Ασκήσεις Τεχνικής Γεωλογίας 6 η Άσκηση Επιλογή καταλληλότητας θέσης και τύπου φράγματος

Transcript

1 Ασκήσεις Τεχνικής Γεωλογίας 6 η Άσκηση Επιλογή καταλληλότητας θέσης και τύπου φράγματος Β.Χρηστάρας Β. Μαρίνος Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας και Υδρογεωλογίας

2 ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ 6 η Άσκηση Τίτλος άσκησης: Επιλογή καταλληλότητας θέσης και τύπου φράγματος. Θέματα στεγανότητας Θέματα θεμελίωσης Θέματα ευστάθειας πρανών σε επίπεδο λεκάνης και θέσης φράγματος.

3 Επιλογή καταλληλότητας θέσης και τύπου φράγματος. Σκοπός της άσκησης είναι η αξιολόγηση πιθανών θέσεων για την θεμελίωση φράγματος. Η αξιολόγηση βασίζεται στην στεγανότητα και στην τεχνικογεωλογική συμπεριφορά (έναντι θεμελίωσης και ευστάθειας πρανών) κάθε θέσης, τόσο σε επίπεδο θέσης όσο και σε επίπεδο λεκάνης απορροής.

4 Επιλογή καταλληλότητας θέσης και τύπου φράγματος. Στην πρώτη άσκηση προσοχή δίνεται στην επιλογή θέσης φράγματος από γεωλογική οριζοντιογραφία. Θέματα διαφυγών και καλύτερης ευστάθειας του φράγματος. Επιλογή καταλληλότερου τύπου φράγματος. Στην δεύτερη άσκηση γίνεται λεπτομερέστερη γεωλογική αξιολόγηση στην επιλογή καταλληλότερης θέσης φράγματος Αυτό επιτυγχάνεται με την τομών από γεωτρήσεις και τον εντοπισμό γεωλογικής κατασκευή επικινδυνότητας (διαφυγές, φέρουσας ικανότητας, ευστάθειας πρανών, ενεργότητα ρηγμάτων). Τέλος η άσκηση σκοπεύει στην επιλογή καταλληλότερου τύπου φράγματος και στις προτάσεις για περαιτέρω έρευνα στη επιλεχθείσα θέση.

5 Φράγμα Φράγμα: είναι τεχνικό έργο που κατασκευάζεται στην κοίτη ενός ποταμού για να ανακόψει τη ροή, με σκοπό την αποθήκευση του νερού για μελλοντική χρησιμοποίησή του. Η έκταση γης στην οποία αποθηκεύεται το νερό και βρίσκεται στα ανάντη του φράγματος, ονομάζεται ταμιευτήρας ή λεκάνη κατάκλυσης. Φράγμα Αλιάκμονα 5

6 Σκοπός της κατασκευής ενός φράγματος 1. Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας 2. Άρδευση καλλιεργούμενων εδαφών 3. Ύδρευση πόλεων, οικισμών ή βιομηχανικών μονάδων 4. Αντιπλημμυρική προστασία 5. Εμπλουτισμός του υπόγειου υδάτινου ορίζοντα 6. Άλλα (συνδυαστικά): Ναυσιπλοΐα, Τουριστική αξιοποίηση, Βελτίωση του περιβάλλοντα χώρου, Αθλητισμός, ιχθυοκαλλιέργεια 6

7 Κριτήρια επιλογής της θέσης ενός φράγματος ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΑ ΚΡΙΤΗΡΙΑ Η μορφολογία μιας κοιλάδας έχει μεγάλη σημασία στην κατασκευή φραγμάτων. Ιδανική περίπτωση κοιλάδας είναι εκείνη που στη θέση του φράγματος στενεύει και αμέσως ανάντη διευρύνεται. ΓΕΩΛΟΓΙΚΑ ΚΡΙΤΗΡΙΑ Είναι εκείνα που αν δε ληφθούν υπόψη μπορούν να οδηγήσουν σε αστοχίες : 1) ύπαρξη των ικανών και αναγκαίων ποσοτήτων νερού 2) εξασφάλιση στεγανότητας του ταμιευτήρα 3) στεγανότητα στη ζώνη του φράγματος 4) ευστάθεια των πρανών 5) παρουσία πετρωμάτων με ικανοποιητική φέρουσα ικανότητα και αντοχή 7

