Χαράσσοντας οδούς µέσα από κατολισθήσεις Σ. Καβουνίδης ρ Πολιτικός Μηχανικός Εδαφοµηχανικός, Ε ΑΦΟΣ Ε.Π.Ε. Γ. Ντουνιάς ρ Πολιτικός Μηχανικός Εδαφοµηχανικός, Ε ΑΦΟΣ Ε.Π.Ε. Μ. Μπαρδάνης Πολιτικός Μηχανικός MSc Εδαφοµηχανικός, Ε ΑΦΟΣ Ε.Π.Ε. Κατολισθήσεις, µέτρα σταθεροποίησης, µετατόπιση χάραξης ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Οι σύγχρονες χαράξεις συχνά αναγκάζονται να διέρχονται από ασταθή ή κατολισθηµένα εδάφη. Η αντιµετώπιση προϋποθέτει την αναγνώριση και διερεύνηση του προβλήµατος. Οι λύσεις µπορεί να είναι αλλαγές στη χάραξη, κατασκευή σηµαντικών τεχνικών έργων προστασίας της οδού ή και σηµαντικών γεωτεχνικών έργων αντιµετώπισης των κατολισθήσεων. Αναφέρονται χαρακτηριστικά παραδείγµατα όπως η αντιµετώπιση της κατολίσθησης της Μαλακάσας και οι µεταβολές που επέβαλε στην Εθνική Οδό Αθηνών-Λαµίας, η κατολίσθηση Αγ. Βλασίου στην Εθνική Οδό Αγρινίου-Καρπενησίου και τα κατολισθητικά φαινόµενα στα Τµήµατα 2.4, 3.1 και 3.2 της Εγνατίας Οδού και ο τρόπος που επηρέασαν την χάραξή της. Συµπεραίνεται ότι οι σηµερινές χαράξεις σε δύσκολα εδάφη πρέπει να σχεδιάζονται σε συνεργασία του οδοποιού µε τον γεωτεχνικό µελετητή για την αποφυγή προβληµάτων. 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η έξαρση στην κατασκευή έργων στην Ελλάδα τα τελευταία χρόνια ταυτίστηκε συχνά µε νέα έργα σηµαντικών οδικών και σιδηροδροµικών αξόνων. Η διέλευσή τους από περιοχές που δεν περνούσαν πριν σηµαντικοί συγκοινωνιακοί άξονες (ή εάν περνούσαν, η χάραξή τους ήταν πτωχών γεωµετρικών χαρακτηριστικών προκαλώντας την ελάχιστη διατάραξη του αναγλύφου) οδήγησε στην ανάγκη αντιµετώπισης σηµαντικών γεωτεχνικών προβληµάτων, σπουδαιότερα από τα οποία ήταν τα κατολισθητικά φαινόµενα που απαντήθηκαν. Παρουσιάζονται πέντε περιπτώσεις στις οποίες σηµαντικά συγκοινωνιακά έργα επηρεάστηκαν από µεγάλες κατολισθήσεις και επιχειρείται µία κατηγοριοποίηση των προβληµάτων που αντιµετωπίστηκαν. Οι περιπτώσεις αυτές ήταν η αντιµετώπιση της κατολίσθησης της Μαλακάσας και η αλληλεπίδρασή της µε την Εθνική Οδό Αθηνών-Λαµίας και τη σιδηροδροµική γραµµή Αθηνών-Θεσσαλονίκης, η κατολίσθηση του Αγ. Βλασίου στην Εθνική Οδό Αγρινίου- Καρπενησίου και τα Τµήµατα 2.4, 3.1 και 3.2 της Εγνατίας Οδού µε τα σηµαντικά κατολισθητικά φαινόµενα που χρειάστηκε να αντιµετωπιστούν σε αυτά (ή να µελετηθεί η αντιµετώπισή τους). 2 ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΗ ΜΑΛΑΚΑΣΑΣ Η κατολίσθηση της Μαλακάσας αποτελεί κατολίσθηση που έγινε επί προϋπάρχουσας επιφάνειας ολίσθησης µε σηµαντικές καταστροφές στην Εθνική Οδό Αθηνών-Λαµίας και την σιδηροδροµική γραµµή Αθηνών-Θεσσαλονίκης. Και οι δύο αυτοί άξονες µεταφορών χαράχθηκαν και κατασκευάστηκαν χωρίς να είναι γνωστή η ύπαρξη της προϋπάρχουσας κατολίσθησης στην 1
περιοχή. Η εκδήλωση της προκάλεσε σηµαντικότατες υλικές ζηµιές και την διακοπή έστω προσωρινά- των µετακινήσεων επί του οδικού και σιδηροδροµικού άξονα στο σηµείο της κατολίσθησης. Στην Εικόνα 1 παρουσιάζεται σε οριζοντιογραφία η άµεση περιοχή της κατολίσθησης και στην Εικόνα 2 απλουστευµένη γεωτεχνική τοµή. Στην Εικόνα 3 παρουσιάζεται αεροφωτογραφία της περιοχής της κατολίσθησης αµέσως µετά την εκδήλωσή της. Η κατολίσθηση της Μαλακάσας αποτελεί παράδειγµα κατολίσθησης που δεν είχε εντοπιστεί πριν από τον καθορισµό της χάραξης της