ΟΙ ΣΗΡΑΓΓΕ Σ ΤΗΣ ΕΓΝΑΤΙΑΣ Ο ΔΟ Υ"

ΔΙΗΜΕ ΡΙΔ Α ΟΙ ΣΗΡΑΓΓΕ Σ ΤΗΣ ΕΓΝΑΤΙΑΣ Ο ΔΟ Υ" ΣΗΡΑΓΓΕΣ ΣΕ ΚΑΤΑΚΛΑΣΤΙΚ Α ΥΛΙΚ Α (Τ ΜΗΜΑ 1.1.6. Σ ΗΡΑΓΓΑ Σ2) ΣΥΛΛΗΨΗ, Σ ΧΕΔΙΑΣΜΟ Σ & ΥΛΟ ΠΟ ΙΗ ΣΗ Εισηγητές: Δρ ΙωάννηςΛέφας Κ.I. ΣΑΡΑΝΤΟ ΠΟ ΥΛΟΣ A.E. ΑθανάσιοςΔάλλας ΔΩΔ ΩΝΙΣ Ε ΠΕ ΝίκοςΚορωνάκης ΟΜΙΚΡΟΝ ΚΑΠΑ ΜΕ ΛΕΤΗΤΙΚΗ ΕΠΕ Ιωάννινα, 7 & 8/12/2001 "Ε ΓΝΑΤΙΑ Ο ΔΟΣ Α.Ε." & Ε.Ε.Σ.Υ.Ε.

ΣΗΡΑΓΓΕ Σ ΣΕ ΚΑΤΑΚΛΑΣΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ (ΤΜΗΜΑ 1.1.6. - ΣΗΡΑΓΓΑ Σ2) ΣΥΛΛΗΨΗ, ΣΧΕ ΔΙΑΣΜΟ Σ ΚΑΙ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Δρ ΙωάννηςΛέφας Κ.I. ΣΑΡΑΝΤΟ ΠΟΥΛΟ Σ A.E. ΑθανάσιοςΔάλλας ΔΩΔ ΩΝΙΣ Ε ΠΕ ΝίκοςΚορωνάκης Ο ΜΙΚΡΟ Ν ΚΑΠΑ ΜΕ ΛΕΤΗΤΙΚΗ ΕΠΕ ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η συνεχώ ςαυξανόμενη ανάγκη για νέες υπόγειες κατασ κευές επιβάλλει την κατασ κευή σηράγγων σε δύσ κολες και ιδιόμορφες γεωλογικές και γεωτεχνικές συνθήκες, μέσω εκτεταμένων ζωνώ ν από ισχυρά κερματισμένη, τεκτονισμένη και αποδιοργανωμένη βραχόμαζα. Η συμπεριφορά τέτοιων πετρωμάτων επιδρά άμεσα στη σύλληψη, στο σχεδιασ μό καισ τη μελέτη κατασ κευήςτου έργου καιβ εβαίωςκαθορίζει το κόστος αυτού. Κατά την κατασ κευή της σήραγγας Σ 2 του τμήματος 1.1.6 της Εγνατίας Ο δού, μεταξύ Κ ρυσ ταλλοπηγής και Ψ ηλορράχης αντιμετωπίζονται ιδιαίτερα δυσ χερείς και ιδιόμορφες συνθήκες ασ βεστολιθικήςβραχόμαζας κατακλασ τικού τύπου με κινηματική συμπεριφορά στο 70% περίπου του συνολικού μήκους της σήραγγας ενώ στο υπόλοιπο τμήμα αντιμετωπίζονταιωςεπίτο πλείστον σε αργιλοαμμώ δη έωςχαλικοαργιλώδη γεωυλικά πολύ χαμηλήςαντοχήςπου εμπεριέχουν εβαποριτικά ογκοτεμάχια είτε εβαπορίτες στο επίπεδο τηςβ αθμίδαςτηςδιατομήςτηςσ ήραγγας. Μ ίαεκτεταμένη ζώ νη επώ θησ ηςδιαχωρίζειτιςδύο βασ ικές γεωλογικές ομάδες υλικώ ν. Το παρόν άρθρο πραγματεύεται τις μελετητικές προσεγγίσεις καιτην εμπειρίατηςκατασ κευήςαπό την αντιμετώπιση τηςσ υμπεριφοράςτου κατακλασ τικού ασ βεστολιθικού σχηματισμού κατά τη φάση της εκσκαφής και της υποστήριξηςτων δύο κλάδων τηςσ ήραγγαςσ 2. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η σ ήραγγα Σ 2 εντάσσεταισ το τμήμα 1.1.6. τηςε γνατίαςο δού βρίσκεταιμεταξύ των χωριών ΚρυσταλλοπηγήςκαιΨηλορράχηςσ την περιοχή της Ηπείρου καιαπέχει περίπου 35χλμ. οδικώ ς από την Ηγουμενίτσα, προς τα ανατολικά. Η σήραγγα είναι διπλής κατεύθυνσης, συνίσταται από δύο κλάδους, ένα ανά κατεύθυνση οι οποίοι απέχουν κατάλληλη απόστασ η μεταξύ τους ώ στε να παρεμβ άλλεταιενδιάμεσα στύλος βραχομάζας ικανού πάχους. Τ α μήκη του αριστερού καιτου δεξιού κλάδου τηςσ ήραγγαςανέρχονταισ ε 1126μ. και866μ. αντίστοιχα. Σ υνοπτικά αναφέρεται ότι σ την περιοχή του εν λόγω τμήματος της σ ήραγγας συναντάταιεν γένει ο σχηματισμός των ασ βεστολίθων του Παντοκράτορα. Ο σχηματισμός εμφανίζεταισ το σύνολό του ισχυρά διαρρηγμένοςκαιλατυποπαγήςμε εναλλαγέςστο βαθμό Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 1 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

τεκτονισμού μεταξύ ενός βραχώ δους, πλήρους κερματισμένου, υλικού και μιας εδαφικής φάσης. Κ ύριο χαρακτηριστικό τηςεικόναςτων γεωλογικώ ν σχηματισμώ ν εντόςτων οποίων διανοίγεται η σήραγγα Σ 2, αποτελεί η έντονη μεταβ λητότητα των τεχνικογεωλογικώ ν συνθηκώ ν είτε κατά μήκος(σ ε κλίμακα μερικώ ν μόνο μέτρων) είτε κατά την εγκάρσια έννοια της διατομής, με ποικίλες εναλλαγές της συμπεριφοράς των σχηματισμώ ν λόγω δομής, αλληλεμπλοκήςτεμαχώ ν, ρεολογικήςσυμπεριφοράς, ύπαρξηςρηξιγενών ζωνών κλπ. Με την ολοκλήρωση των Γεωλογικών καιγ εωτεχνικώ ν ερευνών καιτα αποτελέσματα των πρώ των αναλυτικώ ν προσεγγίσεων διαπιστώ θηκε η ανάγκη πλήρους και συνεχούς συνεργασ ίαςμ ελετητή καικ ατασ κευασ τή για το σχεδιασ μό τηςσ ήραγγαςσ 2. Κ αιαυτό διότι η επίλυση της σήραγγας μόνο με τασ ικές θεωρήσεις κατέληγε σε συμπεράσματα πού βρίσκονταν σε πλήρη αντίθεση με τα αποτελέσματα των δοκιμασ τικώ ν εκσκαφώ ν που εκτελέστηκαν στην περιοχή του έργου για τον προσδιορισμό της πλέον δόκιμης μεθοδολογίαςκατασ κευήςκαιτων απαιτούμενων μέτρων άμεσηςυποστήριξηςτηςσ ήραγγας ( εμπειρική προσέγγιση). Συγκεκριμένα, ο αναλυτικός υπολογισμός οδηγούσ ε στον προσδιορισμό ελαχίστων μέτρων άμεσηςυποστήριξηςτηςυπόγειαςκατασ κευήςαγνοώ ντας τελείωςτη μεθοδολογίακατασ κευήςκαιτην κινηματική συμπεριφορά του πετρώ ματος. Σε αντίθεση, η εμπειρική προσέγγιση διαπίστωνε ότι το βασ ικό πρόβλημα εκσκαφής και άμεσηςυποστήριξηςτηςσ ήραγγαςσ 2 εντοπιζόταν σ την ανάγκη αποτροπής, κατά το αρχικό στάδιο της εκσκαφής, της αποκόλλησ ης ή ροής του υλικού και της συγκράτησ ης του πετρώ ματος στα επιτρεπόμενα γεωμετρικά όρια ώ στε, στη συνέχεια, να εφαρμοστούν τα προκύπτοντα από αναλυτικό υπολογισμό μέτρα αντιστήριξης. Η σύλληψη και ο σχεδιασ μός της σήραγγας Σ 2 έγινε με τη στενή συνεργασ ία Μελετητή και Κατασ κευασ τή και οι αριθμητικές αναλύσ εις βασ ίστηκαν στις γεωτεχνικές συνθήκες και τις παραμέτρους σχεδιασ μού που παρουσιάζονται στα ακόλουθα κεφάλαια αλλά καισ την αξ ιολόγησ η καιερμηνείατηςσ υμπεριφοράςδιάνοιξηςσ ηράγγων σε παρόμοια πετρώ ματα σε πραγματικέςσυνθήκεςκατασ κευής. 2. ΓΕ ΩΤΕ ΧΝΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ Ο ι κύριες γεωτεχνικές ενότητες κατηγορίες βραχόμαζας που αφορούν σε ομοιογενείς συνθήκες μετώ που εκσκαφήςέχουν ωςεξής: ΚατηγορίαΑ. «ΡηγματωμένοςΑσβεστόλιθος» Άστρωτος, με 3 ή περισσότερα συστήματα ασ υνεχειώ ν (κυρίωςδιακλάσεις, μικρά ρήγματα), τοπικές εξαλλοιώ σεις (κυρίωςαποχρωματισμός), σ ποραδικά με υλικό πλήρωσηςσ τις ασ υνέχειες κυρίωςαμμώ δουςσύσ τασ ης, καλή αλληλεμπλοκή τεμαχώ ν (αρκετά σφικτή δομή). Μέσο BLOCK SIZE: 10cm ΚατηγορίαΒ. «Κ ατακερματισμένος(sugar cube) Ασβεστόλιθος» Άστρωτος, με 3 ή περισσότερα πολύ πυκνά συστήματα ασ υνεχειώ ν (κυρίως διακλάσεις, ρηξισχισμόςκαιμικρά ρήγματα), Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 2 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

