Φαινόµενα Ρευστοποίησης εδαφών στον Ελληνικό χώρο Κεφάλαιο 5

5 ΚΕΦΑΛΑΙΟ - ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΒΑΣΗΣ ΙΣΤΟΡΙΚΩΝ ΕΜΦΑΝΙΣΕΩΝ ΡΕΥΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ ΚΑΙ ΝΕΕΣ ΕΜΠΕΙΡΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΑΡΧΙΚΗΣ ΙΑΚΙΝ ΥΝΕΥΣΗΣ ΕΝΑΝΤΙ ΡΕΥΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ 5.1 Περίληψη Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα της παρούσας διατριβής αναφορικά µε την αναζήτηση ιστορικών εµφανίσεων φαινοµένων ρευστοποίησης και τη δηµιουργία εµπειρικών σχέσεων εκτίµησης της αρχικής διακινδύνευσης έναντι ρευστοποίησης περιοχών σε σχέση µε το µέγεθος πιθανής σεισµικής δόνησης. Σκοπός αυτής της διατριβής ήταν αφενός η καταγραφή θέσεων ιστορικών περιστατικών ρευστοποίησης στην ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου και αφετέρου η διερεύνηση της σχέσης µεταξύ της απόστασης των θέσεων αυτών από το επίκεντρο του σεισµού και από την επιφανειακή εµφάνιση του σεισµογόνου ρήγµατος µε το µέγεθος του σεισµού. Αρχικά αναλύεται η διαδικασία επιλογής και αξιολόγησης των περιγραφών ιστορικών περιστατικών ρευστοποίησης και αναφέρονται τα κριτήρια τα οποία χρησιµοποιήθηκαν για τη δηµιουργία των εµπειρικών σχέσεων επικεντρικής απόστασης µε το µεγέθους σεισµικής δόνησης για την περιοχή του Αιγαίου. Για τον προσδιορισµό αυτών των νέων σχέσεων συλλέχθηκαν δεδοµένα από 88 σεισµούς οι οποίοι σηµειώθηκαν στη συγκεκριµένη περιοχή από το 1509. Τα δεδοµένα αυτά αναφέρονται σε εδαφικές και κατασκευαστικές αστοχίες οι οποίες προκλήθηκαν λόγω ρευστοποίησης. Η µορφή των τελικών µαθηµατικών σχέσεων, οι οποίες προσδιορίστηκαν µε βάση αυτά τα στοιχεία, είναι ανάλογη των αντίστοιχων εξισώσεων για διαφορετικές περιοχές του κόσµου έτσι ώστε να είναι δυνατή η σύγκριση µεταξύ τους. Επιπλέον, έγινε νέος διαχωρισµός για τους σεισµούς µετά το 1900, αφού από τις αρχές του 20 ου αιώνα πραγµατοποιούνται ενόργανες σεισµολογικές µετρήσεις, και διερευνήθηκε εκ νέου η σχέση µεταξύ των παραπάνω παραµέτρων. Εκτός από τις εµπειρικές σχέσεις µεταξύ του επιφανειακού µεγέθους σεισµού Μs και της επικεντρικής απόστασης ή της απόστασης από το σεισµογόνο Παπαθανασίου Γιώργος 89

ρήγµα, στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται νέες εξισώσεις οι οποίες βασίζονται στον τύπο του σεισµογόνου ρήγµατος. Όσον αφορά την περιοχή του Αιγαίου, αξιόπιστα συµπεράσµατα προέκυψαν µόνο για τις περιπτώσεις σεισµών για κανονικά ρήγµατα καθώς ο περιορισµένος αριθµός δεδοµένων τα οποία αναφέρονται σε ρήγµατα οριζόντιας µετατόπισης δεν επιτρέπει την αξιόπιστη στατιστική ανάλυση αυτών. 5.2 Βάση δεδοµένων ιστορικών εµφανίσεων ρευστοποίησης στην ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου Στο πλαίσιο αυτής της µελέτης πραγµατοποιήθηκε συλλογή περιγραφών ιστορικών εµφανίσεων ρευστοποίησης µε στόχο τη δηµιουργία µιας βάσης δεδοµένων. Σε αυτήν τη βάση περιέχονται πληροφορίες για την ακριβή θέση εµφάνισης ρευστοποίησης και την περιγραφή του τύπου των εδαφικών και κατασκευαστικών παραµορφώσεων, οι οποίες εκτιµήθηκε ότι προέκυψαν λόγω ρευστοποίησης καθώς επίσης και στοιχεία τα οποία αναφέρονται στο σεισµό όπως ηµεροµηνία, µέγεθος και επικεντρική ένταση. Επιπλέον, στη βάση αυτή περιέχονται πληροφορίες για την επικεντρική απόσταση και την απόσταση από το σεισµογόνο ρήγµα σε όσες περιπτώσεις ήταν εφικτό, για όλες τις εµφανίσεις και όχι µόνο για τη µέγιστη απόσταση στην οποία παρατηρήθηκαν φαινόµενα ρευστοποίησης. Με αυτόν τον τρόπο ήταν εφικτή η δηµιουργία νέων εµπειρικών σχέσεων µεγέθους σεισµού έναντι απόστασης (επικεντρικής ή από το σεισµογόνο ρήγµα) στις οποίες εκτός από τη µέγιστη απόσταση εµφάνισης ρευστοποίησης προσδιορίστηκε και η µέση τιµή αυτής. 5.2.1 ιαδικασία συλλογής δεδοµένων Η έντονη σεισµική δραστηριότητα της ευρύτερης περιοχής του Αιγαίου σε συνδυασµό µε την πληθώρα γραπτών κειµένων από την αρχαιότητα, έχει ως αποτέλεσµα την ύπαρξη περιγραφών από το 400 π.χ αναφορικά µε δευτερογενή σεισµικά φαινόµενα. Τόσο για την Ελλάδα όσο και για την Τουρκία υπάρχουν λεπτοµερείς πρωτογενείς αναφορές για τις επιπτώσεις ενός µεµονωµένου σεισµού αλλά και σεισµικοί κατάλογοι στους οποίους βρίσκονται συγκεντρωµένες περιγραφές για µια ολόκληρη γεωγραφική περιοχή. Αρχικά εντοπίσαµε, µέσω της µελέτης των πρόσφατων σεισµικών καταλόγων, Παπαθανασίου Γιώργος 90

εκείνες τις σεισµικές δονήσεις οι οποίες συνδυάζονται µε την εµφάνιση φαινοµένων ρευστοποίησης. Τέτοιοι κατάλογοι υπάρχουν δηµοσιευµένοι είτε στην ελληνική γλώσσα (Γαλανόπουλος, 1955; Παπαζάχος και Παπαζάχου, 1989, 2003) είτε στην αγγλική (Ambraseys, 1988; Guidoboni et al., 1994, Ambraseys και Finkel, 1995; Ambraseys και Jackson, 1990,1997). Έπειτα αναζητήσαµε το πρωτότυπο κείµενο ή κατάλογο από το οποίο οι συγγραφείς των πρόσφατων σεισµικών καταλόγων συλλέξανε τις περιγραφές των δευτερογενών φαινοµένων. Με αυτόν τον τρόπο ήταν δυνατή η µελέτη της πλήρους περιγραφής του φαινοµένου ρευστοποίησης και κατά συνέπεια η αύξηση της αξιοπιστίας της καταχώρησης στη βάση δεδοµένων, καθώς στους γενικούς καταλόγους συνήθως εµφανίζεται µια απλή αναφορά και όχι αναλυτική περιγραφή. Έτσι, κατά την εκπόνηση της παρούσας διατριβής κατέστη δυνατή η µελέτη µερικών πρωτότυπων σηµειώσεων για τον ελληνικό χώρο όπως για παράδειγµα οι περιγραφές του Σταµατέλου (1870) για τις σεισµικές δονήσεις στη Λευκάδα, του Γεωργαλά (1928, 1962) για τους σεισµούς στην Κόρινθο, του Μητσόπουλου (1895) για το σεισµό της Κεφαλονιάς ενώ χρήσιµες πληροφορίες συλλέχθηκαν για τις σεισµική δραστηριότητα στα Ιόνια νησιά από τον σεισµικό κατάλογο των Barbiani και Barbiani (1864). 5.2.2 ηµιουργία Βάσης δεδοµένων Συνολικά 88 σεισµικές δονήσεις συνδέονται µε πιθανή δηµιουργία φαινοµένων ρευστοποίησης στην ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου. Τα περισσότερα δεδοµένα, 55 καταχωρήσεις, αναφέρονται στον ελληνικό χώρο ενώ 25 περιπτώσεις εντοπίζονται στην περιοχή της υτικής Τουρκίας. Επιπλέον, υπάρχουν περιγραφές για ρευστοποιήσεις στην Αλβανία (5 περιπτώσεις) ενώ µία καταχώρηση υπάρχει για τη Βουλγαρία, την ΠΓ Μ και το Μαυροβούνιο αντίστοιχα. Ο µεγάλος αριθµός δεδοµένων για τον ελληνικό χώρο οφείλεται, όπως είναι λογικό, στην ευκολία πρόσβασης σε ιστορικά κείµενα και όχι στην ύπαρξη περισσότερων θέσεων επιδεκτικών προς ρευστοποίηση έναντι αυτών σε γειτονικές περιοχές. Οι πληροφορίες στη βάση δεδοµένων διακρίνονται σε δύο γενικές κατηγορίες: στην πρώτη καταχωρήθηκαν δεδοµένα τα οποία αναφέρονται στο σεισµό, ο οποίος Παπαθανασίου Γιώργος 91