οδού και της σιδηροδροµικής γραµµής. Η λύση που µελετήθηκε και εφαρµόστηκε προέβλεψε διατήρηση των δύο αξόνων στη θέση τους µε µικρές µόνο οριζοντιογραφικές (για τη σιδηροδροµική γραµµή) και µηκοτοµικές (ανύψωση του ενός κλάδου της Εθνικής Οδού) επεµβάσεις. Τα βασικά έργα ήταν έργα σταθεροποίησης της κατολίσθησης µε εξασφάλιση ικανού συντελεστή ασφαλείας. Αυτά ήταν κυρίως διάνοιξη αποστραγγιστικών σηράγγων (µήκους περίπου 1400 m), επιφανειακή και βαθειά αποστράγγιση µε κατακόρυφες και παραοριζόντιες στραγγιστικές γεωτρήσεις, εκτεταµένες χωµατουργικές επεµβάσεις (εκσκαφές του µετώπου, σφραγίσεις ρωγµών και µεγάλο αντίβαρο ποδός) και τοπικά πάσσαλοι σταθεροποίησης. Αναλυτικότερη περιγραφή του ιστορικού της εκδήλωσης της κατολίσθησης, των µέτρων αντιµετώπισής της και της µεθοδολογίας σχεδιασµού τους παρατίθενται από τον Καβουνίδη και Συνεργάτες (1997) και τους Παντελίδη & Καβουνίδη (1997). Σήµερα τα έργα έχουν κατασκευαστεί και λειτουργούν µε επιτυχία. Η λύση που εφαρµόστηκε µε σταθεροποίηση της κατολίσθησης και πρακτικώς διατήρηση των αξόνων στη θέση τους είχε υποπολλαπλάσιο κόστος από την τυχόν µετάθεσή τους. 3 ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΗ ΑΓ. ΒΛΑΣΙΟΥ ΣΤΗΝ ΕΘΝΙΚΗ Ο Ο ΑΓΡΙΝΙΟΥ-ΚΑΡΠΕΝΗΣΙΟΥ Η κατολίσθηση Αγ. Βλασίου βρίσκεται επί της Εθνικής Οδού Αγρινίου-Καρπενησίου στην Χ.Θ. 36+000 στην είσοδο του χωριού Αγ. Βλάσιος. Στην Εικόνα 4 παρουσιάζεται οριζοντιογραφία της περιοχής της κατολίσθησης και στην Εικόνα 5 απλουστευµένες γεωτεχνικές τοµές. Εκδηλώθηκε για πρώτη φορά τον Μάρτιο του 1999 διαµορφούµενη σε δύο εφαπτόµενους λοβούς (βόρειος προς Καρπενήσι και νότιος προς Αγρίνιο) µε ανεξάρτητη επιφάνεια ολίσθησης και ρυθµό µετακινήσεων. Στο βόρειο λοβό οι µετακινήσεις ήταν µικρότερες µε µικρότερη επιρροή των επεισοδίων βροχόπτωσης επί του ρυθµού τους. Στο νότιο λοβό οι µετακινήσεις ήταν ραγδαίες, σαφώς επηρεαζόµενες από σηµαντικά επεισόδια βροχόπτωσης και µε µέγεθος της τάξης των µέτρων ανά εκδήλωσή τους. Οι µετακινήσεις γίνονταν επί προϋπαρχουσών επιφανειών ολίσθησης και προκάλεσαν σηµαντικές ρωγµές στο κατάστρωµα της Εθνικής Οδού µέχρι και αποκόλληση σηµαντικού τµήµατός του σε µήκος περίπου 60 m. Για την αντιµετώπιση της κατολίσθησης υιοθετήθηκε συνδυασµός µέτρων που περιελάµβαναν χωµατουργικά (εκσκαφή αποφόρτισης οφρύος), πασσάλους σταθεροποίησης κατολίσθησης και επιλεκτική διάνοιξη οριζόντιων αποστραγγιστικών γεωτρήσεων σε σηµεία υψηλής υδροφορίας. Σήµερα τα έργα στο λοβό της κατολίσθησης προς Καρπενήσι έχουν κατασκευαστεί και λειτουργούν µε επιτυχία. Τα έργα στο λόβο προς Αγρίνιο εκκρεµούν (2005). Η κατολίσθηση αυτή εκδηλώθηκε µετά την κατασκευή της οδού και όπως και στην περίπτωση της κατολίσθησης της Μαλακάσας (αν και στην περίπτωση αυτή πρόκειται για πολύ µικρότερης σηµασίας και κυκλοφοριακού φόρτου οδικό άξονα) τα τµήµατα του οδικού άξονα εκατέρωθεν της θέσης εκδήλωσης της κατολίσθησης ήταν ολοκληρωµένα. Επιπρόσθετα ο οδικός αυτός άξονας ήταν κρίσιµος για την επικοινωνία τοπικών κοινοτήτων µε µεγαλύτερα αστικά κέντρα της περιοχής και η αναζήτηση παράκαµψης του κατολισθητικού φαινοµένου δεν οδήγησε στην ανεύρεση µιας ζώνης διέλευσης µε µικρότερα γεωτεχνικά προβλήµατα. Έτσι και εδώ επιλέχθηκε η παραµονή του οδικού άξονα στην θέση διέλευσής του µε µικρές µόνο µετακινήσεις της ερυθράς για την βελτιστοποίηση της επιρροής των µέτρων σταθεροποίησης. 2
Εικόνα 1. Οριζοντιογραφία της περιοχής της κατολίσθησης της Μαλακάσας. 3
A.Y. (m) Στρωµατογραφία Επιφάνεια ολίσθησης Στρωµατογραφία Εικόνα 2. Απλουστευµένη γεωτεχνική τοµή S2-2 της κατολίσθησης της Μαλακάσας. Εικόνα 3. Αεροφωτογραφία της κατολίσθησης της Μαλακάσας. 4
ΑΥΛΑΚΙ 860 870 Υδραυλικό έργο αποχέτευσης οµβρίων εκτός κατολίσθησης 880 ΠΡΟΣ ΚΑΡΠΕΝΗΣΙ 850 840 Τοπική οδός 830 Περίγραµµα λοβού κατολίσθησης προς Καρπενήσι Πάσσαλοι Τοπικό αντίβαρο 830 820 860 870 850 Συστοιχίες Πασσάλων Σταθεροποίησης 830 880 Αποστραγγιστικές γεωτρήσεις ΑΝΑΒΑΘΜΟΣ 840 830 820 810 860 850 870 Προσωρινή παράκαµψη Ε.Ο. ΝΕΟΣ ΑΞΟΝΑΣ ΕΘΝΙΚΗΣ Ο ΟΥ Συστοιχίες Πασσάλων Άξονας Ε.Ο. προ Σταθεροποίησης κατολίσθησης Β Τάφρος Τάφρος αναβαθµού Περίγραµµα λοβού κατολίσθησης προς Αγρίνιο ΠΡΟΣ ΑΓΡΙΝΙΟ ΙΑΤΟΜΗ Α-Α ΙΑΤΟΜΗ Β-Β Εικόνα 4. Οριζοντιογραφία της κατολίσθησης Αγ. Βλασίου επί της Εθνικής Οδού Αγρινίου-Καρπενησίου (Χ.Θ. 36+000). 900 880 860 840 820 800 Αρχικό πρανές 1:1 Πάσσαλοι Φ120 µήκους 35m 780-100 -50 0 50 (α) ιατοµή Α-Α Πρανές µετά την κατολίσθηση Παλιός Άξονας Νέος Άξονας Εθνικής Οδού 1:1 Επιφάνεια ολίσθησης 1:1 Τελικό πρανές Στάθµη υπόγειου ορίζοντα 900 880 860 840 820 800 780 (β) ιατοµή Β-Β Παλιός Άξονας Πάσσαλοι Φ120 µήκους 35m Νέος Άξονας Εθνικής Οδού Αρχικό πρανές Οριζόντιες αποστραγγιστικές γεωτρήσεις µήκους 25m Πάσσαλοι Φ120 σε πεσσοειδή διάταξη µήκους 20m Επιφάνεια ολίσθησης Πάσσαλοι Φ120 µήκους 20m Στάθµη υπόγειου ορίζοντα -50 0 50 100 Τελικό πρανές Εικόνα 5. Απλουστευµένες γεωτεχνικές διατοµές Α-Α και Β-Β των δύο λοβών της κατολίσθησης Αγ. Βλασίου. 4 ΠΕΡΙΟΧΕΣ Β & Γ1 ΤΜΗΜΑΤΟΣ 2.4 ΤΗΣ ΕΓΝΑΤΙΑΣ Ο ΟΥ Οι Περιοχές Β και Γ1 του Τµήµατος 2.4 της Εγνατίας Οδού βρίσκονται στο Ν. Ιωαννίνων περίπου 25 km δυτικά του Μετσόβου και εκτείνονται κατά µήκος της κοιλάδας του Ποταµού Μετσοβίτικου, στη βόρεια όχθη αυτού κοντά στον οικισµό Πρινότοπα. Το συνολικό µήκος της περιοχής επί της Εγνατίας Οδού έχει µήκος περί το 1 km (Χ.Θ. 6+800 έως Χ.Θ. 7+800) και απαντώνται κατά µήκος του δύο κύριες, µεγάλου µεγέθους, κατολισθήσεις και δύο µικρότερες, 5
τοπικές. Σε όλο το αναφερόµενο µήκος η Εγνατία Οδός προβλέπεται να διέρχεται επί επιχωµάτων, οπλισµένων ή κοινών ανάλογα µε την θέση κατά µήκος της οδού. Η ευρύτερη περιοχή χαρακτηρίζεται από έντονο και ορεινό ανάγλυφο και από την παρουσία του Μετσοβίτικου Ποταµού (το υψόµετρο κυµαίνεται από +560 m έως +750 m). Η επώθηση της Ζώνης Πίνδου επί της Ιόνιας Ζώνης βρίσκεται κοντά στη ζώνη διέλευσης της οδού και την επηρεάζει. Η αντιµετώπιση των κατολισθητικών φαινοµένων των περιοχών αυτών περιλαµβάνει συνδυασµό µέτρων βαθιάς αποστράγγισης, τοπικής εφαρµογής πασσάλων και χρήση των επιχωµάτων επί των οποίων διέρχεται η Εγνατία Οδός, µεγεθυµένων ώστε να είναι µέγιστη η σταθεροποιητική τους δράση. εδοµένου ότι τα κατολισθητικά φαινόµενα είχαν εντοπιστεί έγκαιρα επιλέχθηκε η λύση εκείνη από την προκαταρκτική µελέτη οδοποιίας που εξασφάλιζε ότι δεν γίνονται εκσκαφές και η Εγνατία Οδός διέρχεται επί επιχωµάτων στον πόδα των κατολισθήσεων. Η κατολίσθηση της Περιοχής Β εκτείνεται σε µήκος περίπου 500 m παράλληλα µε τη διεύθυνση κίνησής της και περίπου 500 m κάθετα σε αυτήν µε µέγιστα βάθη καταγραφόµενων µετακινήσεων της τάξης των 40 m (περίπου 11 