ασ υνέχειες ω ς επί το πλείστον ανοικτές, σποραδικά αμμώ δες υλικό ανάμεσα στα ασ βεστολιθικά τεμάχια, πτωχή αλληλεμπλοκή τεμαχώ ν (χαλαρή δομή), δομή sugar cube. Μέσο BLOCK SIZE: 5-10cm Κατηγορία C. «Κ ατακλασ τικόςασβεστόλιθος» Άστρωτος, με 3 ή περισσότερα συστήματα ασυνεχειώ ν (κυρίως διακλάσεις, ρηξισχισμός και μεσοσκοπικά ρήγματα (F)), με σ υχνέςπαρεμβ ολέςαμμώ δουςέωςχαλικώδουςυλικού κατάκλασ ης(κατακλασ τίτης), κυρίωςσε ρηξιγενείς ζώ νες (F) αλλά καιανάμεσα στα ασ βεστολιθικά τεμάχια (γενικά τα ασ βεστολιθικά τεμάχια επικρατούν του κατακλασ τίτη). Δομή χαοτική λόγω τηςέντονηςπαραμόρφωσηςτου υλικού. Μέσο BLOCK SIZE: 5cm Kατηγορία D. «Ασβεστολιθική κονία (fault gauge) ή Ασβεστολιθικός κατακλασ τίτης (fault breccia)» Αποδιοργανωμένο πέτρωμα (είναιδύσ κολο έωςαδύνατο να προσδιοριστείη μητρική δομή του πετρώ ματος), Αμμώ δεις χάλικες (κατακλασ τίτης) ή/και ασ βεστολιθική κονία με παρεμβ ολές κατακλασ τικού ασ βεστολίθου (γενικά επικρατούν ο κατακλασ τίτηςή η ασ βεστολιθική κονίατου κατακλασ τικού ασ βεστολίθου). Δομή χαοτική λόγω τηςπολύ ισχυρήςπαραμόρφωσης. ΔΕΝ Ο ΡΙΖ ΕΤΑΙ BLOCK SIZE. Ρηξιγενήςζώ νη με κατακλασ τικό υλικό ή ασ βεστολιθική κονία ενός κατακλασ τικού ασ βεστολίθου ή ρηγματωμένου ασ βεστόλιθου (περιοχέςμεγάλων ρηγμάτων). 3. ΠΑΡΑΜΕ ΤΡ Ο Ι ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ Υ Προκειμένου να προσδιορισθούν οι αντιπροσωπευτικέςγεωτεχνικέςπαράμετροι για το εύρος των τεχνικογεωλογικών συνθηκώ ν που συναντώ νται στην περιοχή του έργου καθώ ςκαι οι παράμετροι των κριτηρίων ασ τοχίας Hoek - Brown και Mohr - Coulomb, εξετάσθηκαν τα πρωτογενή εργασ τηριακά και γεωτρητικά δεδομένα ενώ παράλληλα εφαρμόσθηκε κατάλληλα η κατάταξη πετρωμάτων με βάση το δείκτη GSI - Geological Strength Index. Ωστόσο, έχονταςυπόψη ότιοιπαραπάνω παράμετροιτηςβ ραχόμαζαςείναιπιθανό να παρουσιάζουν σημαντική μεταβ λητότητα ακόμη και σε περιορισμένα τμήματα της βραχόμαζας, ο προσδιορισμός τους με αυστηρά αιτιοκρατικές μεθόδους υπόκειται σε αμφισβήτησ η όσον αφορά την αντιπροσωπευτικότητα. Μία κατάλληλη μέθοθος για την αντιμετώ πιση του παραπάνω προβλήματος κατά τον προσδιορισμό των γεωμηχανικώ ν xαρακτηριστικώ ν της βραχόμαζας είναι η εφαρμογή της μεθόδου της στοχασ τικής προσομοίωσης της κατανομής των τιμώ ν των παραμέτρων αντοχής και παραμορφωσιμότητος τηςβραχόμαζας, με την μέθοδο Monte Carlo. Η μεθοδολογία αυτή είναιπερισσότερο αξιόπιστη δεδομένου ότι, οιυπολογισμοίβασ ίζονταισ ε όλο το εύροςτης κατανομήςτων τιμώ ν των παραμέτρων εισόδου καιόχισε αντιπροσωπευτικέςμόνον τιμές, Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 3 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

τα δε αποτελέσματα δίνονταισ ε μορφή κατανομώ ν πυκνότηταςπιθανότηταςεμφάνισηςτης τιμής που λαμβ άνει κάθε παράμετρος. Με τον τρόπο αυτό, δίνεται η δυνατότητα να επιλέγονταιτιμέςτον παραμέτρων με τον επιθυμητό βαθμό εμπιστοσύνηςκαιεπομένωςνα επιλέγεταιη πιθανότητα ασ τοχίας. Για κάθε κατηγορία βραχόμαζας έγιναν αναλύσ εις με εφαρμογή της παραπάνω μεθοδολογίας. Στον Πίνακα που ακολουθείδίνονταιεπίσηςη μέση, ελάχιστη καιμέγιστη τιμή για κάθε παράμετρο αντοχής(c καιφ) καιπαραμορφωσιμότητας(ε ) τηςβ ραχόμαζας για κάθε κατηγορίαβραχόμαζας. Πίνακας Σφάλμα! Άγνωστη παράμετρος αλλαγής.: Χαρακτηριστικά και παράμετροι σχεδιασμούτων διατομώ ν προσομοίωσης. A B C D ΚΑΤΗ ΓΟ ΡΙΑ Εύροςτιμώ ν GSI 35-45 (40) 25-35 (30) 15-25 (20) <15 (13) Εύρος τιμώ ν σci (MPa) 35-45 (40) 35-45 (40) 30-40 (35) 30-40 (35) Εύροςτιμώ ν mi 10±2 10±2 10±2 10±2 Εύρος τιμώ ν σcm (MPa) 3.6-6.0 (4.70) 2.7-4.8 (3.78) 1.3-2.8 (1.90) 0.99-1.86 (1.4) Εύροςτιμώ ν Γωνίας Τριβής( ) 26-31 (29) 23-29 (26) 19-26 (23) 17-22 (20) Εύρος τιμώ ν Συνοχής(MPa) 1.1-1.7 (1.40) 0.9-1.4 (1.15) 0.46-0.88 (0.65) 0.36-0.63 (0.48) Εύρος τιμώ ν Μέτρου 2.5-4.8 (3.50) 1.4-2.8 (2.00) 0.7-1.4 (1.05) 0.55-0.84 (0.69) γ (kn/m3) ΛόγοςPoisson 26 0.30 26 0.30 26 0.35 26 0.35 strain - ε (%) 0.44-1.16 (0.71) 0.96-3.10 (1.69) 2.7-17 (6.3) 10-54 (21) Στην παρένθεση δίνεται η μέση τιμή της κατανομής που προέκυψε για κάθε παράμετρο, από την στοχασ τική προσομοίωση με την μέθοδο Monte Carlo. Ο ιτιμέςαυτές των παραμέτρων χρησ ιμοποιήθηκαν σ τουςαριθμητικούςυπολογισμούς. 4. ΑΡΙΘ ΜΗΤΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕ ΙΣ Για τον υπολογισμό των εντατικώ ν μεγεθών που αναπτύσ σονται στην προσωρινή υποστήριξη ωςκαιγια την εκτίμησ η των συγκλίσεων που επισυμβ αίνουν κατά τη διαδικασ ία εκσκαφήςτηςσ ήραγγας, χρησ ιμοποιήθηκε ο κώδικαςπεπερασ μένων διαφορώ ν FLAC της Itasca Consulting Group, Inc καιεπιλύθηκε η δυσ μενέστερη διατομή για ύψοςυπερκειμένων 70 m για τιςτέσσερειςκύριεςκατηγορίεςβραχόμαζας. Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 4 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

