Σεισμοί Κεφαλονιάς 26/01/2014 και 03/02/2014 Εδαφική απόκριση, γεωτεχνικές αστοχίες και συμπεριφορά υποδομών

Transcript

1 Σεισμοί Κεφαλονιάς 26/01/2014 και 03/02/2014 Εδαφική απόκριση, γεωτεχνικές αστοχίες και συμπεριφορά υποδομών Κωνσταντία Μάκρα & Μάνος Ροβίθης Ερευνητές ΟΑΣΠ-ΙΤΣΑΚ

2 Στόχος 1. Παρουσίαση προκαταρκτικών εκτιμήσεων της επιρροής των τοπικών εδαφικών συνθηκών στη σεισμική κίνηση στις θέσεις καταγραφής Κυρίως στο Αργοστόλι(διαθέσιμα στοιχεία από προηγούμενες μελέτες) Δευτερευόντως στο Ληξούρι και στα Χαβριάτα Αξιοποίηση των καταγραφών του δικτύου επιταχυνσιογράφων του ΟΑΣΠ ΙΤΣΑΚ Προκαταρκτικάαποτελέσματααναλύσεωνσεισμικήςαπόκρισης Αποτίμηση των σεισμικών δράσεων σχεδιασμού του Ελληνικού Αντισεισμικού Κανονισμού και του Ευρωκώδικα 8 2. Παρουσίαση αντιπροσωπευτικών περιπτώσεων αστοχιών γεωτεχνικού χαρακτήρα αποτυπώθηκαν τόσο μετά τον πρώτο όσο και μετά τον δεύτερο σεισμό αθροιστικά Κυρίως στην πλειόσειστη περιοχή της χερσονήσου της Παλικής

3 Γεωγραφική κατανομή σταθμών καταγραφής ΟΑΣΠ-ΙΤΣΑΚ και επικέντρων ARG2 26 JAN 2014 M6.1 3 FEB 2014 M6.0 LXR1 & CHV1 3 FEB 2014 M6.0 Relocated epicenters after Karakostas et al. 2014

4 Εδαφική Απόκριση Καταγραφές Φάσματα απόκρισης - Κανονισμοί Αργοστόλι ARG2 Αργοστόλι: πλειοκαινικάιζήματα (ψαμμίτες, κροκαλοπαγή, ασβεστόλιθους, μαργαϊκούς ασβεστόλιθους με μαργαϊκές ενστρώσεις και μάργες). Παραλία: εδαφικοί ιλυωαργιλώδεις σχηματισμοί μικρής δυστμησίας, κατά τόπους μεγάλης πλαστικότητας, πάχους περίπου 30m, πλούσιοι σε απολιθώματα καιοργανικά(λιγνίτες) Γεωλογικός χάρτης ΙΓΜΕ, 1:50.000

5 Εδαφική Απόκριση Καταγραφές Φάσματα απόκρισης - Κανονισμοί Αργοστόλι Κτίριο ΟΤΕ Γεωφυσική και γεωτεχνική τεκμηρίωση Vs,30 = 420m/sec-Έδαφος Β (ΟΑΣΠ-ΙΤΣΑΚ-ΑΠΘ, Τεχνική έκθεση έργου)

6 Εδαφική Απόκριση Καταγραφές Φάσματα απόκρισης Κανονισμοί Πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις σεισμικής απόκρισης Ισοδύναμη γραμμική συμπεριφορά εδαφικών υλικών Μείωση του μέγιστου μέτρου διάτμησης και της διατμητικής απόσβεσης με την αναπτυσσόμενη ενεργή διατμητική παραμόρφωση και σύγκριση των αποτελεσμάτων με τις καταγραφές των σεισμών 26 JAN 2014 M6.1και 3 FEB 2014 M6.0 Φασματικές επιταχύνσεις Συναρτήσεις μεταφοράς Επιλογή αντιπροσωπευτικών σεισμικών διεγέρσεων Επιλογή του επιπέδου της επιτάχυνσης στο βραχώδες υπόβαθρο