m χαµηλότερα από το υψόµετρο της σηµερινής κοίτης). Η κατολίσθηση της Περιοχής Γ1 εκτείνεται σε µήκος περίπου 200 m παράλληλα µε τη διεύθυνση κίνησής της και περίπου 250 m κάθετα σε αυτήν µε µέγιστα βάθη καταγραφόµενων µετακινήσεων της τάξης των 20 m. Εκτός αυτών υπάρχουν και δύο τοπικές κατολισθήσεις στα όρια µεταξύ των δύο περιοχών που παρά το µικρότερο βάθος τους προκαλούν ζηµιές στην υπάρχουσα Εθνική Οδό Ιωαννίνων-Μετσόβου. Το µέγεθος των κατολισθητικών αυτών φαινοµένων επέβαλε, εκτός από την επιλογή της βέλτιστης λύσης που εξετάστηκε στα πλαίσια της προκαταρκτικής µελέτης οδοποιίας (λύση χωρίς εκσκαφές και µόνο επιχώσεις στον πόδα), την µεγιστοποίηση των επιχωµάτων ώστε να µεγιστοποιηθεί και η σταθεροποιητική τους δράση. Γι αυτό το λόγο οι στέψεις των επιχωµάτων είναι ευρύτερες των απαιτήσεων κατασκευής του καταστρώµατος της οδού. Τα µεγεθυµένα επιχώµατα αποτελούν το κύριο µέτρο σταθεροποίησης της κατολίσθησης της Περιοχής Γ1 (συνεπικουρούµενα από πασσάλους σταθεροποίησης) και των τοπικών κατολισθήσεων. Στην κατολίσθηση της Περιοχής Β συνεισφέρουν επίσης στην σταθεροποίηση αλλά το κύριο µέτρο είναι η βαθιά στράγγιση (περιλαµβάνει αποστραγγιστικά φρέατα προς θαµµένη κοίτη του Ποταµού Μετσοβίτικου κάτω από τα υλικά κατολίσθησης και στραγγιστική σήραγγα ή διασυνδεδεµένα αποστραγγιστικά φρέατα). Ο έγκαιρος εντοπισµός της ύπαρξης κατολισθήσεων και του µεγέθους τους επέτρεψε την επιλογή της βέλτιστης λύσης σε ό,τι αφορά τον άξονα της οδού και τον καθορισµό της µηκοτοµής και της οριζοντιογραφικής θέσης του ώστε να µεγιστοποιείται η σταθεροποιητική δράση των επιχωµάτων της οδοποιίας. 5 ΤΜΗΜΑ 3.1 ΤΗΣ ΕΓΝΑΤΙΑΣ Ο ΟΥ Το Τµήµα 3.1 της Εγνατίας Οδού βρίσκεται στο Ν. Ιωαννίνων περίπου 20 km δυτικά του Μετσόβου και εκτείνεται κατά µήκος της κοιλάδας του Ποταµού Μετσοβίτικου, στη νότια όχθη αυτού µεταξύ των οικισµών Μ. Περιστερίου και Ανθοχωρίου. Έχει µήκος 4.28 km και περί τα 400 m αυτού διέρχονται διά τεχνικών δι εκσκαφής κι επανεπίχωσης, περί τα 1200 m επί οπλισµένων επιχωµάτων, ενώ περί το µέσο του τµήµατος υφίσταται και ανισόπεδος κόµβος για τη σύνδεση της Εγνατίας Οδού µε την Παλαιά Εθνική Οδό Ιωαννίνων Μετσόβου. Η ευρύτερη περιοχή χαρακτηρίζεται από έντονο και ορεινό ανάγλυφο και από την παρουσία του Μετσοβίτικου Ποταµού (το υψόµετρο κυµαίνεται από +620 m έως +800 m). Η επώθηση της Ζώνης Πίνδου επί της Ιόνιας Ζώνης τέµνει τη χάραξη περί τη Χ.Θ. 4+800, ενώ όλη η χάραξη βρίσκεται κοντά στη ζώνη της επώθησης και επηρεάζεται από αυτήν. Το τµήµα έχει χωριστεί σε επιµέρους περιοχές. Η Περιοχή Α βρίσκεται στην αρχή του τµήµατος χωρίς ιδιαίτερα γεωτεχνικά προβλήµατα. Η Περιοχή Β εκτείνεται αµέσως µετά (Χ.Θ. 1+100 έως Χ.Θ. 1+900) και σε αυτήν βρίσκεται µεγάλη κατολίσθηση από τον πόδα της οποίας διέρχεται η Εγνατία Οδός. Ακολουθεί η Περιοχή Γ που επίσης δεν αντιµετωπίζει γεωτεχνικά προβλήµατα αλλά εντός αυτής έχει χωροθετηθεί ανισόπεδος κόµβος που συνδέει την Εγνατία Οδό µε την υφιστάµενη Εθνική Οδό Ιωαννίνων-Μετσόβου. Από την Περιοχή Γ έως και το τέλος του 6