Εκτόςτων αριθμητικώ ν προσομοιώ σεων τηςεκσκαφήςκαιπροσωρινήςυποστήριξης τηςσ ήραγγαςπου έγιναν, με την παραδοχή γεωμηχανικήςσυμπεριφοράς συνεχούςμέσου για τη βραχόμαζα, έγιναν και προσομοιώσεις με εφαρμογή της μεθόδου των διακριτώ ν στοιχείων (Distinct element method) με χρήση του προγράμματος UDEC. Ο ιαναλύσ εις αυτέςέγιναν με σ κοπό τη διερεύνησ η τηςαναγκαιότηταςκαιτηςαποτελεσματικότηταςτων εφαρμοζόμενω ν αγκυρίων προπορείας, λαμβ άνοντας υπόψη τον έντονο κερματισμό της βραχόμαζαςσ ε πολύ μικρά τεμάχια, μη σ υνεκτικά συνδεδεμένα. 4.1 ΕΛΑΣΤΟ ΠΛΑΣΤΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕ ΙΣ ΙΣΟ ΔΥΝΑΜΟ Υ ΣΥΝΕΧΟ ΥΣ ΜΕ ΣΟ Υ (ΤΑΣΙΚΗ ΘΕΩΡ ΗΣΗ) Με βάση τη γεωμετρία, τους γεωλογικούς σχηματισμούς που εμ φανίζονται και τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της σήραγγας για κάθε μία από τις ανωτέρω διατομές κατασ κευάζεται στον κώ δικα FLAC πλέγμα πεπερασ μένων διαφορώ ν αποτελούμενο από δισδιάστατα επίπεδα στοιχεία. Κάθε στοιχείοσυμπεριφέρεταιμε τον προκαθορισμένο νόμο τάσεων - παραμορφώ σεων και τις εφαρμοζόμενες συνοριακές συνθήκες (δυνάμεις ή μετατοπίσεις). Τα μέτρα υποστήριξης προσομοιώ νονται με ειδικά δομικά στοιχεία. Το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα προσομοιώνεται με στοιχεία δοκού (beam elements) και τα αγκύρια ολόσωμης πάκτωσης με ραβ δωτά στοιχεία (cable elements). Η δράση των μεταλλικών πλαισίων λαμβ άνεται υπόψη στα στοιχεία δοκού του εκτοξευόμενου σκυροδέματος με την αρχή του σύμμικτου φορέα μέσω του ισοδύναμου μέτρου ελασ τικότητας, εμβ αδού διατομής και της ροπής αδράνειας. Στα ομοιώ ματα που αναπτύχθηκαν καθορίστηκαν αναλυτικά όλες οι φάσεις κατασ κευής και τα μηχανικά χαρακτηριστικά όλων των υλικώ ν των διατομώ ν άμεσης υποστήριξης (εκτοξευόμενο σκυρόδεμα, αγκύρια, πλαίσια, κλπ.), ωςκαιοιγεωτεχνικέςπαράμετροιτηςβ ραχόμαζας. Προκειμένου να ληφθεί υπόψη η σταδιακή τοποθέτησ η των μέτρων υποστήριξης καθώ ς και η επίδρασ η του χρόνου ωρίμανσης του εκτοξευόμενου σκυροδέματος, η προσομοίωση της τοποθέτησ ης των μέτρων υποστήριξης έγινε σε περισσότερα του ενός στάδια. Ε πίσης, σ τις περιπτώ σεις διατομώ ν με προσωρινό καιμόνιμο ανάστροφο πυθμένα, προσομοιώ νονται αναλόγωςενδιάμεσα στάδια εκσκαφήςκαι υποστήριξης. Ετσι, για την περίπτωση τηςκατηγορίαςα λήφθησ αν 20 σ τάδια προσομοίωσης, για την κατηγορίαβ 26 στάδια, ενώ για τις κατηγορίες C και D 30 στάδια. Το πρόβλημα αντιμετωπίζεται παραμετρικά για ένα εύροςτιμώ ν του λόγου τάσεων Κ που κυμαίνεταιμεταξύ 0.6 και0.9. Μετά τον υπολογισμό της καμπύλης αντίδρασ ης της βραχόμαζας γίνεται ο υπολογισμός των χαρακτηριστικώ ν καμπυλών υποστήριξης, ως και ο συνδυασ μός των χαρακτηριστικώ ν καμπυλώ ν των επίμέρουςμέτρων. Από τη συναξιολόγησ η των καμπυλώ ν αντίδρασ ηςτηςβ ραχόμαζαςκαιτων χαρακτηριστικώ ν καμπυλώ ν υποστήριξηςείναιδυνατό να εκτιμηθ είη σ υμπεριφορά της αλληλεπίδρασ ης β ραχόμαζας - υποσ τήριξ ης. Ο χρόνος τοποθέτησ ηςτων μέτρων υποστήριξηςλαμβ άνεταιυπόψη μέσω των αρχικώ ν μετατοπίσεων που συμβ αίνουν στην βραχόμαζα πριν την τοποθέτησ ή τους. Ο ιμετατοπίσεις αυτές είναι συνάρτησ η τηςαπόστασ ηςαπό το μέτωπο στην οποίατοποθετούνταιτα μέτρα υποστήριξης καιγια κάθε γεωτεχνική ενότητα υπολογίζονταιμε την β οήθεια των καμπυλώ ν του Panet. Πιο συγκεκριμένα, η τοποθέτησ η του εκτοξευόμενου σκυροδέματος προσομοιώ νεται κατά σ τρώ σ ειςόπου οιτιμέςτου μέτρου ελασ τικότηταςκαιτηςαντοχήςλαμβ άνουν αρχικά μικρές τιμές και αυξάνονται σ ταδιακά σ τα επόμενα σ τάδια προσ ομοίωσ ης. Ο σ υνδυασ μός Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 5 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

εκτοξευόμενου σκυροδέματος καιμεταλλικώ ν πλαισίων προσομοιώ νεταιμε στοιχείαδοκού (beam elements), των οποίων τα χαρακτηριστικά αντοχής και ακαμψίας υπολογίζονται σύμφωνα με την αρχή του σύμμικτου φορέα, μέσω του ισοδύναμου μέτρου ελασ τικότητας, τηςροπήςαδράνειαςκαιτηςισοδύναμηςδιατομής. Σ τις θέσεις τηςδιατομήςτηςσ ήραγγας όπου εφαρμόζεται διεύρυνση της προσωρινήςυποστήριξης σε μορφή elephant foot, τα στοιχεία προσομοίωσης ακολουθούν την γεωμετρία της διεύρυνσης και στα αντίστοιχα πεπερασ μένα στοιχεία προσδίδονται οι ιδιότητες που αντιστοιχούν στο elephant foot. Τα αγκύρια στον κώ δικα FLAC προσομοιώ νονταιμε ραβ δωτά στοιχεία (cable elements), που δύνανται να φέρουν εφελκυσ τικά φορτία. H σ υμπεριφορά του ενέματος πάκτωσ ης προσομοιώ νεται με τις παραμέτρους ακαμψίας και αντοχής του (Kbond, Sbond). Η παράμετρος K bond εκφράζει την ακαμψίατου σκυροδέματος πάκτωσηςτου αγκυρίου ενώ η παράμετροςs bond εκφράζειτην διατμητική αντοχή στην διεπιφάνεια τηςράβδου του αγκυρίου καιτου σ κυροδέματοςπάκτωσ ηςκαθ ώ ςκαισ την διεπιφάνεια του σ κυροδέματοςπάκτωσ ης καιτηςβ ραχόμαζας. Σ την περίπτωση των κατηγοριώ ν βραχόμαζαςc καιd προβλέπεταιη διεύρυνση της θεμελίωσης του πλαισίου κατά την υποστήριξη της άνω ημιδιατομής. Η διέρυνση αυτή ακολουθεί την κωνική μορφή των δοκώ ν ή αγκυρίων προπορείας και επομένως η θεμελιολωρίδα που διαμορφώ νεται στην θέση της έδρασ ης έχει σχήμα τραπεζίου. Η γεωμετρία του elephant foot προσομοιώ θηκε με δύο διαφορετικά στοιχεία δοκού, το ένα εδραζόμενο στην εξωτερική πλευρά της διεύρυνσης και το δεύτερο σε αναμονή για την σύνδεση με το πλαίσιο που τοποθετείταικατά την εκσκαφή τηςβ αθμίδας. Με τον τρόπο αυτό αφ ενός επιτυγχάνεται πλέον ακριβήςπροσομοίωση της δράσης της θεμελίωσηςκαιαφ ετέρου είναιδυνατή η ανεξάρτητη διασ τασ ιολόγησ η των στοιχείων του elephant foot. Τα χαρακτηριστικά αντοχής και ακαμψίας ενός εκάστου στοιχείου δοκού (beam element) υπολογίζονται σύμφωνα με την αρχή του σύμμικτου φορέα, μέσω του ισοδύναμου μέτρου ελασ τικότητας, τηςροπήςαδράνειαςκαιτηςισοδύναμηςδιατομής, όπου σε κάθε πλαίσιο του elephant foot αντιστοιχεί το ήμισυ του πάχους του εκτοξευόμενου σκυροδέματος. Γ ια την προσομοίωση των δοκώ ν προπορείαςθεωρείταιζώ νη πάχους0.80-1.00 m (όσο περίπου το πάχοςβραχόμαζαςλόγω τηςκεκλιμένηςτοποθέτησ ηςτων δοκώ ν) με ενισχυμένη ακαμψία όσο η αναλογία συμμετοχής των χαλύβ δινων δοκώ ν, του τσιμεντενέματος και της βραχόμαζας σε συνάρτησ η με το εμβ αδόν της διατομής κάθε στοιχείου. Ο φορέας του κελύφους της προσωρινής υποστήριξης αποτελείται από ινοπλισμένο εκτοξευόμενο σκυρόδεμα για την κατηγορία Α και συνδυασ μό μεταλλικώ ν πλαισίων με ινοπλισμένο εκτοξευόμενο σκυρόδεμα για τις κατηγορίεςβ, C καιd. Ο φορέας τηςπροσωρινήςυποσ τήριξηςείναιμικτή διατομή που περιλαμβ άνεισκυρόδεμα καιπλαίσια ( υλικό ST37) καιεπομένωςγια τη διασ τασ ιολόγησ η αυτήςπρέπεινα ληφθούν υπόψη όλα τα υλικά που τη συνθέτουν. Ο έλεγχος επάρκειας γίνεται από τη σύγκριση των υπολογιζόμενων τάσεων που αναπτύσ σονταισ την εσωτερική καιεξωτερική παρειά του εκτοξευόμενου σκυροδέματος και την εσωτερική καιεξωτερική παρειά του πλαισίου με την αντοχή του σε θλίψη καιεφελκυσμό του εκτοξευόμενου σκυροδέματοςκαιτου χάλυβα αντιστοίχως. Ο υπολογισμόςτων τάσεων για την περίπτωση σύνθετηςδιατομήςέγινε με κατανομή των υπολογισθέντων εντατικώ ν μεγεθώ ν (M, Q και N) σύμφωνα με τα προτεινόμενα από τον Ευρωκώ δικα 4, για τις σύμμικτεςδιατομές. Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 6 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

0.07 D =0.6 =0.6 =0.9 =0.9 0.06 0.05 (m) 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00-15 -10-5 0 5 10 15 20 25 30 το μέτωπο (m) (α) 1.0 D. 0.8 (MPa) 0.6 0.4 Ko=0.6, =0.6, =0.9, =0.9, 0.2 0.0 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0. πισ η (m) (β ) Σχήμα Σφάλμα! Άγνωστη παράμετρος αλλαγής.: Καμπ ύλη Panet από ελαστοπλαστική επ ίλυση (α) καιαλληλεπίδραση βραχόμαζας μέτρων υποστήριξης(β). H τοποθέτησ η δοκώ ν καιαγκυρίων προπορείαςθεωρείταιωςτο πλέον ενδεδειγμένο άμεσο μέτρο προστασ ίαςτηςοροφήςτηςσ ήραγγαςέναντι καταπτώσεων καιδημιουργίας Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 7 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

θόλου, όπου, είτε λόγω του χαμηλού πάχους υπερκειμένων είτε των υψηλώ ν τιμώ ν του εντατικού πεδίου είτε λόγω της φύσ ης του εδάφους και των διασ τάσεων της σήραγγας, δύναταινα επεκταθείσε μεγάλο ύψος. Η διασ τασ ιολόγησ η του αναγκαίου αριθμού δοκών και αγκυρίων προπορείας, ωςκαι των γεωμετρικώ ν (ήτοι στατικώ ν) χαρακτηριστικών αυτών, προϋποθέτειεκτίμησ η των φορτίων που είναιδυνατόν να ασ κηθούν επίαυτών. Συγκεκριμένα, λαμβ άνονταςυπόψη ότι στη σήραγγα δύνανταινα επισυμβ ούν καταπτώ σεις βραχόμαζας, στο τμήμα της οροφής της σήραγγας επί ύψους θόλου υπολογίζεται η απαιτούμενη πυκνότητα εφαρμογήςδοκώ ν ή αγκυρίων προπορείαςμε θεώ ρησ η χαμηλώ ν μηχανικώ ν χαρακτηριστικώ ν βραχόμαζας. Ωςστατικό σύσ τημα των δοκώ ν και αγκυρίων προπορείαςγια τον υπολογισμό τηςαναγκαίαςκαμπτικήςαντοχήςθεωρείταιη αμφίπακτη δοκός(πακτωμένη δοκόςκαισ τα δύο άκρα) καιο υπολογισμόςγίνεταιμε βάσειτο DIN 1880. Λαμβ άνονταιυπόψη το μέγιστο επιτρεπόμενο βέλοςκάμψηςτηςδοκού προκειμένου να μην γίνει υπέρβασ η του ορίου διαρροήςτου χάλυβα της ράβδου. Η θεωρητική βάση για την ανάλυση της στατικήςσυμπεριφοράς του μετώ που και την πιθανότητα ή μη εκδήλωσης ασ τοχίας, περιλαμβ άνει τις ροπές των ασ κούμενων δυνάμεων λόγω ιδίου βάρους, εξωτερικώ ν φορτίων, οριζοντίων γεωστατικών φορτίων, ωςκαιτις ροπέςαντίστασ ηςτριβώ ν καισυνοχήςτου πυρήνα καιτηςπεριοχήςτου μετώ που. Ο υπολογισμός του συντελεστή ασ φάλειαςπροκύπτειαπό τη μέθοδο ανάλυσ ηςκατά λωρίδεςτηςεν δυνάμεινα ασ τοχήσ ει περιοχήςέμπροσθεν του μετώ που. Ο παραμετρικός υπολογισμός τόσο τηςπεριοχήςτου κέντρου της κυλινδρικής περιοχής ολίσθησ ης, όσο και της επίδρασ ης των μειωμένων γεωμηχανικών χαρακτηριστικώ ν του υλικού, του υδροφόρου ορίζοντα, της πίεσης υποστήριξηςτου εκτοξευομένου σκυροδέματος, τηςύπαρξηςή μη δοκών προπορείας, της ύπαρξηςκατακόρυφου γεωσ τατικού φορτίου, τηςγεωμετρίας εκσ καφήςτου μετώ που, της τρισδιάστατηςσ υμπεριφοράςτου μετώ που καιτου πυρήνα εκσκαφήςκαιτων θυσιαζομένων αγκυρίων του μετώ που, οδηγείστην πλέον αξιόπιστη εκτίμησ η των συνθ ηκώ ν ευστάθειας του μετώπου και στον υπολογισμό με μεγάλη ακρίβεια του απαιτούμενου συντελεστή ασ φαλείας. 4.2 ΑΡΙΘ ΜΗΤΙΚΗ ΕΠΙΛΥΣΗ ΜΕ Θ ΕΩΡ ΗΣΗ ΑΣΥΝΕΧΟ ΥΣ ΜΕ ΣΟ Υ (ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ) Στις αριθμητικές αναλύσ εις συνεχούς μέσου που έγιναν με το πρόγραμμα πεπερασ μένω ν διαφορώ ν FLAC, η σ υμπεριφορά τηςβ ραχόμαζαςπροσομοιώνεταιωςένα ελασ τοπλασ τικό μέσο με κριτήριο πλασ τικήςδιαρροήςκατά Mohr-Coulomb. Σε αυτή την περίπτωση η συμβ ολή των δοκώ ν προπορείαςστην ευστάθεια τηςσήραγγαςλαμβ άνεται υπόψη ωςμία ζώ νη ενισχυμένηςακαμψίαςκατ αναλογία προς τη συμβ ολή τηςακαμψίας των χαλύβ δινων δοκώ ν ή αγκυρίων καιτου ενέματος. Ε πομένως, ο έλεγχος επάρκειαςτης υποστήριξης δύναται να γίνει μόνον όσον αφορά στις υπολογιζόμενες συγκλίσεις των τοιχωμάτων της εκσκαφήςκαθώ ςκαι στο εύρος της ζώνης πλασ τικώ ν παραμορφώ σεων που δημιουργείταιγύρω από αυτή. Στην περίπτωση όμωςτηςβ ραχόμαζαςτηςσ ήραγγας Σ 2, ο σημαντικότερος λόγος επιλογήςεφαρμογήςδοκώ ν ή αγκυρίων προπορείας, είναιο έντονοςκατακερματισμόςτηςβ ραχόμαζαςσ ε πολύ μικρά τεμάχια βράχου ασ ύνδετα μεταξύ τους χωρίς την παρουσία συνεκτικού υλικού και των οποίων η συνεκτικότητα βασ ίζεται μόνον στην παρεμπόδιση που προσφέρεται από το αναπτυσσόμενο τασ ικό πεδίο (τριαξονικές συνθήκες φόρτισης). Η δομή αυτή της βραχόμαζας έχει ωςαποτέλεσμα την μείωση της συνεκτικότητας του υλικού στις περιπτώ σεις των ζωνώ ν χαλάρωσης, λόγω Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 8 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

απουσίας της απαιτούμενης παρεμπόδισης και τον κίνδυνο καταπτώ σεων του υλικού σε μορφή ρέουσα. Ο μηχανισμός αυτός ασ τοχίας αναφέρεται κυρίωςστις περιπτώ σεις των κατηγοριών B και C, και για την αντιμετώπιση του φαινομένου, υιοθετήθηκε η εφαρμογή αγκυρίων προπορείας. Στην περίπτωση τηςκατηγορίαςd, υιοθετείταιη εφαρμογή δοκώ ν προπορείας βαρέως τύπου, για την προσταθεροποίησ η κυρίως του μετώ που όπου αναμένεταιδημιουργίαεκτεταμένων ζωνώ ν πλασ τικώ ν παραμορφώ σεων. Παραμορφώ σεις Ζώ νη πλασ τικοποίησ ης Φορτίααγκυρίων Αξονικέςδυνάμειςκελύφους Ροπέςκελύφους Διατμητικέςδυνάμειςκελύφους Σχήμα Σφάλμα! Άγνωστη παράμετρος αλλαγής.: Ενδεικτικά αποτελέσματα αναλύσεων FLAC κατηγορίαςd κατά το στάδιο πλήρουςεκσκαφήςτηςδιατομήςτηςσήραγγας. Για την προσομοίωση των παραπάνω μηχανισμώ ν ασ τοχίας της βραχόμαζας επιλέχθηκε το πρόγραμμα UDEC το οποίοβασ ίζεταισ την μέθοδο των δια κριτώ ν στοιχείων Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 9 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

και είναι κατάλληλο για την προσομοίωση ασ υνεχώ ν μέσων (όπωςείναι οι περιπτώ σεις ρωγματωμένης βραχόμαζας) σε δύο διασ τάσεις. Το ασ υνεχές μέσο προσομοιώ νεται ως συναρμογή διακριτώ ν τεμαχίων τα οποία διαχωρίζονται μεταξύ τους από ασ υνέχειες. Τα τεμάχια αυτά έχουν την δυνατότητα να μετακινούνται και να περιστρέφονται ανεξάρτητα μεταξύ τουςλόγω τηςπαρουσίαςτων ασ υνεχειώ ν, ενώ παράλληλα δύνανταινα θεωρηθούν ότιείναιή όχιπαραμορφώ σιμα. Στην περίπτωση παραμορφώ σιμων τεμαχίων βράχου, γίνεται διακριτοποίησ η των τεμαχίων σε πεπερασ μένα στοιχείατα οποίαπαραμορφώ νονταισ ύμφωνα με γραμμικό ή μηγραμμικό νόμο σ υμπεριφοράς. Η μηχανική συμπεριφορά των ασ υνεχειώ ν προσομοιώ νεται επίσης με την εφαρμογή γραμμικώ ν η μη-γραμμικών σχέσεων που σχετίζουν τις μετακινήσεις (άνοιγμα καικλείσιμο των ασ υνεχειώ ν καθώςκαιδιατμητικέςμετακινήσεις) με τιςαναπτυσσόμενεςτάσειςεπίτων παρειών τους. Ο κύριος στόχος των αριθμητικών αναλύσ εων που έγιναν με το πρόγραμμα UDEC είναιη ρεαλιστική κατά το δυνατόν προσομοίωση του μηχανισμού δράσεωςτων αγκυρίων προπορείας στην περίπτωση της κατακερματισμένης βραχόμαζας και ο έλεγχος της αποτελεσματικότητας της εφαρμογής όσον αφορά στην ευστάθεια της βραχόμαζας. Η κατακλασ τικού τύπου ασ βεστολιθική βραχόμαζα εμφανίζεταιωςένα μίγμα κονιοποιημένου ασ βεστολίθου και τεμαχώ ν πολύ μικρού μεγέθους. Η ανάμιξη των δύο αυτώ ν φάσεων, ανάλογα με τον τεκτονισμό που έχει υποστείη βραχόμαζα διαβ αθμίζεται κατά μήκος της σήραγγαςσ ε κατηγορίες όπου επικρατείη παρουσίατεμαχώ ν ασ βεστολίθ ου μη σ υνεκτικά συνδεδεμένων μεταξύ τους (bricked structures) μέχρι περιπτώ σεις όπου επικρατεί ο κονιοποιημένoςασ βεστόλιθος(flower). Στην περίπτωση του κατακερματισμένου ασ βεστολίθου λόγω του έντονου τεκτονισμού δεν παρατηρείται συστηματικότητα των υφιστάμενων ασ υνεχειών και επομένωςδεν είναι δυνατό να γίνει επί τόπου αποτύπωση ασ υνεχειώ ν και ταξινόμησ η τους σε συστήματα. Επίσης, η πυκνότητα των ασ υνεχειώ ν είναι τέτοια που το μέγεθος των τεμαχώ ν πολλές φορές δεν υπερβαίνει τα 10 cm. Σύμφωνα επομένωςμε τις παραπάνω παρατηρήσεις, οι τιμέςτων παραμέτρων που απαιτούνταιγια την προσομοίωση των ασ υνεχειώ ν όσον αφορά στον προσανατολισμό τους λήφθηκαν παραμετρικά ενώ οι τιμές που αφορούν στις αποστάσεις καιτο μήκος του ίχνουςλήφθηκαν κατά τρόπο ώ στε το μέγεθος των τεμαχίων που προκύπτουν να είναιαντιπροσωπευτικό των επίτόπου συνθηκώ ν. Σ ε κάθε αριθμητικό μοντέλο θεωρήθηκαν δύο σ υστήματα ασ υνεχειώ ν καιη ελάχιστη πυκνότητα ασ υνεχειώ ν που επιτεύχθηκε να προσομοιωθείείναιασ υνέχειεςμε αποστάσειςμεταξύ τουςπερίπου 7cm. Για την προσομοίωση των παραπάνω γεωμετρικώ ν στοιχείων των ασ υνεχειώ ν, λόγω των μεγάλων απαιτήσεων υπολογιστικήςμνήμης θα ήταν αδύνατη η προσομοίωση της βραχόμαζαςσ α όλη την έκτασ η του μοντέλου με την παραδοχή ασ υνεχούςμέσου. Γ ια τον λόγο αυτό, υιοθετήθηκε υβριδικό μοντέλο προσομοίωσηςτο οποίοχωρίζεταισ ε δύο ζώ νες: Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 10 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

