμα της περιοχής του ορύγματος από τον τεχνικογεωλογικό χάρτη 30

41 Με βάση την αξιολόγηση και μελέτη όλων των απαραίτητων στοιχείων (από τη γεωλογική μελέτη, τις παρατηρήσεις από τις επί τόπου επισκέψεις που πραγματοποιήθηκαν και την προηγηθείσα γεωτεχνική αξιολόγηση), προκύπτουν τα εξής συμπεράσματα για τη συμπεριφορά των γεωυλικών εντός των οποίων θα πραγματοποιηθεί η κατασκευή του ορύγματος : Όσον αφορά στη Γεωτεχνική Ενότητα II, λόγω του ασθενούς της χαρακτήρα που οφείλεται α) στον πολύ έντονο βαθμό τεκτονισμού και διαταραχής, β) στις μαλακές μαργαϊκές ενστρώσεις που παρεμβάλλονται των στρώσεων ασβεστολίθου και γ) της σημαντικής συμμετοχής μαργαϊκού υλικού στο ίδιο το μητρικό ασβεστολιθικό πέτρωμα, εκτιμάται ότι θα έχει αρκετά χαμηλά διατμητικά χαρακτηριστικά. Επιπλέον, εντός της μάζας του σχηματισμού παρατηρούνται ζώνες διάτμησης, πάχους μερικών δεκάδων εκατοστών, όπου το υλικό έχει χαοτική δομή χωρίς καθόλου βραχώδη ιστό. Οι ζώνες αυτές αναμένεται να επηρεάσουν σημαντικά την ευστάθεια του ορύγματος, καθώς μπορούν να αποτελέσουν επιφάνειες επιλεκτικής ολίσθησης των υπερκείμενων υλικών με πιο βραχώδη χαρακτήρα. Η Γεωτεχνική Ενότητα III εμφανίζει καλύτερα μηχανικά χαρακτηριστικά από τον σχηματισμό της Ενότητας ΙΙ με σαφώς καλύτερα ανεπτυγμένο βραχώδη ιστό. Εντούτοις υπάρχουν ζώνες έντονου κερματισμού και απώλειας της δομής. Ωστόσο φαίνεται ότι στις ζώνες αυτές τα χαρακτηριστικά τριβής θα είναι καλά λόγω και της παρουσίας των γωνιωδών τεμαχών κερατολίθου. Σημαντικό ρόλο στο συγκεκριμένο σχηματισμό φαίνεται να παίζει η πολύ καλά ανεπτυγμένη στρώση που ενδέχεται τοπικά λόγω παρουσίας αργιλικού υλικού να έχει πτωχά διατμητικά χαρακτηριστικά και να ευνοεί ολισθήσεις κατά μήκος της. Επομένως, για την ενότητα αυτή περισσότερο προβληματίζει η ευστάθεια του ορύγματος έναντι μιας πιθανής επίπεδης ολίσθησης και λιγότερο η ευστάθεια έναντι αστοχίας κυκλοειδούς μορφής, σε περίπτωση που το υλικό θεωρηθεί ομοιογενές και ισότροπο. Αναφέρεται επίσης ότι λόγω της πτύχωσης του σχηματισμού, που συμπεραίνεται από τη σημαντική μεταβολή της κλίσης της στρώσης του ασβεστολίθου τόσο στη γεωλογική μελέτη όσο και στα μητρώα των γεωτρήσεων, πιθανότατα η επιφάνεια της στρώσης του ασβεστολίθου εμφανίζεται κλιμακωτή και όχι επίπεδη, με μία μακροσκοπική τραχύτητα που με βάση την κλίμακα του ορύγματος θα δράσει θετικά στην εξέλιξη πιθανών επίπεδων ολισθήσεων, αυξάνοντας τη συνολική γωνία τριβής κατά μήκος της στρώσης. 31