προκάλεσε την ρευστοποίηση των εδαφικών σχηµατισµών ενώ στη δεύτερη κατηγορία υπάρχουν στοιχεία τα οποία αναφέρονται την περιοχή εµφάνισης της ρευστοποίησης καθώς επίσης και το είδος των παραµορφώσεων που προκάλεσε. Η αναζήτηση των χαρακτηριστικών των σεισµικών δονήσεων πραγµατοποιήθηκε είτε µέσω δηµοσιευµένων καταλόγων ερευνητικών φορέων όπως το Εργαστήριο Γεωφυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστήµιου Θεσσαλονίκης και το Γεωδυναµικό Ινστιτούτο Αθηνών, είτε µέσω δηµοσιευµένων επιστηµονικών εργασιών (Ambraseys, 1988). Οι παράµετροι των σεισµών πριν το 1911 παρουσιάζουν µια ανοµοιογένεια τόσο στο µέγεθος όσο και στις συντεταγµένες του επικέντρου. Παρόµοιες διαφορές, µικρότερης όµως κλίµακας, εµφανίζονται επίσης στα δεδοµένα του 20 ου αιώνα. Έτσι, για κάθε συµβάν είναι πιθανό να αντιστοιχεί παραπάνω από ένα µέγεθος και περισσότερες από µία πιθανές επικεντρικές θέσεις, γεγονός το οποίο οδηγεί στον µη ακριβή υπολογισµό των µεγεθών της επικεντρικής απόστασης και κατά συνέπεια στη µη αξιόπιστη εκτίµηση εµπειρικών σχέσεων µεγέθους έναντι επικεντρικής απόστασης. Στον πίνακα 5.2, όπου εµφανίζονται όλες οι καταχωρήσεις της βάσης δεδοµένων, αναφέρονται ακριβώς οι προτεινόµενες, από τους επιστήµονες, τιµές των παραµέτρων της σεισµικής δόνησης, όµως κατά τη στατιστική επεξεργασία των δεδοµένων λήφθηκαν υπόψη µόνο οι τιµές οι οποίες είναι δηµοσιευµένες στο δικτυακό τόπο του Εργαστηρίου Γεωφυσικής του Α.Π.θ. (Παπαζάχος κ.α., 2000). Από τις 88 καταγραφές, οι 51 αφορούν σεισµούς του προηγούµενου αιώνα (20 ος ), 26 περιπτώσεις αναφέρονται σε συµβάντα του 19 ου αιώνα, 6 του 18 ου, 2 για τον 17 ο ενώ 1 καταχώρηση υπάρχει για τον 16 ο αιώνα και πιο συγκεκριµένα για σεισµική δόνηση στην περιοχή της Κωνσταντινούπολης το 1509. Για τον 21 ο αιώνα, υπάρχουν αναφορές για φαινόµενα ρευστοποίησης σε δύο σεισµικές δονήσεις, η πρώτη στην περιοχή Biga της Τουρκίας το 2002 και η δεύτερη στη Λευκάδα στις 14/08/2003. Στο σχήµα 5.1 που ακολουθεί εµφανίζεται η κατανοµή των επικέντρων των σεισµών οι οποίοι συµπεριλαµβάνονται στον πίνακα µε την αρίθµηση η οποία αντιστοιχεί στον κωδικό καταχώρησης τους. Παπαθανασίου Γιώργος 92

Σχήµα 5.1 Κατανοµή επικέντρων σεισµικών δονήσεων οι οποίες συνδέονται µε εµφανίσεις φαινοµένων ρευστοποίησης. Για κάθε σεισµική δόνηση αντιστοιχεί ένας συγκεκριµένος αριθµός καταχώρησης στη βάση δεδοµένων (EqID) Στον πίνακα 5.1 εµφανίζεται η ταξινόµηση των εδαφικών (κατηγορία Α) και κατασκευαστικών (κατηγορία Β) αστοχιών σύµφωνα µε την οποία πραγµατοποιήθηκε η κωδικοποιηµένη καταχώρηση τους στη βάση δεδοµένων και στο συνοπτικό πίνακα 5.2. Η κατηγορία Α διακρίνεται σε 4 υποκατηγορίες και η κατηγορία Β σε 8. Τόσο στην κατηγορία των εδαφικών αστοχιών όσο και σε αυτή των κατασκευαστικών, δεν πραγµατοποιήθηκε συγχώνευση των υποκατηγοριών διότι στόχος της διατριβής ήταν να αποδοθεί ακριβώς η περιγραφή των φαινοµένων ρευστοποίησης όπως αυτή εµφανίζεται στα πρωτότυπα κείµενα και στους σεισµικούς καταλόγους, και όχι η διερεύνηση του µηχανισµού πρόκλησης αυτών. Τέλος, αναφορικά µε τις κατηγορίες στις οποίες διακρίθηκαν οι περιγραφές των φαινοµένων ρευστοποίησης, υπάρχει και µια τρίτη κατηγορία, C, στην οποία ταξινοµούνται Παπαθανασίου Γιώργος 93

εκείνα τα περιστατικά στα οποία είτε δεν αναφέρεται η ονοµασία της θέσης εµφάνισης, οπότε δεν είναι εφικτός ο υπολογισµός της επικεντρικής απόστασης, είτε απλά αναφέρεται εµφάνιση ρευστοποίησης χωρίς περισσότερες λεπτοµέρειες. Πίνακας 5.1 Ταξινόµηση των αστοχιών λόγω ρευστοποίησης Κατηγορία ID Περιγραφή A A1 A2 A3 A4 B1 B2 Εδαφικές διαρρήξεις µε ανάδυση υλικού Κώνοι άµµου - Sand boils Πλευρική µετατόπιση Lateral spreading Καθίζηση Καθίζηση κτιρίων Κλίση, ως προς την κατακόρυφο, κτιρίων B2, B3 Ζηµιές σε κατασκευές και δρόµους σε περιοχές κοντά σε λιµάνια /ακτές B B3 B4 B5 B6 B7 B8 Καθίζηση προβλήτας Πλευρική µετατόπιση προβλήτας Αστοχία αναχώµατος σιδηροδροµικού δικτύου Καθίζηση γέφυρας Αστοχία ποτάµιων αναχωµάτων Ζηµιές σε δίκτυα κοινής ωφέλειας C C Απλή αναφορά / Όχι περιγραφή Στο διάγραµµα (σχ. 5.2) εµφανίζονται τα ποσοστά επί τοις εκατό των διαφόρων µορφών των φαινοµένων ρευστοποίησης, έτσι όπως έχουν καταχωρηθεί στη βάση δεδοµένων. Οι περιγραφές οι οποίες αφορούν εδαφικές αστοχίες εµφανίζουν το µεγαλύτερο ποσοστό στις καταχωρήσεις (48,7%) ενώ οι αναφορές για κατασκευαστικές αστοχίες αντιπροσωπεύουν το 32% των Παπαθανασίου Γιώργος 94

περιστατικών. Οι ταξινοµηµένες περιγραφές στην κατηγορία C, εµφανίζουν ένα αρκετά υψηλό ποσοστό, 18,6% του συνόλου, γεγονός το οποίο επιτείνει την ανάγκη για περαιτέρω έρευνες στις αντίστοιχες θέσεις. Αναλυτικότερα, οι υποκατηγορίες Α1 και Α2, εδαφικές διαρρήξεις µε ανάδυση υλικού και κώνοι άµµου αντίστοιχα, συναντώνται συχνότερα σε περιγραφές, γεγονός το οποίο πιθανόν να οφείλεται στην άµεση παρατήρηση παρόµοιων φαινοµένων σε µια επικεντρική περιοχή. Όσον αφορά τις περιγραφές αστοχιών οι οποίες ταξινοµούνται στη δεύτερη κατηγορία, η πλειοψηφία αυτών εµφανίζεται στην υποκατηγορία Β3, καθίζηση προβλήτας, ενισχύοντας την άποψη ότι οι κατασκευές σε ακτές παρουσιάζουν µεγάλη πιθανότητα αστοχίας λόγω ρευστοποίησης των υποκείµενων εδαφικών σχηµατισµών. Σχήµα 5.2 α) ιάγραµµα κατανοµής των ποσοστών των αστοχιών λόγω ρευστοποίησης. Η κατηγορία Α αναφέρεται στις εδαφικές αστοχίες, η Β στις κατασκευαστικές αστοχίες και η C σε εκείνες τις αστοχίες στις οποίες υπάρχει ελλιπής περιγραφή. Β) Αναλυτικό ιστόγραµµα όπου εµφανίζονται τα ποσοστά κάθε επιµέρους κατηγορίας Στο χάρτη (σχ. 5.3) που ακολουθεί εµφανίζονται οι θέσεις φαινοµένων ρευστοποίησης οι οποίες περιέχονται στη βάση δεδοµένων η οποία δηµιουργήθηκε στο πλαίσιο της διατριβής. Στην περιοχή της Ελλάδος, την πυκνότερη κατανοµή Παπαθανασίου Γιώργος 95