Συνδυασ μένοςκάνναβ οςδιακριτώ ν στοιχείων με θεώ ρησ η ασ υνεχούςμέσου και πεπερασ μένων στοιχείων σε απόστασ η από τη σήραγγα. Πυκνότητα διακριτοποίησ ηςογκοτεμαχίων κατακλασ τικού υλικού με μέση απόστασ η ασ υνεχειώ ν 7cm. Ανυποστήρικτεςσυνθήκες. Περιοχή υπέρβασ ης διατμητικήςαντοχήςασ υνεχειώ ν. Υποστηριγμένεςσυνθήκες. Περιοχή υπέρβασ ης διατμητικήςαντοχήςασ υνεχειών. Σχήμα Σφάλμα! Άγνωστη παράμετρος αλλαγής.: Ενδεικτικά αποτελέσματα αναλύσεων UDEC (κινηματική θεώρηση ). Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 11 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

i) σε μία ζώ νη εύρους περίπου 6 m που περιλαμβ άνει την περιοχή γύρω από την σήραγγα. Σ την ζώ νη αυτή γίνεταιη παραδοχή ασ υνεχούςμέσου. ii) στην δεύτερη ζώ νη που περιλαμβ άνει το υπόλοιπο μοντέλο καισ την οποίαγίνεταιη παραδοχή μηχανικής συμπεριφοράς συνεχούς μέσου. Στην ζώ νη αυτή γίνεται διακριτοποίησ η σε πεπερασ μένα στοιχείαόπωςστην περίπτωση των αναλύσ εων με το κώ δικα FLAC. Η βραχόμαζα θεωρείται ότι ακολουθεί ελασ τοπλασ τική συμπεριφορά με κριτήριο ασ τοχίαςmohr-coulomb καιωςτιμέςτων παραμέτρων για τις αναλύσ εις λήφθηκαν αυτές της κατηγορίας B των αναλύσ εων με τον κώ δικα FLAC. Τα στάδια προσομοίωσηςπου ακολουθήθηκαν είναιτα εξής: 1. Αρχικό τασ ικό πεδίο: η ανάπτυξη του αρχικού πεδίου των τάσεων γίνεταιμε ορισμό των οριζόντιων καικατακόρυφων τάσεων με την παραδοχή τάσεων λόγω β αρύτητοςκαιγια μέγιστο πάχοςυπερκειμένων 70 m από τη στέψη τηςσ ήραγγας. 2. Εκσκαφή τηςσ ήραγγαςκαιυπολογισμοίσε ανυποστήρικτεςσυνθήκες: Αφαιρούνταιόλα τα τεμάχη βράχου που βρίσκονται μέσα από το περίγραμμα της σήραγγας και διενεργούνται αριθμητικοί υπολογισμοί μέχρι να επιτευχθεί ισορροπία και αριθμητική σύγκλιση. 3. Εκσκαφή τηςσ ήραγγαςκαιυπολογισμοίλαμβ άνονταςυπόψη τη δράση των αγκυρίων προπορείας: επανεκκίνησ η από τα αποτελέσματα τηςπρώ τηςφάσηςπροσομοίωσηςκαι προσομοίωση της επίδρασ ης των αγκυρίων προπορείας θεωρώ ντας περιορισμό των μετακινήσεων (στηρίξεις) στις θέσεις τοποθέτησ ης των δοκών. Η μέθοδος προσομοίωσηςτων δοκώ ν με σ τηρίξεις θεωρείταιδόκιμη για τιςανάγκεςτων αναλύσ εων με το UDEC δεδομένου ότι ο σκοπός των αναλύσ εων δεν είναι ο υπολογισμός των μετακινήσεων ή η επίδρασ η των υπολοίπων μέτρων υποστήριξης, αλλά η αποτελεσματικότητα των αγκυρίων προπορείας για την συγκράτησ η των μικρώ ν τεμαχίων βράχου έναντι καταπτώσεων σε ρέουσα μορφή στα μεταξύ των αγκυρίων διασ τήματα. Η αξιολόγησ η της επάρκειας του συστήματος των αγκυρίων προπορείας γίνεται με κριτήριο το μέγεθος των διατμητικώ ν μετακινήσεων μεταξύ των ασ υνεχειώ ν στην περιοχή γύρω από το όριο εκσκαφής της σήραγγας για την περίπτωση εφαρμογής αγκυρίων προπορείας σε σύγκριση με τις ανυποστήρικτες συνθήκες. Σε αυτές η μέγιστη διατμητική μετακίνησ η υπερβαίνει τα 15cm με μη δυνατότητα αριθμητικήςσύγκλισηςτου μόντελου. Ο ι μετακινήσεις αυτές περιορίζονταισ ε 1 cm με την προσομοίωση αγκυρίων προπορείαςσε αποστάσεις 50 cm και σύγκλιση του μοντέλου. Επίσης εντοπίζονται οι επιφάνειες των ασ υνεχειώ ν όπου έχει συμβ εί υπέρβασ η της διατμητικής αντοχής για ανυποστήρικτες συνθήκεςκαιγια εφαρμογή αγκυρίων προπορείας. Από τα παραπάνω, τεκμαίρεταιη ευνοϊκή δράση και αποτελεσματικότητα των αγκυρίων προπορείας στη συγκράτησ η των τεμαχώ ν βράχου καισ τη δημιουργίαπαρεμποδιζόμενων συνθηκώ ν (τριαζονικέςσυνθήκες φόρτισης) ώ στε να περιορίζεται η ζώ νη διατμ ητικήςασ τοχίας των ασ υνεχειών και το μέγεθος των διατμητικώ ν μετακινήσεων. Σύμφωνα με την εκτίμησ η των επί τόπου συνθηκώ ν και τις Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 12 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

παραδοχές της παρούσ ας μελέτης οι σ υνθ ήκες αυτές κερματισ μού της β ραχόμαζας είναι αντιπροσ ω πευτικές της κατηγορίας Β. Π αρόμοια αποτελέσ ματα υπολογίσ θ ηκαν για τις περιπτώσεις στις οποίες οι αποστάσεις των ασ υνεχειών λήφθηκαν επίσης 10 cm και τροποποιήθηκαν οι κλίσεις τους. Έ τσι, εξετάζεταιη επίδρασ η του μηχανισμού ασ τοχίαςσ ε ένα σημαντικό εύροςπροσανατολισμού των ασ υνεχειώ ν. Αντίστοιχα αποτελέσματα υπολογίσθηκαν για την περίπτωση όπου η μέση απόστασ η των ασ υνεχειώ ν είναι7 cm, σ υνθήκεςπου προσεγγίζουν τιςαναμενόμενεςγια την κατηγορία C. Σ την περίπτωση αυτή, η αποτελεσματική αξονική απόστασ η των αγκυρίων προπορείας είναι40cm. Σ ε ανυποστήρικτεςσυνθήκες η μέγιστη διατμητική μετακίνησ η υπερβαίνειτα 20 cm με μη δυνατότητα αριθμητικήςσύγκλισηςτου μοντέλου. Από την ωςάνω ανάλυση είναι εμφανήςη πλήρης αποδιοργάνωση της βραχόμαζας σε ανυποστήρικτεςσυνθήκεςσε πολλά σημείατης περιμέτρου τηςεκσκαφήςμε πιό έντονο το φαινόμενο να εμφανίζεταισ την οροφή καισ την παρειά τηςάνω ημιδιατομήςτηςσ ήραγγας. Τα μικρά τεμάχια της βραχόμαζας αποκολλώνται και περιστρέφονται με πλήρη απώ λεια οιασ δήποτε συνεκτικότητας μεταξύ τους. Στην περίπτωση αυτή, η αποτελεσματική πυκνότητα των αγκυρίων προπορείας εκτιμάται κατ αρχήν σε 40 cm. Στα αποτελέσματα όπου φαίνονται οι διατμητικές μετακινήσεις καθώςκαι τα ίχνη των επαφώ ν μεταξύ των τεμαχίων βράχου όπου έχει συμβ είδιατμητική ασ τοχία, σε συνθήκες εφαρμογήςαγκυρίων προπορείας, είναι εμφανείς οι περιοχές προσομοίωσης των δοκών προπορείας, όπου εξαλείφονται οι διατμητικές μετακινήσεις και η διατμητική ασ τοχία. Επίσης, στα τμήματα μεταξύ των δοκώ ν περιορίζονταισ ημαντικά οιμετακινήσεις. Ε ξαίρ εση αποτελείτο τμήμα της βάσης της εκσκαφής όπου είναι πιθανό να απαιτηθεί σύμφωνα με τις επί τόπου παρατηρήσεις, επέκτασ η του εύρουςεφαρμογήςτων αγκυρίων προπορείαςμέχριτη βάση τηςεκσκαφήςτηςάνω ημιδιατομής. 5. ΕΙΔ ΙΚΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕ ΙΣ ΑΝΤΙΜΕ ΤΩΠΙΣΗΣ ΚΑΤΑΚΛΑΣΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ Ο κατ αρχήν προσδιορισμός από το Μελετητή του έργου των τυπικών διατομώ ν εφαρμογής στηρίζεται στο δεδομένο όρυξης της σήραγγας σε ομοιογενές υλικό με συγκεκριμένες, ανά διατομή, γεωτεχνικές παραμέτρους γεγονός όμωςπου είναι δύσ κολο έωςαδύνατο να επαληθεύεται κατά τη φάση κατασ κευής, και ιδιαίτερα σε κατακλασ τικά πετρώ ματα. Κατά τη φάση εκπόνησ ηςτηςμελέτηςκαισ ε συνεργασ ίαμελετητή καικ ατασ κευασ τή έγινε μια κατ αρχήν- εκτίμησ η των πιθανώ ν περιπτώ σεων για τις οποίες θα χρειαζόταν ειδική αντιμετώ πιση. Τα κυριότερα προβλήματα που εμφανίστηκαν κατά το σχέδιο της κατασ κευήςτου έργου καιγια τα οποίαχρειάστηκε ειδική αντιμετώ πιση ήταν τα ακόλουθα: 1. Βραχομάζα αμελητέαςσ υνοχήςκαιέντονηςτάσηςπροςροή. 2. Έ ντονη παρουσία ασ βεστολιθικήςκονίαςστο μέτωπο εκσκαφήςκαιφαινόμενα ασ τάθειαςτου μετώπου κατά την εκσκαφή. 3. Κατάπτωση ή κατάρρευση βραχομάζαςμικρήςή αμελητέαςσ υνοχήςστο στάδιο εφαρμογήςτου εκτοξευόμενου σκυροδέματος. Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 13 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