8 ΤΥΠΟΙ ΦΡΑΓΜΑΤΩΝ Xωμάτινο ή Λιθόριπτο φράγμα Φράγμα Βαρύτητας Τοξωτό Φράγμα Αντηριδωτά φράγματα

9 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΠΟΥ ΒΑΣΙΖΟΝΤΑΙ ΣΤΗ ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΓΝΩΣΗ Α. ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΗΣ ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ 1. Ευστάθεια της περιοχής θεμελιώσεως (παραμορφώσεις, αντοχές, διάβρωση) 2. Ευστάθεια των γειτονικών πρανών (αλλαγές στην πιεζομετρία) 3. Στεγανότητα της θεμελιώσεως και των αντερεισμάτων 4. Ευστάθεια συμπαρομαρτούντων έργων (υπερχειλιστής, σήραγγα εκτροπής, σήραγγες και έργα υδροληψίας κλπ.) 5. Εντοπισμός ειδικών γεωλογικών κινδύνων (π.χ. παρουσία ενεργού ρήγματος) 6. Σεισμική μελέτη (σεισμική απόκριση)

10 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΠΟΥ ΒΑΣΙΖΟΝΤΑΙ ΣΤΗ ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΓΝΩΣΗ Α. ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΗΣ ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΟΥ ΤΥΠΟΥ ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ Αναζήτηση δανειοθαλάμων για τα υλικά κατασκευής ΤΕΛΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΥΠΟΥ ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ

11 ΤΟ ΘΕΜΑ ΤΗΣ ΡΟΗΣ ΝΕΡΟΥ ΚΑΤΩ ΑΠΟ ΦΡΑΓΜΑ Απώλειες νερού (Διαφυγές) (Σε μεγάλης περατότητας πετρώματα) Ανάπτυξη υποπιέσεων (και σε πετρώματα μικρής περατότητας) Διάβρωση πετρώματος θεμελίωσης (αν είναι διαβρώσιμο)

12 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΠΟΥ ΒΑΣΙΖΟΝΤΑΙ ΣΤΗ ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΓΝΩΣΗ Β. ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΟΥ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ 1. Στεγανότητα περιοχής που θα κατακλυστεί (ή εν πάσει περιπτώσει εκτίμηση των ποσοτήτων που θα διαφεύγουν γιατί μπορεί ενδεχομένως να είναι μικρές) 2. Ευστάθεια κλιτύων γύρω από τον ταμιευτήρα (κίνδυνος μεγάλων κατολισθήσεων, σε κλίμακα πλαγιάς 3. Κίνδυνος κατολισθήσεων από την λειτουργία του ταμιευτήρα (άνοδος κάθοδος στάθμης) 4. Καθεστώς φερτών υλών (εξαρτάται από την φύση των πετρωμάτων κλίσεις πρανών βροχοπτώσεις φυτοκάλυψη)

13 ΦΡΑΓΜΑ ΒΑΡΥΤΗΤΑΣ ΤΟΞΩΤΟ ΦΡΑΓΜΑ

14 ΧΩΜΑΤΙΝΟ ΦΡΑΓΜΑ Αργιλικός πυρήνας για την στεγανότητα του έργου Αμμοχάλικα στο κέλυφος στήριξης του φράγματος (για την ευστάθεια του έργου)

15 ΘΕΣΗ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ ΤΟΞΩΤΑ ΦΡΑΓΜΑΤΑ Βραχόμαζα πολύ καλής ποιότητας, ομοιογενής με μικρή ρωγμάτωση ιδιαίτερα στα αντερείσματα: Υψηλές αντοχές, υψηλό μέτρο παραμορφωσιμότητας Οικονομία σκυροδέματος σε σχέση με τα φράγματα βαρύτητος 50-85% Περιπτώσεις φραγμάτων τοξωτών - βαρύτητος