θέσεων ρευστοποίησης εµφανίζει η περιοχή του Κορινθιακού κόλπου και τα Ιόνια νησιά. Στην πρώτη περίπτωση οι σεισµοί που σηµειώθηκαν τόσο στην ανατολική πλευρά του κόλπου µε επίκεντρο την περιοχή της Κορίνθου όσο και στο δυτικό του τµήµα προκάλεσαν εκτεταµένες εµφανίσεις ρευστοποίησης τόσο στην πλευρά της Πελοποννήσου όσο και στην απέναντι όχθη (Ερατεινή, Ιτέα). Η έντονη σεισµικότητα των Ιόνιων νησιών επεξηγεί, στη δεύτερη περίπτωση, την πολυάριθµη παρουσία ιστορικών περιστατικών ρευστοποίησης, ενώ σηµαντικό ρόλο σε αυτήν τη µεγάλη κατανοµή διαδραµάτισε και η ύπαρξη αρκετών σεισµικών καταλόγων, στους οποίους περιγράφονται µε µεγάλη λεπτοµέρεια τα δευτερογενή φαινόµενα σεισµικών δονήσεων. Χαρακτηριστικό παράδειγµα αποτελεί το νησί της Λευκάδας, για το οποίο υπάρχουν περιγραφές καταστροφών λόγω σεισµών από το 1469 µ.χ. (Σταµατέλος, 1870). Στην επόµενη ενότητα παρουσιάζεται η ιστορική σεισµικότητα, µε τα αντίστοιχα δευτερογενή φαινόµενα, της συγκεκριµένης περιοχής ως παράδειγµα για τη χρησιµότητα της βάσης δεδοµένων ιστορικών περιστατικών ρευστοποίησης στην πρόβλεψη µελλοντικών ανάλογων εµφανίσεων. Στην ενδοχώρα, οι εµφανίσεις ρευστοποίησης είναι αρκετά πιο σπάνιες µε εξαίρεση την περιοχή της Θεσσαλίας, όπου σε αρκετές θέσεις αναφέρθηκαν παρόµοια φαινόµενα τα οποία προκλήθηκαν από σεισµικές δονήσεις του προηγούµενου αιώνα (Λάρισα 1941, Σοφάδες 1954, Αλµυρός 1980). Μολονότι η συγκεκριµένη περιοχή εµφανίζει µικρότερη συχνότητα σεισµών, συγκρινόµενη µε ην περιοχή του Κορινθιακού κόλπου, οι υπάρχουσες γεωµορφολογικές συνθήκες καθιστούν τους εδαφικούς σχηµατισµούς επιδεκτικούς προς ρευστοποίηση καθώς επικρατούν τεταρτογενείς ποτάµιες αποθέσεις. Έτσι, η σεισµική δόνηση η οποία σηµειώθηκε το 1941 στη Λάρισα προκάλεσε την εκδήλωση επιφανειακών εµφανίσεων ρευστοποίησης σε αρκετές θέσεις στις όχθες του ποταµού Πηνειού, ενώ παρόµοια περιστατικά προκλήθηκαν στα περισσότερα χωριά του Ν. Καρδίτσας από την ισχυρή σεισµική δόνηση του 1954 στις Σοφάδες, τόσο στην επικεντρική ζώνη όσο και έξω από αυτήν. Στην υπόλοιπη Ελλάδα, σχετικά µεγάλη συχνότητα εµφανίσεων ρευστοποίησης εντοπίζεται στο νοτιοδυτικό τµήµα της Πελοποννήσου. Στη Βόρεια Ελλάδα, παρόλο το γεγονός της διέλευσης µεγάλων ποταµών από αυτήν µε αποτέλεσµα την ύπαρξη Παπαθανασίου Γιώργος 96

εκτεταµένων ποτάµιων αποθέσεων, δεν έχουν αναφερθεί αρκετά περιστατικά ρευστοποίησης κατά το παρελθόν, προφανώς λόγω της χαµηλής της σεισµικότητας. Εξαίρεση αποτελεί η περιοχή της λεκάνης της Μυγδονίας, βόρεια της πόλης της Θεσσαλονίκης, στην οποία έχουν αναφερθεί επανειληµµένα επιφανειακές εµφανίσεις ρευστοποίησης (σεισµικές δονήσεις 1904, 1978). Στα νησιά του βορειοανατολικού Αιγαίου (Λέσβος, Χίος) έχουν καταγραφεί εµφανίσεις ρευστοποίησης µολονότι η συχνότητα των σεισµών είναι σχετικά χαµηλή. Από το σεισµό του 1867 στην Καλλονή Λέσβου προκλήθηκαν επιφανειακές εµφανίσεις ρευστοποίησης στον κόλπο της Καλλονής ενώ ζηµιές παρουσίασαν οι προβλήτες του χωριού Περάµατος και της πόλης της Μυτιλήνης. Στο νησί της Χίου, από τη σεισµική δόνηση του 1881 δηµιουργήθηκαν κώνοι άµµου στην περιοχή Κάστρο κοντά στη νότια πλευρά του κάστρου ενώ το 1949 προκλήθηκε καθίζηση της προβλήτας στην πόλη της Χίου κατά 35 εκατοστά. Στα νησιά του κεντρικού Αιγαίου, δεν αναφέρθηκαν αστοχίες λόγω ρευστοποίησης εκτός από την περίπτωση της νήσου Μήλου, όπου σύµφωνα µε τον Papadopoulos (1993) ρευστοποίηση προκλήθηκε από τη σεισµική δόνηση του 1992. Τέλος, τόσο στην Κρήτη όσο και στη Θράκη δεν υπάρχουν αναφορές για εµφανίσεις ρευστοποίησης. Η περιοχή της Θράκης παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον λόγω της ύπαρξης εδαφικών σχηµατισµών µε µεγάλη επιδεκτικότητα προς ρευστοποίηση, σύµφωνα µε τους γεωλογικούς χάρτες του Ι.Γ.Μ.Ε. Η απουσία ιστορικών συµβάντων ρευστοποίησης, όπως προαναφέρθηκε, δεν θα πρέπει να οδηγεί στο λανθασµένο συµπέρασµα της µειωµένης πιθανότητας ρευστοποίησης καθώς αυτή µπορεί να οφείλεται είτε στη χαµηλή σεισµικότητα της περιοχής είτε στην έλλειψη ιστορικών πηγών. Παπαθανασίου Γιώργος 97

Σχήµα 5.3 Χάρτης γεωγραφικής κατανοµής θέσεων ιστορικών εµφανίσεων ρευστοποίησης Στις χώρες που γειτονεύουν µε την Ελλάδα, και συνιστούν µε αυτήν την ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου, πυκνή κατανοµή θέσεων ιστορικών εµφανίσεων ρευστοποίησης παρουσιάζεται στην περιοχή της θάλασσας του Μαρµαρά. Το τεκτονικό καθεστώς της περιοχής, µε την παρουσία του ρήγµατος της Ανατολίας και της ρηξιγενής ζώνης που δηµιουργείται εκατέρωθεν αυτού, αποτελεί βασικό στοιχείο για την ερµηνεία αυτής της κατανοµής. Επιπλέον, η έντονη και συνεχής ανθρώπινη δραστηριότητα τα τελευταία 2000 χρόνια στην περιοχή, συνετέλεσε στην ύπαρξη πλούσιου πολιτιστικού αρχείου στο οποίο έχουν καταγραφεί µε λεπτοµέρεια δευτερογενή φαινόµενα σεισµών. Φαινόµενα ρευστοποίησης έχουν αναφερθεί και στη. Τουρκία και πιο συγκεκριµένα στα παράλια της Μικράς Ασίας. Όσον αφορά τις βαλκανικές χώρες, η Αλβανία εµφανίζει µια διασπορά στις εµφανίσεις ρευστοποίησης, οι οποίες έχουν καταγραφεί σε περιοχές που γειτνιάζουν µε λίµνες. Στη Βουλγαρία, οι περιγραφές για φαινόµενα ρευστοποίησης αναφέρονται στη σεισµική δόνηση του 1904 στη περιοχή της Kresna, όπου εκτεταµένες εµφανίσεις καταγράφηκαν κατά µήκος ποταµών τόσο στην επικεντρική ζώνη όσο και σε Παπαθανασίου Γιώργος 98

αρκετά µεγάλη απόσταση από αυτήν (Ambraseys, 2001b). Στην περιοχή της ΠΓ Μ, υπάρχουν περιγραφές για εµφάνιση ρευστοποίησης η οποία προκλήθηκε από τη σεισµική δόνηση του 1931, µε επίκεντρο το Valadovo. Εκτός από τις 88 σεισµικές δονήσεις οι οποίες προκάλεσαν φαινόµενα ρευστοποίησης και οι οποίες είναι καταχωρηµένες στη βάση δεδοµένων, υπάρχουν περιπτώσεις οι οποίες ενώ συµπεριλαµβάνονται σε αυτήν, τα χαρακτηριστικά του σεισµού, όπως µέγεθος και συντεταγµένες επικέντρου, δεν έχουν ακόµη αποσαφηνιστεί. ύο τέτοια ιστορικά περιστατικά είναι οι σεισµοί της Ελίκης και της Καλλίπολης το 373 π.χ. και το 478 µ.χ. αντίστοιχα. Η πρώτη σεισµική δόνηση εκτός από θαλάσσιο κύµα και εκτεταµένες κατολισθήσεις προκάλεσε τη ρευστοποίηση σχηµατισµών στις ακτές του Κορινθιακού κόλπου. Μολονότι, υπάρχουν πολλές αναφορές για τα δευτερογενή φαινόµενα αυτής της σεισµικής δόνησης (Schmidt, 1867a; Γεωργαλάς, 1962), υπάρχουν σηµαντικές αποκλίσεις τόσο για το µέγεθος όσο και για το επίκεντρό της. Παρόµοια περίπτωση θεωρείται ο σεισµός της Καλλίπολης το 478 µ.χ., για τον οποίο σύµφωνα µε τον Σπυρόπουλο (1997), υπάρχουν αναφορές ανάδυσης βορβορώδους υλικού στην περιοχή της Σηστού. Από τις καταχωρηµένες περιπτώσεις ιστορικής εµφάνισης ρευστοποίησης στην ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου, εντύπωση προκαλεί η µεγάλη απόσταση στην οποία προκλήθηκε ρευστοποίηση κατά τη σεισµική δόνηση του Αιγίου, το 1861. Σύµφωνα µε τον Schmidt (1867a), κώνοι άµµου εµφανίστηκαν στην περιοχή του χωριού Καλαµάκι, στον Αργοσαρωνικό κόλπο, σε απόσταση 85 km από το επίκεντρο ενώ στην ίδια περιγραφή αναφέρεται ότι λεπτόκοκκο υλικό αναδυόταν έως 15 λεπτά µετά τη σεισµική δόνηση. Η µεγαλύτερη σε µέγεθος σεισµική δόνηση, η οποία προκάλεσε εµφάνιση ρευστοποίησης στην πιο µακρινή επικεντρική απόσταση, αντιστοιχεί στην περίπτωση του σεισµού του Murefte (Τουρκία) το 1912 µε επιφανειακό µέγεθος Ms 7.6, το επίκεντρο της οποίας βρισκόταν στον κόλπο του Σάρου ενώ ως σεισµογόνο ρήγµα χαρακτηρίζεται ο αντίστοιχος κλάδος του ρήγµατος της Ανατολίας. Φαινόµενα ρευστοποίησης παρατηρήθηκαν στην παραθαλάσσια πόλη της Σωζόπολης, στη σηµερινή Βουλγαρία, η οποία απέχει 210 km από το επίκεντρο της σεισµικής δόνησης του 1912 (Ambraseys και Finkel, 1987). Η µικρότερη σεισµική δόνηση αναφέρεται στην περίπτωση του σεισµού της Μήλου το 1992, Μs 5,0 κατά την οποία σύµφωνα µε τον Papadopoulos (1993) φαινόµενα ρευστοποίησης, εδαφικές Παπαθανασίου Γιώργος 99

