ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ ΣΤΟΝ ΑΣΤΙΚΟ ΠΟΛΕΟΔΟΜΙΚΟ ΙΣΤΟ

Transcript

1 ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ ΣΤΟΝ ΑΣΤΙΚΟ ΠΟΛΕΟΔΟΜΙΚΟ ΙΣΤΟ Π Α Ν Ε Π Ι Σ Τ Η Μ Ι Ο Π Α Τ Ρ Ω Ν Τ Μ Η Μ Α Γ Ε Ω Λ Ο Γ Ι Α Σ Π Ρ Ο Γ Ρ Α Μ Μ Α Μ Ε Τ Α Π Τ Υ Χ Ι Α Κ Ω Ν Σ Π Ο Υ Δ Ω Ν «Γ Ε Ω Ε Π Ι Σ Τ Η Μ Ε Σ Κ Α Ι Π Ε Ρ Ι Β Α Λ Λ Ο Ν» Τ Ο Μ Ε Α Σ : Γ Ε Ν Ι Κ Η Σ Θ Α Λ Α Σ Σ Ι Α Σ Γ Ε Ω Λ Ο Γ Ι Α Σ Κ Α Ι Γ Ε Ω Δ Υ Ν Α Μ Ι Κ Η Σ ΘΕΟΔΟΣΙΟΥ ΧΡΙΣΤΙΝΑ 1.Το ρήγμα του Πανεπιστημίου Πατρών 2.Το ρήγμα της «Πέντε Πηγαδίων» 3.Το ρήγμα της Αγίας Τριάδας Κ Α Τ Ε Υ Θ Υ Ν Σ Η : Γ Ε Ω Λ Ο Γ Ι Κ Ε Σ Δ Ι Ε Ρ Γ Α Σ Ι Ε Σ Σ Τ Η Λ Ι Θ Ο Σ Φ Α Ι Ρ Α Κ Α Ι Γ Ε Ω Π Ε Ρ Ι Β Α Λ Λ Ο Ν Π Α Τ Ρ Α

2 Περιεχόμενα ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ... 6 Περίληψη... 7 Κεφάλαιο 1º... Εισαγωγή Γεωλογική και Τεκτονική δομή-σεισμικότητα της Αχαΐας Γεωμορφολογία της περιοχής Στρωματογραφική διάρθρωση Τεκτονική δομή Σεισμικότητα Ρήγματα στον αστικό ιστό της Πάτρας Τα κύρια ρήγματα Ερπυσμός Ο ορισμός του ερπυσμού Οι τύποι του ερπυσμού Ο λόγος για την πραγματοποίηση της παρούσας εργασίας Κεφάλαιο 2º Μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν για την επίτευξη της εργασίας Χαρτογράφηση Επιτόπια παρατήρηση-laser Τεχνική HVSR Ερμηνεία της τεχνικής Φύση κυματικού πεδίου του εδαφικού θορύβου Ποιοτικός χαρακτηρισμός του εδάφους Συλλογή και επεξεργασία δεδομένων Εγκατάσταση εξοπλισμού Επεξεργασία καταγραφών εδαφικού θορύβου Κεφάλαιο 3º Τα τρία ρήγματα του αστικού ιστού της Πάτρας Το ρήγμα της εστίας του Πανεπιστημίου Πατρών Η στρωματογραφία της περιοχής Το ρήγμα της οδού «Πέντε Πηγαδίων» Το ρήγμα στη περιοχή Αγία Τριάδας Μορφολογική απεικόνιση των πρανών που καλύπτονται από το οδόστρωμα για τα τρία ρήγματα του αστικού ιστού της Πάτρας με τη χρήση του οργάνου «Impulse Laser» 49 2

3 Κεφάλαιο 4º Υπολογισμός της επίδρασης των τοπικών εδαφικών συνθηκών στη σεισμική κίνηση των τριών ρηγμάτων της Πάτρας Αποτελέσματα των καταγραφών του εδαφικού θορύβου στη περιοχή της Πανεπιστημιούπολης Πατρών Αποτελέσματα των καταγραφών του εδαφικού θορύβου στην περιοχή της Αγίας Σοφίας Αποτελέσματα των καταγραφών του εδαφικού θορύβου στην περιοχή της Αγίας Τριάδας Κεφάλαιο 5º Συζήτηση-Προβλήματα-Σεισμική Επικινδυνότητα Προβήματα που υπήρξαν κατά την υπαίθρια μελέτη Σεισμική επικινδυνότητα Έννοιες-Ορισμοί Σχέσεις προσδιορισμού των σεισμικών παραμέτρων Κεφάλαιο 6º Συμπεράσματα Ταξινόμηση ρηγμάτων Ενίσχυση θορύβου στην οροφή και βάση του ρήγματος Ενίσχυση του θορύβου στο ρήγμα του Πανεπιστημίου Ενίσχυση του θορύβου στο ρήγμα στη «Πέντε Πηγαδίων» Ενίσχυση του θορύβου στο ρήγμα της Αγίας Τριάδος Βιβλιογραφικές Αναφορές

4 Εξεταστική Επιτροπή Τριμελής Συμβουλευτική επιτροπή: Κουκουβέλας Ιωάννης, Καθηγητής, Τμήμα Γεωλογίας, Πανεπιστήμιο Πατρών (επιβλέπων) Σώκος Ευθύμιος, Επίκουρος Καθηγητής, Τμήμα Γεωλογίας, Πανεπιστήμιο Πατρών Ξυπολιάς Παρασκευάς, Επίκουρος Καθηγητής, Τμήμα Γεωλογίας,, Πανεπιστήμιο Πατρών 4

5 Στην οικογένειά μου, Γιάννη, Κωνσταντίνα, Παναγιώτα και Αντώνη 5

6 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Για την πραγματοποίηση της παρούσας Διατριβής Ειδίκευσης στα πλαίσια του Μεταπτυχιακού Προγράμματος Σπουδών «Γεωπιστήμες και Περιβάλλον» με κατεύθυνση «Γεωλογικές Διεργασίες στην Λιθόσφαιρα και Γεωπεριβάλλον» θα ήθελα να ευχαριστήσω: Τον Επιβλέποντα Καθηγητή κ. Κουκουβέλα Ιωάννη για την επιστημονική καθοδήγηση που μου παρείχε τόσο στο θεωρητικό όσο και στο ερευνητικό μέρος της εργασίας μου καθώς και για την άψογη συνεργασία που είχαμε κατά την εκπόνηση της. Τα μέλη της εξεταστικής επιτροπής της παρούσας διατριβής ειδίκευσης τον Επίκουρο Καθηγητή κ. Ευθύμιο Σώκο τόσο για τον εξοπλισμό, όσο και για τις εξειδικευμένες γεωφυσικές και σεισμολογικές γνώσεις και τον Επίκουρο Καθηγητή κ. Παρασκευά Ξυπολιά για τη συμπαράσταση και τη βοήθειά του κυρίως σε θέματα ορολογίας. Τον Kαθηγητή κ. Νικόλαο Σαμπατακάκη για τη βοήθειά του σε θέματα βιβλιογραφίας και της συμβολής του με αδημοσίευτα στοιχεία και εκθέσεις για την περιοχή της Αγ. Τριάδας και τον Δρ. κ. Νικόλαο Κατριβέση για την προσφορά υλικού και για τα υπαίθρια εργασία στην περιοχή της Αγίας Τριάδας. Την κ. Ζυγγούρη Βασιλική για τις πολύτιμη βοήθεια της στις μετρήσεις με το όργανο «Impulse Laser» καθώς και για τις συμβουλές της. Τον κ. Παρασκευά Παρασκευόπουλο και τον κ. Δημήτρη Γιαννόπουλο για την πολύτιμη βοήθεια και καθοδήγησή τους στην επεξεργασία της μεθόδου προσδιορισμού των τοπικών εδαφικών σχηματισμών με χρήση της τεχνικής HVSR καθώς και για την πολύτιμη βοήθεια τους κατά τη διάρκεια μετρήσεων του εδαφικού θορύβου. Ξεχωριστά θα ήθελα να εκφράσω την ευγνωμοσύνη μου στους γονείς μου για την ανοχή τους, την ηθική συμπαράστασή τους, αλλά και για τις ατέλειωτες συζητήσεις για την εξεύρεση λύσεων σε προβλήματα που ανέκυπταν σε όλη της διάρκεια της παρούσας διατριβής. Ιδιαίτερα ευχαριστώ τους φίλους Ορφανό Αντώνη και Κακαβά Μαρία για τη συνδρομή τους στις εργασίες υπαίθρου, αλλά και για τη συνεχή ενθάρρυνσή τους σε στιγμές αδυναμίας. 6

7 Περίληψη Η πόλη της Πάτρας βρίσκεται σε μία περιοχή του Ελληνικού χώρου, που χαρακτηρίζεται από πρόσφατες τεκτονικές δομές. Το πλήθος και το μέγεθος των ρηγμάτων που απαντούν στην ευρύτερη περιοχή, μαρτυρούν μια έντονη νεοτεκτονική δραστηριότητα που συνεχίζεται μέχρι σήμερα με την εκδήλωση σεισμικότητας. Οι ρηξιγενείς ζώνες και εξ ορισμού οι σεισμικές πηγές, έχουν επιπτώσεις στην τρωτότητα πυκνοκατοικημένων περιοχών, τόσο στην περιοχή της Πάτρας, όσο και στην ευρύτερη περιοχή. Το σύνολο των ρηγμάτων αυτών έχει αντίκτυπο στις κατασκευές προκαλώντας προβλήματα στην καθημερινότητα των πολιτών όταν διέρχονται από τον αστικό ιστό μιας πόλης. Τρία ενεργά ρήγματα εντοπίσθηκαν να επηρεάζουν τον αστικό ιστό της Πάτρας. Από Βορρά προς Νότο αυτά είναι το ρήγμα στη περιοχή της εστίας του Πανεπιστημίου Πατρών, το ρήγμα της οδού «Πέντε Πηγαδίων» στη περιοχή της Αγίας Σοφίας και το ρήγμα της Αγίας Τριάδας. Ο εντοπισμός των ρηγμάτων έχει γίνει με τον συνδυασμό διαφόρων πληροφοριών από παλαιότερες μελέτες και σημερινά στοιχεία. Περιγράφεται και αναλύεται η μορφολογία και τα χαρακτηριστικά τους ως προς τις μακροσεισμικές παρατηρήσεις γύρω τους, όπως τις επιφανειακές διαρρήξεις οι οποίες προκαλούν ζημιές στις κατασκευές καθώς και τα επίπεδα θορύβου του εδάφους, ενώ επιχειρείται συσχετισμός μεταξύ τους. Για την εργασία χρησιμοποιήθηκαν το «Impulse laser» για την αποτύπωση της μορφολογίας και η τεχνική HVSR για τη μέτρηση του εδαφικού θορύβου. 7

8 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1º Εισαγωγή Τον 20 αιώνα έχουν γίνει πολλοί ισχυροί σεισμοί σε διάφορα μέρη του κόσμου. Ο σεισμός του San Francisco το 1906 ήταν ίσως ο πιο σημαντικός από αυτούς, εξαιτίας του ότι προκάλεσε την καταστροφή μιας μεγάλης πόλης των αρχών του 20 ου αιώνα. Ο σεισμός αυτός ήταν ο πρώτος σεισμός που βοήθησε την επιστημονική κοινότητα να κατανοήσει ότι οι γεωλογικές ανακατατάξεις που προκαλούν τη γένεση των σεισμών πρέπει να λαμβάνονται υπόψη για τη δόμηση των αστικών κέντρων. H πόλη της Πάτρας ανήκει στη Δυτική Ελλάδα, που έχει χαρακτηρισθεί από πολλούς ερευνητές ως μία πολύπλοκη περιοχή τόσο από γεωλογικής όσο και από γεωτεκτονικής άποψης. Η δυναμική φόρτιση που επιφέρουν οι συχνοί, ως επί το πλείστον μικρού εστιακού βάθους και συνήθως μεγάλου μεγέθους σεισμοί έχουν κατά περιόδους δυσμενείς επιπτώσεις στις κατασκευές. Από γεωλογικής άποψης κυρίαρχα δομικά στοιχεία στη ΒΔ Πελοπόννησο είναι η ΔΒΔ ΑΝΑ διεύθυνσης τάφρος του Κορινθιακού κόλπου που συνδέεται, μέσω της τάφρου του Ρίου (ΒΑ ΝΔ διεύθυνσης), με την ΔΒΔ ΑΝΑκης διεύθυνσης τάφρο του Πατραϊκού κόλπου. Η πόλη των Πατρών βρίσκεται στο σημείο συνάντησης των δύο τάφρων, οι οποίες παρουσιάζουν γεωλογικές ομοιότητες αλλά και σημαντικές διαφορές. Η σημαντικότερη διαφορά αναφέρεται στη σεισμικότητά τους. Το σεισμοτεκτονικό καθεστώς της ευρύτερης περιοχής στην περιοχή της Πάτρας καθορίζεται από μια σειρά γνωστών ενεργών ρηγμάτων (π.χ. ρήγμα Ελίκης, ρήγμα Κατριτσίου κ.τ.λ.). Ο προσδιορισμός αυτών των ρηγμάτων είναι σχετικά εύκολος όταν εμφανίζονται σε σχηματισμούς του υποβάθρου λόγω των γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών που τα συνοδεύουν (π.χ. απότομα ρηξιγενή πρανή), καθώς και άλλων γεωμορφολογικών ενδείξεων όπως είναι η αλλαγή της πορείας της κοίτης των ποταμών που τέμνουν τα ρήγματα σε σχεδόν ορθή γωνία. Στην περίπτωση όμως που τα ρήγματα καλύπτονται από χαλαρές πρόσφατες αποθέσεις καθώς και από κατασκευές του αστικού ιστού της πόλης η επιφανειακή τους εμφάνιση είναι φτωχά εκπεφρασμένη λόγω ανθρωπογενών παρεμβάσεων που έχουν αλλοιώσει τις γεωμορφές. Έτσι ο εντοπισμός και η μελέτη αυτών των ρηγμάτων είναι δύσκολος. Στις περιπτώσεις αυτές όμως ο εντοπισμός τους, που για προφανείς λόγους είναι πολύ σπουδαίος, μπορεί να γίνει με τον συνδυασμό διαφόρων μεθόδων, όπως είναι: 1. Γεωμορφολογικές πληροφορίες όπως προκύπτουν από παλαιότερες αεροφωτογραφίες οι οποίες έχουν ληφθεί πριν την ανάπτυξη του σημερινού αστικού ιστού της πόλης ή ανάλογους τοπογραφικούς ή γεωλογικούς χάρτες. 2. Γεωλογικές ενδείξεις από γεωτρήσεις που παραπέμπουν σε απότομη διακοπή ή αλλαγή της στρωματογραφικής διάρθρωσης που δεν μπορούν να εξηγηθούν με τη γενικότερη γνώση της περιοχής. 3. Παρατηρήσεις που σχετίζονται με επιφανειακές διαρρήξεις που δεν μπορούν να αποδοθούν σε άλλες αιτίες όπως π.χ. κατολισθήσεις. Συγκέντρωση ζημιών σε κατασκευές, ιδίως όταν αυτές έχουν γραμμική κατανομή. 4. Ιστορικές πληροφορίες για μακροσεισμικά φαινόμενα. 8