4. Έ λεγχος υπερεσκαφώ ν για τις ζώ νες εκσκαφής εκτός δοκώ ν ή αγκυρίων προπορείας. 5. Βήμα προχώ ρησ ηςκαιέλεγχος υπερεσκαφώ ν στις εκσκαφέςσήραγγαςκατά τη Β φάση. 6. Αντιμετώπιση μεικτώ ν διατομώ ν εκσκαφής Ενδιάμεσεςκατηγορίεςπροσωρινής υποστήριξης. 5.1 ΥΛΙΚΟ ΑΜΕ ΛΗΤΕ ΑΣ ΣΥΝΟΧΗΣ Σε περιπτώ σεις αντιμετώ πισηςβραχόμαζαςαμελητέαςσυνοχήςκαιέντονηςτάσης προς ροή, διανοίγονταιμε τη χρήση του εξοπλισμού forepoling οπές άνωθεν των δοκώ ν προπορείας, διαμέτρου 130-140mm με ανωφερική κλίση σε αποστάσεις των 50-70cm σ τις 90 τηςάνω ημιδιατομήςή/καισ το μέτωπο εκσκαφής(5-10 οπές) μήκους3-6m ανάλογα με τιςεπίτόπου συνθήκες, προςεκτέλεση τσιμεντενέσεων σταθεροποίησ ηςτηςπεριβάλλουσας τη σήραγγα β ραχόμαζαςμε σ κοπό την κατά το δυνατόν αποκατάστασ η τηςσ υνοχήςαυτής. Εάν απαιτηθείκατά την προχώ ρησ η, εφαρμόζονταικαιαγκύρια αυτοδιάτρησ ης, μήκους6m και φέρουσαςικανότητας200 ή 300kN, μεταξύ των δοκώ ν προπορείαςσ την περιοχή των τσιμεντενέσεων με σ τόχο την περαιτέρω ισχυροποίησ η καιτην αποτελεσματική εξασ φάλιση της οροφής. Λόγω της καρστικότητας του ορυσσόμενου σχηματισμού, των ανοικτώ ν διακλάσεων καιτηςεν γένει ανισοτροπίαςαυτού κατά θέσεις, είναισ υνήθηςη κατανάλωση μεγαλύτερων ποσοτήτων ενέματος από τις θεωρητικά υπολογιζόμενες. Τονίζεται ότι τόσο κατά την εργασ ίαενεμάτωσηςτων δοκών προπορείας, όσο καιτων αγκυρίων fiberglass και selfdrilling, όταν παρατηρείται απορρόφησ η ενέματος μεγαλύτερη της θεωρητικά προβλεπόμενης, σε κάθε περίπτωση συνεχίζεταιη εργασ ίαενεμάτωσηςυπό πίεση ούτως ώ στε να επιτυγχάνεται κατά το δυνατόν η μεγαλύτερη δυνατή σταθεροποίησ η της περιβάλλουσαςβ ραχόμαζας. 5.2 ΕΝΤΟ ΝΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑ ΑΣΒΕΣΤΟ ΛΙΘ ΙΚΗΣ ΚΟΝΙΑΣ Σε ειδικέςπεριπτώσεις αντιμετώ πισηςασ βεστολιθικήςκονίαςμηδενικήςσυνοχήςστο μέτωπο εκσκαφήςπου καθιστούσ ε αδύνατη τη διατήρησ η του προβλεπόμενου βήματος προχώ ρησ ηςκαιπαρουσίασ ε σημαντικά προβλήματα ροήςυλικού καιασ τάθειαςτου θόλου, εφαρμόσθηκαν παραοριζόντιοι τσιμεντοπάσσαλοι μήκους 12m και διαμέτρου 130mm, σε ακτινικές διατάξεις με αποστάσεις 80cm, για τη συγκράτησ η του μετώπου. Η εργασ ία περιλάμβ ανε την υιοθέτησ η ειδικήςτεχνική ς κατά την οποία αμέσωςμετά τη διάτρησ η, η απομάκρυνση των στελεχώ ν γινόταν κατά τον ίδιο χρόνο με την εκτέλεση τηςσ κυροδέτησ ης, καθώ ςήταν αδύνατη η διατήρησ η των οπών ανοικτών λόγω της ιδιόμορφης φύσ ης του υλικού. 5.3 ΕΦΑΡΜΟ ΓΗ Ε ΚΤΟ ΞΕ ΥΟΜΕ ΝΟΥ ΣΚΥΡΟ ΔΕΜΑΤΟ Σ Σε περιοχές όχιυποχρεωτικά σε όλο το ανάπτυγμα τηςεπιφάνειαςεκσκαφής- με πέτρωμα μικρής ή αμελητέας συνοχής και μικρής ή μηδενικής απορροφητικότητας σε τσιμεντένεμα υπήρξαν σημαντικές καταπτώ σεις και ροή του πετρώ ματος κατά το στάδιο εφαρμογήςτου εκτοξευόμενου σκυροδέματος. Από την πίεση του εκτοξευομένου υλικού προκαλούνταν αφ ενός πρόσθετη εκσκαφή της βραχομάζας (που πολλές φορές ήταν Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 14 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

ανεξέλεγκτη) και αφ ετέρου καθίστατο αδύνατη η εφαρμογή της πρώ της στρώ σης εκτοξευόμενου σκυροδέματος, αναγκαίας προυπόθεσης για την εκτέλεση των επομένων εργασ ιώ ν σταθεροποίησ ηςτηςδιατομής. Το πρόβλημα αντιμετωπίστηκε με τη χρήση φύλλων νευρομετάλ, που τοποθετούνταν κάτω από τις δοκούςή τα αγκύρια προπορείας, και επίτων οποίων γινόταν η εφαρμογή του εκτοξευόμενου σκυροδέματοςχωρίς αυτό να έρχεταισ ε άμεση επαφή με τη βραχομάζα. Εναλλακτικά χρησ ιμοποιήθηκε και η τεχνική της σταδιακής εφαρμογής του εκτοξευόμενου σκυροδέματος ξεκινώ ντας από περιοχές της επιφάνειας εκσκαφής με μεγαλύτερη συνοχή του πετρώ ματος. Σ την πρώ τη περίπτωση, μετά την οριστική εφαρμογή των μέτρων αντιστήριξης, πληρούνταν με τσιμεντένεμα τα πιθανά κενά μεταξύ νευροματάλ καιβ ραχομάζας. 5.4 ΥΠΕΡΕΣΚΑΦΕΣ ΠΛΕΟΝ ΤΗΣ ΓΡ ΑΜΜΗΣ Β Όταν το πέτρωμα είχε μικρή ή αμελητέα συνοχή και μικρή ή μηδενική απορροφητικότητα σε τσιμεντένεμα σ τις περιοχέςτηςδιατομήςπου δεν προυποστηρίζονταν με δοκούς ή αγκύρια προπορείας δηλαδή στις ζώ νες που βρίσκονταν κοντά στις θέσεις στήριξης των πλαισίων προκαλούνταν, παρά την ιδιαίτερη επιμέλεια κατά την εκσκαφή, υπερεσ καφέςμεγαλύτερες των μέσων υπερεσκαφώ ν που προσδιορίζονταιαπό τη γραμμή Β. Στις περιπτώσεις αυτέςμε την εμπειρίαπου αποκτήθηκε καταβ αλλόταν προσπάθεια προεκτίμησ ης των περιοχώ ν με ανάλογη συμπεριφορά και προσταθεροποίησ ης της βραχομάζας, πριν την έναρξη τηςεκσκαφής, με τσιμεντενέσειςσχετικά μικρού μήκους. 5.5 ΥΠΕΡΕΣΚΑΦΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗ Β ΦΑΣΗ Κ ατά το σ τάδιο εκσ καφήςτης Β φάσ ηςτηςσ ήραγγαςπαρατηρήθ ηκε σ τιςπαρειές καικαθ ολο το ύψοςεκσκαφήςτο ίδιο φαινόμενο με αυτό που περιγράφηκε στην παράγραφο 5.4 καιαντιμετωπίστηκε με τον ίδιο τρόπο. Επιπρόσθετα διαπιστώ θηκε ότι σε περίπτωση βραχομάζαςμε μικρή συνοχή ότιτο βήμα προχώ ρησ ηςτων δύο (2) μέτρων ήταν μεγάλο και δυσχέραινε τον έλεγχο των ορίων εκσκαφής. Σ τις περιπτώ σεις αυτέςτο βήμα προχώ ρησ ης κατά την εκσκαφή τηςβ φάσηςτηςσ ήραγγαςμειώ θηκε στο ένα (1) μέτρο. 5.6 ΠΕΡΙΠΤΩΣΕ ΙΣ ΜΕ ΙΚΤΩΝ Δ ΙΑΤΟ ΜΩΝ Ε ΚΣΚΑΦΗΣ - ΕΝΔΙΑΜΕ ΣΕ Σ ΚΑΤΗΓΟ ΡΙΕ Σ ΠΡΟ ΣΩΡ ΙΝΗΣ ΥΠΟ ΣΤΗΡΙΞΗΣ Τονίζεται ότι η θεώ ρησ η των διατομώ ν και η μελέτη προς καθορισμό των μέτρων υποστήριξης έγινε υπό τη βασ ική προϋπόθεση ότι τόσο το πέτρωμα της διατομής της σήραγγας, όσο καιη αμέσωςπεριβάλλουσα αυτήν βραχόμαζα παρουσιάζουν ομοιογένεια, τα αυτά περίπου γεωμηχανικά χαρακτηριστικά και επομένως την αυτή γενικώ ς συμπεριφορά. Ε ν τούτοιςαρκετά συχνά, ιδια ίτερα δε σε περιπτώ σειςκατά τιςοποίεςη όρυξη τηςσ ήραγγαςδιενεργείταιεντόςτεκτονικώ ςδιαταραγμένων ζωνών ή/καιπετρωμάτων που παρουσιάζουν σχεδόν συνεχή εναλλαγή τηςφύσ εωςκαιτων εν γένειχαρακτηριστικώ ν τους, αντιμετωπίζονταιμεικτέςδιατομέςστις οποίες ο καθορισμόςτων μέτρων υποστήριξηςείναι ιδιαίτερα προβληματικός, δεδομένου ότι το μηχανικώ ςασ θενέστερο τμήμα της διατομής, ακόμα και σε μικρό ποσοστό συμμετοχής είναι δυνατόν υπό ορισμένες συνθήκες, να Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 15 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

επηρεάσει λίαν δυσμενώςτη συνολική ευστάθεια της διατομήςτης σήραγγας όταν αυτό βρίσκεταισ ε κρίσιμη περιοχή τηςδιατομής. Τ ο αυτό είναιδυνατόν να συμβ είεάν η αμέσως περιβάλλουσα τη διατομή βραχόμαζα, ιδιαίτερα στην περιοχή της οροφής, παρουσιάζει χαμηλότερα γεωμηχανικά χαρακτηριστικά σε σύγκριση με το πέτρωμα της διατομής. Σε αυτέςτιςπεριπτώ σειςγια λόγουςεξασ φάλισηςτηςκατασ κευήςεφαρμόζονταιτα μέτρα ΠίνακαςΣφάλμα! Άγνωστη παράμετροςαλλαγής.: Τεχνικογεωλογική ταξινόμη ση κατηγοριών. ΚΑΤΗΓΟΡΙΕ Σ ΔΙΑΤΟΜΩΝ BLOCK (cm) SIZE A A/B B B/C C C/D D >10 5 10 5 10 <5 <5 ΝΑ ΝΑ ΟΜΟΙΟ ΓΕΝ ΗΣ ΔΙΑΤΟΜΗ ~ 35 ΟΜΟΙΟ ΓΕΝΗ Σ ΔΙΑΤΟΜΗ ~ 25 ΟΜΟΙΟ ΓΕΝΗ Σ ΔΙΑΤΟΜΗ ~ 15 GSI 35-45 ΜΕΙΚ ΤΗ ΔΙΑΤΟΜΗ * (I) * (II) 25 35 ΜΕΙΚ ΤΗ ΔΙΑΤΟΜΗ * (I) * (II) 15 25 ΜΕΙΚ ΤΗ ΔΙΑΤΟΜΗ * (Ι) * (ΙΙ) <15 ΔΟΜΗ - ΑΛΛΗΛΕΜΠΛΟ ΚΗ ΤΕΜΑΧΩΝ ΚΑΛΗ ΠΟΛΥ ΣΦΙΚ ΤΗ ΔΟΜΗ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚ Η ΔΙΑΤΟΜΗ ΑΠΟ Β ΜΕΤΡΙΑ ΣΦΙΚ ΤΗ ΔΟΜΗ ΠΤΩΧΗ ΧΑΛΑΡΗ ΔΟΜΗ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚ Η ΔΙΑΤΟΜΗ ΑΠΟ C ΠΟΛΥ ΠΤΩΧΗ ΠΟΛΥ ΧΑΛΑΡΗ ΔΟΜΗ ΧΑΟΤΙΚ Η ΔΟΜΗ ΣΥΧΝΕ Σ ΠΑΡΕΜΒΟΛΕΣ ΑΜΜΟΧΑΛΙΚ ΩΔΟ ΥΣ ΚΑΤΑΚΛΑΣΤΙΤ Η ΜΕΤΑΒΑΤΙΚ Η ΔΙΑΤΟΜΗ ΑΠΟ D ΧΑΟΤΙΚ Η ΔΟΜΗ ΑΡΚΕΤΑ ΣΥΧΝΕ Σ ΠΑΡΕΜΒΟΛΕΣ ΑΜΜΟΧΑΛΙΚ ΩΔΟ ΥΣ ΚΑΤΑΚΛΑΣΤΙΤ Η Ή ΑΣΒΕΣΤΟΛΙΘΙΚ ΗΣ ΚΟΝΙΑΣ ΧΑΟΤΙΚ Η ΔΟΜΗ ΕΠΙΚ ΡΑΤΗΣΗ ΑΜΜΟΧΑΛΙΚ ΩΔΟΥ Σ ΚΑΤΑΚΛΑΣΤΙΤ Η Ή ΑΣΒΕΣΤΟΛΙΘΙΚ ΗΣ ΚΟΝΙΑΣ * (I) Επί τόπου αξιολόγησ η, * (II)Ε κσκαφή με βάση όχι το ασ θενέστερο αλλά το γεωμηχανικά καικατασ κευασ τικά κρίσιμο τμήμα τηςδιατομής υποστήριξης που αντιστοιχούν στην αντίστοιχη ενδιάμεση κατηγορία εκσκαφής και προσωρινήςυποστήριξηςμετά από την αξιολόγησ η των επίτόπου συνθηκώ ν. Τονίζεται επίσης, ότι οι εν λόγω ενδιάμεσες κατηγορίες εφαρμόζονται και σε περιπτώσεις μετάβασ ης προς τις αντίστοιχες καλύτερες ποιότητες βραχόμαζας, προς το σκοπό τηςομαλήςκαιασ φαλούςπροσαρμογήςτηςκατασ κευήςστις συνθήκεςεδάφουςκαι προςαποφυγή σ υχνών αλλαγώ ν τηςδιαδικασ ίαςκατασ κευήςεξαιτίαςψευδομεταβολώ ν των εδαφικώ ν συνθηκώ ν (μεταβ ατικέςζώ νες). Ο ι ακόλουθες, ενδιάμεσες των κυρίων Α, Β, C και D, κατηγορίες εκσκαφήςκαι προσωρινήςυποστήριξηςβ ραχόμαζας, καλούνταιωςα/β, B/C καιc/d. Ο πωςείναισ αφές, οι κύριες κατηγορίες Α, Β, C καιd καλύπτονταιαπό πλήρη υπολογιστική τεκμηρίωση και γεωτεχνικές αναλύσ εις, ενώ οι ενδιάμεσες προκύπτουν με βάση κυρίωςκατασ κευασ τικές τροποποιήσεις και διαφοροποιήσεις των μέτρων προσωρινής υποστήριξης, σε κάθε Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 16 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

περίπτωση είναικυμαινόμενες μεταξύ των ορίων εφαρμογήςτων δύο εκατέρωθεν κύριων κατηγοριών καιμε δυνατότητες τοπικώ ν αυξομειώ σεων των μέτρων υποστήριξηςανάλογα με τις επίτόπου εναλλαγέςτηςσ υμπεριφοράςτων γεωλογικώ ν σχηματισμώ ν. Η περιγραφή των ενδιάμεσων κατηγοριώ ν που ακολουθείαφορά στο γενικό πλαίσιο αρχώ ν εφαρμογής αυτών επίτόπου του έργου, καθώ ςείναιπρόδηλη η αδυναμίαεκ των προτέρων ακριβούς καιπλήρους προσδιορισμού του συνόλου των προβλεπόμενων μέτρων υποστήριξηςκαι των συναφώ ν τεχνικώ ν επιλογώ ν σε περιπτώσεις εφαρμογώ ν υβριδικήςμορφήςλύσ εων που συνίστανταισ υχνά από διαδικασ ίες επίτόπου αξιολόγησ ηςσ υνθηκώ ν συμπεριφοράς τηςβ ραχόμαζαςκαιυπόκεινταισ ε σχετικές αυξομοιώ σεις μέτρων ανάλογα με τις σχετικές εκτιμήσειςπου διατυπώ νονταισ τα πλαίσια τηςεπίτόπου παρουσίαςτου Μελετητή στο έργο. 6. ΕΦΑΡΜΟ ΓΗ ΤΩΝ Ε ΝΔΙΑΜΕ ΣΩΝ ΚΑΤΗΓΟ ΡΙΩΝ B/C ΚΑΙ C/D 6.1 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΑΞΙΟ ΛΟ ΓΗΣΗΣ ΓΕ ΩΤΕ ΧΝΙΚΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ Η εφαρμογή των ενδιαμέσων κατηγοριώ ν αντιστήριξης με στοιχεία προπορείας (κατηγορίεςb/ C καιc/d) προϋποθέτειτην αξιολόγησ η των στοιχείων που προκύπτουν από τις ερευνητικέςδιατρήσεις προπορείας(δοκοίπροπορείαςγια την κατηγορίαc /Dκαιspilling για την κατηγορίαb /C ) καιτα στοιχείαενεμάτωσήςτους, σ ε συνδυασ μό με τα γεωλογικά και γεωτεχνικά στοιχεία από τη χαρτογράφησ η των προηγουμένων μετώ πων εκσκαφής. Η διαδικασ ίαπου ακολουθείταιέχειωςεξής: ΓΕΩΛΟΓΙΚ Η ΧΑΡΤΟ ΓΡΑΦΗΣΗ ΠΡΟ ΗΓΟ ΥΜΕΝΩΝ ΜΕΤΩΠΩΝ ΕΚΣΚΑΦΗΣ Η γεωλογική χαρτογράφησ η του μετώ που, που εκτός της αποτύπωσης της γεωλογίαςκαταγράφει καιτην συμπεριφορά τηςβ ραχόμαζας, προσδιορίζει κατ αρχήν την επιλογή της κατηγορίας αντιστήριξης που θα εφαρμοστείστα επόμενα βήματα διάνοιξης. Πέραν αυτού παρέχει καιτη βασ ική πληροφόρησ η για τη διευθέτησ η, την κατανομή καιτην αλληλοσυσχέτησ η στο μέτωπο και κυρίως στο θόλο της σήραγγας των επιμέρους πετρογραφικώ ν τύπων του γεωλογικού σχηματισμού του ασ βεστόλιθου Παντοκράτορα, που συναντάταισ τα μέτωπα Α4 καιδ4. ΔΙΑΤΡΗΣΗ ΕΡΕΥΝΗ ΤΙΚ ΩΝ ΣΤΟ ΙΧΕΙΩΝ ΠΡΟ ΠΟ ΡΕΙΑΣ Κατά την παρακολούθησ η τηςδιάτρησ ηςτων ερευνητικώ ν σωλήνων προπορείαςγια την κατηγορίαc /Dκαιαντίστοιχα τω ν spiles για την κατηγορίαb /Cσυλλέγονταιτα ακόλουθα στοιχεία : 1. Κρούσ η κοπτικού κατά τη διάτρησ η 2. Επιστρεφόμενα υλικά διάτρησ ης, ήτοι τα θραυσμένα υλικά μαζί με το νερό που χρησ ιμοποιείταικατά τη διάτρησ η 3. Χρώ μα των επιστρεφομένων 4. Ταχύτητα διάτρησ ης Η αξιολόγησ η των παραπάνω στοιχείων δίνει μία προσεγγιστική εικόνα της κατανομήςτων πετρογραφικών τύπων στο θόλο. Πιο συγκεκριμένα η ύπαρξη συνεχόμενης κρούσ ηςή αντίθετα η προχώ ρησ η τηςδιάτρησ ηςχωρίς κρούσ η προσδιορίζειτα δύο ακραία μέλη των αναμενόμενων πετρογραφικών τύπων, ήτοιτον κατακερματισμένο ασ βεστόλιθο και Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 17 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

