ΘΕΜΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΣΤΟ ΟΡΥΓΜΑ Χ.Θ ΤΗΣ ΙΟΝΙΑΣ ΟΔΟΥ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΣΤΟ ΟΡΥΓΜΑ Χ.Θ ΤΗΣ ΙΟΝΙΑΣ ΟΔΟΥ ΠΙΣΤΙΟΛΗΣ ΓΚΟΛΦΩ - ΝΕΚΤΑΡΙΑ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. Ν. Σαμπατακάκης, Αναπληρωτης Καθηγητής Πανεπιστημίου Πατρών Πάτρα 2012

2 2

3 3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελ. 1. Εισαγωγή και αντικείμενο της εργασίας Στάδια εκπόνησης της εργασίας Γεωλογία της περιοχής Θέση και γεωμετρικά στοιχεία του εξεταζόμενου πρανούς 7 5. Κατολισθητικά φαινόμενα σε πρανή Γενικά Ταξινόμηση κατολισθήσεων Κατολισθήσεις βραχωδών σχηματισμών Παράγοντες που επηρεάζουν τις κατολισθήσεις Μηχανισμοί ενεργοποίησης κατολισθήσεων Περιγραφή και μηχανικά χαρακτηριστικά ασυνεχειών Γενικά Μηχανική Συμπεριφορά Βραχώδους υλικού Στατιστική επεξεργασία προσανατολισμού ασυνεχειών Δυνητικές ολισθήσεις Ιστογράμματα Συχνότητας των Παραμέτρων των ασυνεχειών Προσδιορισμός Μοναξονικής Αντοχής Τεχνικογεωλογική Χαρτογράφιση Μηχανική Περιγραφή ασυνεχειών Ταξινόμηση βραχομάζας κατά Bieniawski Συμπεράσματα Παράρτημα Α..75 Παράρτημα Β..79 Βιβλιογραφία.105

4 4

5 5 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Η μελέτη εκπονήθηκε στα πλαίσια της διπλωματικής εργασίας του μαθήματος της Τεχνικής Γεωλογίας. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η περιγραφή και η ανάλυση ενός τμήματος του ορύγματος που κατασκευάζεται στη χιλιομετρική θέση από έως της Ιόνιας Οδού. Συγκεκριμένα κατά την μελέτη αυτή περιγράφεται μακροσκοπικά το πρανές, μετρούνται και προσδιορίζονται οι μηχανικές παράμετροι των ασυνεχειών του πρανούς (προσανατολισμός, απόσταση, συνέχεια, τραχύτητα, άνοιγμα, υλικό πλήρωσης, συνθήκες υπόγειου νερού), εκτιμούνται οι δυνητικές ολισθήσεις των βραχωδών τεμαχών, χαρακτηρίζεται ποιοτικά η βραχομάζα και εκτιμούνται τα ποιοτικά χαρακτηριστικά της (συνοχή, γωνία τριβής) με βάση το σύστημα ταξινόμησης RMR. 2. ΣΤΑΔΙΑ ΕΚΠΟΝΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Συγκέντρωση γεωλογικών στοιχείων της περιοχής από τη βιβλιογραφία. Υπαίθριες παρατηρήσεις περιγραφή και επί τόπου μετρήσεις στο πρανές με γεωλογική πυξίδα και μετροταινία, των παραμέτρων μηχανικής περιγραφής των ασυνεχειών. Τεχνικογεωλογική χαρτογράφιση του μετώπου σε κλίμακα 1:250. Στατιστική επεξεργασία των μηχανικών παραμέτρων των ασυνεχειών της βραχομάζας. Ομαδοποίηση των παραμέτρων σε ιστογράμματα. Απεικόνιση των παραμέτρων προσανατολισμού των ασυνεχειών με τη χρήση Η/Υ και σύνταξη των τεκτονικών διαγραμμάτων Schmidt. Εκτίμηση δυνητικών ολισθήσεων στο πρανές με βάση τα τεκτονικά διαγράμματα. Ταξινόμηση Βραχομάζας κατά Bieniawski.

6 6 3. ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Η ευρύτερη περιοχή, δομείται κυρίως από Ηωκαινικά φλυσχικά στρώματα της γεωτεκτονικής ενότητας Γαβρόβου και συγκεκριμένα από ψαμμίτες λεπτομεσοστρωματώδεις, μεσόκοκκους έως χονδρόκοκκους, με λεπτές ιλυολιθικές ενστρώσεις από ψαμμίτες και αργιλικούς σχιστόλιθους. Επιφανειακά και στα κατάντη του υπό μελέτη ορύγματος συναντάται ο σχηματισμός των αδρομερών υλικών της κοίτης του ποταμού Ευήνου αποτελούμενων από κροκαλολατύπες και άμμους ποικίλης προέλευσης. Ο σχηματισμός των αδρομερών υλικών εμφανίζεται ως καστανό έως καστανόφαιο αμμοχάλικο, με χάλικες -κροκάλες ποικίλης προέλευσης. Το φλυσχικό υπόβαθρο συναντάται είτε ως φαιός-κυανόφαιος λεπτομεσόκοκκος ψαμμίτης με κατά θέσεις λεπτές ιλυολιθικές ενστρώσεις, υγιείς έως ελαφρά αποσαθρωμένος, είτε ως φαιο-κυανόφαιο κροκαλοπαγές, υγιές έως ελαφρά αποσαθρωμένο, με κροκάλες κυρίως ασβεστολιθικής, ψαμμιτικής ή κερατολιθικής σύστασης και ιλυοαμμώδες έως ιλυοψαμμιτικό συνδετικό υλικό. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των γεωτεχνικών ερευνών η περιοχή αποτελείται από φλύσχη και πιο συγκεκριμένα από εναλλαγές ψαμμίτη και κροκαλοπαγούς. Οι γεωτρήσεις που είχαν εκτελεστεί στην περιοχή του ορύγματος (BC4-435, BC4-438) έδειξαν επιφανειακά και μέχρι το βάθος του 1m το μανδύα αποσάθρωσης του υποκείμενου κροκαλοπαγούς αποτελούμενου από κροκάλες αργιλοιλυώδεις χάλικες με άμμο χαμηλής πλαστικότητας έως μη πλαστικούς, πολύ πυκνής απόθεσης. Έπειτα από το βάθος αυτό και μέχρι το πέρας των γεωτρήσεων το βραχώδες υπόβαθρο αποτελείται από ψαμμίτες και κροκαλοπαγή σε εναλλαγές. Παρουσιάζεται ελαφρά αποσαθρωμένο, μετρίως διακλασμένο με ασυνέχειες που κυμαίνονται από 30 0 έως 90 0 και αναλόγως της λιθολογικής του σύστασης η αντοχή του κυμαίνεται από

7 7 μέτρια έως μετρίως υψηλή. Κατά τόπους εμφανίζονται ζώνες κατακερματισμού. Η γεώτρηση BC4-436, η οποία είχε εκτελεστεί σε κοντινή απόσταση από την περιοχή του ορύγματος, αποκάλυψε σε διάφορα βάθη την παρουσία ιλυολίθου, ο οποίος παρουσιάζεται στην περιοχή του ορύγματος ως λεπτές ενστρώσεις ιλυολίθου στον ψαμμίτη σε διάφορα βάθη και δικαιολογεί την ύπαρξη, κατά τόπους, ιλυολιθικού συνδετικού υλικού στα κροκαλοπαγή. 4.ΘΕΣΗ ΚΑΙ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟΥ ΠΡΑΝΟΥΣ Το όρυγμα που μελετήσαμε εμφανίζεται στη Χ.Θ και είναι μονόπλευρο (αριστερό πρανές). Βρίσκεται πολύ κοντά στον ποταμό Εύηνο και στο χωριό Περιθώρι Ναυπάκτου. Το συνολικό του μήκος είναι 297m και μέγιστο ύψος 29,6m, το οποίο εμφανίζεται στη Χ.Θ Σχήμα 4.1:Οριζοντιογραφία χάραξης στη θέση εκσκαφής του ορύγματος Εμείς πιο αναλυτικά θα μελετήσουμε τη Χ.Θ , περίπου το μισό του μήκους του.

8 8 5.ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΤΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΕ ΠΡΑΝΗ 5.1 Γενικά Οι κατολισθήσεις με την ευρύτερη έννοια της μετακίνησης που εκδηλώνεται σε φυσικά και τεχνητά πρανή, συνιστούν μαζί με τους σεισμούς, τις εκρήξεις των ηφαιστείων, τις ανεξέλεγκτες πυρκαγιές και τις πλημμύρες, τις σπουδαιότερες Φυσικές Καταστροφές (Natural Disasters) και αποτελούν βασική αιτία απώλειας ανθρώπινων ζωών καθώς και περιουσιών με σημαντικές κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις. Σύμφωνα με τον TERZAGHI (1950) ως κατολίσθηση ορίζεται μια γρήγορη κίνηση μάζας πετρώματος, υπολειμματικού (residual) εδάφους ή ιζήματος ενός πρανούς, της οποίας το κέντρο βάρους μετακινείται προς τα κάτω και προς τα έξω. 5.2 Ταξινόμηση Κατολισθήσεων Ο VARNES πρότεινε ένα σύστημα ταξινόμησης κατολισθήσεων που περιλαμβάνει όλες τις εδαφικές μετακινήσεις που μπορούν να παρατηρηθούν σε πρανή, εκτός βέβαια των καθιζήσεων, καθώς δεν θεωρούνται κατολισθήσεις. Τα βασικά κριτήρια για την ταξινόμηση είναι: i. ο τύπος της μετακίνησης ii. το είδος του μετακινούμενου υλικού. Ανάλογα με τον τύπο της μετακίνησης διακρίνονται σε: i. καταπτώσεις ii. ανατροπές iii. ολισθήσεις iv. πλευρικές εξαπλώσεις v. ροές vi. σύνθετες μετακινήσεις.