9 5. Εντοπισμός τμημάτων στον αστικό ιστό της πόλης όπου υπάρχει απότομη αλλαγή υψομέτρου μεταξύ γειτονικών περιοχών ιδίως όταν αυτές ταυτίζονται με τις επικρατούσες διευθύνσεις των ρηγμάτων στην περιοχή. 6. Παλαιοί τοπογραφικοί- πολεοδομικοί χάρτες της περιοχής που απεικονίζουν διάφορες πληροφορίες. Η παρούσα εργασία συντάχθηκε με σκοπό τη μελέτη τριών ρηγμάτων τα οποία διατρέχουν τμήματα του αστικού ιστού της Πάτρας. Το πρώτο ρήγμα βρίσκεται στην περιοχή του Πανεπιστημίου Πατρών, το δεύτερο βρίσκεται στην περιοχή της Αγίας Σοφίας στην οδό «Πέντε Πηγαδίων» και το τρίτο ρήγμα στην περιοχή της Αγίας Τριάδας. Ο εντοπισμός τους έχει γίνει με το συνδυασμό διαφόρων πληροφοριών από παλαιότερες μελέτες και σημερινά στοιχεία. Στη συνέχεια περιγράφονται και αναλύονται η μορφολογία και τα χαρακτηριστικά τους με την χρήση μακροσεισμικών παρατηρήσεων, όπως τις επιφανειακές διαρρήξεις οι οποίες προκαλούν ζημιές στις κατασκευές καθώς και τα επίπεδα θορύβου του εδάφους, ενώ επιχειρείται ο συσχετισμός των διαφόρων τεχνικών συλλογής δεδομένων μεταξύ τους. Πιο συγκεκριμένα, τα ρήγματα αυτά μελετήθηκαν ώστε να ταξινομηθούν ως προς τα είδη ερπυσμού που τα χαρακτηρίζουν (fault creep, aseismic creep και earthquake creep) και όλες τις περιπτώσεις εφαρμόστηκε η τεχνική HVSR για τον υπολογισμό της επίδρασης των τοπικών εδαφικών συνθηκών στη σεισμική κίνηση. 9

10 1.1 ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΚΑΙ ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΔΟΜΗ- ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΑΧΑΪΑΣ Γεωμορφολογία Σχεδόν όλη η έκταση του Νομού Αχαΐας είναι ορεινή, εκτός από τη μικρή παραλιακή λωρίδα γύρω από την Πάτρα. Αναλυτικά, η κατανομή του ανάγλυφου της περιοχής σε κατηγορίες έχει ως εξής: 24,6% πεδινό, 14,3% ημιορεινό και 61,1% ορεινό. Οι κυριότεροι ορεινοί όγκοι είναι το Παναχαϊκό, στο βόρειο και κεντρικό τμήμα, με μέγιστο υψόμετρο 1926 m, ο Ερύμανθος ή Ωλονός, νότια του Παναχαϊκού, με μέγιστο υψόμετρο 2224 m και τα Αροάνια ή Χελμός, στο ανατολικό τμήμα, με μέγιστο υψόμετρο 2341 m. Οι παραπάνω ορεινοί όγκοι, με διεύθυνση ΒΔ ΝΑ/κη, δημιουργήθηκαν κατά τις Αλπικές πτυχώσεις και αποτελούν συνέχεια των ορεινών όγκων της Κεντρικής Ελλάδας (Βουδούρης,1995). Εικόνα 1.1 Τρισδιάστατη απεικόνιση του νομού Αχαΐας στον οποίο διακρίνονται οι κυριότεροι ορεινοί όγκοι του νομού (Καλογεράκη, 2008). Η πόλη των Πατρών με έκταση περίπου στρέμματα έχει αναπτυχθεί κυρίως ανάμεσα στους χείμαρρους Χάραδρο (στα βόρεια) και Γλαύκο (στα νότια). Αναπτύσσεται δυτικά του Πατραϊκού κόλπου, ενώ προς τα ανατολικά περιορίζεται από τις λοφοειδείς εξάρσεις που μεταβαίνουν προοδευτικά στον ορεινό όγκο του Παναχαϊκού. Η γεωμορφολογική εικόνα της περιοχής είναι αποτέλεσμα της λιθολογικής σύστασης, της τεκτονικής και της συνδυασμένης δράσης της διάβρωσης και της αποσάθρωσης. Το σημερινό ανάγλυφο είναι το αποτέλεσμα των μεταλπικών τεκτονικών κινήσεων, καθώς και της εξέλιξης των διαφόρων μορφολογικών κύκλων, η οποία συνεχίζεται μέχρι σήμερα (Βουδούρης, 1995). 10

11 1.1.2 Στρωματογραφική διάρθρωση Εικόνα 1.2 Χάρτες γεωτεκτομικών ζωνών του Ελλαδικού χώρου (V.Jacobshagen et.al. 1986). 11

12 Εικόνα 1.3 Χάρτης γεωτεκτονικών ζωνών στο Νομό Αχαΐας (Κατριβέσης, 2003). Ζώνη Ωλονού - Πίνδου Η ζώνη Ωλονού-Πίνδου αποτελούσε κατά τη διάρκεια του Μεσοζωικού την βαθύτερη αύλακα των εξωτερικών Ελληνίδων και λόγω του «αρχικού μαγματισμού» της από ανδεσιτικές και σπηλιτικές λάβες, κατά το Τριαδικό και Ιουρασικό, θεωρήθηκε σύμφωνα με τις κλασικές αντιλήψεις ως ένα «ευγεωσύγκλινο». Ανάλογα με τη σχέση της με τις παρακείμενες ισοπικές ζώνες, η ζώνη αυτή διαιρέθηκε εσωτερικά σε: 1. δυτικό τμήμα, του οποίου οι κρητιδικές αποθέσεις αναπτύσσονται με πελαγικές φάσεις παρόμοιες με εκείνες της ζώνης Γαβρόβου-Τριπόλεως, 2. ανατολικό τμήμα, η «υπερπινδική υποζώνη», με ασβεστόλιθους ανάλογους με αυτούς της Υποπελαγονικής ζώνης και 3. αξονική περιοχή με ιζήματα βαθιάς θάλασσας. Η ιζηματογενής αυτή σειρά έχει μεγάλη εξάπλωση στο Νομό Αχαΐας, κυρίως στο ανατολικό τμήμα του. Άλλωστε, η ονομασία «Ωλονός» αναφέρεται στον ορεινό όγκο του Ερύμανθου. Οι γεωλογικοί σχηματισμοί που εμφανίζονται στην Αχαΐα είναι οι εξής: Ασβεστόλιθοι Άνω Τριαδικού- Λιασίου με συνολικό πάχος 150 m. Ραδιολαρίτες και ιλυόλιθοι Άνω Ιουρασικού, με πάχος 120 m. «Πρώτος» φλύσχης ηλικίας Κάτω Κρητιδικού, με πάχος m. Πλακώδεις ασβεστόλιθοι Άνω Κρητιδικού, με πάχος m. Στώματα μετάβασης, ηλικίας Μαιστριχτίου- Παλαιοκαίνου, με πάχος περίπου 50 m. Ηωκαινικός φλύσχης, με συνολικό ορατό πάχος 500 m. 12

13 Μεταξύ των ζωνών Γαβρόβου- Τρίπολης και Ωλονού- Πίνδου εντοπίζεται σχηματισμός που αποτελεί τεκτονοϊζηματογενές σύμπλεγμα. Πρόκειται για ετερομορφικό σχηματισμό από τεμάχη ασβεστολιθικά με κροκάλες και ογκόλιθους διαφόρων οριζόντων του καλύμματος των ζωνών Γαβρόβου- Τρίπολης και Ωλονού- Πίνδου, καθώς και εκρηξιγενών πετρωμάτων με ψαμμιτοϊλυολιθικό συνδετικό υλικό. Ζώνη Γαββρόβου-Τριπόλεως Η ιζηματογενής αυτή σειρά συναντάται στο δυτικό τμήμα του Νομού Αχαΐας ανατολικότερα από την Ιόνια ζώνη και εφιππεύεται από τη ζώνη της Πίνδου. Η λιθοστρωματογραφική διάρθρωση της ζώνης είναι η εξής: Δολομίτες του Κατ. Κρητιδικού με εναλλαγές μαύρων δολομιτικών και νηριτικών ασβεστόλιθων. Το πάχος τους υπολογίζεται σε πολλές εκατοντάδες μέτρα. Ακολουθούν λεπτοστρωματώδεις δολομίτες του Αν. Κρητιδικού και οι παχυστρωματώδεις ασβεστόλιθοι με ρουδιστές. Συνολικό πάχος 300 m. Αν. Ηωκαινικής ηλικίας νηριτικοί ασβεστόλιθοι με δολομιτικούς ορίζοντες, που μεταπίπτουν σε ασβεστόλιθους με μαργαϊκά υλικά και κροκαλοπαγή. Η ακολουθία είναι μια ζώνη μετάβασης προς τον φλύσχη και το πάχος τους είναι περίπου 100 m. Φλύσχης με ηλικία Αν. Ηώκαινο - Ολιγόκαινο. Στρωματογραφικά αποτελείται από ιλυόλιθους και πηλίτες στην βάση του, ακολουθούν ιλυούχοι ψαμμίτες και ψαμμίτες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών, ενώ σιους ανώτερους ορίζοντες απαντώνται κροκαλοπαγή. Το πάχος τους φτάνει και τα 2000 m. Ιόνια ζώνη Οι σχηματισμοί της ζώνης αυτής εμφανίζονται στο βορειοδυτικό τμήμα του Νομού Αχαΐας στη περιοχή του Ακρωτηρίου Άραξος. Η επιφανειακή εξάπλωσή τους είναι σχετικά μικρή λόγω της κάλυψης από νεογενείς και τεταρτογενείς αποθέσεις. Η λιθοστρωματογραφική διάρθρωση της ζώνης είναι η εξής: Η σειρά ξεκινάει με πλακώδεις ασβεστόλιθους του Αν. Ιουρασικού - Κατ. Κρητιδικού, τους ασβεστόλιθους της Βίγλας, με πάχος 30 m. Χαρακτηριστικό της σειράς είναι η έντονη δολομιτίωση των ασβεστόλιθων. Ακολουθούν οι πελαγικοί ασβεστόλιθοι του Κατ. Κρητιδικού που εξελίσσονται σε ωολιθικούς με τρηματοφόρα και πάλι σε πελαγικούς με ακτινόζωα. Το συνολικό πάχος είναι 350 m. Ακολουθούν ασβεστόλιθοι πελαγικοί με πυριτόλιθους του Παλαιοκαίνου - Κατ. Ηωκαίνου. Το πάχος του σχηματισμού εκτιμάται ότι είναι 150 m. Τέλος, ο φλύσχης του Ηωκαίνου που αποτελείται από εναλλαγές αργίλων, μαργών και ψαμμιτών και έχει πάχος περίπου 200 m. Πλειοκαινικοί- Πλειστοκαινικοί σχηματισμοί Τα πλειοκαινικά και πλειστοκαινικά ιζήματα και οι σύγχρονες αλλουβιακές αποθέσεις αναπτύσσονται επιφανειακά σε μεγάλο τμήμα του Νομού Αχαΐας, 13

14 κυρίως στο βόρειο, ανατολικό και δυτικό τμήμα του. Οι Doutsos et al. (1988) και οι Ρόζος και Κούκης (2000) υποδιαιρούν την ανάπτυξη των Πλειοκαινικών και Πλειστοκαινικών ιζημάτων σε τρεις λεκάνες, της Πάτρας, του Κορινθιακού και του Λεοντίου. Ειδικότερα στη λεκάνη της Πάτρας αναγνωρίζονται δύο ενότητες, η κατώτερη που συνίσταται από ιλυώδεις αργίλους, αργιλοιλύες και αμμούχες ιλύες σε εναλλαγές κατά την κατακόρυφο. Το ορατό πάχος του σχηματισμού είναι μεγαλύτερο των 110 m. Η ανώτερη ενότητα συνίσταται από εναλλαγές αργιλομαργών, άμμων, αργιλοϊλύων με φακούς κροκαλοπαγών έχει μέγιστο πάχος 100 m περίπου. Εικόνα 1.4 Γεωλογικός χάρτης των πλειοκαινικών και πλειστοκαινικών ιζημάτων του Νομού Αχαΐας (Κατριβέσης,2003). Στην εικόνα 1.4 παρουσιάζεται ο γεωλογικός χάρτης του Νομού Αχαΐας με τις τρεις λεκάνες των Πλειοκαινικών και Πλειστοκαινικών ιζημάτων. Οι σχηματισμοί που εμφανίζονται σε αυτόν είναι συνοπτικά οι εξής: 1) Τεταρτογενείς αποθέσεις i) Χαλαρές λεπτομερείς αποθέσεις. Παράκτιες άμμοι, άργιλοι, ιλύες και άμμοι ποταμολιμναίας ή και τεναγώδους προέλευσης. ii) Χαλαρές αδρομερείς αποθέσεις. Πλευρικά κορήματα, κώνοι κορημάτων, κροκάλες και χάλικες στις κοίτες ποταμών και χειμάρρων, αλλουβιακές ριπιδιακές αποθέσεις. iii) Χαλαρές αποθέσεις μικτών φάσεων. Σύγχρονες προσχώσεις ή και αποθέσεις κοιλάδων. iv) Συνεκτικοί αδρομερείς σχηματισμοί. Πολυγενή κροκαλοπαγή ή λατυποπαγή κλιτύων. v) Συνεκτικοί σχηματισμοί μικτών φάσεων. 14

15 2) Πλειοκαινικά και Πλειστοκαινικά ιζήματα i) Ιζήματα αδρομερή. Πολυγενή κροκαλοπαγή με κροκάλες ασβεστολιθικής, κερατολιθικής ή και ψαμμιτικής προέλευσης. ii) Ιζήματα λεπτομερή. Άργιλοι, μάργες, άμμοι λεπτόκοκκοι και μικρού πάχους ενστρώσεις κροκαλοπαγών. 3) Αλπικό υπόβαθρο. Φλύσχης, ασβεστόλιθοι, δολομίτες και σχιστοκερατόλιθοι των γεωτεκτονικών ζωνών Ωλονού- Πίνδου, Γαβρόβου- Τρίπολης και Ιόνιας. Το μεγαλύτερο μέρος του κέντρου της πόλης (άνω πόλη) έχει δομηθεί πάνω σε πλειοκαινικά- πλειστοκαινικά ιζήματα. Ο παραθαλάσσιος κετρικός τομέας (κάτω πόλη) έχει δομηθεί πάνω σε ιστορικές και νεότερες επιχωματώσεις, Ολοκαινικές αποθέσεις λιμνοθαλάσσιας προέλευσης και αλλουβιακές αποθέσεις. Η νέα επέκταση της αστικοποίησης της πόλης βόρεια και νότια του κεντρικού τμήματος αυτής εδράζεται σε πλειστοκαινικές αποθέσεις ριπιδίων, κώνους κορημάτων, παράκτιες αποθέσεις και αλλουβιακές αποθέσεις ριπιδίων που σχηματίστηκαν από τους χείμαρρους Χάραδρο, Μείλιχο, Διακονιάρη και Γλαύκο, οι οποίοι διασχίζουν την περιοχή (Κούκης,2003). Στην δυτική Πελοπόννησο και συγκεκριμένα στον Ν. Αχαΐας οι γεωλογικοί σχηματισμοί που συνιστούν τη δομή της περιοχής προέρχονται από τις εξωτερικές Ελληνίδες. Σύμφωνα με τους γεωλογικούς χάρτες του Ι.Γ.Μ.Ε σε κλίμακα 1: που αναφέρονται στον νομό Αχαΐας, οι ζώνες του αλπικού υποβάθρου που συναντάμε είναι αυτές της Ωλονού - Πίνδου, Γαβρόβου - Τριπόλεως και της Ιονίου Τεκτονική δομή Η δυτική Ελλάδα είναι μια περιοχή, η οποία χαρακτηρίζεται από υψηλή σεισμικότητα και πολύπλοκο γεωδυναμικό καθεστώς. Στην περιοχή βόρεια της Κεφαλονιάς παρατηρείται σύγκλιση της Απούλιας και Πελαγονικής μικροπλάκας, ενώ νότια του νησιού παρατηρείται καταβύθιση του ωκεάνιου φλοιού κάτω από την Πελοπόννησο. Η μετάβαση μεταξύ των δύο παραπάνω καθεστώτων πραγματοποιείται στο ρήγμα μετασχηματισμού της Κεφαλονιάς, το οποίο χαρακτηρίζεται από δεξιόστροφη οριζόντια ολίσθηση (Kokkalas et al και αναφορές που συμπεριλαμβάνονται στην εργασία αυτή). Εικόνα 1.5 Συνθετική τομή εγκάρσια στη Βορειοδυτική Πελοπόννησο που δείχνει τη σύγκρουση της Απούλιας με την Πελαγονική μικροπλάκα. PQS: Χαλαζιτική σειρά (Ξυπολιάς και Δούτσος, 2000). 15