42 Η Γεωτεχνική Ενότητα IV, που εμφανίζεται σε μια ενιαία στρώση με πολύ μικρή κλίση κατά μήκος του ορύγματος, με υψόμετρα του δαπέδου της περίπου ίσα με το υψόμετρο της ερυθράς, παρουσιάζει πολύ καλά διατμητικά χαρακτηριστικά, ελαφριά αποσάθρωση και τραχείες επιφάνειες ασυνεχειών. Αναμένεται να αποτελέσει το κάτω όριο (υψομετρικά) των πιθανών επιφανειών ολίσθησης, καθώς θεωρείται πολύ δύσκολο μια επιφάνεια αστοχίας, να διέρχεται από την ενότητα αυτή. Με βάση τα παραπάνω αναμένονται προβλήματα ολικής ευστάθειας και δομικών αστοχιών (επίπεδες ολισθήσεις), τα οποία σε συνδυασμό με το σημαντικό ύψος του ορύγματος θα αντιμετωπιστούν με την επιλογή της κατάλληλης διαμόρφωσης των πρανών, όπως περιγράφεται στην επόμενη ενότητα. Επίσης, κρίνεται, ότι υπάρχει πιθανότητα εκδήλωσης βραχοκαταπτώσεων τεμάχιων βράχου, μικρού όμως μεγέθους, που αντιμετωπίζεται αποτελεσματικά μέσω της ήπιας κλίσης εκσκαφής του ορύγματος και του τοίχου που προβλέπεται στην πλευρική διαμόρφωση, όπως αναφέρεται στην πορεία της εργασίας Γεωτεχνικός σχεδιασμός Προτεινόμενη διαμόρφωση ορύγματος Λαμβάνοντας υπόψη την αναμενόμενη τεχνικογεωλογική συμπεριφορά του γεωυλικού, τα στοιχεία της προτεινόμενης διαμόρφωσης του πρανούς, για το πρανές του ορύγματος φαίνονται στον Πίν. 3.2, στο Σχ. 3.9 και στο Σχ Η διατομή 113 είναι από τις δυσμενέστερες εκ των διατομών με αναβαθμούς και η διατομή 118Β είναι η δυσμενέστερη εκ των διατομών χωρίς αναβαθμούς. Στις Εικ.3.3 και Εικ.3.4. παρουσιάζεται η τελική διαμόρφωση του πρανούς εκατέρωθεν της οδού σε τμήματα του ορύγματος. Πίνακας 3.2 Στοιχεία προτεινόμενης διαμόρφωσης του ορύγματος Προτεινόμενη κλίση 1 : 1 (45 deg) Πλευρική Διαμόρφωση Είδος Τοίχος Ύψος 2.00 μ. 32

43 Προτεινόμενη κλίση 1 : 1 (45 deg) Αναβαθμός * Ύψος 6.00 μ. Πλάτυσμα 3.00 μ. Μέτρα Αντιστήριξης - * Κατασκευή αναβαθμών προτείνεται μόνο στις διατομές οι οποίες στη διαμόρφωση με ενιαία κλίση έχουν συνολικό ύψος Η>8m. (Περιβαλλοντικοί όροι) Σχήμα 3.9 Ενδεικτικό σχήμα προτεινόμενης διαμόρφωσης αριστερού (ΒΑ) πρανούς ορύγματος σε διατομή με αναβαθμούς. Διατομή 113 (Χ.Θ ,78) 33

44 Σχήμα 3.10 Ενδεικτικό σχήμα προτεινόμενης διαμόρφωσης πρανών ορύγματος σε διατομή χωρίς αναβαθμούς. Διατομή 118Β (Χ.Θ ,71) Εικόνα 3.3 Κλίση πρανών ορύγματος 1 34

45 Εικόνα 3.4 Κλίση πρανών ορύγματος Γεωτεχνικές παράμετροι σχεδιασμού Γεωτεχνικές παράμετροι σχεδιασμού βραχόμαζας Ως παράμετροι σχεδιασμού των γεωυλικών που εμφανίζονται στην περιοχή κατασκευής του ορύγματος, θεωρούνται αυτές που αναλυτικά υπολογίζονται στη γεωτεχνική αξιολόγηση. Με δεδομένες τις ταξινομήσεις βραχόμαζας που έγιναν ανά γεωτεχνική ενότητα, αλλά και τα αποτελέσματα των δοκιμών σημειακής φόρτισης σε δοκίμια μαργαϊκού ασβεστολίθου, λατυποπαγούς ασβεστολίθου και κερατολίθου, προέκυψαν οι εξής παράμετροι : Το ειδικό βάρος γ του υλικού (σε kn / m 3 ) Η συνοχή c (σε kpa) Η γωνία τριβής φ (σε μοίρες ο ), και Το μέτρο ελαστικότητας του υλικού Ε (σε MPa) Γεωτεχνικές παράμετροι σχεδιασμού ασυνεχειών Όσον αφορά τα διατμητικά χαρακτηριστικά των στρώσεων του ασβεστολίθου (οι διακλάσεις με βάση τη γεωλογική μελέτη αλλά και την παρατήρηση των γεωτρήσεων δε φαίνεται να έχουν εμμονή και δεν αναμένεται να συμμετέχουν σε ολισθήσεις), επειδή δεν κατέστη δυνατή η πραγματοποίηση δοκιμών άμεσης διάτμησης σε φυσικές ασυνέχειες, οι παράμετροι διατμητικής αντοχής που προτείνονται για το σχεδιασμό βασίζονται στην 35