7 Εδαφική Απόκριση Καταγραφές Φάσματα απόκρισης Κανονισμοί SHARE SM database Κοινό χαρακτηριστικό Κατηγορία εδάφους Α Loma Prieta, USA, Mw=6.93 Pga_input = 0.18g L Aquila, Mw=5.3 Επίπεδο διέγερσης Ano της Liosia, αποσυνελιγμένης Greece, Mw=6.04 καταγραφής στο Izmit, βραχώδες Turkey, υπόβαθρο M=6.3 του ισχυρότερου και Izmit, κοντινότερου Turkey, M=6.3 σεισμού N. της Miyagi 26 ης Pref., Ιαν Japan, Mw=6.1 Friuli, Italy, Mw=6.4 Tabas, Iran, Mw=7.35 Northridge, USA, Mw=6.69

8 Εδαφική Απόκριση Καταγραφές Φάσματα απόκρισης Κανονισμοί Μέσος όρος φασματικών επιταχύνσεων +/-1 τ.α. και σύγκριση με τις αντίστοιχες των καταγραφών των 2 σεισμών SPECTRAL ACCELERATION (g) ARG PERIOD (SEC) N-S / 26JAN2014 E-W / 26JAN2014 NS / 03FEB2014 E-W / 03FEB2014 M.O. M.O. + 1 τ.α. M.O. - 1 τ.α. Ο Μ.Ο. συγκρίνεται ικανοποιητικά με τις φασμ. επιταχ του σεισμού της 26/1/2014 Ο Μ.Ο. 1 τ.α. αποτελεί μία μέση περιβάλουσσα των φασμ. επιταχ. του σεισμού της 3/2/2014 Προβλέψιμες τιμές φασματικών επιταχύνσεων ακολουθώντας μία ρεαλιστική ωστόσο τυπική διαδικασία στο πλαίσιο μικροζωνικών μελετών

9 Εδαφική Απόκριση Καταγραφές Φάσματα απόκρισης Κανονισμοί Αργοστόλι Vs,30 = 420m/sec Έδαφος Β ΖΩΝΗ ΙΙΙ : 0.36g (έδαφος Α κατά EC8 & για όλους τους τύπους κατά ΕΑΚ) Παράγοντας εδάφους: 1.20-έδαφος B κατά ΕC8 & 1.0κατά ΕΑΚ 1.60 ARG2 SPECTRAL ACCELERATION (g) PERIOD (SEC) Η εφαρμογή του EC8 αποτελεί μία πιο ασφαλή επιλογή σχεδιασμού νέων κατασκευών σε σχέση με τον ΕΑΚ N-S / 26JAN2014 E-W / 26JAN2014 EAK B EC8-B NS / 03FEB2014 E-W / 03FEB SPECTRAL ACCELERATION (g) ARG PERIOD (SEC) U-D / 26JAN2014 EAK B (VERTICAL) EC8 - Vertical (all soils) U-D / 03FEB2014

10 Εδαφική Απόκριση Συναρτήσεις μεταφοράς Ενίσχυση της σεισμικής κίνησης συναρτήσει της συχνότητας Μέτρο της επιρροής των τοπικών εδαφικών συνθηκών στη σεισμική κίνηση Εμπειρικές Συναρτήσεις μεταφοράς - φασματικοί λόγοι Οριζόντιας/Κατακόρυφη συνιστώσα των καταγραφών Θεωρητικές συναρτήσεις μεταφοράς - Γραμμικώς ανελαστική συμπεριφορά - Ισοδύναμη γραμμική ανελαστική συμπεριφορά