16 Η ενεργός τεκτονική στη δυτική Ελλάδα περιγράφεται μέσα από την χώρο-χρονική εξέλιξη της ζώνης πτυχών και επωθήσεων των Εξωτερικών Ελληνίδων κατά μήκος του Ελληνικού τόξου. Κατά το Ηώκαινο, η Πελοπόννησος βρισκόταν υπό το καθεστώς της Αλπικής ορογένεσης, η οποία οδήγησε στη σύγκλιση ενός συνόλου ηπειρωτικών μικροπλακών π.χ. Πελαγονική, Απούλια Μικροπλάκα κλπ. Μέσα σε αυτό το πλαίσιο τα ανθρακικά πετρώματα του Μεσοζωικού που αποτέθηκαν σε μια σειρά ισοπικών ζωνών (προ- Απούλια, Γαβρόβου- Τριπόλεως, Ιόνια, Πίνδος) βρέθηκαν σε περιβάλλον σύγκλισης που οδήγησε στη δημιουργία καλυμμάτων. Κατά την ορογένεση αποτέθηκε φλύσχης σε λεκάνες που οριοθετούνταν από επωθήσεις Β-Ν διεύθυνσης (Doutsos et al. 2006). Στη Βορειοδυτική Πελοπόννησο έχει επικρατήσει ένα εφελκυστικό πεδίο τάσεων, από το Ανώτερο Πλειόκαινο μέχρι σήμερα, το οποίο έχει δημιουργήσει τρεις κύριες ομάδες ενεργών, κανονικών ρηγμάτων με ΒΑ-ΝΔ, ΔΒΔ- ΑΝΑ και ΑΒΑ- ΔΝΔ διευθύνσεις αντίστοιχα (Zelilidis et al. 1988; Kokkalas et al 2006). Η τάφρος της Πάτρας αποτελεί μία ρηξιγενή ζώνη μήκους 40 km και πλάτους 15 km, η οποία εκτείνεται από το ακρωτήριο του Αράξου, στα ανατολικά, έως το χωριό Ελληνικό, στα δυτικά. Η ζώνη αυτή περιλαμβάνει μεγάλου πάχους κροκαλοπαγή ποταμο-δελταϊκής προέλευσης, καθώς και αποθέσεις άμμου και πηλού προσχωσιγενούς πεδιάδας ή αβαθούς λίμνης, Πλειστοκαινικής ηλικίας. Προς το ανατολικό τμήμα της, οι αποθέσεις αυτές περνούν σταδιακά σε μια ακολουθία αδρομερών κροκαλοπαγών, τα οποία είναι αποθέσεις δεβριτικών ροών σε περιβάλλον ριπιδίου (Zelilidis et al. 1988). Τα Ολοκαινικά ιζήματα της τάφρου, πάχους 40 m περίπου, διατάσσονται σε μια λεκάνες που οριοθετούνται από ΔΒΔ διεύθυνσης κανονικά ρήγματα, τα οποία είναι υπεύθυνα για το καθεστώς εφελκυσμού στην περιοχή (Zelilidis et al. 1988). Γενικότερα, τα ΔΒΔ διεύθυνσης ρήγματα εμφανίζουν κατάτμηση κατά μήκος τους και τα περισσότερα εμφανίζουν μεταβαλλόμενη μετατόπιση. Οι εν λόγω μεταβολές είναι αποτέλεσμα ρηγμάτων μεταβίβασης ΒΒΑ διεύθυνσης, τα οποία επιτρέπουν απότομες αλλαγές στις συνθήκες ιζηματογένεσης κατά μήκος των ΔΒΔ διεύθυνσης ρηγμάτων και δημιουργίας μικρών υπολεκανών στο νότιο περιθώριο της λεκάνης (Zelilidis et al. 1988). Στο χερσαίο τμήμα της τάφρου σχηματίζεται ένας κρημνός ρήγματος ΔΒΔ διεύθυνσης στο νότιο τμήμα της τάφρου κατά μήκος του προ- νεογενούς περιθωρίου. Επίσης, εμφανίζονται ρήγματα ΑΒΑ διεύθυνσης, τα οποία μετατοπίζουν ποτάμιες αναβαθμίδες. Το κεντρικό τμήμα της λεκάνης της Πάτρας κατά το Ολόκαινο κινείται κατακόρυφα με ρυθμούς ολίσθησης 3-5 mm/yr, ενώ το βόρειο και το νότιο τμήμα της με ρυθμούς της τάξεως του 1.2 mm/yr (Ferentinos et al. 1985; Doutsos et al. 1988; Dοutsos and Poulimenos 1992; Kokkalas et al. 2006). Εν συνεχεία, προς τα ανατολικά, η τάφρος του Ρίου εκτείνεται από το χωριό Βραχνέικα έως την πόλη της Πάτρας και πιο ανατολικά εκτείνεται δια μέσω του Ρίου έως την πόλη της Ναυπάκτου. Στην τάφρο του Ρίου αναγνωρίζονται δύο κύκλοι ιζηματογένεσης. Ο παλαιότερος περιλαμβάνει εναλλαγές πηλού και αργίλου του ανώτερου Πλειοκαίνου σε λιμναία και αβαθούς θάλασσας περιβάλλοντα. Ο νεότερος περιλαμβάνει χονδρόκκοκα ποτάμια ιζήματα και αλλουβιακά ριπίδια Πλειστοκαινικής ηλικίας (Doutsos et al. 1992). 16

17 Στο νότιο τμήμα του Πατραϊκού κόλπου, το όρος Σκόλης και οι λόφοι του Ακρωτηρίου Άραξος αποτελούνται από ασβεστόλιθους Μεσοζωικής ηλικίας (Kamberis et al. 2000). Οι εμφανίσεις αυτές συνεπάγονται ισχυρή ανύψωσης στην περιοχή καθώς και διάβρωσης της υπερκείμενης φλυσχικής σειράς του Τριτογενούς. Η ανύψωση αυτή έρχεται σε αντίθεση με την βύθιση του Πατραϊκού κόλπου και αποκαλύπτει την ύπαρξη ενός κανονικού ρήγματος Β- διεύθυνσης νότια του Κορινθιακού κόλπου, παράλληλο με την ακτογραμμή της κάτω Αχαΐας (διεύθυνση Β ) (Zelilidis et al. 1988). Μέσα στον Πατραϊκό κόλπο απεικονίζονται, σε προφίλ σεισμικής ανάκλασης, μια σειρά από παράλληλα κανονικά ρήγματα με κλίση προς βορρά (Ferentinos et al., 1985). Η πόλη της Πάτρας αποτελείται κυρίως από αποθέσεις Τεταρτογενούς ηλικίας και Πλειο- Πλειστοκαινικά ιζήματα, όπου το πάχος τους υπερβαίνει τα 300 μέτρα σύμφωνα με δεδομένα γεωτρήσεων. Η αλληλεπίδραση των ρηγμάτων στην περιοχή οφείλεται στη θέση της, η οποία είναι στη διασταύρωση των τάφρων της Πάτρας και του Ρίου. Στην περιοχή εμφανίζονται επίσης ρήγματα ΑΒΑ διεύθυνσης, όπως το Ρήγμα της Αγίας Τριάδας, το οποίο περιγράφεται στην συνέχεια Σεισμικότητα Σύμφωνα με τον ισχύοντα σήμερα χάρτη, ο Ελληνικός χώρος κατανέμεται σε 3 ζώνες σεισμικής επικινδυνότητας (I, II, III ), με αντίστοιχες τιμές επιτάχυνσης σχεδιασμού 0.16 g για την πρώτη ζώνη, 0.24 g για τη δεύτερη ζώνη και 0.36 g για την τρίτη ζώνη (όπου g η επιτάχυνση της βαρύτητας). Βάση του υπάρχοντος χάρτη σεισμικής επικινδυνότητας του Ελληνικού Αντισεισμικού Κανονισμού, το εξεταζόμενο τμήμα της δυτικής Ελλάδας κατατάσσεται στη δεύτερη κατηγορία (Ε.Α.Κ. 2000). Εικόνα 1.6 Χάρτης σεισμικής επικινδυνότητας της Ελλάδας (πηγή από 17

18 Εικόνα 1.7 Καταγραφή σεισμικών επικέντρων στην ευρύτερη περιοχή της ΒΔ Πελοποννήσου (Τσάντζαλος, 2007). Η ευρύτερη περιοχή έρευνας ανήκει σεισμολογικά στην περιοχή των λεκανών του Πατραϊκού και Κορινθιακού που είναι ζώνες έντονης σεισμικότητας, με αρκετά πολύπλοκη σεισμοτεκτονική συμπεριφορά. Ο Κορινθιακός κόλπος παρουσιάζει την πιο έντονη σεισμικότητα. Πολλοί μεγάλοι σεισμοί έχουν γίνει στην περιοχή: Οι σεισμοί της Ελίκης του 373 π.χ. (Μ=7,0) και του 1861 (Μ=6,7), οι σεισμοί των Αλκυονίδων το 1981 (Μ=6.7) και οι σεισμοί του Αιγίου το 1995 (Μ=6,2). Τα σεισμικά μεγέθη είναι αρκετά μεγάλα και ενδέχεται, μιας και βρίσκονται σε σχετικά μικρή επικεντρική απόσταση, μελλοντικοί σεισμοί από τις περιοχές αυτές να προκαλέσουν ζημιές στην περιοχή της έρευνας (Σώκος, 1998). Ο Πατραϊκός κόλπος σε αντίθεση από τον Κορινθιακό, δεν παρουσιάζει τόσο μεγάλη σεισμικότητα. Πολλοί ερευνητές (Melis et al, 1989, Tselentis et al, 1994) έδειξαν ότι η σεισμικότητα συγκεντρώνεται στην περιοχή που συναντώνται οι δύο τάφροι (Ρίο Αντίρριο). Επίσης, οι Δρακόπουλος κ.ά. (1987) μελετώντας σεισμούς της περιόδου 1/1/ /5/1986, που σημειώθηκαν με κέντρο την περιοχή ζεύξης Ρίου Αντιρρίου και ακτίνα 150 χιλιομέτρων, διακρίνουν διάφορα, "κέντρα" συγκεντρωμένης σεισμικότητας όπως οι περιοχές Κορινθιακού Πατραϊκού, Ρίου Αντιρρίου, κλπ. Ακόμα, μελετώντας τις ίδιες καταγραφές μόνο τους σεισμούς που εντοπίζονται σε ακτίνα 60 χιλιομέτρων από τη θέση της ζεύξης, διαπιστώνουν μεγάλη πυκνότητα σεισμών στο δίαυλο Ρίου Αντιρρίου και κυρίως στις ακτές του δυτικού Κορινθιακού, μέχρι την περιοχή Ακράτας Γαλαξιδίου (Δρακόπουλος κ.ά, 1987). 18

19 Με βάση τις διαστάσεις των ρηγμάτων της περιοχής ζεύξης Ρίου Αντιρρίου και τη χρήση εμπειρικών μεθόδων, καταλήγουν ότι το αναμενόμενο μέγιστο μέγεθος σεισμού, σε περίπτωση ενεργοποίησης της περιοχής, είναι 6,6. Η ιδιαίτερα μεγάλη σεισμικότητα της περιοχή της Δυτικής Ελλάδας και κυρίως του Ν. Αχαΐας, αποδεικνύεται και από το πλήθος των ιστορικών καταγραφών. Οι πρόσφατες καταγραφές άρχισαν την τελευταία 20ετία με σύγχρονα όργανα και μεγάλο αριθμό σταθμών. Η δυτική Ελλάδα χαρακτηρίζεται από συσσώρευση ενδιάμεσου βάθους σεισμών κατά μήκος της Ελληνικής διαύλου αλλά και στην περιοχή όπου συναντώνται ο Πατραϊκός κόλπος με το σύστημα τάφρων Κορίνθου Τριχωνίδας. Εικόνα 1.8 Σεισμική δραστηριότητα άνω των 3,2 R στην ευρύτερη περιοχή των Πατρών για τα έτη (Τσάντζαλος, 2007). Οι σεισμοτεκτονικές έρευνες στην ευρύτερη περιοχή της Πάτρας δείχνουν τη σύνδεση της σεισμικής αυτής δραστηριότητας με την ύπαρξη κανονικών ρηγμάτων, τα οποία συνδέονται με εφελκυστικές τάσεις διεύθυνσης Β-Ν που επηρεάζουν την περιοχή. Η δυναμική φόρτιση που επιφέρουν οι αβαθείς και μεγάλου μεγέθους σεισμοί στους διάφορους γεωλογικούς σχηματισμούς της Αχαΐας, εκτός από τα άμεσα αποτελέσματα στις κατασκευές, προκαλεί συχνά και την εκδήλωση δευτερογενών φαινομένων όπως κατολισθήσεις, καταπτώσεις, ρευστοποιήσεις κλπ., τα οποία ενδιαφέρουν από γεωτεχνικής πλευράς, καθώς πλήττουν οικισμούς και διάφορα τεχνικά έργα (Ρόζος, 1989). 19

20 Εικόνα 1.9 Απλοποιημένος γεωλογικός χάρτης της ευρύτερης περιοχής του Ρίου-Αντιρρίου, Flotte et al. (2005), Ρήγμα Μετασχηματισμού Ρίου- Πάτρας (RPTF). Εικόνα 1.10 Χάρτης επικέντρων ιστορικών σεισμών σε απόσταση 1 μοίρας από την πόλη των Πατρών (Σώκος, 1998). 20

21 1.2 ΡΗΓΜΑΤΑ ΣΤΟΝ ΑΣΤΙΚΟ ΙΣΤΟ ΤΗΣ ΠΑΤΡΑΣ Τα κύρια ρήγματα Τα τρία κυριότερα ρήγματα που εντοπίζονται στην περιοχή της Πάτρας και τα οποία περιγράφονται αναλυτικά στο 3º Κεφάλαιο είναι από Βορρά προς Νότο: Το ρήγμα στη περιοχή της εστίας του Πανεπιστημίου Πατρών Το ρήγμα της οδού «Πέντε Πηγαδίων» στη περιοχή της Αγίας Σοφίας Το ρήγμα στη περιοχή της Αγίας Τριάδας Πρόκειται για τρία κανονικά ρήγματα με διεύθυνση ΒΑ-ΝΔ ενώ τα νοτιοδυτικά τους όρια παρουσιάζουν μια στροφή του προσανατολισμού τους προς τα δυτικά (Εικ. 1.11). Ο εντοπισμός τους οφείλεται στον συνδυασμό διαφόρων γεωλογικών και γεωμορφολογικών πληροφοριών από παλαιότερες μελέτες και σημερινά στοιχεία. Κυρίως όμως η μελέτη τους στα πλαίσια της παρούσας εργασίας οφείλεται στο ότι προκαλούν επιπτώσεις στον αστικό ιστό της Πάτρας. Οι επιπτώσεις αυτές είναι διαρρήξεις σε δρόμους ή σε κτήρια γεγονός που παραπέμπει στοπ ότι αυτά τα ρήγματα χαρακτηρίζονται από ερπυσμό. Για το λόγο αυτό θα παρατεθούν στη συνέχεια μερικά στοιχεία σχετικά με τον ερπυσμό. 1.3 ΕΡΠΥΣΜΟΣ (CREEP) Ο ορισμός του ερπυσμού Εικόνα 1.11 Τα τρία κύρια ρήγματα της Πάτρας. Στη γεωλογία ο όρος «creep» (ερπυσμός) χρησιμοποιείται για να περιγράψει οποιαδήποτε κίνηση περιλαμβάνει μια σταθερή, σταδιακή αλλαγή στο σχήμα ενός πετρώματος. Διακρίνονται τρεις τύποι ερπυσμού, fault creep, aseismic creep και earthquake creep (αναλύονται παρακάτω), οι οποίοι συμβαίνουν σε όλα τα είδη των ρηγμάτων, αλλά είναι περισσότερο εμφανείς σε οριζόντια ρήγματα (strike-slip). 21