τµήµατος στην Σήραγγα Ανθοχωρίου εκτείνεται η Περιοχή. Σε αυτήν εντοπίζονται κατολισθητικά φαινόµενα διαφόρων µεγεθών (υποπεριοχές 1, 2, 3 και 4) και κατασκευάστηκε υψηλό οπλισµένο επίχωµα µεταξύ Χ.Θ. 3+830 και Χ.Θ. 4+050 και δύο τεχνικά δι εκσκαφής & επανεπίχωσης (το υπό κατασκευή Σ1 µεταξύ Χ.Θ. 3+505 και Χ.Θ. 3+770 και το κατασκευασµένο Σ2 µεταξύ Χ.Θ. 4+560 και Χ.Θ. 4+705). Ιδιαίτερα ενδιαφέρον αντικείµενο απετέλεσε η βελτίωση της ευστάθειας των υφισταµένων πρανών που καλύπτονται µε εκτοξευόµενο σκυρόδεµα στην περιοχή αυτή καθώς και η περιβαλλοντική αποκατάστασή τους. Στην Περιοχή Β υπάρχει µεγάλη κατολίσθηση (Εικόνα 6) στην οποία υλοποιήθηκε Πιλοτική ιάταξη Αποστραγγιστικών Φρεάτων προς αποσαφήνιση της δυνατότητας στράγγισης των υλικών κατολίσθησης προς θαµµένη κοίτη του Ποταµού Μετσοβίτικου. Τα υλικά κατολίσθησης υπέρκεινται βραχώδους υποβάθρου από φλύσχη εκτός από την περιοχή του ποδός που υπέρκεινται παλαιάς ποτάµιας αναβαθµίδας του Ποταµού Μετσοβίτικου (για τη δυνατότητα εκµετάλλευσής της θαµµένης κοίτης για στράγγιση ιδέ Bardanis & Dounias, 2004). Οι µετακινήσεις εντοπίζονται σε βάθη που φτάνουν ακόµα και τα 30 m (Εικόνα 7). Η Εγνατία Οδός διέρχεται από τον πόδα της κατολίσθησης και για τη βελτίωση της ευστάθειας µελετήθηκαν λύσεις που περιλαµβάνουν αντίβαρο και αποστραγγιστικά φρέατα που διαπερνούν τα υλικά κατολίσθησης µέχρι την υποκείµενη ποτάµια αναβαθµίδα (ή/και διασυνδεδεµένα φρέατα ιδέ Bianco & Bruce, 1991). Όπως στην περίπτωση των Περιοχών Β και Γ1 του Τµήµατος 2.4 έτσι και εδώ το επίχωµα στον πόδα µεγιστοποιήθηκε για την εξασφάλιση της µέγιστης σταθεροποιητικής δράσης επί της κατολίσθησης. Η µελέτη οδοποιίας τροποποιήθηκε για αυτό το λόγο µε την µηκοτοµή και την οριζοντιογραφία να καθορίζονται από το επιθυµητό µέγεθος του επιχώµατος που εξασφαλίζει τον απαιτούµενο από τους κανονισµούς συντελεστή ασφαλείας (σε συνδυασµό και µε τα άλλα µέτρα σταθεροποίησης). Η κατολίσθηση της Περιοχής 3 εκτείνεται κατάντη της χάραξης της Εγνατίας Οδού µεταξύ των Χ.Θ. 4+440 και Χ.Θ. 4+620 (Εικόνα 8). Έχει µήκος παράλληλα στην διεύθυνση κίνησης περίπου 180 m, πλάτος 100 m και µέγιστο βάθος καταγραφόµενων µετακινήσεων 17 m (Εικόνα 9). Εκδηλώθηκε για πρώτη φορά µέσα στον αποσαθρωµένο φλύσχη της περιοχής µετά την απόθεση προϊόντων εκσκαφών στο φρύδι της πριν από 10 περίπου χρόνια. Το µέγεθος της κατολίσθησης ήταν τέτοιο που η διέλευση της Εγνατίας Οδού µέσα από την µάζα της κατολίσθησης θα απαιτούσε πολύ δαπανηρά έργα σταθεροποίησης. Έτσι αποφασίστηκε η οριζοντιογραφική µετάθεση του άξονα της Εγνατίας Οδού προς τα ανάντη προκειµένου να µην διέρχεται πλέον µέσα από τα υλικά κατολίσθησης. Η µετάθεση αυτή οδήγησε στην ανάγκη κατασκευής του Τεχνικού δι Εκσκαφής & Επανεπίχωσης Σ2 αλλά περιόρισε τα αναγκαία µέτρα για την βελτίωση της ευστάθειας της κατολίσθησης στα ελάχιστα απαιτούµενα (για το µέγεθός της). εδοµένου ότι µετά την µετάθεση του άξονα της Εγνατίας Οδού η κατολίσθηση αυτή δεν βρισκόταν πια σε πρανές της οδού, δεν επιδιώχθηκε η επίτευξη των προβλεπόµενων από τους κανονισµούς συντελεστών ασφαλείας, αλλά άλλων λιγότερο απαιτητικών. Προκειµένου για συνθήκες σεισµικής φόρτισης δεν υπολογίστηκε συντελεστής ασφαλείας για τις προβλεπόµενες από τον ΝΕΑΚ τιµές της σεισµικής επιτάχυνσης για την περιοχή αλλά, δεδοµένου ότι υπήρχε διαµορφωµένη επιφάνεια ολίσθησης, υπολογίστηκε η αναµενόµενη οριζόντια µετακίνηση. Αυτή ήταν κατά µέγιστο 15 cm µε βάση τη µέθοδο των Ambraseys & Menu (1988). Τα µέτρα περιέλαβαν την κατασκευή αντιβάρου ποδός (όγκου περίπου 35.000 m 3 ) και εκσκαφής