διαρρήξεις µήκους 30m από τις οποίες αναδύθηκε λεπτόκοκκο υλικό, παρατηρήθηκαν σε επικεντρική απόσταση 12 km. Σύµφωνα πάντα µε τον Papadopoulos (1993), αυτή η ασυνήθιστη, για το µέγεθος του σεισµού, επικεντρική απόσταση οφείλεται στην υψηλή τιµή της εδαφικής επιτάχυνσης σε επιδεκτικούς προς ρευστοποίηση εδαφικούς σχηµατισµούς. Με βάση τις καταχωρήσεις στη βάση δεδοµένων συντάχθηκε, στο πλαίσιο της παρούσας έρευνας, ο πίνακας ιστορικών εµφανίσεων φαινοµένων ρευστοποίησης στην ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου (πίνακας 5.2). Ο συγκεκριµένος πίνακας, ο οποίος βρίσκεται στο τέλος του κεφαλαίου, διαχωρίζεται σε δύο τµήµατα: στις στήλες του πρώτου εµφανίζονται οι τιµές των παραµέτρων της σεισµικής δόνησης ενώ σε αυτές του δεύτερου τµήµατος υπάρχουν πληροφορίες για τη θέση εµφάνισης της ρευστοποίησης. Αναλυτικότερα, οι στήλες οι οποίες αφορούν τα χαρακτηριστικά της σεισµικής δόνησης περιέχουν πληροφορίες για τον κωδικό µε τον οποίο αυτή είναι καταχωρηµένη στη βάση δεδοµένων (ID), την ηµεροµηνία κατά την οποία σηµειώθηκε (dd/mm/yy), τις γεωγραφικές συντεταγµένες του επικέντρου (latitude, longitude), το επιφανειακό µέγεθος (Ms), τη µέγιστη επικεντρική ένταση (Ι), τον τύπο του σεισµογόνου ρήγµατος όπου αυτό είναι γνωστό (Τ), και τέλος για την επικεντρική περιοχή και τη χώρα στην οποία σηµειώθηκε. Το τµήµα του πίνακα το οποίο αναφέρεται στα χαρακτηριστικά της θέσης όπου εµφανίστηκαν φαινόµενα ρευστοποίησης περιέχει πληροφορίες για την ονοµασία της τοποθεσίας, την επικεντρική απόσταση (Re σε km), την απόσταση από το σεισµογόνο ρήγµα (Rf σε km), τον τύπο των αστοχιών που παρατηρήθηκαν κωδικοποιηµένο σύµφωνα µε τον πίνακα 5.1 καθώς επίσης και για την βιβλιογραφική αναφορά από την οποία έγινε η συλλογή της περιγραφής µε τις περισσότερες πληροφορίες. Στις περιπτώσεις εκείνες όπου υπάρχουν περισσότερες από µια τιµές αναφορικά µε το µέγεθος της σεισµικής δόνησης και τις συντεταγµένες του επικέντρου της, τότε αυτές παρουσιάζονται µε διαφορετικό συµβολισµό ο οποίος παραπέµπει στην αντίστοιχη δηµοσιευµένη εργασία ή σεισµικό κατάλογο. Οι τιµές, βάση των οποίων έγινε η στατιστική επεξεργασία για την δηµιουργία των νέων εµπειρικών σχέσεων εκτίµησης αρχικής διακινδύνευσης ρευστοποίησης συσχετίζοντας το επιφανειακό µέγεθος του σεισµού µε την απόσταση είτε την επικεντρική είτε την απόσταση από το σεισµογόνο ρήγµα, αντιστοιχούν στο δηµοσιευµένο, στην ιστοσελίδα του Εργαστηρίου Παπαθανασίου Γιώργος 100

Γεωφυσικής του Α.Π.Θ (Παπαζάχος κ.α, 2000), σεισµικό κατάλογο και δεν συνοδεύονται από συµβολισµό. Παρόµοιος είναι επίσης ο ρόλος των διαφορετικών συµβολισµών οι οποίοι διακρίνονται στη στήλη όπου περιέχονται πληροφορίες για τον τύπο του σεισµογόνου ρήγµατος. Σε µερικές περιπτώσεις ενώ υπάρχουν πληροφορίες για τον τύπο του ρήγµατος δεν υπάρχουν καταχωρήσεις στη στήλη Rf, της απόστασης από αυτό. Τα κενά αυτά οφείλονται στο γεγονός ότι ακόµα είναι άγνωστη η ακριβής επιφανειακή εκδήλωση του σεισµογόνου ρήγµατος. 5.2.3 Χρήση της βάσης δεδοµένων για τον προσδιορισµό θέσεων επιδεκτικών προς ρευστοποίηση Η καταχώρηση σε βάση δεδοµένων των περιοχών όπου εµφανίστηκαν φαινόµενα ρευστοποίησης κατά το παρελθόν, αποτελεί το πρώτο βήµα για την αναγνώριση περιοχών επιδεκτικών προς ρευστοποίηση τόσο σε τοπικό όσο και σε εθνικό επίπεδο. Στη συνέχεια, περιγράφεται η περίπτωση του σεισµού της Λευκάδας το 2003 όπου παρατηρήθηκαν εκτεταµένες εµφανίσεις ρευστοποίησης και αφορά την δυνατότητα χρήσης της βάσης σε τοπικό επίπεδο ενώ έπειτα παρουσιάζεται η διαδικασία δηµιουργίας, στα πλαίσια της παρούσας διατριβής, ενός προκαταρκτικού χάρτη επιδεκτικότητας προς ρευστοποίηση περιοχών στον ελληνικό χώρο. 5.2.3.1 Σεισµός Λευκάδας 14/08/2003 Σε ορισµένες τοποθεσίες εµφανίζεται να έχει προκληθεί ρευστοποίηση περισσότερες από µία φορές από διαφορετικές σεισµικές δονήσεις (πίνακας 5.2), ενισχύοντας την θεωρία σύµφωνα µε την οποία οι τοποθεσίες όπου σηµειώθηκε ρευστοποίηση κατά το παρελθόν παρουσιάζουν µεγάλη πιθανότητα ρευστοποίησης και στο µέλλον (Iwasaki, 1986). Στον ελληνικό χώρο και συγκεκριµένα στο νησί της Λευκάδας, υπάρχουν περιοχές οι οποίες, όπως θα περιγραφεί στη συνέχεια, εµφανίζουν συνήθως τα ίδια δευτερογενή φαινόµενα, µεταξύ των οποίων και επιφανειακές εκδηλώσεις ρευστοποίησης, µετά από ένα σεισµό. Η σεισµική δόνηση της 14 ης Αυγούστου του 2003, Μs 6.4, µε επίκεντρο 38.79 ο Ν, 20.56 ο Ε προκάλεσε εκτεταµένες καταπτώσεις βράχων, κατολισθήσεις, φαινόµενα ρευστοποίησης καθώς και αστοχίες τεχνικών έργων τόσο στο οδικό δίκτυο όσο και στα λιµάνια του νησιού. Τα δευτερογενή φαινόµενα τα οποία συνδέονται µε Παπαθανασίου Γιώργος 101

ρευστοποίηση µελετήθηκαν στα πλαίσια της παρούσας διατριβής και παρουσιάζονται στη συνέχεια. Χαρακτηριστικές επιφανειακές εκδηλώσεις φαινοµένων ρευστοποίησης όπως ανάδυση λεπτόκοκκου υλικού από εδαφικές διαρρήξεις και δηµιουργία κώνων άµµου παρατηρήθηκαν στην πόλη της Λευκάδας, στο Νυδρί και στην περιοχή της Βασιλικής. Στην πόλη της Λευκάδας, στην οδό Γκολέµη, παρατηρήθηκαν εδαφικές διαρρήξεις πλάτους µέχρι 7cm από τις οποίες αναδύθηκε λεπτόκοκκο υλικό ενώ δηµιουργήθηκαν και κώνοι άµµου. Επίσης σε αρκετά υπόγεια πολυκατοικιών εµφανίστηκε αναδυόµενο εδαφικό υλικό ενώ φαινόµενα ρευστοποίησης παρατηρήθηκαν και βόρεια της πόλης της Λευκάδας, στην περιοχή Αµµόγλωσσα (ΙΤΣΑΚ 2003). Στην περιοχή του parking εµφανίστηκε πίδακας, σύµφωνα µε Σχήµα 5.4 Φαινόµενα ρευστοποίησης στο νησί της Λευκάδας προκληθέντα από τη σεισµική δόνηση της 14 ης Αυγούστου 2003. Οι φωτογραφίες οι οποίες εµφανίζονται προέρχονται από την οδό Γκολέµη στην πόλη της Λευκάδας ενώ η µεσαία εικόνα στην κάτω σειρά αναφέρεται στη µαρίνα της πόλης αυτόπτη µάρτυρα, από τον οποίο αναδύθηκε υλικό µε νερό µέχρι το ύψος του µισού µέτρου. Επίσης στη µαρίνα δηµιουργήθηκαν ρωγµές από τις οποίες αναδύθηκε Παπαθανασίου Γιώργος 102