22 Εικόνα 1.12 Τυπικές δομές σε κατάστρωμα δρόμου που παραπέμπουν σε ερπυσμό στο ρήγμα Hayward στην ανατολική πλευρά του κόλπου του Σαν Φρανσίσκο (πηγή από Ο ερπυσμός θεωρείται ως δείκτης της διατμητικής τάσης και δίνει σημαντικές πληροφορίες για το χρόνο, την περιοχή και τα πιθανά μεγέθη των μελλοντικών σεισμών. Επίσης βοηθά στην κατανόηση της μηχανικής συμπεριφοράς ενός ρήγματος που χαρακτηρίζεται από ερπυσμό. Σήμερα είναι αποδεκτό ότι ο ερπυσμός εξαρτάται, εκτός από το χρόνο και τη θερμοκρασία και από την πίεση των πόρων και το μέγεθος των τάσεων του περιβάλλοντος πετρώματος. Τα αποτελέσματα του ερπυσμού απεικονίζονται συνήθως σε καμπύλες παραμόρφωσης χρόνου και δίνουν τις παραμορφώσεις του πετρώματος για σταθερή τάση (εικόνα 1.13). 22

23 Εικόνα 1.13 Ιδεατή καμπύλη ερπυσμού σε πέτρωμα. Από το σχήμα φαίνεται ότι αρχικά υπάρχει μια ελαστική περιοχή, ενώ στη συνέχεια η καμπύλη παραμόρφωσης χρόνου αποκτά αυξανόμενη κλίση, η οποία εκφράζει και τον αρχικό ερπυσμό του πετρώματος (χρονικό διάστημα 0-t 1 ). Αν η δράση της πίεσης σταματήσει σ αυτή τη χρονική περίοδο, το ελαστικό τμήμα της παραμόρφωσης επανέρχεται άμεσα και η παραμόρφωση ερπυσμού επανέρχεται συναρτήσει του χρόνου. Ο αρχικός ερπυσμός ακολουθείται στη συνέχεια από δευτερογενή ερπυσμό ( t 1 t 2 ), όπου η παραμόρφωση είναι μόνιμη και δεν επανέρχεται με την απομάκρυνση της τάσης. Ο δευτερογενής ερπυσμός ακολουθείται στην συνέχεια από τριτογενή (t 2 -t 3 ), οπότε και στη χρονική στιγμή t 3 επέρχεται θραύση του πετρώματος. Τα πυριγενή ή μεταμορφωμένα πετρώματα, αναφορικά με τη θεμελίωση έργων πολιτικού μηχανικού, παρουσιάζουν ελάχιστα φαινόμενα ερπυσμού. Τα ιζηματογενή, όπως ψαμμίτες και ασβεστόλιθοι, παρουσιάζουν φαινόμενα ερπυσμού, κυρίως σε εκσκαφές σε μεγάλα βάθη, ενώ αντιθέτως τα πορώδη ιζηματογενή πετρώματα και οι εβαπορίτες παρουσιάζουν σημαντικά φαινόμενα ερπυσμού, ακόμη και σε πεδία χαμηλών τάσεων. Ο ερπυσμός χωρίζεται σε τρεις τύπους Οι τύποι του ερπυσμού 1.FAULT CREEP Fault creep είναι η αργή, σταθερή ολίσθηση που μπορεί να συμβεί σε μερικά ενεργά ρήγματα χωρίς αυτή να συνοδεύεται από σεισμό ή σεισμούς. Προκύπτει από τη διαφορά της παραμόρφωσης σε διαφορετικά βάθη σ ένα ρήγμα (εικόνα 1.14). Ο ρυθμός του ερπυσμού εξαρτάται από τον ρυθμό της ελαστικής παραμόρφωσης στον κατώτερο φλοιό, την ικανότητα του ρήγματος να αντισταθεί 23

24 στην διατμητική τάση και από το βάθος, στο οποίο σταματάει η ολίσθηση του ρήγματος, όπου ουσιαστικά δεν συμβαίνει ερπυσμός. Εικόνα 1.14 Γενικευμένο διάγραμμα συνιστωσών, το οποίο απεικονίζει την σχέση μεταξύ του ερπυσμού και ελαστικής παραμόρφωσης (πηγή από Σε μεγάλα βάθη, όπου τα πετρώματα έχουν αυξημένη θερμοκρασία και είναι εύπλαστα παρουσιάζουν πλαστική συμπεριφορά. Δηλαδή, τα πετρώματα υφίστανται όλκιμη ή πλαστική παραμόρφωση (ductile strain) με αποτέλεσμα να εκτονώνεται συνεχώς το μεγαλύτερο μέρος της τεκτονικής τάσης. Πάνω από την όλκιμη ζώνη, τα πετρώματα αλλάζουν από όλκιμα σε ψαθυρά ή εύθραυστα. Στην εύθραυστη ζώνη, όσο τα πετρώματα παραμορφώνονται ελαστικά, η τάση συσσωρεύεται. Όσο αυτό συμβαίνει, σταματάει η ολίσθηση του ρήγματος. Ως συμπέρασμα από τα παραπάνω προκύπτει ότι, ο ερπυσμός στα ρήγματα συμβαίνει κοντά στην επιφάνεια της γης, όπου η λιθοστατική πίεση είναι χαμηλή, ώστε το ρήγμα να μπορεί να εμφανίσει ερπυσμό. Η μέτρηση του ερπυσμού είναι περίπλοκη, επειδή λαμβάνει χώρα κοντά στην επιφάνεια. Πολλά από τα οριζόντια ρήγματα στην Καλιφόρνια εμφανίζουν ερπυσμό (εικόνες 1.16, 1.17). Για παράδειγμα το ρήγμα Hayward στην ανατολική πλευρά του κόλπου του Σαν Φρανσίσκο, το ρήγμα Calaveras νότια του κόλπου, τμήμα του ρήγματος του San Andreas στην κεντρική Καλιφόρνια και τμήμα του ρήγματος Garlock στη νότια Καλιφόρνια χαρακτηρίζονται από ερπυσμό. Ωστόσο, οι ερπυσμοί στα ρήγματα είναι σπάνιοι. 24

25 Εικόνα 1.15 Τα ρήγματα της Καλιφόρνια (πηγή από Εικόνα 1.16 Εμφανής ερπυσμός από το ρήγμα Hayward στην ανατολική πλευρά του κόλπου του Σαν Φρανσίσκο (πηγή από 25

26 Εικόνα 1.17 Εμφανής ερπυσμός από το ρήγμα Calaveras νότια του κόλπου του Σαν Φρανσίσκο (πηγή από 2.ASEISMIC CREEP Ερπυσμός χωρίς σεισμό είναι η μετατόπιση κατά μήκος ενός ρήγματος με απουσία ενός αξιοσημείωτου σεισμού. Για παράδειγμα, σε περιοχές της Καλιφόρνια έχουμε έντονο το φαινόμενο του ερπυσμού εξαιτίας της υγρασίας από τις καταιγίδες που διεισδύουν στο έδαφος και εκδηλώνονται τη περίοδο των βροχοπτώσεων το χειμώνα (εικόνα 1.18). Εικόνα 1.18 Εμφανής ερπυσμός σε κτήριο σε περιοχή της Καλιφόρνια από την υγρασία (πηγή από 26

27 3.EARTHQUAKE CREEP Συνσεισμικός ερπυσμός είναι ο συνεχής ή περιοδικός ερπυσμός που μπορεί να συμβεί σε ένα ρήγμα και συνδέεται με την εκδήλωση ενός σεισμού. Χαρακτηρίζεται ως η αργή παραμόρφωση του πετρώματος που προκύπτει από τη συνεχή πίεση, η οποία εφαρμόζεται κατά τη διάρκεια μιας χρονικής περιόδου (εικόνα 1.19). Εικόνα 1.19 Συνεχής ερπυσμός που συνδέεται με εκδήλωση σεισμού στην Καλιφόρνια (πηγή από ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Η πόλη της Πάτρας βρίσκεται σε μία περιοχή του Ελληνικού χώρου, που χαρακτηρίζεται από πρόσφατες τεκτονικές δομές. Το πλήθος και το μέγεθος των ρηγμάτων που απαντούν στην ευρύτερη περιοχή, μαρτυρούν μια έντονη νεοτεκτονική δραστηριότητα που συνεχίζεται μέχρι σήμερα με την εκδήλωση μεγάλης σεισμικότητας. Οι ρηξιγενείς ζώνες και εξ ορισμού οι σεισμικές πηγές, έχουν επιπτώσεις στην τρωτότητα πυκνοκατοικημένων περιοχών, τόσο στην περιοχή της Πάτρας, όσο και στην ευρύτερη περιοχή δηλαδή στη δυτική Πελοπόννησο. Το σύνολο των ρηγμάτων αυτών έχει αντίκτυπο στις κατασκευές προκαλώντας προβλήματα στην καθημερινότητα των πολιτών. Έτσι η παρούσα μελέτη έγινε ώστε να συλλεχθούν στοιχεία για τα χαρακτηριστικά των τριών ρηγμάτων που διασχίζουν τον αστικό ιστό της πόλης και έτσι να υπολογιστεί η σημασία τους στο δομημένο περιβάλλον. 27

28 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2º ΜΕΘΟΔΟΙ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΤΕΥΞΗ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2.1 Χαρτογράφηση Τα ρήγματα που διέρχονται μέσα από πόλεις είναι δύσκολο να μελετηθούν με τις παραδοσιακές μεθόδους όπως είναι η Παλαιοσεισμολογία και η Γεωλογική Χαρτογράφηση που αποτυπώνει διάφορα ιστολογικά στοιχεία και γεωμορφές του ρήγματος στην επιφάνεια του εδάφους. Αυτό συμβαίνει επειδή μέσα σε μια πόλη το ρήγμα δεν διακρίνεται λόγω της πυκνής δόμησης. Επίσης, το ρήγμα είναι δύσκολο να ανιχνευτεί με δορυφορικά συστήματα προσδιορισμού Θέσης, (GΡS), καθώς μέσα στη πόλη οι δέκτες του GΡS παρουσιάζουν προβλήματα λόγω και του περιορισμένου αριθμού τους. Ωστόσο, στη συγκεκριμένη περίπτωση για τη χαρτογράφηση των ρηγμάτων χρησιμοποιήθηκαν γεωμορφολογικές πληροφορίες όπως προκύπτουν από παλαιότερες αεροφωτογραφίες οι οποίες έχουν ληφθεί πριν την ανάπτυξη του σημερινού αστικού ιστού της πόλης καθώς και ιστορικές πληροφορίες για μακροσεισμικά φαινόμενα. Έγινε εντοπισμός τμημάτων στον αστικό ιστό της πόλης όπου υπάρχουν τοπογραφικές διαφορές μεταξύ γειτονικών περιοχών που ταυτίζονται με τις επικρατούσες διευθύνσεις των ρηγμάτων στην περιοχή και επιφανειακές διαρρήξεις με γραμμική κατανομή σε κατασκευές που δεν μπορούν να αποδοθούν σε άλλες αιτίες. 2.2 Επιτόπια παρατήρηση- Laser Για την μορφολογική απεικόνιση του πρανούς, το οποίο καλύπτεται από το οδόστρωμα, χρησιμοποιήθηκε το όργανο «Impulse laser». Αρχικά, ο όρος λέιζερ προέρχεται από το αγγλικό ακρωνύμιο Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) που αποδίδεται στα ελληνικά ως «η ενίσχυση φωτός με εξαναγκασμένη εκπομπή ακτινοβολίας» και καλύπτει τόσο τις συσκευές που την παράγουν όσο και την αντίστοιχη ακτινοβολία. Τα λέιζερ παράγουν συμφασικό, μονοχρωματικό φως (δηλαδή φως με συγκεκριμένο μήκος κύματος-χρώμα) το οποίο διαδίδεται σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, σχηματίζοντας στενές δέσμες (πηγή από Το «Impulse laser» είναι ένα ελαφρύ όργανο χειρός που μετρά εύκολα και γρήγορα αποστάσεις, ύψη και γωνίες. Μπορεί να συγκρατείται εύκολα με το ένα χέρι και διαθέτει απλή λειτουργία. Οι μετρήσεις που παίρνει είναι: κεκλιμένη απόσταση, οριζόντια απόσταση, κάθετη απόσταση, ύψος, κλίση και αθροιστική απόσταση. Το «Impulse laser» είναι κατασκευασμένο με τεχνολογία παλμών λέιζερ (γνωστή και ως τεχνολογία μέτρησης χωρίς πρίσμα), έτσι ώστε να έχει την ικανότητα να μετράει αποστάσεις. Κάθε στερεό αντικείμενο μπορεί και αντανακλά πίσω ένα ορισμένο ποσοστό της εκπεμπόμενης φωτεινής ενέργειας (εικόνα 2.1). Μετράει το χρόνο που χρειάζεται για έναν παλμό λέιζερ να ταξιδέψει στον στόχο και να γυρίσει πίσω με ακρίβεια. Αυτό επιτυγχάνεται διότι γνωρίζει την σταθερή ταχύτητα του φωτός και έτσι είναι εύκολο να υπολογιστεί η απόσταση που διανύεται. 28

29 Εικόνα 2.1 Η πορεία της εκπεμπόμενης φωτεινής ενέργειας, η οποία φτάνει στο στόχο και ανανακλάται πίσω. Η φωτεινή ενέργεια που παράγεται έχει ένα μήκος κύματος περίπου 900 νανόμετρα, με μια απόκλιση της δέσμης των 3 χιλιοστών του ακτινίου. Η εκπεμπόμενη ισχύς του φωτός λέιζερ είναι της τάξης του 50 microwatts, ή περίπου το ένα εικοστό της φωτεινής ενέργειας ενός τυπικού τηλεχειριστήριου της τηλεόρασης. Η απόκτηση του στόχου κυμαίνεται από 0,3 έως 0,7 δευτερόλεπτα. Κατά τη χρήση του συνδέεται με πυξίδα και πρέπει να τοποθετηθεί σε έναν ειδικό τρίποδα για να το συγκρατεί στο ύψος άνετης σκόπευσης (εικόνα 2.3). Πριν από την έναρξη των μετρήσεων πρέπει να γίνει οριζοντίωση και κέντρωση του οργάνου ως προς την κατακόρυφο και το τοπογραφικό σημείο όπου τοποθετείται, αντίστοιχα. Για να διευκολυνθούν αυτές οι προκαταρκτικές εργασίες, το όργανο είναι εξοπλισμένο με φυσαλίδες οριζοντίωσης. Η μέγιστη απόσταση μέτρησης είναι περίπου 575 μέτρων και μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τον στόχο και τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Εικόνα 2.2 Το πεδίο στόχευσης του οργάνου «Impulse laser». 29

30 Εικόνα 2.3 Τα μέρη από τα οποία αποτελείται το «Impulse Laser». Εικόνα 2.4 Για να διευκολυνθούν οι μετρήσεις χρησιμοποιήθηκε κοντάρι ύψους 1.30 m. 30

31 2.3 Τεχνική HVSR Οι καταστροφές που έχουν προκληθεί από μεγάλους σεισμούς στο παρελθόν ανέδειξαν την άμεση σχέση της επιφανειακής γεωλογίας με τη σεισμική κίνηση. Η πιο αξιόπιστη προσέγγιση εκτίμησης των τοπικών εδαφικών συνθηκών είναι η άμεση παρατήρηση της εδαφικής κίνησης κατά την διάρκεια ενός σεισμού σε διάφορες θέσεις. Επειδή όμως μια τέτοια μελέτη δεν είναι πάντοτε εφικτή, έχουν αναπτυχθεί διάφορες πειραματικές και αριθμητικές μέθοδοι για την εκτίμηση της απόκρισης των επιφανειακών εδαφικών σχηματισμών μιας περιοχής σε περίπτωση σεισμού. Μία από τις μεθόδους εκτίμησης των τοπικών εδαφικών συνθηκών είναι η τεχνική του φασματικού λόγου της οριζόντιας προς την κατακόρυφη συνιστώσα καταγραφών εδαφικού θορύβου (Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio ή HVSR). Η τεχνική HVSR είναι ευρέως γνωστή ως «τεχνική του Nakamura», αν και προτάθηκε αρχικά από τους Nogoshi και Igarashi (1971) και διαδόθηκε στην διεθνή επιστημονική κοινότητα μετά από δημοσίευση του Nakamura (1989) Ερμηνεία της τεχνικής HVSR Είναι μία τεχνική, η οποία χρησιμοποιεί τον εδαφικό θόρυβο για την εκτίμηση των εδαφικών συνθηκών. Συνίσταται από τον υπολογισμό του φάσματος της οριζόντιας (Η) και της κατακόρυφης (V) συνιστώσας εδαφικού θορύβου του ίδιου σταθμού, στην ίδια χρονική διάρκεια και την εύρεση του λόγου τους. Η μέθοδος του φασματικού λόγου ξεκίνησε από καταγραφές σεισμών στην Ιαπωνία, όπου παρατηρήθηκε ότι σε χαλαρά εδάφη η οριζόντια κίνηση είναι μεγαλύτερη από την κατακόρυφη, ενώ σε σκληρά εδάφη η οριζόντια και η κατακόρυφη κίνηση είναι παρόμοια τόσο στην κυματομορφή, όσο και ως προς τις μέγιστες τιμές τους. Το κυματικό πεδίο αποτελείται από συνδυασμό Love, Rayleigh και κυμάτων χώρου. Τα στοιχεία της μεθόδου που την κάνουν χρήσιμη είναι: η απλότητα της επεξεργασίας της μεθόδου, η δυνατότητα γρήγορης εξαγωγής πληροφορίας για τα δυναμικά χαρακτηριστικά του εδάφους και των κατασκευών, η ταχύτητα λήψης των μετρήσεων, σχετικά χαμηλό κόστος χρήσης και δυνατή χρήση και σε περιοχές χαμηλής ή καθόλου σεισμικότητας. Παρά τα στοιχεία τα οποία την καθιστούν χρήσιμη, το θεωρητικό υπόβαθρο της μεθόδου δεν είναι επαρκώς ξεκαθαρισμένο Φύση κυματικού πεδίου του Εδαφικού Θορύβου Το σημαντικότερο στοιχείο που καθορίζει την χρησιμότητα των καταγραφών εδαφικού θορύβου έγκειται στην φύση του κυματικού πεδίου του θορύβου. Στις μικρές περιόδους, δηλαδή για συχνότητες μεγαλύτερες από 1 Hz, οι καταγραφές εδαφικού θορύβου συνδέονται με ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως για παράδειγμα ο θόρυβος που προκαλείται από την αστική συγκοινωνία Ποιοτικός χαρακτηρισμός του εδάφους Στις μελέτες εδαφικής απόκρισης σκοπός της χρησιμοποίησης του μέσου φάσματος του θορύβου είναι η εκτίμηση των ποιοτικών πληροφοριών που αφορούν το συχνοτικό περιεχόμενο και το επίπεδο ενίσχυσης. Οι μελέτες που μέχρι τώρα έχουν 31

32 παρουσιαστεί επιβεβαιώνουν ότι τα φασματικά χαρακτηριστικά του εδαφικού θορύβου συσχετίζονται με τις γεωλογικές συνθήκες. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι οι καταγραφές εδαφικού θορύβου μικρής θεμελιώδους περιόδου (<0.2s), δηλώνουν ότι η γεωλογία της περιοχής χαρακτηρίζεται από συνεκτικούς σχηματισμούς. Αντίθετα, οι μεγάλες τιμές θεμελιώδους περιόδου, υποδηλώνουν εδάφη μεγάλου πάχους. Οι καταγραφές εδαφικού θορύβου των ιζηματογενών θέσεων παρουσιάζουν εμφανή ενίσχυση στο πλάτος της εδαφικής κίνησης. Συμπερασματικά η εφαρμογή των καταγραφών εδαφικού θορύβου με σκοπό την εκτίμηση της θεμελιώδους συχνότητας και του επιπέδου ενίσχυσης αποτελεί ποιοτικό προσδιορισμό των χαρακτηριστικών του εδάφους Συλλογή και επεξεργασία δεδομένων Οι σημαντικότερες συστάσεις για την συλλογή των δεδομένων με βάση τις διαθέσιμες αναφορές από τους Duval (1994), Nakamura (1996), και Mucciarelli (1997, 1998), είναι: 1. Αποφυγή επιταχυνσιομέτρων.. 2. Ιδανικότερη θεωρείται η χρήση σεισμομέτρων. 3. Οι μετρήσεις καταγράφονται με ψηφιακό σεισμόμετρο 3-συνιστωσών. Ο σεισμογράφος εξοπλίζεται και με σύστημα λήψης GPS. 4. Αποφυγή καταγραφών κατά την διάρκεια μεγάλων ανέμων και βροχοπτώσεων. 5. Αποφυγή θορύβου που προκαλείται από τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Ο Mucciarelli (2001) αναφέρει, ότι με βάση τις μέχρι τώρα μελέτες μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε όργανο μέτρησης ασθενούς εδαφικής κίνησης, σε οποιαδήποτε θέση καταγραφής και για το επιθυμητό χρονικό διάστημα καταγραφής. Είναι προφανές όμως ότι ο πειραματικός εξοπλισμός που χρησιμοποιείται έχει ιδιαίτερη σημασία στην αξιοπιστία των μετρήσεων, εφόσον θα πρέπει να εξασφαλίζει την απουσία του τυχαίου μη επιθυμητού θορύβου. Τυχαίος και μη επιθυμητός θόρυβος είναι ο ηλεκτρονικός θόρυβος, οι κινήσεις που εισάγονται από τις ηλεκτρονικές συνδέσεις μεταξύ των τμημάτων του εξοπλισμού ή ο θόρυβος που προκαλείται από την επίδραση του ανέμου στους αισθητήρες. Επίσης, η χρήση των επιταχυνσιομέτρων πρέπει να αποφεύγεται, επειδή δεν έχουν αρκετή ανάλυση σε ευρεία ζώνη συχνοτήτων. Αντίθετα, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται σεισμόμετρα εφοδιασμένα με σύστημα απόκτησης δεδομένων υψηλής ενίσχυσης, ενώ επιπλέον πρέπει να αποφεύγονται τα μεγάλου μήκους καλώδια για να εμποδίζεται ο μηχανικός και ηλεκτρονικός θόρυβος. Οι βάσεις κτηρίων ή τα υπόγεια αυτών είναι αξιόπιστα σημεία καταγραφών αφενός επειδή παρέχουν προστασία στον εξοπλισμό από τα καιρικά φαινόμενα και αφετέρου επειδή είναι άμεσα συνδεδεμένες με το έδαφος. Ωστόσο, για την αξιόπιστη εκτίμηση της απόκρισης των τεχνικών έργων στη σεισμική κίνηση, θα πρέπει να εξεταστεί η απόκριση της αλληλεπίδρασης του εδάφους και του κτηρίου στη σεισμική κίνηση (Αγγελής, 2013). 32

33 2.3.5 Εγκατάσταση εξοπλισμού Ο ερευνητικός εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε για την καταγραφή του εδαφικού θορύβου αποτελείται από: G.P.S. Σεισμογράφο Σεισμόμετρο Μπαταρία Ενισχυτή σήματος Το σεισμόμετρο που χρησιμοποιήθηκε στην έρευνά μας είναι Landtech S100 τριών συνιστωσών με ιδιοσυχνότητα 1 Ηz και απόκριση μεταξύ 1 και 70 Ηz. Το σεισμόμετρο είναι συνδεδεμένο με Earthdata PR24. Εικόνα 2.5 Προσανατολισμένη τοποθέτηση σεισμομέτρου. Κατά την διάρκεια των καταγραφών η προσοχή εστιάστηκε στην αποφυγή καταγραφής μη επιθυμητών σημάτων, που προέρχονται από περιβαλλοντικούς παράγοντες (άνεμος, βροχή), από τον αστικό θόρυβο (διέλευση αυτοκινήτων, περπάτημα κοντά στον αισθητήρα). Μετρήσεις επίσης δεν καταγράφηκαν σε θέσεις επιστρωμένες με άσφαλτο Επεξεργασία καταγραφών εδαφικού θορύβου Για την ανάλυση όλων των καταγραφών εδαφικού θορύβου με τη μέθοδο HVSR χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα Geopsy (Geophysical signal database for noise array processing) για τρεις κυρίως λόγους. 1. Εκτός από τη δυνατότητα επεξεργασίας δεδομένων εδαφικού θορύβου με τη μέθοδο HVSR το λογισμικό πακέτο επιτρέπει ολοκληρωμένη επεξεργασία και με την τεχνική ειδικών δικτύων σεισμομέτρων (array technique). 2. Η εισαγωγή των δεδομένων εδαφικού θορύβου στο πρόγραμμα Geopsy μπορεί να γίνει άμεσα χωρίς να χρειάζονται κάποια μετατροπή. Αυτό σημαίνει ότι η δομή (format) των αρχείων που μεταφέρονται στον Η/Υ από τον καταγραφέα, είναι άμεσα αναγνωρίσιμη από το πρόγραμμα. 3. Τέλος, το λογισμικό παρέχει μεγαλύτερη ευκολία και ευελιξία στο χρήστη στη διαχείριση των αρχείων εξόδου (output), τόσο σε γραφικό, όσο και σε υπολογιστικό επίπεδο. 33

34 Η επεξεργασία των καταγραφών εδαφικού θορύβου μπορεί να χωριστεί γενικά σε τρία στάδια. Στην επιλογή των παραθύρων, στον υπολογισμό των φασμάτων πλάτους και στον υπολογισμό των φασματικών λόγων. Παρακάτω αναφέρονται αναλυτικά τα στάδια επεξεργασίας, τα οποία είναι κοινά για κάθε μέτρηση εδαφικού θορύβου που συλλέχθηκε και η ανάλυσή του έγινε με το πρόγραμμα Geopsy. Έπειτα από την εισαγωγή των δεδομένων εδαφικού θορύβου στο πρόγραμμα ακολουθεί αφαίρεση της μέσης στάθμης (DC offset removal) του σεισμομέτρου και εμφάνιση της ψηφιακής καταγραφής των τριών συνιστωσών στην οθόνη του Η/Υ. Το πρώτο στάδιο επεξεργασίας αποτελεί η επιλογή των παραθύρων, δηλαδή τμημάτων της ψηφιακής καταγραφής με σκοπό την απομάκρυνση ανεπιθύμητων ανθρωπογενών πηγών θορύβου κοντινού πεδίου (εικόνα 2.6). Για παράδειγμα η διέλευση οχημάτων κοντά στον αισθητήρα κατά τη διάρκεια της μέτρησης προκαλεί μικρής διάρκειας αλλά μεγάλου πλάτους τοπικά μέγιστα. Εικόνα 2.6 Επιφάνεια εργασίας του προγράμματος Geopsy όπου διακρίνονται οι ψηφιακές καταγραφές εδαφικού θορύβου και για τις τρεις συνιστώσες με τα παράθυρα που επιλέχθηκαν καθώς και το παραθυρικό μενού στο οποίο ρυθμίζονται οι παράμετροι της επεξεργασίας (στο δεξί μέρος της εικόνας). Το μήκος κάθε μεμονωμένου παραθύρου ορίστηκε στα 25 δευτερόλεπτα. Ο αριθμός των παραθύρων είναι μία σημαντική παράμετρος, γιατί εξασφαλίζει την αξιοπιστία του φασματικού λόγου. Κάθε επιλεγμένο παράθυρο είναι κοινό και για τις τρεις συνιστώσες. Η επιλογή των παραθύρων αρχικά έγινε αυτόματα με τον αλγόριθμο STA /LTA χρησιμοποιώντας τον για antitriggering (επιλογή «ήσυχων» χωρίς γεγονότα παραθύρων) και ακολούθως έγινε χειροκίνητα απόρριψη παραθύρων από τον χρήστη, όπου αυτό κρίθηκε απαραίτητο. Στο δεύτερο στάδιο επεξεργασίας πραγματοποιείται υπολογισμός των φασμάτων πλάτους για κάθε συνιστώσα. H μέθοδος που χρησιμοποιείται για τη φασματική ανάλυση είναι η FFT (Fast Fourier Transform). Το εύρος συχνοτήτων για το οποίο πραγματοποιήθηκε ο υπολογισμός των φασμάτων πλάτους ορίστηκε μεταξύ 0.2 έως 45 Hz σε όλους τους σταθμούς. Η συγκεκριμένη επιλογή στηρίζεται στο γεγονός ότι η περιοχή συχνοτήτων που μας ενδιαφέρει για την εκτίμηση της απόκρισης των επιφανειακών γεωλογικών σχηματισμών δεν υπερβαίνει τα 50Hz, καθώς επίσης και ότι η απόκριση του σεισμομέτρου στην εδαφική ταχύτητα είναι επίπεδη μεταξύ 0.2 και 50Hz. Το φάσμα Fourier μαζί με την τυπική απόκλιση υπολογίζεται για κάθε ένα επιλεγμένο 34

35 παράθυρο του προηγούμενου σταδίου και η τελική φασματική καμπύλη αποτελεί τον αριθμητικό μέσο όρο αυτών. Για την επιλογή κάθε παραθύρου από την ψηφιακή καταγραφή επιλέχθηκε η εφαρμογή συνημιτονικού φίλτρου απόληξης (cosine taper) το οποίο ορίστηκε σε ποσοστό 5%. Η εξομάλυνση (Smoothing) των φασμάτων πλάτους πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με τη μεθοδολογία που προτάθηκε από τους Konno & Ohmachi (1998) επιλέγοντας παράγοντα εξομάλυνσης β = 0.40 (40%). Τα αποτελέσματα της φασματικής ανάλυσης και για τις τρεις συνιστώσες μπορούν να αποθηκευτούν σε ένα ηλεκτρονικό αρχείο με κατάληξη.spec. Οι γραφικές παραστάσεις των φασματικών λόγων μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις τους εμφανίζονται στην οθόνη του Η/Υ (Εικόνα 2.7). Τα αποτελέσματα της ανάλυσης των φασματικών λόγων μπορούν να αποθηκευτούν σε ένα ηλεκτρονικό αρχείο, αυτή τη φορά με κατάληξη.hv, ενώ οι γραφικές παραστάσεις των φασματικών λόγων μπορούν να αποθηκευτούν ως αρχεία εικόνας. Εικόνα 2.7 Φασματικοί λόγοι μαζί με τις +/- τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου με τη χρήση του προγράμματος Geopsy. Ακόμη, υπάρχει και η επιλογή Η/V Rotate (εικόνα 2.8), η οποία χρησιμοποιείται για να ληφθεί ο λόγος H/V στο οριζόντιο επίπεδο, δηλαδή σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση. 35