16 ΘΕΣΗ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ ΤΟΞΩΤΑ ΦΡΑΓΜΑΤΑ Μικρή ευαισθησία σε υποπιέσεις (προσοχή όμως μη συνδυαστεί η θεμελίωση του φράγματος με σφήνες βραχόμαζας που μπορούν να εκτιναχθούν από υποπιέσεις. Βλέπε καταστροφή Malpasset) Περιορισμοί γεωμορφολογικοί: -ύψος φράγματος προς μήκος >1:5 -- ασυμμετρία κοιλάδας: σημαντική επίδραση στέψης

17 ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΤΟΞΩΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ (τρόπος λειτουργίας τοξωτού φράγματος)

18 ΦΡΑΓΜΑ ΠΛΑΣΤΗΡΑ, ΥΨΟΣ 83m

19 ΘΕΣΗ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ ΦΡΑΓΜΑΤΑ ΒΑΡΥΤΗΤΑΣ Ευαίσθητα σε καθιζήσεις, διαφορικές καθιζήσεις: Βραχόμαζα καλής ποιότητας, ομοιογενής Ευαίσθητα σε υποπιέσεις: Μεγάλη φροντίδα στη στεγανή κουρτίνα και στην αποστράγγιση της θεμελίωσης Μορφολογία κοιλάδος σχεδόν χωρίς επίδραση στην επιλογή

20 ΘΕΣΗ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ ΕΥΚΑΜΠΤΑ ΦΡΑΓΜΑΤΑ ΧΩΜΑΤΙΝΑ ή ΛΙΘΟΡΡΙΠΤΑ Κατάλληλα και για φτωχή βραχόμαζα ή σε θέσεις με έντονη ετερογένεια. Ευαίσθητα σε εσωτερικές διαβρώσεις Προσεκτική επιλογή στην επιλογή του υπερχειλιστή, στα πρανή δίπλα από το φράγμα (περιπτώσεις υπερχειλιστού σε σήραγγα αν τα πρανή είναι ασταθή) Τοπογραφία: ύψος φράγματος προς μήκος στέψης > 1:2

21 ΘΕΣΗ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ ΕΥΚΑΜΠΤΑ ΦΡΑΓΜΑΤΑ ΧΩΜΑΤΙΝΑ ή ΛΙΘΟΡΡΙΠΤΑ Θέματα ποικιλίας και καταλληλότητας υλικών κατασκευής από το άμεσο περιβάλλον του έργου: αδιαπέρατο υλικό για τον πυρήνα του φράγματος: αργιλικά εδαφικά υλικά, υλικά για τα σώματα στηρίξεως του πυρήνα (κελύφη: αμμοχάλικα ποταμού ή λιθορριπή από λατομείο) και υλικά φίλτρων και στραγγιστηρίων (διαβαθμισμένα αμμοχάλικα)

22 Φράγμα Ιλαρίωνα, Αλιάκμονας 2005 Σώμα στήριξης Φίλτρο - στραγγιστήρι Φίλτρο - στραγγιστήρι Βραχόμαζα θεμελίωσης: φυλλιτικοί σχιστόλιθοι Αργιλικός πυρήνας

23 Κατασκευή Φράγματος Γαδουρά, Ρόδος 2004 Σώμα στήριξης Σώμα στήριξης Φίλτρο Στραγγιστήρι Αργιλικός πυρήνας Φίλτρο

24 ΦΡΑΓΜΑ ΜΕΣΟΧΩΡΑΣ ΛΙΘΟΡΡΙΠΤΟ ΜΕ ΑΝΑΝΤΗ ΠΛΑΚΑ ΑΠΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ

25 ΘΕΜΕΛΙΩΔΕΣ ΚΡΙΤΗΡΙΟ: Η ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΗΣ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ ΣΤΗΝ ΦΟΡΤΙΣΗ ΑΠΟ ΤΟ ΦΡΑΓΜΑ ΠΟΥ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΖΕΤΑΙ ΑΠΟ ΤΟ ΜΕΤΡΟ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΙΜΟΤΗΤΑΣ Ε Τ Β Χ Καλή βραχόμαζα: Ε>10GPa Ικανοποιητική βραχόμαζα: 5GPa<E<10GPa Μέτρια βραχόμαζα: Ε<5GPa Φτωχή βραχόμαζα: Ε<1GPa Το διάγραμμα είναι εντελώς ενδεικτικό ως προς τις απαιτήσεις του τύπου του φράγματος στην τιμή του μέτρου παραμορφωσιμότητας, E. Επιπλέον υπάρχουν και άλλοι παράγοντες που ελέγχουν την επιλογή, όπως η μορφολογία και η σεισμικότητα Τ: Τοξωτό φράγμα, Β: φράγμα Βαρύτητας, Χ: Χωμάτινο ή λιθόρριπτο φράγμα