λεπτόκοκκο υλικό Στην περιοχή του οικισµού Νυδρί παρατηρήθηκαν παρόµοια φαινόµενα µε αυτά στην πόλη της Λευκάδας. Συγκεκριµένα στην παλιά εκβολή του ποταµού ηµοσάρι υπήρξε ανάδυση υλικού από εδαφικές διαρρήξεις. Παράλληλα εµφανίστηκαν τέσσερις κρατήρες άµµου, σύµφωνα µε αυτόπτη µάρτυρα, από τους οποίους εκτινασσόταν εδαφικό υλικό µε νερό. Παρόµοια φαινόµενα µικρότερης όµως κλίµακας παρατηρήθηκαν και στη νέα εκβολή του ποταµού ηµοσάρι Σχήµα 5.5 Φαινόµενα ρευστοποίησης στο νησί της Λευκάδας προκληθέντα από τη σεισµική δόνηση της 14 ης Αυγούστου 2003. Οι φωτογραφίες οι οποίες εµφανίζονται προέρχονται από την παραλιακή ζώνη του χωριού Νυδρί Η περιοχή της Βασιλικής δοµείται από ολοκαινικές αποθέσεις ενώ δυτικά του οικισµού, σε απόσταση 200m περίπου, εκβάλλει χείµαρρος. Στην εκβολή του παρατηρήθηκαν µικρές σε πλάτος εδαφικές διαρρήξεις µε ελάχιστη ανάδυση λεπτόκοκκου υλικού ενώ δηµιουργήθηκαν χαρακτηριστικοί κρατήρες άµµου µε διάµετρο 25cm. Παπαθανασίου Γιώργος 103

Σχήµα 5.6 Αστοχίες λόγω ρευστοποίησης στο νησί της Λευκάδας προκληθέντες από τη σεισµική δόνηση της 14 ης Αυγούστου 2003. Οι φωτογραφίες οι οποίες εµφανίζονται προέρχονται από την παραλιακή ζώνη του χωριού Βασιλική Μελετώντας την ιστορική σεισµικότητα της Λευκάδας, διαπιστώσαµε ότι παρόµοιες εδαφικές αστοχίες λόγω ρευστοποίησης, µε αυτές οι οποίες συνέβησαν κατά την σεισµική δόνηση της 14 ης Αυγούστου, προκλήθηκαν τουλάχιστον σε 2 περιπτώσεις σεισµικών γεγονότων (1914 και 1948). Κατά τον πρώτο σεισµό (27/09/1914, Μs=6.3) προκλήθηκε καθίζηση της προκυµαίας στο Νυδρί, ζηµιές σε κτίρια και δρόµους στην περιοχή του λιµανιού της πόλης της Λευκάδας καθώς και κρατήρες άµµου στην παραλία Πευκούλια (Γαλανόπουλος 1955). Όσον αφορά το δεύτερο σεισµό (30/06/1948, Μs=6.4), οι ιστορικές αναφορές κάνουν λόγο για εδαφικές διαρρήξεις στην προβλήτα της πόλης της Λευκάδας µε 150m µήκος και 12cm πλάτος. Επίσης παρατηρήθηκε καθίζηση της προβλήτας κατά 12cm (Ροντογιάννης 1995). Οι εδαφικοί σχηµατισµοί στις συγκεκριµένες περιοχές χαρακτηρίζονται σύµφωνα µε τα παραπάνω ιστορικά περιστατικά, ως επιδεκτικοί προς ρευστοποίηση καθώς επανειληµµένα κατά το παρελθόν έχουν αστοχήσει ενώ οι εν λόγω τοποθεσίες καταχωρήθηκαν στη βάση δεδοµένων ιστορικών εµφανίσεων φαινοµένων Παπαθανασίου Γιώργος 104

ρευστοποίησης. Συνεπώς, µε τη βοήθεια των καταχωρηµένων στοιχείων στη βάση δεδοµένων είναι εφικτή η επισήµανση αντίστοιχων θέσεων σε τοπικό επίπεδο κάτι το οποίο αποτελεί το πρώτο βήµα για την αναγνώριση περιοχών όπου η πιθανότητα ρευστοποίησης των εδαφικών σχηµατισµών είναι υψηλή. 5.2.3.2 Οριοθέτηση ζωνών επιδεκτικών προς ρευστοποίηση στον ελληνικό χώρο Όπως αναφέρθηκε στο 2 ο κεφάλαιο, µη συνεκτικά κορεσµένα ιζήµατα Ολοκαινικής και Πλειστοκαινικής ηλικίας ταξινοµούνται ως µεγάλης έως µέσης και µικρής αντίστοιχα επιδεκτικότητας προς ρευστοποίηση εδάφη (Youd και Perkins 1978). Επιπλέον, περιοχές όπου εµφανίστηκαν στο παρελθόν φαινόµενα ρευστοποίησης χαρακτηρίζονται ως «εν δυνάµει» ρευστοποιήσιµες. Συνεπώς, ο συνδυασµός των δύο προαναφερθέντων κριτηρίων, οδηγεί στην οριοθέτηση ζωνών, στις οποίες υπάρχει πιθανότητα πρόκλησης ρευστοποίησης. Στο γεωλογικό χάρτη της Ελλάδος, που εκδόθηκε από το ΙΓΜΕ (1983) αποτυπώθηκαν σε κλίµακα 1:500.000 οι περιοχές στις οποίες εµφανίζονται ιζήµατα Ολοκαινικής και Πλειστοκαινικής ηλικίας. Ο χωρικός συσχετισµός αυτών των επιφανειακών εδαφικών σχηµατισµών µε τις εµφανίσεις ρευστοποίησης κατά το παρελθόν οριοθετεί περιοχές µε µεγάλη επιδεκτικότητα προς ρευστοποίηση στον ελληνικό χώρο. Όµως, βασικό κριτήριο για την οριστική κατάταξη αυτών των εδαφών ως πιθανά προς ρευστοποίηση, παραµένει η ανάλυση γεωτεχνικών δεδοµένων τα οποία προκύπτουν από επί τόπου δοκιµές. Στην περίπτωση κατά την οποία δεν υπάρχουν επαρκή γεωτεχνικά στοιχεία για αξιολόγηση του δυναµικού ρευστοποίησης των σχηµατισµών τότε είναι δυνατή µια πρόδροµη αξιόπιστη κατάταξη αυτών ως εδάφη επιδεκτικά προς ρευστοποίηση εφόσον πληρούν τις παρακάτω προϋποθέσεις, (CDMG, 1999): Περιοχές αποτελούµενες από εδάφη Άνω Ολοκαινικής ηλικίας όπου η στάθµη του υδροφόρου ορίζοντα βρίσκεται σε βάθος µικρότερο των 13,5 µέτρων από την επιφάνεια και στις οποίες η τιµή της µέγιστης αναµενόµενης εδαφικής επιτάχυνσης (10% σε 50 χρόνια) είναι µεγαλύτερη από 0,1g Παπαθανασίου Γιώργος 105

Περιοχές αποτελούµενες από εδάφη Ολοκαινικής ηλικίας όπου η στάθµη του υδροφόρου ορίζοντα βρίσκεται σε βάθος µικρότερο των 10 µέτρων από την επιφάνεια και στις οποίες η τιµή της µέγιστης αναµενόµενης εδαφικής επιτάχυνσης (10% σε 50 χρόνια) είναι µεγαλύτερη από 0,2 g και Περιοχές αποτελούµενες από εδάφη Πλειστοκαινικής ηλικίας όπου η στάθµη του υδροφόρου ορίζοντα βρίσκεται σε βάθος µικρότερο των 6,5 µέτρων από την επιφάνεια και στις οποίες η τιµή της µέγιστης αναµενόµενης εδαφικής επιτάχυνσης (10% σε 50 χρόνια) είναι µεγαλύτερη από 0,3 g. Πληροφορίες για την τιµή της µέγιστης αναµενόµενης εδαφικής επιτάχυνσης PGA, υπάρχουν στο νέο χάρτη σεισµικής επικινδυνότητας Ελλάδας (ΝΧΣΕΕ) του ελληνικού αντισεισµικού κανονισµού (ΕΑΚ, 2000). Σε αυτόν το χάρτη ορίζονται τρεις ζώνες µε τις αντίστοιχες τιµές της PGA. Συνεπώς, µε βάση τα παραπάνω κριτήρια, συσχετίσαµε χωρικά τις περιοχές εµφάνισης ρευστοποίησης κατά το παρελθόν, όπως προκύπτουν από τη βάση δεδοµένων, µε την παρουσία ιζηµάτων ανά ηλικία και µε τις καθορισµένες ζώνες του ΝΧΣΕΕ, συντάσσοντας ένα πρόδροµο χάρτη επιδεκτικότητας προς ρευστοποίηση περιοχών του ελληνικού χώρου. Σχήµα 5.7 Χάρτης κατανοµής γεωλογικών σχηµατισµών στην Ελλάδα (τροποποιηµένο από ΙΓΜΕ, 1983) Παπαθανασίου Γιώργος 106

Σχήµα 5.8 Χάρτης ιστορικών εµφανίσεων ρευστοποίησης στην ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου Σχήµα 5.9 Χάρτης σεισµικής επικινδυνότητας Ελληνικού χώρου (τροποποιηµένο από ΝΧΣΕΕ) Παπαθανασίου Γιώργος 107

Σχήµα 5.10 ηµιουργία πρόδροµου χάρτη επιδεκτικότητας προς ρευστοποίηση εδαφικών σχηµατισµών του ελληνικού χώρου µε βάση τον χωρικό συσχετισµό των περιοχών εµφάνισης ρευστοποίησης κατά το παρελθόν µε την παρουσία ιζηµάτων ανά ηλικία και µε τις καθορισµένες ζώνες του ΝΧΣΕΕ Ο συγκεκριµένος χάρτης παραθέτει µια γενική εικόνα των περιοχών στις οποίες υπάρχει πιθανότητα ρευστοποίησης. Για την αξιοποίηση του, θα πρέπει να γίνουν στις επιµέρους τοποθεσίες αναλύσεις του δυναµικού ρευστοποίησης των εδαφικών Παπαθανασίου Γιώργος 108