36 Εικόνα 2.8 H/V Rotate με τη χρήση του προγράμματος Geopsy. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι καμπύλες HVSR δεν έχουν πάντα απλή μορφή. Η ιδανική περίπτωση είναι να εμφανίζεται ένα μοναδικό μέγιστο το οποίο ξεχωρίζει εύκολα από την υπόλοιπη καμπύλη. Υπάρχουν αρκετές περιπτώσεις στις οποίες δεν συμβαίνει κάτι τέτοιο. Για παράδειγμα, μπορεί να εμφανίζονται δύο ή και πολλαπλά μέγιστα, μέγιστα που εμφανίζονται σε ένα μεγάλο εύρος και όχι σε μία συχνότητα, μέγιστα που σχετίζονται με βιομηχανικό θόρυβο και δεν δίνουν πληροφορίες για την δομή (η συσχέτιση αυτή δεν είναι πάντα εύκολα αναγνωρίσιμη) και τέλος, καμπύλες οι οποίες παρουσιάζουν μία σταθερή τιμή γύρω στη μονάδα σε όλο το εύρος των συχνοτήτων. Από τα παραπάνω γίνεται φανερό ότι η ερμηνεία των καμπυλών δεν είναι, τις περισσότερες φορές τουλάχιστον, εύκολη υπόθεση. Για αυτό το λόγο πρόσθετες πληροφορίες για μία περιοχή μελέτης, όπως είναι γεωλογικά και γεωτεχνικά δεδομένα, γεωφυσικές διασκοπήσεις, κτλ, βοηθούν σε μεγάλο βαθμό στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων της μεθόδου HVSR. Σημαντική βοήθεια προς αυτή την κατεύθυνση προσφέρουν οι οδηγίες του Ευρωπαϊκού ερευνητικού προγράμματος SESAME (2004) για την ερμηνεία των αποτελεσμάτων της μεθόδου HVSR. Οι παραπάνω οδηγίες αναφέρονται σε περιπτώσεις όπου η μέθοδος HVSR εφαρμόζεται μόνη της σε μία περιοχή για τον υπολογισμό της θεμελιώδους ιδιοσυχνότητας των επιφανειακών ιζηματογενών σχηματισμών και για αυτό το λόγο βασίζονται σε κάποια αυστηρά μαθηματικά κριτήρια (Εικόνα 2.9) τα οποία έχουν σαν στόχο την ελαχιστοποίηση της υποκειμενικότητας. Τα κριτήρια αφορούν την αξιοπιστία της καμπύλης HVSR καθώς και τη σαφήνεια και μοναδικότητα του εμφανιζόμενου μέγιστου (ή των εμφανιζόμενων μέγιστων) της καμπύλης. 36

37 Εικόνα 2.9 Πίνακας με τα κριτήρια που αφορούν την αξιοπιστία της καμπύλης HVSR και τη «σαφήνεια» του εμφανιζόμενου μέγιστου (SESAME, 2004). Η σταθερότητα της καμπύλης HVSR συνεπάγεται την αξιοπιστία του φασματικού λόγου, δηλαδή η καμπύλη HVSR που παρατηρείται με τις επιλεγόμενες καταγραφές εδαφικού θορύβου πρέπει να είναι αντιπροσωπευτική των καμπύλων HVSR, οι οποίες μπορούν να προκύψουν με άλλες καταγραφές εδαφικού θορύβου και/ή με άλλη επιλογή παραθύρων στις χρονοσειρές. Για την ύπαρξη τέτοιας αξιοπιστίας πρέπει να ικανοποιούνται και τα τρία προτεινόμενα κριτήρια του πίνακα (εικόνα 2.9). Πριν από την εξαγωγή οποιονδήποτε πληροφοριών και ερμηνείας αποτελεσμάτων από την καμπύλη HVSR πρέπει να εξασφαλιστεί η ικανοποίηση των κριτηρίων αξιοπιστίας της, ώστε να πραγματοποιηθεί ο επόμενος έλεγχος που αφορά το εμφανιζόμενο μέγιστο. Η σαφήνεια του εμφανιζόμενου μέγιστου σχετίζεται με διάφορα χαρακτηριστικά, όπως είναι η τιμή του πλάτους σε σχέση με τις τιμές των πλατών σε άλλες περιοχές συχνοτήτων της υπόλοιπης καμπύλης και η τιμή της τυπικής απόκλισης, τόσο του πλάτους, όσο και της αντίστοιχης συχνότητας. Για να θεωρηθεί ένα μέγιστο καθαρό πρέπει να ικανοποιούνται τουλάχιστον 5 από τα 6 κριτήρια του πίνακα (εικόνα 2.9). Η μοναδικότητα του εμφανιζόμενου μέγιστου συσχετίζεται με το γεγονός ότι σε καμία άλλη περιοχή συχνοτήτων δεν εμφανίζεται και άλλο καθαρό μέγιστο που να ικανοποιεί τα ίδια κριτήρια. Όταν η καμπύλη HVSR και το εμφανιζόμενο μέγιστο ικανοποιούν τα κριτήρια του πίνακα (εικόνα 2.9) τότε η τιμή της f 0 που προκύπτει μπορεί να θεωρηθεί ως μία αξιόπιστη εκτίμηση της θεμελιώδους ιδιοσυχνότητας. Επίσης αν το πλάτος του εμφανιζόμενου μέγιστου (A 0 ) είναι μεγαλύτερο από 4-5, τότε είναι σχεδόν βέβαιο ότι υπάρχει σε κάποιο βάθος ασυνέχεια στους σχηματισμούς του υπεδάφους με μεγάλη αντίθεση στις ταχύτητες των σεισμικών κυμάτων. Αν και η ερμηνεία του «ενός μέγιστου» που πληρεί τα κριτήρια είναι εύκολη, υπάρχουν πολλές περιπτώσεις στις οποίες η ερμηνεία των αποτελεσμάτων είναι δύσκολη και πρέπει να γίνει με ιδιαίτερη προσοχή χρησιμοποιώντας 37

38 συμπληρωματικά δεδομένα (γεωλογικά, γεωτεχνικά, γεωφυσικά, κτλ). Αξίζει να σημειωθεί ότι ακόμα και όταν κάποια από τα κριτήρια δεν ικανοποιούνται (που πάντα πρέπει να αφορούν το εμφανιζόμενο μέγιστο και όχι την αξιοπιστία της καμπύλης), η ερμηνεία μπορεί να γίνει τονίζοντας όμως την αβεβαιότητα που υπάρχει. Όλες οι καμπύλες και τα αντίστοιχα εμφανιζόμενα μέγιστα που προέκυψαν από την επεξεργασία μετρήσεων εδαφικού θορύβου με τη μέθοδο HVSR ελέγχτηκαν για την αξιοπιστία τους και τη σαφήνεια τους σύμφωνα με τα κριτήρια του πίνακα (εικόνα 2.9). 38

39 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3º ΤΑ ΤΡΙΑ ΡΗΓΜΑΤΑ ΤΟΥ ΑΣΤΙΚΟΥ ΙΣΤΟΥ ΤΗΣ ΠΑΤΡΑΣ 3.1 Το ρήγμα στη περιοχή της εστίας του Πανεπιστημίου Πατρών Η Πανεπιστημιούπολη της Πάτρας τοποθετείται γεωγραφικά σε μια απόσταση 2 χιλιομέτρων ανατολικά του δήμου Ρίου και 6 χιλιόμετρων βόρειο-ανατολικά της πόλης των Πατρών καλύπτοντας μια έκταση 4,5 τετραγωνικών χιλιομέτρων περίπου. Εικόνα 3.1 Το ρήγμα της Πανεπιστημιούπολης της Πάτρας. Το μήκος του είναι περίπου 4800 m. Σύμφωνα με έρευνα που έχει προηγηθεί, στο χώρο της Πανεπιστημιούπολης εντοπίζεται ένα ενεργό ρήγμα (εικόνα 3.1). Το συγκεκριμένο ρήγμα προκαλεί σειρά αστοχιών στα κτήρια της φοιτητικής εστίας του Πανεπιστημίου και κατά την προς τα δυτικά προέκταση του έχει προκαλέσει διάρρηξη του οδικού δικτύου που κατασκευάσθηκε το 1975 στην Πανεπιστημιούπολη σε διάφορα σημεία του. Εικόνα 3.2 Η επιφανειακή διάρρηξη του ρήγματος μέσα στο χώρο του Πανεπιστημίου της Πάτρας. Η εμφάνιση αυτή φτάνει περίπου τα 600 m. 39

40 Πιο συγκεκριμένα, σε ένα από τα κτήρια του συγκροτήματος της εστίας του Πανεπιστημίου παρατηρήθηκε διαφορική καθίζηση, η οποία και οδήγησε στην αναστολή της λειτουργίας του. Το ρήγμα κατά την επέκτασή του προς την Πρυτανεία του Πανεπιστημίου προκάλεσε καθίζηση αρκετών εκατοστών στο δρόμο που περνά μπροστά από το διοικητικό κτήριο. Παρόμοια καθίζηση παρουσιάζεται και στο δρόμο προς το γυμναστήριο του Πανεπιστημίου. Μάλιστα, πρόσφατα η διοίκηση του Πανεπιστημίου είχε τοποθετήσει ειδικά εμπόδια πλάτους ενός μέτρου με σκοπό να ανακόψει την ταχύτητα των οχημάτων εντός της Πανεπιστημιούπολης. Στο εμπόδιο αυτό κοντά στη φοιτητική εστία εμφανίστηκε διάρρηξη με γωνία 45 περίπου μοιρών ενώ παρατηρήθηκε αύξηση του πλάτους της διάρρηξης στο οδόστρωμα. Με βάση την ίδια έρευνα το ρήγμα εντοπίζεται σε βάθος 4,3 μέτρων και χαρτογραφείται με γωνία περίπου 45 καθώς αναπτύσσεται σε αδρομερείς αλλουβιακές αποθέσεις (χαλαρά και ασύνδετα κροκαλοπαγή) με παρενστρώσεις οριζόντων άμμου. Το ρήγμα του Πανεπιστημίου Πατρών έχει κάνει αισθητή την παρουσία του μέσω τον αστοχιών που έχει προκαλέσει σε κτήρια της Εστίας καθώς και από διαρρήξεις στο οδικό δίκτυο σε διάφορα σημεία της Πανεπιστημιούπολης (εικόνες 3.3, 3.4). Εικόνα 3.3 Διαρρήξεις σε κτήρια της εστίας της Πανεπιστημιούπολης. 40

41 Εικόνα 3.4 Διαρρήξεις στο οδικό δίκτυο του χώρου της Πανεπιστημιούπολης Στρωματογραφία περιοχής Το Πανεπιστήμιο Πατρών είναι οικοδομημένο πάνω σε ένα αλλουβιακό ριπίδιο. Τα αλλουβιακά ριπίδια αποτελούν χερσαίες στρωματογραφικές μονάδες. Με τον όρο ριπίδιο, αναφέρεται μία απόθεση της οποίας η επιφάνεια σχηματίζει ένα τμήμα κώνου που εκτείνεται ακτινωτά προς τα κατάντι από το σημείο που ένα ποτάμι εξέρχεται από μια ορεινή ή ημιορεινή περιοχή. Για να αναπτυχθεί ένα αλλουβιακό ριπίδιο, απαραίτητη προϋπόθεση είναι η ύπαρξη περιοχής με έντονο ανάγλυφο και ταυτόχρονα μεγάλη παροχή ιζήματος. Επίσης είναι σύνηθες στην όλη αυτή γεωλογική δομή να υπάρχει και ένα ενεργό ρήγμα. Στη συγκεκριμένη περίπτωση το ποτάμι είναι ο Χάραδρος ή Βελβιτσάνος. Η εξέλιξη και η γεωμετρία των αλλουβιακών ριπιδίων ρυθμίζεται από το κλίμα, τη λιθολογία και την τεκτονική της περιοχής. Η απόθεση υλικού των αλλουβιακών ριπιδίων οφείλεται σε σαφή ελάττωση της κλίσης του «ρευματικού καναλιού» προς τα κάτω και από το σημείο όπου το ρεύμα εγκαταλείπει μια περιοχή με έντονο ανάγλυφο. Η συνολική γεωμετρία ενός αλλουβιακού ριπιδίου αντανακλά την απόθεση ενός αριθμού στρωμάτων διαφορετικής έκτασης και πάχους καθώς και τις αλλαγές της απόθεσης, τοπικά, που οφείλονται στη διάνοιξη μιας ροής η οποία γεμίζει με ίζημα, με αποτέλεσμα τη διάνοιξη μιας νέας αύλακας (Αγγελής, 2013). 3.2 Το ρήγμα της οδού «Πέντε Πηγαδίων» στη περιοχή της Αγίας Σοφίας Πρόκειται για κανονικό ρήγμα με διεύθυνση Β50 Α και ο εντοπισμός του οφείλεται στο ανάγλυφο της περιοχής (εικόνα 3.5). Το συνολικό μήκος του ρήγματος όπως φαίνεται από αεροφωτογραφίες της περιοχής είναι περίπου 5200 m, ενώ η επιφανειακή του διάρρηξη είναι περίπου 800m (εικόνα 3.6). Το ρήγμα από γεωτεχνική έρευνα έχει εντοπιστεί στους υποκείμενους Πλειο-πλειστοκαινικούς σχηματισμούς (Κατριβέσης, 2003). Η προς τα ΒΑ και προς ΝΔ προέκταση του ρήγματος εκφράζεται είτε από μια σειρά λόφων ή με την προς τη θαλάσσια περιοχή προέκτασή του, αντίστοιχα. Με βάση τα υπάρχοντα στοιχεία η προς τα ΝΔ προέκταση είναι αβέβαιη και αποτελεί αντικείμενο περαιτέρω έρευνας. Η έρευνα αυτή είναι αναγκαία επειδή το μήκος και τα σεισμικό δυναμικό ενός ρήγματος είναι άμεσα συνδεδεμένα. 41

42 Εικόνα 3.5 Το ρήγμα στην περιοχή της Αγίας Σοφίας στην οδό «Πέντε Πηγαδίων». Εικόνα 3.6 Η επιφανειακή διάρρηξη του ρήγματος στην περιοχή της Αγίας Σοφίας στην οδό «Πέντε Πηγαδίων». Αποτέλεσμα της δράσης του ρήγματος είναι η εμφάνιση σεισμικής διάρρηξης η οποία έχει υποστεί αλλοίωση από τις κατασκευές (εικόνες 3.7, 3.8, 3.9, 3.10, 3.11), καθώς και από τις μακροσεισμικές συνέπειες από τη σεισμική δράση του Σύμφωνα με βιβλιογραφικά δεδομένα (Κατριβέσης 2003) η εκδήλωση της διάρρηξης προήλθε μετά τη σεισμική δραστηριότητα της Πάτρα κατά το

43 Εικόνα 3.7 Διαρρήξεις του οδοστρώματος στην οδό «Πέντε Πηγαδίων». Εικόνα 3.8 Διαρρήξεις του οδοστρώματος στην οδό «Πέντε Πηγαδίων» και «Δοϊράνης». 43

44 Εικόνα 3.9 Αστοχίες σε πολυκατοικία στην οδό «Πέντε Πηγαδίων» και «Δοϊράνης». Εικόνα 3.10 Διαρρήξεις σε κτήριο στην οδό «Κύπρου» και «Δοϊράνης». 44

45 Εικόνα 3.11 Διαρρήξεις του οδοστρώματος στην οδό «Θεσσαλονίκης» κοντά στο ύψος της οδού «Κωνσταντινουπόλεως». 3.3 Το ρήγμα στη περιοχή της Αγίας Τριάδας Το ρήγμα της Αγίας Τριάδας είναι κανονικό ρήγμα το οποίο διασχίζει την πόλη από τα ανατολικά προς τα δυτικά και διέρχεται από το κέντρο του οικιστικού της ιστού για να καταλήξει στη θάλασσα (εικόνα 3.12). Είναι ενεργό ρήγμα με μέγιστο μήκος περίπου 9300 m όπως αυτό εντοπίζεται στις αεροφωτογραφίες της περιοχής και το 1989 είχε δραστηριοποιηθεί προκαλώντας σεισμό 4,8 της κλίμακας Ρίχτερ με αποτέλεσμα να προκληθούν ζημιές σε σπίτια που είναι κοντά στην περιοχή της ομώνυμης εκκλησίας. Συγκεκριμένα, την 1 η Νοεμβρίου 1989 στις 00:30, η πόλη των Πατρών επλήγη από σεισμό μεγέθους 4,8 βαθμών της κλίμακας Ρίχτερ. 45