11 Εδαφική Απόκριση Συναρτήσεις μεταφοράς 26 JAN :55 ~ / Βασικό συντονισμό : f rec f EQL A rec Ενδείξεις μη γραμμικών φαινομένων: Απουσία ανώτερων συντονισμών σε σχέση με την ελαστική ανάλυση Μείωση πλάτους και συχνότητας συντονισμών Διαφορετική εικόνα μεταξύ των φασματικών λόγων των 2 σεισμών αλλά και μεταξύ των οριζοντίων συνιστωσών 3 FEB :08 Προβληματισμός για φαινόμενα που σχετίζονται με την πηγή, την εγγύτητα της θέσης στη σεισμική πηγή ή / και τη σύνθετη γεωμορφολογία της περιοχής (2Δ ή/και 3Δ δομή)

12 Εδαφική Απόκριση Καταγραφές Φάσματα απόκρισης Κανονισμοί Ληξούρι Χαβριάτα M6.0 Ίδιος γεωλογικός σχηματισμός με το Αργοστόλι LXR1 Πλειοκαινικά ιζήματα (ψαμμίτες, κροκαλοπαγή, ασβεστόλιθοι, μαργαϊκοί ασβεστόλιθοι με μαργαϊκές ενστρώσεις και μάργες) Ανώτερο τμήμα: Κυανές Μάργες, λεπτόκοκκοι ψαμμίτες και αμμούχες μάργες CHV1 Γεωλογικός χάρτης ΙΓΜΕ, 1:50.000

13 Εδαφική Απόκριση Καταγραφές Φάσματα απόκρισης Κανονισμοί Ληξούρι M6.0 Πηγή: Pelekis P.C. (2014) GEER/EERI/ATC Reconnaissance Earthquake Report Vs,30 = 330m/sec-Έδαφος C (EC8)

14 Εδαφική Απόκριση Καταγραφές Φάσματα απόκρισης Κανονισμοί Ληξούρι ΖΩΝΗ ΙΙΙ : 0.36g (έδαφος Α βράχος κατά EC8 & για όλους τους τύπους κατά ΕΑΚ) Παράγοντας εδάφους: 1.15 έδαφος C κατά ΕC8 & 1.0κατά ΕΑΚ 2.50 LXR1 Εντελώς διαφορετική απόκριση μεταξύ των οριζοντίων συνιστωσών SPECTRAL ACCELERATION(g) N-S / 03FEB2014 E-W / 03FEB2014 EAK Γ EC8-C PERIOD (SEC) Εξαιρετικά υψηλές τιμές κατακόρυφων φασματικών επιταχύνσεων SPECTRAL ACCELERATION (g) Φαινομένα κοντινού πεδίου, κατευθυντικότητας κλπ 2. Επιρροή των τοπικών εδαφικών συνθηκών LXR1 EC8 - Vertical (all soils) U-D / 03FEB2014 EAK Γ (VERTICAL) PERIOD (SEC)

15 Εδαφική Απόκριση Καταγραφές Φάσματα απόκρισης Κανονισμοί SPECTRAL ACCELERATION(g) Χαβριάτα CHV1 EAK B EC8-B N-S / 03FEB2014 E-W / 03FEB2014 EAK Γ ΕΑΚ Δ EC8-C EC8-D EC8-E PERIOD (SEC) 2.50 Ληξούρι & Χαβριάτα Τα φάσματα επιτάχυνσης σχεδιασμού EC8 δεν επαρκούν για να περιγράψουν τις ιδιαίτερες συνθήκες που συνέβαλαν στη διαμόρφωση της σεισμικής κίνησης στις θέσεις αυτές SPECTRAL ACCELERATION (g) Εξαιρετικά υψηλές τιμές φασματικών επιταχύνσεων 1. Φαινομένα κοντινού πεδίου, κατευθυντικότητας κλπ 2. Επιρροή τοπικής γεωμορφολογίας (τοπογραφία & τοπικών εδαφικών συνθηκών) CHV PERIOD (SEC) EAK B (VERTICAL) EC8 - Vertical (all soils) U-D / 03FEB2014 EAK Γ (VERTICAL) ΕΑΚ Δ (VERTICAL)