σχηµατισµών σύµφωνα µε τη διεθνή βιβλιογραφία. 5.3 Νέες εµπειρικές σχέσεις εκτίµησης της αρχικής διακινδύνευσης έναντι ρευστοποίησης συσχετίζοντας το Μέγεθος σεισµικής δόνησης µε την απόσταση της θέσης εµφάνισης ρευστοποίησης Στις µελέτες σεισµικής επικινδυνότητας χρησιµοποιούνται σχέσεις εξασθένισης ( π.χ. επιτάχυνσης), των οποίων οι συντελεστές αναφέρονται στην περιοχή µελέτης για να επιτυγχάνεται όσο το δυνατόν µεγαλύτερη αξιοπιστία στα αποτελέσµατα που προκύπτουν. Βασικός στόχος της διατριβής αυτής ήταν η ανάπτυξη νέων εµπειρικών σχέσεων συσχετισµού του µεγέθους ενός σεισµού µε την αναµενόµενη απόσταση εκδήλωσης επιφανειακών εµφανίσεων ρευστοποίησης τόσο για την ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου όσο και για τον ελληνικό χώρο. Αυτές οι νέες εµπειρικές σχέσεις, οι οποίες αναφέρονται είτε στην απόσταση από το ρήγµα είτε στην επικεντρική απόσταση, παρέχουν τη δυνατότητα εκτίµησης του κινδύνου εκδήλωσης ρευστοποίησης σε µια περιοχή κατά την εκπόνηση πρόδροµων µελετών σεισµικής επικινδυνότητας. 5.3.1 Εµπειρικές σχέσεις εκτίµησης αρχικής διακινδύνευσης έναντι ρευστοποίησης συσχετίζοντας το Μέγεθος σεισµού µε την επικεντρική απόσταση της θέσης εµφάνισης ρευστοποίησης Οι εµπειρικές σχέσεις περιέχουν αρκετές αβεβαιότητες, µερικές εκ τον οποίων θα περιγραφούν αναλυτικά στην επόµενη παράγραφο του κεφαλαίου. Η ελαχιστοποίηση των παραγόντων οι οποίοι τις προκαλούν αυξάνει ασφαλώς την αξιοπιστία τους. Κύριος παράγοντας αβεβαιότητας κατά την προσπάθεια ανάπτυξης της συγκεκριµένης εξίσωσης αποτελούσε η µεθοδολογία βάσει της οποίας εκτιµήθηκε το µέγεθος της σεισµικής δόνησης και οι συντεταγµένες του επικέντρου της. Έχοντας ως στόχο την όσο το δυνατόν µεγαλύτερη ακρίβεια στην εκτίµηση των χαρακτηριστικών της σεισµικής δόνησης αποφασίσαµε να ληφθούν υπόψη, κατά την επεξεργασία, µόνο τα σεισµικά δεδοµένα τα οποία αφορούν την ενόργανη περίοδο δηλαδή των σεισµών οι οποίοι συνέβησαν µετά το 1900. Αυτό είχε σαν αποτέλεσµα τη µείωση του αριθµού των σεισµικών γεγονότων, τα οποία συµπεριλήφθηκαν στη Παπαθανασίου Γιώργος 109

στατιστική επεξεργασία από 88 σε 50, εκ των οποίων τα 48 αναφέρονται σε γεγονότα του 20 ου αιώνα. Τα δεδοµένα από το σεισµό του Πύργου, 26/03/1993 και της Μήλου, 20/03/1992 δεν συµπεριλήφθησαν στο δείγµα το οποίο επεξεργαστήκαµε, διότι οι µεγάλες διαφορές στις εκτιµήσεις των χαρακτηριστικών της σεισµικής δόνησης από τα εξειδικευµένα ινστιτούτα, οδηγούσε σε ανάλογα µεγάλες διαφορές στις υπολογιζόµενες επικεντρικές αποστάσεις µε αποτέλεσµα τη µείωση της αξιοπιστίας των εµπειρικών σχέσεων. Παρόλα αυτά τα φαινόµενα ρευστοποίησης τα οποία προκλήθηκαν από τις παραπάνω σεισµικές δονήσεις καταχωρήθηκαν στη βάση δεδοµένων µε τους κωδικούς EqID 83 και EqID 82 αντίστοιχα, καθώς δεν υπάρχουν αµφιβολίες για τις επιφανειακές εκδηλώσεις τους. Με αυτόν τον τρόπο µπορεί να µην εξανεµίστηκαν οι αβεβαιότητες, καθώς όπως φαίνεται και στον πίνακα 5.2 σε αρκετές περιπτώσεις υπάρχει διαφορετική εκτίµηση των σεισµικών χαρακτηριστικών µεταξύ των επιστηµόνων, ωστόσο µετά το 1900 επικράτησε συγκεκριµένος τρόπος υπολογισµού αυτών των παραµέτρων. Η γραφική παρουσίαση των αποτελεσµάτων οµαδοποιηµένων ποσοτικών δεδοµένων έγινε µε τη χρήση του ιστογράµµατος συχνοτήτων (histogram). Στον οριζόντιο άξονα είναι σηµειωµένα τα όρια των κλάσεων. Ένας ενδεικτικός αριθµός των κλάσεων είναι: Κ=1+3.3 log N, όπου Ν= το πλήθος των παρατηρήσεων (τύπος του Sturges). Σχήµα 5.11 Ιστόγραµµα συχνοτήτων του επιφανειακού µεγέθους. Στο σχήµα 5.11 εµφανίζεται το ιστόγραµµα συχνοτήτων για το µέγεθος Ms των 50 σεισµών που χρησιµοποιήσαµε Το πλάτος κάθε ορθογωνίου καθορίζεται από τα όρια της κλάσης και το ύψος από την απόλυτη Παπαθανασίου Γιώργος 110

συχνότητα της κλάσης (Βουδούρης, 2004). Στο διάγραµµα επάνω δεξιά εµφανίζεται ο αριθµός δεδοµένων (N), η µέση τιµή (mean) και η τυπική απόκλιση (Std Dev). Η επεξεργασία των δεδοµένων και η παρουσίαση των αποτελεσµάτων πραγµατοποιήθηκε µέσω του προγράµµατος SPSS. Με βάση τα δεδοµένα, 50 σεισµικών δονήσεων, αναπτύχθηκε η εµπειρική σχέση µε την οποία υπολογίζεται η τιµή της µέγιστης επικεντρικής απόστασης R emax, στην οποία αναµένεται να προκληθούν φαινόµενα ρευστοποίησης από σεισµική δόνηση επιφανειακού µεγέθους M s. Η µαθηµατική εξίσωση αυτής της σχέσης είναι: M s =4.742+4.655. 10-3 R emax +0,8097. log(r emax ), R emax σε km (1) Αυτή η νέα εµπειρική σχέση, η οποία ισχύει για σεισµούς µε επιφανειακό µέγεθος 5.5< M s <7.6, αναπτύχθηκε στα πλαίσια της παρούσας µελέτης µε βάση ιστορικά περιστατικά ρευστοποίησης από την ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου και η γραφική της παράσταση εµφανίζεται στο σχήµα 5.12. Στα αριστερά της καµπύλης προβάλλονται µε µαύρους κύκλους δεδοµένα τα οποία αντιστοιχούν σε θέσεις εµφάνισης ρευστοποίησης από σεισµούς οι οποίοι σηµειώθηκαν µετά το 1900 ενώ µε άσπρους κύκλους τα αντίστοιχα δεδοµένα πριν το 1900. Σχήµα 5.12 ιάγραµµα επικεντρικής απόστασης έναντι επιφανειακού µεγέθους σεισµικής δόνησης. Οι µαύροι κύκλοι αντιστοιχούν σε δεδοµένα µετά το 1900 ενώ οι άσπροι σε σεισµικές δονήσεις πριν το 1900. Παπαθανασίου Γιώργος 111

Ως µη επιδεκτική προς ρευστοποίηση θα χαρακτηριστεί εκείνη η θέση η οποία θα προβληθεί δεξιά της καµπύλης στο σχήµα 5.12. Επιπλέον, κατά την εκπόνηση της διατριβής ερευνήθηκε η σχέση της µέγιστης επικεντρικής απόστασης στην οποία αναµένεται να προκληθούν φαινόµενα ρευστοποίησης από σεισµική δόνηση, το επίκεντρο της οποίας εστιάζεται στον ελληνικό χώρο. Για την ανάπτυξη αυτής της εµπειρικής σχέσης πραγµατοποιήθηκε διαχωρισµός των ιστορικών περιστατικών ρευστοποίησης του ελληνικού χώρου από αυτά που σηµειώθηκαν στις γειτονικές χώρες. Τα σχεδιασµένα µε µαύρα τετράγωνα σηµεία του σχήµατος 5.13 αντιστοιχούν σε δεδοµένα του ελληνικού χώρου ενώ µε άσπρο εσωτερικό και µαύρο περίγραµµα απεικονίζονται τα δεδοµένα από τις γειτονικές χώρες. Η καµπύλη a-a, η οποία αποτελεί το όριο µεταξύ των περιοχών σε ρευστοποιηµένα και µη ρευστοποιηµένα περιστατικά, σχεδιάστηκε µε βάση την εξίσωση [2] και αντιστοιχεί στον ελληνικό χώρο ενώ η καµπύλη b-b αναφέρεται στα δεδοµένα ολόκληρης της περιοχής του Αιγαίου [εξίσωση 1]. Η µαθηµατική εξίσωση της καµπύλης a-a δίνεται από τον τύπο: M s =5.3225e 0.0046Remax, R emax σε km (2) Όπως φαίνεται στο σχήµα 5.13, η αναµενόµενη µέγιστη επικεντρική απόσταση ρευστοποίησης για τον ελληνικό χώρο είναι µικρότερη από την αντίστοιχη της ευρύτερης περιοχής του Αιγαίου. Αυτό πιθανόν να οφείλεται στους παρακάτω παράγοντες: (i) µικρότερη συχνότητα εµφάνισης σεισµικών δονήσεων µεγάλου µεγέθους στην Ελλάδα, (ii) µεγάλη συχνότητα σεισµών σε θαλάσσιο χώρο και (iii) µη ύπαρξη µεγάλης έκτασης µε επιδεκτικούς προς ρευστοποίηση εδαφικούς σχηµατισµούς στον ελληνικό χώρο σε σύγκριση µε αντίστοιχες περιοχές στις γειτονικές χώρες. Παπαθανασίου Γιώργος 112