46 Εικόνα 3.12 Το ρήγμα στη περιοχή της Αγίας Τριάδας. Αξιοσημείωτο γεγονός ήταν η εμφάνιση μιας γραμμικής εδαφικής διάρρηξης μήκος 1500 μέτρων περίπου που εκτείνεται από την ακτή του Πατραϊκού κόλπου μέχρι την πλατεία Ελευθερίας, κατά μήκος της οποίας παρατηρήθηκαν οι μεγαλύτερες ζημιές (εικόνα 3.13). Πρόκειται για μια εδαφική διάρρηξη παράλληλα της οποίας εκδηλώθηκαν μικρότερες ρωγμές. Η μέση διεύθυνση της είναι Β70 Α και η διακύμανση της από Β60 Α μέχρι Β75 Α. Το εύρος της κύριας ρωγμής, όπως μετρήθηκε τον Σεπτέμβριο του 1989, κυμαινόταν από μερικά χιλιοστά του μέτρου μέχρι 1 cm, ενώ η κατακόρυφη μετακίνηση του νότιου τεμάχους ήταν της τάξης λίγων εκατοστών του μέτρου (Σαμπατακάκης,1989). Εικόνα 3.13 Η επιφανειακή διάρρηξη του ρήγματος στη περιοχή της Αγίας Τριάδας. Το ρήγμα από γεωτεχνική έρευνα έχει εντοπιστεί στους υποκείμενους Πλειοκαινικούς και Πλειστοκαινικούς σχηματισμούς και εξακολουθεί να κινείται ανεπαίσθητα μέχρι σήμερα προκαλώντας εδαφική παραμόρφωση. Από το γεωλογικό αυτό φαινόμενο μάλιστα παρατηρούνται επιπτώσεις σε μια ζώνη περίπου 80 μέτρων εκατέρωθεν των δύο πλευρών του, καθώς προκαλούνται μικρές ρωγμές στα σπίτια και στο οδόστρωμα (εικόνες 3.14, 3.15, 3.16, 3.17). Συγκεκριμένα, οι γεωλογικοί σχηματισμοί που συμμετέχουν στη δομή της περιοχής είναι πρόσφατες αποθέσεις πάχους μέχρι 85 περίπου μέτρα, χαλαροί επιφανειακά, 46

47 που συνίσταται από αργιλικής σύστασης εδάφη σε εναλλαγές με αμμοχάλικα. Το γεωλογικό υπόβαθρο (μαργαϊκοί σχηματισμοί) συναντάται σε βάθος 65 m βόρεια της διάρρηξης και σε βάθος 90m νότια αυτής, γεγονός που οφείλεται στην ύπαρξη του ρήγματος (Σαμπατακάκης, 1989). Κατά μήκος του ίχνους του ρήγματος και νοτιότερα από αυτό, στην θαλάσσια περιοχή παρατηρήθηκε ένα πεδίο κρατήρων διαφυγής αερίων (Papatheodorou et al. 1993). Το πεδίο αυτό εμφανίζεται στην περιοχή της Πάτρας κοντά στο νέο λιμάνι μεταξύ των ισοβαθών 10 και 45 m. Πριν από τη σεισμική δραστηριότητα καταγράφεται μη φυσιολογική αύξηση της θερμοκρασίας και διαφυγή αερίων κατά μήκος της ακολουθίας των ΑΒΑ-κρατήρων. Τα παραπάνω υποδηλώνουν ότι το σύστημα ρηγμάτων είναι ενεργό και επηρεάζει σημαντικά την διαφυγή των ρευστών ή αερίου. Εικόνα 3.14 Διαρρήξεις του οδοστρώματος στην οδό «Δάμωνος» και «Αλεξ.Λασκαρέως». 47

48 Εικόνα 3.15 Διαρρήξεις του οδοστρώματος στην οδό «Δάμωνος» και «Γεωργ.Φρατζή». Εικόνα 3.16 Διαρρήξεις σε κτήριο στην οδό «Αγίας Τριάδος» κοντά στο ύψος της οδού «Νικαίας». 48

49 Εικόνα 3.17 Διαρρήξεις σε κτήριο στην οδό «Αγίας Τριάδος». 3.4 Μορφολογική απεικόνιση των πρανών που καλύπτονται από το οδόστρωμα για τα τρία ρήγματα του αστικού ιστού της Πάτρας με τη χρήση του οργάνου «Impulse Laser» Για την μορφολογική απεικόνιση του πρανούς του ρήγματος της Πανεπιστημιούπολης πάρθηκαν 18 μετρήσεις με τη χρήση του οργάνου «Impulse Laser» καλύπτοντας μια απόσταση 450m περίπου. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων παρουσιάζονται στο παρακάτω διάγραμμα Υψομέτρου-Απόστασης (εικόνα 3.18). 49

50 Εικόνα 3.18 Διάγραμμα Υψομέτρου-Απόστασης για την μορφολογική απεικόνιση του πρανούς για τη τομή Α- Α. Με κόκκινο χρώμα απεικονίζεται το ίχνος του ρήγματος του Πανεπιστημίου. Το πλάτος του πρανούς είναι 350 m και η κλίση του 22. Εικόνα 3.19 Εικόνα στην οποία απεικονίζεται η τομή Α-Α' (πράσινο χρώμα) εκατέρωθεν του ρήγματος της Πανεπιστημιούπολης (κόκκινο χρώμα). Για την μορφολογική απεικόνιση του πρανούς του ρήγματος στην οδό «Πέντε Πηγαδίων» πάρθηκαν 21 μετρήσεις στην οδό «Πέντε Πηγαδίων» και 13 μετρήσεις στην οδό «Θεσσαλονίκης» με τη χρήση του οργάνου «Impulse Laser» καλύπτοντας μια απόσταση 350m και 300m αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων παρουσιάζονται στα παρακάτω διαγράμματα Υψομέτρου-Απόστασης (εικόνες 3.20, 3.21). 50

51 Εικόνα 3.20 Διάγραμμα Υψομέτρου-Απόστασης για την μορφολογική απεικόνιση του πρανούς για τη τομή Β- Β στην οδό «Πέντε Πηγαδίων». Με κόκκινο χρώμα απεικονίζεται το ίχνος του ρήγματος της οδού «Πέντε Πηγαδίων». Το πλάτος του πρανούς είναι 120 m και η κλίση του 25. Εικόνα 3.21 Διάγραμμα Υψομέτρου-Απόστασης για την μορφολογική απεικόνιση του πρανούς για τη τομή Γ- Γ στην οδό «Θεσσαλονίκης». Με κόκκινο χρώμα απεικονίζεται το ίχνος του ρήγματος της «Πέντε Πηγαδίων». Το πλάτος του πρανούς είναι 105 m και η κλίση του 20. Εικόνα 3.22 Εικόνα στην οποία απεικονίζονται οι τομές Β-Β και Γ-Γ (πράσινο χρώμα) εκατέρωθεν του ρήγματος της οδού «Πέντε Πηγαδίων»(κόκκινο χρώμα). Για την μορφολογική απεικόνιση του πρανούς του ρήγματος στην περιοχή της Αγίας Τριάδας πάρθηκαν 11 μετρήσεις στην οδό «Δάμωνος» και «Γ.Φραντζή» και 12 μετρήσεις στην οδό «Δάμωνος» και «Θ.Παλαιολόγου» με τη χρήση του οργάνου «Impulse Laser» καλύπτοντας μια απόσταση 410m και 300m αντίστοιχα. Τα 51

52 αποτελέσματα των μετρήσεων παρουσιάζονται στα παρακάτω διαγράμματα Υψομέτρου-Απόστασης (εικόνες 3.23, 3.24). Εικόνα 3.23 Διάγραμμα Υψομέτρου-Απόστασης για την μορφολογική απεικόνιση του πρανούς για τη τομή Δ- Δ στην οδό στην οδό «Δάμωνος» και «Γ.Φραντζή». Με κόκκινο χρώμα απεικονίζεται το ίχνος του ρήγματος της Αγίας Τριάδας. Το πλάτος του πρανούς είναι 250 m και η κλίση του 14. Εικόνα 3.24 Διάγραμμα Υψομέτρου-Απόστασης για την μορφολογική απεικόνιση του πρανούς για τη τομή Ε- Ε στην οδό «Δάμωνος» και «Θ.Παλαιολόγου». Με κόκκινο χρώμα απεικονίζεται το ίχνος του ρήγματος της Αγίας Τριάδας. Το πλάτος του πρανούς είναι 180 m και η κλίση του 14. Εικόνα 3.25 Εικόνα στην οποία απεικονίζονται οι τομές Δ-Δ και Ε -Ε (πράσινο χρώμα) εκατέρωθεν του ρήγματος της Αγίας Τριάδας (κόκκινο χρώμα). 52

53 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4º ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΤΩΝ ΤΟΠΙΚΩΝ ΕΔΑΦΙΚΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΣΤΗ ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ ΤΩΝ ΤΡΙΩΝ ΡΗΓΜΑΤΩΝ ΤΗΣ ΠΑΤΡΑΣ 4.1 Αποτελέσματα των καταγραφών του εδαφικού θορύβου στη περιοχή της Πανεπιστημιούπολης Πατρών Για την καταγραφή του εδαφικού θορύβου με τη μέθοδο HVSR στη περιοχή του Πανεπιστημίου Πατρών για το ρήγμα της εστίας χρησιμοποιήθηκαν 15 σταθμοί (εικόνα 4.1). Οι συγκεκριμένοι σταθμοί εγκαταστάθηκαν στα πλαίσια του πειράματος που πραγματοποιήθηκε για την μεταπτυχιακή εργασία με τίτλο «Λεπτομερής γεωφυσική διερεύνηση ρήγματος του Πανεπιστημίου Πατρών» από τον Λ.Αγγελή. Εικόνα 4.1 Οι 15 σταθμοί καταγραφής εδαφικού θορύβου στο χώρο της Πανεπιστημιούπολης, με τα όνοματά τους, γύρω από το ρήγμα. Παρακάτω ακολουθούν οι πίνακες (πίνακες 1, 2 και 3) με τους σταθμούς καταγραφής εδαφικού θορύβου στο χώρο της Πανεπιστημιούπολης με το όνομα 53

54 του κάθε σταθμού, τις ημερομηνίες που πάρθηκαν οι μετρήσεις, τις τιμές της συχνότητας και του πλάτους και τις συντεταγμένες των θέσεων. NAME DATE Fo Ao DEGREES EGSA(X,Y) S01 23/7/2012 3, , S02 23/7/2012 8, , S04 23/7/2012 6, , S06 23/7/2012 5, , S07 24/7/2012 3, , S08 24/7/2012 8, , S09 24/7/2012 3, , S010 24/7/2012 1, , X , , X , , X , , X , , T , , T ,0727 1, T , , Πίνακας 1. Σταθμοί καταγραφής εδαφικού θορύβου στο χώρο της Πανεπιστημιούπολης για τον προσδιορισμό τοπικών εδαφικών σχηματισμών με την χρήση της τεχνικής HVSR (συντεταγμένες EGSA). NAME DATE Fo Ao DEGREES DECIMAL DEGREES (φ,λ) S01 23/7/2012 3, , S02 23/7/2012 8, , S04 23/7/2012 6, , S06 23/7/2012 5, , S07 24/7/2012 3, , S08 24/7/2012 8, , S09 24/7/2012 3, , S010 24/7/2012 1, , X , , X , , X , , X , , T , , T ,0727 1, T , , Πίνακας 2. Σταθμοί καταγραφής εδαφικού θορύβου στο χώρο της Πανεπιστημιούπολης για τον προσδιορισμό τοπικών εδαφικών σχηματισμών με την χρήση της τεχνικής HVSR (συντεταγμένες DECIMAL DEGREES). 54

55 NAME DATE Fo Ao DEGREES DEC MIN SEC S01 23/7/2012 3, , S02 23/7/2012 8, , S04 23/7/2012 6, , S06 23/7/2012 5, , S07 24/7/2012 3, , S08 24/7/2012 8, , S09 24/7/2012 3, , S010 24/7/2012 1, , X , , X , , X , , X , , T , , T ,0727 1, T , , Πίνακας 3. Σταθμοί καταγραφής εδαφικού θορύβου στο χώρο της Πανεπιστημιούπολης για τον προσδιορισμό τοπικών εδαφικών σχηματισμών με την χρήση της τεχνικής HVSR (συντεταγμένες πλάτος λεπτά δευτερόλεπτα ). Όλες οι καμπύλες και τα αντίστοιχα εμφανιζόμενα μέγιστα που προέκυψαν από την επεξεργασία μετρήσεων εδαφικού θορύβου με τη μέθοδο HVSR ελέγχθηκαν για την αξιοπιστία τους και τη σαφήνεια τους σύμφωνα με τα κριτήρια του πίνακα στην εικόνα 2.9 (Κεφάλαιο 2º). Παρακάτω παρατίθενται τα αποτελέσματα εδαφικού θορύβου και οι φασματικοί λόγοι για κάθε σταθμό καταγραφής. Αποτελέσματα εδαφικού θορύβου για τον σταθμό καταγραφής: 1. S01: Εικόνα 4.2 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). 55

56 Εικόνα 4.3 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). Ο σταθμός καταγραφής S01 βρίσκεται στην οροφή του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από κροκάλες και χάλικες ποικίλου μεγέθους με παρουσία άμμων και λεπτομερών υλικών. Πρόκειται για μία αποτυχημένη μέτρηση, διότι δεν ταιριάζει με καμία από τις υπόλοιπες. Πιθανότατα οφείλεται σε κάποιο πρόβλημα του οργάνου, πρόβλημα στη θέση του σταθμού ή να μην τοποθετήθηκε σωστά. 2. S02: Εικόνα 4.4 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). 56

57 Εικόνα 4.5 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). Ο σταθμός καταγραφής S02 βρίσκεται στην οροφή του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από κροκάλες και χάλικες ποικίλου μεγέθους με παρουσία άμμων και λεπτομερών υλικών. Σε αυτή τη περίπτωση υπάρχει σχετικά διακριτή και αξιόπιστη κορυφή. Ο λόγος είναι υψηλός (οι τιμές της συχνότητας και του πλάτους είναι υψηλές). Με βάση τα κριτήρια του προγράμματος SESAME (εικόνα 2.9,κεφάλαιο 2º) επειδή έχει πλάτος σημαίνει ότι υπάρχει έντονη μεταβολή της ταχύτητας. Ένας πιθανός τρόπος εξήγησης της παρούσας κορυφής είναι ότι το υπόβαθρο αποτελείται από δύο στρώματα, τα οποία χαρακτηρίζονται από σημαντική διαφορά στην ακουστική εμπέδιση. Μπορώ να θεωρήσω ότι είναι περιοχή στην οποία αναμένεται έντονη ενίσχυση στις συχνότητες τις οποίες καλύπτει η απόκριση του οργάνου. 57

58 3. S04: Εικόνα 4.6 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). Εικόνα 4.7 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). Ο σταθμός καταγραφής S04 βρίσκεται στην οροφή του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από κροκάλες και χάλικες ποικίλου μεγέθους με παρουσία άμμων και 58

59 λεπτομερών υλικών. Σ αυτή τη περίπτωση δεν υπάρχει διακριτή και αξιόπιστη κορυφή. Η περίπτωση αυτή είναι ενδεικτική, διότι δεν υπάρχει έντονη αντίθεση ακουστικής εμπέδισης. 4. S06: Εικόνα 4.8 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). Εικόνα 4.9 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). 59

60 Ο σταθμός καταγραφής S06 βρίσκεται στην οροφή του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από κροκάλες και χάλικες ποικίλου μεγέθους με παρουσία άμμων και λεπτομερών υλικών. Σ αυτή τη περίπτωση δεν υπάρχει διακριτή και αξιόπιστη κορυφή. Η περίπτωση αυτή είναι ενδεικτική, διότι δεν υπάρχει έντονη αντίθεση ακουστικής εμπέδισης. 5. S07: Εικόνα 4.10 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). Εικόνα 4.11 Ο λόγος Η/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). Ο σταθμός καταγραφής S07 βρίσκεται στην οροφή του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από κροκάλες και χάλικες ποικίλου μεγέθους με παρουσία άμμων και 60

