ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΕΚΣΚΑΠΤΩΜΕΝΩΝ ΑΡΓΙΛΙΚΩΝ ΗΜΙΒΡΑΧΩΝ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΝΟΙΞΗ ΤΗΣ ΣΗΡΑΓΓΑΣ ΤΡΑΠΕΖΑΣ ΤΗΣ Σ.Γ.Υ.Τ.

Transcript

1 ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΕΚΣΚΑΠΤΩΜΕΝΩΝ ΑΡΓΙΛΙΚΩΝ ΗΜΙΒΡΑΧΩΝ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΝΟΙΞΗ ΤΗΣ ΣΗΡΑΓΓΑΣ ΤΡΑΠΕΖΑΣ ΤΗΣ Σ.Γ.Υ.Τ. ΚΙΑΤΟΥ-ΑΙΓΙΟΥ ΣΥΝΤΑΞΗ ΓΑΛΑΟΠΟΥΛΟΥ ΙΩΑΝΝΑ Α.Μ ΕΠΙΒΛΕΠΟΝΤΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΕΣ Γ. ΚΟΥΚΗΣ Ν. ΣΑΜΠΑΤΑΚΑΚΗΣ ΠΑΤΡΑ

2 ΠEPIEXOMENA ΠΡΟΛΟΓΟΣ... 5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΓΕΝΙΚΑ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΜΕΤΑΛΠΙΚΑ ΙΖΗΜΑΤΑ ΠΛΕΙΣΤΟΚΑΙΝΟ ΟΛΟΚΑΙΝΟ ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ ΥΔΡΟΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΑ ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙΣΜΑΤΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΔΑΦΟΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ ΓΕΝΙΚΑ ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ ΥΔΡΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΡΑ ΑΝΤΙΣΤΗΡΙΞΗΣ ΓΕΝΙΚΑ ΜΕΤΩΠΟ ΕΙΣΟΔΟΥ ΔΙΑΔΡΟΜΗ ΣΗΡΑΓΓΑΣ ΜΕΤΩΠΟ ΕΞΟΔΟΥ ΣΗΡΑΓΓΑ ΔΙΑΦΥΓΗΣ Σ.Δ ΣΗΡΑΓΓΑ ΔΙΑΦΥΓΗΣ Σ.Δ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ

3 4.2 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΓΕΩΛΟΓΙΚΗΣ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΤΑ ΜΗΚΟΣ ΤΗΣ ΣΗΡΑΓΓΑΣ ΣΤΑ ΚΥΡΙΟΤΕΡΑ ΣΗΜΕΙΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΓΕΝΙΚΑ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ΜΑΚΡΟΣΚΟΠΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΔΟΚΙΜΩΝ ΠΟΥ ΕΓΙΝΑΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ ΓΕΝΙΚΑ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΒΑΡΟΥΣ ΣΥΝΕΚΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- ΜΕΘΟΔΟΣ ΑΝΑΡΤΗΣΗΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΕΙΔΙΚΟΥ ΒΑΡΟΥΣ ΛΕΠΤΟΚΟΚΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕ ΚΟΣΚΙΝΑ ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕ ΑΡΑΙΟΜΕΤΡΟ ΟΡΙΑ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΣΥΝΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ (ΟΡΙΑ ATTERBERG) ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΡΙΟΥ ΥΔΑΡΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΤΗ ΣΥΣΚΕΥΗ CASAGRANDE (AASHTO T89/60-ASTM D ) ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΡΙΟΥ ΠΛΑΣΤΗΚΟΤΗΤΑΣ (PASHTO T90/61- ASTM D ) ΔΟΚΙΜΗ ΕΛΕΥΘΕΡΗΣ ΔΙΟΓΚΩΣΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΔΕΙΚΤΗ ΧΑΛΑΡΩΣΗΣ (SLAKE DURABILITY INDEX) ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ ΓΕΝΙΚΑ ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΔΟΚΙΜΕΣ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗΣ ΔΙΟΓΚΩΣΙΜΟΤΗΤΑ

4 8. ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΓΕΩΫΛΙΚΩΝ ΣΥΣΧΕΤΙΣΜΟΙ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΑΝΑΚΕΦΑΛΑΙΩΣΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΑΠΟΤΥΠΩΣΕΙΣ ΜΕΤΩΠΩΝ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ ΔΟΚΙΜΩΝ ΚΑΙ ΕΡΓΟΥ. 4

5 ABSTRACT In this work they are listed the technical geological conditions for the opening of the railway tunnel of the Trapeza that has a total length of m. The drilling takes place in post alpine sediments of the neogene and particularly in dense marls with local intercalations of loose conglomerates. Due to the nature of the materials it was necessary the use of head beams, head anchors and all temporary retaining means ( frames), sprayed concrete, anchors, mesh ) and in the points of increased aquifer it was made use of membranes and systematic drainage holes. The investigation is located in the formation of the lower horizon of the neogene and particularly in the formations of the marlstones siltstones that present a behavior of hard soils soft rocks and they host the biggest part of the tunnel. It took place a systematic sampling from the fronts of excavation with the form of samples of big dimensions ( block samples) that were transferred immediately to the laboratory, where their formation was taken place for the sag test as well as the tests of the determination of the physical properties. In the samples that were formed, tests of the determination of the physical parameters were taken place and particularly the following tests took place: tests of natural moisture, the determination of consistency limits ( Αtterberg limits ), the determination of the specific weight of a material of finer material than 2mm\, the particle analysis with sieves as well as with an hydrometer (Stokes s method), the determination of unit weight of consistent materials and finally the determination of the rock sag rate. ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια του προπτυχιακού προγράμματος σπουδών του τμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών. Αποτελεί τη διπλωματική εργασία της Γεωλόγου Ιωάννας Ε. Γαλανοπούλου και εκπονήθηκε υπό την επίβλεψη των κ.κ. Γ. Κούκη και Ν. Σαμπατακάκη, καθηγητών του τμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών. Ως θέμα της πραγματεύεται τη διερεύνηση και εκτίμηση των φυσικών και μηχανικών χαρακτηριστικών του μαργαϊκού ορίζοντα που συναντάται κατά την εκσκαφή της σήραγγας στην Τράπεζα του νομού Αχαΐας. Θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τους επιβλέποντες καθηγητές μου για την καθοδήγηση, την ουσιαστική υποστήριξη και το ενδιαφέρον τους καθ όλη τη διάρκεια εκπόνησης της παρούσας. 5

6 Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω το γεωλόγο της κατασκευαστικής εταιρίας Γεώργιο Τσάντζαλο για τις συμβουλές και τη βοήθεια που μου παρείχε σε θέματα δειγματοληψίας και όσον αφορά τις πληροφορίες για την κατασκευή του έργου καθώς και τον υποψήφιο Διδάκτορα Σπυρίδωνα Γ. Κουλούρη για την ουσιαστική υποστήριξή του σχετικά με την εκτέλεση των εργαστηριακών δοκιμών. Ιδιαίτερες ευχαριστίες θα ήθελα να εκφράσω στον μεταπτυχιακό φοιτητή Αντώνη Φ. Μαρκαντώνη, καθώς και την συνάδελφο Παναγιώτα Θ. Νταντάμη για την άψογη συνεργασία μας στα πλαίσια εργασιών υπαίθρου και κατά τη διάρκεια εκτέλεσης των εργαστηριακών δοκιμών. ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην εργασία αυτή καταγράφονται οι τεχνικογεωλογικές συνθήκες κατά τη διάνοιξη της σιδηροδρομικής σήραγγας της Τράπεζας που έχει συνολικό μήκος 3048,12 μ. Η διάτρηση γίνεται μέσα σε μεταλπικά ιζήματα του νεογενούς και συγκεκριμένα μέσα σε στιφρές μάργες με τοπικές ενστρώσεις χαλαρών κροκαλοπαγών. Λόγω της φύσης των υλικών ήταν απαραίτητη η χρήση δοκών προπορείας, αγκυρίων προπορείας και όλων των μέσων προσωρινής αντιστήριξης (πλαίσια, εκτοξευόμενο σκυρόδεμα, αγκύρια, πλέγμα) και όπου υπήρξε αυξημένη υδροφορία, χρήση μεμβρανών και συστηματικές αποστραγγιστικές οπές. Η έρευνα εντοπίζεται στο σχηματισμό του κατώτερου ορίζοντα των Νεογενών και συγκεκριμένα στους σχηματισμούς των μαργολίθων ιλυολίθων οι οποίοι παρουσιάζουν συμπεριφορά σκληρών εδαφών μαλακών βράχων και φιλοξενούν το μεγαλύτερο τμήμα της σήραγγας. Έγινε συστηματική δειγματοληψία από τα μέτωπα εκσκαφής με τη μορφή δειγμάτων μεγάλων διαστάσεων (block samples) που μεταφέρονταν αμέσως στο εργαστήριο όπου και γινόταν γρήγορα η διαμόρφωσή τους για τη δοκιμή της χαλάρωσης, καθώς και των δοκιμών του προσδιορισμού των φυσικών ιδιοτήτων. 6

7 Στα δείγματα που διαμορφώθηκαν έγιναν δοκιμές προσδιορισμού των φυσικών και μηχανικών παραμέτρων και συγκεκριμένα έγιναν οι παρακάτω δοκιμές: δοκιμές φυσικής υγρασίας, προσδιορισμός των ορίων συνεκτικότητας (όρια Atterberg), προσδιορισμός του ειδικού βάρους υλικού λεπτότερου υλικού των 2mm, κοκκομετρική ανάλυση με κόσκινα αλλά και με αραιόμετρο (μέθοδος Stoke s), προσδιορισμός φαινόμενου βάρους συνεκτικών υλικών, προσδιορισμός του δείκτη χαλάρωσης πετρώματος. 1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στα κεφάλαια που ακολουθούν γίνεται μία σύντομη περιγραφή της γεωλογίας της ευρύτερης περιοχής με παράθεση στοιχείων τεκτονικής, σεισμικότητας, και υδρομετεωρολογικών στοιχείων, προκειμένου να κατανοηθεί το γεωλογικό περιβάλλον στο οποίο φιλοξενείται η υπό κατασκευή σήραγγα (εικ.1) που ανήκει στο έργο «Ν. Σιδηροδρομική Γραμμή κανονικού εύρους μεταξύ Κορίνθου Πατρών στο τμήμα από ΧΛΜ 59 έως ΧΛΜ 75». Εικ. 1 : Δορυφορική εικόνα της περιοχής κατασκευής του έργου και επιμέρους τμήματά του ( από Google Earth). 7

8 Στην συνέχεια παρατίθενται στοιχεία από την μελέτη του έργου όσον αφορά την αξιολόγηση των εδαφοτεχνικών ερευνών, το διαχωρισμό του έργου σε επιμέρους γεωλογικές ενότητες, την υδρογεωλογία, την περιγραφή κατά μήκος του έργου και στοιχεία γεωτεχνικής αξιολόγησης. Ακολουθεί μία σύντομη περιγραφή των εργαστηριακών δοκιμών που εκτελέσθηκαν, ενώ ακολουθεί ο τρόπος δειγματοληψίας και οι θέσεις λήψεως των δειγμάτων με αντίστοιχα σκαριφήματα γεωλογικής χαρτογράφησης των μετώπων. Τέλος, παρατίθενται τα αποτελέσματα των εργαστηριακών δοκιμών που εκτελέσθηκαν και τα αντίστοιχα διαγράμματα συσχετίσεων σε μία προσπάθεια να διαφανούν οι εξαρτήσεις αλλά και οι διαφοροποιήσεις που προέκυψαν μέσα από την στατιστική ανάλυση που έγινε. Βέβαια θα πρέπει να επισημανθεί ότι επειδή ο αριθμός των δειγμάτων θεωρείται περιορισμένος τα αποτελέσματα είναι ενδεικτικά γι αυτό προτείνεται περαιτέρω συγκέντρωση στοιχείων που αφορούν τους μαργαϊκούς σχηματισμούς της ευρύτερης περιοχής προκειμένου να εξαχθούν πιο ασφαλή συμπεράσματα. 2. ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ 2.1 ΓΕΝΙΚΑ Στα πλαίσια της μελέτης της σήραγγας της Τράπεζας έγινε γεωλογική και γεωτεχνική αξιολόγηση όλων των φάσεων ερευνών που εκπονήθηκαν στην περιοχή κατασκευής του έργου καθώς και των συμπληρωματικών επί τόπου γεωλογικών, υδρογεωλογικών, τεχνικογεωλογικών και γεωτεχνικών παρατηρήσεων. Συνολικά αξιολογήθηκαν 13 δειγματοληπτικές γεωτρήσεις της φάσης των ερευνών και 15 ακόμα ερευνητικές γεωτρήσεις που είχαν εκπονηθεί για άλλα συνοδά έργα στην στενή περιοχή διέλευσης της σήραγγας. Τέλος συγκεντρώθηκαν και αξιολογήθηκαν στοιχεία από 3 υδρογεωτρήσεις. 8

9 2.2 ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ Η ζώνη διέλευσης του υπό κατασκευής έργου εντοπίζεται στο βόρειο τμήμα της Πελοποννήσου, στην περιοχή μεταξύ Τράπεζας και Διακοπτού. Η διαμόρφωση του γεωμορφολογικού ανάγλυφου στην περιοχή της Βόρειας Πελοποννήσου, είναι αποτέλεσμα κυρίως της δράσης των τεκτονικών και νεοτεκτονικών κινήσεων σε συνδυασμό με την επιδεκτικότητα των γεωλογικών σχηματισμών στις διεργασίες της διάβρωσης καθώς επίσης και με το ύψος των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων. Σταθερός παράγοντας είναι επίσης η λιθολογική σύσταση των γεωλογικών σχηματισμών και κυρίως των Πλειο-Πλειστοκαινικών αποθέσεων, που απαντούν σε μεγάλη έκταση στην περιοχή. Η επιφανειακή απορροή των όμβριων υδάτων συντελείται διαμέσου του υδρογραφικού δικτύου με γενική διεύθυνση προς ΒΑ έως ΒΒΑ. Τα σημαντικά ποτάμια μόνιμης απορροής στην ευρύτερη περιοχή είναι από τα Ανατολικά προς τα Δυτικά ο Λαδοπόταμος, πριν την είσοδο και ο Βουραϊκός, μετά την έξοδο της σήραγγας. Δευτερεύοντα υδατορέματα εποχιακής απορροής και τα οποία έχουν σημασία για το υπόγειο τεχνικό έργο ως προς την διευκόλυνση διηθήσεων κυρίως μετά από έντονες βροχοπτώσεις εντοπίζονται περί : την Χ.Θ την Χ.Θ , όπου συγκλίνουν δύο κλάδοι την Χ.Θ και την Χ.Θ Το υδρογραφικό δίκτυο είναι καλά ανεπτυγμένο και χαρακτηρίζεται από έντονη κατά βάθος διάβρωση και απότομες κλίσεις κλιτύων. Με βάση τη μορφή αυτή του υδρογραφικού δικτύου, η περιοχή, από άποψη γεωμορφολογικής εξέλιξης κατατάσσεται στο στάδιο της προχωρημένης νεότητας, όπου δεν έχει επέλθει ακόμα κατάσταση ισορροπίας. Καθοριστικό ρόλο για την διαμόρφωση του υδρογραφικού δικτύου έχουν οι συνεχιζόμενες ανοδικές κινήσεις της Βόρειας Πελοποννήσου, οι οποίες προκαλούν 9

10 την ανύψωση της περιοχής με αποτέλεσμα την δράση των διεργασιών αποσάθρωσηςδιάβρωσης. Το μορφολογικό ανάγλυφο στην ευρύτερη περιοχή χαρακτηρίζεται πεδινό έως λοφώδες με απόλυτα υψόμετρα φυσικού ανάγλυφου που κυμαίνονται από 10m έως 140m. Κατά μήκος της σήραγγας το υψόμετρο της ερυθράς διέρχεται σε απόλυτα υψόμετρα που κυμαίνονται από 20 m έως 42 m. Οι μορφολογικές κλίσεις κυμαίνονται από 10 0 έως 30 0 και τοπικά φτάνουν και τις Όσον αφορά σε εντοπισμένες περιοχές αστάθειας θα πρέπει να τονιστεί ότι κατά μήκος της υφιστάμενης Ν.Ε.Ο. έχουν χαρτογραφηθεί κατά θέσεις στα τεχνητά πρανή της οδοποιίας περιοχές, όπου έχουν εκδηλωθεί πρόσφατες αστοχίες. Οι αστοχίες αυτές οφείλονται κυρίως σε διαφορικές διαβρώσεις μεταξύ υποκείμενων ευκολοδιάβρωτων και υπερκείμενων σχετικά ανθεκτικότερων στη διάβρωση λιθολογικών φάσεων σε συνδυασμό με τα μεγάλα ύψη τεχνητών πρανών και την διαμορφωθείσα κλίση. 2.3 ΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ Το μεγαλύτερο μέρος της σήραγγας διανοίγεται στα μεταλπικά ιζήματα του Πλειοπλειστοκαίνου. Ασύμφωνα σ αυτά τοποθετούνται οι πρόσφατοι Ολοκαινικοί σχηματισμοί. Στο Σχ. 1 δίνεται σκαριφηματικά η στρωματογραφική αλληλουχία των γεωλογικών σχηματισμών της ευρύτερης περιοχής μελέτης. Οι ασβεστόλιθοι, οι οποίοι αποτελούν το αλπικό υπόβαθρο δεν απαντώνται στην στενή περιοχή του έργου. 10

11 Σχ. 1 Στρωματογραφική αλληλουχία της περιοχής μελέτης ΜΕΤΑΛΠΙΚΑ ΙΖΗΜΑΤΑ ΠΛΕΙΣΤΟΚΑΙΝΟ Τα πλειοπλειστοκαινικά ιζήματα καλύπτουν ευρεία έκταση σε όλη την Βόρεια Πελοπόννησο και χαρακτηρίζονται από την διαμόρφωση διαφορετικών λιθολογικών φάσεων με τις λεπτόκοκκες να υπερτερούν στα κατώτερα τμήματα και τις αδρόκοκκες στα ανώτερα (στοιχεία από οριστική μελέτη του έργου). Μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (mg). Αποτελούν την κατώτερη λιθολογικά φάση στην στενότερη περιοχή του έργου και χαρακτηρίζονται από εναλλαγές αργιλικών (μαργαϊκών) οριζόντων και κροκαλοπαγών με μαργαϊκό συνδετικό υλικό. Κροκαλοπαγή (cg). Αποτελούν την ανώτερη λιθολογική φάση, η οποία τοποθετείται σύμφωνα με την προηγούμενη. Χαρακτηρίζεται από την επικράτηση πολύμικτων κροκαλοπαγών με ψαμμιτικό και ψαμμιτομαργαϊκό συνδετικό υλικό, ενώ κατά θέσεις συναντώνται ενστρώσεις στιφρών αργίλων (μαργών) και χαλαρών ψαμμιτών. Υλικά θαλάσσιων αναβαθμίδων (MT). Τα υλικά αυτά βρίσκονται σε ελαφρά ασυμφωνία με τους υποκείμενους σχηματισμούς Χαρακτηρίζονται από την επικράτηση πολύμικτων κροκαλοπαγών με ασβεστιτικό ή ψαμμιτικό συνδετικό υλικό και το μικρό τους πάχος της τάξεως των 2-10 m περίπου. 11

12 Οι παραπάνω σχηματισμοί όπου απαντώνται επιφανειακά με ηπιότερες μορφολογικές κλίσεις, καλύπτονται από μικρού πάχους ελουβιακό μανδύα ΟΛΟΚΑΙΝΟ Οι πρόσφατες ολοκαινικές αποθέσεις αποτελούν υλικά, τα οποία επικάθονται ασύμφωνα στις πλειο-πλειστοκαινικές αποθέσεις και καλύπτουν σημαντική έκταση επιφανειακά (Σχ. 2). ΥΠΟΜΝΗΜΑ Σχ. 2 Απόσπασμα γεωλογικού χάρτη και υπόμνημα της τάφρου Κόρινθου - Πάτρας(από T.Doutsos and G Poulimenos, 1992). 12

13 Διακρίνονται στις εξής παρακάτω ενότητες : Προϊόντα κατολισθήσεων. Σ αυτά συμπεριλαμβάνονται τα υλικά πρόσφατων κατολισθήσεων (LS) και παλαιών (LM) κατολισθήσεων. Τα υλικά των πρόσφατων κατολισθήσεων αφορούν κυρίως πρόσφατες αστοχίες στα υφιστάμενα τεχνητά πρανή της Ν.Ε.Ο. Κορηματικά υλικά. Σ αυτά περιλαμβάνονται τα κορήματα (SC) και τα αργιλικά κορήματα (SM), τα οποία επικάθονται συνήθως σε επικλινές ανάγλυφο. Επίσης, συμπεριλαμβάνονται οι κώνοι κορημάτων (CS) και ο ελουβιακός μανδύας (EL), σχηματισμοί οι οποίοι επικάθονται συνήθως σε ήπιο σχετικά ανάγλυφο. Αλλουβιακές αποθέσεις. Σ αυτές συμπεριλαμβάνονται οι αποθέσεις κοίτης (RD), οι οποίες συναντώνται στις κοίτες των χειμάρρων, ρεμάτων και ποταμών της περιοχής καθώς επίσης και οι αλλουβιακές αποθέσεις (AL), οι οποίες καλύπτουν τις πεδινές περιοχές ήπιου μορφολογικού ανάγλυφου ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ Ο Κορινθιακός κόλπος αποτελεί την κυριότερη εγκάρσια νεοτεκτονική δομή του Ελληνικού τόξου σε γενική διεύθυνση Α-Δ, η οποία χαρακτηρίζεται από την παράλληλη ανάπτυξη των ενεργών ρηγμάτων που οριοθετούν τις νότιες ακτές του κατά μήκος της βόρειας Πελοποννήσου και από την έντονη σεισμικότητα, η οποία παρατηρείται από την περιοχή της Κορίνθου ανατολικά έως την περιοχή Αιγίου- Πάτρας δυτικά. Τα κύρια ενεργά ρήγματα της τεκτονικής τάφρου του Κορινθιακού έχουν γενική διεύθυνση Α-Δ, είναι κανονικά ρήγματα με κλίση προς Βορρά η οποία κυμαίνεται από Στην ευρύτερη περιοχή της κατασκευής του έργου υπάρχει μια ρηξιγενής ζώνη, η οποία είναι ενεργή σεισμικά και είναι η ζώνη Διακοπτού- Πλατάνου. Αυτή η ζώνη διέρχεται σε απόσταση m κατάντη του άξονα του έργου και ένα μέρος της καλύπτεται από πρόσφατες αλλουβιακές αποθέσεις (Σχ. 3) ενώ το υπόλοιπο βρίσκεται στον υποθαλάσσιο χώρο. Είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι η ζώνη αυτή γειτνιάζει με την ενεργό ρηξιγενή ζώνη της Ελίκης, η οποία 13

14 συνδέεται με το σεισμό της 26/12/1861, μεγέθους 6.7 R όπου προκλήθηκαν σημαντικές καταστροφές και παρατηρήθηκαν εκτεταμένες παράκτιες ολισθήσεις με αποτέλεσμα να υποχωρήσει η ακτογραμμή κατά εκατοντάδες μέτρα και σε μήκος αρκετών χιλιομέτρων μεταξύ του Ακρ. Γύφτισσα και του Διακοφτού καθώς και με το ρήγμα του Αιγίου. Στο Σχ. 3 που ακολουθεί δίνεται τεκτονικός χάρτης της ευρύτερης περιοχής κατασκευής του έργου. Σχ. 3 Τεκτονικός χάρτης της περιοχής του Κορινθιακού κόλπου(κοκκάλας και Κουκουβέλας, 2005 ) (από Bulletin of Engineering Geology and the Environment (Volume 68, Number 2 / May, 2009). 14

15 Όσον αφορά στις υπόλοιπες τεκτονικές ασυνέχειες, οι οποίες απαντώνται στην στενότερη περιοχή του έργου, παρουσιάζουν δύο συζυγείς διευθύνσεις. Το κύριο σύστημα ρηγμάτων έχει διεύθυνση ΒΔ ΝΑ έως Β.ΒΔ Ν.ΝΑ με κλίση προς ΒΔ. Τα ρήγματα αυτά εκτιμάται ότι έχουν επιδράσει στις Πλειοπλειστοκαινικές αποθέσεις και πιθανά στη δημιουργία μιας κύριας συγκλινικής δομής στο κεντρικό τμήμα της περιοχής ενδιαφέροντος. Χαρακτηρίζονται ως πιθανά ενεργά κατά ΟΑΣΠ. Σύμφωνα με τις μετρήσεις που έγιναν σε διάφορες θέσεις στα κροκαλοπαγή (cg) και στις μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (mg) (στοιχεία από οριστική μελέτη του έργου) προκύπτει ότι η κλίση της στρώσης κυμαίνεται από 15 0 έως 40 0 προς τα ΒΔ έως Δ.ΒΔ μέχρι την Χ.Θ και στην συνέχεια διαφοροποιείται από προς ΒΑ τουλάχιστον μέχρι την Χ.Θ , οπότε στρέφεται πάλι προς τα Δ.ΒΔ. Σεισμολογικά η ευρύτερη περιοχή χαρακτηρίζεται από ιδιαίτερα μεγάλη σεισμική δράση κι έχει δώσει αρκετά μεγάλους σεισμούς και μάλιστα στο εγγύς παρελθόν. Με βάση το Ν.Ε.Α.Κ. (Απόφαση Δ17α/115/9/ΦΝ275 ΦΕΚ /8/2003), η χώρα υποδιαιρείται σε τρεις ζώνες σεισμικής επικινδυνότητας Ι, ΙΙ, ΙΙΙ τα όρια των οποίων καθορίζονται στο χάρτη σεισμικής επικινδυνότητας της Ελλάδας (Σχ. 4). Σχ. 4. Οι τρεις κατηγορίες ζωνών σεισμικής επικινδυνότητας στις οποίες χωρίσθηκε o Ελλαδικός χώρος σύμφωνα με την τελευταία τροποποίηση (ΦΕΚ Β 1154 / ). 15

16 Σε κάθε ζώνη σεισμικής επικινδυνότητας αντιστοιχεί μια τιμή σεισμικής επιτάχυνσης εδάφους Α =α g (g: επιτάχυνση βαρύτητας), σύμφωνα με τον παρακάτω πίνακα: Σεισμική επιτάχυνση εδάφους Ζώνη Σεισμικής Επικινδυνότητας II II III α Πίνακας 1.Τιμές σεισμικών επιταχύνσεων για κάθε ζώνη σεισμικής επικινδυνότητας. Οι τιμές των σεισμικών επιταχύνσεων εδάφους του παραπάνω πίνακα εκτιμώνται σύμφωνα με τα σεισμολογικά δεδομένα ότι έχουν πιθανότητα υπέρβασης 10% στα επόμενα 50 χρόνια. Σύμφωνα με τον Ν.Ε.Α.Κ., η ευρύτερη περιοχή ανήκει στη ζώνη ΙΙ. Στο Σχ. 5 διακρίνονται τα επίκεντρα στην ευρύτερη περιοχή του νομού Αχαΐας κατά την χρονική περίοδο Σχ. 5 Χάρτης επικέντρων στην ευρύτερη περιοχή του νομού Αχαΐας για την χρονική περίοδο γύρω από την περιοχή μελέτης. (από Σεισμολογικό Κέντρο Πανεπιστημίου Πατρών) 16

17 ΜΕΣΟ ΜΗΝΙΑΙΟ ΥΨΟΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙΣΜΑΤΩΝ ΓΙΑ ΤΑ ΕΤΗ (σε mm) ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΪΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ 2.4 ΥΔΡΟΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΑ ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙΣΜΑΤΑ Το κλίμα της περιοχής είναι εύκρατο με ξηρό θέρος. Η μηνιαία κατανομή των βροχοπτώσεων στην πλειονότητα των σταθμών παρουσιάζει μέγιστο τον Δεκέμβριο και τον Νοέμβριο και ελάχιστο τον Ιούλιο. Παρ όλα αυτά παρουσιάζεται μία τάση μετατόπισης της υγρής περιόδου προς τους εαρινούς μήνες με συνέπεια την απώλεια του διαθέσιμου νερού της ενεργής κατείσδυσης λόγω της αυξημένης εξατμισοδιαπνοής. Το ύψος βροχής αυξάνεται με το υψόμετρο με σχέση όχι κατ ανάγκη γραμμική. Η σχετική υγρασία παρουσιάζει την ίδια πορεία με αυτή των βροχοπτώσεων (Βουδούρης, 1995). Τα μηνιαία ύψη βροχόπτωσης για τα έτη που προέκυψαν από καταγραφές του μετεωρολογικού σταθμού Αιγίου και που η στατιστική τους επεξεργασία έγινε στο Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας, παρουσιάζονται στο διάγραμμα που ακολουθεί (Σχ. 6) και τα ετήσια ύψη βροχής για τα έτη παρουσιάζονται στο ιστόγραμμα του Σχ. 8 ενώ στο Σχ. 9 αναπαριστάνεται ο βροχομετρικός χάρτης της ευρύτερης περιοχής. 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 Σχ. 6 Διάγραμμα του μέσου ετήσιου ύψους ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων για την ευρύτερη περιοχή μελέτης 17

18 ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΕΤΗΣΙΟ ΥΨΟΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙΣΜΑΤΩΝ ΓΙΑ ΤΑ ΕΤΗ (mm) ΜΗΝΙΑΙΑ % ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΤΟΥ ΜΕΣΟΥ ΥΨΟΥΣ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗΣ ΓΙΑ ΤΑ ΕΤΗ , % 14,5 % 12,7 % 17,2 % 10,3 % 10,5 % 3,3 % 1,1 % 0,6 % 1,5 % 3,8 % 7,6 % ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΪΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ Σχ. 7 Μηνιαία επί τις εκατό κατανομή του μέσου ύψους βροχόπτωσης για την ευρύτερη περιοχή μελέτης 1200,0 1000,0 800,0 600,0 400,0 200,0 0,0 Σχ. 8 Ιστόγραμμα των ετήσιων υψών βροχής για τα έτη

19 Σχ. 9 Βροχομετρικός χάρτης της ευρύτερης περιοχής (από Νίκας 2003) ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Οι ημερήσιες και εποχικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας σε συνδυασμό με τις μεταβολές της υγρασίας έχουν σαν αποτέλεσμα τη μείωση του συντελεστή συνοχής των υλικών. Να σημειωθεί ότι η θερμοκρασία δεν επηρέασε τόσο πολύ τα συγκεκριμένα δείγματα μιας και πρόκειται για υπόγειο έργο και οι θερμοκρασιακές μεταβολές είναι μικρές και δεν έχουν σαν αποτέλεσμα τη μεγάλη μείωση του συντελεστή συνοχής των υλικών εν αντιθέσει με αντίστοιχους γεωλογικούς σχηματισμούς που μπορεί να εκτίθενται στο ύπαιθρο. Παρακάτω στο διαγράμματα που παρατίθεται (Σχ. 10), παρουσιάζονται οι μέσες μέγιστες και οι μέσες ελάχιστες μηνιαίες θερμοκρασίες που προέκυψαν από 19

20 καταγραφές μετεωρολογικών σταθμών της ευρύτερης περιοχής κατά την περίοδο και που η στατιστική τους επεξεργασία έγινε στο Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας. Επιπλέον στο Σχ. 11 παρατίθεται το ιστόγραμμα των μέσων ετήσιων θερμοκρασιών για την αντίστοιχη περίοδο. Σχ. 10 Μέσες μέγιστες και μέσες ελάχιστες μηνιαίες θερμοκρασίες που αφορούν την ευρύτερη περιοχή μελέτης. Σχ. 11 Ετήσια μέση θερμοκρασία που αφορά την ευρύτερη περιοχή μελέτης για τα έτη

21 2.5 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΔΑΦΟΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ ΓΕΝΙΚΑ Στα πλαίσια της γεωλογικής γεωτεχνικής αξιολόγησης συγκεντρώθηκαν, καταγράφηκαν οι υφιστάμενες ερευνητικές γεωτρήσεις, που εκπονήθηκαν σε όλες τις φάσεις ερευνών του έργου καθώς και για διάφορα άλλα τεχνικά έργα στην ευρύτερη περιοχή. Συνολικά καταγράφηκαν 27 ερευνητικές γεωτρήσεις ενώ περιγράφεται η ταξινόμηση των εδαφικών σχηματισμών όπως έχει προκύψει από τα στοιχεία της οριστικής μελέτης του έργου ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ Τα τεχνικογεωλογικά χαρακτηριστικά των σχηματισμών (Πιν. 2) καθώς και η διάκριση των γεωλογικών σχηματισμών που απαντώνται τόσο στην στενότερη περιοχή του έργου όσο και στην ευρύτερη, συνοψίζονται παρακάτω και διακρίνονται ανάλογα με την λιθολογική τους σύσταση, τη θέση τους ως προς το υπόβαθρο στο οποίο επικάθονται (αφού πρόκειται κυρίως για μεταλπικούς σχηματισμούς) και την φυσικομηχανική τους συμπεριφορά και διακρίνονται σε επτά (7) ενότητες. Στον παρακάτω πίνακα δίνονται συμπληρωματικά στοιχεία σχετικά με διάφορες επιμέρους παραμέτρους (αποσαθρωσιμότητα, διαπερατότητα, εκσκαψιμότητα κ.λ.π. Πιν. 2 Τεχνικογεωλογικά χαρακτηριστικά των σχηματισμών (στοιχεία από οριστική μελέτη του έργου). 21

22 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Υλικά πρόσφατων κατολισθήσεων (LS) Υλικά παλαιών κατολισθήσεων (LM) Υλικά πρόσφατων κατολισθήσεων (LS). Αποτελούν χαλαρά, ετερογενή υλικά, τα οποία προέρχονται από πρόσφατες κατολισθητικές κινήσεις και κυρίως από αστοχίες στα τεχνητά πρανή της υφιστάμενης Ν.Ε.Ο. Συνίστανται από αργιλομαργαϊκά υλικά και περιέχουν διάσπαρτους λίθους ή/και ογκόλιθους κροκαλοπαγών στη μάζα τους. Το χρώμα τους είναι καστανό και έχουν γενικά μικρό πάχος. Υλικά παλαιών κατολισθήσεων (LΜ). Αποτελούν σχετικά χαλαρά έως μέτρια συνεκτικά υλικά, τα οποία προέρχονται από την εκδήλωση παλαιοτέρων κατολισθήσεων. Έχουν αργιλομαργαϊκή σύσταση και κατά τόπους κροκάλες, λίθους, και ογκόλιθους κροκαλοπαγών. Χαρακτηρίζονται από έντονη ανομοιομορφία και κυμαινόμενη συνεκτικότητα. Έχουν χρώμα καστανό έως κοκκινοκάστανο. Τα υλικά αυτά δεν συναντήθηκανκατά την φάση κατασκευής του έργου. ΕΝΟΤΗΤΑ 2 Κορήματα (SC) Αργιλικά κορήματα (SM) Κώνοι κορημάτων (CS) Ελουβιακός μανδύας (EL) Κορήματα (SC). Τα υλικά αυτά προέρχονται κυρίως από την αποσαθρωση των συνεκτικών κροκαλοπαγών. Έχουν αργιλοχαλικώδη σύσταση με άργιλο καιδιάσπαρτες λατύπες ή κροκάλες. Ενώ το χρώμα τους είναι καστανό έως καστανοκόκκινο. Πρόκειται για υλικά με μέτρια συνεκτικότητα και δεν συναντήθηκαν κατά την φάση κατασκευής του έργου. Αργιλικά κορήματα (SM). Τα υλικά αυτά προέρχονται κυρίως από την αποσάθρωση των μαργαϊκών σχηματισμών και έχουν αργιλική σύσταση με μικρή περιεκτικότητα 22

23 σε αδρόκοκκα υλικά. Το πάχος τους κυμαίνεται από 5 10 m. Συναντώνται κατά θέσεις στην σήραγγα αλλά και στην είσοδό της. Κώνοι κορημάτων (CS). Αποτελούν αποθέσεις, οι οποίες καλύπτουν περιοχές με χαρακτηριστικά ήπια μορφολογία. Είναι ετερογενή υλικά και χαρακτηρίζονται από την παρουσία μικτών φάσεων. Συνίστανται από εναλλαγές αργίλων και αργιλοχαλικωδών στρώσεων. Το πάχος τους είναι της τάξης των 30 40m. Έχουν σχετικά συνεκτική δομή και συναντώνται κατά την έξοδο της σήραγγας. Ελουβιακός μανδύας (EL). Πρόκειται για χαλαρό εδαφικό μανδύα αποσάθρωσης και η σύστασή του εξαρτάται από τα υποκείμενα υλικά από τα οποία προέρχεται. Στην στενότερη περιοχή η σύστασή του είναι αργιλοχαλικώδης έως αργιλική. Το πάχος του είναι της τάξης των 2 m. και απαντάται στο στόμιο της εξόδου της σήραγγας και έχει πτωχά μηχανικά χαρακτηριστικά. ΕΝΟΤΗΤΑ 3 Αλλουβιακές αποθέσεις (AL) Πρόκειται για πρόσφατες αποθέσεις, αργιλικής έως αργιλοχαλικώδους σύστασης καστανοκόκκινου χρώματος με διάσπαρτες κροκάλες και έχουν χαλαρή δομή ενώ δεν συναντήθηκαν κατά την προχώρηση της σήραγγας. ΕΝΟΤΗΤΑ 4 Αποθέσεις κοίτης (RD) Είναι ασύνδετα υλικά, τα οποία απαντώνται σε κοίτες χειμάρρων και ρεμάτων. Στο μεγαλύτερό τους ποσοστό αποτελούνται από κροκάλες και κατά θέσεις από φακοειδείς ενστρώσεις άμμων ή αργιλοιλύων με σχετικά μικρό πάχος ενώ δεν συναντήθηκαν κατά την προχώρηση της σήραγγας. ΕΝΟΤΗΤΑ 5 Μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (mg) Πρόκειται για σχηματισμό που απαντάται σχεδόν σε όλο το μήκος της σήραγγας, Συνίσταται από εναλλαγές μαργαϊκών οριζόντων, κυρίως αργιλικής σύστασης με ενστρώσεις μέτρια συνεκτικών πολύμικτων κροκαλοπαγών, 23

24 καστανογκρί χρώματος. Το συνδετικό υλικό είναι μαργαϊκής σύστασης. Οι ενστρώσεις και οι ορίζοντες έχουν φακοειδή μορφή κυμαινόμενου πάχους ενώ από τεχνικογεωλογικής συμπεριφοράς πρόκεινται για ανομοιόμορφους σχηματισμούς και η οποία εξαρτάται από την επικράτηση της χαλικώδους ή αργιλικής φάσης. ΕΝΟΤΗΤΑ 6 Υλικά αναβαθμίδων (MT) Πρόκειται για πολύμικτα κροκαλοπαγή με ψαμμιτικό ή ασβεστιτικό συνδετικό υλικό και κατά θέσεις περιέχουν ενστρώσεις στιφρών αργίλων και άμμων. Είναι καλά συγκολλημένα με πάχος 2 10 m. Καλύπτουν σχεδόν όλη την περιοχή του οικισμού της Τράπεζας και δεν συναντήθηκαν κατά την προχώρηση της σήραγγας. ΕΝΟΤΗΤΑ 7 Κροκαλοπαγή (cg) Πρόκειται για καλά συγκολλημένα πολύμικτα κροκαλοπαγή, με ψαμμιτικό ή ψαμμιτικομαργαϊκό συνδετικό υλικό. Σπανιότερα απαντώνται ενστρώσεις στιφρών αργίλων και χαλαρών ψαμμιτών. Πρόκειται για υλικά που παρουσιάζουν γενικά βραχώδη συμπεριφορά και απαντώνται κατά μήκος του κεντρικού τμήματος της σήραγγας. 2.6 ΥΔΡΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ Η διερεύνηση των υδρογεωλογικών συνθηκών της περιοχής μελέτης γίνεται προκειμένου να εντοπισθούν πιθανά προβλήματα στο υπο κατασκευή έργο λόγω δράσης του υπογείου νερού καθώς επίσης και να εντοπισθεί, εάν υπάρχει αξιόλογη υδροφορία στην περιοχή που χρήζει προστασίας. Οι γεωλογικοί σχηματισμοί που απαντώνται στην περιοχή του έργου παρουσιάζουν την ακόλουθη υδρολιθολογική συμπεριφορά. Η ταξινόμηση των γεωλογικών σχηματισμών ως προς την κατηγορία του συντελεστή διαπερατότητας k έγινε με 24

25 βάση την ταξινόμηση κατά Terzaghi and Peck (1967) και παρουσιάζεται στον Πιν. 3 που ακολουθεί. ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ k (m / sec) ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ 10-3 k ΥΨΗΛΗ 10-5 k < 10-3 ΜΕΤΡΙΑ 10-7 k < 10-5 ΧΑΜΗΛΗ 10-9 k < 10-7 ΠΟΛΥ ΧΑΜΗΛΗ k < 10-9 ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΑΔΙΑΠΕΡΑΤΟΣ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ Πιν. 3 Κατηγορίες Συντελεστών Διαπερατότητας κατά Terzaghi and Peck (1967). Η ταξινόμηση των γεωλογικών σχηματισμών στις κατηγορίες αυτές έγινε κατ εκτίμηση σύμφωνα με υδρογεωλογικά κριτήρια, συναξιολογώντας επίσης και τα αποτελέσματα των επί τόπου δοκιμών διαπερατότητας Maag που εκτελέσθηκαν στις ερευνητικές γεωτρήσεις. Διακρίνονται τρεις βασικές κατηγορίες : A) Διαπερατοί σχηματισμοί Σ αυτούς διακρίνονται : [Α1] Οι πορώδεις σχηματισμοί στους οποίους η κυκλοφορία του νερού γίνεται μέσω του πρωτογενούς πορώδους τους. Διακρίνονται : [A1.1] Σχηματισμοί μέτριας έως χαμηλής διαπερατότητας (10-7 k < 10-3 m / sec). Κατατάσσονται οι αποθέσεις κοίτης χειμάρρων (RD), οι αλλουβιακές αποθέσεις (AL), τα υλικά αναβαθμίδων (MT) και τα κροκαλοπαγή (cg). Από τους ανωτέρω σχηματισμούς στις αλλουβιακές αποθέσεις αναμένεται να αναπτύσσονται υδροφόροι ορίζοντες, το δυναμικό των οποίων εξαρτάται από το ποσοστό συμμετοχής της αδρόκοκκης φάσης και το πάχος της. Η υδροφορία αυτή δεν 25

26 απασχολεί το τεχνικό αυτό έργο καθώς δεν φιλοξενείται σε αυτούς τους σχηματισμούς. Στα υλικά αναβαθμίδων (MT) δεν διαπιστώθηκε γενικά η ανάπτυξη υδροφόρων οριζόντων, τουλάχιστον στην περιοχή, όπου αυτά επικάθωνται στα αντίστοιχης διαπερατότητας κροκαλοπαγή (cg). Στην περιοχή, όπου τα υλικά αναβαθμίδων είναι υπερκείμενα παρουσιάζουν μικρότερη διαπερατότητα, είναι πιθανό, κυρίως μετά από έντονες βροχοπτώσεις να γίνεται κυκλοφορία νερού στην διεπιφάνεια και ίσως μερική εκτόνωση του νερού υπερπλήρωσης με τη μορφή μικροπηγών. Στα κροκαλοπαγή (cg) αναπτύσσεται υδροφόρος ορίζοντας μέτριας δυναμικότητας. Β) Ημιδιαπερατοί σχηματισμοί Σ αυτούς διακρίνονται : [Β1] Πορώδεις σχηματισμοί [Β1.1] Σχηματισμοί χαμηλής έως πολύ χαμηλής διαπερατότητας (10-9 k < 10-5 m/sec). Κατατάσσονται τα υλικά πρόσφατων (LS) και παλαιών κατολισθήσεων (LM), τα κορήματα (SC), τα αργιλικά κορήματα (SM) οι κώνοι κορημάτων (SC), ο ελουβιακός μανδύας (EL) και οι μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (mg). Από τους ανωτέρω σχηματισμούς στα κορηματικά υλικά αναμένεται περιορισμένη κυκλοφορία νερού λόγω της χαλαρής δομής τους και κυρίως όταν υπέρκεινται σε σχετικά μικρότερης διαπερατότητας σχηματισμούς όπως είναι οι μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών. Στις μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών, λόγω της συχνής εναλλαγής διαπερατών και αδιαπέρατων φάσεων υπήρχε η ανάπτυξη εκλεκτικών υδροφόρων οριζόντων, μικρής έως ασήμαντης δυναμικότητας, οι οποίοι παίζουν σημαντικό ρόλο στην ευστάθεια του έργου. Οι υδροφόροι αυτοί ορίζοντες μπορεί να είναι επικρεμάμενοι ή ακόμα εγκλωβισμένοι σε φακοειδείς ενστρώσεις. Στους Πιν. 4 και 5 που ακολουθούν δίνονται οι μετρήσεις στάθμης, που πραγματοποιήθηκαν στις ερευνητικές γεωτρήσεις πριν την κατασκευή του έργου και 26

27 τα απόλυτα υψόμετρά τους καθώς και όσες μετρήσεις στάθμης ήταν διαθέσιμες από παλαιότερες μελέτες είτε σε ερευνητικές γεωτρήσεις, είτε σε υδρογεωτρήσεις. Επίσης, στα πλαίσια της εξέτασης του υδρογεωλογικού καθεστώτος στην περιοχή ενδιαφέροντος αξιολογήθηκαν, όσα στοιχεία συγκεντρώθηκαν από επί τόπου πληροφορίες σχετικά με την κατασκευή και λειτουργία υδρογεωτρήσεων. Πιν. 4 Μέτρηση στάθμης υδροφόρου ορίζοντα 27

28 Πιν. 5 Απόλυτα υψόμετρα στάθμης υδροφόρου ορίζοντα. Από την συγκεντρωτική αξιολόγηση προκύπτουν τα εξής σχετικά με τα υπόγεια νερά κατά μήκος της σήραγγας. X. Θ X.Θ Στο αρχικό τμήμα σύμφωνα με τα στοιχεία της γεώτρησης ΓΣ1 παρατηρείται μεγάλη διακύμανση στις μετρηθείσες στάθμες. Οι αρχικές μετρήσεις (5/01) βρίσκονται σχεδόν στον πυθμένα της γεώτρησης και εκτιμάται ότι δεν αφορούν στάθμη υδροφόρου ορίζοντα, άλλα νερά κατακράτησης της γεώτρησης. Η επόμενη μέτρηση (10/01) βρίσκεται σχεδόν στην επαφή των χαλαρών εδαφικών υλικών και πιθανά να έχει γίνει μετά από βροχοπτώσεις. 28

29 Στη συνέχεια στο υπόλοιπο τμήμα, όπου η σήραγγα διανοίγεται στις μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών, σύμφωνα με τα στοιχεία της γεώτρησης Γ 19 αλλά και από την αναμενόμενη υδρογεωλογική συμπεριφορά του σχηματισμού, εκτιμάται ότι διαμορφώνονται επικρεμάμενοι ή/και εγκλωβισμένοι υδροφόροι ορίζοντες κυρίως στις αδρόκοκκες φάσεις των μαργών με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (mg.g), οι οποίες έχουν εκλεκτική κυκλοφορία. Η τροφοδοσία των υδροφόρων αυτών οριζόντων γίνεται από τα όμβρια ύδατα και ιδιαιτέρως μετά από έντονες βροχοπτώσεις, όπως φαίνεται και από την μεγάλη διακύμανση των τιμών της στάθμης μεταξύ Σεπτεμβρίου και Οκτωβρίου. Ιδιαίτερο ρόλο στην διακύμανση της τροφοδοσίας τους εκτιμάται ότι παίζουν οι υπερκείμενες, διαπερατές θαλάσσιες αναβαθμίδες. Η δυναμικότητα αυτών των υδροφόρων είναι μικρή της τάξης των μερικών κυβικών ανά ώρα. X.Θ X.Θ Στο τμήμα αυτό, στο οποίο θα συναντηθούν σχεδόν αποκλειστικά τα κροκαλοπαγή (cg), σύμφωνα με τα στοιχεία των γεωτρήσεων Γ20, ΓΔ6 (κύρια σήραγγα) και ΓΔ1 (σήραγγα διαφυγής, ΣΔ1), οι οποίες δεν παρουσιάζουν στάθμη νερού αρκετό χρόνο μετά το πέρας τους, εκτιμάται ότι ο υδροφόρος ορίζοντας των κροκαλοπαγών διαμορφώνεται κάτω από το επίπεδο της ερυθράς.στο τμήμα αυτό καταγράφηκαν δύο υδρογεωτρήσεις. Η FI (ιδιωτική) ανάντη της Χ.Θ σε απόσταση 250 m και η F76 (κοινοτική) ανάντη της Χ.Θ σε απόσταση 350 m. Οι υδρογεωτρήσεις αυτές εκμεταλλεύονται τον υδροφορέα των κροκαλοπαγών αλλά και των υποκείμενων μαργών με ενστρώσεις κροκαλοπαγών. Αξιόπιστα στοιχεία υπάρχουν για την Ρ76 σύμφωνα με τα οποία το πάχος των κροκαλοπαγών (cg) είναι 60 m και υποκείμενα βρίσκονται οι μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (mg) μέχρι το βάθος των 140 m, η στάθμη του υδροφόρου ορίζοντα διαμορφώνεται στα 52 m (μέτρηση 2/96) δηλαδή σε απόλυτο υψόμετρο των +84 m και η παροχή της είναι της τάξης των 15 m 3/ H. Συνδυάζοντας τα στοιχεία της γεώτρησης ΓΔ6, η οποία μέχρι το απόλυτο υψόμετρο +65 m δεν έχει στάθμη, το γεγονός ότι δεν παρατηρούνται στα κατάντη πρανή πηγές και επομένως η εκφόρτιση των κροκαλοπαγών γίνεται στη θάλασσα, ο υδροφόρος 29

30 ορίζοντας διαμορφώνεται σε βάθος της τάξης των 10 m κάτω από την ερυθρά. Θεωρείται μικρή πιθανότητα η άνοδος της στάθμης μέχρι το επίπεδο της ερυθράς μετά από έντονες βροχοπτώσεις. Κατά την διάνοιξη της σήραγγας στο τμήμα αυτό συναντήθηκαν κατά θέσεις περιορισμένες διηθήσεις από ασθενείς υδροφόρους ορίζοντες που διαμορφωνόντουσαν στην επαφή με αργιλικούς ορίζοντες, οι οποίοι βρίσκονταν στη μάζα των κροκαλοπαγών. X.Θ X.Θ Στο τμήμα αυτό, το οποίο διανοίχθηκε σε εναλλαγές μάργων με ενστρώσεις κροκαλοπαγών, σύμφωνα με τα στοιχεία των γεωτρήσεων Γ22, Γ23 (κύρια σήραγγα) και ΓΔ2 (σήραγγα διαφυγής ΣΔ2) έχουν μετρηθεί στάθμες, οι οποίες διαμορφώνονται σε απόλυτα υψόμετρα +49,10 m, +81,41 m, +47,54 m αντίστοιχα, ενώ στη ΓΔ3 (σήραγγα διαφυγής) δεν διαμορφώνεται στάθμη. Τα ανωτέρω στοιχεία δεν είναι απόλυτα συγκρίσιμα μεταξύ τους, εφόσον οι μετρήσεις αυτές αφορούν σε μικρό χρονικό διάστημα μετά το πέρας των γεωτρήσεων και πιθανά δεν έχει παρέλθει ο απαραίτητος χρόνος για την εξισορρόπηση της στάθμης. Αυτό είναι πολύ εύλογο κυρίως σε μικρής διαπερατότητας σχηματισμούς. Στο τμήμα αυτό δεν διαμορφώνεται ενιαίος υδροφόρος ορίζοντας και αναμένεται, όπως αντίστοιχα και στο πρώτο τμήμα, η διαμόρφωση επικρεμάμενων και εκλεκτικών υδροφόρων οριζόντων πολύ μικρής δυναμικότητας. Στην διαμόρφωση τέτοιων υδρογεωλογικών συνθηκών συνηγορούν και τα στοιχεία των γεωτρήσεων Γ1 και Γ2 (ερευνητικές γεωτρήσεις για άλλο έργο, ανάντη της ΝΕΟ), όπου στη Γ1 διαμορφώνεται στάθμη σε μεγάλο απόλυτο υψόμετρο +111,701 m, ενώ η Γ2 είναι ξηρή. X.Θ X.Θ Στην περιοχή εξόδου της σήραγγας σύμφωνα με τα στοιχεία των γεωτρήσεων ΓΣ2, ΔΝ1 και ΔΝ2, εκτιμάται ότι διαμορφώνεται ενιαίος υδροφόρος ορίζοντας στους 30

31 κώνους κορημάτων και στις αλλουβιακές αποθέσεις σε βάθος 8-10 m από την επιφάνεια του εδάφους, μικρής εκτιμώμενης δυναμικότητας. Όσο αφορά στη γεώτρηση Γ24 δεν μπορεί να εξαχθεί ασφαλές συμπέρασμα, εφόσον η μετρηθείσα στάθμη στα 25 m την ξηρή περίοδο (10/01) είναι υψηλότερη από την αντίστοιχη της υγρής περιόδου. (29,5 m, τελευταία πρωινή, 4/01). 3. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΡΑ ΑΝΤΙΣΤΗΡΙΞΗΣ 3.1 ΓΕΝΙΚΑ Λόγω της φύσης των υλικών ήταν απαραίτητη η χρήση δοκών προπορείας, αγκυρίων προπορείας και όλων των μέσων προσωρινής αντιστήριξης (πλαίσια, εκτοξευόμενο σκυρόδεμα, αγκύρια, πλέγμα) και όπου υπήρξε αυξημένη υδροφορία χρήση μεμβρανών και συστηματικές αποστραγγιστικές οπές τα οποία παρατίθενται παρακάτω: Δοκοί προπορείας: Η τοποθέτηση δοκών προπορείας (forepoling) γίνεται σε περιπτώσεις ασταθών συνθηκών της βραχομάζας όπως σε περιπτώσεις χαμηλών υπερκείμενων, δυσμενών γεωλογικών συνθηκών κ.α. Κατά την τεχνική αυτή τοποθετούνται σωλήνες μήκους12 m στην περιφέρεια διατομής (σαν ομπρέλα) που πληρώνονται με τσιμεντένεμα. Η τοποθέτηση των διαδοχικών ομπρελών γίνεται με αλληλοεπικάλυψη της τάξης των 4 m. Η διάταξη, η αλληλοεπικάλυψη και τα γεωμετρικά στοιχεία των δοκών προπορείας (μήκος, διάμετρος) εξαρτώνται από την ποιότητα της βραχομάζας και τις γενικότερες γεωλογικές συνθήκες. Μεταλλικά πλαίσια υποστήριξης: Στη συνέχεια τοποθετούνται τα μεταλλικά πλαίσια τα οποία υπάγονται στα παθητικά μέτρα υποστήριξης δηλαδή στα μέτρα που αναλαμβάνουν φορτία μετά την εκδήλωση των μετακινήσεων. Τα μεταλλικά πλαίσια διαιρούνται σε εύκαμπτα και άκαμπτα ενώ θεωρούνται αποτελεσματικά σε συνθήκες υψηλών τάσεων και έντονα παραμορφωμένων πετρωμάτων. Αποτελούνται από πέντε τμήματα και τοποθετούνται με τη βοήθεια ανυψωτικού μηχανήματος. Και μεταξύ των πλαισίων στο κενό χώρο τοποθετήθηκε εκτοξευμένο σκυρόδεμα. Αυτοδιατρούμενα αγκύρια εδάφους (self-drilling bolts): Λόγω της φύσης του εδάφους, η οποία καθιστά δυσχερή τη δημιουργία ανοικτών διατρημάτων, θα 31

32 χρησιμοποιηθούν για τις προβλεπόμενες αγκυρώσεις στις κατηγορίες C και D αυτοδιατρούμενα αγκύρια, επιτρεπόμενου φορτίου 300ΚΝ, και μήκους 6m. Η ποιότητα του χάλυβα και η διάμετρος των αγκυρίων για το παραπάνω επιτρεπόμενο φορτίο θα είναι σύμφωνες προς τις οδηγίες και τα πιστοποιητικά του προμηθευτή. Οι ακριβείς τύποι και οι θέσεις εφαρμογής των εν λόγω ηλώσεων παρουσιάζονται λεπτομερώς στα σχέδια των τυπικών διατομών εκσκαφής και άμεσης υποστήριξης της σήραγγας ανά κατηγορία εδάφους που συνοδεύουν τη μελέτη. Η διάτρηση θα γίνει με κλασσικά διατρητικά φορεία κατακόρυφης ή κεκλιμένης διάτρησης. Η ενεμάτωση των αγκυρίων θα γίνει μέσω της κεντρικής διαμήκους οπής του στελέχους. Εκτοξευόμενο σκυρόδεμα (shotcrete) : Χρησιμοποιείται για σκυροδέματα που συνίστανται από τσιμέντο, νερό και λεπτόκκοκα αδρανή (συνήθως έως 10mm) τα οποία εφαρμόζονται με εκτόξευση (με τη βοήθεια πεπιεσμένου αέρα). Στόχος της χρήσης του εκτοξευόμενου σκυροδέματος είναι η άμεση συγκράτηση μικρών τεμαχών που μπορεί να αποκολληθούν από τα τοιχώματα κατά τη διάνοιξη, αλλά και συμβολή του μαζί με τα υπόλοιπα μέτρα υποστήριξης στην ολική ευστάθεια των τοιχωμάτων. Το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα παρασκευάζονται είτε ως ξηρό μείγμα (dry mix) με προσθήκη νερού στο στόμιο εκτοξεύσεως είτε ως υγρό μείγμα (wet mix) όπου η ανάμειξη με το νερό γίνεται στον αναδευτήρα κατά την παρασκευή του μείγματος. Το υγρό μείγμα χρησιμοποιείται συχνότερα στις περιπτώσεις κατανάλωσης εκτοξευόμενου σκυροδέματος με μεγάλες ποσότητες. Κατά την παρασκευή εκτοξευόμενου σκυροδέματος η αναλογία ανάμιξης είναι η εξής (για την παραγωγή ενός κυβικού μέτρου βάρους kg): Τσιμέντο: kg Αδρανή (διάσταση κόκκου έως 10 mm), kg Παιπάλη πυριτίου (micro-silica): kg Επιταχυντής πήξεως: kg Νερό: kg 32