9 9 Ανάλογα με το είδος του γεωλογικού υλικού που μετακινείται διακρίνονται κινήσεις οι οποίες εκδηλώνονται: στο βραχώδες υπόβαθρο, δηλαδή στη μάζα εκείνη η οποία πριν από την εκδήλωση της κατολίσθησης ήταν ένα σκληρό συνεκτικό πέτρωμα που από γεωλογική άποψη βρισκόταν στη φυσική του θέση. στους εδαφικούς σχηματισμούς που διακρίνονται σε κορήματα και σε γαίες. Καταπτώσεις(falls) Μια μάζα (κυρίως πετρώματος αλλά και συνεκτικού εδάφους) οποιουδήποτε μεγέθους, αποσπάται από ένα απότομο εδαφικό ή βραχώδες πρανές, κατά μήκος μιας επιφάνειας, χωρίς ή ελάχιστη διατμητική μετατόπιση και η πτώση γίνεται ελεύθερα, με αναπήδηση ή κύλιση στην επιφάνεια του πρανούς (σχήμα 5.1). Η μετακίνηση είναι πολύ μέχρι εξαιρετικά γρήγορη και είναι δυνατό να έχουν προηγηθεί αυτής μικρότερες μετακινήσεις που οδήγησαν στον προοδευτικό αποχωρισμό της μετακινούμενης μάζας από το μητρικό πέτρωμα. Σχήμα 5.1: Κατάπτωση βράχων Ανατροπές (topples) Πρόκειται για μια προς τα έξω περιστροφή της αποσπώμενης μάζας από ένα βραχώδες κυρίως πρανές, γύρω από σημείο ή άξονα περιστροφής που βρίσκεται χαμηλότερα από το κέντρο βάρους της μετακινούμενης μάζας

10 10 (σχήμα 5.2). Προκαλείται κυρίως από τη βαρύτητα και από τις δυνάμεις που ασκούνται από τα γειτονικά τεμάχη ή από την επίδραση του νερού (υδροστατικές πιέσεις, παγετός) που γεμίζει τις ασυνέχειες και ρωγμές. Η ανατροπή της μάζας εξελίσσεται συνήθως σε πτώση ή ολίσθηση, ανάλογα με τη γεωμετρία του πρανούς και της μετακινούμενης μάζας, καθώς και της επιφάνειας αποκόλλησης. Η ταχύτητα μετακίνησης μπορεί να είναι εξαιρετικά αργή στα αρχικά στάδια και να μετατραπεί σε εξαιρετικά γρήγορη στα τελευταία στάδια. Σχήμα 5.2:Ανατροπή της μάζας λόγω κάμψης Ολισθήσεις (slides) Εδώ η κίνηση προϋποθέτει κυρίως διατμητική παραμόρφωση και μετατόπιση θραύση του υλικού κατά μήκος μιας ή περισσοτέρων επιφανειών, που μπορεί να είναι ορατές ή όχι και να εκδηλώνονται μέσα σε μια σχετικά στενή ζώνη. Η μετακίνηση μπορεί να είναι προοδευτική, δηλαδή η διατμητική θραύση να μη συμβαίνει ταυτόχρονα σε όλη την επιφάνεια που θα αποτελέσει τελικά την επιφάνεια θραύσης, αλλά να επεκτείνεται διαδοχικά πέρα από την αρχική περιοχή τοπικής θραύσης. Η μάζα που μετατοπίζεται μπορεί να ολισθήσει προς τα κατάντη απομακρυνόμενη από την αρχική επιφάνεια θραύσης. Στους βραχώδεις γεωλογικούς σχηματισμούς η ολίσθηση μπορεί να συνίσταται από μετατόπιση μετακίνηση επάνω σε καλά διαμορφωμένες

11 11 επιφάνειες ασυνεχειών (στρώση, διάκλαση, σχιστότητα κλπ), χωρίς να παρατηρείται πρωτογενής «θραύση» του υλικού οπότε και η επιφάνεια ολίσθησης να είναι σαφώς καθορισμένη. Έτσι είναι δυνατό η ολισθαίνουσα μάζα να κινηθεί πάνω στην επιφάνεια ολίσθησης, η οποία και αποτελεί πλέον μια επιφάνεια διαχωρισμού για τη μετακινούμενη μάζα. Η μετακινούμενη μάζα μπορεί να παραμείνει ενιαία κατά την ολίσθηση ή να διαχωριστεί σε μικρότερες ανεξάρτητα κινούμενες μάζες. Ανάλογα με την επιφάνεια ολίσθησης καθώς και το μηχανισμό μετακίνησης διακρίνονται σε δυο βασικές κατηγορίες: α) στις περιστροφικές (σχήμα 5.4) και β) στις μεταθετικές (σχήμα 5.3 και 5.4). Οι περιστροφικές ολισθήσεις γίνονται συνήθως κατά μήκος κοίλων προς τα πάνω επιφανειών με μικρή παραμόρφωση στο εσωτερικό της μετακινούμενης μάζας. Εκδηλώνονται κυρίως σε ομογενή εδαφικά υλικά και συνήθως το μήκος τους είναι 3-7 φορές το βάθος τους. Επίσης μπορούν να εκδηλωθούν σε έντονα ασυνεχείς βραχομάζες οι οποίες μπορούν να θεωρηθούν σαν ισότροπες. Οι πρώτες ενδείξεις πριν την εκδήλωσή τους είναι η εμφάνιση τοξοειδών μορφών στο έδαφος, κατά μήκος των οποίων θα αναπτυχθεί η κύρια κατακρήμνιση με την μέγιστη κατακόρυφη μετακίνηση της ολίσθησης. Σχήμα 5.3:Μεταθετική ολίσθηση αποσαθρωμάτων

12 12 Στις μεταθετικές ολισθήσεις η μάζα που αποσπάται από το πρανές μετακινείται προς τα έξω ή προς τα κάτω και έξω, κατά μήκος μιας κατά προσέγγιση επίπεδης ή ομαλής κυματοειδούς επιφάνειας, με πολύ μικρή ή καθόλου περιστροφική κίνηση ή κάμψη. Η κίνηση ελέγχεται συνήθως από επιφάνειες ασυνέχειας όπως ρήγματα, διακλάσεις, επίπεδα στρώσης, καθώς και από την λιθολογία των στρωμάτων των οποίων η διατμητική αντοχή ποικίλει. Συνήθως η μετακινούμενη μάζα ολισθαίνει και μετακινείται παράλληλα πάνω στην επιφάνεια της ολίσθησης. Σχήμα 5.4:Περιστροφική ολίσθηση βράχου και μεταθετική ολίσθηση γαιών (Varnes, 1978) Οι διαφορές στις μεταθετικές ολισθήσεις σε σχέση με την περιστροφική έγκειται στο γεγονός ότι στην πρώτη περίπτωση η μετακίνηση μπορεί να προχωρά απεριόριστα, εφόσον η επιφάνεια ολίσθησης έχει σημαντική κλίση και εφόσον η διατμητική αντίσταση κατά μήκος της επιφάνειας αυτής παραμένει μικρότερη από την σταθερή δύναμη που προκαλεί την κίνηση. Στις περισσότερες μεταθετικές ολισθήσεις η μάζα που ολισθαίνει, δέχεται έντονες παραμορφώσεις και διαχωρίζεται σε πολλές ημιανεξάρτητες μονάδες. Επιπλέον όταν συνεχίζεται η παραμόρφωση και η αποσύνθεση και

13 13 καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε νερό, η αποσυνθεμένη μάζα ολισθαίνει και μπορεί να μεταπέσει σε εδαφική ροή. Οι μεταθετικές ολισθήσεις είναι σε γενικές γραμμές πιο αβαθείς από τις περιστροφικές και συνήθως το μήκος τους υπερβαίνει το δεκαπλάσιο του βάθους τους, ενώ η επιφάνεια ολίσθησης μοιάζει με διευρυμένο κανάλι σε σχέση με το πλάτος του. Μεταθετικές ολισθήσεις οι οποίες είναι κατά μήκος κάποιας ασυνέχειας σε ασυνεχείς βραχομάζες ονομάζονται ολισθήσεις τεμάχους ή επίπεδες ολισθήσεις (σχήμα 5.5). Σχήμα 5.5:Επίπεδη ολίσθηση Στην περίπτωση όπου η ολίσθηση γίνεται σε δυο επιφάνειες ασυνεχειών οι οποίες και τέμνονται και η οποία πραγματοποιείται κατά μήκος της τομής τους τότε ονομάζεται σφηνοειδής ολίσθηση (σχήμα 5.6). Σχήμα 5.6:Σφηνοειδής ολίσθηση

14 14 Υπάρχουν και οι κλιμακωτές ολισθήσεις οι οποίες μπορούν να εκδηλωθούν σε βραχώδη πρανή, όταν η βραχομάζα διατέμνεται από δύο ή και περισσότερα συστήματα ασυνεχειών. Και τέλος μια ολίσθηση λέγεται κερματισμένη όταν η μετακινούμενη μάζα στο σύνολό της αποτελείται από πολλές ημιανεξάρτητες ολισθαίνουσες μάζες. Πλευρικές εξαπλώσεις (Lateral spreads) Η κίνηση που επικρατεί είναι η πλευρική διάσταση του υλικού που διευκολύνεται από διατμητικές ή εφελκυστικές ρωγμές (σχήμα 5.7 και 5.8 ). Στις μορφές των εξαπλώσεων διακρίνονται οι εξαπλώσεις τεμαχών, οι εξαπλώσεις λόγω ρευστοποίησης και οι σύνθετες πλευρικές εξαπλώσεις. Σχήμα 5.7:Πλευρική εξάπλωση αργίλου που υπέρκειται ρευστοποιημένου στρώματος άμμου και ιλύος. Σχήμα 5.8:Πλευρική εξάπλωση ασβεστολίθων και αναθόλωση των υποκείμενων αργιλικών σχιστολίθων.