στο «φρύδι» (όγκου περίπου 20.000 m 3 ). εδοµένης της φύσης των έργων αυτών η υπολογισθείσα µετακίνηση κατά τις συνθήκες σεισµικής φόρτισης κρίθηκε επιτρεπτή. Το αντίβαρο «ποδός» έχει µέγιστο ύψος 16 m (µε τον βραχότοιχο στον πόδα του) µε πρανή κλίσης 1:2.5 (κ:ο) και προστατεύεται από την ροή του Ποταµού Μετσοβίτικου από βραχότοιχο ύψους 6 m στον δικό του πόδα. Η εκσκαφή στο «φρύδι» έγινε µε κλίση 1:2 (κ:ο) και σχεδιάστηκε κατά τρόπο που να εξασφαλιστεί η αποµάκρυνση της επιφάνειας ολίσθησης από το υψόµετρο 709 m και πάνω (πρανές εκσκαφής µέγιστου ύψους 12 m). Συνολικά κατά τον σχεδιασµό των µέτρων βελτίωσης της ευστάθειας της κατολίσθησης αυτής, ιδιαίτερης σηµασίας υπήρξε ο οριζοντιογραφικός σχεδιασµός του αντιβάρου και της εκσκαφής «οφρύος» προς µεγιστοποίηση της αποτελεσµατικότητάς τους, επιτυχή συναρµογή τους µε τα παρακείµενα έργα και αποφυγή φόρτισης ή αποφόρτισης παρακείµενων επισφαλών πρανών. 7
Κρίσιµης σηµασίας επίσης υπήρξε και ο σχεδιασµός των έργων συλλογής και επιτυχούς αποµάκρυνσης των επιφανειακών υδάτων από την περιοχή της κατολίσθησης. Εικόνα 6. Οριζοντιογραφία της κατολίσθησης της Περιοχής Β του Τµήµατος 3.1 (Μ. Περιστέρι - Ανθοχώρι) της Εγνατίας Οδού (Χ.Θ. 1+100 έως Χ.Θ. 1+900). Απόλυτο υψόµετρο (m) 650 645 640 635 630 625 620 615 610 605 600 Επίχωµα / Αντίβαρο Ποδός Συρµατοκιβώτια Ποτάµι Αµµοχάλικο ποταµού Άξονας Εγνατίας Οδού Θέση πιλοτικής διάταξης αποστράγγισης Θαµµένη κοίτη Αποστραγγιστικό φρέαρ Ιλυολιθικός φλύσχης (υπόβαθρο) Υλικά κατολίσθησης 595-50 0 50 100 150 200 Απόσταση από άξονα της οδού (m) Εικόνα 7. ιατοµή διά µέσω της κατολίσθησης της Περιοχής Β (Χ.Θ. 1+100 έως Χ.Θ. 1+900) του Τµήµατος 3.1 (Μ. Περιστέρι - Ανθοχώρι) της Εγνατίας Οδού. 8
Το Τεχνικό δι Εκσκαφής & Επανεπίχωσης Σ2 βρίσκεται ανάντη της κατολίσθησης της Περιοχής 3. εν προβλεπόταν στα πλαίσια της αρχικής µελέτης οδοποιίας για το Τµήµα 3.1 αλλά ανέκυψε η ανάγκη για την κατασκευή του µετά την αλλαγή χάραξης λόγω της κατολίσθησης της Περιοχής 3 (βρίσκεται κατάντη αυτού) προς αποφυγή κατασκευής ανοικτού ορύγµατος µεγάλου ύψους. Τα µέτρα που υιοθετήθηκαν για τη σταθεροποίηση της κατολίσθησης της Περιοχής 3 ήταν τα χαµηλότερου κόστους και απλούστερα δυνατά δεδοµένου του µεγέθους της επιτρέποντας την ταχεία και ασφαλή κατασκευή τους. Αυτό υπήρξε αποτέλεσµα του έγκαιρου εντοπισµού της ύπαρξης της κατολίσθησης και του µεγέθους της και της δυνατότητας µετατόπισης του άξονα της Εγνατίας Οδού έτσι ώστε να µην διέρχεται πια από το «φρύδι» της κατολίσθησης. Η κατολίσθηση εξακολούθησε να επηρεάζει την Εγνατία Οδό και µετά την µετατόπιση του άξονα της, αλλά πολύ λιγότερο και µε πολύ µικρότερες πιθανές συνέπειες σε περίπτωση αστοχίας, επιτρέποντας πλέον τη χαλάρωση των απαιτούµενων από τους κανονισµούς συντελεστών ασφαλείας ώστε να ληφθεί αυτό υπόψη. Σήµερα τα έργα έχουν κατασκευαστεί και λειτουργούν µε επιτυχία (Εικόνα 10). Β Κλίµακα 680 690 700 710 720 730 740 750 760 Εικόνα 8. Οριζοντιογραφία της κατολίσθησης της Περιοχής 3 του Τµήµατος 3.1 (Μ. Περιστέρι - Ανθοχώρι) και του προσωρινού ορύγµατος του Τεχνικού δι Εκσκαφής & Επανεπίχωσης Σ2 της Εγνατίας Οδού. 9