33 3.2 ΜΕΤΩΠΟ ΕΙΣΟΔΟΥ Το μέτωπο εισόδου της σήραγγας Τράπεζας διαμορφώνεται σε αργιλικά κορήματα, αργιλοχαλικώδους σύστασης (SMgc), τα οποία υπέρκεινται στις μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (mg,), οι οποίες στη θέση αυτή χαρακτηρίζονται από συχνές εναλλαγές αργίλικών και χαλικωδών στρώσεων. Για την διαμόρφωση του μετώπου απαιτήθηκε η χρήση δοκών προπορείας και άμεση εφαρμογή ισχυρών μέτρων προσωρινής υποστήριξης. Το υπερκείμενο πρανές του μετώπου, το οποίο διαμορφώθηκε επίσης στα αργιλικά κορήματα σχεδιάσθηκε με ήπια κλίση 2:3 έως 1:1. Για τα μόνιμα πρανή που διανοίγονται στο σχηματισμό αυτό προβλέφθηκαν μέτρα αντιδιαβρωτικής προστασίας. Στην περιοχή διαμόρφωσης του Cut & Cover συναντήθηκαν σχεδόν αποκλειστικά τα κορηματικά υλικά. Στο αριστερό πρανές εκσκαφής κατασκευάστηκαν συστοιχίες πασσάλων. Τα προσωρινά πρανή εκσκαφής σχεδιάστηκαν με πιο απότομες κλίσεις από 1:1, ενώ απαιτήθηκαν πρόσθετα μέτρα προστασίας. Σχετικά με τα υπόγεια νερά, όπως έχει ήδη αναφερθεί στο κεφάλαιο της υδρογεωλογίας, σύμφωνα με τα στοιχεία της γεώτρησης ΓΣ1, όπου παρατηρείται μεγάλη διακύμανση στις μετρηθείσες στάθμες, υπήρχαν ορισμένα προβλήματα, τα οποία αφορούσαν σε διαμόρφωση εποχιακού υδροφόρου ορίζοντα στα κορηματικά υλικά μετά από έντονες βροχοπτώσεις. Ο υδροφόρος αυτός ορίζοντας διαμορφώνει στάθμη σχεδόν στο επίπεδο εκσκαφής έτσι προβλέφθηκαν μέτρα για την αποστράγγιση του. Επίσης κατασκευάστηκε τάφρος οφρύος στα μόνιμα πρανή προκειμένου να παρεμποδίζεται η διήθηση των ομβρίων στα εδαφικά υλικά. 3.3 ΔΙΑΔΡΟΜΗ ΣΗΡΑΓΓΑΣ Τμήμα από Χ.Θ έως Χ.Θ Λίθολογία: Το τμήμα αυτό διανοίγεται κυρίως σε μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (mg) με εναλλαγές αργιλικών και χαλικωδών στρώσεων. Με βάση 33

34 την αξιολόγηση των στοιχείων των υφιστάμενων ερευνητικών γεωτρήσεων και όπου αυτό ήταν δυνατό, έγινε λιθολογική διαφοροποίηση των επί μέρους φάσεων. Στα τμήματα μεταξύ των Χ.Θ Χ.Θ , Χ.Θ Χ.Θ , Χ.Θ Χ.Θ επικράτησε η χαλικώδης φάση (mg.g). Επίσης περί τις Χ.Θ , Χ.Θ και Χ.Θ υπήρξε παρουσία ρηξιγενών ζωνών. Τεχνικογεωλογικά προβλήματα: Κατά την διάνοιξη του υπόγειου έργου και την διαμόρφωση των μετώπων εκσκαφής, υπήρξαν προβλήματα ευστάθειας στα τμήματα, όπου υπερτερούν τα αδρόκοκκα υλικά και ιδιαίτερα όταν αυτά συναντώνταν στην οροφή της σήραγγας. Κατά θέσεις ήταν υποχρεωτική η χρήση αγκυρίων προπορείας. Επίσης σ' αυτές τις περιπτώσεις υπήρξαν υπερεκσκαφές, περιορισμένης έκτασης. Γι αυτό τον λόγο έγινε άμεση εφαρμογή του εκτοξευόμενου σκυροδέματος και των υπόλοιπων μέτρων προσωρινής αντιστήριξης. Στις θέσεις όπου υπήρξαν ρηξιγενείς ζώνες και όπου τα υλικά αναμένεται να είναι διαταραγμένα απαιτήθηκαν αυξημένα μέτρα προσωρινής υποστήλωσης. Ιδιαίτερη προσοχή απαιτήθηκε στο τμήμα αυτό με την διαμόρφωση επικρεμάμενων ή/και εγκλωβισμένων υδροφόρων οριζόντων κυρίως στις αδρόκοκκες φάσεις των μαργών με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (mg.g), στις οποίες γίνεται εκλεκτική κυκλοφορία και κυρίως μετά από έντονες βροχοπτώσεις. Έτσι έγιναν συστηματικές αποστραγγιστικές οπές τουλάχιστον μέχρι την Χ.Θ Επίσης, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι στο τμήμα αυτό η σήραγγα δεν λειτουργούσε αποστραγγιστικά, καθόσον το υψόμετρο της ερυθράς μειώνεται κατά την προχώρηση. Τμήμα από Χ.Θ έως Χ.Θ Λιθολογία: Στο τμήμα αυτό κατά το μεγαλύτερο μέρος.του διανοίγεται σε κροκαλοπαγή (cg). Προς το τέλος του τμήματος από Χ.Θ έως Χ.Θ εμφανίζονται εκ νέου οι υποκείμενες μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (mg). Περί τις Χ.Θ , Χ.Θ και Χ.Θ καταγράφηκε παρουσία ρηξιγενών ζωνών. 34

35 Τεχνικογεωλογικά προβλήματα: Κατά την διάνοιξη του υπόγειου έργου και την διαμόρφωση των μετώπων εκσκαφής μέχρι την Χ.Θ , υπήρξαν περιορισμένα προβλήματα ευστάθειας σε αμμώδεις ενστρώσεις, όταν αυτές συναντήθηκαν στην οροφή της σήραγγας. Σ' αυτή την περίπτωση υπήρξαν πολύ περιορισμένες υπερεκσκαφές με την μορφή μικροκαταπτώσεων και έτσι απαιτήθηκε η χρήση αγκυρίων προπορείας. Απαραίτητη θεωρήθηκε η άμεση εφαρμογή του εκτοξευόμενου σκυροδέματος και των υπόλοιπων μέτρων προσωρινής αντιστήριξης. Στο αρχικό τμήμα περί την Χ.Θ καθώς επίσης και στο τελευταίο τμήμα από Χ.Θ έως Χ.Θ , όπου η επαφή κροκαλοπαγών και μαργών με ενστρώσεις κροκαλοπαγών δεν ήταν επακριβώς καθορισμένη, υπήρξαν εντονότερα τεχνικογεωλογικά προβλήματα, λόγω της συνάντησης στην οροφή της σήραγγας των συνεκτικών κροκαλοπαγών και της αναμενόμενης κυκλοφορίας νερού στην διεπιφάνεια με τον υποκείμενο μαργαϊκό σχηματισμό, η οποία έχει συνδράμει στην απομείωση των μηχανικών χαρακτηριστικών των σχηματισμών. Σχετικά με τις ρηξιγενείς ζώνες ισχύουν όσα αναφέρθηκαν για το προηγούμενο τμήμα. Σχετικά με τα υπόγεια νερά, όπως έχει αναφερθεί και στο κεφάλαιο της υδρογεωλογίας, στο τμήμα μέχρι την Χ.Θ , σύμφωνα με τα υφιστάμενα στοιχεία, δεν συναντήθηκε ο υδροφόρος ορίζοντας των κροκαλοπαγών, ο οποίος διαμορφώνεται κάτω από την στάθμη της ερυθράς ενώ μικρή ήταν η πιθανότητα ανόδου της στάθμης μέχρι το επίπεδο της ερυθράς μετά από έντονες βροχοπτώσεις, κάτι που τελικά δεν διαπιστώθηκε. Οι περιορισμένες διηθήσεις από ασθενείς υδροφόρους ορίζοντες, που διαμορφώθηκαν στην επαφή με αργιλικούς ορίζοντες, οι οποίοι βρίσκονταν μέσα στη μάζα των κροκαλοπαγών αντιμετωπίστηκαν με σποραδικές αποστραγγιστικές οπές. Στο τμήμα από Χ.Θ έως Χ.Θ υπήρχαν αντίστοιχα προβλήματα κυρίως με επικρεμάμενους υδροφόρους ορίζοντες, όπως περιγράφηκε στο πρώτο τμήμα της σήραγγας. 35

36 Ιδιαίτερη προσοχή απαιτήθηκε στα τμήματα περί τις Χ.Θ και κυρίως περί τις Χ.Θ (με χαμηλά υπερκείμενα της τάξης των 10 m) και Χ.Θ , όπου επιφανειακά διέρχονται σημαντικά ρέματα. Ήταν αναμενόμενες κατά τους χειμερινούς μήνες διηθήσεις λόγω της δράσης των ρεμάτων αυτών γι αυτό απαιτήθηκαν ισχυρά μέτρα προσωρινής υποστύλωσης καθώς επίσης και συστηματικές αποστραγγιστικές οπές. Τμήμα από Χ.Θ έως Χ.Θ Λιθολογία: Το τμήμα αυτό διανοίχθηκε κυρίως σε μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (mg) με εναλλαγές αργιλικών και χαλικωδών στρώσεων. Με βάση την αξιολόγηση των στοιχείων των υφιστάμενων ερευνητικών γεωτρήσεων και όπου αυτό ήταν δυνατό, έγινε, λιθολογική διαφοροποίηση των επί μέρους φάσεων. Στα τμήματα μεταξύ των Χ.Θ Χ.Θ , Χ.Θ Χ.Θ , Χ.Θ Χ.Θ επικράτησε η χαλικώδης φάση (mg.g). Επίσης περί την Χ.Θ υπήρξε παρουσία ρηξιγενούς ζώνης. Τεχνικογεωλογικά προβλήματα: Τα τεχνικογεωλογικά προβλήματα στο τμήμα αυτό είναι αντίστοιχα με αυτά που περιγράφηκαν στο αρχικό τμήμα από έως Χ.Θ Σχετικά με τα υπόγεια νερά γενικά υπήρξαν σχετικά υψηλότερες υδροφορίες σε επικρεμάμενους ή/και εγκλωβισμένους υδροφόρους ορίζοντες, λόγω της μεγαλύτερης σχετικά συμμετοχής της αδρομερούς φάσης στο τμήμα αυτό. Θετικό στοιχείο είναι ότι η σήραγγα μπορεί να λειτουργήσει αποστραγγιστικά, καθόσον το υψόμετρο της ερυθράς μειώνεται προς το μέτωπο εξόδου. 3.4 ΜΕΤΩΠΟ ΕΞΟΔΟΥ Το μέτωπο εξόδου της σήραγγας Τράπεζας διαμορφώθηκε κυρίως σε μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (mg) οι οποίες στη θέση αυτή χαρακτηρίζονται από συχνές εναλλαγές αργιλικών χαλικωδών στρώσεων. Στο ανώτερο τμήμα συναντώνται μικρού πάχους κορηματικά υλικά, χαλικώδους σύστασης (CSgc). Για την διαμόρφωση του μετώπου απαιτήθηκε η χρήση δοκών και άμεση εφαρμογή των μέτρων προσωρινής υποστήριξης. Το υπερκείμενο πρανές του μετώπου, το οποίο 36

37 διαμορφώθηκε στα κορηματικά υλικά σχεδιάσθηκε με κλίση 2:3 έως 1:1 και λήφθηκαν μέτρα αντιδιαβρωτικής προστασίας. Στην περιοχή διαμόρφωσης του Cut &Cover συναντώνται επίσης οι ίδιοι σχηματισμοί με μεγαλύτερο σχετικά πάχος κορημάτων. Στα πρανή εκσκαφής κατασκευάστηκαν συστοιχίες πασσάλων. Τα προσωρινά πρανή εκσκαφής σχεδιάστηκαν με πιο απότομες κλίσεις από 1:1. Σχετικά με τα υπόγεια νερά, όπως έχει ήδη αναφερθεί στο κεφάλαιο της υδρογεωλογίας, σύμφωνα με τα στοιχεία των γεωτρήσεων ΓΣ2, ΔΝ1 και ΔΝ2, διαμορφώθηκε ενιαίος υδροφόρος ορίζοντας στους κώνους κορημάτων και στις αλλουβιακές αποθέσεις σε βάθος 8-10 m από την επιφάνεια του εδάφους, μικρής εκτιμώμενης δυναμικότητας και χρειάστηκαν περιορισμένα αποστραγγιστικά μέτρα για την παροχέτευση του. 3.5 ΣΗΡΑΓΓΑ ΔΙΑΦΥΓΗΣ Σ.Δ. 1 Η σήραγγα διαφυγής ΣΔ1 προβλέπεται στη Χ.Θ της κύριας σήραγγας και έχει μήκος 200 m περίπου. Η σήραγγα διανοίγεται αποκλειστικά σε κροκαλοπαγή (cg) με καλή μηχανική συμπεριφορά. Το μέτωπο εξόδου της σήραγγας διαμορφώνεται επίσης στα κροκαλοπαγή. Για την υπόγεια διάνοιξη ισχύουν, όσα έχουν αναφερθεί σχετικά, για το τμήμα από Χ.Θ έως Χ.Θ της κύριας σήραγγας. Τα μόνιμα πρανή στο μέτωπο εισόδου διαμορφώθηκαν με κλίση 3:2 έως 2:1. Σημειώνεται ότι τα τεχνητά πρανή της επαρχιακής οδού που οδηγεί στην Τράπεζα γενικά δεν παρουσιάζουν προβλήματα αστοχιών. Δεν συναντήθηκε υπόγειος υδροφόρος ορίζοντας μέσα στη σήραγγα Σύμφωνα με τα στοιχεία της γεώτρησης ΓΔ1 δεν διαμορφώνεται στάθμη (μέτρηση 09/2001). 3.6 ΣΗΡΑΓΓΑ ΔΙΑΦΥΓΗΣ Σ.Δ. 2 Η σήραγγα διαφυγής ΣΔ2 προβλέπεται στη Χ.Θ της κύριας σήραγγας και έχει μήκος 200 m περίπου. Η σήραγγα διανοίχθηκε κατά το μεγαλύτερο μέρος της στις μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (mg), οι οποίες στη θέση αυτή χαρακτηρίζονται από εναλλαγές αργιλικών, αμμωδών και χαλικωδών στρώσεων. Στο 37

38 τμήμα από Χ.Θ μέχρι σχεδόν την έξοδο αναμένεται να συναντηθούν τα κροκαλοπαγή (cg) στο ανώτερο τμήμα της εκσκαφής. Το μέτωπο εξόδου της σήραγγας διαμορφώνεται κυρίως σε κορηματικά υλικά αργιλοχαλικώδους σύστασης. Περί την Χ.Θ υπήρξε παρουσίας ρηξιγενούς ζώνης. Η διαμόρφωση του μετώπου εξόδου έγινε με την χρήση δοκών προπορείας και άμεση εφαρμογή των μέτρων προσωρινής υποστύλωσης. Για την υπόγεια διάνοιξη ισχύουν, όσα έχουν αναφερθεί σχετικά, για το τμήμα από Χ.Θ έως Χ.Θ της κύριας σήραγγας. Τεχνικογεωλογικά προβλήματα υπήρξαν στην επαφή των κροκαλοπαγών με τις μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών, λόγω αναμενόμενης περιορισμένης κυκλοφορίας νερού στην διεπιφάνεια τους, η οποία είχε συνδράμει στην απομείωση των μηχανικών χαρακτηριστικών των σχηματισμών. Σχετικά με τα υπόγεια νερά ο υδροφόρος ορίζοντας ήταν κάτω από την ερυθρά, σύμφωνα με τα στοιχεία των γεωτρήσεων ΓΔ3 αλλά και της πρόσφατης ΓΒ30. Η στάθμη που μετρήθηκε στην γεώτρηση ΓΔ2 στα 25 m (10/2001) δεν αφορά στάθμη υδροφόρου ορίζοντα. Πάντως απαραίτητη θεωρήθηκε η διάνοιξη σποραδικών αποστραγγιστικών οπών. 4. ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ 4.1 ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ Στο παρόν Κεφάλαιο αξιολογούνται τα αποτελέσματα των γεωτεχνικών ερευνών κατά μήκος της σήραγγας Τράπεζας, λαμβανομένων υπόψη και των πρόσφατων γεωλογικών παρατηρήσεων που πραγματοποιήθηκαν στα πλαίσια της Οριστικής Μελέτης της σήραγγας. Η αξιολόγηση αυτή έχει στόχο την επιβεβαίωση ή/και αναθεώρηση των παραμέτρων σχεδιασμού που ελήφθησαν στη φάση Προμελέτης και επομένως διαρθρώνεται κατά τμήματα ως εξής: Παράμετροι σχεδιασμού για την μελέτη των τεχνικών έργων στα στόμια εισόδου και εξόδου της σήραγγας (προσωρινές αντιστηρίξεις, σήραγγα σε εκσκαφή και επανεπίχωση κ.λ.π.) 38

39 Παράμετροι σχεδιασμού για την μελέτη του υπόγειου έργου κοντά στην είσοδο και στην έξοδο της σήραγγας αντίστοιχα. Παράμετροι σχεδιασμού για την μελέτη του υπόγειου έργου στο κέντρο της χάραξης Παράμετροι σχεδιασμού για την μελέτη των δύο σηράγγων διαφυγής ΣΔ1 και ΣΔ2 Η εν λόγω αξιολόγηση βασίζεται στις εξής αρχές: (α) Οι παράμετροι σχεδιασμού κάθε σχηματισμού παρουσιάζουν μικρές διαφοροποιήσεις ανάλογα με το ύψος των υπερκειμένων γαιών. Έτσι για τον ίδιο σχηματισμό, οι παράμετροι σχεδιασμού προτείνονται ανάλογα με το βάθος διέλευσης της χάραξης ( μεγαλύτερες στα μεγάλα υπερκείμενα και μικρότερες στα χαμηλότερα υπερκείμενα). Σημειώνεται ότι η παράμετρος που κυρίως επηρεάζεται από το ύψος των υπερκειμένων γαιών είναι το μέτρο συμπιεστότητας Ε s. (β) Τα μέτρα συμπιεστότητας που μετρήθηκαν στο εργαστήριο δεν ελήφθησαν υπόψη στην αξιολόγηση διότι, κατά την άποψη μας, ήσαν πολύ μικρά για τους σχηματισμούς της περιοχής. Προτιμήθηκε ο προσδιορισμός τους έμμεσα, από ημιεμπειρικές μεθόδους αλλά και την εμπειρία από ανάλογους σχηματισμούς ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΓΕΩΛΟΓΙΚΗΣ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΤΑ ΜΗΚΟΣ ΤΗΣ ΣΗΡΑΓΓΑΣ ΣΤΑ ΚΥΡΙΟΤΕΡΑ ΣΗΜΕΙΑ Στο παρόν κεφάλαιο συνοψίζονται τα αποτελέσματα της γεωλογικής γεωτεχνικής αξιολόγησης κατά μήκος της σήραγγας στα κυριότερα σημεία: (α) Η σήραγγα διανοίγεται μέσα σε κροκαλοπαγή (cg) με σημαντικό βαθμό συμπαγοποίησης καθώς και σε μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (mg) στα οποία άλλοτε επικρατεί η χαλικώδης (Μg.g) και άλλοτε η αργιλική φάση (Μg.c). Στα στόμια της σήραγγας επικρατούν συνεκτικά κορηματικά υλικά χαλικώδους σύστασης (SMgc / CSgc) (β) Η σήραγγα διαφυγής ΣΔ1 καθόλο το μήκος της διανοίγεται σε ισχυρά 39

40 συμπαγοποιημένα κροκαλοπαγή (cg). (γ) Η σήραγγα διαφυγής ΣΔ2 διέρχεται κατά το μεγαλύτερο μήκος της μέσα από μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών (Μc / Μg) ενώ τα έργα εξόδου κατασκευάζονται σε συνεκτικά κορηματικά υλικά. Για τους παραπάνω σχηματισμούς πρέπει να γίνουν οι εξής επισημάνσεις: (i) Όλοι οι σχηματισμοί εμφανίζουν σημαντικά ποσοστά λεπτοκόκκων και επομένως είναι κατά κανόνα συνεκτικοί. (ii) Ο σχηματισμός των κροκαλοπαγών (cg) είναι συμπαγοποιημένος και ως εκ τούτου είναι ο ισχυρότερος που συναντήθηκε κατά τη διάνοιξη. (iii) Ο σχηματισμός της μάργας με ενστρώσεις κροκαλοπαγών στις θέσεις με μεγάλα υπερκείμενα εμφανίζεται συχνά σε μορφή ημιβραχώδη ιδιαίτερα στις θέσεις στις οποίες επικρατεί η αργιλική φάση. (iv) Οι ενεργές παράμετροι αντοχής και οι παράμετροι παραμορφωσιμότητας εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το ύψος των υπερκειμένων γαιών. Έτσι, ο ίδιος σχηματισμός σε θέσεις με μεγάλα υπερκείμενα παρουσιάζει μεγαλύτερα μέτρα παραμορφωσιμώτητας από εκείνα σε θέσεις με χαμηλότερα υπερκείμενα. Για τον λόγο αυτό δίδεται διακύμανση των παραμέτρων έτσι ώστε να συνυπολογίζεται η ανομοιογένεια των σχηματισμών ( κυριαρχία της χαλικώδους ή της αργιλικής φάσης) αλλά και το διαφορετικό ύψος των υπερκειμένων γαιών, το οποίο, στο μεγαλύτερο μήκος της σήραγγας, κυμαίνεται από 50 έως 95 m. (ν) Τα φυσικά πρανή στη περιοχή της σήραγγας, τα οποία διαμορφώνονται κυρίως σε μάργες με ενστρώσεις κροκαλοπαγών αργιλικής ή χαλικώδους φάσης εμφανίζονται κατά θέσεις εμφανώς ευσταθή τόσον με απότομες όσον και με πολύ ηπιότερες κλίσεις. Για τον λόγο αυτό δίδεται η διακύμανση των τιμών των παραμέτρων αντοχής. Κατά τη διάνοιξη, ιδιαίτερη προσοχή δόθηκε : στις επαφές των σχηματισμών στις ρηξιγενείς ζώνες / ρήγματα 40