Σχήµα 5.13 ιάγραµµα επικεντρικής απόστασης ρευστοποίησης έναντι επιφανειακού µεγέθους σεισµικής δόνησης. Η καµπύλη a-a οριοθετεί τις περιοχές ρευστοποίησης (αριστερά) και µη ρευστοποίησης (δεξιά) στον ελληνικό χώρο ενώ η καµπύλη b-b τις αντίστοιχες περιοχές για την ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου Οι προτεινόµενες από αυτήν την διατριβή γραφικές παραστάσεις των νέων εξισώσεων [1] και [2] προβάλλονται στο επόµενο σχήµα 5.14 µαζί µε αντίστοιχες καµπύλες οι οποίες αναφέρονται στον χώρο της Μεσογείου, όπως αυτή των Papadopoulos και Lefkopoulos (1993) [κεφ.3, εξ. 5], του Aydan et al. (2000) [κεφ.3, εξ. 10] και του Galli (2000) [κεφ.3, εξ. 9]. Στο ίδιο διάγραµµα συµπεριλαµβάνεται η προτεινόµενη καµπύλη από τον Ambraseys (1988) [κεφ.3, εξ. 4] καθώς για τον υπολογισµό της λήφθηκαν υπόψη αρκετά δεδοµένα από την ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου. Οι εξισώσεις [4], [5], του τρίτου κεφαλαίου, αναπτύχθηκαν µε βάση τη σχέση: M=C+DRe+Elog(Re) (Papadopoulos και Plessa, 2000) ενώ την ίδια µορφή έχει και η εξίσωση [1], έτσι ώστε να είναι δυνατή η σύγκριση µεταξύ τους. Παπαθανασίου Γιώργος 113

Σχήµα 5.14 ιάγραµµα σύγκρισης προτεινόµενων γραφικών παραστάσεων εκτίµησης επιδεκτικότητας ρευστοποίησης µιας θέσης µε βάση την επικεντρική της απόσταση Όπως διακρίνεται στο παραπάνω σχήµα, η επικίνδυνη προς ρευστοποίηση περιοχή την οποία ορίζουν οι καµπύλες των Ambraseys (1988), Papadopoulos και Lefkopoulos (1993) και η προτεινόµενη από αυτήν την διατριβή (Papathanassiou et al., 2005a) βρίσκονται σε καλή συµφωνία, κάτι το οποίο ήταν αναµενόµενο καθώς αρκετά από τα δεδοµένα που χρησιµοποιήθηκαν για τον υπολογισµό των καµπυλών ήταν κοινά. Τα νέα ιστορικά περιστατικά τα οποία προστέθηκαν στη βάση δεδοµένων κατά τη διάρκεια αυτής της έρευνας δεν οδήγησαν, για την ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου, στο σχεδιασµό µιας διαφορετικής καµπύλης εκτίµησης του κινδύνου ρευστοποίησης, µε βάση την αναµενόµενη µέγιστη επικεντρική απόσταση ρευστοποίησης. Όµως για την περιοχή του ελληνικού χώρου, τα προαναφερθέντα νέα δεδοµένα εµφάνισαν µια σηµαντική απόκλιση της µέγιστης επικεντρικής απόστασης για σεισµικές δονήσεις µεγέθους Μs>6.2 αποδεικνύοντας τη σηµασία της επιλογής της κατάλληλης σχέσης εξασθένισης κατά τη µελέτη σεισµικής επικινδυνότητας µιας συγκεκριµένης θέσης. Συνεπώς, για αντίστοιχες µελέτες στον ελληνικό χώρο, στις Παπαθανασίου Γιώργος 114

οποίες αναζητείται η µέγιστη επικεντρική απόσταση στην οποία ενδέχεται να παρατηρηθούν φαινόµενα ρευστοποίησης, προτείνεται η χρησιµοποίηση της εξίσωσης [2]. Η διαφοροποίηση της προτεινόµενης από τον Aydan et al. (2000) καµπύλης, πιθανώς οφείλεται στη χρησιµοποίηση της υποκεντρικής απόστασης αντί της επικεντρικής για την ανάπτυξη της εµπειρικής σχέσης. Οι παραπάνω εµπειρικές σχέσεις είχαν ως στόχο τον υπολογισµό της µέγιστης επικεντρικής απόστασης εµφάνισης ρευστοποίησης εξαιτίας µιας σεισµικής δόνησης δεδοµένου µεγέθους. Τέτοιου είδους εκτιµήσεις θεωρούνται συντηρητικές αφού στον υπολογισµό τους µετέχουν ακραίες τιµές και στοχεύουν στην εκτίµηση της δυσµενέστερης κατάστασης κατά την εκπόνηση µελετών σεισµικού κινδύνου. Για την αποφυγή αυτών των ακραίων περιπτώσεων, αναπτύχθηκε για την ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου, στο πλαίσιο της παρούσας µελέτης, µια νέα εµπειρική σχέση επιφανειακού µεγέθους Μs έναντι επικεντρικής απόστασης Re, κατά την οποία λήφθηκαν υπόψη οι τιµές της απόστασης Re όλων των ιστορικών περιστατικών και όχι µόνο αυτών τα οποία καθόριζαν τη µέγιστη επικεντρική απόσταση για κάθε σεισµό. ηλαδή, κατά στην στατιστική επεξεργασία συµµετείχαν για κάθε σεισµική δόνηση, ως ζεύγη τιµών Μ-Re, όλες οι θέσεις εµφάνισης ρευστοποίησης µε τις αντίστοιχες επικεντρικές αποστάσεις τους. Στο σχήµα 5.15 προβάλλονται τόσο η καµπύλη της µέση τάσης όσο και αυτές της τυπικής απόκλισης "σ ενώ η µαθηµατική τους σχέση δίνεται από τον τύπο: M s =0.01. R e + 6.463 ± 0.46 (3) Για τον υπολογισµό της παραπάνω σχέσης χρησιµοποιήσαµε ιστορικά περιστατικά εµφάνισης ρευστοποίησης από την ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου, οι οποίες καταγράφηκαν µετά το 1900 και προκλήθηκαν από σεισµικές δονήσεις επιφανειακού µεγέθους Ms µεταξύ 5.5 και 7.6. Όπως φαίνεται στο διάγραµµα, στην περιοχή η οποία ορίζεται από τις καµπύλες της τυπικής απόκλισης ±σ, συγκεντρώνεται η πλειοψηφία των προβαλλόµενων σηµείων χωρίς όµως αυτό να αποτελεί κριτήριο ως προς την πιθανότητα ρευστοποίησης των θέσεων, των οποίων τα σηµεία Παπαθανασίου Γιώργος 115

προβάλλονται έξω από αυτήν την περιοχή. Σχήµα 5.15 ιάγραµµα επικεντρικής απόστασης έναντι επιφανειακού µεγέθους σεισµικής δόνησης µε δεδοµένα µετά το 1900, όπου εµφανίζονται η καµπύλη της µέσης τάσης και αυτές της τυπικής απόκλισης της επικεντρικής απόστασης. 5.3.2 Εµπειρικές σχέσεις εκτίµησης αρχικής διακινδύνευσης έναντι ρευστοποίησης συσχετίζοντας το Μέγεθος σεισµού µε την απόσταση της θέσης εµφάνισης ρευστοποίησης από το σεισµογόνο ρήγµα Λόγω των διαφορετικών εκτιµήσεων των χαρακτηριστικών της σεισµικής δόνησης και κατά συνέπεια τη δηµιουργία αβεβαιοτήτων κατά τον υπολογισµό της επικεντρικής απόστασης έχει προταθεί από επιστήµονες η δηµιουργία εµπειρικών σχέσεων οι οποίες βασίζονται στην απόσταση της θέσης εµφάνισης ρευστοποίησης από το ρήγµα. Μια τέτοια προσέγγιση επιχειρήθηκε µε βάση τις τιµές του πίνακα 5.2, για τις θέσεις εκείνες στις οποίες ήταν δυνατή η εκτίµηση αυτής της απόστασης. Ως απόσταση από το σεισµογόνο ρήγµα ορίστηκε η µικρότερη απόσταση της εκδήλωσης ρευστοποίησης από την επιφανειακή διάρρηξη του ρήγµατος (σχήµα 3.0). Τα δεδοµένα τα οποία χρησιµοποιήσαµε για τον υπολογισµό της µαθηµατικής Παπαθανασίου Γιώργος 116

εξίσωσης η οποία προσδιορίζει τη συγκεκριµένη εµπειρική σχέση, αναφέρονται σε κανονικά ρήγµατα (µαύρα σηµεία στο διάγραµµα). Οι καταχωρήσεις σεισµικών δονήσεων µε σεισµογόνα ρήγµατα οριζόντιας µετατόπισης (σηµεία µε µαύρο περίγραµµα στο διάγραµµα) είναι λίγες και προέρχονται κυρίως από την ενεργοποίηση του ρήγµατος της Ανατολίας µε αποτέλεσµα να µη θεωρούνται αντιπροσωπευτικές για την ανάπτυξη αντίστοιχης εµπειρικής σχέσης για την ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου. Συνεπώς, η νέα εµπειρική σχέση µεγέθους έναντι απόστασης από το σεισµογόνο ρήγµα, η οποία ισχύει για κανονικά ρήγµατα για τη συγκεκριµένη περιοχή δίνεται από τον τύπο (5.5<M s <7.1): M s =5.224+7.34. 10-3 R fmax +0.488. log(r fmax ) (R fmax σε km) (4) Στο σχήµα που ακολουθεί, εµφανίζεται η καµπύλη της εξίσωσης [4] µε τις αντίστοιχες προτεινόµενες από τους Ambraseys (1988) [κεφ.3, 11] και τους Papadopoulos και Lefkopoulos (1993) [κεφ.3, 12]. Οι γραφικές παραστάσεις Σχήµα 5.16 ιάγραµµα µέγιστης απόστασης από το σεισµογόνο ρήγµα έναντι επιφανειακού µεγέθους σεισµικής δόνησης. Στο διάγραµµα προβάλλονται εκτός από την προτεινόµενη από αυτήν την µεlέτη καµπύλη (a-a) και οι δηµοσιευµένες από τους Ambraseys (1988) και Papadopoulos και Lefkopoulos (1993) καµπύλες (b-b και c-c αντίστοιχα) των εξισώσεων [κεφ. 3, 11] και [κεφ. 3, 12] σχεδιάστηκαν µε βάση το Παπαθανασίου Γιώργος 117