Εικόνα 9. ιατοµή διά µέσω της κατολίσθησης της Περιοχής 3 και του Τεχνικού δι Εκσκαφής & Επανεπίχωσης Σ2 του Τµήµατος 3.1 (Μ. Περιστέρι - Ανθοχώρι) της Εγνατίας Οδού. Εικόνα 10. Φωτογραφία της κατολίσθησης της Περιοχής 3 µετά τα έργα σταθεροποίησης και του κατασκευασµένου Τεχνικού Σ2 του Τµήµατος 3.1 (Μ. Περιστέρι - Ανθοχώρι) της Εγνατίας Οδού. Στο βάθος αριστερά διακρίνεται η είσοδος της Σήραγγας Ανθοχωρίου. 6 ΤΜΗΜΑ 3.2 ΤΗΣ ΕΓΝΑΤΙΑΣ Ο ΟΥ Το Τµήµα 3.2 της Εγνατίας Οδού βρίσκεται στο Ν. Ιωαννίνων περίπου 15 km δυτικά του Μετσόβου και εκτείνεται κατά µήκος της κοιλάδας του Ποταµού Μετσοβίτικου µεταξύ Ανθοχωρίου και Βάλια ντε Γιούρα. Αρχικά επρόκειτο να βρίσκεται στην νότια όχθη του Μετσοβίτικου όπου και µελετήθηκε γεωτεχνικά η διέλευση της Εγνατίας. Η εξετασθείσα χάραξη είχε επιλεγεί περισσότερο επί τη βάσει τοπογραφικών χαρακτηριστικών παρά γεωτεχνικών. Το τµήµα ανήκει γεωλογικά στη Ζώνη Πίνδου, όχι πολύ µακριά από τα όρια της ζώνης αυτής µε την Ιόνια Ζώνη (εντός του γειτονικού Τµήµατος 3.1). Όλη η περιοχή της χάραξης καλύπτεται από τεκτονικά διαταραγµένο φλύσχη µε κορήµατα, κολλούβια και χαλαρά εδαφικά υλικά στην επιφάνεια µε έντονη την παρουσία των επιφανειακών και υπόγειων υδάτων. Τα κύρια γεωτεχνικά προβλήµατα ήταν η αντιµετώπιση αρκετών παλιών και νέων κατολισθήσεων. Το κύριο µέτρο σταθεροποίησης που επιλέχθηκε για την περιοχή ήταν µία αποστραγγιστική σήραγγα που θα κατασκευαζόταν παράλληλα µε την Εγνατία Οδό, ανάντη αυτής σε σχέση µε τον παρακείµενο ποταµό Μετσοβίτικο και σε υψόµετρο οριακά υψηλότερο της κοίτης του. 10
Περισσότερα στοιχεία για την εκτίµηση της επίδρασης της σήραγγας στο καθεστώς των υπογείων υδάτων και την επιρροή της ταπείνωσης της στάθµης στην ευστάθεια της περιοχής παρατίθεται στους Fikiris et al. (1999). Η επίδραση της στραγγιστικής σήραγγας θα συνδυαζόταν και µε άλλα µέτρα σταθεροποίησης για κάθε κατολισθητικό φαινόµενο ξεχωριστά. Οι αβεβαιότητες στον προσδιορισµό των προβληµάτων και το διαφαινόµενο υψηλό κόστος και ρίσκο των λύσεων σταθεροποίησης οδήγησαν τελικά στην ριζική αλλαγή της χάραξης η οποία αµέσως µετά την έξοδο της σήραγγας Ανθοχωρίου περνάει τελικά στη βόρεια όχθη του Ποταµού Μετσοβίτικου µέσω της γέφυρας Βοτονοσίου. 7 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Από τις περιπτώσεις σηµαντικών κατολισθητικών φαινοµένων που παρουσιάστηκαν µπορούν να γίνουν οι εξής παρατηρήσεις σε ό,τι αφορά τη συσχέτισή τους µε την χάραξη οδών: 1. Χάραξη µίας οδού διά µέσω κατολισθήσεων χωρίς να είναι γνωστή η ύπαρξή τους. Κατασκευή της οδού και εκδήλωση κατολισθήσεων κατά την φάση της κατασκευής ή µετά την ολοκλήρωσή της. Συνήθως η λύση που επιλέγεται είναι η συνέχιση των εργασιών κατασκευής ή η διατήρηση της οδού επί της χάραξής της µε µικρές µόνο µεταβολές, αφού η σηµασία των συγκοινωνιακών αξόνων και η κατασκευασµένη ή υπό κατασκευή υποδοµή εκατέρωθεν της θέσης εκδήλωσης της κατολίσθησης δεν επιτρέπουν την αποµάκρυνση της οδού (π.χ. κατολίσθηση Μαλακάσας) λόγω πολύ µεγάλου κόστους. Άλλοτε πάλι η σηµασία του συγκοινωνιακού άξονα για τοπικές κοινωνίες και η δυσκολία ανεύρεσης νέας ζώνης διέλευσης δεδοµένου του δυσµενούς γεωλογικού περιβάλλοντος επιβάλει επίσης την διατήρηση της οδού επί της χάραξής της (π.χ. κατολίσθηση Αγ. Βλασίου). Παρά την επιλογή για σταθεροποίηση της κατολίσθησης στη θέση της, συνήθως υπάρχουν τα περιθώρια για µικρές µεταβολές στη χάραξη που εξασφαλίζουν την βελτιστοποίηση των σταθεροποιητικών µέτρων. 