15 15 Ροές (flows) Πρόκειται για μια συνεχή κίνηση στο χώρο, στην οποία οι επιφάνειες διάτμησης είναι κοντά η μια στην άλλη και συνήθως δεν διατηρούνται (σχήμα 5.19). Η κατανομή των ταχυτήτων στο μετατιθέμενο υλικό, μοιάζει με εκείνη ενός παχύρρευστου υλικού. Το κάτω όριο της κινούμενης μάζας μπορεί να είναι μια επιφάνεια κατά μήκος της οποίας λαμβάνει χώρα διαφορική κίνηση ή μια παχιά ζώνη με κατανεμημένη διάτμηση. Έτσι υπάρχει μια βαθμιαία μετάβαση από ολισθήσεις σε ροές, που εξαρτάται από το περιεχόμενο του νερού, την κινητικότητα και την εξέλιξη της κίνησης. Σχήμα 5.9:(α)-(β) Ροές κορημμάτων, (γ) Ροή γαιών, (δ) Ροή άμμου-ιλύος Σύνθετες μετακινήσεις (Composite slides) Αποτελούν συνδυασμό περισσότερων τύπων μετακίνησης. Δύο βασικές κατηγορίες σύνθετων μετακινήσεων είναι οι εξής: Χιονοστιβάδα πετρωμάτων, η οποία ξεκινάει με την πτώση βραχωδών μαζών και στη συνέχεια εξελίσσεται σε χιονοστιβάδα κορημάτων σε υψομετρικά χαμηλότερες περιοχές (σχήμα 5.10). Είναι συνηθέστερες στις ανώμαλες ορεινές περιοχές.

16 16 Σχήμα 5.10:Σύνθετες μετακινήσεις (χιονοστοιβάδα πετρωμάτων) Ολίσθηση ροής, είναι ένας καταστροφικός τύπος ροής κορημάτων που η σύστασή του προέρχεται από ασταθή, μη συμπηκνωμένα, χαλαρά υλικά με χαρακτηριστικές μορφές όπως το μεγάλο μήκος και η υψηλή ταχύτητα κίνησης. Ξεκινούν σε απότομες πλαγιές και ακολουθούν ένα στενό και ευθή κανάλι μεταξύ, πλευριμών αναχωμάτων, δημιουργώντας προσομοίωση την κίνηση ολισθήσεως λάσπης (σχήμα 5.11). Σχήμα 5.11:Σύνθετες μετακινήσεις (ολίσθηση ροής)

17 Κατολισθήσεις βραχωδών σχηματισμών Δεν είναι δυνατό να ταξινομηθούν με απλό τρόπο οι μορφές τους οι οποίες εξαρτώνται απόλυτα από τον βαθμό και τη διαμόρφωση της ρηγμάτωσης του βράχου. Οι κατολισθήσεις αυτές μπορούν να καταταγούν στις εξής κατηγορίες: Κατολισθήσεις πρανών που παρουσιάζουν μια ομοιόμορφη και περιορισμένη ρηγμάτωση. Στην περίπτωση αυτή ο βράχος συμπεριφέρεται σαν ένα έδαφος. Κατολισθήσεις που παρατηρούνται κατά μήκος προκαθορισμένων επιφανειών θραύσης. Παράδειγμα τέτοιων κατολισθήσεων παρατηρείται στο φλύσχη όταν τα επίπεδα της ρηγμάτωσης είναι περίπου παράλληλα προς το πρανές. Κατολισθήσεις που γίνονται κατά μήκος ενός συνδυασμού επιφανειών θραύσης και που επηρεάζονται από τις γενικές συνθήκες ισορροπίας. Πτώσεις βράχων λόγω θραύσης της επιφάνειας πάκτωσής τους Παράγοντες που επηρεάζουν τις κατολισθήσεις 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 (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 διαδικασίες και η επέμβαση του ανθρώπου.

18 18 Σχετικά με τους παράγοντες που μπορούν να προκαλέσουν κατολισθήσεις, διακρίνονται σε πρωτογενείς και δευτερογενείς. Οι πρωτογενείς είναι εκείνοι οι παράγοντες που δημιουργούν την προδιάθεση ολίσθησης, ενώ οι δευτερογενείς προκαλούν άμεσα την κατολίσθηση. Ειδικότερα, οι βασικότεροι πρωτογενείς παράγοντες είναι: Η δομή του γεωλογικού υποβάθρου και η τεκτονική της περιοχής. Ένα έδαφος που αποτελείται από εναλλαγές πολλών ετερογενών στρωμάτων, είναι πιθανότερο να παρουσιάσει κατολισθητικά φαινόμενα, λόγω των πολλών πιθανών επιφανειών ολίσθησης, από ένα άλλο έδαφος το οποίο αποτελείται από ένα μόνο στρώμα. Το είδος των πετρωμάτων και εδαφών της περιοχής. Υπάρχουν πετρώματα τα οποία είναι περισσότερο επιρρεπή σε κατολισθήσεις, όπως ο φλύσχης και τα αργιλικά εδάφη. Οι κλιματολογικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή. Το ύψος του νερού που πέφτει στην περιοχή, με τη μορφή βροχόπτωσης ή χιονόπτωσης μπορεί να οδηγήσει σε κατολίσθηση. Η σεισμικότητα και η ηφαιστειακή δραστηριότητα, καθώς και η κινητικότητα του υποβάθρου. Οι σεισμικές δονήσεις μπορούν πολλές φορές να αποτελέσουν την αφορμή για την εκδήλωση μιας κατολίσθησης, προσθέτοντας στις ήδη ασταθείς μάζες την επιπλέον δυναμική φόρτιση, που τις ωθεί στην ολίσθηση. Ιδιαιτέρα επικίνδυνες χαρακτηρίζονται οι περιοχές που επιδεικνύουν νεοτεκτονική δραστηριότητα. Οι δευτερογενείς παράγοντες με τη σειρά τους διακρίνονται σε: Εξωγενή αίτια, όπως είναι η αύξηση του φαινόμενου ειδικού βάρους, η αύξηση της κλίσεως των πρανών και η αύξηση του βάρους από επιβολή φορτίου.

19 19 Ενδογενή αίτια, όπως είναι η αύξηση της ανώσεως, η αύξηση της πιέσεως του νερού των πόρων, η μείωση της συνοχής, η μείωση της τριβής και η αύξηση του ύψους και του πλάτους της τομής του εδάφους. Επομένως, δεδομένου πως οι συνέπειες των κατολισθήσεων μπορεί να είναι καταστροφικές για τα τεχνικά έργα ή να προκαλέσουν ακόμα και απώλεια πολλών ζωών, οι κατολισθήσεις αποτελούν φαινόμενα εξαιρετικού ενδιαφέροντος για τους Μηχανικούς. Άρα, η εξεύρεση αποτελεσματικών μεθόδων και εργαλείων εκτίμησης των κατολισθήσεων, είναι απαραίτητη για την πρόληψη τέτοιων καταστροφικών φαινομένων. 5.5 Μηχανισμοί ενεργοποίησης κατολισθήσεων Η πραγματοποίηση μιας κατολίσθησης επιτυγχάνεται είτε με τη δράση εξωγενών παραγόντων που συντελούν στην αύξηση της διατμητικής τάσης του εδάφους, είτε σε ενδογενείς παράγοντες που συντελούν στην μείωση της διατμητικής αντοχής του. Τέτοιοι μηχανισμοί όσον αφορά τη πρώτη κατηγορία μπορεί να είναι οι ακόλουθοι: Αύξηση της κλίσεως των πρανών είτε από φυσικούς παράγοντες, είτε από ανθρώπινη επέμβαση. Παρουσιάζεται, δηλαδή, αστοχία στις περιπτώσεις εκσκαφών στη βάση των πρανών για την διάνοιξη οδών ή λόγω διάβρωσης των επιφανειακών υλικών του πρανούς. Ανθρώπινη επέμβαση μέσω της επιβολής φόρτισης στην κορυφή του πρανούς (π.χ. επιχώματα, κτίρια, κατασκευές κτλ.) Αύξηση του φαινόμενου ειδικού βάρους, ή βάρους του όγκου των υλικών, λόγω της βροχόπτωσης. Αντίθετα, ενδογενείς παράγοντες που δρουν ως μηχανισμοί ενεργοποίησης του φαινομένου, μειώνοντας την συνοχή του εδάφους, αποτελούν: Η αύξηση της ανώσεως που εξασκείται σε μια μάζα από τα υπόγεια

20 20 νερά. Η παρουσία υψηλής στάθμης υπογείου υδροφόρου ορίζοντα. Η μόνιμη στάθμη του υπογείου υδροφόρου ορίζοντα που βρίσκεται μέσα στο πρανές ασκεί υδροστατικές πιέσεις που μειώνουν την ευστάθεια του πρανούς, ενώ στα βραχώδη πρανή η εναλλαγή των φάσεων του νερού (νερό, πάγος κτλ.) αυξάνει το εύρος των ασυνεχειών και ασκεί πιέσεις, ενώ παράλληλα διευκολύνει και την κυκλοφορία νερού σε βαθύτερα σημεία. Επιπλέον, όταν νερό κινείται μεταξύ περατού και λιγότερο περατού στρώματος λειτουργεί ως «λιπαντικό» μέσο που βοηθά στην αστοχία. Η αύξηση της πιέσεως του νερού των πόρων, γνωστή και ως ουδέτερη τάση Η σεισμική φόρτιση. Ιδιαιτέρα σε πρανή που αποτελούνται από χαλαρά ή μικρής συνεκτικότητας υλικά κατά τη διάρκεια του σεισμικού κραδασμού επέρχεται μείωση του αλληλοκλειδώματος μεταξύ των κόκκων, ή μείωση της συνοχής και το πρανές οδηγείται σε αστοχία. 6. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ 6.1 Γενικά Σαν ασυνέχεια θεωρείται κάθε επίπεδο αδυναμίας της βραχομάζας που διαχωρίζει τα τεμάχια του ακέραιου πετρώματος και η οποία έχει πολύ μικρή ή μηδενική αντοχή σε εφελκυσμό. Οι ασυνέχειες σχηματίζουν δυο κύριες ομάδες: 1. Aυτές που απαντώνται συστηματικά και αποτελούν τα ονομαζόμενα συστήματα ασυνεχειών (discontinuity sets). Οι ασυνέχειες σε κάθε σύστημα παρουσιάζουν παρόμοιο προσανατολισμό που οφείλεται κυρίως στις συγκεκριμένες γεωλογικές διεργασίες που προκάλεσαν το σχηματισμό του.

21 21 2. Tις μοναδιαίες που δεν συναντώνται συστηματικά, τουλάχιστον στην κλίμακα διερεύνησης μιας συγκεκριμένης βραχομάζας, όπως π.χ. τα ρήγματα. Οι γεωλογικές ασυνέχειες είναι συνήθως οι παρακάτω: Επίπεδο στρώσης (bedding plan ) που παρουσιάζεται συστηματικά στα ιζηματογενή στρωσιγενή πετρώματα και διαχωρίζει τα ιδιαίτερα στρώματά τους. Σχισμός (cleavage) που είναι η τάση του πετρώματος να αποχωρίζεται κατά διακεκριμένα, παράλληλα, πυκνής διάταξης επίπεδα. Φύλλωση (foliation) που είναι το αποτέλεσμα του προσανατολισμού των διαφορετικών ορυκτών σε παράλληλα επίπεδα ή της διάταξης ενός πυκνού δικτύου παραλλήλων μικρορωγμών στα λεπτόκοκκα πετρώματα. Σχιστότητα (schistosity) που είναι μια φύλλωση που απαντάται σε χονδρόκοκκα κυρίως πετρώματα. Διάκλαση (joint) που είναι ένα επίπεδο θραύσης της βραχομάζας κατά μήκος του οποίου δεν έχει σημειωθεί σχετική μετακίνηση των τοιχωμάτων. Σε μερικές περιπτώσεις βέβαια παρατηρείται μικρή μετακίνηση των τοιχωμάτων, με αποτέλεσμα το σχηματισμό λείων επιφανειών ή/και γραμμώσεων. Ρήγμα (fault) που είναι ένα επίπεδο θραύσης κατά μήκος του οποίου έχει σημειωθεί σχετική κίνηση. Οι επιφάνειες του ρήγματος εμφανίζονται λείες με γραμμώσεις και συνήθως μεταξύ των επιφανειών ρηγμάτωσης αναπτύσσεται τεκτονικό λατυποπαγές λόγω της τριβής και της θραύσης του πετρώματος. Η διάκριση τους βοηθά στο να αποκτήσουμε μια καλύτερη εικόνα αναφορικά με τις αντοχές των βραχομαζών. Οι παράμετροι που καθορίζουν τη γεωμηχανική συμπεριφορά της βραχομάζας είναι οι παρακάτω: 1. Προσανατολισμός (orientation)

22 22 2. Απόσταση (spacing) 3. Εξάπλωση-Συνέχεια (continuity) 4. Αντοχή τοιχωμάτων (wall strength) 5. Τραχύτητα (roughness) 6. Άνοιγμα (aperture) 7. Υλικό πλήρωσης (filling) 8. Συνθήκες υπόγειου νερού (seepage) Προσανατολισμός Καθορίζεται από την κλίση του επιπέδου ως προς τον ορίζοντα και από τη διεύθυνση κλίσεως που μετριέται δεξιόστροφα από το μαγνητικό βορρά. Απόσταση Ελέγχει το μέγεθος των τεμαχών στα οποία αποχωρίζεται η βραχομάζα. Η αστοχία ενός πρανούς από επίπεδη μπορεί να μεταπέσει σε περιστροφική όταν η απόσταση μεταξύ των διακλάσεων γίνει υπερβολικά μικρή. Η παράμετρος αυτή παίζει σπουδαίο ρόλο επίσης στη μακροδιαπερατότητα των πετρωμάτων. Η απόσταση των ασυνεχειών ενός συστήματος αποτελεί σημαντική παράμετρο είτε από την πλευρά της περατότητας μιας βραχομάζας είτε από πλευράς τύπου αστοχίας (πολύ μικρή απόσταση ασυνεχειών μπορεί να προκαλέσει κυκλική ολίσθηση). Με τη μέτρηση της απόστασης καθορίζονται οι διαστάσεις των τεμαχίων της βραχομάζας. Αυτό γίνεται με την εκτίμηση του δείκτη I d (ή δείκτη μεγέθους) που είναι το άθροισμα των μέσων αποστάσεων των ασυνεχειών κάθε συστήματος προς τον αριθμό των ασυνεχειών, και του δείκτη J v που αποτελεί το άθροισμα του αριθμού ασυνεχειών ανα m 3.

23 23 Εξάπλωση-Συνέχεια Καθορίζει κατά πόσο μια ασυνέχεια τέμνει σε όλη της την έκταση τη βραχομάζα. Στην περίπτωση που είναι συνεχής, η αστοχία του πρανούς μπορεί να λάβει χώρα με ολίσθηση πάνω στην επιφάνεια της αυνέχειας αυτής. Όταν, όμως, διακόπτεται από άλλες τότε η αστοχία πιθανόν να λάβει χώρα σε σύνθετη επιφάνεια. Σε μια βραχομάζα άλλες ασυνέχειες διατέμνουν τη μάζα της σε μεγάλο μήκος ενώ άλλες περιορίζονται από άλλα συστήματα ασυνεχειών. Για παράδειγμα οι επιφάνειες της στρώσης ή της σχιστότητας έχουν μεγάλη συνέχεια. Έτσι σε ένα πρανές μελέτης, η επιμονή της παρουσίας των ασυνεχειών του είναι σημαντική, καθώς όσο μεγαλύτερη η συνέχεια (αλλά βέβαια και η συχνότητα) τόσο χειρότερες είναι οι συνθήκες για τη βραχομάζα. Οι μεγάλης συνέχειας διαρρήξεις καθορίζουν συνήθως και τη συμπεριφορά της βραχομάζας από πλευράς αστοχίας, αφού (και εφόσον συνηγορούν και άλλοι παράγοντες) μπορεί να εκδηλωθεί αστοχία επιπέδου σε μια από αυτές. Γενικά από πλευράς συνέχειας η ταξινόμηση των ασυνεχειών, σύμφωνα με το βιβλίο Τεχνική Γεωλογία (Γεώργιος Χρ. Κούκης Νικόλαος Στ. Σαμπατακάκης), έχει ως ακολούθως: Πολύ μικρή (<1m) Μικρή (1-3m) Μέτρια (3-10m) Μεγάλη (10-20m) Πολύ μεγάλη (>20m) Αντοχή τοιχωμάτων Είναι συνάρτηση του βαθμού αποσάθρωσης. Είναι συνήθως μικρότερη από αυτή του ακέραιου πετρώματος. Αυτό οφείλεται στην αποσάθρωση που υφίστανται τα τοιχώματα με αποτέλεσμα τον αποχρωματισμό του

24 24 πετρώματος, τη δημιουργία αργιλικών ορυκτών και τη διάλυση των πετρωμάτων στην περίπτωση που συνίσταται από ανθρακικά ή αλατούχα ορυκτά. Για τη μέτρηση της αντοχής των τοιχωμάτων χρησιμοποιείται για μεγαλύτερη ακρίβεια η σφύρα Schmidt τύπου L. Λαμβάνονται πολλές μετρήσεις και εκτιμάται ο μέσος όρος. Υπάρχει νομόγραμμα όπου ανάλογα με τη γωνία προσέγγισης της επιφάνειας κατά τη μέτρηση και την ένδειξη υπολογίζεται η αντοχή σε MPa. Οι κατηγορίες διάκρισης του υλικού των τοιχωμάτων από πλευράς αντοχής, πάλι με βάση το βιβλίο Τεχνική Γεωλογία (Γεώργιος Χρ. Κούκης Νικόλαος Στ. Σαμπατακάκης), είναι οι ακόλουθες: Πολύ μαλακό <10 Mpa Μαλακό Mpa Μέτριο Mpa Σκληρό Mpa Πολύ σκληρό >60 Mpa Θα πρέπει να τονισθεί ότι σημαντικό ρόλο στην αντοχή των τοιχωμάτων μιας ασυνέχειας παίζει ο βαθμός αποσάθρωσης αυτής. Τραχύτητα των επιφανειών των τοιχωμάτων μια ασυνέχειας Είναι καθοριστικής σημασίας για την αντοχή της σε διάτμηση. Η γωνία τριβής μιας ασυνέχειας είναι γενικά συνάρτηση της βασικής γωνίας τριβής και της γωνίας που αντιστοιχεί στην τραχύτητα των τοιχωμάτων της ασυνέχειας. Μια επιφάνεια ασυνέχειας πετρώματος είναι γνωστό ότι πολύ σπάνια είναι επίπεδη και λεία. Συνήθως χαρακτηρίζεται από μια μεγάλου μήκους κυμάτωση (waviness), αλλά και μια μικρότερης έκτασης ανωμαλία, δηλαδή μικροτραχύτητα (asperity). Η τραχύτητα σαν γενικός όρος που περιλαμβάνει και τους δύο τύπους ανωμαλίας της επιφάνειας της ασυνέχειας είναι σημαντική για την αντοχή σε

25 25 διάτμηση της βραχομάζας (η γωνία τριβής της ασυνέχειας είναι ίση με το άθροισμα φb+i, όπου φb είναι η βασική γωνία τριβής του υλικού και i είναι η γωνία της κύριας ανωμαλίας της ασυνέχειας). Η διάκριση των ασυνεχειών από πλευράς τραχύτητας είναι ποιοτική με όρους όπως πολύ τραχεία, τραχεία, ελαφρώς ποιοτική, ομαλή και λεία ή ολισθηρή. Άνοιγμα Καλείται η κάθετη απόσταση μεταξύ των τοιχωμάτων μιας ασυνέχειας. που μπορεί να προκύπτει είτε από φυσικά αίτια είτε από ανθρωπογενείς παρεμβάσεις (χρήση εκρηκτικών). Οι τελευταίες τοπικά αλλοιώνουν την πραγματική κατάσταση και επομένως απαιτείται προσοχή κατά τη μέτρηση της παραμέτρου αυτής. Στο βιβλίο Τεχνική Γεωλογία (Γεώργιος Χρ. Κούκης Νικόλαος Στ. Σαμπατακάκης) αναφέρεται πως οι ασυνέχειες ανάλογα με το άνοιγμα διακρίνονται σε: Πολύ κλειστές (<0,1mm) Κλειστές (0,1-0,25mm) Μερικά ανοικτές (0,25-0,50mm) Ανοικτές (0,50-2,5mm) Μέτρια πλατιές (2,5-10mm) Πλατιές (>10mm) Πολύ πλατιές (1-10cm) Εξαιρετικά πλατιές (10-100cm) Υλικό πλήρωσης Είναι το υλικό που διαχωρίζει τα τοιχώματα μιας ασυνέχειας και μπορεί να είναι ασβεστιτικό, αργιλικό, αμμώδες, ιλυώδες κλπ. Το είδος και το πάχος του υλικού αυτού καθορίζουν τη διατμητική αντοχή της ασυνέχειας καθώς επίσης την παραμορφωσιμότητα και τη διαπερατότητά της.

26 26 Όσο αυξάνει το πάχος του υλικού πλήρωσης, τόσο η διατμητική αντοχή της ασυνέχειας μετατίθεται σε αυτό και επομένως μειώνεται, εκτός ελάχιστων εξαιρέσεων. Αν τελικά το πάχος του υλικού πλήρωσης ξεπεράσει το πλάτος της κυμάτωσης της ασυνέχειας τότε η αντοχή της ασυνέχειας είναι στην ουσία η αντοχή του υλικού πλήρωσης. Η σύσταση επίσης του υλικού πλήρωσης είναι σημαντική, αφού μπορεί αν είναι ασβεστιτική, χαλαζιακή κλπ να βελτιώσει την ασυνέχεια δηλαδή να αυξήσει την αντοχή της, ενώ αν είναι π.χ. αργιλική, η αντοχή είναι μικρή. Συνθήκες υπόγειου νερού Το νερό που κυκλοφορεί στις ασυνέχειες προκαλεί υδραυλικές, φυσικές, μηχανικές και χημικές δράσεις οι οποίες αποτελούν σημαντικούς παράγοντες στη μηχανική συμπεριφορά της βραχομάζας (αντοχή, παραμορφωσιμότητα, ανθεκτικότητα στο χρόνο κλπ). Ο ρόλος του νερού αυτού μπορεί να προκαλέσει σημαντικά μεταβολή στην ενεργή αντοχή της βραχομάζας και διαβρωτικές δράσεις. Οι ασυνέχειες κατά τους Γεώργιο Χρ. Κούκη και Νικόλαο Στ. Σαμπατακάκη ανάλογα με το νερό που κυκλοφορεί και σύμφωνα με απλές περιγραφές που μπορεί να χρησιμοποιηθούν και για επιφανειακές παρατηρήσεις μπορεί να είναι : Στεγνές (Dry) Σε υγρή κατάσταση (Damp) Σε πολύ υγρή κατάσταση (Wet) Ροή στάγδην (Dripping) Συνεχής ροή (Flowing)

27 Μηχανική Συμπεριφορά βραχώδους υλικού Η εκτίμηση των μηχανικών παραμέτρων αντοχής και παραμορφωσιμότητας της βραχόμαζας είναι ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα κατά το σχεδιασμό έργων. Η κυριότερη δυσχέρεια στην επίλυση του προβλήματος είναι ότι οι εργαστηριακές δοκιμές γίνονται σε δείγματα αραγούς βράχου (χωρίς ασυνέχειες) και συνεπώς δεν είναι αντιπροσωπευτικές της μηχανικής συμπεριφοράς της βραχόμαζας (που περιλαμβάνει και ασυνέχειες). Σημειώνεται ότι για την εκτέλεση των εργαστηριακών δοκιμών συνήθως επιλέγονται τα υγιέστερα δείγματα βράχου (επειδή σ' αυτά είναι ευχερέστερη η μόρφωση δοκιμίων), πράγμα που επιτείνει τη μη-αντιπροσωπευτικότητα των αποτελεσμάτων των εργαστηριακών δοκιμών. Τέλος, ακόμη και οι επιτόπου δοκιμές γίνονται σε περιορισμένου όγκου δείγματα και συνεπώς δεν είναι αντιπροσωπευτικές των επιτόπου συνθηκών και δεν παρέχουν αντιπροσωπευτικές τιμές των μηχανικών παραμέτρων της βραχόμαζας. Για να περιγραφεί η ελαστική συμπεριφορά ενός στερεού υλικού είναι απαραίτητος ο προσδιορισμός των ελαστικών σταθερών του. Από αυτές στα πετρώματα περισσότερο ενδιαφέρουν το Ε και το ν. Το μέτρο ελαστικότητας (Ε), ορίζεται από το νόμο του Hooke σαν ο λόγος της εξασκούμενης αξονικής τάσης προς την αξονική παραμόρφωση και αντιπροσωπεύει τη δυσκαμψία του υλικού. Έχει μονάδες τάσης (Mpa ή GPa). Όσο μεγαλύτερη τιμή έχει το Ε τόσο πιο δύσκαμπτο είναι το βραχώδες υλικό. Ο λόγος Poisson (ν), ορίζεται ως ο λόγος της πλευρικής προς την αξονική παραμόρφωση του υλικού. Είναι καθαρός αριθμός: ν=- ε πλ / ε αξ. Για γραμμικά ελαστικά υλικά το ν παίρνει τιμές από 0 εως 0.5 και συνήθως θεωρείται ίσο με Το αρνητικό πρόσημο δηλώνει ότι με την επίδραση

28 28 μιας αξονικής τάσης το υλικό διαστέλλεται πλευρικά και συγχρόνως συστέλλεται αξονικά. Η πιο απλη μέθοδος για τη μελέτη των χαρακτηριστικών παραμόρφωσης ενός πετρώματος είναι η δοκιμή μοναξονικής θλίψης ενός κυλινδρικού δοκιμίου, που το μήκος του είναι δύο μέχρι τρεις φορές τη διάμετρό του. Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την παραμορφωσιμότητα του βραχώδους υλικού είναι: Η πλευρική πίεση: αυξανόμενης της πλευρικής πίεσης (σ 3 ) που εξασκείται, αυξάνεται η αντοχή του πετρώματος και η συμπεριφορά του γίνεται πιο όλκιμη (δηλαδή δέχεται μεγαλύτερες παραμορφώσεις πριν την τελική του θραύση). Η θερμοκρασία: αυξανόμενης της θερμοκρασίας, μειώνεται η αντοχή του πετρώματος και η συμπεριφορά του γίνεται πιο όλκιμη. Η ταχύτητα παραμόρφωσης: αυξανόμενης της ταχύτητας παραμόρφωσης, αυξάνεται η αντοχή του πετρώματος και η συμπεριφορά του γίνεται πιο ψαθυρή. Το νερό πόρων: αυξανόμενου του βαθμού κορεσμού ή της πίεσης πόρων, η αντοχή του πετρώματος μειώνεται και η συμπεριφοράτου γίνεται πιο ψαθυρή Στατιστική επεξεργασία προσανατολισμού ασυνεχειών Αν και οι ασυνέχειες δεν είναι επίπεδες επιφάνειες, πρακτικά θεωρούνται έτσι για την καταγραφή του προσανατολισμού τους στο χώρο.για το σκοπό αυτό τα κύρια στοιχεία που καταγράφονται είναι τα ακόλουθα: Η διεύθυνση της ασυνέχειας (Strike), δηλαδή η τομή του επιπέδου της ασυνέχειας με το οριζόντιο επίπεδο. Για τη μέτρηση της διεύθυνσης αυτής, το μέτρο που χρησιμοποιείται είναι η γωνία που σχηματίζει η σχετική τομή με το βορρά. Η μέγιστη κλίση (Dip), δηλαδή η μέγιστη γωνία του επιπέδου της

29 29 ασυνέχειας με το οριζόντιο επίπεδο. Η διεύθυνση (φορά) μέγιστης κλίσης (dip direction), δηλαδή η γωνία που σχηματίζεται από την τομή του επιπέδου της μέγιστης κλίσης με το οριζόντιο επίπεδο και το βορρά. Με τις πυξίδες που σήμερα χρησιμοποιούνται (οικονομία χρόνου μετρήσεων στην ύπαιθρο), καταγράφονται η μέγιστη κλίση και ηδιεύθυνση μέγιστης κλίσης (π.χ. 35º/140º). Τα προγράμματα του Η/Υ που χρησιμοποιούνται για την ανάλυση την επεξεργασία των στοιχείων είναι προσαρμοσμένα να δέχονται αυτόν τον τύπο καταγραφής. Ο προσανατολισμός είναι μια από τις σπουδαιότερες μηχανικές παραμέτρους των ασυνεχειών. Για την παρουσίαση και στατιστική επεξεργασία του προσανατολισμού των επιπέδων των ασυνεχειών χρησιμοποιείται το ισο-εμβαδικό στερεοδιάγραμμα (δίκτυο Schmidt), το οποίο επιτρέπει την ακριβέστερη σχετικά επεξεργασία μεγάλου αριθμού μετρήσεων. Σκοπός της επεξεργασίας αυτής είναι ο προσδιορισμός του αριθμού των κύριων συστημάτων ασυνεχειών που διατέμνουν τη βραχομάζα καθώς επίσης κι ο αντίστοιχος μέσος προσανατολισμός τους. Σύμφωνα με υπαίθριες μετρήσεις του προσανατολισμού των ασυνεχειών (Παράρτημα Α) κατασκευάστηκαν τα εξής στερεοδιαγράμματα Schmidt για το καθένα τμήμα του πρανούς. Στεροδιάγραμμα που απεικονίζει την διασπορά των πόλων των επιπέδων των ασυνεχειών (Σχήματα 6.1, 6.3). Στερεοδιάγραμμα στατιστικής επεξεργασίας των πόλων. Σε αυτό απεικονίζονται οι συγκεντρώσεις των πόλων. Έτσι μπορούν να παρατηρούνται τα σημεία που υπάρχει αυξημένη συγκέντρωση πόλων (μέγιστα) και τα σημεία με ελαττωμένη συγκέντρωση (ελάχιστα) (Σχήματα 6.2, 6.4).

30 30 Στερεοδιάγραμμα προβολής των επιπέδων των κεντρικών πόλων των ασυνεχειών με τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις (κύρια συστήματα ασυνεχειών) (Σχήμα 6.5). Σχήμα 6.1: Στερεοδιάγραμμα που απεικονίζει τη διασπορά των πόλων των επιπέδων των ασυνεχειών (ρήγματα).

31 Σχήμα 6.2:Στερεοδιάγραμμα στατιστικής επεξεργασίας των πόλων. 31

32 32 Σχήμα 6.3: Στερεοδιάγραμμα της προβολής των επιπέδων των κεντρικών πόλων των ασυνεχειών με τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις.

33 33 Σχήμα 6.4: Στερεοδιάγραμμα που απεικονίζει τη διασπορά των πόλων των επιπέδων των ασυνεχειών (στρώσεις και διακλάσεις).

34 Σχήμα 6.5: Στερεοδιάγραμμα στατιστικής επεξεργασίας των πόλων. 34

35 35 Σχήμα 6.6: Στερεοδιάγραμμα της προβολής των επιπέδων των κεντρικών πόλων των ασυνεχειών με τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις.

36 Σχημα

37 Δυνητικές ολισθήσεις Δυνητικές ολισθήσεις βραχομάζας δημιουργούνται στις παρακάτω περιπτώσεις: Όταν υπάρχει έντονη διασπορά στον προσανατολισμό των ασυνεχειών (περιστροφική ολίσθηση). Όταν το επίπεδο του πρανούς και της ασυνέχειας κλίνουν ομμόροπα πάνω στο στερεόγραμμα και η ασυνέχεια έχει μικρότερη γωνία κλίσης από το πρανές (επίπεδη ολίσθηση). Όταν δύο επίπεδα ασυνεχειών τέμνονται στο στερεόγραμμα και η γωνία κλίσης της τομής τους είναι μικρότερη από τη γωνία κλίσης του πρανούς (σφηνοειδής ολίσθηση). Όταν το επίπεδο του πρανούς και της ασυνέχειας είναι αντίρροπα και η διαφορά της διεύθυνσης του πρανούς και της διεύθυνσης της ασυνέχειας είναι λιγότερο από 20 ο (ανατροπή) Δυνητικές ολισθήσεις από Χ.Θ Στη θέση αυτή εντοπίζονται 4 συστήματα ασυνεχειών, δηλαδή 4 σημεία με αυξημένη συγκέντρωση πόλων. Το ένα σύστημα αντιστοιχεί στην στρώση και τα άλλα δύο στις διακλάσεις της βραχομάζας. Τα 4 συστήματα ασυνεχειών έχουν προσανατολισμούς: 1 ο σύστημα: 62 0 / ο σύστημα: 32 0 / ο σύστημα: 19 0 / σύστημα: 15 0 / Διεύθυνση κλίσης πρανών: 066 ο Γωνία τριβής ασυνεχειών: 35 ο Τα παραπάνω απεικονίζονται στο στερεοδιάγραμμα του σχήματος 6.6. Σε αυτό το τμήμα του πρανούς η ολίσθηση που δύναται να πραγματοποιηθεί είναι η εξής:

38 38 Σφηνοειδής αποκόλληση : Σύμφωνα με τις κινηματικές αναλύσεις του Σχ. 6.6 προκύπτει κίνδυνος σφηνοειδούς αποκόλλησης κατά μήκος της τομής των επιπέδων του 1 ου και 2 ου συστήματος. Επίπεδη ολίσθηση: Σύμφωνα με τις κινηματικές αναλύσεις του Σχ.6.6 προκύπτει πιθανότητα δημιουργίας επίπεδης ολίσθησης κατά μήκος του επιπέδου της στρώσης Β, για κλίσεις 2:1 και 1:1. Ανατροπές: Σύμφωνα με τις κινηματικές αναλύσεις του Σχ. 6.6 προκύπτει κίνδυνος ανατροπής από το σύστημα ασυνεχειών J2, για κλίση σχεδιασμού 2: Ιστογράμματα Συχνότητας των Παραμέτρων Μηχανικής των Ασυνεχειών Στα ιστογράμματα, αρχικά, ομαδοποιήσαμε τις παραμέτρους οι οποίες καθορίζουν τη γεωμηχανική συμπεριφορά των ρηγμάτων, των στρώσεων και των διακλάσεων. Στη συνέχεια ομαδοποιήσαμε τις μέγιστες συγκεντρώσεις τους.

39 39 Για Ρήγματα:Συνέχεια

40 40 Άνοιγμα

41 41 Υλικό Πλήρωσης

42 42 Τραχύτητα

43 43 Απόσταση

44 44 Συνθήκες υπόγειου νερού

45 45 Στην περιοχή που χαρτογραφίσαμε παρατηρούμε ότι το μεγαλύτερο ποσοστό ρηγμάτων παρουσιάζει άνοιγμα από 0,25*10-3 έως 0,5*10-3 m, δηλαδή είναι μερικά ανοικτά. Επίσης, παρουσιάζουν απόσταση από 0,2-6 m και συνέχεια από 1-3 m, δηλαδή έχουν μικρή συνέχεια. Δεν παρατηρείται υλικό πλήρωσης, είναι στεγνές κι ακόμα παρουσιάζουν τραχεία κλιμακωτή τραχύτητα.

46 46 Στρώσεις-Διακλάσεις 1 0 Σύστημα Ασυνεχειών Συνέχεια

47 47 Άνοιγμα

48 48 Υλικό Πλήρωσης

49 49 Τραχύτητα

50 50 Απόσταση

51 51 Συνθήκες υπόγειου νερού

52 52 Στα ιστογράμματα των στρώσεων παρατηρούμε πως το μεγαλύτερο ποσοστό των στρώσεων παρουσιάζουν άνοιγμα από 0,25* ,5*10-3 m, δηλαδή είναι μερικά ανοικτές. Έχουν απόσταση από 0,6-2 m και μικρή συνέχεια (1-3 m). Ακόμα οι περισσότερες στρώσεις παρουσιάζουν τραχεία κλιμακωτή τραχύτητα, είναι στεγνές και δεν παρουσιάζουν υλικό πλήρωσης.

53 Σύστημα Ασυνεχειών Συνέχεια

54 54 Άνοιγμα

55 55 Υλικό Πλήρωσης

56 56 Τραχύτητα

57 57 Απόσταση

58 58 Συνθήκες υπόγειου νερού

59 59 Στα ιστογράμματα των διακλάσεων του 2 ου συστήματος παρατηρούμε πως οι στρώσεις είναι μερικά ανοικτές ( 0,25* ,5*10-3 m), παρουσιάζουν μικρή συνέχεια (1-3 m) και απόσταση από 0,02-0,06 m, δηλαδή μέτρια απόσταση. Επίσης, είναι στεγνές, παρουσιάζουν τραχεία κλιμακωτή τραχύτητα και ασβεστιτικό υλικό πλήρωσης.

60 Σύστημα Ασυνεχειών Συνέχεια

61 61 Άνοιγμα

62 62 Υλικό πλήρωσης

63 63 Τραχύτητα

64 64 Απόσταση

65 65 Συνθήκες Υπόγειου Νερού

66 66 Οι διακλάσεις του 3 ου συστήματος ασυνεχειών είναι κι αυτές στο μεγαλύτερο ποσοστό τους μερικά ανοικτές (0,25* ,5*10-3 m ), παρουσιάζουν μικρή συνέχεια (1-3 m) και μέτρια απόσταση (0,02-0,06 m). Έχουν τραχύτητα τραχεία επίπεδη και είναι στεγνές με ασβεστιτικό υλικό πλήρωσης.

67 67 7. ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΟΝΑΞΟΝΙΚΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ Με τη δοκιμή της μοναξονικής θλίψης προσδιορίζουμε την αντοχή των πετρωμάτων. Τα δοκίμια θα πρέπει να είναι ορθού κυλινδρικού σχήματος με λόγο ύψους (L) προς διάμετρο (D), δηλαδή L/D 2.0 μέχρι 3.0 και διάμετρο όχι μικρότερη των 54mm. Οπωσδήποτε η διάμετρος του δοκιμίου θα πρέπει να είναι δεκαπλάσια του μεγέθους του μεγαλύτερου κόκκου των ορυκτών που αποτελούν τη δομή του πετρώματος. Κατά την εκτέλεση της δοκιμής αυτής, αρχικά, μετράμε τη διάμετρο του δοκιμίου και το ύψος του. Στη συνέχεια καταγράφουμε το βάρος (W) του δοκιμίου για τον υπολογισμό της πυκνότητας (φαινόμενο βάρος). Μετά το τοποθετούμε στη μηχανή φόρτισης, τη λεγόμενη πρέσα, η οποία διαθέτει δυο χαλίβδινες πλάκες κυκλικού σχήματος και σκληρότητας όχι μικρότερης του HRC 58. Τότε υπολογίζουμε το μέγιστο φορτίο που επιβάλλεται στο δοκίμιο σε KN ή MN και έτσι βρίσκουμε και την αντοχή του από τη σχέση σ c = P/A, όπου σ c η αντοχή σε μοναξονική θλίψη, P το μέγιστο φορτίο θραύσης και A το εμβαδόν της διατομής. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια εκτέλεσής της γίνεται ταυτόχρονη μέτρηση των αξονικών και διαμετρικών (πλευρικών) παραμορφώσεων του δοκιμίου.