41 Σε τυχόν αμμώδεις ενστρώσεις ή / και-.φακούς ιδιαίτερα εάν είναι παράλληλες και υδροφορείς ή / και εάν συναντώνται στην οροφή της σήραγγας. Στη διαμόρφωση των μετώπων εισόδου-εξόδου (στις θέσεις με πολύ χαμηλά υπερκείμενα ) κυρίως λόγω των επικρατούντων κορηματικών υλικών. 5. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΕΡΕΥΝΑ 5.1 ΓΕΝΙΚΑ Ο γεωλογικός σχηματισμός στον οποίο εστιάστηκε η εργαστηριακή έρευνα ήταν στο σχηματισμό της μάργας(αργιλικοί ημιβράχοι) που είναι λιμνοθαλάσσια μεταλπικά ιζήματα του νεογενούς. Παρακάτω, στον πίνακα 6, παρατίθενται στοιχεία σχετικά με τις ημερομηνίες δειγματοληψίας, τις αντίστοιχες χιλιομετρικές θέσεις καθώς και για τη φάση εκσκαφής. Συνολικά λήφθηκαν δείγματα από 10 θέσεις μετώπων εκσκαφής μεταξύ των Χ.Θ μέχρι δηλαδή σε μήκος 86 περίπου m σήραγγας. ΑΡΙΘΜΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΣΥΛΛΟΓΗΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΧΙΛΙΟΜΕΤΡΙΚΗ ΘΕΣΗ ΦΑΣΗ ΕΚΣΚΑΦΗΣ 1 7/2/ ,35 Α 2 11/2/ ,60 Α 3 16/2/ ,85 Α 4 4/3/ ,35 Α 5 11/3/ ,60 Α 6 16/3/ ,60 Α 7 18/3/ ,10 Α 8 20/3/ ,60 Α 9 23/3/ ,35 Α 10 24/3/ ,35 Α Πιν 6. Παρουσίαση στοιχείων για τις ημερομηνίες δειγματοληψίας, τις αντίστοιχες χιλιομετρικές θέσεις κατά τη φάση κατασκευής του έργου και την φάση εκσκαφής 41

42 5.2 ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ Η δειγματοληψία έγινε μέσα στη σήραγγα Τράπεζας της Σ.Γ.Υ.Τ Κιάτου-Κορίνθου και συγκεκριμένα στον κατώτερο ορίζοντα των Νεογενών στο σχηματισμό των μαργολίθων ιλυολίθων οι οποίοι παρουσιάζουν συμπεριφορά σκληρών εδαφών μαλακών βράχων και φιλοξενούν το μεγαλύτερο τμήμα της σήραγγας Η δειγματοληψία έγινε με αποκόλληση τεμαχίων (blocks) διαστάσεων τουλάχιστον 30x30x30cm. Τρόπος δειγματοληψίας: Σε κάθε θέση(μέτωπο εκσκαφής) κατά την εκσκαφή από τα εκσκαπτικά μηχανήματα, γινόταν μια πρώτη διαλογή δειγμάτων. Τα δείγματα ήταν απαλλαγμένα ασυνεχειών ή ρωγματώσεων και αφού γινόταν μία πρώτη διαμόρφωσή τους σε διαστάσεις 30χ30χ30 cm, τυλίγονταν με πλαστική μεμβράνη και μεταφέρονταν στο εργαστήριο. 42

43 Επίσης κατά την φάση της κατασκευής του έργου, γινόταν καθημερινή γεωλογική χαρτογράφηση του μετώπου από τον γεωλόγο της κατασκευαστικής εταιρείας οι αποτυπώσεις των οποίων παρατίθενται στο παράρτημα (σχ ) 5.3 ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ Μετά από τη μεταφορά των δειγμάτων στο εργαστήριο, άρχιζε η διαδικασία διαμόρφωσης δοκιμίων κατάλληλων για την εκτέλεση εργαστηριακών δοκιμών. Συγκεκριμένα: (α) Αρχικά διαμορφωνόντουσαν δείγματα για τις δοκιμές της φυσικής υγρασίας και του φαινόμενου βάρους προκειμένου να μη χαθεί μεγάλο ποσοστό πραγματικότητα, ενώ εισαγόταν δείγμα στο φούρνο για ξήρανση έτσι ώστε να γίνουν οι υπόλοιπες εργαστηριακές δοκιμές(προσδιορισμός των ορίων συνεκτικότητας (όρια Atterberg), προσδιορισμός του ειδικού βάρους υλικού λεπτότερου υλικού των 2mm, κοκκομετρική ανάλυση με κόσκινα αλλά και με αραιόμετρο(μέθοδος Stoke s). (β) για τη δοκιμή της χαλάρωσης γινόταν διαμόρφωση του δείγματος σε σφαιρικό σχήμα για δέκα δοκίμια βάρους περίπου gr με την βοήθεια ειδικών υποδοχέων (γ) για τον προσδιορισμό της αντοχής σε τριαξονική θλίψη, διαμορφώνονται τέσσερα κυλινδρικά δοκίμια διαστάσεων 76x38 mm με την χρήση ειδικής μήτρας και μαχαιριού τα οποία στην συνέχεια παραφινώνονται προκειμένου να μη χάσουν τη φυσική τους υγρασία μέχρι την ημέρα που θα γινόταν η θραύση τους και στην συνέχεια γινόταν η τοποθέτησή τους σε ξηραντήρες. Η διαδικασία διαμόρφωσης δείγματος για τις δοκιμές της χαλάρωσης ήταν πολύ επίπονη αφού γινόταν χειρονακτικά, με την πιθανότητα να θραυσθεί κάποιο δοκίμιο οπότε και η διαμόρφωσή τους γινόταν πάλι από τη αρχή. 5.4 ΜΑΚΡΟΣΚΟΠΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ Τα δείγματα με αριθμό 3,4,6 και 10 πρόκειται για μάργες τεφρού χρώματος, τα δείγματα 1,2, 5,7,8 και 9 πρόκειται για μάργες καστανού χρώματος. Μακροσκοπικά, όλα τα δείγματα περιγράφονται ως σκληρά εδάφη, ελαφρώς υγρά ενώ περιείχαν ενστρώσεις άμμου καθώς και οργανικού υλικού και κατά θέσεις μικρό ποσοστό 43

44 χαλικιών αναλόγως τη θέση δειγματοληψίας (πιο κοντά στις ενστρώσεις κροκαλοπαγών μεγαλύτερο το ποσοστό τους). 5.5 ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΔΟΚΙΜΩΝ ΠΟΥ ΕΓΙΝΑΝ Στα δείγματα έγιναν δοκιμές προσδιορισμού των φυσικών παραμέτρων και συγκεκριμένα έγιναν οι παρακάτω δοκιμές : δοκιμές φυσικής υγρασίας, προσδιορισμός των ορίων συνεκτικότητας (όρια Atterberg), προσδιορισμός του ειδικού βάρους υλικού λεπτότερου υλικού των 2mm, κοκκομετρική ανάλυση με κόσκινα αλλά και με αραιόμετρο(μέθοδος Stoke s), προσδιορισμός φαινόμενου βάρους συνεκτικών υλικών. Επίσης έγιναν και δοκιμές προσδιορισμού των μηχανικών παραμέτρων : προσδιορισμός του δείκτη χαλάρωσης πετρώματος, 6. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ 6.1 ΓΕΝΙΚΑ Στα πλαίσια αυτής της πτυχιακής εργασίας πραγματοποιήθηκε αρχικά αντιπροσωπευτική δειγματοληψία ώστε να εκτελεστούν οι εργαστηριακές δοκιμές για τη διερεύνηση των φυσικομηχανικών χαρακτηριστικών των σχηματισμών. ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ 6.2 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ Εισαγωγή Η υγρασία μιας εδαφικής μάζας καθορίζεται ως ο λόγος (συνήθως εκφρασμένος επί τοις εκατό) του βάρους του νερού προς των ξηρών κόκκων του εδάφους. ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ Κατάλληλοι υποδοχείς (π.χ. ύαλοι ωρολογίου) τέτοιοι ώστε να προλαμβάνεται η απώλεια υγρασίας κατά τη διάρκεια της ζυγίσεως 44

45 Μεταλλικά κουτιά Κλίβανος θερμοκρασίας C Ζυγός ευαισθησίας 0.01 gr. ΤΡΟΠΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Κατά την επιλογή ενός δείγματος για τον προσδιορισμό της υγρασίας πρέπει να προσέξουμε να λάβουμε ένα αντιπροσωπευτικό δοκίμιο. Επίσης πολλά εδαφικά δείγματα είναι πιθανό να έχουν ξεραθεί επιφανειακά. Έτσι όταν πρόκειται να προσδιοριστεί η υγρασία, αντιπροσωπευτική του δοκιμίου, το έδαφος για τη δοκιμή πρέπει από περισσότερες από μια στρώση υλικού που δε έχει υποστεί επιφανειακή ξήρανση. Το ποσό του εδάφους που λαμβάνεται για τον προσδιορισμό της υγρασίας εξαρτάται από τον τύπο του εδάφους και την διατιθέμενη ποσότητα. Γενικά όσο μεγαλύτερο είναι το δοκίμιο τόσο ακριβέστερος είναι ο προσδιορισμός γιατί τα βάρη είναι μεγαλύτερα. Ένα δοκίμιο για τον προσδιορισμό της εργασίας πρέπει να ζυγίζεται όσο το δυνατόν γρηγορότερα μετά την έναρξη της δοκιμής, ώστε να μειωθούν στο ελάχιστο οι επιδράσεις από την επιφανειακή ξήρανση. Μετά την προσεκτική ζύγιση το δοκίμιο ξηραίνεται σε φούρνο C ( για υλικά που περιέχουν οργανικές ύλες σε 60 0 C ) μέχρι σταθερού βάρους. Ο χρόνος ξηράνσεως εξαρτάται από τον τύπο, την ποσότητα και το σχήμα του δοκιμίου. Μετά την απομάκρυνσή του από το φούρνο το δοκίμιο ψύχεται και μετά ζυγίζεται. Η φυσική υγρασία εκφράζεται επί τοις %, αριθμός με ακρίβεια δεκάτου. 45

46 6.3 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΒΑΡΟΥΣ ΣΥΝΕΚΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΟΣ ΑΝΑΡΤΗΣΗΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ Ζυγός ακριβείας 0,01 gr. Δοχείο τήξεως παραφίνης Παραφίνη ή κερί γνωστού ειδικού βάρους Δοχείο νερού ΤΡΟΠΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Το δείγμα πρέπει να είναι αδιατάρακτο, σε μορφή κανονικού γεωμετρικού σχήματος ή σε ακανόνιστη μορφή και βάρους περίπου 100 gr. Στη περίπτωση που ενδιαφέρει το ξηρό φαινόμενο το βάρος, το δείγμα ξηραίνεται από πριν στους C και εφόσον δε περιέχει οργανικά. Έπειτα το δείγμα ζυγίζεται στη φυσική του κατάσταση με ακρίβεια 0,01 του γραμμαρίου ενώ ο όγκος του μετράται γεωμετρικά στην περίπτωση κανονικού δείγματος. Σε δείγματα με ακανόνιστη μορφή ο όγκος υπολογίζεται με τη μέθοδο της ανάρτησης του δείγματος. Αφού το δείγμα ζυγιστεί, με προσοχή επικαλύπτεται με όσο το δυνατόν πιο λεπτό στρώμα λειωμένης παραφίνης που όμως καλύπτει όλη την επιφάνειά του. Όταν η παραφίνη σταθεροποιηθεί το παραφινωμένο δείγμα ζυγίζεται πάλι με ακρίβεια 0,01 του γραμμαρίου. Τοποθετείται στο ζυγό, δοχείο με νερό και ο ζυγός μηδενίζεται. Στη συνέχεια το δείγμα αναρτάται, βυθίζεται στο νερό και η ένδειξη του ζυγού καταγράφεται. Τήρηση στοιχείων παρουσίαση αποτελεσμάτων Από την ένδειξη του ζυγού γνωρίζουμε το βάρος του νερού που εκτόπισε το παραφινωμένο δείγμα κατά τη βύθισή του σε αυτό. Συνεπώς γνωρίζοντας ότι η πυκνότητα του νερού είναι ίση με 1 gr/cm 3, γνωρίζουμε υπολογίζουμε τον όγκο του παραφινωμένου δείγματος, δεδομένου ότι ισούται με τον όγκο του νερού που εκτοπίστηκε. Από τη διαφορά επιπλέον των βαρών του δείγματος πριν και μετά τη 46

47 παραφίνωση και από το ειδικό βάρος της παραφίνης (0.89 gr/cm 3 ) είναι δυνατόν να υπολογίσουμε τον όγκο της παραφίνης που καλύπτει το δείγμα. Η διαφορά των δύο όγκων μας δίνει τον όγκο του ακανόνιστου δείγματος. Η διαίρεση του βάρους του δείγματος με τον όγκο του, παρέχει την τιμή του φαινόμενου βάρους. Το φαινόμενο βάρος παρουσιάζεται σε μονάδες gr/cm 3 με ακρίβεια δύο δεκαδικών ψηφίων. Επίσης κατά την τήρηση και παρουσίαση των αποτελεσμάτων είναι σκόπιμο να δίνεται πίνακας με όλα τα μεγέθη των βαρών και των όγκων που μετρήθηκαν και υπολογίστηκαν. 6.4 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΕΙΔΙΚΟΥ ΒΑΡΟΥΣ ΛΕΠΤΟΚΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η μέθοδος αυτή αποσκοπεί στον προσδιορισμό ειδικού βάρους εδαφών. Το ειδικό βάρος ενός εδάφους είναι ο λόγος του βάρους ορισμένου όγκου κόκκων εδάφους προς το βάρος ίσου όγκου αποσταγμένου νερού θερμοκρασίας 4 0 C. Το ειδικό βάρος ενός εδάφους συνήθως χρησιμοποιείται για το συσχετισμό βάρους του εδάφους προς τον όγκο του. ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ Πυκνόμετρο χωρητικότητας 100 ml ή λήκυθος χωρητικότητας 50 ml Αποσταγμένο νερό Αντλία κενού Ζυγός ακριβείας (0,01 gr.) Εστία θερμάνσεως Κλίβανος Ξηραντήρας Θερμόμετρο (με ακρίβεια 0,1 0 C) Δοχεία ζέσεως Σταγονόμετρο ή προχοϊδα 47

48 ΤΡΟΠΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Το πυκνόμετρο καθαρίζεται, ξεραίνεται, ζυγίζεται και το βάρος αυτό αναγράφεται. Στη συνέχεια το πυκνόμετρο γεμίζεται με αποσταγμένο νερό πραγματικής θερμοκρασίας δωματίου. Προσδιορίζεται κατόπιν το βάρος του πυκνόμετρου με το νερό (Wa) και καταγράφεται. Στη συνέχεια βυθίζεται ένα θερμόμετρο μέσα στο νερό και προσδιορίζεται η θερμοκρασία του (Ti) με προσέγγιση ακέραιου αριθμού. Από το βάρος (Wa) που προσδιορίζεται στη θερμοκρασία Ti συντάσσεται πίνακας διαφόρων βαρών, Wa που αντιστοιχούν σε σειρά θερμοκρασιών που είναι πιθανό να επικρατούν κατά τον προσδιορισμό των των βαρών W β που ακολουθεί παρακάτω. Το έδαφος που θα χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή ειδικού βάρους μπορεί να περιέχει τη φυσική του υγρασία ή να έχει ξηραθεί σε κλίβανο. Το βάρος του δείγματος με βάση αυτό που προκύπτει από την ξήρανση σε κλίβανο πρέπει να είναι τουλάχιστον 25 gr όταν χρησιμοποιείται ογκομετρική φιάλη και 10 gr όταν χρησιμοποιείται λήκυθος. Το δείγμα τοποθετείται μέσα στο πυκνόμετρο αφού ληθφεί πρόνοια ώστε να μην υπάρχει απώλεια εδάφους στη περίπτωση που το δείγμα έχει ζυγιστεί. Προστίθεται αποσταγμένο νερό μέχρι που να γεμίσει η ογκομετρική φιάλη περίπου κατά τα ¾ ή όταν πρόκειται για ληκύθους περίπου κατά το μισό. Ο αέρας που τυχόν έχει παγιδευτεί απομακρύνεται με εφαρμογή,στο περιεχόμενο, μερικού κενού ή με ελαφρύ βρασμό για 10 λεπτά. Το πυκνόμετρο στη συνέχεια γεμίζεται με αποσταγμένο νερό καθαρίζεται και ξηραίνεται εξωτερικά με τη βοήθεια στεγνού και καθαρού υφάσματος. Λαμβάνεται το βάρος W β του πυκνόμετρου με το περιεχόμενό του και η θερμοκρασία Τ Χ του περιεχομένου 0 C. 48

49 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ Το ειδικό βάρος εδάφους ως προς νερό θερμοκρασίας Τ Χ υπολογίζεται με τον εξής τρόπο: Όπου: Wo = το βάρος του ξηρού σε κλίβανο δείγματος εδάφους σε gr Wa = το βάρος του πυκνόμετρου γεμάτου με νερό θερμοκρασίας, Τ Χ σε gr W β = το βάρος του πυκνόμετρου γεμάτο με νερό και έδαφος σε θερμοκρασία Τ Χ σε gr Τ Χ = η θερμοκρασία του περιεχομένου του πυκνόμετρου, κατά τη μέτρηση του βάρους W β σε 0 C. Οι τιμές ειδικού βάρους αναφέρονται ως προς νερό 20 0 C εκτός αν υπάρχει διαφορετική απαίτηση. Η τιμή ως προς νερό 20 0 C υπολογίζεται από τιμή από το νερό στη θερμοκρασία Τ Χ που μετρήθηκε με τον ακόλουθο τρόπο: (Ειδικό βάρος ) Τ Χ /20 0 C = Κ (ειδικό βάρος) Τ Χ / Τ 0 Χ C Όπου Κ = αριθμός που προκύπτει από τη διαίρεση της σχετικής πυκνότητας του νερού θερμοκρασίας Τ Χ διά της σχετικής πυκνότητας του νερού στους 0 C Οι τιμές του Κ προκύπτουν από σχετικούς πίνακες. 49

50 Για την αναφορά της τιμής του ειδικού βάρους ως προς νερό 4 0 C, η τιμή αυτή μπορεί να υπολογιστεί μέσω πολλαπλασιασμού της τιμής του ειδικού βάρους σε θερμοκρασία Τ Χ επί τη σχετική πυκνότητα νερού σε θερμοκρασία Τ Χ. Όταν οποιοδήποτε τμήμα του αρχικού δείγματος ου εδάφους έχει απομακρυνθεί κατά την προπαρασκευή, του προς δοκιμή δείγματος, το μέρος όπου έγινε η δοκιμή είναι αναγκαίο να αναφέρεται. Η δοκιμή εκτελείται σε δύο δοκίμια από το ίδιο δείγμα. Τα αποτελέσματα εκφράζονται με ακρίβεια 0,01. Αν τα αποτελέσματα διαφέρουν μεταξύ τους περισσότερο από 0,03 η δοκιμή επαναλαμβάνεται. 6.5 ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕ ΚΟΣΚΙΝΑ Το εδαφικό δείγμα για κοκκομετρική ανάλυση με κόσκινα είναι διαταραγμένο και για να είναι αντιπροσωπευτικό του εδαφικού σχηματισμού που εξετάζεται λαμβάνεται με τετραμερισμό. Το κοσκίνισμα γίνεται σε σειρά κοσκίνων από το μεγαλύτερο προς το μικρότερο άνοιγμα οπής. Τα κόσκινα που χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια της δοκιμής ήταν τα εξής: Αριθμός κόσκινου Άνοιγμα οπής (mm) Πιν. 7 Πρότυπα μεγέθη κοσκίνων κατά A.S.T.M D