61 λεπτομερών υλικών. Σ αυτή τη περίπτωση δεν διακρίνεται μια κορυφή. Ο λόγος είναι χαμηλός (χαμηλές τιμές συχνότητας και πλάτους). Το αποτέλεσμα αυτό υποδηλώνει παρουσία μη έντονης μεταβολής της ταχύτητας. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί με διάφορους τρόπους, όπως ύπαρξη ομοιογενούς στρώματος μεγάλου πάχους, παρουσία στρωμάτων παρόμοιων ιδιοτήτων (ταχύτητα και πυκνότητα), σταδιακή συμπύκνωση ιζημάτων, ενδιάμεσο στρώμα εξαλλοίωσης κ.ά. Δεν μπορώ να γνωρίζω ποιο από τα παραπάνω ισχύει, διότι η μέθοδος αυτή δεν προσφέρει επαρκείς λεπτομέρειες. Θα χρειαστεί κάποια άλλη μέθοδος, όπως γεωφυσική, γεωτεχνική κ.ά. Μπορώ να τη θεωρήσω ως περιοχή, στην οποία δεν αναμένεται έντονη ενίσχυση στις συχνότητες που καλύπτει η απόκριση του οργάνου. 6. S08: Εικόνα 4.12 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). 61

62 Εικόνα 4.13 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). Ο σταθμός καταγραφής S08 βρίσκεται στη βάση του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από κροκάλες και χάλικες ποικίλου μεγέθους με παρουσία άμμων και λεπτομερών υλικών. Σ αυτή τη περίπτωση δεν διακρίνεται μια κορυφή. Ο λόγος είναι χαμηλός (χαμηλές τιμές συχνότητας και πλάτους). Το αποτέλεσμα αυτό υποδηλώνει παρουσία μη έντονης μεταβολής της ταχύτητας. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί με διάφορους τρόπους, όπως ύπαρξη ομοιογενούς στρώματος μεγάλου πάχους, παρουσία στρωμάτων παρόμοιων ιδιοτήτων (ταχύτητα και πυκνότητα), σταδιακή συμπύκνωση ιζημάτων, ενδιάμεσο στρώμα εξαλλοίωσης κ.ά. Δεν μπορώ να γνωρίζω ποιο από τα παραπάνω ισχύει, διότι η μέθοδος αυτή δεν προσφέρει επαρκείς λεπτομέρειες. Θα χρειαστεί κάποια άλλη μέθοδος, όπως γεωφυσική, γεωτεχνική κ.ά. Μπορώ να τη θεωρήσω ως περιοχή, στην οποία δεν αναμένεται έντονη ενίσχυση στις συχνότητες που καλύπτει η απόκριση του οργάνου. 62

63 7. S09: Εικόνα 4.14 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). Εικόνα 4.15 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). 63

64 Ο σταθμός καταγραφής S09 βρίσκεται στην οροφή του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από κροκάλες και χάλικες ποικίλου μεγέθους με παρουσία άμμων και λεπτομερών υλικών. Σ αυτή τη περίπτωση δεν υπάρχει διακριτή και αξιόπιστη κορυφή. Η περίπτωση αυτή είναι ενδεικτική, διότι δεν υπάρχει έντονη αντίθεση ακουστικής εμπέδισης. 8. S010: Εικόνα 4.16 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). Εικόνα 4.17 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). 64

65 Ο σταθμός καταγραφής S010 βρίσκεται στην οροφή του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από κροκάλες και χάλικες ποικίλου μεγέθους με παρουσία άμμων και λεπτομερών υλικών. Σε αυτή τη περίπτωση υπάρχει σχετικά διακριτή και αξιόπιστη κορυφή. Ο λόγος είναι υψηλός (οι τιμές της συχνότητας και του πλάτους είναι υψηλές). Με βάση τα κριτήρια του προγράμματος SESAME (εικόνα 2.9, κεφάλαιο 2º) επειδή έχει πλάτος σημαίνει ότι υπάρχει έντονη μεταβολή της ταχύτητας. Ένας πιθανός τρόπος εξήγησης της παρούσας κορυφής είναι ότι το υπόβαθρο αποτελείται από δύο στρώματα, τα οποία χαρακτηρίζονται από σημαντική διαφορά στην ακουστική εμπέδιση. Μπορώ να θεωρήσω ότι είναι περιοχή στην οποία αναμένεται έντονη ενίσχυση στις συχνότητες τις οποίες καλύπτει η απόκριση του οργάνου. 9. Χ01: Εικόνα 4.18 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). 65

66 Εικόνα 4.19 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). Ο σταθμός καταγραφής Χ01 βρίσκεται στη βάση του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από Πλειοπλειστοκαινικά ποταμολιμναία ιζήματα από αργίλους, μάργες και άμμους. Σ αυτή τη περίπτωση δεν υπάρχει διακριτή και αξιόπιστη κορυφή. Η περίπτωση αυτή είναι ενδεικτική, διότι δεν υπάρχει έντονη αντίθεση ακουστικής εμπέδισης. 10. Χ02: Εικόνα 4.20 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). 66

67 Εικόνα 4.21 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). Ο σταθμός καταγραφής Χ02 βρίσκεται στη βάση του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από κροκάλες και χάλικες ποικίλου μεγέθους με παρουσία άμμων και λεπτομερών υλικών. Σ αυτή τη περίπτωση δεν υπάρχει διακριτή και αξιόπιστη κορυφή. Η περίπτωση αυτή είναι ενδεικτική, διότι δεν υπάρχει έντονη αντίθεση ακουστικής εμπέδισης. 11. Χ03: Εικόνα 4.22 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). 67

68 Εικόνα 4.23 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). Ο σταθμός καταγραφής Χ03 βρίσκεται στη βάση του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από κροκάλες και χάλικες ποικίλου μεγέθους με παρουσία άμμων και λεπτομερών υλικών. Σ αυτή τη περίπτωση δεν υπάρχει διακριτή και αξιόπιστη κορυφή. Η περίπτωση αυτή είναι ενδεικτική, διότι δεν υπάρχει έντονη αντίθεση ακουστικής εμπέδισης. 12. Χ04: Εικόνα 4.24 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). 68

69 Εικόνα 4.25 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). Ο σταθμός καταγραφής Χ04 βρίσκεται στην οροφή του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από κροκάλες και χάλικες ποικίλου μεγέθους με παρουσία άμμων και λεπτομερών υλικών. Σ αυτή τη περίπτωση δεν υπάρχει διακριτή και αξιόπιστη κορυφή. Η περίπτωση αυτή είναι ενδεικτική, διότι δεν υπάρχει έντονη αντίθεση ακουστικής εμπέδισης. 13. Τ02: Εικόνα 4.26 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). 69

70 Εικόνα 4.27 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). Ο σταθμός καταγραφής Τ02 βρίσκεται στη βάση του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από κροκάλες και χάλικες ποικίλου μεγέθους με παρουσία άμμων και λεπτομερών υλικών. Σ αυτή τη περίπτωση δεν διακρίνεται μια κορυφή. Ο λόγος είναι χαμηλός (χαμηλές τιμές συχνότητας και πλάτους). Το αποτέλεσμα αυτό υποδηλώνει παρουσία μη έντονης μεταβολής της ταχύτητας. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί με διάφορους τρόπους, όπως ύπαρξη ομοιογενούς στρώματος μεγάλου πάχους, παρουσία στρωμάτων παρόμοιων ιδιοτήτων (ταχύτητα και πυκνότητα), σταδιακή συμπύκνωση ιζημάτων, ενδιάμεσο στρώμα εξαλλοίωσης κ.ά. Δεν μπορώ να γνωρίζω ποιο από τα παραπάνω ισχύει, διότι η μέθοδος αυτή δεν προσφέρει επαρκείς λεπτομέρειες. Θα χρειαστεί κάποια άλλη μέθοδος, όπως γεωφυσική, γεωτεχνική κ.ά. Μπορώ να τη θεωρήσω ως περιοχή, στην οποία δεν αναμένεται έντονη ενίσχυση στις συχνότητες που καλύπτει η απόκριση του οργάνου. 70

71 14. Τ04: Εικόνα 4.28 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). Εικόνα 4.29 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). 71

72 Ο σταθμός καταγραφής Τ04 βρίσκεται στην οροφή του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από κροκάλες και χάλικες ποικίλου μεγέθους με παρουσία άμμων και λεπτομερών υλικών. Είναι μία περίπλοκη περίπτωση η οποία δεν είναι εύκολο να εξηγηθεί με τη συγκεκριμένη μέθοδο. Σε τέτοια παρατήρηση δεν υπάρχει σαφής εξήγηση στο τι την προκαλεί. Μπορώ να θεωρήσω ως πιθανό αίτιο ότι υπάρχει εναλλαγή πολλαπλών στρωμάτων με έντονη διαφορά ιδιοτήτων. 15. Τ05: Εικόνα 4.30 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). Εικόνα 4.31 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). 72

73 Ο σταθμός καταγραφής Τ05 βρίσκεται στην οροφή του ρήγματος. Το υπόβαθρο αποτελείται από κροκάλες και χάλικες ποικίλου μεγέθους με παρουσία άμμων και λεπτομερών υλικών. Είναι μία περίπλοκη περίπτωση η οποία δεν είναι εύκολο να εξηγηθεί με τη συγκεκριμένη μέθοδο. Σε τέτοια παρατήρηση δεν υπάρχει σαφής εξήγηση στο τι την προκαλεί. Μπορώ να θεωρήσω ως πιθανό αίτιο ότι υπάρχει εναλλαγή πολλαπλών στρωμάτων με έντονη διαφορά ιδιοτήτων. 4.2 Αποτελέσματα των καταγραφών του εδαφικού θορύβου στη περιοχή της Αγίας Σοφίας Για την καταγραφή του εδαφικού θορύβου με τη μέθοδο HVSR στη περιοχή της Αγίας Σοφίας για το ρήγμα στην οδό «Πέντε Πηγαδίων» πάρθηκαν 4 σταθμοί (εικόνα 4.32). Εικόνα 4.32 Οι 4 σταθμοί καταγραφής εδαφικού θορύβου στη περιοχή της Αγίας Σοφίας, με τα όνοματά τους, γύρω από το ρήγμα. Παρακάτω ακολουθούν οι πίνακες (πίνακες 4, 5 και 6) με τους σταθμούς καταγραφής εδαφικού θορύβου στη περιοχή της Αγίας Σοφίας με το όνομα του κάθε σταθμού, τις ημερομηνίες που πάρθηκαν οι μετρήσεις, τις τιμές της συχνότητας και του πλάτους και τις συντεταγμένες των θέσεων. 73

74 NAME DATE Fo Ao DEGREES EGSA(X,Y) 5p01 15/02/ p02 15/02/ p03 15/02/ p04 15/02/ Πίνακας 4. Σταθμοί καταγραφής εδαφικού θορύβου στην περιοχή της Αγίας Σοφίας για τον προσδιορισμό τοπικών εδαφικών σχηματισμών με την χρήση της τεχνικής HVSR (συντεταγμένες EGSA). NAME DATE Fo Ao DEGREES DECIMAL DEGREES (φ,λ) 5p01 15/02/ p02 15/02/ p03 15/02/ p04 15/02/ Πίνακας 5. Σταθμοί καταγραφής εδαφικού θορύβου στην περιοχή της Αγίας Σοφίας για τον προσδιορισμό τοπικών εδαφικών σχηματισμών με την χρήση της τεχνικής HVSR (συντεταγμένες DECIMAL DEGREES). NAME DATE Fo Ao DEGREES DEC MIN SEC 5p01 15/02/ p02 15/02/ p03 15/02/ p04 15/02/ Πίνακας 6. Σταθμοί καταγραφής εδαφικού θορύβου στη περιοχή της Αγίας Σοφίας για τον προσδιορισμό τοπικών εδαφικών σχηματισμών με την χρήση της τεχνικής HVSR (συντεταγμένες πλάτος λεπτά δευτερόλεπτα ). Όλες οι καμπύλες και τα αντίστοιχα εμφανιζόμενα μέγιστα που προέκυψαν από την επεξεργασία μετρήσεων εδαφικού θορύβου με τη μέθοδο HVSR ελέγχθηκαν για την αξιοπιστία τους και τη σαφήνεια τους σύμφωνα με τα κριτήρια του πίνακα στην εικόνα 2.9 (Κεφάλαιο 2º). Παρακάτω παρατίθενται τα αποτελέσματα εδαφικού θορύβου και οι φασματικοί λόγοι για κάθε σταθμό καταγραφής. Αποτελέσματα εδαφικού θορύβου για τον σταθμό καταγραφής: 74

75 1. 5p01: Εικόνα 4.33 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). Εικόνα 4.34 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). 75

76 Ο σταθμός καταγραφής 5p01 βρίσκεται στην οροφή του ρήγματος. Σ αυτή τη περίπτωση δεν διακρίνεται μια κορυφή. Ο λόγος είναι χαμηλός (χαμηλές τιμές συχνότητας και πλάτους). Το αποτέλεσμα αυτό υποδηλώνει παρουσία μη έντονης μεταβολής της ταχύτητας. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί με διάφορους τρόπους, όπως ύπαρξη ομοιογενούς στρώματος μεγάλου πάχους, παρουσία στρωμάτων παρόμοιων ιδιοτήτων (ταχύτητα και πυκνότητα), σταδιακή συμπύκνωση ιζημάτων, ενδιάμεσο στρώμα εξαλλοίωσης κ.ά. Δεν μπορώ να γνωρίζω ποιο από τα παραπάνω ισχύει, διότι η μέθοδος αυτή δεν προσφέρει επαρκείς λεπτομέρειες. Θα χρειαστεί κάποια άλλη μέθοδος, όπως γεωφυσική, γεωτεχνική κ.ά. Μπορώ να τη θεωρήσω ως περιοχή, στην οποία δεν αναμένεται έντονη ενίσχυση στις συχνότητες που καλύπτει η απόκριση του οργάνου. 2. 5p02: Εικόνα 4.35 Διάγραμμα H/V με τον φασματικό λόγο (μαύρο χρώμα) μαζί με τις τυπικές αποκλίσεις της καταγραφής εδαφικού θορύβου (διακεκομμένες γραμμές) καθώς και με τα παράθυρα που χρησιμοποιήθηκαν (πολύχρωμες γραμμές). 76

77 Εικόνα 4.36 Ο λόγος H/V σαν μια αζιμουθιακή συνάρτηση (H/V Rotate). Ο σταθμός καταγραφής 5p02 βρίσκεται στην οροφή του ρήγματος. Σ αυτή τη περίπτωση δεν διακρίνεται μια κορυφή. Ο λόγος είναι χαμηλός (χαμηλές τιμές συχνότητας και πλάτους). Το αποτέλεσμα αυτό υποδηλώνει παρουσία μη έντονης μεταβολής της ταχύτητας. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί με διάφορους τρόπους, όπως ύπαρξη ομοιογενούς στρώματος μεγάλου πάχους, παρουσία στρωμάτων παρόμοιων ιδιοτήτων (ταχύτητα και πυκνότητα), σταδιακή συμπύκνωση ιζημάτων, ενδιάμεσο στρώμα εξαλλοίωσης κ.ά. Δεν μπορώ να γνωρίζω ποιο από τα παραπάνω ισχύει, διότι η μέθοδος αυτή δεν προσφέρει επαρκείς λεπτομέρειες. Θα χρειαστεί κάποια άλλη μέθοδος, όπως γεωφυσική, γεωτεχνική κ.ά. Μπορώ να τη θεωρήσω ως περιοχή, στην οποία δεν αναμένεται έντονη ενίσχυση στις συχνότητες που καλύπτει η απόκριση του οργάνου. 77