επιφανειακό µέγεθος σύµφωνα µε τον Utsu (2002). Μολονότι, αυτές οι τρεις καµπύλες φαίνεται να βρίσκονται σε συµφωνία µεταξύ τους, διαφέρουν σε ένα συγκεκριµένο σηµείο. Αυτό το σηµείο αντιστοιχεί στην καταχώρηση της εµφάνισης ρευστοποίησης στο χωριό Καλαµάκι, κατά τη σεισµική δόνηση του Αιγίου το 1861 (Schmidt, 1867a). 5.3.3 Νέα εµπειρική σχέση Μεγέθους έναντι επικεντρικής απόστασης ανάλογα µε τον τύπο του ρήγµατος Εκτός από τις παραπάνω εµπειρικές σχέσεις, κατά την εκπόνηση της διατριβής µελετήθηκε επίσης η συσχέτιση της επικεντρικής απόστασης µιας θέσης, όπου προκλήθηκαν φαινόµενα ρευστοποίησης από σεισµό µεγέθους Ms, µε τον τύπο του σεισµογόνου ρήγµατος (είτε κανονικό είτε οριζόντιας µετατόπισης). Στη συγκεκριµένη περιοχή υπήρξαν περιπτώσεις όπου ενώ ήταν γνωστός ο µηχανισµός γένεσης του σεισµού άρα και ο τύπος του σεισµογόνου ρήγµατος, δεν ήταν εφικτή η εκτίµηση της απόστασης από αυτό καθώς ακόµη δεν είχε διασαφηνιστεί πλήρως από την επιστηµονική κοινότητα η ακριβής θέση του. Χαρακτηριστικό παράδειγµα αποτελεί ο σεισµός της Λευκάδας για τον οποίο ενώ είναι γνωστός ο µηχανισµός γένεσης δεν είναι δυνατό να προσδιοριστεί η απόσταση των θέσεων εκδήλωσης ρευστοποίησης από το σεισµογόνο ρήγµα. Συνεπώς, αυτή η έρευνα έχει ως στόχο το συσχετισµό της επικεντρικής απόστασης µε τον τύπο των σεισµογόνων ρηγµάτων έτσι ώστε να είναι δυνατή, κατά την µελέτη σεισµικού κινδύνου µιας τοποθεσίας, η εκτίµηση της απόστασης στην οποία είναι πιθανόν να εκδηλωθούν φαινόµενα ρευστοποίησης εφόσον είναι γνωστός ο τύπος του ρήγµατος. Σύµφωνα µε τους Pavlides και Caputo (2004), το εφελκυστικό τεκτονικό καθεστώς της περιοχής του Αιγαίου παράγει και ενεργοποιεί κυρίως κανονικά ρήγµατα. Αυτό συµπεραίνεται και από τα δεδοµένα του πίνακα 5.2, όπου η πλειοψηφία των καταχωρήσεων αναφέρεται σε σεισµικές δονήσεις κανονικού µηχανισµού γένεσης. Στο σχήµα 5.17 που ακολουθεί προβάλλονται τα δεδοµένα, τα οποία αναφέρονται σε κανονικά σεισµογόνα ρήγµατα, µαζί µε τις καµπύλες της κύριας τάσης της επικεντρικής απόστασης και αυτών που προκύπτουν από την τυπική απόκλιση "σ. Η Παπαθανασίου Γιώργος 118

µαθηµατική εξίσωση της νέας εµπειρικής σχέσης, η οποία ισχύει για σεισµικές δονήσεις επιφανειακού µεγέθους Ms από 5.5 έως 7.1 δίνεται από τον τύπο: Ms = 0.01 Re +6.38"0.38 (5) Ο τελευταίος παράγοντας της εξίσωσης [5] εκφράζει την τιµή της τυπικής απόκλισης. Σχήµα 5.17 ιάγραµµα επικεντρικής απόστασης έναντι επιφανειακού µεγέθους σεισµικής δόνησης µε δεδοµένα από σεισµούς από κανονικά ρήγµατα Νέες εµπειρικές σχέσεις εκτίµησης της µέγιστης αναµενόµενης επικεντρικής απόστασης εµφάνισης ρευστοποίησης αναπτύχθηκαν µε βάση τα δεδοµένα από δονήσεις οι οποίες σχετίζονται µε σεισµογόνα ρήγµατα κανονικού τύπου. Η µαθηµατική σχέση βάση της οποίας σχεδιάστηκε η καµπύλη (a-a) του σχήµατος 5-18, δίνεται από τον τύπο: M s = 0.021 R emax +5.3 (6) Στη συνέχεια, µε βάση ραβδογράµµατα σφάλµατος (error bars) της τυπικής απόκλισης ("σ) του πληθυσµού των τιµών της Re, σχεδιάστηκε η καµπύλη b-b η οποία είναι λιγότερο συντηρητική από την a-a καθώς δε λαµβάνει υπόψη της τις ακραίες τιµές της επικεντρικής απόστασης. Η µαθηµατική εξίσωση της καµπύλης b-b Παπαθανασίου Γιώργος 119

δίνεται από τον τύπο: M s = 0.019 R emax + 5.88 (7) Οι καµπύλες [5]-[7] µπορούν να χρησιµοποιηθούν για την εκτίµηση της επικεντρικής απόστασης εµφάνισης ρευστοποίησης σε µελέτες σεισµικής επικινδυνότητας, για συγκεκριµένου µεγέθους σεισµούς κανονικού µηχανισµού γένεσης. Ειδικότερα, η καµπύλη [5] δίνει µια µέση τιµή επικεντρικής απόστασης ενώ οι καµπύλες [6] και [7] θεωρούνται συντηρητικές και θα πρέπει να χρησιµοποιούνται µόνο για την ανάπτυξη σεναρίων µε δυσµενείς συνθήκες. Για την ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου η ανάπτυξη Σχήµα 5.18 ιάγραµµα επικεντρικής απόστασης έναντι επιφανειακού µεγέθους σεισµικής δόνησης µε δεδοµένα από σεισµούς από κανονικά ρήγµατα. Η καµπύλη a-a αναφέρεται στην µέγιστη επικεντρική απόσταση ενώ η καµπύλη b-b ορίζεται µε βάση τα ραβδογράµµατα σφάλµατος της τυπικής απόκλισης της επικεντρικής απόστασης. Παπαθανασίου Γιώργος 120

ανάλογης εµπειρικής σχέσης µε οριζόντιας µετατόπισης τύπου σεισµογόνο ρήγµα, παρουσίασε µεγάλη διασπορά δεδοµένων µε αποτέλεσµα να θεωρηθεί ως µη αξιόπιστη. Παπαθανασίου Γιώργος 121

Φαινόµενα ρευστοποίησης εδαφών στον Ελληνικό χώρο Κεφάλαιο 5 Πίνακας 5.2. Πίνακας ιστορικών εµφανίσεων ρευστοποίησης στην ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου Χαρακτηριστικά σεισµού Χαρακτηριστικά θέσης εκδήλωσης ρευστοποίησης EqID Ηµεροµηνία Lat Long Ms I T Σεισµός Χώρα Liquefied Site R e (km) R f (km) Fail ID Ref. 41.1 28,8 7,4 X S 1 10/9/1509 Thrace Turkey Pera 17 15 A1 AmFi95 40.9* 28.7* 7.2* 1 10/9/1509 41.1 40.9* 28,8 28.7* 7,4 7.2* X S Thrace Turkey Instanbul 15 13 A1 AmFi95 2 22/2/1653 37,86 27,8 7,1 X N c Aydin Turkey Guzelhisar 7 B1 AmFi95 3 10/7/1688 38,38 27,17 6,8 X Izmir Turkey Sancak Burnu 12 A3 AmFi95 3 10/7/1688 38,38 27,17 6,8 X Izmir Turkey Izmir 6 A3 AmFi95 3 10/7/1688 38,38 27,17 6,8 X Izmir Turkey Izmir 6 A1 AmFi95 4 25/5/1719 40,66 29,58 7 X S 40.7* 29.8* 7.4* Izmit Turkey Izmit 33 5,5 B1 AmFi95 5 4/4/1739 38,5 26.9 6,8 IX Izmir Turkey Old Foca 22 A1 AmFi95 5 4/4/1739 38,5 26.9 6,8 IX Gediz R. Izmir Turkey (Delta) 14 A3 AmFi95 6 22/5/1766 40,8 29,1 7,3 IX S 40.8* 29* 7.1* Instanbul Turkey Galata coast 28 45 A3 AmFi95 6 22/5/1766 40,8 40.8* 29,1 29* 7,3 IX S 7.1* 7,2 X S Instanbul Turkey Galata coast 28 45 B3 AmFi95 7 11/7/1767 38,3 20,4 Ληξούρι Ελλάδα Χερσόνησος Παλίκης 10 C Spy 7 11/7/1767 38,3 20,4 7,2 X S Ληξούρι Ελλάδα Αργοστόλι 15 B2 Barbiani 8 3/7/1778 38,4 26,8 6,4 IX Izmir Turkey Izmir 30 A1 AmFi95 8 3/7/1778 38,4 26,8 6,4 IX Izmir Turkey Urla 4 A3 AmFi95 9 2/11/1791 37,8 21 6,8 X S Ν. Ζάκυνθος Ελλάδα Ζάκυνθος 10 B1 Lym 10 23/8/1817 38,3 22,1 6,6 IX N Ακρωτήρι Αίγιο Ελλάδα Αλίκη 5 A3 AmJa97 11 21/12/1820 38,8 20,6 6,4 IX Πλατεία Ν. Λευκάδα Ελλάδα Λευκάδας 9 A3 Barbiani 12 20/3/1837 37,4 23,35 6,3 VIII Ν. Πόρος Ελλάδα Πόρος 14 B3 AmJa97 Παπαθανασίου Γιώργος 122