26 ΘΕΩΡΗΤΙΚΕΣ ΤΑΣΕΙΣ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ ΓΙΑ ΦΡΑΓΜΑ ΥΨΟΥΣ 100 ΜΕΤΡΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΕΣ ΤΑΣΕΙΣ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ ΓΙΑ ΦΡΑΓΜΑΤΑ ΥΨΟΥΣ 100 m Τύπος Φράγματος Θεωρητική μέγιστη τάση (MPα) Χωμάτινο λιθόρριπτο Βαρύτητος Αντηριδωτό Τοξωτό

27 ΑΙΤΙΕΣ ΠΟΥ ΣΥΝΕΒΑΛΑΝ ΣΕ ΑΣΤΟΧΙΕΣ ΦΡΑΓΜΑΤΩΝ Ολίσθηση Υποπιέσεις Μετακίνηση ή ερπυσμός σε ρήγμα Εσωτερική διάβρωση Εξασθένηση της θεμελίωσης από διαβροχή αποσάθρωση Αστάθεια πρανών στα αντερείσματα Υπερβολική παραμόρφωση της θεμελίωσης Υπερβολική παραμόρφωση του φράγματος Διάβρωση υποσκαφή από πλημμύρα Κατολισθήσεις μέσα στον ταμιευτήρα Σεισμοί

28 ΑΣΤΟΧΙΕΣ Η πλειοψηφία σε μικρά φράγματα (σε απόλυτο μέγεθος όχι σε ποσοστά) Οι περισσότερες αστοχίες κυρίως μέσα στα 10 πρώτα χρόνια από την κατασκευή και κυρίως τον πρώτο Τα προβλήματα θεμελίωσης είναι οι πλέον συνήθεις αιτίες σε φράγματα από σκυρόδεμα: - εσωτερική διάβρωση (21%) - ανεπαρκής αντοχή (21%) Στα χωμάτινα/λιθόρριπτα στρώματα οι κύριες αιτίες είναι: - υπερπήδηση 31% - εσωτερική διάβρωση στο στόμιο 15% - εσωτερική διάβρωση στην θεμελίωση 12% (Από ICOLD, 1995)

29 Υπερχείλιση πάνω από το φράγμα και απόπλυση του υλικού Διασωλήνωση και εσωτερική διάβρωση στο σώμα του φράγματος ή το έδαφος θεμελίωσης (ο ρόλος των φίλτρων) Καθίζηση θεμελίωσης και εσωτερική ρωγμάτωση στον πυρήνα Αστάθεια στο κατάντη κέλυφος (θέμα αντοχής των γεωυλικών. Επίσης και ελέγχου της πίεσης του νερού των πόρων μέσα στο κέλυφος πάλι θέμα φίλτρων) Αστάθεια ανάντη κελύφους ύστερα από γρήγορη ταπείνωση της στάθμης Θραύση θεμελίωσης λόγω παρουσίας ασθενών στρωμάτων

30 ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΤΥΠΟΙ ΑΣΤΟΧΙΩΝ ΣΕ ΧΩΜΑΤΙΝΑ ή ΛΙΘΟΡΡΙΠΤΑ ΦΡΑΓΜΑΤΑ

36 ΤΟ ΘΕΜΑ ΤΗΣ ΡΟΗΣ ΝΕΡΟΥ ΚΑΤΩ ΑΠΟ ΦΡΑΓΜΑ Απώλειες νερού (Διαφυγές) (Σε μεγάλης περατότητας πετρώματα) Ανάπτυξη υποπιέσεων (και σε πετρώματα μικρής περατότητας) Διάβρωση πετρώματος θεμελίωσης (αν είναι διαβρώσιμο)