68 68 Μηχανή φόρτισης(πρέσα) βραχώδους δοκιμίου που διαθέτει αυτόματο σύστημα επιβολής φορτίου και καταγραφής παραμορφώσεων. Η δοκιμή ανεμπόδιστης θλίψης πραγματοποιήθηκε σε δοκίμια των γεωτρήσεων που έγιναν κοντά στην περιοχή του ορύγματος. Αυτές είναι οι BC4-435, BC4-436 και η BC Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της αντοχής σε μοναξονική θλίψη που έβγαλαν τα δοκίμια των γεωτρήσεων και σύμφωνα με τον πίνακα 1 συμπεραίνουμε ότι: Για να σπάσει ο πυρήνας χρειάζονται περισσότερα από ένα κτυπήματα. Αυτό συμβαίνει στα δοκίμια της γεώτρησης BC4-435 βάθους 12,70-13,30m, 19,20-19,70m, 28,00-28,50m, 39,90-40,30m, της γεώτρησης BC4-436 βάθους 32,80-33,20m, 38,90-39,20m, 49,50-49,80m και της γεώτρησης BC4-438 βάθους 22,80-23,20mτο πέτρωμα είναι υψηλής αντοχής. Ο πυρήνας δεν χαράσσεται με μαχαιρίδιο και μπορεί να σπάσει με το κτύπημα ενός γεωλογικού σφυριού. Αυτό παρατηρείται στα δοκίμια της

69 69 γεώτρησης BC4-435 βάθους 10,20-10,70m, 22,50-23,00m, 36,70-37,20m, της γεώτρησης BC4-436 βάθους 5,50-5,70m, 11,00-11,40m, 23,20-23,60m, 45,90-46,30m και και της γεώτρησης BC4-438 βάθους 3,20-3,50m, 17,00-17,40m, 27,00-27,60m, 35,00-35,40m και είναι μέσης αντοχής το πέτρωμα. Ο πυρήνας χαράσσεται δύσκολα με το μαχαιρίδιο και η μύτη του γεωλογικού σφυριού δημιουργεί αβαθείς χαραγές. Τέτοιο αποτέλεσμα παρουσιάζουν τα δοκίμια της γεώτρησης BC4-436 βάθους 14,20-14,60m και 20,60-21,00m και της γεώτρησης BC4-438 βάθους 6,20-6,50m, 13,80-14,20m οπότε το πέτρωμα είναι χαμηλής αντοχής. 7.1 Τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση Το πρανές που μελετήσαμε και χαρτογραφίσαμε δομείται από τους σχηματισμούς του φλύσχη της ενότητας Γαβρόβου και συγκεκριμένα από τις αδρομερείς φάσεις των κροκαλοπαγών (ft.c) και ψαμμιτών (ft.st). Το κροκαλοπαγές εμφανίζεται είτε ως γκριζότεφρο και υγιές (εικόνα 7.2) είτε ως καφέ και αποσαθρωμένο είτε ως γκριζότεφρο, μεσοστρωματώδες με πολύ μικρές ιλυολιθικές ενστρώσεις, πάχους έως 5cm, σε εναλλαγές (εικόνα 7.1). Ο ψαμμίτης εμφανίζεται είτε ως γκρίζος, υγειής είτε ως καφέ, αποσαθρωμένος (εικόνα 7.3). Εικόνα 7.1: Γκριζότεφρο κροκαλοπαγές με ιλυολιθικές ενστρώσεις

70 70 Εικόνα 7.2: Γκριζότεφρο κροκαλοπαγές Εικόνα 7.3: Κροκαλοπαγές και ψαμμίτης Παρατηρώντας το πρανές διακρίναμε και αρκετές ασυνέχειες, όπως στρώσεις, διακλάσεις, ρήγματα, κάποιες από τις οποίες φαίνονται και στο χάρτη.

71 Μηχανική Περιγραφή Ασυνεχειών Όπως αναφέραμε και παραπάνω στο πρανές παρατηρήσαμε αρκετές ασυνέχειες. Κυρίως είχαμε κανονικά ρήγματα από μερικά ανοικτά έως εξαιρετικά πλατειά, από μικρή μέχρι μέση συνέχεια, είτε λεία είτε τραχεία και κυματοειδή ή επίπεδα, χωρίς νερό και με ασβεστιτικό ή αργιλικό ή κατακλαστικό ή καθόλου υλικό πλήρωσης. Οι στρώσεις είναι κυρίως ανοικτές, με μικρή έως μέση συνέχεια, είτε λείες είτε τραχείες και κυματοειδείς, υγρές ή ξηρές και χωρίς υλικό πλήρωσης. Οι διακλάσεις, επίσης, έχουν περίπου τα ίδια χαρακτηριστικά. Δηλαδή είναι από μερικά ανοικτές έως ανοικτές, παρουσιάζουν μικρή έως μέση ασυνέχεια, είναι τραχείες ή λείες και επίπεδες, με ασβεστιτικό ή αργιλικό ή καθόλου υλικό πλήρωσης και ξηρές. 7.3 Ταξινόμιση Βραχομάζας κατά Bieniawski Γενικά, η εφαρμογή και χρήση των συστημάτων ταξινόμησης της βραχομάζας έχουν ως στόχο να ταξινομηθεί η βραχομάζα σε επιμέρους ενότητες κατηγορίες που η κάθε μία να χαρακτηρίζεται από παρόμοια μηχανική συμπεριφορά, οπότε και να απαιτεί ενιαία αντιμετώπιση (αντιστήριξη, επιβολή φορτίων κλπ) και να διευκολυνθεί ο σχεδιασμός τεχνικών έργων στους βραχώδεις γεωλογικούς σχηματισμούς δίνοντας ποσοτικά στοιχεία και παραμέτρους της βραχομάζας που απαιτούνται στην επίλυση των τεχνικών προβλημάτων σχεδιασμού (παράμετροι αντοχής, παραμορφωσιμότητας κλπ). Η ταξινόμηση της βραχομάζας σε μια συγκεκριμένη κατηγορία με βάση την τελική βαθμολογία της (RMR) έχει σαν αποτέλεσμα την οριοθέτηση της μηχανικής συμπεριφοράς της, καθώς επίσης και την εκτίμηση των απαιτήσεων υποστήριξής της που γίνεται με τη χρήση εμπειρικών σχέσεων αλλά και συγκεκριμένων οδηγιών.

72 72 Η μεθοδολογία του προηγούμενου κεφαλαίου εφαρμόστηκε με σκοπό τη γεωμηχανική ταξινόμηση της βραχομάζας σύμφωνα με το σύστημα ταξινόμησης BIENIAWSKI. Όμως, για την ταξινόμησή της με βάση αυτό το σύστημα χρειάστηκε επιπλέον ο υπολογισμός της αντοχής του βραχώδους υλικού και του RQD. Ο δείκτης ποιότητας του πετρώματος (RQD) υπολογίστηκε άμεσα από μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν στα βραχώδη δείγματα των γεωτρήσεων. Σύμφωνα, λοιπόν, με τα αποτελέσματα της δοκιμής σε μοναξονική θλίψη, τον υπολογισμό του RQD, την περιγραφή των ασυνεχειών και τους πίνακες (Παράρτημα Β) προκύπτουν οι πίνακες ταξινόμησης της βραχομάζας.

73 73 Α. Παράμετροι ταξινόμησης και βαθμονόμησή τους Παράμετρος Διακύμανση Τιμών Βαθμός Αντοχή βραχώδους υλικού σ ci (MPa) Δείκτης ποιότητας βράχου RQD (%) Απόσταση μεταξύ ασυνεχειών (m) Κατάσταση ασυνεχειών Μήκος (m) Άνοιγμα (mm) Τραχύτητα Υλικό πλήρωσης Αποσάθρωση 10-20m m 0.1mm- >10mm Ελαφρά τραχείες-τραχείες Μαλακό<5mm-Κανένα Μέτρια-Ελαφρά Υπόγειο νερό Μέτρια υγρό-εντελώς στεγνό Β. ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΒΑΘΜΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ Βαθμολογία RMR Κατηγορία III-II Χαρακτηρισμός Μέτρια-Καλή Γ. ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΓΙΑ ΒΡΑΧΩΔΗ ΠΡΑΝΗ (SMR) [Για επίπεδο στρώσης Β: 29 ο /087 ο και πρανές 34 ο /065 ο (2/3)] ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ F1 10 ο - 5 ο 0,85 ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ F2 35 ο 45 ο 0,85 ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ F3 10 ο - 0 ο -6 ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ F4 Ήπια ανατίναξη 8 Δ. ΤΕΛΙΚΗ ΒΑΘΜΟΛΟΓΙΑ SMR= (SMR=RMR+(F1*F2*F3)+F4) Κλάση II-II Χαρακτηρισμός Καλή-Καλή Γ. ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΓΙΑ ΒΡΑΧΩΔΗ ΠΡΑΝΗ (SMR)

74 74 [Για επίπεδο στρώσης Β: 29 ο /087 ο και πρανές 45 ο /065 ο (1:1)] ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ F1 10 ο - 5 ο 0,85 ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ F2 35 ο - 45 ο 0,85 ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ F3 0 ο -(-10 ο ) -50 ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ F4 Ήπια ανατίναξη 8 Δ. ΤΕΛΙΚΗ ΒΑΘΜΟΛΟΓΙΑ SMR= (SMR=RMR+(F1*F2*F3)+F4) Κλάση IV-III Χαρακτηρισμός Πτωχή-Μέτρια Γ. ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΓΙΑ ΒΡΑΧΩΔΗ ΠΡΑΝΗ (SMR) [Για επίπεδο στρώσης Β: 29 ο /087 ο και πρανές 63 ο /065 ο (2:1) ή 72 ο /065 ο (3:1)] ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ F1 10 ο 5 ο 0,85 ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ F2 35 ο - 45 ο 0,85 ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ F3 <-10 ο -60 ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ F4 Ήπια ανατίναξη 8 Δ. ΤΕΛΙΚΗ ΒΑΘΜΟΛΟΓΙΑ SMR= (SMR=RMR+(F1*F2*F3)+F4) Κλάση IV-IV Χαρακτηρισμός Πτωχή-Πτωχή

75 75 8.ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Το πρανές αποτελείται από φλύσχη και πιο συγκεκριμένα από εναλλαγές ψαμμίτη και κροκαλοπαγούς. Η βραχομάζα έχει τέσσερα κύρια συστήματα ασυνεχειών με προσανατολισμό 62 ο / 243 ο (στρώση), 32 ο / 044 ο και 19 ο / 107 ο (διακλάσεις) και 15 ο /025 ο (ρήγμα). Η βραχομάζα είναι καλής μέχρι πτωχής ποιότητας.