46 παρατήρηση των στρώσεων από τα δείγματα των γεωτρήσεων και την εμπειρία των μελετητών σε ανάλογους σχηματισμούς. Προτείνονται έτσι λοιπόν : Ισοδύναμη συνοχή. Τιμή σχεδιασμού: c disc = 5kPa Ισοδύναμη γωνία τριβής. Τιμή σχεδιασμού: φ disc = Επιλογή γεωτεχνικού μοντέλου σχεδιασμού και διατομών ελέγχου ευστάθειας Σύμφωνα με την γεωτεχνική μελέτη του ορύγματος παρατηρείται ότι πάνω από τη ζώνη του ισχυρού λατυποπαγούς ασβεστολίθου, η βραχόμαζα του μαργαϊκού ασβεστολίθου διαφέρει σημαντικά στη γεώτρηση ΓΟ4-6 σε σχέση με τις γεωτρήσεις ΓΟ4-7 και ΓΟ4-8, αφού στην πρώτη περίπτωση συναντάται η ασθενέστερη Γεωτεχνική Ενότητα II ενώ στη δεύτερη η πιο ισχυρή Γεωτεχνική Ενότητα III. Η διαφοροποίηση αυτή δεν επιτρέπει τη θεώρηση ενός ενιαίου γεωτεχνικού μοντέλου κατά μήκος του ορύγματος, για το λόγο αυτό κρίθηκε σωστότερος ο χωρισμός της περιοχής του ορύγματος σε δύο υποπεριοχές με 2 διαφορετικές γεωτεχνικές τομές σχεδιασμού, μια με βάση τη γεώτρηση ΓΟ4-6 και μια με βάση τις γεωτρήσεις ΓΟ4-7 και ΓΟ4-8. Οι τομές σχεδιασμού φαίνονται στα ακόλουθα σχήματα, Σχ και Σχ. 3.12, για λόγους πληρότητας των στοιχείων της εργασίας και μιας πιο ολοκληρωμένης εικόνας περί των δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν για την αρτιότατη αντιμετώπιση του ορύγματος. Άξιο σημείωσης είναι να αναφερθεί ότι η επιτάχυνση του σεισμού πάρθηκε ως α = 0,24 m / s 2. 36

47 Σχήμα 3.11 Γεωτεχνική τομή σχεδιασμού 1 για το όρυγμα (Γεώτρηση ΓΟ4 6) 37

48 Σχήμα 3.12 Γεωτεχνική τομή σχεδιασμού 2 για το όρυγμα (Γεωτρήσεις ΓΟ4 7 και ΓΟ4-8) Επειδή η οριοθέτηση του χιλιομετρικού εύρους ισχύος της κάθε τομής δεν ήταν εύκολη και προς τη μεριά της ασφάλειας, έγιναν οι παρακάτω παραδοχές για το σχεδιασμό του ορύγματος: Ως διατομές ελέγχου ευστάθειας του ορύγματος επιλέχθηκαν η διατομή 114, στη Χ.Θ και η διατομή 118Β, στη Χ.Θ Η διατομή 114 είναι η δυσμενέστερη εκ των διατομών με αναβαθμούς (ύψος πρανούς ορύγματος από τη βάση του έως την κορυφή ίσο με 24m περίπου), ενώ η διατομή 118Β είναι η δυσμενέστερη εκ των διατομών χωρίς αναβαθμούς (ύψος πρανούς ορύγματος από τη βάση του έως την κορυφή ίσο με 9.6m περίπου). 38