37 Στεγανότητα Φραγμάτων και Ταμιευτήρων ΣΤΕΓΑΝΟΤΗΤΑ ΣΤΗ ΘΕΣΗ ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ Πέτρωμα θεμελίωσης αδιαπέρατο Πέτρωμα θεμελίωση περατό ΣΤΕΓΑΝΟΤΗΤΑ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ Διαφυγές μέσω εδαφικών καλυμμάτων Διαφυγές μέσω βραχώδους υποβάθρου

38 Στεγανότητα Φραγμάτων και Ταμιευτήρων ΓΕΝΙΚΑ Διαφυγές: Εκτίμηση από τον νόμο του Darcy Q=k*A*i Κυρίαρχος ο ρόλος της γεωλογίας k: από το γεωυλογικό υλικό (βρίσκεται από τυποποιημένες δοκιμές Α: από τη γεωμετρία του γεωλογικού υλικού. Βρίσκεται από ανάλυση τοπογραφία-γεωλογικών χαρτών (στρωματογραφία τεκτονική δομή) i=δη/l : Υπόγεια υδραυλική

39 Θέματα οικονομίας των διαφυγών φράγματος Περιπτώσεις όπου ελεγχόμενες διαφυγές είναι δυνατόν να επιτρέπονται: Όταν υπάρχει περίσσεια υδατικών αποθεμάτων Στα ημερήσιας αναρρύθμισης φράγματα Σε ομαλής διανομής απορροή στον υδρολογικό κύκλο Σε αντιπλημμυρικούς ταμιευτήρες

40

41 Θέματα οικονομίας των διαφυγών φράγματος Μη ελεγχόμενες διαφυγές: Σοβαροί κίνδυνοι για το φράγμα I.Εσωτερική διάβρωση: Διασωληνώσεις μεταφορά σωματιδίων του γεωλογικού υλικού προς μη προστατευόμενες εξόδους...άρα...καθιζήσεις τμημάτων του ταμιευτήρα ή του φράγματος. II.Κορεσμός της βραχόμαζας και ανύψωση της πιεζομετρικής στάθμης υπογείου νερού...άυξηση τάσεως πόρων...αστάθεια στα πρανή.

42 Θέματα στεγανότητας φράγματος

43 Θέματα στεγανότητας φράγματος Κριτήρια για τη στεγανοποίηση: Ομοιογένεια στην περατότητα: Χρήση δικτύων ροής (k). Ανομοιογένεια: ασυνέχεια στην περατότητα: κριτήριο Lugeon ή άλλα.

44 ΣΤΕΓΑΝΟΤΗΤΑ ΘΕΣΗΣ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ ΔΟΚΙΜΕΣ ΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ Δοκιμή Περατότητας Lugeon Μετριέται η απορροφούμενη ποσότητα νερού σε συνάρτηση με το χρόνο, στο εισπιεζόμενο τμήμα, μήκους 3m έως 5m, με διάφορες βαθμίδες πιέσεως, που εφαρμόζονται αρχικά με αύξουσα σειρά και στη συνέχεια με φθίνουσα. Συνιστάται σε βραχώδεις σχηματισμούς. Δομική σταθερού φορτίου Lefranc Μετράται η παροχή του νερού σε συνάρτηση με τον χρόνο που διοχετεύεται στη γεώτρηση ώστε η στάθμη του νερού μέσα στη σωλήνωση της επένδυσης της γεώτρησης να είναι σταθερή. Συνιστάται σε εδάφη καλής περατότητας. Δομική πίπτοντος φορτίου Maag Μετριέται η πτώση της στάθμης μέσα στη σωληνωμένη γεώτρηση (με ασωλήνωτο ένα κάτω τμήμα αυτής, το οποίο αποτελεί και το δοκιμαζόμενο τμήμα) σε συνάρτηση με το χρόνο. Συνιστάται σε εδάφη μικρής περατότητας.