51 Το βάρος των δειγμάτων για δοκιμή μετά την ξήρανση αυτών έχει ως εξής: Υλικό με 95% τουλάχιστον διερχόμενο από το κόσκινο Νο 8 (2.36mm) Υλικό με 90% τουλάχιστον διερχόμενο από το κόσκινο Νο 4 (4.75mm) και περισσότερο του 5% συγκρατούμενο στο κόσκινο Νο 8 :500 gr Όταν το υλικό για κοκκομετρική ανάλυση είναι πλέον αδρόκοκκο από αυτά που αναφέρθηκαν παραπάνω τότε τα βάρη μετά από ξήρανση διαφοροποιούνται όπως φαίνονται στον πίνακα που ακολουθεί: Πιν.8 Ελάχιστο βάρος αδρόκοκκου δείγματος για κοκκομετρική ανάλυση 51

52 Στην περίπτωση εδαφών που συνίστανται από μίγματα διαφόρων κλασμάτων το υλικό πρέπει να διαχωρίζεται με κόσκινο Νο4 (4.75mm) σε δυο κλάσματα και αυτά προετοιμάζονται σύμφωνα με τα προηγούμενα. Εάν το βάρος του διερχόμενου υλικού από κόσκινο Νο4 υπερβαίνει αυτό των 500 gr που δόθηκε παραπάνω τότε λαμβάνεται μέρος αυτού με τετραμερισμό και τα ευρισκόμενα αποτελέσματα ανάγονται στο ολικό ποσό του δείγματος πολλαπλασιάζοντας τα ποσοστά (%) των διερχόμενων από τα διάφορα κόσκινα με την ποσότητα: 100-συγκρατούμενο ποσοστό Νο4/ 100 Καθόσον η αναλογία μεταξύ συγκρατούμενου και διερχόμενου είναι ίδια στα κλάσματα και του μέρους και του συνόλου. Η εκτέλεση της δοκιμής μπορεί να γίνει με την υγρή ή την ξηρή μέθοδο. Ξηρή μέθοδος: τα δείγματα ξηραίνονται σε φούρνο για 12 ως 24 ώρες τους C και στη συνέχεια, τα συσσωματώματα θραύονται πολύ προσεκτικά σε γουδί όπου το γουδοχέρι έχει καλυθφεί με ελαστικό. Το δείγμα ζυγίζεται για κοσκίνισμα και προσδιορίζεται το υλικό που συγκρατείται σε κάθε κόσκινο. Υγρή μέθοδος: στην περίπτωση παρουσίας σημαντικής ποσότητας λεπτομερούς μάζας με το αδρομερές κλάσμα το δείγμα πλένεται με νερό μέσω των κοσκίνων. Τα κλάσματα που συγκρατούνται σε κάθε κόσκινο συλλέγονται ξεχωριστά, ξηραίνονται στους C για 12 ως 24 ώρες και έπειτα ζυγίζονται. Το υλικό που διήλθε από το λεπτότερο κόσκινο Νο200 κατά την πλύση υπολογίζεται ως η διαφορά του αρχικού βάρους μείον το βάρος των συγκρατούμενων στα διάφορα κόσκινα. Τα αποτελέσματα της κοκκομετρικής ανάλυσης με κόσκινα εκφράζονται: Σε ποσοστά (%) των διερχόμενων από κάθε κόσκινο στο ολικό βάρος του δείγματος Σε ποσοστά (%) συγκρατούμενων στο ολικό βάρος του δείγματος Η ιλύς και η άργιλος αποτελούν υλικό λεπτότερο του κόσκινου Νο 200 και τα ποσοστά τους προσδιορίζονται με τη μέθοδο του αραιόμετρου. 52

53 6.5.2 ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕ ΑΡΑΙΟΜΕΤΡΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η μέθοδος αυτή περιγράφει τον τρόπο εργασίας για τον ποσοτικό προσδιορισμό της κατά μέγεθος κατανομής των κόκκων στα λεπτόκοκκα εδάφη. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ Ζυγός ακριβείας 0.1 gr Συσκευή αναδεύσεως. Μηχανική συσκευή αναδεύσεως που αποτελείται από ένα ηλεκτρικό κινητήρα κατάλληλα προσαρμοσμένο ώστε να περιστρέφει κατακόρυφο άξονα με ταχύτητα στροφές χωρίς φορτίο, από ένα πτερύγιο αναδύσεως από μέταλλο ή σκληρό ελαστικό που να μπορεί να αντικατασταθεί και από ένα κύπελλο διασποράς. Υδρόμετρο (Πυκνόμετρο). Αυτό θα έχει το σχήμα και τις διαστάσεις που ορίζονται από τις προδιαγραφές που περιγράφονται στη παράγραφο του παρόντος υπάρχουν δύο τύποι υδρομέτρων. Αυτά που φέρουν την κλίμακα Α και αυτά που φέρουν την κλίμακα Β. Η κλίμακα Α έχει υποδιαιρέσεις από 0 έως 60 γραμμάρια ανά λίτρο. Τα υδρόμετρα (πυκνόμετρα) που φέρουν τη κλίμακα αυτή χαρακτηρίζονται ως τύπου 152 Η. Η βαθμονόμηση γίνεται με 53

54 βάση την παραδοχή ότι το αποσταγμένο νερό έχει εδικό βάρος 1,000 στους 20 0 C και ότι το ειδικό βάρος του εδάφους που βρίσκεται σε διασπορά είναι 2,65. Η κλίμακα Β έχει υποδιαιρέσεις από ειδικό βάρος μέχρι 1,038 και η βαθμονόμηση γίνεται έτσι ώστε να δείχνει 1,000 μέσα σε αποσταγμένο νερό 20 0 C. Υδρόμετρα (πυκνόμετρα) που φέρουν την κλίμακα αυτή, χαρακτηρίζονται ως τύπου 151 Η. Ογκομετρικοί κύλινδροι ml ύψους 45,72 cm και διαμέτρου 6,35 cm. Θερμόμετρο ακριβείας 0,5 0 C. Κόσκινο Νο 10, με συρμάτινο πλέγμα σύμφωνα με τις απαιτήσεις των Προτύπων Προδιαγραφών για κόσκινα δοκιμών (Α.Α.S.H.T.O. M- 92). Υδατόλουτρο ή χώρος σταθερής θερμοκρασίας, για η διατήρηση σε σταθερή θερμοκρασία του εδαφικού αιωρήματος κατά τη διάρκεια εκτέλεσης της δοκιμής. Ικανοποιητικό υδατόλουτρο αποτελεί μια μικρή δεξαμενή νερού καλά μονωμένη που να διατηρεί το αιώρημα σε κατάλληλη σταθερή θερμοκρασία όσο δυνατό πιο κοντά στους 20 0 C. Γυάλινο ποτήρι χωρητικότητας 250 ml. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Το δείγμα που χρησιμοποιείται για τη δοκιμή περιλαμβάνει: όλο το υλικό που συγκρατείται στο κόσκινο Νο10 και αντιπροσωπευτική ποσότητα, περίπου 100 gr από κλάσμα του υλικού που διέρχεται από το κόσκινο Νο10. Εάν το διερχόμενο κλάσμα είναι πολύ αμμώδες τότε προστίθεται μεγαλύτερη ποσότητα. Τα δείγματα λαμβάνονται σύμφωνα με τη μέθοδο Κοκκομετρικής Αναλύσεως εδαφών με κόσκινα (Προδιαγ. Ε ) Για τον προσδιορισμό της φυσικής υγρασίας χρησιμοποιείται ποσότητα περίπου 50 gr από το κλάσμα του υλικού, που διέρχεται από το κόσκινο Νο10 σύμφωνα με τη μέθοδο προσδιορισμού φυσικής υγρασίας (προδιαγ ). Από το κλάσμα που διέρχεται από το κόσκινο Νο10 λαμβάνεται με σωληνωτό δειγματολήπτη, περίπου 50 gr για τα περισσότερα εδάφη ή 100 gr για τα αμμώδη 54

55 εδάφη, ζυγίζονται, τοποθετούνται σε ποτήρια 250 ml, καλύπτονται με 125 ml διαλύματος του παράγοντα διασποράς που έχει επιλεγεί, αναδεύονται καλά με γυάλινη ράβδο και αφήνονται να διαβραχούν για 12 ώρες τουλάχιστον. Χημική ένωση Γραμμάρια Άλατος ανά λίτρο έτοιμου διαλύματος Χημικός τύπος Εξαμεταφωσφορικό Νάτριο με Ανθρακικό Νάτριο ως ρυθμιστή 45,7 NaPO 3 ή (NaPO 3 ) 6 Πολυφωσφορικό Νάτριο 21,6 Na 12 P 10 O 31 Τριφωσφορικό Νάτριο 18,8 Na 5 P 3 O 10 Τετραφωσφορικό Νάτριο 35,1 Na 6 P 4 O 13 Πιν. 9 παράγοντες διασποράς Σαν παράγοντας διασποράς μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοσδήποτε από τους παράγοντες που αναφέρονται στον πίνακα 9. Το έτοιμο διάλυμα παρασκευάζεται με διάλυση της καθορισμένης ποσότητας άλατος όπως δίνεται στον πίνακα σε αποσταγμένο νερό ώστε να παρασκευαστεί ένα λίτρο διαλύματος. Μετά τη διαβροχή, το περιεχόμενο του ποτηριού μεταφέρεται με απόπλυση σε ένα κύπελλο διασποράς. Προστίθεται αποσταγμένο νερό μέχρις ότου πληρωθεί το κύπελλο περισσότερο από το μισό και το περιεχόμενο αναδεύεται με τη μηχανική συσκευή αναδεύσεως επί ένα λεπτό ώστε να επιτευχθεί διασπορά. Στη συνέχεια το μίγμα μεταφέρεται σε γυάλινο ογκομετρικό κύλινδρο όπου προστίθεται αποσταγμένο νερό, της ίδιας θερμοκρασίας με αυτή του υδατόλουτρου, μέχρι τελικού όγκου 1000ml. Τότε ο ογκομετρικός κύλινδρος τοποθετείται μέσα στο υδατόλουτρο σταθερής θερμοκρασίας. Όταν το εδαφικό αιώρημα αποκτήσει τη θερμοκρασία του υδατόλουτρου, εξάγεται ο κύλινδρος και αναταράσσεται για ένα λεπτό. Σαν πώμα του στομίου του ογκομετρικού κυλίνδρου χρησιμοποιείται η παλάμη. Σημειώνεται ο χρόνος διακοπής της αναταράξεως, τοποθετείται ο ογκομετρικός κύλινδρος μέσα στο υδατόλουτρο και διαβάζονται οι ενδείξεις στο τέλος των δύο λεπτών. Η ένδειξη του υδρομέτρου πρέπει να διαβάζεται στην κορυφή του μηνίσκου του αιωρήματος γύρω από το στέλεχος του υδρομέτρου. Εάν 55

56 χρησιμοποιείται υδρόμετρο με κλίμακα Α η ανάγνωση γίνεται με προσέγγιση 0,5 gr/l. Η κλίμακα Β διαβάζεται με προσέγγιση 0,0005 του ειδικού βάρους. Οι επόμενες μετρήσεις λαμβάνονται κατά τα χρονικά διαστήματα 5, 15, 30, 60, 250 και 1440 λεπτά από την έναρξη της κατακαθήσεως. Αμέσως μετά την κάθε ανάγνωση του υδρομέτρου μετράτε και σημειώνεται η θερμοκρασία του εδαφικού αιωρήματος, με τη χρήση του υδραργυρικού θερμόμετρου. Μετά το τέλος της κάθε ανάγνωσης, το υδρόμετρο απομακρύνεται προσεκτικά από το εδαφικό αιώρημα και τοποθετείται με περιστροφική κίνηση μέσα σε ογκομετρικό κύλινδρο με καθαρό νερό. Περίπου sec πριν την επόμενη ανάγνωση, το υδρόμετρο βυθίζεται αργά μέσα στο εδαφικό αιώρημα έτσι ώστε να εξασφαλισθεί η ακινητοποίησή του πριν τον καθορισμένο χρόνο αναγνώσεως. Μετά την τελική ανάγνωση του υδρομέτρου, το αιώρημα πλένεται στο κόσκινο Νο200. Το κλάσμα που συγκρατείται στο κόσκινο Νο200 ξηραίνεται και εκτελείται δοκιμή με τα ακόλουθα κόσκινα: Νο40, Νο60, Νο200. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ Χονδρόκοκκο υλικό Το ποσοστό επί τοις εκατό του χονδρόκοκκου υλικού υπολογίζεται από τα βάρη των κλασμάτων όπως προέκυψαν από το κοσκίνισμα του συγκρατούμενου υλικού στο κόσκινο Νο10 και από τα συνολικά βάρη που προέκυψαν κατά τη διάρκεια της προετοιμασίας του δείγματος σύμφωνα με τη μέθοδο της κοκκομετρικής ανάλυσης. Το ποσοστό επί τοις εκατό του χονδρόκοκκου υλικού που συγκρατείται στο κόσκινο Νο10 υπολογίζεται ως εξής: Από το υλικό βάρος του δείγματος που έχει ξηραθεί στον αέρα αφαιρούμενου του βάρους του κλάσματος του υλικού που συγκρατείται στο κόσκινο Νο10 που έχει ξηραθεί στον κλίβανο. Η διαφορά αυτή θεωρείται ότι είναι ίση προς το βάρος του κλάσματος που έχει ξηραθεί στον αέρα και που διέρχεται από το κόσκινο Νο10. Σύμφωνα με την παραδοχή, αυτοί οι κόκκοι του συγκρατούμενου στο κόσκινο Νο10 κλάσματος που έχουν ξηραθεί στον αέρα δεν έχουν υγρασία, στην πραγματικότητα όμως είναι δυνατόν να υπάρχει στο κλάσμα μια μικρή ποσότητα υγρασίας. Η ποσότητα αυτή είναι μικρή, αν συγκριθεί με τη ποσότητα υγρασίας που συγκρατείται 56

57 στους πόρους του κλάσματος που διέρχεται από το κόσκινο Νο10. Έτσι η λάθος παραπάνω παραδοχή μπορεί να θεωρηθεί ασήμαντη. Το βάρος του διερχόμενου από το κόσκινο Νο10 διορθώνεται για υγροσκοπική υγρασία, όπως ορίζεται πιο πάνω. Στη τιμή αυτή προστίθεται το βάρος του κλάσματος που έχει ξηραθεί σε κλίβανο και συγκρατείται στο κόσκινο Νο10, για να ληθφεί το συνολικό βάρος του δείγματος διορθωμένο ως προς την υγροσκοπική υγρασία. Τα συγκρατούμενα στο κόσκινο Νο10 και στα μεγαλύτερα κόσκινα θα πρέπει να εκφράζονται σαν ποσοστά του διορθωμένου αυτού βάρους. Ποσοστό εδάφους στο αιώρημα Οι ενδείξεις του υδρομέτρου που διαβάζονται σε θερμοκρασία διάφορη των 20 0 C διορθώνονται με την κατάλληλη σύνθετη διόρθωση από έναν από τους αντίστοιχους πίνακες που συνοδεύουν τις προδιαγραφές της βιβλιογραφίας. Οι πίνακες αυτοί παρέχουν αντίστοιχα τις σύνθετες διορθώσεις για τα υδρόμετρα 151 Η και 152 Η, που εφαρμόζονται για τους διάφορους παράγοντες διασποράς, για τις αποκλίσεις της θερμοκρασίας από τους 20 0 C και για το ύψους του μηνίσκου επάνω στο στέλεχος του υδρομέτρου. Το ποσοστό % του εδάφους που βρίσκεται σε μορφή αιωρήματος και παρέχεται από τις διάφορες διορθωμένες αναγνώσεις του υδρομέτρου, εξαρτάται από την ποσότητα και από το ειδικό βάρος του εδάφους που βρίσκεται σε διασπορά. Το ποσοστό του εδάφους που παραμένει σαν αιώρημα υπολογίζεται από τους τύπους: 57

58 Όπου: P: ποσοστό % του αρχικού δείγματος εδάφους που αναμείχθηκε και παραμένει σαν αιώρημα R: διορθωμένη ένδειξη υδρομέτρου W: βάρος σε gr του αρχικού δείγματος του εδάφους ελαττωμένο κατά την υγροσκοπική υγρασία a: σταθερά που εξαρτάται από την πυκνότητα του αιωρήματος Οι τιμές του a δίνονται στον παρακάτω πίνακα Ειδικό Βάρος Σταθερά a 2,95 0,94 2,90 0,95 2,85 0,96 2,80 0,97 2,75 0,98 2,70 0,99 2,65 1,00 2,60 1,01 2,55 1,02 2,50 1,03 2,45 1,05 Πιν. 10 τιμές του α για διάφορα ειδικά βάρη Για τις τρέχουσες μετρήσεις έχουμε ικανοποιητική ακρίβεια διαλέγοντας τη σταθερά a για το ειδικό βάρος το πλησιέστερο προς το ειδικό βάρος του προς εξέταση δείγματος. 58

59 Για τη μετατροπή των % ποσοστών του εν αιώρηση εδάφους σε ποσοστό % του ολικού προς εξέταση δείγματος, που περιλαμβάνει και το συγκρατούμενο στο κόσκινο Νο10 κλάσμα, το ποσοστό του αρχικού δείγματος που παραμένει σε μορφή αιωρήματος πολλαπλασιάζεται επί την έκφραση: 100- ποσοστό % συγκρατούμενο επί του κόσκινου Νο10/100 Διάμετρος κόκκων εδάφους που βρίσκεται σε μορφή αιωρήματος Η μέγιστη διάμετρος d των κόκκων που βρίσκονται σε αιώρημα που αντιστοιχεί σε κάποιο % ποσοστό παρεχόμενο από αναγνώσεις του υδρομέτρου, υπολογίζεται με την εφαρμογή του νόμου Stokes. Σύμφωνα με το νόμο Stokes: Όπου: d: η μέγιστη διάμετρος σε mm n: ο συντελεστής ιξώδους, σε poises, του μέσου διασποράς (στην περίπτωση αυτή του νερού). Μεταβλητός, ανάλογα με τη θερμοκρασία του αιωρήματος. L: απόσταση σε cm που διατρέχουν κατά τη καθίζησή του οι κόκκοι του εδάφους σε μια ορισμένοι χρονική περίοδο Τ = χρόνος σε min περιόδου καθιζήσεως G: ειδικό βάρος των κόκκων του εδάφους G 1 : ειδικό βάρος του μέσου διασποράς (για το νερό κατά προσέγγιση = 1) 59

60 Οι μέγιστες διάμετροι κόκκων στο αιώρημα κάτω από δεδομένες συνθήκες, που αντιστοιχούν σε καθορισμένες περιόδους καθιζήσεων, δίνονται στον πίνακα 11. Οι διάμετροι αυτές διορθώνονται για τις συνθήκες δοκιμής. Με τη χρησιμοποίηση των κατάλληλων συντελεστών διορθώσεως όπως εξηγείται πιο κάτω. Χρόνος (min) Μέγιστη διάμετρος κόκκων (mm) , , , , ,0015 Πιν.11 μέγιστη διάμετρος κόκκων σε αιώρημα και κάτω από τις δεδομένες συνθήκες Όπου: L: η απόσταση που διατρέχουν οι κόκκοι είναι σταθερή και ίση προς 17,5 cm n: ο συντελεστής ιξώδους είναι ίσος προς αυτόν του νερού στους 20 0 C δηλαδή 0,01005 poises G: το ειδικό βάρος του εδάφους είναι σταθερό και ίσο προς 2,65. Οι διάμετροι των κόκκων διορθώνονται για συνθήκες διάφορες των παραδοχών σύμφωνα με τον τύπο: d = d x K L x K G x Kn Όπου: d: διορθωμένη διάμετρος των κόκκων σε mm d : διάμετρος κόκκων από πίνακα 11 60

61 K L K G Kn : συντελεστές διορθώσεως επί των ενδείξεων που διαβάζονται στα πρότυπα, κατά A.A.S.H.T.O υδρόμετρα 151 Η και 152 Η, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την αναγωγή σε ενδείξεις μέσα σε αποσταγμένο νερό θερμοκρασίας 20 0 C. Οι συντελεστές K G και Kn είναι ανεξάρτητοι από το σχήμα και τη θέση υδρομέτρου, ο συντελεστής K L εξαρτάται από το υδρόμετρο. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Κατά την κοκκομετρική ανάλυση του υλικού που πλύθηκε στο κόσκινο Νο200, τα ποσοστά % του δείγματος που συγκρατούνται πάνω σε κάθε κόσκινο, υπολογίζονται δια διαιρέσεως του βάρους αυτών με το βάρος του εδάφους που υποβλήθηκε δε διασπορά και έχει ξηραθεί σε κλίβανο και πολ/σμού επί 100. Τα ποσοστά επί του συνολικού δείγματος δοκιμής που περιλαμβάνει και το συγκρατούμενο στο κόσκινο Νο10 κλάσμα υπολογίζονται διά πολ/σμού των πιο κάτω τιμών επί την έκφραση : 100- ποσοστό % συγκρατούμενο επί του κόσκινου Νο10/100 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ Δίνεται κοκκομερική καμπύλη σε ημιλογαριθμικό κοκκομετρικό διάγραμμα στο οποίο πρέπει να φαίνονται οι θέσεις μετρήσεως με ευκρινή σημεία. Το κοκκομετρικό διάγραμμα θα πρέπει να καλύπτει την περιοχή από το κόσκινο Νο10 μέχρι τη διάμετρο μm. 6.6 ΟΡΙΑ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΣΥΝΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ (ΟΡΙΑ ATTERBERG) Στις αρχές του 1900 ο Σουηδός επιστήμονας Atterberg ανέπτυξε μια απλή μεθοδολογία για να περιγράψει τη συνεκτικότητα των αργιλικών κάτω από διάφορα ποσοστά υγρασίας. Διέκρινε τέσσερις βασικές καταστάσεις του εδάφους, ανάλογα με το ποσοστό της περιεχόμενης υγρασίας: τη ρευστή, τη πλαστική, την ημιστερεή, τη στερεή. Τα όρια μεταξύ των παραπάνω καταστάσεων είναι γνωστά σαν όρια Atterberg ή όρια συνεκτικότητας. 61

62 Καθώς ένα έδαφος ξηραίνεται προοδευτικά υπάρχει ένα σημείο που μπορεί να αναλάβει διατμητικές τάσεις με σημαντικές πλαστικές παραμορφώσεις δηλαδή λειτουργεί σαν πλαστικό μέσο και όχι σαν παχύρευστο υγρό. Το περιεχόμενο ποσοστό υγρασίας στο οποίο το έδαφος παύει να συμπεριφέρεται σαν υγρό και αρχίζει να συμπεριφέρεται σαν πλάστιμο στερεό, είναι γνωστό σαν όριο υδαρότητας (Liquid Limit,LL). Η συνεχιζόμενη μείωση της υγρασίας επιφέρει σχετική αύξηση των τάσεων που αυτό μπορεί να αναλάβει. Τελικά, το έδαφος δε δίνει μόνιμη παραμόρφωση και απλά ρωγματώνεται χωρίς σημαντική πλαστική παραμόρφωση δηλαδή λειτουργεί περίπου σαν εύθρυπτο στερεό. Το όριο μεταξύ της πλαστικής και ημιστερεής κατάστασης είναι γνωστό σαν όριο πλαστικότητας ή πλαστιμότητας (Plastic Limit,PL). Όταν η διαδικασία της ξήρανσης του εδάφους επιμηκύνεται η μείωση του όγκου συνεχίζεται μέχρι να φτάσουμε σε ένα περιεχόμενο ποσοστό υγρασίας η τιμή του οποίου είναι γνωστή σαν όριο συρρίκνωσης (Shrinkage Limit,Ws). Κάτω από το όριο αυτό ο όγκος του εδάφους παραμένει σταθερό με συνεχιζόμενη ξήρανση αλλά το βάρος ελαττώνεται μέχρι πλήρους ξήρανσης. Συμπερασματικά τα όρια συνεκτικότητας αντιπροσωπεύουν στα εδάφη τα ποσοστά περιεχόμενης υγρασίας στα οποία παρατηρείται μεταβολή της φυσικής τους κατάστασης. Όταν τα όρια συνεκτικότητας δεν μπορούν να προσδιοριστούν αυτά αναφέρονται σαν NP (No Plastic) μη πλαστικό έδαφος. Με βάση τον καθορισμό των παραπάνω ορίων συνεκτικότητας, ορίζονται οι λεγόμενοι δείκτες συνεκτικότητας: Ο δείκτης πλαστικότητας ή πλαστιμότητας PI ή Ip (Plasticity Index) ενός εδάφους εκφράζει την περιοχή περιεχόμενης υγρασίας στην οποία το έδαφος αποκτά πλαστικές ιδιότητες και συμπεριφέρεται σαν πλάστιμο υλικό. Υπολογίζεται σαν τη διαφορά μεταξύ του ορίου υδαρότητας και του ορίου πλαστικότητας δηλαδή: PI=LL-PL Ο δείκτης υδαρότητας ή σχετικής υδαρότητας (Liquidity Index) LI ή IL υπολογίζεται από τη σχέση: LI=W-PL/PI 62

63 Όπου LI: δείκτης υδαρότητας W: περιεχόμενη υγρασία PL: όριο πλαστικότητας Pl: δείκτης πλαστικότητας Ο δείκτης αυτός εκφράζει τη σχέση του ποσοστού υγρασίας ενός εδάφους ως προς το όριο υδαρότητας του και μας επιτρέπει να εκτιμήσουμε ανάλογα με τη φυσική περιεχόμενη υγρασία αν το έδαφος θα συμπεριφέρεται σαν πλαστικό, ψαθυρό ή ακόμη και σαν παχύρευστο υγρό. Ο δείκτης συνεκτικότητας Ic ορίζεται από την παρακάτω σχέση: Ic = LL-W/PI Όπου Ic: δείκτης συνεκτικότητας LL: όριο υδαρότητας W: περιεχόμενη φυσική υγρασία Pl: δείκτης πλαστικότητας Τέλος, ο δείκτης συρρίκνωσης (Is ή S.I.) ορίζεται σαν το εύρος της περιεχόμενης υγρασίας στην οποία το έδαφος βρίσκεται σε ημιστερεή κατάσταση ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΡΙΟΥ ΥΔΑΡΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΤΗ ΣΥΣΚΕΥΗ CASAGRANDE (ΑΑSΗΤΟ Τ89/60 - ΑSΤΜ D ) Για την εκτέλεση της δοκιμής λαμβάνεται διαταραγμένο δείγμα βάρους 100 περίπου έπειτα από καλή ανάμειξη, από το κλάσμα του υλικού που είναι διερχόμενο από το κόσκινο Νο 40 (0.425 mm) και έχει ξηρανθεί στον αέρα ή σε κλίβανο στους 60 C. Τοποθετείται στη συνέχεια σε κάψα και προστίθεται σταδιακά απεσταγμένο νερό. Ανακατεύεται πολύ καλά έτσι ώστε να προκύψει μία εδαφική παχύρρευστη μάζα. Η κάψα με την εδαφική μάζα τοποθετείται στον υγραντήρα 30 min τουλάχιστον για ωρίμανση. 63

64 Κατόπιν λαμβάνεται μέρος της εδαφικής μάζας και γεμίζεται το κύπελλο της συσκευής, μετά δε την επιπέδωση, το μέγιστο πάχος του πλακούντα που δημιουργήθηκε πρέπει να είναι 1 cm. Ο πλακούντας διαιρείται με σταθερή διαδρομή του οργάνου χάραξης κατά μήκος της διαμέτρου που διέρχεται από το μέσο του στηρίγματος του κυπέλου, έτσι ώστε να σχηματιστεί καθαρή και απότομη χαραγή κατάλληλων διαστάσεων. Με ειδικό μηχανισμό υψώνεται και αφήνεται το κύπελλο να πέσει με χτύπο από ύψος 1cm. Σαν όριο υδαρότητας ορίζεται το ποσοστό της περιεχόμενης υγρασίας που απαιτείται για να κλείσει η χαραγή στο μέσο του πυθμένα της κατά 12.7 mm μετά από 25 χτύπους. Εκτελούμε τουλάχιστον 3 δοκιμές στο ίδιο δείγμα με διαφορετικές περιεκτικότητες σε υγρασία, με αποδεκτό αριθμό κτύπων από 15 έως 35(συγκεκριμένα στις περιοχές 25-35, 20-30, 15-25), δεδομένου ότι με την παραπάνω διαδικασία είναι δύσκολο στους 25 κτύπους να κλείσει η χαραγή κατά 12.7 mm στον πυθμένα διότι δεν μπορεί να προσδιορισθεί επακριβώς η υγρασία. Το ποσοστό περιεχόμενης υγρασίας και ο αντίστοιχος αριθμός κτύπων απεικονίζονται σε ημιλογαριθμικό διάγραμμα με τα ποσοστά υγρασίας σε γραμμική κλίμακα (τετμημένη) και τον αριθμό των χτύπων στην ημιλογαριθμική. Τα σημεία που προκύπτουν βρίσκονται κατά μεγάλη προσέγγιση πάνω σε ευθεία γραμμή, η οποία ονομάζεται καμπύλη ροής. Η υγρασία που αντιστοιχεί στους 25 κτύπους μέσω της καμπύλης ροής αποτελείτο όριο υδαρότητας. Πολλές φορές εφαρμόζεται η μέθοδος του "ενός σημείου" (ASTM-D-4318) (δοκιμές ρουτίνας), όπου εκτελείται μία μόνο δοκιμή με αποδεκτό αριθμό κτύπων από 20 έως 30, ενώ το όριο υδαρότητας υπολογίζεται από την παρακάτω εμπειρική σχέση: LL= WN (N/25)0,121 Όπου : WΝ: περιεχόμενη υγρασία (%) Ν: αριθμός κτύπων Στο έντυπο που ακολουθεί δίνεται ένα παράδειγμα δοκιμής ορίου υδαρότητας με τη μέθοδο των τριών σημείων από τα οποία προκύπτει ότι το όριο υδαρότητας είναι 64

65 LL=24.4. Αντίθετα, εάν ληφθούν υπόψη τα στοιχεία μιας μόνο στήλης του εντύπου, όπου ο αριθμός κτύπων είναι 24 και η περιεχόμενη υγρασία 25.05%, τότε σύμφωνα με τη μέθοδο του ενός σημείου το όριο υδαρότητας είναι LL = Εικ.2 Συσκευή casagrande ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΡΙΟΥ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ (ΑΑSΗΤΟ Τ90/61 - ΑSΤΜ D ) Για τον προσδιορισμό του ορίου πλαστικότητας, ΡL ή Wρ, λαμβάνεται ποσότητα εδάφους 20gr περίπου από το ίδιο όπως παραπάνω υλικό (αεροξηραμένο), τοποθετείται μέσα σε κάψα από πορσελάνη και αναμιγνύεται καλά με απεσταγμένο νερό μέχρι που η μάζα του καταστεί αρκετά πλαστική ώστε να μορφώνεται εύκολα. Το δείγμα παραμένει σε υγραντήρα για ωρίμανση τουλάχιστον 30', ενώ για τη δοκιμή λαμβάνεται ένα μέρος του δείγματος βάρους 8gr περίπου. Στη συνέχεια το δείγμα συμπιέζεται και μορφώνεται σε μάζα ελλειψοειδούς σχήματος η οποία κυλινδρώνεται μεταξύ των δακτύλων και μιας σμυριδωμένης γυάλινης πλάκας ή χαρτιού που βρίσκεται πάνω σε ομαλή οριζόντια επιφάνεια, με την απαιτούμενη πίεση ώστε να σχηματίσει ραβδίσκο ομοιόμορφης διαμέτρου σε όλο το μήκος του. Όταν η διάμετρος του ραβδίσκου γίνει περίπου 3mm χωρίς να ρωγματώνεται, θραύεται σε έξι ή οκτώ τεμάχια τα οποία συμπιέζονται πάλι μεταξύ των δακτύλων σε ομοιόμορφη μάζα, χονδρικά ελλειψοειδούς σχήματος και επαναλαμβάνεται η κυλίνδρωση σε ραβδίσκο διαμέτρου 3mm. Η διαδικασία αυτή συνεχίζεται μέχρις ότου ο ραβδίσκος αρχίζει να ρωγματώνεται όταν η διάμετρος του είναι ίση με 3mm. Στο εδαφικό υλικό που αρχίζει να 65

66 ρωγματώνεται μετριέται η υγρασία του. Η δοκιμή επαναλαμβάνεται άλλες δυο φορές με συνεχή μείωση της περιεχόμενης υγρασίας. Ο μέσος όρος των τριών δοκιμών, αποτελεί το όριο πλαστικότητας του υλικού το οποίο συνήθως δίνεται στο ίδιο με την προηγούμενη δοκιμή έντυπο. Η ρωγμάτωση εμφανίζεται διαφορετικά στους διάφορους τύπους εδαφών. Στα εδάφη με υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο απαιτείται μεγάλη πίεση για την κυλίνδρωση του ραβδίσκου, ιδίως όταν πλησιάζουν το όριο πλαστικότητας και τελικά ο ραβδίσκος θραύεται σε σειρά τεμαχίων βαρελοειδούς σχήματος. Στα εδάφη χαμηλής πλαστικότητας είναι επιτρεπτό να μειωθεί η ολική παραμόρφωση, προσδίδοντας στην ελλειψοειδούς σχήματος μάζα αρχική διάμετρο πλησιέστερη προς την τελικά απαιτούμενη των 3mm. Όταν τα εδάφη δοκιμάζονται στη φυσική κατάσταση τα αποτελέσματα συνήθως διαφέρουν από εκείνα που αναφέρονται σε αποξηραμένα δείγματα. Αυτό συνήθως συμβαίνει στα οργανικά και τροπικά εδάφη, τα οποία θα πρέπει να χρησιμοποιούνται για τη δοκιμή στη φυσική τους κατάσταση (BS 1377). 6.7 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΔΕΙΚΤΗ ΧΑΛΑΡΩΣΗΣ (SLAKE DURABILITY INDEX) Με τη δοκιμή αυτή εκτιμάται η ανθεκτικότητα του πετρώματος στις διεργασίες της γρήγορης αποσάθρωσης. Η μέθοδος περιλαμβάνει διαδοχικούς κύκλους ξήρανσης και ύγρανσης των δειγμάτων με την τοποθέτηση τους διαδοχικά σε φούρνο και μέσα σε περιστρεφόμενους, μισοβυθισμένους σε νερό συρμάτινους μύλους, οι οποίοι περιλαμβάνονται στην ειδική συσκευή που έχει σχεδιαστεί για τη δοκιμή αυτή από τους FRANKLIN και CHANDRA (1972). Η δοκιμή χαλάρωσης συνιστάται κυρίως για αργιλικά μαργαϊκά πετρώματα (αργιλόλιθους, μαργόλιθους, ιλυόλιθους κ.λπ) αλλά μπορεί περιστασιακά να εκτελεστεί και σε βραχώδη υλικά που παρουσιάζουν εμφανή αποσάθρωση. 66

67 Εικ.3 Συσκευή χαλάρωσης Εκτέλεση δοκιμής - Υπολογισμοί Κατά τη μέθοδο αυτή διαμορφώνονται δέκα (10) δείγματα του πετρώματος σε σφαιρικό σχήμα που το καθένα έχει μάζα 40-60gr και συνολική μάζα gr. (1)Τα δείγματα τοποθετούνται σε φούρνο θερμοκρασίας 105±5 Cγια 2-6 ώρες. (2)Στη συνέχεια τοποθετούνται στο συρμάτινο μύλο της ειδικής συσκευής του οποίου το βάρος είναι D (μόνο του συρμάτινου μύλου ζυγίζονται και σημειώνεται το αρχικό βάρος (Α) το οποίο είναι το βάρος του δείγματος μαζί με το βάρος του συρμάτινου μύλου. (3)Τοποθετείται ο μύλος που περιέχει το δείγμα στη συσκευή και παράλληλα νερό θερμοκρασίας 20 Ο μέχρι το σημάδι της στάθμης στο δοχείο της συσκευής. Ο μύλος αυτός περιστρέφεται για 10 min με ταχύτητα 20 rpm ενώ τα θραύσματα του δείγματος μικρότερα των 2 mm απομακρύνονται δια μέσου των κόσκινων.(4) Ο συρμάτινος μύλος τοποθετείται μαζί με τα δείγματα στον φούρνο, σε θερμοκρασία 105 ± 5 C για 24 ώρες, μετά ζυγίζεται και λαμβάνεται έτσι το τελικό βάρος Β (βάρος μύλου + εναπομείναντος δείγματος).(5) Οι εργασίες (3) και (4) επαναλαμβάνονται και καταγράφεται το βάρος C (βάρος μύλου + εναπομείναντος δείγματος). Ο δείκτης χαλάρωσης Ι d2 (slake durability index), που αναφέρεται στο δεύτερο κύκλο δοκιμής υπολογίζεται ως ο λόγος των τελικών προς τα αρχικά ξηρά βάρη του δείγματος, εκφράζεται (%) και δίνεται από τη σχέση:. I d2 = C-D/A-D 100 (%) 67

68 Για την ταξινόμηση του πετρώματος με βάση την ανθεκτικότητα του χρησιμοποιείται ο δείκτης χαλάρωσης του δεύτερου κύκλου της δοκιμής Ι d2 όπως φαίνεται στον Πίνακα 12. Στην περίπτωση που ο δείκτης I d2 είναι πολύ μικρός (0-10%), χρησιμοποιείται ο δείκτης που αναφέρεται στον πρώτο κύκλο της δοκιμής Id1 ο οποίος δίνεται από την αντίστοιχη σχέση: I d1 = B-D/A-D 100 (%) Πιν.12 Ταξινόμηση ακέραιου πετρώματος με βάση το δείκτη χαλάρωσης (GAMBLE 1971) Ταξινόμηση ακέραιου πετρώματος με βάση το δείκτη χαλάρωσης Για πετρώματα που παρουσιάζουν χαμηλές ανθεκτικότητες, ο δείκτης χαλάρωσης θα πρέπει να συνδυάζεται με δοκιμές ταξινόμησης εδαφών (κοκκομέτρηση και πλαστικότητα). Το δείγμα που υποβάλλεται στις δοκιμές αυτές είναι αυτό που συγκεντρώνεται στο δοχείο της συσκευής μετά τη φθορά. Η ταξινόμηση στην περίπτωση αυτή γίνεται με βάση το δείκτη χαλάρωσης I d2 και το δείκτη πλαστικότητας ΡΙ. 68