2. Χάραξη µίας οδού διά µέσω κατολισθήσεων γνωστής ούσας της ύπαρξής τους. Στην περίπτωση αυτή µπορεί να επιλεγεί η διατήρηση της χάραξης στη ζώνη διέλευσης που επηρεάζεται από τα κατολισθητικά φαινόµενα µε τις απαραίτητες µεταβολές που την επηρεάζουν το λιγότερο δυνατό (π.χ. κατολίσθηση Περιοχής 3 Τµήµατος 3.1 Εγνατίας Οδού) οπότε η κατολίσθηση καθίσταται δευτερεύον πρόβληµα. Εναλλακτικά µπορεί να επιλεγεί η διατήρηση της χάραξης στη ζώνη διέλευσης που επηρεάζεται από τα κατολισθητικά φαινόµενα µε τις απαραίτητες µεταβολές που εξασφαλίζουν τη βελτιστοποίηση των σταθεροποιητικών επεµβάσεων και την ελαχιστοποίηση του κόστους τους (π.χ. κατολίσθηση Περιοχής Β, Περιοχής 1 και Περιοχής 2 Τµήµατος 3.1 και κατολίσθηση Περιοχής Β και Περιοχής Γ1 Τµήµατος 2.4 της Εγνατίας Οδού). Το είδος της λύσης που θα επιλεγεί εξαρτάται συχνά από το µέγεθος της δυνατής µετατόπισης στον άξονα της οδού αλλά και το µέγεθος και την επικινδυνότητα του ίδιου του κατολισθητικού φαινοµένου. 3. Έγκαιρο εντοπισµό της αδυναµίας διέλευσης από την περιοχή σηµαντικών κατολισθητικών φαινοµένων και ριζική µεταβολή της χάραξης ώστε να περνάει από περιοχές χωρίς κατολισθητικά φαινόµενα, ή κατολισθητικά φαινόµενα που µπορούν να αντιµετωπιστούν µε εύλογο κόστος και µικρό ρίσκο (π.χ. Τµήµα 3.2 της Εγνατίας Οδού). Παρουσιάστηκαν πέντε παραδείγµατα µεγάλων έργων που αφορούν σε πολλές σηµαντικές κατολισθήσεις. Η κατάληξη σε έργα σηµαντικού κόστους στις περιπτώσεις που δεν ήταν δυνατές σηµαντικές µεταβολές στη χάραξη των οδών ήδη από το στάδιο του προκαταρκτικού σχεδιασµού καθιστά προφανή την ανάγκη για στενή συνεργασία οδοποιών και γεωτεχνικών µελετητών σε πρώιµα στάδια της µελέτης των έργων οδοποιίας. 11
ΑΝΑΦΟΡΕΣ Ambraseys, N. N., Menu, J. M. 1988. Earthquake-induced ground displacements. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 16, pp. 985-1006. Bardanis, M. E., Dounias, G. T. 2004. Water pressure profile in a landslide mass overlying a buried river-bed and the effect of large drainage wells. 4th Int. Conf. on Filters and Drainage in Geotechnical and Environmental Engineering, GEO-Filters 2004, 19th-21st October 2004, Stellenbosch, South Africa. Bianco, B., Bruce, D. A. 1991. Large landslide stabilization by deep drainage wells. Slope Stability Engineering.Developments and Applications, R. J. Chandler (ed.), ICE, Thomas Telford, London, UK, pp. 241-348. Fikiris, I. F., Dounias, G. T., Addenbrooke, T. I., Potts, D.M. 1999. Highway slope stabilization by a drainage tunnel A parametric study. Geotechnical Engineering for Transportation Infrastructure, Barends et al. (eds), Balkema, Rotterdam, Vol. 1, pp. 109-114. Καβουνίδης, Σ., Ντουνιάς, Γ., Μπαρδάνης, Μ. 2003. Αντιµετωπίζοντας τα ασταθή εδάφη του Τµήµατος 3.1 της Εγνατίας Οδού (Μ. Περιστέρι-Ανθοχώρι). Επιστηµονική ιηµερίδα «Γεωλογικά Γεωτεχνικά Θέµατα. Σηµασία & Πρόοδος της Εγνατίας Οδού», Νοέµβριος 2003, Ιωάννινα, σελ. 93-103. Καβουνίδης, Σ., Σωτηρόπουλος, Η., Βέττας, Π., Αυγερόπουλος, Π., Μαρίνος, Π. 1997. Η κατολίσθηση της Μαλακάσας: γενική παρουσίαση. Πρακτικά 3 ου Πανελληνίου Συνεδρίου Γεωτεχνικής Μηχανικής, Τόµος 2, σελ. 227-236. Παντελίδης, Π., Καβουνίδης, Σ., 1997. Αναλύσεις ευστάθειας κατολίσθησης Μαλακάσας. Πρακτικά 3 ου Πανελληνίου Συνεδρίου Γεωτεχνικής Μηχανικής, Τόµος 2, σελ. 261-268. 12