45 ΣΤΕΓΑΝΟΤΗΤΑ ΘΕΣΗΣ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ ΔΟΚΙΜΕΣ ΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ Δοκιμή Περατότητας με παρέμβυσμα (Packer) Lugeon (Χρησιμοποιείται σχεδόν αποκλειστικά στα φράγματα αφού γίνεται σχεδόν πάντα σε βράχο) 1 Lugeon (U.L.) = απορρόφηση 1 lit/1min1m γεώτρησης σε 10 min δοκιμής και με 10bar πίεσης (1 Lugeon = 10-7 m/sec)

46 ΕΠΙΤΡΕΠΤΕΣ ΤΙΜΕΣ ΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΥΠΕΔΑΦΟΥΣ ΣΤΗ ΘΕΣΗ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ Το υπέδαφος θεωρείται στεγανό, όταν από τις επιτόπου δοκιμές προκύψουν τιμές διαπερατότητας: ΥΨΟΣ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ (m) ΜΟΝΑΔΕΣ LUGEON (UL) <30 <3 >30 <1-2

47 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ LUGEON Οι στάθμες του υπόγειου νερού στις γεωτρήσεις ήταν οι εξής (σε βάθος από την επιφάνεια): Γ1: 15m, Γ2: 4m, Γ3: 11m, Γ4: 35m, Γ5: 12m.

48

49

50

51

52 ΣΤΕΓΑΝΟΤΗΤΑ ΘΕΣΗΣ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ Περίπτωση 1 η : Πέτρωμα Θεμελίωσης Αδιαπέρατο (γενικώς) Σηνήθης ρωγμάτωση επιφανειακού τμήματος (κρυσταλλικά, συμπαγή πετρώματα) Συνήθης επιφανειακή ζώνη χαλάρωσηςαποσάθρωσης (αποσαθρούμενα πετρώματα, πρόσφατες ιζηματογενείς σειρές) Ποιό είναι το βάθος της ρωγμάτωσης (ποιό χαλαρή και ανοικτή δομή) Μείωση του k με το βάθος Γεωμετρία της στεγανής κουρτίνας: ακολουθεί περίπου την τοπογραφία.

53 ΣΤΕΓΑΝΟΤΗΤΑ ΘΕΣΗΣ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ Περίπτωση 2 η : Πέτρωμα Θεμελίωσης Περατό a. Έντονη γενική ρωγμάτωση χαλάρωση αποσάθρωση Υπόγεια κουρτίνα: Έρευνα της - σε βάθος εξέλιξης και αναζήτησης της γεωμετρίας της γραμμής παραδεκτών τιμών Lugeon

54 ΣΤΕΓΑΝΟΤΗΤΑ ΘΕΣΗΣ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ Περίπτωση 2 η : Πέτρωμα Θεμελίωσης Περατό β. Εκλεκτική έντονη ρωγμάτωση προνομιακοί αγωγοί Ρηγμάτων Επιφανειών επωθήσεων Εκλεκτικής καρστικοποίησης κροκαλοπαγών ψαμμιτών Λάβας

55 ΣΤΕΓΑΝΟΤΗΤΑ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ Περίπτωση 1 η : Διαφυγέσ μέσω αλλουβίων, κορημάτων και μοραίνων

56 ΣΤΕΓΑΝΟΤΗΤΑ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ Περίπτωση 2 η : Διαφυγέσ μέσω του βραχώδουσ υπόβαθρου

57 1. Εκτίμηση Διαφυγών: Q = A*K*(Δh/L) 2. Υποπιέσεις (αν m=0,75h): S = (0,75h)(h)/2 = 0,37h 2

58 ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΥΠΟΠΙΕΣΕΩΝ ΜΕ ΚΟΥΡΤΙΝΑ ΤΣΙΜΕΝΤΕΝΕΣΕΩΝ Q = A*K*(Δh/l) l πολύ μεγαλύτερο του L (l μήκος διαδρομής παράκαμψης της κουρτίνας)

59 ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΥΠΟΠΙΕΣΕΩΝ ΜΕ ΕΡΓΑ ΑΠΟΣΤΡΑΓΓΙΣΗΣ Q = A*K*(Δh/l) l πολύ μεγαλύτερο του L (l μήκος διαδρομής παράκαμψης της κουρτίνας)

60 ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΥΠΟΠΙΕΣΕΩΝ ΜΕ ΚΟΥΡΤΙΝΑ ΤΣΙΜΕΝΤΕΝΕΣΕΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: ΦΡΑΓΜΑ AVENE (ΓΑΛΛΙΑ) ΚΟΥΡΤΙΝΑ ΤΣΙΜΕΝΤΕΝΕΣΕΩΝ

