Σύστηµα Αντιστήριξης Οδού και Αγωγού Ύδατος σε Περιοχή Κατολίσθησης Retaining System for a Road and Water Pipeline Crossing a Landslide Area ΚΑΒΟΥΚΛΗΣ, Π.Λ. ΑΝΙΗΛΙ ΗΣ, Θ.Σ. ΚΟΥΜΟΥΛΟΣ,.Γ. Πολιτικός Μηχανικός, M.Sc.C.E., Κάστωρ ΕΠΕ Πολιτικός Μηχανικός, Κάστωρ ΕΠΕ ρ Πολιτικός Μηχανικός, Κάστωρ ΕΠΕ ΠΕΡΙΛΗΨΗ : Παρουσιάζεται η γεωτεχνική και γεωλογική έρευνα και η αξιολόγηση των αποτελεσµάτων για την αντιµετώπιση κατολισθητικών φαινοµένων που εκδηλώθηκαν στην οδό πρόσβασης του φράγµατος του νέου Υδροηλεκτρικού Σταθµού Γλαύκου. ίδεται περιγραφή του συστήµατος αντιστήριξης που εφαρµόστηκε και παρουσιάζονται ο σχεδιασµός και η κατασκευή του. ABSTRACT : The results of geotechnical and geological investigations are presented at a landslide area which is crossed by the access road to the new hydroelectric dam on river Glafkos and the water pipeline to the Power Station. Description of the design and construction of the proposed retaining system is given in some detail. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στο άρθρο αυτό παρουσιάζεται η σταθεροποίηση και αντιστήριξη οδού και αγωγού µεταφοράς νερού σε περιοχή κατολίσθησης. Η κατολίσθηση βρίσκεται στην περιοχή όπου διέρχεται η οδός πρόσβασης προς το νέο υδροηλεκτρικό φράγµα στον ποταµό Γλαύκο και επηρεάζει την ευστάθεια του δρόµου και την ευστάθεια του αγωγού µεταφοράς νερού στον νέο Υδροηλεκτρικό Σταθµό Γλαύκου στα ανάντη του υπάρχοντα σταθµού της ΕΗ. Ο αγωγός µεταφοράς νερού έχει διάµετρο 1000mm και θεµελιώθηκε σε βάθος 2.5m κάτω από την επιφάνεια της οδού. Η κατολίσθηση εκτείνεται επί µήκους 60m περίπου. Φωτογραφική άποψη της περιοχής της κατολίσθησης δίδεται στην Εικόνα 1 στην οποία υπάρχει έντονη εµφάνιση λασπορροών. 2. ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΗΣ Η περιοχή όπου σηµειώθηκε η κατολίσθηση βρίσκεται σε απόσταση περίπου 300m κατάντη του φράγµατος Γλαύκου. Η κατολίσθηση ήταν αβαθής και σηµειώθηκε σε σχηµατισµό του φλύσχη της ενότητας Πίνδου. Στον πόδα του πρανούς που αστόχησε βρίσκεται η κοίτη του ποταµού Γλαύκου. Στην περιοχή υπήρχαν παλαιότερες και πρόσφατες κατολισθήσεις. Κατά τις εργασίες διαµόρφωσης της οδού πρόσβασης στο νέο φράγµα, έγιναν εκσκαφές µικρού βάθους ανάντη του υπάρχοντος µονοπατιού τον Οκτώβριο 2007. Μετά από βροχοπτώσεις επανενεργοποιήθηκε η κατολίσθηση και επί της υπό διαµόρφωσιν οδού έπεσαν επιφανειακά υλικά τα οποία επικάθονταν στο ηµιβραχώδες υποβάθρο, πάχους 0.5m έως 2.0m. Η κατολίσθηση είναι ενεργή. Τα κατολισθητικά φαινόµενα ήταν συνεχή, µε αποτέλεσµα την αλλαγή της γεωµετρίας του πρανούς. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/10 2010, Βόλος 1
Εικόνα 1. Άποψη της κατολίσθησης. Photograph 1. View of the landslide. Τα υλικά της κατολίσθησης αποµακρύνθηκαν και κατασκευάστηκε το επίχωµα της οδού πρόσβασης. Στην φάση αυτή έγινε η γεωτεχνική έρευνα. Παράλληλα έγινε γεωλογική χαρτογράφηση στο πλαίσιο γεωλογικής µελέτης, κατά την οποία διαπιστώθηκαν µικροολισθήσεις εδαφών και µετά την κατασκευή του επιχώµατος της οδού, το οποίο λειτουργεί ως αντίβαρο στο πρανές όπου σηµειώθηκε η ολίσθηση. 3. ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Ο δρόµος προσπέλασης προς το φράγµα δοµείται κυρίως από υλικά του ελουβιακού µανδύα και από εναλλαγές ιλυολίθων και ψαµµιτών του φλύσχη. Σε ορισµένες θέσεις συναντήθηκε ασβεστολιθικός σχηµατισµός υπό µορφήν ρακών. Κατά µήκος της οδού πρόσβασης τα πρανή εµφανίζονται µε χαµηλό ύψος και ήπιες σχετικά κλίσεις. εδοµένου ότι η ιλυολιθική φάση του φλύσχη είναι γενικά ευαποσάθρωτη, δηµιουργεί επιφανειακά εδαφικό µανδύα αποσάθρωσης, τοπικά µεγάλου πάχους. Σε ορισµένες θέσεις, κυρίως λόγω των εκσκαφών για την διάνοιξη της οδού αλλά και λόγω της δράσης του νερού, παρατηρήθηκαν αβαθή κατολισθητικά φαινόµενα και λασπορροές. Κατά την γεωλογική χαρτογράφηση εντοπίσθηκε ολίσθηση, η οποία µε τις διανοίξεις για την οδό πρόσβασης διευρύνθηκε. εν εντοπίστηκαν ίχνη ρηγµάτων. 4. ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΥΠΕ ΑΦΟΥΣ 4.1 Γενικά Τον εκέµβριο 2007 εκτελέστηκαν δύο δειγµατοληπτικές γεωτρήσεις για την διερεύνηση των συνθηκών υπεδάφους επί της οδού πρόσβασης στην θέση της κατολίσθησης. Οι θέσεις των γεωτρήσεων φαίνονται στο Σχήµα 2. Τα αποτελέσµατα της γεωτεχνικής έρευνας συνοψίζονται στην τοµή υπεδάφους του Σχήµατος 1. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/10 2010, Βόλος 2
Σχήµα 1. Τοµή υπεδάφους. Figure 1. Subsurface profile Το υπέδαφος στην περιοχή της κατολίσθησης µπορεί να διαχωριστεί σε πέντε στρώσεις, Ι έως V, ως εξής : Στρώση Ι: Επιφανειακά υλικά επιχώσεων της οδού πρόσβασης. Στρώση ΙΙ: Υλικά κατολίσθησης, άργιλος (CL) συνεκτική έως πολύ συνεκτική. Στρώση ΙΙΙ: Άργιλος (CL) αµµώδης και χαλικώδης, πολύ συνεκτική έως σκληρή. Στρώση IV: Εναλλαγές ιλυολίθου και ψαµµίτη. Ηµίβραχος. Στρώση V : Ασβεστόλιθος υγιής έως λίγο αποσαθρωµένος, χαµηλής έως µέσης αντοχής. Η στάθµη των υπογείων υδάτων συναντήθηκε σε βάθος 2.1m από την επιφάνεια του εδάφους. Η στάθµη αυτή είναι τοπική και οφείλεται σε νερά που προέρχονται από το πρανές στο οποίο παρατηρήθηκαν κατά θέσεις εκροές νερού. Περισσότερες λεπτοµέρειες για τις συνθήκες υπεδάφους δίδονται σε σχετική έκθεση της Κάστωρ ΕΠΕ (2008). 4.2 Γεωτεχνικές Παράµετροι Σχεδιασµού Οι γεωτεχνικές παράµετροι σχεδιασµού εντός των εδαφικών στρώσεων Ι, ΙΙ και ΙΙΙ επελέγησαν ως εξής : Στρώση c (kpa) φ γ (kν/m 3 ) I 5 20 19 II 10 25 20 III 25 30 24 5. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΤΗΡΙΞΗΣ Αποφασίστηκε όπως η αντιστήριξη γίνει µε σύστηµα κατακόρυφων φρεατοπασσάλων οπλισµένου σκυροδέµατος στην ανάντη και στην κατάντη πλευρά της οδού προσπέλασης προς το φράγµα, εντός της οποίας θα είναι ο αγωγός. εν ήταν εφικτή η λύση µε κατασκευή τοίχου ποδός λόγω της ύπαρξης των υλικών κατολίσθησης µέχρι το βάθος των 4m. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/10 2010, Βόλος 3