69 6.8 ΔΟΚΙΜΗ ΕΛΕΥΘΕΡΗΣ ΔΙΟΓΚΩΣΗΣ Σαν ελεύθερη διόγκωση ορίζεται η αύξηση του όγκου του εδάφους το οποίο βρίσκεται με τη μορφή χαλαρής ξηρής σκόνης όταν ρίχνεται μέσα στο νερό και εκφράζεται σαν ποσοστό επί τοις εκατό του αρχικού όγκου. Εδάφη με τιμές ελεύθερης διόγκωσης μικρότερες από 50% μάλλον δε δείχνουν χαρακτηριστικά διόγκωσης ενώ τιμές 100% ή και μεγαλύτερες σχετίζονται με αργίλους οι οποίες θα μπορούσαν να διογκωθούν πολύ με τη διαβροχή, ιδιαίτερα όταν είναι κάτω από ελαφριά φορτία. Εδάφη με πολύ μεγάλη διογκωσιμότητα, όπως π.χ ο μπετονίτης, μπορεί να έχουν ελεύθερη διόγκωση μέχρι και 2000%. Για τη δοκιμή αυτή ξηραίνονται στο φούρνο (60 0 C),περίπου 50 gr εδάφους, έπειτα κοσκινίζονται στο κόσκινο Νο40 και το ξηρό έδαφος τοποθετείται χαλαρά σε στεγνό κύλινδρο 25 ml μέχρι την ένδειξη των 10 ml. Η σκόνη δεν πρέπει να συμπυκνωθεί ή να διαταραχθεί (κουνηθεί )προς τα κάτω. Στη συνέχεια 50 ml αποσταγμένου νερού τοποθετούνται σε ογκομετρικό σωλήνα καθώς και η ξηρή εδαφική σκόνη αργά και σταθερά μέσα στο νερό. Αφήνεται το κύριο μέρος των στερεών σωματιδίων να ηρεμήσει, η διαδικασία δε αυτή μπορεί να διαρκέσει από μερικά λεπτά έως μισή ώρα. Τα λεπτότερα σωματίδια μπορεί να αιωρούνται για πολύ ακόμη ώρα αλλά αυτό μπορεί να αγνοηθεί. Η ένδειξη του όγκου των στερεών σωματιδίων που κατακάθεται μετά από 24 h (V σε ml), καταγράφεται ενώ αγνοούνται τα λεπτότερα σωματίδια που μπορεί να αιωρούνται μέσα στο νερό για πολύ χρόνο ακόμη. 69

70 Eικ.4 Δοκιμή ελεύθερης διόγκωσης (HOLTZ and GIBBS,1956). Η ελεύθερη διόγκωση υπολογίζεται από τον τύπο: Όπου 10 ml είναι ο αρχικός όγκος του ξηρού εδάφους. Το αποτέλεσμα στρογγυλοποιείται στον πλησιέστερο ακέραιο αριθμό. 7. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ 7.1 ΓΕΝΙΚΑ Με την εκτέλεση των εργαστηριακών δοκιμών στα δείγματα που συλλέχθησαν, προσδιορίστηκαν οι τιμές των παραμέτρων των φυσικών ιδιοτήτων αναγνώρισης και ταξινόμησης, καθώς και των μηχανικών ιδιοτήτων οι οποίες παρουσιάζονται παρακάτω στους πίνακες 13, 14, 15 και16. Πρόκειται για συγκεντρωτικούς πίνακες παρουσίασης αποτελεσμάτων των αντίστοιχων εργαστηριακών δοκιμών των οποίων τα έντυπα παρατίθενται στο παράρτημα. 70

71 7.2 ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ Στις δοκιμές ταξινόμησης των εδαφών περιλαμβάνονται η κοκκομετρική διαβάθμιση, και οι δείκτες συνεκτικότητας ενώ παράλληλα υπολογίστηκαν οι δείκτες ομοιομορφίας, υδαρότητας, συνεκτικότητας καθώς και η ενεργότητα. Τα αποτελέσματα των εργαστηριακών δοκιμών δίνονται στους πίνακες 13 και 14. ΑΡΙΘΜΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΑΜΜΟΣ ΙΛΥΣ ΑΡΓΙΛΟΣ % (1) % (1) % (1) D10 (2) D15 (2) D30 (2) D50 (2) D60 (2) D85 (2) Cu (3) Cc(Cz) (3) H (3) 1 34,74 51,33 13,93 0,0009 0,0025 0,0109 0,0368 0,0608 0, ,56 2,17 94, ,52 70,27 19,21 0,0007 0,001 0,0046 0,0153 0,0239 0, ,14 1,26 55, ,57 12,43 0,0013 0,0029 0,0073 0,0283 0,0422 0, ,46 0,97 59,07 4 2,08 74,79 23,13 0,0006 0,0009 0,0029 0,008 0,0113 0,029 18,83 1,24 32, ,14 52,64 17,22 0,0011 0,0014 0,0063 0,0269 0,0455 0, ,36 0,79 125, ,3 62,83 17,87 0,0009 0,0014 0,005 0,0171 0,0318 0, ,33 0,87 86, ,02 57,75 16,23 0,0008 0,0014 0,006 0,0237 0,0486 0, ,75 0,93 118, ,26 51,2 12,54 0,0013 0,0028 0,015 0,0473 0,0674 0,235 51,85 2,57 83, ,04 56,76 29,2 0,0005 0,0008 0,0021 0,0058 0,0114 0, ,80 0,77 82, ,51 26,49 0,0005 0,0008 0,0026 0,0073 0,0152 0,063 30,40 0,89 78,75 Πιν. 13 Συγκεντρωτικός πίνακας παρουσίασης αποτελεσμάτων εργαστηριακών δοκιμών για το ποσοστό της άμμου, ιλύος, αργίλου, των παραμέτρων κοκκομετρικής διαβάθμισης. 1. Από κοκκομετρική ανάλυση με κόσκινα και ανάλυσης με αραιόμετρο(aashto T27, T11, ASTM D , D 422)(AASHTO T88 ASTM D422 72), 2. D10, D15, D30, D50,D60, D85 : διάμετρος κόκκων σε mm που αντιστοιχεί στο αντίστοιχο ποσοστό του διερχόμενου κατά βάρος εδάφους στο κοκκομετρικό διάγραμμα, 3. Cu = συντελεστής ομοιομορφίας (Cu=D60 / D10), Cc(Cz) = συντελεστής κυρτότητας (Cc= D85 / D15), H =συντελεστής ετερομορφίας (H=D230/D60*D10 71

72 ΑΡΙΘΜΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΟΡΙΟ ΥΔΑΡΟΤΗ- ΤΑΣ LL (1) ΟΡΙΟ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗ- ΤΑΣ PL (1) ΔΕΙΚΤΗΣ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗ- ΤΑΣ PI (1) ΔΕΙΚΤΗΣ ΥΔΑΡΟΤΗ- ΤΑΣ LI (2) ΔΕΙΚΤΗΣ ΣΥΝΕΚΤΙΚΟ- ΤΗΤΑΣ I c (3) ΕΝΕΡΓΟΤΗΤΑ (Α) (4) 1 21,35 18,73 2,62-3,02 4,02 0, ,19 21,45 1,74-5,79 6,79 0, ,11 19,8 5,31-0,93 1,93 0, ,12 19,6 7,52-0,74 1,74 0, ,07 15,57 3,5-0,95 1,95 0, ,72 15,44 7,28-0,70 1,70 0, ,06 13,61 8,45-0,09 1,09 0, ,9 12,17 6,73-0,13 1,13 0, ,17 17,71 16,46-0,24 1,24 0, ,78 15,77 8,01-0,36 1,36 0,30 Πιν. 14 Συγκεντρωτικός πίνακας παρουσίασης αποτελεσμάτων εργαστηριακών δοκιμών για τον προσδιορισμό των ορίων υδαρότητας, του δείκτη υδαρότητας, του δείκτη συνεκτικότητας, της ενεργότητας και της ελεύθερης διόγκωσης. 1. Προσδιορισμός ορίων υδαρότητας με την συσκευή CASAGRANDE (AASHTO T89/60 ASTM D ) και ορίων πλαστικότητας(aashto T90/61 ASTM D ) LL(όριο υδαρότητας), PL(όριο πλαστικότητας), PI(δείκτης πλαστικότητας) = LL - PL,2. Δείκτης Υδαρότητας LI= (w PL)/ PI 3. Δείκτης συνεκτικότητας Ic = (LL-w) / PI, 4. Ενεργότητα (Α) = PI / % αργιλικό κλάσμα (< mm).] ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ Η κοκκομετρική διαβάθμιση έδειξε ότι πρόκειται για λεπτόκοκκους σχηματισμούς όπου υπερισχύει το κλάσμα της ιλύος με ποσοστά που κυμαίνονται από 51,2 % έως 74,79 % με μέσο όρο 60,45 %. Από τις παραμέτρους της κοκκομετρικής διαβάθμισης (συντελεστής ομοιομορφίας (CU), συντελεστής ετερομορφίας (H) και συντελεστής κυρτότητας (Cc ή Cz)) μπορούμε να συμπεράνουμε ότι πρόκειται για εδάφη πολύ ετερόμορφα αφού CU > 15 σχεδόν σε όλα τα δείγματα με μέσο όρο 39,55, ανομοιόμορφα αφού 200 > Η > 20 με μέσο όρο 81,6 και το συντελεστή κυρτότητας Cc να κυμαίνεται από 0,77 έως 2,57 με μέσο όρο 1,25. 72

73 Η δοκιμή προσδιορισμού του ορίου πλαστικότητας έδειξε ότι το Όριο Υδαρότητας (LL) κυμάνθηκε από 18,9 % έως 34,17 % ενώ το Όριο Πλαστικότητας (PL) κυμάνθηκε από 12,17 % έως 21,45 % με μέση τιμή 16,98. Γενικά από τον υπολογισμό του Δείκτη Πλαστικότητας τα εδάφη χαρακτηρίζονται χαμηλής (1 <PI < 7 έως) μέσης πλαστικότητας (7 < PI < 17) με την μελέτη του έργου να αναφέρει μέσο όρο τιμών 10. Επιπλέον από τον υπολογισμό του Δείκτη Υδαρότητας (LI) όπου οι τιμές κυμάνθηκαν από -5,79 έως -0,09, τα εδάφη βρίσκονται κυρίως σε στερεή ή ημιστέρεη κατάσταση, ενώ από τον υπολογισμό του Δείκτη Συνεκτικότητας (Ic) του οποίου οι τιμές κυμαίνονται από 1,09 έως 6,79 τα δείγματα χαρακτηρίζονται στο σύνολό τους ως σκληρά. Με βάση την ενεργότητά τους που κυμαίνεται από 0,09 έως 0,56, χαρακτηρίζονται κατά Skempton ως ανενεργά. Η κατάταξη των δειγμάτων σύμφωνα με το ενοποιημένο σύστημα (U.S.C.S.) έδειξε ότι 3 από αυτά τα δείγματα είναι ML (ιλύες χαμηλής πλαστικότητας), 2 από αυτά είναι ML CL (αργιλοϊλύες χαμηλής πλαστικότητας) ενώ 5 χαρακτηρίζονται ως CL (άργιλοι χαμηλής πλαστικότητας) δηλαδή έχουμε μια επικράτηση των αργίλων χαμηλής πλαστικότητας (CL) ΔΟΚΙΜΕΣ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗΣ Στις δοκιμές αναγνώρισης των εδαφών περιλαμβάνονται ο λόγος κενών, το πορώδες, ο βαθμός κορεσμού, το ποσοστό περιεχόμενης υγρασίας, το φαινόμενο βάρος και το ειδικό βάρος κόκκων αλλά και ο δείκτης χαλάρωσης. Τα αποτελέσματα των εργαστηριακών δοκιμών δίνονται στον πίνακα ΔΙΟΓΚΩΣΙΜΟΤΗΤΑ Η διόγκωση είναι η ιδιότητα των εδαφών που προκαλεί όπως και η συρρίκνωση, αλλαγή στον όγκο του εδάφους με την απορρόφηση νερού(ή με την απομάκρυνση νερού αντίστοιχα συρρίκνωση). Αποτέλεσμα των μεταβολών του όγκου είναι η παραμόρφωση των τεχνικών έργων που είναι θεμελιωμένα πάνω στα εδάφη αυτά. Τα αποτελέσματα της εργαστηριακής δοκιμής δίνονται στον πίνακα 16 απ όπου προκύπτει ότι πρόκειται για σχηματισμούς που δεν παρουσιάζουν διόγκωση με εξαίρεση το δείγμα 10 το οποίο παρουσιάζει 15% διόγκωση που οφείλεται στο 73

74 αυξημένο ποσοστό αργιλικού κλάσματος (26,49 %) σε σύγκριση με τα υπόλοιπα δείγματα. ΑΡΙΘΜΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΥΓΡΑΣΙΑ (1) ΒΑΘΜΟΣ ΚΟΡΕΣΜΟΥ (2) ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΒΑΡΟΣ (3) ΕΙΔΙΚΟ ΒΑΡΟΣ ΚΟΚΚΩΝ (4) ΛΟΓΟΣ ΚΕΝΩΝ (5) ΠΟΡΩΔΕΣ (6) ΔΕΙΚΤΗΣ ΧΑΛΑΡΩΣΗΣ Id 2 (7) 1 10,83 64,68 21,77 2,66 0,33 24,70 75,38 46,4 2 11,38 62,19 22,26 2,68 0,31 23,95 46,09 8, ,88 41,60 21,48 2,62 0,37 27,24 43,66 12, ,03 42,06 21,18 2,66 0,40 28,79 61,41 30, ,24 50,89 21,58 2,68 0,37 26,86 41,77 16, ,37 79,95 22,36 2,64 0,28 21,75 60,74 29, ,81 48,46 21,28 2,60 0,35 26,02 13, ,3 61,22 22,16 2,70 0,33 24,79 32,29 16, ,7 46,75 22,07 2,68 0,35 26,16 72,62 30, ,89 52,58 22,26 2,64 0,31 23,83 63,05 24,01 ΔΕΙΚΤΗΣ ΧΑΛΑΡΩΣΗΣ Id 5 (7) Πιν. 15 Συγκεντρωτικός πίνακας παρουσίασης αποτελεσμάτων εργαστηριακών δοκιμών για την περιεχόμενη υγρασία, βαθμό κορεσμού, υγρό φαινόμενο βάρος, ειδικό βάρος κόκκων, λόγος κενών, πορώδες και δείκτη χαλάρωσης. 1. Περιεχόμενη υγρασία w % = (Ww / Ws ) *100 (ASTM D2216) 2. βαθμός κορεσμού S % = Vw / Vv, 3. Υγρό φαινόμενο βάρος συνεκτικών υλικών γb(aashto T 147) σε KN / m3 4. Ειδικό βάρος υλικού λεπτότερου των 2.00 mm (AASHTO T100 T85, ASTM D ) 5. Πορώδες n % = (Vv / Vt) * Λόγος κενών e = Vv / Vs, επίσης e = n / (1-n).7. Id2, Id δείκτης χαλάρωσης πετρώματος σε % ποσοστά ), 74

75 ΑΡΙΘΜΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΔΙΟΓΚΩΣΗ % (1) Πιν. 16 Συγκεντρωτικός πίνακας παρουσίασης αποτελεσμάτων εργαστηριακών δοκιμών για την διόγκωση. 1. Ελεύθερη διόγκωση ED = [V-10/10]*100(%) κατά HOLTZ and KOVACS,1981 ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ Ο προσδιορισμός της περιεχόμενης υγρασίας έδωσε αποτελέσματα που κυμαίνονται από 10,37 έως 14,88 % με μέσο όρο 12,44 %. Παρ όλα αυτά μια καλύτερη εικόνα για την κατάστασή τους από άποψη υγρασίας δίνει ο βαθμός κορεσμού που κυμαίνεται από 41,60 % έως 79,95 % με μέσο όρο τιμών 50,54 %. Το υγρό φαινόμενο βάρος των δειγμάτων που εξετάστηκαν έδωσε τιμές που κυμάνθηκαν από 21,18 έως 22,36 ΚΝ/m 3 με μέσο όρο τιμών τα 21,84 ΚΝ/m 3 με την μελέτη του έργου να αναφέρει μέσο όρο τιμών 22,5 ΚΝ/m 3. Το ειδικό βάρος των κόκκων των δειγμάτων κυμάνθηκε από 2,60 έως 2,70 με μέσο όρο 2,65. Ο λόγος κενών, e, υπολογίστηκε από 0,28 έως 0,40 που αντιστοιχούν σε πορώδες από 21,75 % έως 28,79 %. 75

76 Η δοκιμή του προσδιορισμού του δείκτη χαλάρωσης που πραγματοποιήθηκε στα δείγματα, των οποίων οι τιμές δίνονται στον Πιν.15, έδωσε τιμές του δείκτη I d2 από 13,75 % έως 75,38 % με μέσο όρο 51,10 % ενώ για τον δείκτη I d5 από 0 % έως 46,4 % με μέσο όρο τιμών 21,5 %. Η ταξινόμησή τους κατά GAMBLE δείχνει ότι πρόκειται για σχηματισμούς χαμηλής έως μέτριας ανθεκτικότητας στην διεργασία της γρήγορης αποσάθρωσης. 8.ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ 8.1 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΓΕΩΫΛΙΚΩΝ Η ταξινόμηση των δειγμάτων έγινε με το σύστημα USCS. Στα σχ. 12 και 13 παρατίθενται τα διαγράμματα: το συγκεντρωτικό διάγραμμα ποσοστών άμμου-ιλύος- αργίλου, και το συγκεντρωτικό διάγραμμα Casagrande με την βοήθεια των οποίων έγινε η ονοματολογία των δειγμάτων σε συνδυασμό με τις κοκκομετρικές καμπύλες. Σχ.1 2. Συγκεντρωτικό διάγραμμα Casagrande κατά U.S.C.S. όπου διακρίνεται ότι τα περισσότερα δείγματα είναι ML(ιλύς χαμηλής πλαστικότητας). 76

77 Σχ. 13. Συγκεντρωτικό διάγραμμα ποσοστών άμμου-ιλύος-αργίλου όπου φαίνεται η επικράτηση του ποσοστού της ιλύος στα δείγματα έναντι στα ποσοστά άμμου και αργίλου ΑΡΙΘΜΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΑ 1 ML ΚΑΣΤΑΝΗ ΑΜΜΩΔΗΣ ΙΛΥΣ ΧΑΜΗΛΗΣ 2 ML ΚΑΣΤΑΝΗ ΙΛΥΣ ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 3 CL-ML ΤΕΦΡΗ ΑΡΓΙΛΩΔΗΣ ΙΛΥΣ ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ, ΜΕ ΑΜΜΟ 4 CL ΤΕΦΡΗ ΑΡΓΙΛΟΣ ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 5 ML ΤΕΦΡΗ ΑΜΜΩΔΗΣ ΙΛΥΣ ΧΑΜΗΛΗΣ 6 CL ΚΑΣΤΑΝΗ ΑΡΓΙΛΟΣ ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ, ΜΕ ΑΜΜΟ 7 CL ΤΕΦΡΗ ΑΡΓΙΛΟΣ ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ, ΜΕ 8 CL-ML ΚΑΣΤΑΝΗ ΑΜΜΩΔΗΣ ΙΛΥΣ ΧΑΜΗΛΗΣ 9 CL ΚΑΣΤΑΝΗ ΑΡΓΙΛΟΣ ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 10 CL ΤΕΦΡΗ ΑΡΓΙΛΟΣ ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ Πιν. 17 Ταξινόμηση και ονοματολογία δειγμάτων κατά U.S.C.S. Επιπλέον για μία ολοκληρωμένη περιγραφή των δειγμάτων, έγινε και ταξινόμησή τους κατά GAMBLE(1971) ως προς την ανθεκτικότητά τους στην διαδικασία της γρήγορης αποσάθρωσης των οποίων ο χαρακτηρισμός τους δίνεται παρακάτω, στον πίνακα 18. Επίσης ο ίδιος πρότεινε το διάγραμμα ταξινόμησης ακέραιου πετρώματος 77

78 με βάση τις τιμές I d2 και PI (Σχ. 14) όπου παρατηρείται ότι το μεγαλύτερο ποσοστό των δειγμάτων χαρακτηρίζεται χαμηλής έως μέτριας ανθεκτικότητας και χαμηλής πλαστικότητας. ΑΡΙΘΜΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΙΣ ΤΙΜΕΣ Id 2 ΚΑΤΆ GAMBLE 1 ΜΕΤΡΙΑΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 2 ΧΑΜΗΛΗΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 3 ΧΑΜΗΛΗΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 4 ΜΕΤΡΙΑΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 5 ΧΑΜΗΛΗΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 6 ΜΕΤΡΙΑΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 7 ΠΟΛΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 8 ΧΑΜΗΛΗΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 9 ΜΕΤΡΙΑΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 10 ΜΕΤΡΙΑΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ Πιν 18 Ταξινόμηση με βάση τις τιμές του δείκτη χαλάρωσης Id2 κατά GAMBLE Σχ. 14. Διάγραμμα ταξινόμησης ακέραιου πετρώματος με βάση τις τιμές Id2 και PI (GAMBLE, 1971). 78