49 Για τις αναλύσεις συνολικής ευστάθειας με θεώρηση επιφανειών ολίσθησης κυκλοειδούς μορφής και μορφής πρίσματος, το γεωτεχνικό μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε είναι αυτό που φαίνεται στη γεωτεχνική τομή σχεδιασμού 1 (με βάση τη γεώτρηση ΓΟ4-6). Η τομή αυτή είναι προφανώς δυσμενέστερη, αφού οι παράμετροι διατμητικής αντοχής της Γεωτεχνικής Ενότητας ΙΙ είναι σαφώς χαμηλότερες από αυτές της Γεωτεχνικής Ενότητας ΙΙΙ. Η επιλογή αυτή βρίσκεται στην πλευρά της ασφαλείας για έναν επιπλέον λόγο, αφού η διατομή 118Β ελέγχου της ευστάθειας (δυσμενέστερη εκ των διατομών χωρίς αναβαθμούς) βρίσκεται πιο κοντά στην περιοχή των γεωτρήσεων ΓΟ4-7 και ΓΟ4-8. Το ίδιο ισχύει και για τη διατομή 114 (δυσμενέστερη εκ των διατομών χωρίς αναβαθμούς), εντούτοις κοντά στη γεώτρηση ΓΟ4-6 (διατομή 108) το ύψος του πρανούς ορύγματος προκύπτει επίσης ίσο με 24m περίπου. Επιπλέον αναλύσεις έγιναν με τη θεώρηση ασθενών διατμημένων ζωνών εντός της Γεωτεχνικής Ενότητας ΙΙ, αφού τέτοιες παρατηρήθηκαν στη γεώτρηση ΓΟ4-6. Το πάχος των ζωνών αυτών ελήφθη ίσο με 1.5m και η απόστασή τους ίση με 5m, ενώ η κλίση τους θεωρήθηκε σχετικά μικρή και ομόρροπη του πρανούς του ορύγματος. Τα μεγέθη αυτά βασίζονται μόνο σε εκτιμήσεις, αφού οι ζώνες αυτές εμφανίζονται μόνο στη γεώτρηση ΓΟ4-6, με αποτέλεσμα να μην υπάρχουν επαρκή δεδομένα για τις τυπικές τους διαστάσεις και τη γεωμετρία τους. Στις αναλύσεις ευστάθειας έναντι επίπεδης ολίσθησης κατά μήκος της στρώσης του ασβεστολίθου, επειδή η κλίση της στρώσης δεν έχει σταθερή τιμή, ακολουθήθηκε η εξής διαδικασία. Με δεδομένο ότι από τα στοιχεία της γεωλογικής μελέτης η τιμή της κλίσης κυμαίνεται από 23 έως 60, ενώ στις γεωτρήσεις ΓΟ4-7 και ΓΟ4-8 από 10 ως 50, θεωρήθηκε μια μακροσκοπική γωνία τραχύτητας (waviness - ορίζεται στο λογισμικό RocPlane που χρησιμοποιήθηκε στους υπολογισμούς ευστάθειας ως η μέση τιμή κλίσης μείον την ελάχιστη τιμή κλίσης) ίση με 10, τιμή λογική για το πολύ μεγάλο εύρος διακύμανσης της κλίσης. Ο ορισμός του μεγέθους της μακροσκοπικής γωνίας τραχύτητας φαίνεται στο Σχ Όσον αφορά στην τιμή της μακροσκοπικής μέσης κλίσης (που επίσης δεν μπορεί να είναι γνωστή), αυτή προσδιορίστηκε ανάστροφα, ως αυτή που δίνει τον ελάχιστο συντελεστή ασφαλείας. 39

50 Σχήμα 3.13 Βασικά μεγέθη σε ασυνέχεια με μακροσκοπική τραχύτητα (RocPlane Documentation) Οι ορισμοί που εμφανίζονται στο Σχ είναι οι εξής : Failure Plane (Average Orientation) = Επίπεδο Αστοχίας (Μέση Κλίση) Average Dip = Μέση Κλίση Slope Face = Μέτωπο Πρανούς Minimum Dip = Ελάχιστη Κλίση Failure Plane With Waviness = Επίπεδο Αστοχίας Με Τραχύτητα Αναλύσεις ευστάθειας Αστοχία περιστροφικού τύπου και τύπου πρίσματος Η γεωμετρία για τους υπολογισμούς ελήφθη από τις διατομές 114 και 118Β. Για κάθε συνδυασμό φόρτισης έγιναν τρεις έλεγχοι : Α)Κυκλοειδούς ολίσθησης θεωρώντας τη γεωτεχνική ενότητα ΙΙ ως ομογενές και ισότροπο υλικό. Β)Κυκλοειδούς ολίσθησης θεωρώντας εντός της γεωτεχνικής ενότητας ΙΙ διακριτές ζώνες διάτμησης. 40