τον κατακλασ ίτη (ή την ασ βεστολιθική κονία ). Ο ιενδιάμεσες περιπτώ σεις αντιστοιχούν κατά προσέγγιση στον κατακλασ τικό ασ βεστόλιθο. Η ταχύτητα διάτρησ ηςυποβοηθά καιενισχύει την παραπάνω ποιοτική αντιστοίχησ η. Η ύπαρξη ή η απώ λεια των επιστρεφομένων προσδιορίζειτο δευτερογενέςπορώ δεςτου υλικού, ενώ το χρώ μα προσδιορίζειποιοτικά το υλικό (η διαπίστωση ερυθρώ ν ή κασ τανώ ν επιστρεφομένων αντιστοιχείσε αργιλικά υλικά πλήρωσης ασ υνεχειών ενώ τα υπόλευκα επιστρεφόμενα αντιστοιχούν σε καθαρό ασ βεστολιθικό υλικό. ΕΝΕ ΜΑΤΩΣΗ ΕΡΕΥΝΗ ΤΙΚ ΩΝ ΔΙΑΤΡΗΣΕΩΝ (μόνο για την κατηγορίαc /D ) Ηενεμάτωση παρέχειπληροφορίεςτην ποιοτική διαφοροποίησ η καιτο πορώ δεςτων πετρογραφικώ ν τύπων, καθώ ςκαιγια την προενίσχυση που πραγματοποιήθηκε κατά την ενεμάτωση. Τ α στοιχείαπου συλλέγονταιείναι: 1. Η ποσότητα του ενέματος 2. Η σ ύνθεση του ενέματος 3. Ο ιεφαρμοσθείσεςπιέσειςκατά την ενεμάτωση Σημαντικά μεγαλύτερες ποσότητες σε σχέση με τη θεωρητική για την πλήρωση της δοκού προσδιορίζουν την ύπαρξη κατακερματισμένου ή κατακλασ τικού ασ βεστόλιθου με μεγάλο δευτερογενές πορώ δες, ενώ αντίστροφα μικρές καταναλώ σεις προσδιορίζουν αμμώ δες κλάσμα στα τοιχώ ματα της διάτρησ ης και επομένως δεικνύουν την ύπαρξη κατακλασ ίτη ή ασ βεστολιθικής κονίας. Ο ι εφαρμοζόμενες συνθέσεις ενέματος στις δύο ακραίες αυτές περιπτώ σεις είναι αντίστοιχα 4/10 και >6/10 (λόγος Ν/Τ ). Αντίστοιχα εφαρμόζονταιμικρέςπιέσειςστην πρώ τα περίπτωση καιμεγάλεςστη δεύτερη. ΑΞΙΟ ΛΟ ΓΗΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΠΥΚΝΩΣΗ ΣΤΟ ΙΧΕΙΩΝ ΠΡΟ ΠΟ ΡΕΙΑΣ Όλα τα παραπάνω στοιχείακαταγράφονταικαιακόλουθα συναξιολογούνταιούτως ώ στε να προκύψει μία ποιοτική και ποσοτική προσέγγιση των συνθηκώ ν στο θόλο (υπό μορφή αναπτύγματος) και δευτερευόντως στο μέτωπο των επομένων εκσκαφώ ν. Ο ι εκτιμήσεις τηςκατανομήςτων συνθηκώ ν μεταφράζονταιακόλουθα με τοπικέςπυκνώ σεις ή αραιώ σεις των στοιχείων προπορείαςσ ε σχέση με τη θεωρητική απόστασ η των στοιχείων προπορείαςτων κατηγορίαςc καιd (για την κατηγορίαb /CκαιC/D αντίστοιχα). Π ρέπει να τονισ τείότι η παραπάνω περιγραφή της διαδικασ ίας αξ ιολόγησ ης είναι ενδεικτική καθώςοι μεταβ ολές στην κατανομή των επιμέρους πετρογραφικώ ν τύπων (και επομένως των γεωτεχνικών συνθηκώ ν) είναι συνεχείς από μέτωπο σε μέτωπο με αποτέλεσμα την έντονη καισ υνεχώ ςμεταβ αλλόμενη ετερογένεια τηςβ ραχόμαζαςσ τις τρεις διασ τάσεις. Καθοριστικό και τελικώςπρωτεύοντα ρόλο στη διαδικασ ία έχει η διαρκώ ς αποκτώ μενη από τη συνεχή παρακολούθησ η εμπειρίατόσο στη συλλογή των στοιχείων όσο καισ την σ υσχέτισή τουςμε τις πραγματικέςσυνθήκεςπου αποκαλύπτονταιεκ των υστέρων με την εκσκαφή. 6.2 ΚΑΤΗΓΟ ΡΙΑ C/D Βασ ικά στοιχείαδιαφοροποίησ ηςσ ε σχέση με τα προβλεπόμενα στην κατηγορίαd : 1. Μείωση τηςεπικάλυψηςτων δοκώ ν προπορείαςαπό 4m σ ε 3m. 2. Τοποθέτησ η των πλαισίων διατομήςheb 160 ανά 1,10m καιεφαρμογή των ηλώ σεων τύπου αυτοδιάτρησ ηςσ ε κάνναβ ο 1,5m (κατά πλάτος) x 1,1m (κατά μήκος). 3. Εφαρμογή εκτοξευομένου σκυροδέματος προστασ ίαςτου υπογείου μετώ που εκσκαφής σε στατικό πάχος 5cm σε όλα τα βήματα προχώ ρησ ης εκτός από το πρώ το βήμα Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 18 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001

εκκίνησ ης έκασ της ομπρέλλας των δοκώ ν προπορείας, στο οποίο διατηρείται στατικό πάχος10cm. 4. Μη εφαρμογή θυσιαζομένων ηλώ σεων τύπου fiberglass για την προστασ ία του υπογείου μετώ που εκσκαφής. 5. Αλλαγή σ τη σειρά καιδιαδικασ ίατοποθέτησ ηςκαιενεμάτωσηςτων δοκών προπορείας ωςεξής: Διάτρησ η και σωλήνωση κάθε τέταρτης δοκού στο προβλεπόμενο σύνολο της άνω ημιδιατομής, για την κατηγορίαd με βάση τη μέγιστη αξονική απόστασ η τηςεν λόγω κατηγορίας. Αξιολόγησ η των συνθηκώ ν και αποτελεσμάτων διάτρησ ης ως ερευνητικώ ν διασ κοπήσεων προπορείας. Καταβ ολή προσπάθειαςγια την επίτευξη του μέγιστου δυνατού τεχνικού αποτελέσματος από την εργασ ία ενεμάτωσης των δοκώ ν προπορείας και της περιβάλλουσας αυτώ ν βραχόμαζας. Εκτίμησ η του τελικού αποτελέσματοςσταθεροποίησ ηςμέσω τηςενεμάτωσης. Λ ήψη απόφασ ης για τοπική αραίωση ή πύκνωση της μέγιστης προτεινόμενης απόστασ ης μεταξύ των δοκών προπορείας από την οριστική μελέτη εκσκαφής και προσωρινήςυποστήριξηςγια την κατηγορίαd. Αναμενόμενη μέση απόστασ η των δοκώ ν προπορείας40cm. Προσπάθεια εφαρμογής διαμήκων εγκοπώ ν επί των δοκώ ν προπορείας, μήκους περίπου 60cm και ανοίγματος 1cm ανά 1m επί του μήκους των δοκώ ν ( χωρίς επικάλυψη) σ ε γωνιακέςδιευθύνσειςεπίτου μηκοτομικού άξονα των δοκών προπορείας, σε περιπτώ σειςδιατήρησ ηςανοικτώ ν των διατρημάτων. Εφαρμογή ενεμάτων με λόγο νερού / τσιμέντου κυμαινόμενου ανάλογα με τα αποτελέσματα των επίτόπου δοκιμώ ν από 0,4 έως1. Ενδεχόμενη χρήση μπεντονίτη σε ποσοστό κυμαινόμενο μεταξύ 1 έως3% κατά βάρος, με σ τόχο την αποφυγή ιζηματοποίησ ηςτου ενέματος. Καταβ ολή προσπάθειας για αύξησ η των εφαρμοζόμενων πιέσεων ενεμάτωσης σε συνδυασ μό με το ρυθμό απορρόφησ ηςτου ενέματος. 6.3 ΚΑΤΗΓΟ ΡΙΑ B/C Βασ ικά στοιχείαδιαφοροποίησ ηςσ ε σχέση με τα προβλεπόμενα στην κατηγορίαc : 1. Εφαρμογή ηλώ σεων τύπου αυτοδιάτρησ ηςφέρουσαςικανότητας200kn. Ε φαρμογή των ηλώ σεων ανά 1,5m κατά μήκος. 2. Υιοθέτησ η βήματος προχώ ρησ ης 1,5m με αντίστοιχες αποστάσεις τοποθέτησ ης των μεταλλικών πλαισίων καιεφαρμογή δύο μεταλλικώ ν πλαισίων ανά ομπρέλλα, διατομής HEB 140.(εφαρμογή δύο πλαισίων ανά ομπρέλλα ). Μ η συστηματική υιοθέτησ η βήματος 1m με αντίστοιχες αποστάσεις τοποθέτησ ηςπλαισίων (εφαρμογή τριών πλαισίων ανά ομπρέλλα) μόνο σε περιπτώσεις αδυναμίαςαντιμετώ πισηςσ υνθηκώ ν ροήςτου υλικού μεταξύ των αγκυρίων προπορείας. 3. Εφαρμογή εκτοξευομένου σκυροδέματος προστασ ίαςτου υπογείου μετώ που εκσκαφής σε στατικό πάχος 5cm σε όλα τα βήματα προχώ ρησ ης εκτός από το πρώ το βήμα Εισηγητές: Δρ Ι. Λ έφας, Α. Δάλλας, Ν. Κ ορωνάκης Σελίδα 19 από 25 7 & 8 Δεκ. 2001