76 76 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α

77 77 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ Χιλιομετρική Θέση Ασυνέχεια Προσανατολισμός Ρήγμα Στρώση Ρήγμα Στρώση Διάκλαση 178 ο / 82 ο 204 ο / 75 ο 046 ο / 77 ο 055 ο / 22 ο 050 ο /27 ο 064 ο /24 ο 045 ο /30 ο 057 ο /30 ο 052 ο /24 ο 070 ο /35 ο 065 ο /35 ο 068 ο /40 ο 059 ο /45 ο 240 ο /25 ο 230 ο /20 ο 236 ο /22 ο 219 ο /27 ο 210 ο /22 ο 225 ο /34 ο 078 ο /25 ο 060 ο /22 ο 056 ο /25 ο 178 ο / 82 ο 084 ο /37 ο 057 ο /41 ο 045 ο /32 ο 075 ο /30 ο 075 ο /33 ο 076 ο /25 ο 305 ο /79 ο 284 ο /67 ο 289 ο /69 ο

78 Στρώση Στρώση Διάκλαση 291 ο /76 ο 073 ο / 26 ο 066 ο / 30 ο 272 ο /76 ο 212 ο /60 ο 059 ο /30 ο 270 ο /66 ο 268 ο /71 ο 254 ο /75 ο 224 ο /59 ο 203 ο /76 ο 190 ο /59 ο 155 ο /60 ο 183 ο /75 ο 234 ο /90 ο 224 ο /90 ο 198 ο /71 ο 165 ο /76 ο 164 ο /89 ο 198 ο /89 ο 301 ο /86 ο 144 ο /72 ο 095 ο /66 ο 310 ο /82 ο 342 ο /89 ο 155 ο /75 ο 226 ο /54 ο 224 ο /51 ο 261 ο /39 ο 234 ο /60 ο 225 ο /65 ο 217 ο /70 ο 218 ο /60 ο 256 ο /70 ο 227 ο /56 ο 235 ο /65 ο 230 ο /55 ο 201 ο /69 ο 238 ο /76 ο 204 ο /80 ο

79 79 Ρήγμα 198 ο /81 ο 203 ο /89 ο 203 ο /83 ο 008 ο /82 ο 128 ο /40 ο 092 ο /45 ο 294 ο /84 ο 281 ο /88 ο 268 ο /45 ο 170 ο /89 ο 185 ο /65 ο 173 ο /63 ο 165 ο /83 ο 212 ο /60 ο 272 ο /76 ο 031 ο / 59 ο 030 ο / 69 ο 034 ο / 60 ο 209 ο / 79 ο 330 ο /88 ο 332 ο /81 ο 343 ο /68 ο 304 ο /84 ο 336 ο /55 ο 323 ο /81 ο 205 ο /71 ο 236 ο /66 ο 047 ο /70 ο 051 ο /80 ο 342 ο / 66 ο

80 80 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β

81 81 Αποτελέσματα γεώτρησης BC4-435 ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ & ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΣΥΝΘΗΚΕΣ & ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΥΨΟΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ (mm) 151,12 ΤΥΠΟΣ ΣΥΣΚΕΥΗΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ 72,12 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (mm) ΔΟΚΙΜΗΣ ( ο C ) ΛΟΓΟΣ ΥΨΟΥΣ- 2,10 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΔΙΑΜΕΤΡΟΥ ΔΟΚΙΜΗΣ (min) ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ 4084,78 ΡΥΘΜΟΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ (mm2) (MPa/min) ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΒΑΡΟΣ 26,29 ΔΥΝΑΜΗ ΘΡΑΥΣΗΣ (KN/m3) (KN) ΥΓΡΑΣΙΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ(%) 0,65 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΜΟΝΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ (MPa) ΞΗΡΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ 26,12 ΑΞΟΝΙΚΗ ΒΑΡΟΣ (KN/M3) ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗ (%) Automatic, hydraulic machine with 2000 ΚΝ capacity. 24,1 6,90 9,79 275,8 67,52 0,50 ΠΟΡΩΔΕΣ (%) -

82 82 ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ & ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΣΥΝΘΗΚΕΣ & ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΥΨΟΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ (mm) 175,01 ΤΥΠΟΣ ΣΥΣΚΕΥΗΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ 83,91 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (mm) ΔΟΚΙΜΗΣ ( ο C ) Automatic, hydraulic machine with 2000 ΚΝ capacity. 24,1 ΛΟΓΟΣ ΥΨΟΥΣ- ΔΙΑΜΕΤΡΟΥ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ (mm2) ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΒΑΡΟΣ (KN/m3) 2,09 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΔΟΚΙΜΗΣ (min) 5529,64 ΡΥΘΜΟΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ (MPa/min) 26,61 ΔΥΝΑΜΗ ΘΡΑΥΣΗΣ (KN) 4,43 7,55 185,0 ΥΓΡΑΣΙΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ(%) 0,45 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΜΟΝΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ (MPa) 33,46 ΞΗΡΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΒΑΡΟΣ (KN/M3) 26,49 ΑΞΟΝΙΚΗ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗ (%) 0,28 ΠΟΡΩΔΕΣ (%) - Άποψη δοκιμίου πριν και μετά τη δοκιμή

83 83 ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ & ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΣΥΝΘΗΚΕΣ & ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΥΨΟΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ (mm) 176,46 ΤΥΠΟΣ ΣΥΣΚΕΥΗΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ 83,93 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (mm) ΔΟΚΙΜΗΣ ( ο C) ΛΟΓΟΣ ΥΨΟΥΣ- 2,10 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΔΙΑΜΕΤΡΟΥ ΔΟΚΙΜΗΣ (min) ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ 5532,80 ΡΥΘΜΟΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ (mm2) (MPa/min) ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΒΑΡΟΣ 26,41 ΔΥΝΑΜΗ ΘΡΑΥΣΗΣ (KN/m3) (KN) ΥΓΡΑΣΙΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ(%) 0,51 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΜΟΝΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ (MPa) ΞΗΡΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΒΑΡΟΣ 26,28 ΑΞΟΝΙΚΗ (KN/M3) ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗ (%) Automatic, hydraulic machine with 2000 ΚΝ capacity. 24,0 7,50 6,92 287,0 51,87 0,41 ΠΟΡΩΔΕΣ (%) -

84 84 ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ & ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΣΥΝΘΗΚΕΣ & ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΥΨΟΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ (mm) 175,12 ΤΥΠΟΣ ΣΥΣΚΕΥΗΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ 83,87 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (mm) ΔΟΚΙΜΗΣ ( ο C) ΛΟΓΟΣ ΥΨΟΥΣ- 2,09 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΔΙΑΜΕΤΡΟΥ ΔΟΚΙΜΗΣ (min) ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ 5525,16 ΡΥΘΜΟΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ (mm2) (MPa/min) ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΒΑΡΟΣ 26,55 ΔΥΝΑΜΗ ΘΡΑΥΣΗΣ (KN/m3) (KN) ΥΓΡΑΣΙΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ(%) 0,37 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΜΟΝΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ (MPa) ΞΗΡΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ 26,46 ΑΞΟΝΙΚΗ ΒΑΡΟΣ (KN/M3) ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗ (%) Automatic, hydraulic machine with 2000 ΚΝ capacity. 24,0 7,22 8,07 321,9 58,26 0,33 ΠΟΡΩΔΕΣ (%) -

85 85 ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ & ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΣΥΝΘΗΚΕΣ & ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΥΨΟΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ (mm) 175,63 ΤΥΠΟΣ ΣΥΣΚΕΥΗΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ 83,86 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (mm) ΔΟΚΙΜΗΣ ( ο C) ΛΟΓΟΣ ΥΨΟΥΣ- 2,09 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΔΙΑΜΕΤΡΟΥ ΔΟΚΙΜΗΣ (min) ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ 5523,84 ΡΥΘΜΟΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ (mm2) (MPa/min) ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΒΑΡΟΣ 26,75 ΔΥΝΑΜΗ ΘΡΑΥΣΗΣ (KN/m3) (KN) ΥΓΡΑΣΙΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ(%) 0,47 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΜΟΝΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ (MPa) ΞΗΡΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΒΑΡΟΣ 26,62 ΑΞΟΝΙΚΗ (KN/M3) ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗ (%) Automatic, hydraulic machine with 2000 ΚΝ capacity. 23,7 6,32 6,50 226,9 41,08 0,30 ΠΟΡΩΔΕΣ (%) -

86 86 ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ & ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΣΥΝΘΗΚΕΣ & ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΥΨΟΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ (mm) 176,36 ΤΥΠΟΣ ΣΥΣΚΕΥΗΣ ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ ΔΟΚΙΜΙΟΥ (mm) ΛΟΓΟΣ ΥΨΟΥΣ- ΔΙΑΜΕΤΡΟΥ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ (mm2) ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΒΑΡΟΣ (KN/m3) ΦΟΡΤΙΣΗΣ 84,05 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ( ο C) 2,10 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΔΟΚΙΜΗΣ (min) 5548,90 ΡΥΘΜΟΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ (MPa/min) 26,46 ΔΥΝΑΜΗ ΘΡΑΥΣΗΣ (KN) ΥΓΡΑΣΙΑ ΔΟΚΙΜΙΟΥ(%) 0,00 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΞΗΡΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΒΑΡΟΣ (KN/M3) ΠΟΡΩΔΕΣ (%) - ΜΟΝΑΞΟΝΙΚΗ ΘΛΙΨΗ (MPa) 26,46 ΑΞΟΝΙΚΗ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗ (%) Automatic, hydraulic machine with 2000 ΚΝ capacity. 24,3 6,97 8,40 324,7 58,52 0,38