51 Γ)Ολίσθησης τύπου πρίσματος θεωρώντας εντός της γεωτεχνικής ενότητας ΙΙ διακριτές ζώνες διάτμησης. Αναφέρεται ότι σε όλες τις αναλύσεις ευστάθειας, οι δυσμενέστεροι συντελεστές ασφαλείας προέκυψαν από τον έλεγχο Γ. Όσον αφορά τον έλεγχο ευστάθειας των πρανών μεταξύ των αναβαθμίδων, πληρείται ήδη με βάση τις παραπάνω αναλύσεις. Εφόσον τα ενδιάμεσα πρανή έχουν μέγιστο ύψος 6m, με βάση τους περιβαλλοντικούς όρους, είναι δηλαδή μικρότερου ύψους από το όρυγμα στη διατομή 118Β, οι συντελεστές ασφαλείας που απαιτούνται είναι χαμηλότεροι αυτών του συνολικού πρανούς και οι συνθήκες υπόγειου νερού είναι ευμενέστερες, είναι προφανές ότι δεν απαιτούνται επιπλέον αναλύσεις ευστάθειας. Επομένως, για όλους του συνδυασμούς φορτίσεων προκύπτει ότι ο διαθέσιμος συντελεστής ασφαλείας έναντι περιστροφικής ολίσθησης και ολίσθησης τύπου πρίσματος είναι μεγαλύτερος από τον ελάχιστο απαιτούμενο. Δομικές αστοχίες Από το τεκτονικό διάγραμμα και τα επίπεδα των πρανών του μελετώμενου ορύγματος με την κλίση σχεδιασμού, όπως αυτά αναφέρθηκαν σε παραπάνω ενότητα, πραγματοποιείται ο έλεγχος έναντι δομικών αστοχιών με τα εξής συμπεράσματα : Για το αριστερό (ΝΑ) πρανές ορύγματος οι στρώσεις πληρούν οριακά τα κριτήρια της επίπεδης ολίσθησης. Εντούτοις, επειδή η στρώση έχει παρόμοια φορά κλίσης με αυτή του συγκεκριμένου πρανούς και η κλίση της μεταβάλλεται, ο συντελεστής ασφαλείας υπολογίζεται έναντι επίπεδης ολίσθησης. Για το αριστερό (ΝΑ) πρανές ορύγματος εντοπίζεται μία τομή ασυνεχειών. Εντούτοις, λόγω της συμμετοχής σε αυτήν της διάκλασης και για τους λόγους που αναφέρονται σε παραπάνω ενότητα, η μορφή αυτή της ολίσθησης δε θεωρείται πιθανή. Για το δεξί (ΒΔ) πρανές ορύγματος, δεν προκύπτει κάποια δυνητική ολίσθηση. Εξαιτίας της μικρής κλίσης των πρανών του ορύγματος, θεωρείται αδύνατη η εκδήλωση αστοχιών με τη μορφή ανατροπής. Από τα αποτελέσματα των αναλύσεων, που δεν ενδιαφέρουν εδώ, μιας που αγγίζουν το πεδίο του καθαρά γεωτεχνικού πλαισίου, έχουμε ότι για όλους τους συνδυασμούς φορτίσεων προκύπτει ότι ο διαθέσιμος συντελεστής ασφαλείας έναντι επίπεδης ολίσθησης είναι μεγαλύτερος από τον ελάχιστο απαιτούμενο. 41

52 4. ΠΡΟΜΕΤΡΗΣΗ - ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΧΩΜΑΤΙΣΜΩΝ Σημαντικότατο σημείο της μελέτης, προκειμένου να προκύψει ο προϋπολογισμός του συνολικού έργου, είναι ο υπολογισμός των χωματισμών όγκων - που προκύπτουν από την εξόρυξη εκσκαφή του ορύγματος που αντιμετωπίζεται. Αρχικά πρέπει να γίνει καθορισμός των επιφανειών των διατομών, ώστε έπειτα να υπολογισθούν. Γενικά, χρησιμοποιούνται για αυτό είτε γραφικές μέθοδοι (όπως μέθοδος εμβαδομέτρου, μέθοδος τετραγωνιδίων και μέθοδος λωρίδων) είτε αναλυτικές μέθοδοι (όπως μέθοδος συντεταγμένων). Στην παρούσα διπλωματική εργασία οι επιφάνειες των διατομών υπολογίζονται από τα σχέδια των διατομών, όπου παρουσιάζονται με κάθε λεπτομέρεια τόσο το κατάστρωμα της οδού, οι κλίσεις πρανών εκατέρωθεν αυτού και οι αναβαθμοί, όσο και τα τεχνικά έργα που απαιτούνται για την αντιμετώπιση των διαφόρων προβλημάτων θεμάτων που προέκυψαν κατά την προμελέτη της οδού στην περιοχή. Μετά τον καθορισμό των επιφανειών σειρά έχει ο υπολογισμός του όγκου των χωματισμών. Στις περιπτώσεις ενός τόσο μεγάλου έργου οδοποιίας είναι αδύνατος ο υπολογισμός των όγκων με το χέρι, για αυτό γίνεται χρήση υπολογιστικών προγραμμάτων. Με τον τρόπο αυτό επιτρέπεται ο ταχύς και με μεγάλη ακρίβεια υπολογισμός των χωματισμών, ενώ δίνεται η δυνατότητα στον μελετητή να εξετάζει μεγάλο αριθμό εναλλακτικών λύσεων υπολογίζοντας κάθε φορά τους αντίστοιχους χωματισμούς. Η εμβαδομέτρηση των διατομών γίνεται βάσει ειδικών αλγορίθμων, όπου συνδυάζονται τα δεδομένα του φυσικού εδάφους και της τυπικής διατομής της οδού. Το εμβαδόν υπολογίζεται μεταξύ των γραμμών του εδάφους και των διατομών με χρήση διαφόρων μεθόδων. Έτσι, με τη χρήση προγραμμάτων ηλεκτρονικού υπολογιστή, όλοι οι υπολογισμοί των χωματισμών μιας οδού γίνονται αυτόματα και τα αποτελέσματα είναι διαθέσιμα στο χρήστη για οποιαδήποτε επεξεργασία, ενώ αυτόματα παράγονται και οι πίνακες χωματισμών. Σήμερα, τα γνωστότερα προγράμματα οδοποιίας της αγοράς παρέχουν εξειδικευμένα υποπρογράμματα για τον ταχύ και αυτοματοποιημένο υπολογισμό των χωματισμών μιας οδού. Γενικότερα, όσον αφορά τις μεθόδους πέραν του ηλεκτρονικού υπολογιστή, υπάρχουν δύο μέθοδοι, η μέθοδος των μέσων επιφανειών και η μέθοδος των εφαρμοστέων μηκών. Από αυτές τις δύο η πρώτη είναι πλέον διαδεδομένη και αυτή θα χρησιμοποιηθεί για την μέτρηση του όγκου των χωματισμών στις διατομές του εν λόγω ορύγματος. 42

53 4.1. ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΩΝ ΜΕΣΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ Σύμφωνα με την μέθοδο αυτή, οι επιφάνειες των ορυγμάτων (Ο i ) και επιχωμάτων (Ε i ) κάθε διατομής παριστάνονται σε ορθογώνιο σύστημα αξόνων ως τεταγμένες (θετικές για τα ορύγματα κι αρνητικές για τα επιχώματα) και οι μεταξύ αυτών αποστάσεις ως τετμημένες. Κατασκευάζεται, λοιπόν, το διάγραμμα επιφανειών για όλο το μήκος της οδού, όπως παρουσιάζεται για το εν λόγω τμήμα της οδού στο Σχ Λόγω του ότι έχει γίνει μεταφορά του σχήματος, από την σχεδίασή του στο σχεδιαστικό υπολογιστικό πρόγραμμα Autocad, η διαστασιολόγησή του, όπως αυτή φαίνεται στο δεξί μέρος του Σχ. 4.1, δεν είναι ευκρινώς παρουσιασμένη. Για αυτό θεωρείται σκόπιμο να αναφερθεί ότι, η διαστασιολόγηση αυτή αφορά την απόσταση μεταξύ των διατομών, όπως αυτή καταγράφεται και στον Πίν. 4.1 παρακάτω, και επίσης γίνεται καταγραφή πάνω στο Σχ. 4.1 του ονόματος κάθε διατομής, π.χ. 106ΟΧ. Αυτό που ενδιαφέρει στην παρούσα φάση είναι να δωθεί η μορφή του διαγράμματος επιφανειών και όχι τόσο οι τιμές των εκχωμάτων και επιχωμάτων ανά διατομή, ούτε και η αναφορά του μέτρου της απόστασης των διατομών. Αυτές οι πληροφορίες, όπως προαναφέρθηκε, είναι καταγεγραμμένες και παρουσιάζονται στον πίνακα χωματισμών, Πίν

54 Σχήμα 4.1 Διάγραμμα επιφανειών 44