61 ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΥΠΟΠΙΕΣΕΩΝ ΜΕ ΕΡΓΑ ΑΠΟΣΤΡΑΓΓΙΣΗΣ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: ΦΡΑΓΜΑ AVENE (ΓΑΛΛΙΑ) ΔΙΚΤΥΟ ΑΠΟΣΤΡΑΓΓΙΣΤΙΚΩΝ ΓΕΩΤΡΗΣΕΩΝ ΚΑΙ ΠΙΕΖΟΜΕΤΡΩΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ

62 ΑΣΚΗΣΗ Α Στην πρώτη άσκηση προσοχή δίνεται στην επιλογή θέσης φράγματος από γεωλογική οριζοντιογραφία. Θέματα διαφυγών και καλύτερης ευστάθειας του φράγματος. Επιλογή καταλληλότερου τύπου φράγματος.

63 Παράδειγμα Άσκησης Στο συνημμένο σχήμα δίνεται ο τοπογραφικός χάρτης κοιλάδας ποταμού. με βάση τοπογραφικά κριτήρια οι δυνατές θέσεις κατασκευής φράγματος που σημειώνονται στο χάρτη υψόμετρο ανώτατης στάθμης λίμνης 740m η περιοχή καλύπτεται από φλύσχη που αποτελείται από εναλλαγές στρωμάτων ψαμμίτη και αργιλικού σχιστόλιθου. Σε μια μόνο θέση αναπτύσσεται μέσα στο φλύσχη φακοειδής ένστρωση ασβεστόλιθου. Οι δοκιμές περατότητας σε γεωτρήσεις έδειξαν, όπως αναμένετο, ότι ο φλύσχης είναι στεγανός. Εξαίρεση αποτελούν τα ανώτερα, προς την επιφάνεια τμήματά του όπου ο φλύσχης είναι χαλαρός σε πάχος που μπορεί να ξεπεράσει τα 40m. Μέσα στον ασβεστόλιθο δεν μπόρεσαν να γίνουν δοκιμές περατότητας. Ζητούμενα: Να αξιολογήσετε αιτιολογημένα κατά σειρά τις 3 υποψήφιες θέσεις. Τι τύπος φράγματος προσφέρεται να κατασκευασθεί;;

64 ΑΣΚΗΣΗ Α

65

66

67

68 Βιβλιογραφία Άσκησης 1. Lessons from Dam Incidents, International Commission on Large Dams, Paris, Leonards, G.A. (Editor) Dam failures. Engineering Geology, Vol 24, Leonards, G.A., 1982, 1984 Investigation of Failures, 16 th Terzagui Lecture. Proc. ASCE, GT2, February 1982 ( and corresponding discussions in Vol. 110, No.1, Jan 1984, pp and ). 4. Serafim, J.L., Lessons from experience and research on the safety of dams, 2 nd Int. ICOSSAR, Munich, Serafim, J.L., 1981b. Safety of dams judged from failures. Water Power Dam Constr. 6. Wittke, W. Erichsen, C. and Kleinschnittger, M., Influence of seepage and uplift forces on stresses in the rock foundation of arch dams. Proc. 5 th Int. Conf. Numerical Methods in Geomechanics, Vol. 4, Nagoya. 7. Ελληνική Επιτροπή Τεχνικής Γεωλογίας «Γεωλογία και Φράγματα, εμπειρίες από τον ελληνικό χώρο».επιμέλεια Παύλος Γ. Μαρίνος, καθηγητής Ε.Μ.Π. Αθήνα Δ. Λιάκουρης, Η γεωλογία και τα φράγματα της ΔΕΗ. 9. Μαρίνος Π. Τσιαμπάος Γ. Μαρίνος Β. (2009) Σημειώσεις εκπαιδευτικής εκδρομής Πολιτικών Μηχανικών, ΕΜΠ. Έκδοση Γεωτεχνικού Τομέα Σχολής Πλοιτικών Μηχανικών ΕΜΠ 10. Μαρίνος Π. Τσιαμπάος Γ. (2009) Παρουσιάσεις «Τεχνικής Γεωλογίας» τμήματος Πολιτικών Μηχανικών, ΕΜΠ. Έκδοση Γεωτεχνικού Τομέα Σχολής Πολιτικών Μηχανικών ΕΜΠ.