16 Γεωτεχνικού Χαρακτήρα Αστοχίες Γεωτεχνικές Αστοχίες Κατολισθήσεις Βραχοπτώσεις Αστοχίες Πρανών Ρευστοποιήσεις συνιζήσεις πλευρικές μετακινήσεις Επιπτώσεις στις υποδομές Οδικό Δίκτυο (επιχώματα οδοποιίας τοίχοι αντιστήριξης) Λιμενικές εγκαταστάσεις (κρηπιδότοιχοι προβλήτες) Γεωγραφική κατανομή Χερσόνησος της Παλικής Λίγες περιπτώσεις αστοχιών στο υπόλοιπο νησί

17 Εδαφικές Αστοχίες: Κατολισθήσεις Βραχοπτώσεις Παραλία Μύρτου 26/1/2014 Ολισθήσεις επί βραχωδών πρανών με ροή κορρημάτων Αποκολλήσεις βραχωδών τεμαχών Roll Path B Roll Path A Estimated Volume 500m 3 Roll Path A

18 Εδαφικές Αστοχίες: Κατολισθήσεις Βραχοπτώσεις Παραλία Πετανών Ολισθήσεις επί βραχωδών πρανών με ροή κορρημάτων 2 1

19 Εδαφικές Αστοχίες: Κατολισθήσεις Βραχοπτώσεις Παραλία Ξι Εκτεταμένη κατολίσθηση (250μ περίπου) κατά μήκος του μαργαϊκού πρανούς

20 Εδαφικές Αστοχίες: Κατολισθήσεις Βραχοπτώσεις Επαρχιακό δίκτυο Ληξουρίου - Καρδακάτα 28/01/ /02/2014

21 Εδαφικές Αστοχίες: Κατολισθήσεις Βραχοπτώσεις Επαρχιακό δίκτυο Πόρου-Αργοστολίου: ολίσθηση κατακερματισμένων ασβεστόλιθων 28/01/ /02/2014

22 Εδαφικές Αστοχίες: Κατολισθήσεις Βραχοπτώσεις Σουλλάροι: Εκτεταμένη εδαφική ολίσθηση μη οφειλόμενη αποκλειστικά σε σεισμικά αίτια ~10m ~50m ~3m

23 Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο Η λειτουργικότητα του οδικού δικτύου επηρεάστηκε κυρίως από την απόκριση: των επιχωμάτων οδοποιίας & των τοίχων αντιστήριξης στην περιοχή της χερσονήσου της Παλικής οδικό δίκτυο Αργοστολίου-Ληξουρίου Πηγή: GEER/EERI/ATC Reconnaissance Earthquake Report

24 Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο Θέσεις αστοχιών επιχωμάτων οδοποιίας Πηγή: GEER/EERI/ATC Reconnaissance Earthquake Report

25 Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο Χαβριάτα -Βουνί 28/01/ /02/2014

26 Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο Χαβριάτα -Βουνί Πηγή: GEER/EERI/ATC Reconnaissance Earthquake Report

27 Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο Σουλλάροι Πηγή: GEER/EERI/ATC Reconnaissance Earthquake Report

28 Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο Κατωχώρι

29 Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο Αγ. Δημήτριος Λιβάδι: 28/01/ /02/2014

30 Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο Αγ. Δημήτριος Λιβάδι: 28/01/ /02/2014

31 Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο Θέσεις αστοχιών τοίχων αντιστήριξης Χαρακτηριστικά Λιθόκτιστοι Ύψους 1-5μ επιχώματα και ορύγματα οδοποιϊας

32 Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο Ληξούρι Καρδακάτα: αστοχία λιθόκτιστου τοίχου αντιστήριξης 28/01/ /02/2014

33 Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο Αγ. Δημήτριος: Στροφή τοίχου ύψους περίπου 1m Πλήρης αστοχία τοίχου 28/01/ /02/2014

34 Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο Χωριό Χαβριάτα: Λιθόκτιστος τοίχος αντιστήριξης εκκλησίας 28/01/ /02/2014

35 Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας