Μ. Δ. Ε «ΓΕΩΕΠΙΣΤΗΜΕΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ»

ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Μ. Δ. Ε «ΓΕΩΕΠΙΣΤΗΜΕΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ» ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ : ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ " ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΤΗΤΑΣ ΓΙΑ ΕΠΙΧΩΜΑΤΑ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ ΤΩΝ ΠΛΕΙΟ-ΠΛΕΙΣΤΟΚΑΙΝΙΚΩΝ ΙΖΗΜΑΤΩΝ ΤΗΣ ΕΥΡΥΤΕΡΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΤΗΣ ΜΙΚΡΗΣ ΠΕΡΙΜΕΤΡΙΚΗΣ ΠΑΤΡΩΝ " ΜΑΡΑΓΚΟΥ ΙΩΑΝΝΑ ΕΠΙΒΛΕΠΟΝΤΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΕΣ : ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΚΟΥΚΗΣ ΣΑΜΠΑΤΑΚΑΚΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ

Ευχαριστίες Αυτή η εργασία δεν θα είχε εκπονηθεί χωρίς τη συμβολή και την καθοδήγηση των καθηγητών μου κ. Κούκη Γεώργιο, Καθηγητή Τεχνικής Γεωλογίας Παν. Πατρών και Σαμπατακάκη Νικόλαο, Επίκ. Καθηγητή Τεχνικής Γεωλογίας Παν. Πατρών οι οποίοι με βοήθησαν καθ όλη τη διάρκεια των μεταπτυχιακών μου σπουδών. Ευχαριστώ ιδιαίτερα τον υποψήφιο Διδάκτορα κ. Σπυρόπουλο Ανδρέα και τον συμφοιτητή μου κ. Κουλούρη Σπύρο, οι οποίοι ήσαν πάντα πρόθυμοι να απαντήσουν στις απορίες μου και να συμβάλλουν στην ορθή εκτέλεση των εργαστηριακών δοκιμών. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω την προπτυχιακή φοιτήτρια Κρητικού Ιωάννα για την άψογη συνεργασία της, τον κ. Σπηλιωτόπουλο Γιώργο από το Δήμο Πατρέων και την κ. Πυργάκη Νατάσσα από την Περιφέρεια Δυτικής Ελλάδος, για την πολύτιμη βοήθειά τους. 1

2

Περιεχόμενα Ευχαριστίες 1 Περιεχόμενα 3 Λίστα Εικόνων 4 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 5 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. Γεωλογικά στοιχεία της ευρύτερης περιοχής του έργου 8 1.1 Γενικά 8 1.2. Λιθοστρωματογραφία 9 1.3 Τεκτονική 10 1.4.1. Σεισμικότητα Ελλαδικού χώρου11 1.4.2. Σεισμικό καθεστώς δυτικής Ελλάδας 12 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Μικρή Περιμετρική Πατρών 16 2.1. Γεωμορφολογικά δεδομένα της Περιφέρειας Δυτικής Ελλάδος 16 2.2. Οικονομικά στοιχεία του έργου 17 2.3. Θέση του έργου19 2.4. Γεωλογικά στοιχεία της στενής περιοχής του έργου 22 2.4.1 Γεωμορφολογία22 2.4.2 Λιθολογία Στρωματογραφία 24 2.4.3 Τεκτονική Δομή 25 2.4.4. Υδρογεωλογίκες Συνθήκες 26 2.4.5. Κατηγορίες Εδάφους κατά Ε.Α.Κ. 28 2.4.6 Υδροφόρος ορίζοντας 29 2.5. Τεχνικογεωλογικά στοιχεία 30 2.6. Σχηματισμοί που απαντώνται στο C & C 32 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. Οδοστρώματα 35 3.1. Είδη Οδοστρωμάτων35 3.2. Τυπικές δομές οδοστρωμάτων 37 3.3 Χωματουργικές εργασίες 40 3.4.Καταλληλότητα των υλικών για επιχώματα41 3.5. Κατηγορίες κατάλληλων εδαφών για την κατασκευή επιχωμάτων 41 3.6. Τι άλλο εξετάζεται για την καταλληλότητα των εδαφών στη δόμηση του επιχώματος 46 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Κλιματολογικές Συνθήκες Πατρών 49 4.1. Εισαγωγικά 49 4.2. Δυτική Ελλάδα 49 4.3. Θερμοκρασία 50 4.4.1 Ύδατα 52 4.4.2. Προστασία οδικού δικτύου από νερό (αποστράγγιση- εξυγίανση) 55 4.5. Παγετός- Προστασία από παγετό 56 4.6. Άνεμος 57 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. Εργαστηριακές δοκιμές εδαφικών σχηματισμών 60 5.1. Γενικά περί εδαφικών υλικών στην οδοποιία60 5.2. Ταξινόμηση εδαφών 60 5.3.1 Κοκκομετρική Ανάλυση με κόσκινα 62 5.3.2 Καμπύλες διαβάθμισης63 5.3.3 Συντελεστές ομοιομορφίας και καμπυλότητας65 3

5.4. Κοκκομετρική ανάλυση με αραιόμετρο (ΜΕΘΟΔΟΣ STOKE S)66 5.5. Προσδιορισμός ειδικού βάρους υλικού λεπτότερου των 2.00 mm 68 5.6. Προσδιορισμός ορίων συνεκτικότητας ( όρια ATTERBERG ) 69 5.7 Πρότυπη μέθοδος εργαστηριακής συμπύκνωσης (Proctor AASHTO T 99-61 ASTM D 698-78 74 5.7.1 Σχέσεις πυκνότητας και περιεχόμενης υγρασίας 74 5.7.2 Παράγοντες που επηρεάζουν τη συμπύκνωση του εδάφους 77 5.7.3. Εκτέλεση Τροποποιημένης μεθόδου PROCTOR81 5.8 Ανάλυση των αποτελεσμάτων των υπό εξέταση δειγμάτων μας 82 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6. Συμπεράσματα 85 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 86 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 88 Λίστα Εικόνων Εικόνα 1. Θέσεις δειγματοληψίας 7 Εικόνα 2. Σεισμικότητα της Ελλάδας κατά τα έτη 1991-200313 Εικόνα 3. Χάρτης Ζωνών Σεισμικής Επικινδυνότητας της Ελλάδας14 Εικόνα 4. Γεωμορφολογικός χάρτης Περιφέρειας δυτικής Ελλάδας 16 Εικόνα 5. Νομός Αχαΐας17 Εικόνα 6. Τμήμα Σχεδίου Πόλης Πατρών 19 Εικόνα 7. Μικρή Περιμετρική Πατρών 21 Εικόνα 8. Απλοποιημένη απεικόνιση τυπικών δομών οδοστρωμάτων 36 Εικόνα 9. Υποδομή και επιδομή της οδού 37 Εικόνα 10.Απολύτως Ελάχιστη- Απολύτως Μέγιστη και Μέση Θερμοκρασία στην Πάτρα 52 Εικόνα 11. Η μέση σχετική υγρασία που καταγράφεται στο μετεωρολογικό σταθμό Πατρών για την χρονική περίοδο 1955-1997 53 Εικόνα 12. Σχέση οριζόντιας μετατόπισης ολίσθησης με ένταση της βροχόπτωσης54 Εικόνα 13. Μέγιστη-Ελάχιστη και Μέση βροχόπτωση στην Πάτρα 55 Εικόνα 14. Ετήσια Συχνότηττα έντασης Ανέμου στο σταθμό της Πάτρας 59 Εικόνα 15. Τυπικές κοκκομετρικές καμπύλες εδαφικών υλικών 64 Εικόνα 16. Αραιόμετρο67 Εικόνα 17. Καταστάσεις και όρια Atterberg λεπτόκοκκων εδαφών 70 Εικόνα 18. Συσκευή Cassagrende71 Εικόνα 19 Καθορισμός ορίου πλαστικότητας 72 Εικόνα 20. Σχέση ξηρού φαινόμενου ειδικού βάρους και περιεχόμενης υγρασίας σε ένα τυπικό έδαφος75 Εικόνα 21. Μηχανισμός συμπύκνωσης εδάφους 75 Εικόνα 22 77 Εικόνα 23. Μεταβολή των σχέσεων υγρασίας - πυκνότητας μεταξύ διαφορετικών εδαφών 79 Εικόνα 24. Περιγραφή Εκπόνισης Εργαστηριακής δοκιμής PROCTOR82 4

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η εργασία αυτή, διατριβή ειδίκευσης, εκπονήθηκε στο τμήμα Γεωλογίας Πατρών, στα πλαίσια του Μ.Δ.Ε. Γεωεπιστήμες και Περιβάλλον της κατεύθυνσης Εφαρμοσμένη και περιβαλλοντική Γεωλογία, με επιβλέποντες καθηγητές τους κ. Κούκη Γεώργιο Καθ. Τεχνικής Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών και τον κ. Σαμπατακάκη Νικόλαο, Επίκ. Καθηγητή της Τεχνικής Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών. Σκοπός της συγκεκριμένης διατριβής είναι η συλλογή και επεξεργασία εδαφικών δειγμάτων από τη Μικρή Περιμετρική Πατρών για έλεγχο καταλληλότητας χρήσης ως υλικά κατασκευής οδοστρωμάτων (βάσεων-υποβάσεων). Η συλλογή των δειγμάτων έγινε το χειμώνα του 2005 από δύο σημεία της Περιμετρικής διότι εκείνη την περίοδο η εργασίες κατασκευής της περιορίζονταν στον κόμβο Κουρτέση και από άλλα δύο σημεία αρκετά κοντά της, από το Πανεπιστήμιο και το Γλαύκο (εικόνα 1.). Η επεξεργασία (εργαστηριακές δοκιμές) έγιναν την άνοιξη του ίδιου έτους με τη συμβολή της προπτυχιακής φοιτήτριας Κρητικού Ιωάννας. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια περιγραφή της γεωλογίας της ευρύτερης περιοχής του έργου, που περιλαμβάνει λιθοστρωματογραφία, τεκτονική, σεισμικότητα Ελλαδικού χώρου και πιο συγκεκριμένα της Δυτικής Ελλάδος καθώς και τις ζώνες σεισμικής επικινδυνότητας. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναφερόμαστε πιο συγκεκριμένα στο υπό μελέτη έργο με παράθεση οικονομικών-γεωλογικών και γεωτεχνικών στοιχείων. Συγκεκριμένα γίνεται μια περιγραφή της γεωλογίας της στενής περιοχής του έργου, που περιλαμβάνει, γεωμορφολογικά, λιθολογικά-στρωματογραφικά, τεκτονικά και υδρογεωλογικά στοιχεία. Επίσης γίνεται κατάταξη των εδαφών κατά ΕΑΚ και παρουσιάσει των σχηματισμών που παρουσιάζονται στο 1 Ο Cut & Cover. Το τρίτο κεφάλαιο είναι αφιερωμένο στα είδη οδοστρωμάτων και τα υλικά που χρησιμοποιούνται για τις χωματουργικές εργασίες κατά τη διάρκεια κατασκευής μιας οδού. Γίνεται αναφορά στην καταλληλότητα των υλικών επιχωμάτωσης καθώς και των συστημάτων κατάταξής τους, και εξετάζεται τι άλλο πρέπει να λαμβάνουμε 5

υπ όψιν μας για τη σωστή επιλογή των υλικών δόμησης ενός εύκαμπτου οδοστρώματος. Στο τέταρτο κεφάλαιο εξηγούμε πως οι κλιματολογικοί παράγοντες, θερμοκρασία, υγρασία, βροχοπτώσεις, παγετός, άνεμος, επηρεάζουν τη χάραξη των οδών και την κατασκευή των οδοστρωμάτων και παραθέτουμε μέτρα προστασίας. Τα στοιχεία είναι από τον μετεωρολογικό σταθμό των Πατρών της Ε.Μ.Υ. Στο πέμπτο κεφάλαιο αναφέρονται αναλυτικά οι εργαστηριακές δοκιμές που εκπονήθηκαν, κοκκομετρική ανάλυση με κόσκινα, κοκκομετρική ανάλυση με αραιόμετρο, προσδιορισμός ειδικού βάρους, όρια συνεκτικότητας, μέθοδος πρότυπης εργαστηριακής συμπύκνωσης. Τέλος στο έκτο κεφάλαιο έχουμε τα συμπεράσματα. 6

Εικόνα 1. Θέσεις δειγματοληψίας 7

Κεφάλαιο 1 Γεωλογικά Στοιχεία Ευρύτερης Περιοχής Έργου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. Γεωλογικά στοιχεία της ευρύτερης περιοχής του έργου 1.1 Γενικά Το γεωλογικό υπόβαθρο της ευρύτερης περιοχής μελέτης ανήκει γεωτεκτονική στην ενότητα Ωλονού Πίνδου που είναι μία από τις δεκαπέντε ισοπικές ζώνες στις οποίες υποδιαιρείται ο ελλαδικός χώρος. Η ονομασία της ενότητας δόθηκε για πρώτη φορά από τον Philippson (1898) από το βουνό Ωλονός της Πελοποννήσου και την οροσειρά της Πίνδου, όπου και παρατηρείται η κύρια ανάπτυξη της ενότητας. Συχνότερα χρησιμοποιείται ο απλός όρος «ενότητα Πίνδου» που δόθηκε από τον Aubouin (1959). Η ζώνη Ωλονού Πίνδου αποτελούσε κατά τη διάρκεια του Μεσοζωικού την βαρύτερη αύλακα των εξωτερικών ελληνίδων και λόγω του «αρχικού μαγματισμού» της από ανδεσιτικές και σπηλιτικές λάβες κατά το Τριαδικό και Ιουρασικό θεωρήθηκε σύμφωνα με τις κλασικές αντιλήψεις ως ένα «ευγεωσύγκλινο». Ανάλογα με τη σχέση της με τις παρακείμενες ισοπικές ζώνες, η ζώνη αυτή διαιρέθηκε εσωτερικά: στο δυτικό τμήμα, του οποίου οι Κρητιδικές αποθέσεις αναπτύσσονται με Πελαγικές παρόμοιες με εκείνες της ζώνης Γαβρόβου Τριπόλεως, στο ανατολικό τμήμα η «υπερπινδική υποζώνη» με ασβεστόλιθους ανάλογους με αυτούς της υποπελαγονικής ζώνης, την αξονική περιοχή με ιζήματα βαθιάς θάλασσας. Στην εν λόγω ενότητα εντάσσονται γεωλογικοί σχηματισμοί που απαντούν στον κορμό της Ηπειρωτικής Ελλάδας και πιο συγκεκριμένα στην Πίνδο, στα Άγραφα, στα Βαρδούσια και εν συνεχεία στην Πελοπόννησο στα βουνά Παναχαϊκό και Ερύμανθο (Ωλονός). Τμήματα της εν λόγω ενότητας απαντούν στην Κρήτη και στη Ρόδο. 8

Κεφάλαιο 1 Γεωλογικά Στοιχεία Ευρύτερης Περιοχής Έργου 1.2. Λιθοστρωματογραφία Σύμφωνα με το γεωλογικό χάρτη του Ι.Γ.Μ.Ε. κλίμακας 1 :50.000, φύλλο "Χαλανδρίτσα", το γεωλογικό υπόβαθρο της περιοχής μελέτης αποτελείται από σχηματισμούς οι οποίοι εντάσσονται στη γεωτεκτονική ενότητα της Πίνδου. Στο σχήμα 1 παρουσιάζεται η στρωματογραφική στήλη της ευρύτερης περιοχής όπως παρουσιάζεται στον εν λόγω γεωλογικό χάρτη. Αναλυτικότερα, οι σχηματισμοί που εμφανίζονται στην ευρύτερη περιοχή, κατά σειρά ηλικίας από τον αρχαιότερο προς το νεότερο, είναι οι εξής Κλαστικός Σχηματισμός Άνω Τριαδικού: Πρόκειται για εναλλαγές αργιλικών, ψαμμιτικών και ασβεστομαργαϊκών στρώσεων πάχους 15-20 cm, εντός των οποίων παρεμβάλλονται πρασινωποί ασβεστόλιθοι πάχους 30-50 cm. Το πάχος του σχηματισμού εκτιμάται σε 40 m. Πλακώδεις Ασβεστόλιθοι με Ίασπι: Παρουσιάζουν χρώμα τεφρό ή πράσινο με λεπτές στρώσεις πρασινωπών μαργών. Πρόκειται για σχηματισμό ΑνωΤριαδικής ηλικίας, με εκτιμώμενο πάχος ίσο με 50 m. Ραδιολαρίτες: Πρόκειται για πυριτικό σχηματισμό που αποτέθηκε σε περιβάλλον βαθιάς θάλασσας την περίοδο του lουρασικού - Κατώτερου Κρητιδικού. Παρουσιάζει ποικίλο χρώμα, ήτοι κόκκινο, πράσινο, κίτρινο και συχνές παρεμβολές πυριτικών και γαιωδών αργίλων. Εντός της μάζας των ραδιολαριτών ενίοτε εμφανίζονται κόνδυλοι μαγγανίου και διαβασικοί τόφφοι. Επίσης κυρίως στο ενδιάμεσο και στο ανώτερο τμήμα του σχηματισμού βρίσκονται μικρολατυποπαγείς ασβεστόλιθοι. Το συνολικό πάχος του σχηματισμού εκτιμάται σε 250 m. «Πρώτος Φλύσχης» και Μικρολατυποπαγείς Ασβεστόλιθοι: Πρόκειται για εναλλαγές ερυθρών αργιλικών υλικών, ψαμμιτών και μικρολατυποπαγών ασβεστόλιθων κοκκινωπού χρώματος. Σε μερικές θέσεις διαπιστώθηκαν λεπτές ασβεστολιθικές στρώσεις πελαγικών ασβεστόλιθων πλούσιων σε πυριτικό υλικό. Το πάχος του σχηματισμού εκτιμάται σε 50 m περίπου. Η 9

Κεφάλαιο 1 Γεωλογικά Στοιχεία Ευρύτερης Περιοχής Έργου ηλικία απόθεσης του σχηματισμού προσδιορίστηκε (Ι.Γ.Μ.Ε.), βάσει των περιεχόμενων απολιθωμάτων, στο Ανώτερο Κενομάνιο - Κατώτερο Κονιάσιο (Ανω Κρητιδικό). Πελαγικοί ασβεστόλιθοι: Είναι λεπτό- έως μεσοπλακώδεις (πάχος στρώσης έως 15cm), με παρεμβολές λεπτών στρώσεων (1-2 cm) πυριτικού υλικού. Η ηλικία του σχηματισμού είναι Κονιάσιο - Μαιστρίχτιο (Ανω' Κρητιδικό), το δε πάχος του εκτιμάται ότι είναι μεγαλύτερο από 400 m. Φλύσχης: Αποτελείται από ψαμμιτικά και σπανιότερα από μαργαικα στρώματα σε εναλλαγές με λεπτοπλακώδεις πελαγικούς ασβεστόλιθους, πάχους περίπου 50 m. Εντός των ασβεστόλιθων παρατηρείται συχνά πυριτικό υλικό μαύρου χρώματος. Η ηλικία απόθεση ς του σχηματισμού στην περιοχή ενδιαφέροντος, προσδιορίστηκε παλαιοντολογικά (Ι.Γ.Μ.Ε.) στο διάστημα Μαιστρίχτιο - Παλαιόκαινο, το δε πάχος του εκτιμάται έως 500 m. Θαλάσσιες, Υφάλμυρες και Λιμναίες Αποθέσεις (Νεογενές): Συνίστανται από εναλλαγές μαργών, αργίλων, άμμων, λεπτόκοκκων ψαμμιτών, χαλαρών ή συνεκτικών κροκαλοπαγών. Πρόκειται για σχηματισμούς του Νεογενούς (Πλειόκαινο) οι οποίοι επικάθονται ασύμφωνα επί του γεωλογικού υποβάθρου, ήτοι επί των προαναφερθέντων γεωλογικών σχηματισμών. Το πάχος των Νεογενών αποθέσεων εκτιμάται ότι ξεπερνά τα 800 m. Πρόσφατες Τεταρτογενείς Αποθέσεις: Συνίστανται από αποθέσεις κοιλάδων, χειμαρρώδεις αποθέσεις, αποσαθρώματα των σχηματισμών του γεωλογικού υποβάθρου, κώνους κορημάτων και διλουβιακές αποθέσεις. 1.3 Τεκτονική Από τεκτονική άποψη, κύριο χαρακτηριστικό της ζώνης Ωλονού Πίνδου είναι πως είναι αλλόχθονη και βρίσκεται επωθημένη επάνω στη ζώνη Γαβρόβου Τριπόλεως προς τα δυτικά με μια έντονη τεκτονική επωθήσεων και εφιππεύσεων. 10

Κεφάλαιο 1 Γεωλογικά Στοιχεία Ευρύτερης Περιοχής Έργου Ειδικότερα για την περιοχή της Μικρής Περιμετρικής η ενότητα της Πίνδου βρίσκεται στη σημερινή θέση υπό τη μορφή καλύμματος επί της ενότητας Γαβρόβου. Αποτέλεσμα της έντονης αυτής τεκτονικής ήταν η δημιουργία μιας μεγάλης ζώνης αποκόλλησης επάνω από την οποία απελευθερώθηκε το Κρητιδικό και ο φλύσχης, σχηματίζοντας την χαρακτηριστική για τη ζώνη λεπιοειδή δομή. Έχουν διακριθεί έντεκα λέπια με διεύθυνση ανατολή προς δύση, που έχουν ως αποτέλεσμα τις συνεχής επαναλήψεις των στρωματογραφικών ενοτήτων και τη μεγάλη τους επιφανειακή εξάπλωση. Η πολύ συχνές λιθολογικές εναλλαγές προκαλούν μεγάλη ετερογένεια και τον σχηματισμό των χαρακτηριστικών για τη ζώνη πτυχών. Από τα δυτικά η ζώνη περιορίζεται από τη επώθηση της Πίνδου, ενώ στα ανατολικά έχουν επάνω σ αυτή οφιόλιθοι της Νέο-τηθύος. Η ζώνη της Πίνδου χαρακτηρίζεται από μεγάλη αστάθεια των σχηματισμών της και ιδιαίτερα στις περιοχές που αποτελούνται από κορήματα κλιτύων, αργιλομιγή ιζήματα, στα μεταβατικά στρώματα προς τον φλύσχη, καθώς και στους έντονα τεκτονισμένους ασβεστόλιθους και κερατόλιθους. 1.4.1. Σεισμικότητα Ελλαδικού χώρου Ο Ελληνικός χώρος βρίσκεται στη Μεσογειακή-Μελανησιακή ζώνη σύγκλισης, η οποία ξεκινάει από το Γιβραλτάρ και δια μέσου τω Άλπεων, Βαλκανίων, Ιμαλάϊων, Ινδονησίας, φτάνει στη Νέα Ζηλανδία. Βασικό τεκτονικό γνώρισμα του Ελληνικού χώρου αποτελεί το Ελληνικό τόξο. Το Ελληνικό τόξο αποτελείται από το εξωτερικό ιζηματογενές τόξο και το εσωτερικό ηφαιστειακό τόξο, το οποίο βρίσκεται σε μια μέση απόσταση 120χιλ. από το ιζηματογενές τόξο. Το εξωτερικό ιζηματογενές τόξο, ενώνει τις Διναρικές Άλπεις με τις Ταυρίδες. Κύριο νεοτεκτονικό χαρακτηριστικό του εξωτερικού Ελληνικού τόξου είναι οι λεκάνες διαστολής που σχηματίζονται παράλληλα προς τις προϋπάρχουσες αλπικές ισοπικές ζώνες. Σε ολόκληρη την Πελοπόννησο παρατηρείται μια περιστροφή της περιοχής γύρω από ένα ΒΒΔ διευθυνόμενο άξονα. Επίσης από έρευνες των παλαιομαγνητικών δεδομένων, προέκυψε ότι υπάρχει μια περιστροφή της δυτικής Ελλάδας, σύμφωνα με τους δείκτες του ρολογιού, για τα τελευταία 13 εκατομμύρια χρόνια. 11

Κεφάλαιο 1 Γεωλογικά Στοιχεία Ευρύτερης Περιοχής Έργου Κύριο επίσης χαρακτηριστικό του δυτικού τμήματος του Ελληνικού τόξου, είναι οι επιμήκεις και στενές ασύμμετρες τάφροι, που με ΔΒΔ διεύθυνση κόβουν και μετατοπίζουν παλαιότερες δομές. Τέτοιες είναι η Κορινθιακή τάφρος, η τάφρος του Πατραϊκού και της Τριχωνίδας. Το ρηξιγενές αυτό σύστημα, αποτελείται από κανονικά ρήγματα ΔΒΔ-ΑΝΑ διεύθυνσης, τα οποία συνιστούν τις τάφρους. Η τάφρος του Ρίου με ΒΑ-ΝΔ διεύθυνση δρα σαν ρήγμα μετασχηματισμού ανάμεσα στην τάφρο του Πατραϊκού και το σύστημα των τάφρων Κορινθιακού-Τριχωνίδας. 1.4.2. Σεισμικό καθεστώς δυτικής Ελλάδας Η δυτική Ελλάδα είναι μια περιοχή που διακρίνεται από την ιδιαίτερα μεγάλη σεισμικότητά της (εικόνα 2 ). Επομένως, και η περιοχή της Πάτρας χαρακτηρίζεται για την έντονη σεισμική δραστηριότητα. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων, τα οποία ξεκίνησαν το 1986, έδειξαν ότι το ποσό της σεισμικότητας είναι μεγαλύτερο προς τα δυτικά και οριοθετείτε από της Ελληνική τάφρο. Η εμφάνιση των σεισμών ενδιάμεσου βάθους αρχίζει από την περιοχή της κεντρικής Πελοποννήσου και επεκτείνεται πέρα από του Αργολικό κόλπο. Χαρακτηριστική συσσώρευση σεισμών παρατηρείται κατά μήκος της Ελληνικής διαύλου, στην περιοχή όπου συναντώνται ο Πατραϊκός με το σύστημα Κορινθιακού-Τριχωνίδας και ανάμεσα στην Πελοπόννησο και την Κρήτη. Στην περιοχή του Πατραϊκού και του Δ. Κορινθιακού κόλπου, υπάρχουν δύο περιοχές με ιδιαίτερα υψηλή σεισμικότητα. Η πρώτη βρίσκεται ανατολικά από τη λίμνη της Τριχωνίδας. Η δεύτερη περιοχή βρίσκεται στο στενό του Ρίου. Μια τομή με διεύθυνση προς τα ΒΑ, δείχνει μια ρηξιγενή ζώνη με κλίση προς τα ΒΑ. Οι περισσότεροι εστιακοί μηχανισμοί που έχουν υπολογιστεί για την περιοχή, δείχνουν κανονικά ρήγματα με διεύθυνση Β-Ν και μερικοί δείχνουν οριζόντιες κινήσεις. Γενικά, η τεκτονική της περιοχής είναι πολύπλοκη αλλά θεωρείται ότι δρα σαν μια ζώνη μετασχηματισμού ανάμεσα στον Κορινθιακό και τον Πατραϊκό κόλπο. 12

Κεφάλαιο 1 Γεωλογικά Στοιχεία Ευρύτερης Περιοχής Έργου Εικόνα 2. Σεισμικότητα της Ελλάδας κατά τα έτη 1991-2003 1.4.3. Σεισμική επικινδυνότητα Όσον αφορά τη σεισμική επικινδυνότητα, η περιοχή κατατάσσεται στην ζώνη ΙΙΙ (εικόνα 3) αναφορικά με τις σεισμικές δράσεις σχεδιασμού. Ο ελληνικός χώρος διακρίνεται σε τέσσερις ζώνες με βάση την κατανομή των εδαφικών επιταχύνσεων. Η 13

Κεφάλαιο 1 Γεωλογικά Στοιχεία Ευρύτερης Περιοχής Έργου αναμενόμενη επιτάχυνση για τη ζώνη ΙΙΙ σε συνάρτηση με τη μέση περίοδο επανάληψης δίνεται από τη σχέση: log a = 0264. log T + 1739. m m Εικόνα 3. Χάρτης Ζωνών Σεισμικής Επικινδυνότητας της Ελλάδας Σε κάθε Ζώνη Σεισμικής Επικινδυνότητας αντιστοιχεί μια τιμή σεισμικής επιτάχυνσης εδάφους α, σύμφωνα και με τον παρακάτω πίνακα: Πίνακας 1. Ζώνη Σεισμικής Επικινδυνότητας Ι ΙΙ ΙΙΙ IV α 0,12 0,16 0,24 0,36 14

Κεφάλαιο 1 Γεωλογικά Στοιχεία Ευρύτερης Περιοχής Έργου Σύμφωνα με έρευνα που έκανε η εταιρεία ΥΔΡΟΕΡΕΥ ΝΑ Α.Ε γ ια τη σύνταξη της γεωλογικής μελέτης της Μικρής Περιμετρικής Πατρών, εξετάζοντας 63 ιστορικούς σεισμούς από το 1901 1985, παρατηρήθηκε ότι έλαβαν χώρα: 419 σεισμοί με μέγεθος 4,0 Μ (Richter) 5,0, 165 σεισμοί με μέγεθος 5,0 < Μ (Richter) 6,0, και 23 σεισμοί με μέγεθος 6,0 < Μ (Richter) 7,5. Κατά την ενεργοποίηση κύριας ρηξιγενούς γραμμής δύναται να προκύψει σεισμός μεγέθους 6.6 Richter. Από τα σεισμικά κέντρα που εντοπίζονται όπως αυτά του Κορινθιακού, Πατραϊκού και Ρίου Αντιρρίου, το κέντρο του τελευτ αίου εμφανίζει τ η μεγαλύτερη πυκνότητα σεισμών. Γενικότερα, παρατηρούνται σεισμικές δονήσεις, με μέγεθος μεγαλύτερο από 4.0 Richter, σε ακτίνα 110 km γύρω από τη θέση ζεύξης Ρίου Αντιρρίου. Με βάση τα παραπάνω η Μικρή Περιμετρική των Πατρών, ανήκει σε μια ευαίσθητη σεισμικά ζώνη κι επομένως το γεγονός αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά το σχεδιασμό της. 15

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Μικρή Περιμετρική Πατρών 2.1. Γεωμορφολογικά δεδομένα της Περιφέρειας Δυτικής Ελλάδος Ο Νομός Αχαΐας (εικόνες 4,5) με συνολική έκταση 3.274 km2, χαρακτηρίζεται από έντονες εδαφολογικές αντιθέσεις. Τα εδάφη του είναι στο μεγαλύτερο ποσοστό τους (60% περίπου) ορεινά και διασχίζονται από μικρούς σχετικά ποταμούς (Βουραϊκό, Γλαύκο, Σελινούντα, Πείρο) και μικρότερους χείμαρρους, που εκβάλλουν στον Πατραϊκό και Κορινθιακό κόλπο. Επίκεντρο της οικονομικής ζωής του Νομού αλλά και της Περιφέρειας αποτελεί η πόλη των Πατρών στην οποία κατασκευάζεται το έργο. Εικόνα 4. Γεωμορφολογικός χάρτης Περιφέρειας δυτικής Ελλάδας 16

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών Εικόνα 5. Νομός Αχαΐας 2.2. Οικονομικά στοιχεία του έργου Η Μικρή Περιμετρική Πατρών (εικόνα 6.) αποτελεί ένα σημαντικότατο έργο το οποίο θα συμβάλει στην βελτίωση της κυκλοφορίας στο ιστορικό κέντρο της Πάτρας, στη μείωση των ρύπων και την εν γένει αναβάθμιση της ποιότητας ζωής στην πόλη. Η Περιφέρεια Δυτικής Ελλάδος ως Φορέας Υλοποίησης έχει την ευθύνη για το σύνολο των Μελετών, των εγκρίσεων και της κατασκευής του έργου. Το έργο έχει Συνολικό Κόστος το ποσό των 50 εκ. περίπου (18δις δρχ.) και έχει εγγραφεί από το Υπουργείο Οικονομίας και Οικονομικών στο Πρόγραµµα Δημοσίων Επενδύσεων. Η Χρηματοδότηση του έργου γίνεται αφενός µεν από Επιχειρησιακό Πρόγραµµα Δυτικής Ελλάδος 2000-2006 µε το ποσό των 21.5 εκ. (7.33 δις δρχ.) αποτελούμενο κατά ποσοστό 75% από το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης και κατά 25% από Εθνική Συµµετοχή και αφετέρου από Εθνικούς Πόρους µε το ποσό των 9.68 εκ. (3.3 δις δρχ.) για την πληρωμή της δαπάνης των Απαλλοτριώσεων. Η χρηματοδότηση από το Επιχειρησιακό Πρόγραµµα Δυτικής Ελλάδος 2000-2006 αφορά την δαπάνη των Τεχνικών Μελετών, την δαπάνη µέρους των Απαλλοτριώσεων και τέλος την Κατασκευή του έργου, η οποία θα γίνει 17

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών µέσω τριών εργολαβιών, µε ευθύνη των Υπηρεσιών της Περιφέρειας Δυτικής Ελλάδος, ως ακολούθως : Η 1 η εργολαβία µε Προϋπολογισμό 7.6 εκ. αφορά την κατασκευή του τµήµατος από τον Κόµβο Κουρτέση έως την χιλιομετρική θέση 900 µ. και βρίσκεται σε εξέλιξη. Η 2 η εργολαβία αφορά την κατασκευή του τµήµατος από την χιλιομετρική θέση 900 µ έως την χιλιομετρική θέση 1.700 µ καθώς και την κατασκευή ενός τεχνικού έργου τύπου CUT AND COVER (σήραγγα). Στο τµήµα αυτό ήδη εγκαταστάθηκε ο ανάδοχος του έργου. Η 3 η εργολαβία αφορά την κατασκευή του τµήµατος από την χιλιομετρική θέση 1.700 µ έως την χιλιομετρική θέση 3.200 µ (Πλατεία Γιαννιά) καθώς και την κατασκευή ενός τεχνικού έργου υπογειοποίησης της οδού τύπου CUT AND COVER (σήραγγα) στην περιοχή «Κρητικά». Η εκτέλεση της εργολαβίας αυτής έχει σαν προϋπόθεση την ολοκλήρωση των απαλλοτριώσεων, διαδικασία η οποία έχει ήδη ξεκινήσει. 18

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών Εικόνα 6. Τμήμα Σχεδίου Πόλης Πατρών 2.3. Θέση του έργου 19

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών Το τμήμα που αφορά την χάραξη της Μικρής Περιμετρικής Οδού Πατρών διέρχεται από μια λοφώδη περιοχή με συνεχή διάνοιξη ορυγμάτων για ένα μήκος περίπου 1200m και κατόπιν προβλέπεται η σύνδεση της αρτηρίας με το αστικό δίκτυο της Πάτρας (εικόνα 7). Στην φάση των γεωτεχνικών ερευνών, έχουν ελεγχθεί οι συνθήκες και η συμπεριφορά των εδαφικών σχηματισμών για τέσσερα προβλεπόμενα έργα οδοποιίας, όπου έχουν εκτελεστεί γεωτρήσεις. Τα έργα οδοποιίας δίνονται παρακάτω: 1. Όρυγμα από την Χ.Θ. 0 + 250 έως την Χ.Θ. 0 + 500 με μέγιστο ύψος στον άξονα 20m και στην άκρη του ορύγματος περίπου 40m. Οι γεωτρήσεις που εκτελέστηκαν είναι οι Γ1 και Γ2. 2. Όρυγμα από την Χ.Θ. 0 + 550 έως την Χ.Θ. 0 + 800 με μέγιστο ύψος στον άξονα 12m και στην άκρη του ορύγματος περίπου 25m. Εκτελέστηκε η γεώτρηση Γ3. 3. Όρυγμα από την Χ.Θ. 0 + 800 έως την Χ.Θ. 0 + 950 με μέγιστο ύψος στον άξονα 20m και στην άκρη του ορύγματος περίπου 45m. Εκτελέστηκε η γεώτρηση Γ6. 4. Όρυγμα ή σήραγγα από την Χ.Θ. 0 + 950 έως την Χ.Θ 1 + 200. Οι γεωτρήσεις που εκτελέστηκαν είναι οι Γ4 και Γ5 στην αρχή και στο τέλος του τμήματος. Σε περίπτωση κατασκευής ορύγματος, το μέγιστο ύψος του δεξιού πρανούς φθάνει τα 78m. 20

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών Εικόνα 7. Μικρή Περιμετρική Πατρών 21

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών 2.4. Γεωλογικά στοιχεία της στενής περιοχής του έργου 2.4.1 Γεωμορφολογία Το ανάγλυφο της περιοχής είναι σχετικά εντονότερο από αυτό που αναμένεται σ αυτούς τους γεωλογικούς σχηματισμούς. Από την άποψη σταδίου διάβρωσης η περιοχή βρίσκεται σε στάδιο προχωρημένης νεότητας έως ωριμότητας. Αυτός,ο χαρακτηρισμός οφείλεται στο γεγονός, ότι υπάρχουν ευρείς υδροκρίτες, με επιφάνειες ισοπέδωσης, απότομες κλιτείς (κλίσεις 25-70 %) και πλατειές μισγάγγειες. Αντίστοιχα υπάρχουν λίγα ρέματα ανά μονάδα επιφάνειας. Το συμπέρασμα από τα παραπάνω είναι το ότι αναμένεται μια μακρόχρονη (long-term) αστάθεια του φυσικού αναγλύφου. Ένας παράγοντας που λειτουργεί θετικά στην διατήρηση του σημερινού αναγλύφου είναι η σχεδόν πλήρης φυτοκάλυψη των κλιτύων. Από την θαμνώδη βλάστηση που αναπτύσσεται στα πρανή κυριαρχούν μικρές καλαμιές. Αυτό το στοιχείο χαρακτηρίζει την κυκλοφορία του νερού στα επιφανειακά τμήματα στα οποία είναι χαλαρωμένη η δομή της μάργας και των μαργαϊκών ψαμμιτών. Η βλάστηση αυτή προστατεύει σε μεγάλο μέρος τις φυσικές κλιτείς από την διάβρωση. Περιοχές με αστάθεια του αναγλύφου εκδηλώνονται σε περιορισμένη έκταση και σε λίγες θέσεις. Πρόκειται για κατολισθητικές κινήσεις μικρής κλίμακας, έχουν κυκλική μορφή και περιορίζονται στα επιφανειακά χαλαρά τμήματα του γεωλογικού σχηματισμού. Οι "μεταπτώσεις" που έχουν χαρτογραφηθεί στο τοπογραφικό υπόβαθρο οφείλονται κυρίως στην χρήση γης. Παρατηρείται στο κατάντη τμήμα στην Χ.Θ. 0+310 - Χ.Θ 0 + 370 περιορισμένης κλίμακας ερπυσμός. Τέτοιες κινήσεις αναμένονται ιδιαίτερα στα πλευρικά κορήματα και ελλουβιακές αποθέσεις που βρίσκονται με κλίση στις υποκείμενες μαργες. Οφείλεται κυρίως στην κυκλοφορία του νερού στην επαφή χαλαρών σχηματισμών - μαργών, που επιτείνει τις δυνάμεις βαρύτητας, που προκαλούν την αρχική εκδήλωση του φαινομένου. Από όσα αναφέρθηκαν θα πρέπει συμπερασματικά να τονιστούν: Το σχετικά νεαρό στάδιο εξέλιξης της περιοχής, 22

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών Η ευκολία στην διάβρωση του σχηματισμού από τους παράγοντες αποσάθρωσης, φυσική προστασία των κλιτύων από την διάβρωση με την βλάστηση που συναντιέται σε όλη την περιοχή, Η περιορισμένη αλλά υπαρκτή εκδήλωση αστάθειας του επιφανειακού χαλαρωμένου τμήματος των μαργών. Στην περιοχή του 1 ου Cut & Cονer παρατηρείται ήπιο έως μέτριο και τοπικά απότομο μορφολογικό ανάγλυφο, ειδικότερα στην περιοχή της εισόδου και έως το διάσελό (Χ.Θ. 1+100 περίπου) δια μέσω του οποίου διέρχεται η χάραξη, η μέση κλίση του φυσικού αναγλύφου είναι της τάξης των 23 0 προς Β-ΒΑ. Ηπιότερες κλίσεις παρουσιάζονται προς την περιοχή του στομίου εξόδου κυμαινόμενες από 5 0 έως 16 0 προς Ν-ΝΔ. Σε απόσταση 100 m περίπου ανατολικά από τη θέση εισόδου του Cut & Cover, διέρχεται χείμαρρος με γενική διεύθυνση ροής ΝΑ-ΒΔ, με σχετικές απότομες εκατέρωθεν φυσικές κλιτείς (17 0 έως 40 0 κλίση), ενδεικτικές της σημαντικής σε βάθος δράσης των παραγόντων της αποσάθρωσης και της διάβρωσης, εντός των νεογενών σχηματισμών της περιοχής μελέτης. Σημαντικές επίσης κλίσεις του φυσικού αναγλύφου (40 0 έως 45 0 ) παρατηρούνται σε απόσταση 30-40 m δυτικά της θέσης εισόδου του Cut & Cover, όπου επικρατούν περισσότερο συνεκτικοί, σε σχέση με άλλες θέσεις (π.χ. περιοχή εξόδου), ορίζοντες του μανδύα αποσάθρωσης των υποκείμενων νεογενών σχηματισμών. Η βλάστηση στην περιοχή είναι ιδιαίτερα πυκνή στην περιοχή της εισόδου και έως το διάσελο δια του οποίου διέρχεται η χάραξη του υπό μελέτη τεχνικού έργου. Αποτελείται δε κυρίως από υδρόφιλα φυτικά είδη όπως π.χ. καλαμιές, βάτα κ.λ.π. γεγονός που καταδεικνύει την επιφανειακή κυκλοφορία των βρόχινων υδάτων εντός του επιφανειακού μανδύα αποσάθρωσης και επί του υποκείμενου σχετικώς αδιαπέρατου υποβάθρου των περισσότερο συνεκτικών οριζόντων των σχηματισμών του νεογενούς. Προς την περιοχή της εξόδου η βλάστηση είναι σχετικά αραιή με 23

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών συνέπεια την αυξημένη επιφανειακή διάβρωση και αποσάθρωση και τη δημιουργία ηπιότερου φυσικού αναγλύφου. Μικρές τοπικές εδαφικές θραύσεις που παρατηρήθηκαν επιφανειακά, συνιστούν αστάθειες μικρής κλίμακας, έχουν κυκλική μορφή και περιορίζονται στο επιφανειακό χαλαρό τμήμα των υποκείμενων νεογενών. Τοπικές μεταπτώσεις ή εκσκαφές που έχουν σημειωθεί στο τοπογραφικό υπόβαθρο αποδίδονται σε χρήσεις γης ή εκσκαφές για τη διέλευση τοπικών αγροτικών οδών. 2.4.2 Λιθολογία Στρωματογραφία Με βάση τις παρατηρήσεις και τα στοιχεία υπαίθρου που συλλέχθησαν κατά την επί τόπου μετάβαση στην περιοχή του έργου και σύμφωνα με τα αποτελέσματα της γεωτεχνικής μελέτης της Περιφέρειας Δυτικής Ελλάδας, οι γεωλογικοί σχηματισμοί οι οποίοι δομούν την περιοχή, είναι νεογενούς ηλικίας και νεότεροι και έχουν ως ακολούθως: Μάργα (m/): Είναι καστανή, τοπικά καστανότεφρη, συχνά ψαμμιτική, με αμμώδεις και ιλυώδεις ενστρώσεις πάχους λίγων cm. Καλύπτεται από επιφανειακό μανδύα αποσάθρωσης. Επιφανειακά καταλαμβάνει τη μεγαλύτερη έκταση στην περιοχή μελέτης. Ιλυόλιθος (sft): Είναι' τεφρός έως κυανότεφρος, πολύ μικρής αντοχής και διαγένεσης, τοπικά με ενστρώσεις αμμωδών και χαλικωδών οριζόντων. Δεν εμφανίζεται στην επιφάνεια στην περιοχή του έργου, ωστόσο η παρουσία του διαπιστώθηκε από τα αποτελέσματα των εκτελεσθεισών γεωτρήσεων. Κροκαλοπαγές (Cq): Είναι καστανού και τοπικά καστανότεφρου χρώματος, συνεκτικό, με αμμοϊλυώδη συνεκτική ύλη και λίγη άργιλο. Οι κροκάλες είναι κυρίως ασβεστολιθικές, κερατολιθικές και ψαμμιτικές. Ο σχηματισμός του κροκαλοπαγούς συναντήθηκε στις γεωτρήσεις 8-1 και 8-2 υπό μορφή κροκαλών και χαλίκων αποστρογγυλεμένων, μεγέθους έως 7cm, με συμμετοχή αργιλώδους, ιλυώδους άμμου (συνδετικό υλικό). Στις γεωτρήσεις Γ-1, Γ-3 και 8-3 συναντήθηκε υπό μορφή τεφρής, αργιλώδους, ιλυώδους άμμου με χάλικες τοπικά. Με βάση τις επί τόπου παρατηρήσεις κατά τη 24

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών διάρκεια ανόρυξης των γεωτρήσεων 8-1, 8-2 και 8-3, ο σχηματισμός παρουσιάζει υδροφορία υπό πίεση. Ψαμμίτης (sd): Παρουσιάζεται καστανός, λεπτόκοκκος έως μεσόκοκκος, μικρής έως μέτριας διαγένεσης, μέτρια έως πολύ αποσαθρωμένος, εύθρυπτος, απολιθωματοφόρος, συχνά πολυδιακλασμένος και με μαργαϊκές ενστρώσεις συνήθους πάχους της τάξης των 2-3 cm. Καλύπτεται από επιφανειακό μανδύα αποσάθρωσης. Επιφανειακά καταλαμβάνει μικρή έκταση. Ορίζοντες χαλίκων (q) και άμμων (s): Σύμφωνα με τα απολέσματα των ανορυχθεισών γεωτρήσεων, οι εν λόγω ορίζοντες απαντούν σποραδικά με τη μορφή ενστρώσεων εντός των μαργών και των ιλυολίθων. Οι χάλικες είναι λεπτοί, κυανότεφροι συχνά με άμμο. Οι άμμοι εμφανίζονται τεφρές, πολύ πυκνές, τοπικά ιλυώδεις. Οι εν λόγω ορίζοντες ενδεχομένως παρουσιάζουν τοπική υδροφορία, επικρεμάμενου τύπου, μικρής δυναμικότητας. Μανδύας αποσάθρωσης υποκείμενων νεογενών σχηματισμών: Είναι καστανού χρώματος κατά κανόνα αργιλικής σύστασης και κυμαινόμενου πάχους από 2,5 έως 3,5 m. Αποτελεί το χαλαρό επιφανειακό τμήμα των νεογενών σχηματισμών (μάργες, ψαμμίτες). Τεχνητές αποθέσεις (fill): Πρόκειται για ετερογενή υλικά που απαντούν σε θέσεις ρίψης μπάζων ή αποτελούν υλικά διάνοιξης και διαμόρφωσης προσπελάσεων τοπικών οδών. 2.4.3 Τεκτονική Δομή Στην περιοχή ενδιαφέροντος οι περισσότερο συνεκτικοί, ημιιβραχώδεις, νεογενείς σχηματισμοί (ψαμμίτες) παρουσιάζουν μέση κλίση της τάξης 250 προς Ν- ΝΔ. Η εν λόγω κλίση διατηρείται σταθερή στην περιοχή μελέτης, όπως παρουσιάζεται και στα τεκτονικά διαγράμματα Τ Δ-1, Τ Δ-2 και Τ Δ-3. Ρήγματα στη στενή περιοχή του 1 ου Cut & Cover δεν παρατηρήθηκαν. Ωστόσο με βάση τα βιβλιογραφικά στοιχεία η επικρατούσα διεύθυνση των ρηγμάτων που εμφανίζονται στην ευρύτερη περιοχή είναι ΒΒΑ-ΝΝΔ. Μια δευτερεύουσα διεύθυνση είναι ΒΔ-ΝΑ. Σημειώνεται ότι. στα πλαίσια. των εργασιών της γεωλογικής αποτύπωσης της ΥΔΡΟΕΡΕΥΝΑ Α.Ε., παρατηρήθηκε σύστημα παρακατακόρυφων ρηγμάτων με 25

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών διεύθυνση Β-Ν εκτός της' περιοχής του υπό μελέτη τεχνικού έργου και σε απόσταση μεγαλύτερη των 200 m προς τα δυτικά. Τα υπόψη ρήγματα λόγω της σημαντικής απόστασής τους από το έργο δεν αναμένεται να επηρεάσουν δυσμενώς την υλοποίησή του. 2.4.4. Υδρογεωλογίκες Συνθήκες Ο γεωλογικός σχηματισμός που απαντάται στην περιοχή επιτρέπει την κυκλοφορία του νερού κατά ορίζοντες με πιο αδρόκοκκη σύσταση. Γενικά πρόκειται για περιορισμένη κυκλοφορία εφόσον στις περισσότερες περιπτώσεις οι εν στρώσεις των αμμοχαλικωδών αποθέσεων έχουν φακοειδή μορφή. Χαρακτηριστικό είναι ότι κατά την εκτέλεση των εδαφοτεχνικών γεωτρήσεων δεν συναντήθηκε υδροφόρος ορίζοντας στα Νεογενή. Το νερό κυκλοφορεί κυρίως στα επιφανειακά τμήματα που έχουμε χαλάρωση της δομής του πετρώματος, λόγω αποσάθρωσης. Αναμένεται η περιορισμένη κυκλοφορία του νερού σε μεγάλες ρηγματώσεις ιδιαίτερα σε ψαμμιτικούς σχηματισμούς. Επίσης κυκλοφορία γίνεται και στους αλλουβιακούς και ελλουβιακούς σχηματισμούς. Αυτό διαπιστώθηκε από την μέτρηση της στάθμης στα πηγάδια της περιοχής. Τα πηγάδια βρίσκονται στα πλευρικά κορήματα αργιλικής σύστασης. Το βάθος της στάθμης από την επιφάνεια είναι μεγαλύτερο από 8,50 m Αναμένεται ότι αυτό είναι το πάχος των κορημάτων μαζί με την ζώνη αποσάθρωσης του πετρώματος. Τα πηγάδια βρίσκονται στο κεντρικό βορειοανατολικό τμήμα της περιοχής. Από πληροφορίες δεν παρατηρείται έντονη διακύμανση της στάθμης σε διαφορετικές εποχές. Στο πλαίσιο των ανωτέρω, και σύμφωνα με τις παρατηρήσεις υπαίθρου και τα αποτελέσματα των εκτελεσθεισών γεωτρήσεων από μελέτη που έκανε η εταιρεία ΥΔΡΟΕΡΕΥΝΑ Α.Ε. το 2001, οι σχηματισμοί της περιοχής μελέτης, κατατάσσονται ως προς την περατότητά τους βάσει μακροσκοπικών παρατηρήσεων, στις ακόλουθες κατηγορίες: Υψηλής περατότητας Στην κατηγορία αυτή εντάσσεται το κροκαλοπαγές (cg) και οι ορίζοντες των χαλίκων (g) και των άμμων (s) οι οποίοι εμφανίζονται σποραδικά υπό μορφή ενστρώσεων εντός των μαργών και των ιλυολίθων. Σημειώνεται ότι κατά τη διάρκεια 26

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών ανόρυξης των γεωτρήσεων Β-1 και Β-2 στο σχηματισμό του κροκαλοπαγούς (cg), συναντήθηκε υπόγειος υδροφόρος ορίζοντας. Ο εν λόγω υδροφόρος είναι υπό πίεση και αναπτύσσεται εντός του σχετικώς αδιαπέρατου ιλυολίθου (slt). Μέσης περατότητας Στην κατηγορία αυτή εντάσσεται ο μανδύας αποσάθρωσης των νεογενών σχηματισμών, λόγω της χαλαρής του δομής και ο ψαμμίτης (sd). Επί του μανδύα αποσάθρωσης αναπτύσσονται υδρόφιλα φυτά, ιδιαίτερα στο φυσικό πρανές προς την περιοχή της εισόδου. Αναμένεται περιορισμένη κυκλοφορία επιφανειακών υδάτων προερχόμενων από την άμεση κατείσδυση των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων. Ο ψαμμίτης (sd) παρουσιάζει μαργαϊκές ενστρώσεις, πάχους συνήθως της τάξεως των 2-3 cm, οι οποίες καθιστούν το σχηματισμό ημιπερατό. Χαμηλής περατότητας: Στην κατηγορία αυτή εντάσσονται οι σχηματισμοί της μάργας (ml) και του lλυολίθου (slt) λόγω της αυξημένης συμμετοχής αργιλικού κλάσματος στη σύστασή τους. Ωστόσο, επισημαίνεται ότι σποραδική παρουσία αμμωδών ή χαλικωδών οριζόντων μικρού πάχους, βάσει των αποτελεσμάτων των γεωτρήσεων, ενδέχεται να ευνοεί την τοπική ανάπτυξη επικρεμάμενων υδροφόρων οριζόντων μικρής δυναμικότητας. Με βάση τις λιθολογικές, τεκτονικές και λοιπές παρατηρήσεις υπαίθρου, σε συνδυασμό με την αναμενόμενη υδρογεωλογlκή συμπεριφορά των σχηματισμών της περιοχής μελέτης και τα αποτελέσματα των εκτελεσθεισών γεωτρήσεων, αναμένεται η παρουσία υδροφόρου ορίζοντα στη στάθμη κατασκευής του 1 ου CUT & COVER. Ο εν λόγω υδροφόρος αναπτύσσεται κατά κύριο λόγο εντός του κροκαλοπαγούς (cg) και είναι υπό πίεση. Μικρής δυναμικότητας υδροφορίες, ενδέχεται να συναντηθούν σε θέσεις εμφάνισης ενστρώσεων αμμωδών και χαλικωδών οριζόντων. Σημειώνεται ότι, μετά το πέρας των εργασιών ανόρυξης των γεωτρήσεων και πριν από την εγκατάσταση των πιεζομέτρων, επιχειρήθηκε άδειασμα αυτών προκειμένου να μετρηθεί η στάθμη επαναφοράς (πραγματική στάθμη) των υπογείων 27

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών υδάτων. Το πλήρες άδειασμα των γεωτρήσεων δεν κατέστη εφικτό, λόγω της σημαντικής δυναμικότητας του υδροφόρου που αναπτύσσεται στον ορίζοντα του κροκαλοπαγούς. 2.4.5. Κατηγορίες Εδάφους κατά Ε.Α.Κ. Από την αξιολόγηση των γεωλογικών δεδομένων και με βάση εκτιμήσεις για τη γεωτεχνική συμπεριφορά του συνόλου των σχηματισμών της περιοχής προκύπτουν τα ακόλουθα στοιχεία όσον αφορά στη σεισμική τους επικινδυνότητα (Ε.Α.Κ., 2000): Μάργα (ml), ιλυόλιθος (slt), κροκαλοπαγές (cg): Κατατάσσονται στις κατηγορίες 8 ή Γ, η μεν μάργα και ο ιλυόλιθος ως ιλυοαργιλικά εδάφη σχετικά υψηλής αντοχής με πάχος μεγαλύτερο από 5m, το δε κροκαλοπαγές ως γεωϋλικό που προσομοιάζει σε στρώση κοκκώδους υλικού μικρής έως μέσης πυκνότητας με πάχος μεγαλύτερο από 5 m. Για τις εν λόγω κατηγορίες ο συντελεστής φασματικής ενίσχυσης είναι βο=2.5 και οι χαρακτηριστικές περιόδοι φάσματος Τ1 = 0.15 sec, Τ2 = 0.60 sec και Τ1 = 0.20 sec, Τ2 = 0.80 sec, αντίστοιχα. Ψαμμίτης (sd): Κατατάσσεται στην κατηγορία Β ως πολύ αποσαθρωμένος, μικρής διαγένεσης σχηματισμός, ο οποίος από μηχανική άποψη μπορεί να προσομοιωθεί με κοκκώδες υλικό. Ο συντελεστής φασματικής ενίσχυσης είναι βο=2.5 ενώ οι χαρακτηριστικές περίοδοι φάσματος T1=0.15sec και Τ 2=0.60sec. Μανδύας αποσάθρωσης υποκείμενων νεογενών σχηματισμών: Κατατάσσεται στην κατηγορία Δ, ως ιλυοαργιλικής σύστασης έδαφος πάχους μικρότερου των 5m. Ο συντελεστής φασματικής ενίσχυσης είναι βο=2.5 ενώ οι χαρακτηριστικές περίοδοι φάσματος T1=0.20sec και T2=1.20sec. Τεχνητές αποθέσεις (fill): Αποτελούν πρόσφατες χαλαρές επιχωματώσεις και κατατάσσονται στην κατηγορία Χ. 28

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών Κατηγορία Α Β Γ Δ Χ Πίνακας 2. Κατηγορίες Εδάφους ΕΑΚ 2000 Περιγραφή Βραχώδεις ή ημιβραχώδεις σχηματισμοί εκτεινόμενοι σε αρκετή έκταση και βάθος, με την προϋπόθεση ότι δεν παρουσιάζουν έντονη αποσάθρωση Στρώσεις πυκνού κοκκώδους υλικού με μικρό ποσοστό ιλυοαργιλικών προσμίξεων πάχους μικρότερου των 70μ. Στρώσεις πολύ σκληρής προσυμπιεσμένης αργίλου πάχους μικρότερου των 70μ. Εντόνως αποσαθρωμένα βραχώδη ή εδάφη που από μηχανική άποψη μπορούν να εξομοιωθούν με κοκκώδη Στρώσεις κοκκώδους υλικού μέσης πυκνότητας πάχους μεγαλύτερου των 5μ. ή μεγάλης πυκνότητας πάχους μεγαλύτερου των 70μ. στρώσεις σκληρής προσυμπιεσμένης αργίλου πάχους μεγαλύτερου των 70μ. Στρώσεις κοκκώδους υλικού μικρής σχετικά πυκνότητας πάχους μεγαλύτερου των 5μ. ή πυκνότητας πάχους μεγαλύτερου των 70μ. Ιλυοαργιλικά εδάφη μικρής ανοχής σε πάχος μεγαλύτερο των 5μ. Έδαφος με μαλακές αργίλους υψηλού δείκτη πλασιμότητας (Ι π >50) συνολικού πάχους μεγαλύτερου των 10μ. Χαλαρά λεπτόκοκκα εδάφη υπό τον υδάτινο ορίζοντα που ενδέχεται να ρευστοποιηθούν (εκτός και αν η μελέτη αποκλείσει τέτοιο κίνδυνο, ή γίνει βελτίωση των μηχανικών τους ιδιοτήτων) Εδάφη που βρίσκονται δίπλα σε εμφανή τεκτονικά ρήγματα Απότομες κλίσεις καλυπτόμενες με προϊόντα χαλαρών πλευρικών κορημάτων χαλαρά κοκκώδη ή μαλακά ιλυοαργιλικά εδάφη, εφόσον έχει αποδειχθεί ότι είναι επικίνδυνα από άποψη δυναμικής συμπυκνώσεως ή απώλεια αντοχής Πρόσφατες χαλαρές επιχωματώσεις (μπάζα). Οργανικά εδάφη Εδάφη κατηγορίας Γ με επικίνδυνα μεγάλη κλίση 2.4.6 Υδροφόρος ορίζοντας Μετά το πέρας των διατρήσεων, στις γεωτρήσεις 61, 62 και 63, του 1 ου CUT & COVER τοποθετήθηκαν πιεζόμετρα για τη μέτρηση της διακύμανσης της στάθμης του Υ.Ο. Πριν την τοποθέτηση των υλικών του πιεζομέτρου (σωλήνες, χαλικόφιλτρο κ.λ.π), προηγήθηκε άδειασμα της οπής μέχρι τη στάθμη που ήταν δυνατό. 29

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών Στον πίνακα που ακολουθεί, παρουσιάζονται οι μετρήσεις που έγιναν κατά τη διαδικασία εγκατάστασης των πιεζομέτρων και οι μετρήσεις που ακολούθησαν σε επόμενο χρονικό διάστημα. Βάθος Υ.Ο. Β1 Β2 Β3 Πριν τοποθέτηση πιεζομέτρου, 23.70 35.80 24.00 πριν το άδειασμα της γεώτρησης Πριν τοποθέτηση πιεζομέτρου, μετά το άδειασμα της γεώτρησης 27.60 (**) 35.80 (**) 27.30 (**) Μετά τοποθέτηση πιεζομέτρου 20.30 27.90 18.00 Στάθμη Ηρεμίας (9/11/2001) 23.10 34.60 22.10 (**): Αδυναμία περαιτέρω αδειάσματος λόγω εισροής υδάτων Από τις παραπάνω μετρήσεις, οι στάθμες του Υ.Ο στις γεωτρήσεις, παρουσιάζονται στον πίνακα που ακολουθεί: Β1 Β2 Β3 Στάθμη κεφαλής γεώτρησης +124.30 +135.00 +120.50 Βάθος Υ.Ο.(9/11/2001) 23.10 34.60 22.10 Στάθμη Υ.Ο. (9/11/2001) +101.2 +100.4 +98.4 2.5. Τεχνικογεωλογικά στοιχεία Η μηχανική συμπεριφορά των υλικών και των γεωλογικών σχηματισμών που απαντώνται στην περιοχή είναι η ακόλουθη: α. Υλικά τεχνητής επίχωσης. Γενικά πρόκειται για ασύνδετα υλικά ή τεχνικά συμπυκνωμένα και ανομοιόμορφα στην φύση τους. Είναι ακατάλληλα υλικά για θεμελίωση τεχνικών και γενικά πρέπει να απομακρύνονται Η εκσκαφή σ' αυτόν τον σχηματισμό γίνεται εύκολα με μηχανικά μέσα. Το πάχος τους είναι γενικά μικρό. β. Πρόσφατες αποθέσεις, πλευρικά κορήματα, αλλουβιακές αποθέσεις. Πρόκειται για αργιλοαμμώδη υλικά με πτωχά μηχανικά 30

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών χαρακτηριστικά. Σαν σχηματισμός είναι ασταθής σε ορύγματα ιδιαίτερα όταν απουσιάζει η βλάστηση. Γενικά οι σχηματισμοί αυτοί όταν έχουν μικρό πάχος είναι ακατάλληλοι σαν εδάφη θεμελίωσης σημαντικών τεχνικών έργων και έχουν ιδιαίτερα κακή μηχανική συμπεριφορά. Στις θέσεις που εμφανίζονται μεγάλοι ογκόλιθοι παρουσιάζεται σημαντική ανομοιογένεια. Όπου επικάθονται με κλίση στις υποκείμενες μάργες και μαργαϊκούς ψαμμίτες, είναι δυνατόν να εκδηλωθεί ερπυσμός. Αυτό πρέπει να ληφθεί υπόψη ιδιαίτερα στην κατασκευή επιχωμάτων (όπου αυτά προβλέπονται) και να τοποθετηθούν ανάντι του δρόμου αποστραγγιστικές τάφροι σε κατάλληλο βάθος. Η εκσκαφή γίνεται εύκολα με μηχανικά μέσα. γ. Νεογενές. Περιλαμβάνονται σχηματισμοί με διαφοροποιήσεις στην κοκκομετρία. Πρόκειται κυρίως για μάργες, μαργαϊκούς ψαμμίτες και φακοειδείς ενστρώσεις κροκαλοπαγών. Οι μάργες και μαργαϊκοί ψαμμίτες έχουν χαμηλές αντοχές που χαρακτηρίζουν την κατηγορία των ψαθυρών πετρωμάτων (Soft rock). Η ευστάθεια του σχηματισμού σε ορύγματα βρίσκεται σε συνάρτηση με τον προσανατολισμό του πρανούς σχετικά με την στρώση. Στην περιοχή η στρώση είναι αντίρροπη σε σχέση με τα δεξιό όρυγμα που είναι και το υψηλότερο. Αυτό λειτουργεί θετικά στην ευστάθεια του πρανούς και είναι ένας επιπρόσθετος συντελεστής ασφαλείας στους υπολογισμούς ευστάθειας. Οι μορφές ολίσθησης που μπορούν να εκδηλωθούν είναι: Κυκλοειδείς επιφάνειες ιδιαίτερα στο επιφανειακό τμήμα. Σφηνοειδής μορφή κατά μήκος της τομής ασυνεχειών (διακλάσεις, στρώσεις). Συνήθως έχουν περιορισμένη έκταση, κυρίως εξ αιτίας του μικρού μήκους των διακλάσεων. Αποκολλήσεις κατά επίπεδο, ιδιαίτερα στην περίπτωση του αριστερού πρανούς (όπου αυτό υπάρχει) όπου η στρώση εμφανίζεται ομόρροπη με το πρανές. Σύνθετη μορφή που οροθετείται σε μεγάλο μέρος από επίπεδα ασυνεχειών (φωτ.5). 31

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών Η αστάθεια του σχηματισμού επιδεινώνεται με την παρουσία νερού με την μορφή υδροφόρου ορίζοντα ή έντονο κορεσμό. Τέτοιες όμως παρατηρήσεις δεν έγιναν στην περιοχή. ΟΙ μαργαϊκοί σχηματισμοί προσβάλλονται εύκολα από τους παράγοντες αποσάθρωσης ιδιαίτερα το νερό της βροχής. Η προστασία από το νερό της βροχής θα πρέπει να γίνει με: α) Αποκατάσταση της φυτοκάλυψης. β) Κατασκευή αποχετευτικών τάφρων στους αναβαθμούς, αλλά και σε αγροτικούς δρόμους που βρίσκονται ανάντη των ορυγμάτων γ) Κατασκευή αποστραγγιστικής τάφρου στην στέψη του πρανούς. Κατά την έδραση επιχωμάτων (όπου αυτά προβλέπονται) ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί: α) Στην αγκύρωση του επιχώματος στις μάργες με κατασκευή αναβαθμίδων β) Στην κατασκευή αποστραγγιστικών τάφρων ανάντη του επιχώματος για να αποφευχθεί η κυκλοφορία του νερού στην ενδοεπιφάνεια υλικών επίχωσης - μαργών. Η εκσκαφή σ αυτό το σχηματισμό γίνεται με μηχανικά μέσα (προωθητήρας) 2.6. Σχηματισμοί που απαντώνται στο C & C Από τα αποτελέσματα των ερευνών που εκτελέστηκαν για λογαριασμό της Περιφέρειας Δυτικής Ελλάδας από την εταιρεία γεωλογικών μελετών ΥΔΡΟΕΡΕΥΝΑ, στην περιοχή που θα κατασκευαστεί το C & C, εμφανίζονται οι παρακάτω σχηματισμοί: 1. ΜΑΡΓΑΪΚΑ ΥΛΙΚΑ, τα οποία έχουν χρώμα που μπορεί να κυμαίνεται από καστανοκίτρινο, καστανό έως καστανότεφρο και αποτελούνται από σχηματισμούς πολύ στιφρών έως πολύ σκληρών (ημιβραχωδών) Αργίλων και lλυωδών Αμμων, Ιλύων ή Αργιλοϊλύων σε πολύ πυκνή απόθεση. Οι μαργαϊκοί 32

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών σχηματισμοί, εμφανίζονται από την επιφάνεια του φυσικού εδάφους και έχουν πάχος που μπορεί να κυμαίνεται από τα 10μ. (Γ1) έως 20.5μ. (Γ3). Από τα αποτελέσματα των εργαστηριακών και επί τόπου δοκιμών, φαίνεται ότι οι παραπάνω σχηματισμοί παρουσιάζουν υψηλές αντοχές και μικρή συμπιεστότητα. 2. ΙΛΥΟΛΙΘΙΚΑ ΥΛΙΚΑ, τα οποία έχουν χρώμα που μπορεί να κυμαίνεται από τεφρό έως τεφρομελανό και αποτελούνται από σχηματισμούς πολύ στιφρών έως πολύ σκληρών (ημιβραχωδών) Αργίλων μέσης πλαστικότητας και Ιλύων ή Αργιλοϊλύων. Οι ιλυολιθικοί σχηματισμοί, εμφανίζονται κάτω από τους επιφανειακούς μαργαϊκούς σχηματισμούς και έφθασαν τουλάχιστον μέχρι το πέρας του βάθους των ερευνών. Από τα αποτελέσματα των εργαστηριακών και επί τόπου δοκιμών, φαίνεται ότι οι παραπάνω σχηματισμοί παρουσιάζουν υψηλές αντοχές και μικρή συμπιεστότητα. 3. ΑΜΜΟΧΑΛΙΚΑ. Ενδιάμεσα από τους δύο παραπάνω σχηματισμούς, εμφανίζεται μια στρώση αποτελούμενη από πολύ πυκνά τεφρά αμμοχάλικα, άμμους και ιλύωδεις άμμους με χαλίκια, μέσα στην οποία εμφανίζεται συνήθως ο Υ.Ο. Από τα αποτελέσματα των επί τόπου δοκιμών, φαίνεται ότι οι παραπάνω σχηματισμοί παρουσιάζουν υψηλές αντοχές και μικρή συμπιεστότητα. 4. Από τις μετρήσεις των πιεζομέτρων, φαίνεται ότι η στάθμη του Υ.Ο ορίζοντα, κατά το διάστημα που έγιναν οι έρευνες, βρέθηκε μεταξύ των υψομέτρων + 101 και +98. Η στάθμη εκσκαφής, για τη θεμελίωση του C & C, θα βρίσκεται περίπου σε υψόμετρο +89 έως +91 περίπου (επακριβώς θα καθοριστεί στο στάδιο της οριστικής μελέτης που θα εκπονηθεί). Το παραπάνω γεγονός σημαίνει, ότι το τελευταίο τμήμα, ύψους 10-12μ. περίπου, της εκσκαφής θα εκτελεστεί κάτω από τη στάθμη του Υ.Ο. Με βάση τα αποτελέσματα της έρευνας, για την έδραση του C & C, δεν αναμένονται ιδιαίτερα προβλήματα όσον αφορά την φέρουσα ικανότητα ή αναμενόμενες υποχωρήσεις. Αντίθετα, η παρουσία αμμωδών και αμμοχαλικωδών στρώσεων μέσα στίς οποίες κυκλοφορεί το νερό, και οι οποίες εμφανίζονται σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνας στα πρανή του τελευταίου τμήματος της εκσκαφής, δημιουργεί έντονα προβλήματα αστάθειας. 33

Κεφάλαιο 2 Μικρή Περιμετρική Πατρών Από τα παραπάνω, είναι προφανές, ότι οι προτεινόμενες κλίσεις από την υφιστάμενη προμελέτη 1(β):2(υ), και για ύψη που φθάνουν τα 40-50μ., δεν είναι δυνατόν να διαμορφωθούν κάτω από τις συνθήκες στρωματογραφίας και Υ.Ο, που παρουσιάζονται επί τόπου. Για να διατηρηθούν τα υφιστάμενα όρια απαλλοτροίωσης και να παραμείνουν οι εκσκαφές σε κάποια ρεαλιστικά όρια από άποψη όγκων χωματισμών και ύψους εκσκαφών, με την απαιτούμενη από το έργο ασφάλεια, θα πρέπει να κατασκευαστούν μέτρα σταθεροποίησης και μέτρα αντιστήριξης των πρανών. 34

Κεφάλαιο 3 Οδοστρώματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. Οδοστρώματα 3.1. Είδη Οδοστρωμάτων Το φυσικό έδαφος δεν είναι ικανό να φέρει τις προερχόμενες από την κυκλοφορία καταπονήσεις και δεν έχει την απαιτούμενη λεία επιφάνεια για την ομαλή κίνηση των τροχών. Επιπλέον δεν αντέχει τις κλιματολογικές διακυμάνσεις, υγρασία, βροχή, όταν πάνω του κινούνται οχήματα. Γιαυτό το λόγω κατασκευάζονται τα οδοστρώματα, τα οποία διανέμουν την πίεση των τροχών ώστε η επιπόνηση του εδάφους να μην υπερβαίνει τη φυσική αντοχή του. Η σύνθεση και το είδος του οδοστρώματος εξαρτάται από τον κυκλοφοριακό φόρτο, το έδαφος θεμελίωσης, τις κλιματολογικές συνθήκες και κυρίως από την ύπαρξη κατάλληλων και οικονομικών υλικών στην περιοχή του έργου. Αναλόγως της ελαστικότητας τους, τα οδοστρώματα διακρίνονται σε Εύκαμπτα και Δύσκαμπτα. Η βασική διαφορά τους έγκειται στον τρόπο που μεταβιβάζουν και κατανέμουν τα φορτία στο υπέδαφος. Ως εύκαμπτα θεωρούνται : Τα ασφαλτικά Τα κυκλοφοριοπηκτα Τα δια σταθεροποιήσεως Τα σκυρωτά Ως δύσκαμπτα θεωρούνται : Τα από σκυρόδεμα Τα λιθόστρωτα Στην υπό μελέτη περίπτωση (Μίνι Περιμετρική Πατρών) το οδόστρωμα είναι ασφαλτικό και άρα εύκαμπτο. Στη σύγχρονη εποχή άλλωστε, λόγω του μεγάλου κυκλοφοριακού φόρτου, των υψηλών ταχυτήτων μελέτης και των απαιτήσεων για μεγάλης διάρκειας ζωής των οδοστρωμάτων, η πλειοψηφία των οδικών δικτύων είναι από άσφαλτο. Τα εύκαμπτα οδοστρώματα (εικόνα 8) κατανέμουν το φορτίο με το μηχανισμό των στρώσεων. Κατά κανόνα αποτελούνται από μια σειρά στρώσεων, οι οποίες 35

Κεφάλαιο 3 Οδοστρώματα τοποθετούνται κατά τέτοιο τρόπο ώστε τα υλικά να είναι καλύτερης ποιότητας και αντοχής εκεί που τα φορτία είναι μεγαλύτερα, δηλ στις επιφανειακές στρώσεις. Επιφανειακή στρώση (ασφαλτικό) Σκυρόδεμα Βάση Βάση Έδαφος έδρασης Υπόβαση Έδαφος έδρασης ΕΥΚΑΜΠΤΟ ΟΔΟΣΤΡΩΜΑ ΔΥΣΚΑΜΠΤΟ ΟΔΟΣΤΡΩΜΑ Εικόνα 8. Απλοποιημένη απεικόνιση τυπικών δομών οδοστρωμάτων Επομένως η αντοχή ενός εύκαμπτου οδοστρώματος επιτυγχάνεται με τις στρώσεις που η κάθε μια κατανέμει διαδοχικά ολοένα και μικρότερο φορτίο στην επόμενη, ώσπου τελικά η τελευταία στρώση μεταβιβάζει την επιθυμητή τάση στο έδαφος. Το απαιτούμενο συνεπώς πάχος οδοστρώματος επηρεάζεται από τη φέρουσα ικανότητα του εδάφους έδρασης. Συνολικά οι παράγοντες που υπεισέρχονται στην αντοχή ενός εύκαμπτου οδοστρώματος είναι: Η κυκλοφορία Ο παράγοντας κυκλοφορία είναι σύνθετος και περιέχει α) το φορτίο του κάθε τροχού, β) την πίεση φουσκώματος του ελαστικού, γ)τον τρόπο σύζευξης των τροχών, δ) τον αριθμό και τη συχνότητα που περνούν τα φορτία Το έδαφος έδρασης 36

Κεφάλαιο 3 Οδοστρώματα Ο παράγοντας αυτός είναι σπουδαίος, χαρακτηρίζεται από εδαφοτεχνικά δεδομένα του υπό εξέταση τόπου, μαζί με τις μεταβολές της συμπεριφοράς του εδάφους λόγω εποχιακών μεταβολών (θερμοκρασία, υγρασία, υπόγεια ύδατα κ.α.) Τα υλικά δόμησης Ο παράγοντας αυτός περιλαμβάνει συγχρόνως τα πάχη και τα φυσικά χαρακτηριστικά των διαφόρων στρώσεων του οδοστρώματος. 3.2. Τυπικές δομές οδοστρωμάτων (εικόνα 9): Η οδός μπορεί να κατασκευασθεί είτε σε επίχωμα (Ι) είτε σε όρυγμα (ΙΙ,ΙΙΙ). ε δ γ β ε δ γ β α ε γ β Εικόνα 9. Υποδομή και επιδομή της οδού Πίνακας 3. 1 ΕΔΑΦΟΣ 1.1. Φυσικό έδαφος επιφανειακά συμπυκνούμενο 1.2 Έδαφος βελτιωμένο, σταθεροποιούμενο 2 ΕΠΧΩΜΑ 2.1 Επίχωμα. Υλικά εκσκαφών συμπυκνωμένα ΥΠΟΔΟΜΗ 2.2 Βελτιούμενο επίχωμα. Υλικά εκσκαφών ή δάνεια σταθεροποιούμενα (στρώσεις στέψεις επιχώματος) 37

Κεφάλαιο 3 Οδοστρώματα 3 ΟΔΟΣΤΡΩΜΑ ΕΠΙΔΟΜΗ 3.1 Στρώση διαχωρισμού από άμμο ή αμμοχάλικο σταθεροποιημένο (υποθεμελίωση) 3.2 Υπόβαση. Στρώσεις από αμμοχάλικο θραυστό ή αυτούσιο ή θραυστό λίθινο υλικό σταθεροποιούμενο (θεμελίωση) 3.3 Βάση. Στρώση από σταθεροποιούμενα υλικά (θεμελίωση) 3.4 Επίστρωση. Ασφαλτικός τάπητας ή πλάκα σκυροδέματος ε δ γ β α Πίνακας 4. Επιφάνειες στρώσεων Επιφάνεια κύλισης Επιφάνεια στέψης βάσης Επιφάνεια στέψης υπόβασης (θεμελίωση) Επιφάνεια στέψης υποδομής Επιφάνεια εδάφους έδρασης της οδού Η κατασκευή της οδού διακρίνεται : Α) Στην επιδομή της οδού, που είναι το οδόστρωμα με τα διάφορα μέρη αυτού (εικόνα 9, και Πίνακα 4.). Εδώ ο καθορισμός του οδοστρώματος γίνεται με βάση την συγκρότησή του σα φέρουσα κατασκευή. Β) Στην υποδομή της οδού, που είναι κυρίως το επίχωμα, το οποίο εδράζεται πάνω στο έδαφος μετά το καθαρισμό του από φυτικά, κατάλληλη μόρφωση και συμπύκνωση και σε ορισμένες περιπτώσεις σταθεροποίηση του. Τα στοιχεία κατασκευής του επιχώματος, δηλαδή το σχήμα και ορισμένες διαστάσεις αυτού, καθώς και οι απαιτήσεις που πρέπει να πληρεί το υλικό κατασκευής του εξαρτώνται κατ αρχήν: Από το ύψος του επιχώματος και Από τη μορφή και τα γεωτεχνικά χαρακτηριστικά του εδάφους στη κάθε θέση του επιχώματος. Τα χαρακτηριστικά των υλικών κατασκευής του επιχώματος, πρέπει να πληρούν ορισμένες απαιτήσεις που στις συνήθεις περιπτώσεις καθορίζονται από 38

Κεφάλαιο 3 Οδοστρώματα προδιαγραφές (π.χ. ΥΠΕΧΩΔΕ: Πρότυπος Τεχνική Προδιαδραφή 0 150, 0 164, 0 160 κ.α.). Τα υλικά κατασκευής των επιχωμάτων είναι συνήθως τα προϊόντα εκσκαφής των ορυγμάτων της οδού, τα οποία επιβάλλεται να χρησιμοποιήσουμε για λόγους οικονομίας. Σε περίπτωση που δεν επαρκούν ή κριθούν ακατάλληλα, χρησιμοποιούμε υλικά εκσκαφής από δανειοθάλαμους (τμήματα φυσικού εδάφους ή κοίτες ρεμάτων), κατά το δυνατό κοντά στις θέσεις κατασκευής των επιχωμάτων, που προσφέρονται και από άλλες απόψεις για αυτό το σκοπό. Κατά κανόνα, η χρησιμοποίηση δανείων χωμάτων για τη κατασκευή των επιχωμάτων με σύγχρονη εκσκαφή, μεταφορά και απόθεση των προϊόντων εκσκαφής των ορυγμάτων σε προσφερόμενες θέσεις (αποθέσεις), είναι δαπανηρότατη υπόθεση, που αυξάνει υπέρμετρα τη δαπάνη κατασκευής της υποδομής της οδού. Γι αυτό, γίνεται απόρριψη των προϊόντων εκσκαφής των ορυγμάτων σαν υλικού δομής του επιχώματος μόνον όταν τα χαρακτηριστικά των χωμάτων είναι τέτοια ώστε να δημιουργούν κινδύνους στην ευστάθεια του επιχώματος. Γενικά, στη μόρφωση και το καθορισμό της διατομής του επιχώματος, εκτός των γεωτεχνικών χαρακτηριστικών του εδάφους έδρασης του επιχώματος και του ύψους αυτού, λαμβάνονται υπ όψιν και τα χαρακτηριστικά του διαθέσιμου υλικού δομής (χώματα ορυγμάτων). Έτσι και η ευστάθεια του επιχώματος είναι εξασφαλισμένη, και η απόρριψη του υλικού αποφεύγεται κατά το δυνατό. Για το σκοπό αυτό καταστρώνεται ένα σχεδιάγραμμα επιτρεπόμενης αντιστοίχησης μεταξύ ορυγμάτων και επιχωμάτων. Σ αυτό, τα προϊόντα εκσκαφής χρησιμοποιούνται σε τμήματα επιχωμάτων που οι συνθήκες το επιτρέπουν και τελικά περιορίζεται η χρησιμοποίηση δανείων και η αντίστοιχη απόθεση των προϊόντων εκσκαφής. Πάνω στο επίχωμα εδράζεται το οδόστρωμα. Η μόρφωση και η τελική διαστασιολόγηση του οδοστρώματος εξαρτώνται άμεσα από τα χαρακτηριστικά του επιχώματος στην περιοχή έδρασης αυτού. Είναι λοιπόν θέμα οικονομικής αξιολόγησης και σύγκρισης ο τρόπος κατασκευής του επιχώματος. Δηλαδή, άλλοτε συμφέρει να κατασκευάσουμε το επίχωμα μέχρι τη στέψη του (στάθμη β) και με υλικά προερχόμενα από προϊόντα εκσκαφής (περίπτωση ύπαρξης μόνο του μέρους 2.1. του σχήματος Ι Εικόνα 9.) και να κατασκευάσουμε έπειτα το οδόστρωμα με τη διατομή που θα προκύψει από τα χαρακτηριστικά των υλικών του επιχώματος. Άλλοτε, πρέπει να κατασκευάσουμε το 39