Σχήµα 2. Κάτοψη του συστήµατος αντιστήριξης. Figure 2. Plan view of the retaining system. Στην ανάντη πλευρά του αγωγού οι φρεατοπάσσαλοι έχουν αξονικές αποστάσεις 1.5m, ενώ στην κατάντη πλευρά είναι εν επαφή για την προστασία του αγωγού από διάβρωση σε περίπτωση πληµµυρικής παροχής. Συνδετήριες δοκοί συνδέουν εγκαρσίως τις δύο σχεδόν παράλληλες πασσαλοστοιχίες. Η διάταξη του συστήµατος σταθεροποίησης και αντιστήριξης δίδεται στο Σχήµα 2. Κατασκευάστηκαν 103 φρεατοπάσσαλοι. Οι πάσσαλοι ανάντη του αγωγού είναι Φ800 σε αξονική απόσταση 1.5m µεταξύ τους και µήκους 11m ο κάθε ένας, ενώ οι πάσσαλοι κατάντη του αγωγού είναι Φ800 εν επαφή µήκους 13m ο κάθε ένας. Όλοι οι πάσσαλοι φέρουν διαµήκη οπλισµό 16Φ20. Στους ανάντη πασσάλους κατασκευάστηκε τοιχείο ύψους 2m από οπλισµένο σκυρόδεµα. Πίσω από το τοιχείο ανάντη κατασκευάστηκε αγωγός αποστράγγισης. Το ανάντη πρανές φυτεύτηκε για προστασία από διάβρωση. Στην πασσαλοστοιχία κατάντη κατασκευάστηκε κεφαλόδεσµος 0.5m x 0.9m (ύψος x πλάτος) από οπλισµένο σκυρόδεµα κατηγορίας C20/25. Τυπική διατοµή του συστήµατος αντιστήριξης δίδεται στο Σχήµα 3. Φωτογραφική άποψη του εφαρµοσθέντος συστήµατος αντιστήριξης µετά την ολοκλήρωση της κατασκευής δίδεται στην Εικόνα 2. Έκτοτε (Οκτώβριος 2008) δεν παρατηρήθηκε εξέλιξη των κατολισθητικών φαινοµένων. 6. ΕΛΕΓΧΟΙ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ Έλεγχοι ευστάθειας έγιναν σε δύο διατοµές µε και χωρίς το σύστηµα αντιστήριξης. Από τα αποτελέσµατα των αναλύσεων προέκυψαν οι παρακάτω συντελεστές ασφαλείας FS: Χωρίς σεισµό Με σεισµό Χωρίς πασσαλοστοιχία FS max = 1.32 FS max = 1.07 Με πασσαλοστοιχία FS min = 1.40 FS min = 1.11 Κρίνεται ότι µε το εφαρµοσθέν σύστηµα αντιστήριξης προκύπτουν ικανοποιητικοί συντελεστές ασφαλείας έναντι γενικευµένης ολίσθησης. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/10 2010, Βόλος 4
Σχήµα 3. Τυπική διατοµή του συστήµατος αντιστήριξης. Figure 3. Typical cross section of the retaining system. Εικόνα 2. Άποψη του συστήµατος αντιστήριξης όπως κατασκευάστηκε. Photograph 2. View of the retaining system as built. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/10 2010, Βόλος 5
7. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Με το εφαρµοσθέν σύστηµα σταθεροποίησης και αντιστήριξης στην περιοχή της κατολίσθησης επετεύχθη η ασφάλεια εργαζοµένων και οχηµάτων από καταπτώσεις κατά την κατασκευή του αγωγού και διασφαλίσθηκε η ευστάθεια της οδού πρόσβασης και του αγωγού µεταφοράς ύδατος για την λειτουργία του νέου Υδροηλεκτρικού Σταθµού Γλαύκου. Παράλληλα εξασφαλίστηκε η προστασία της οδού και του αγωγού από την διάβρωση των νερών του ποταµού. 8. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η κατασκευή του έργου έγινε από την Κοινοπραξία Γλαύκου Ατέρµων ΑΤΤΕΕ- Technoinvest A.E για την Εταιρεία Υδροηλεκτρικός Σταθµός Γλαύκου Α.Ε.. Οι συγγραφείς εκφράζουν τις ευχαριστίες τους στον κ. Σπ. Σαµαρά της Κοινοπραξίας για την ανταλλαγή απόψεων κατά την διάρκεια εκπόνησης της µελέτης και κατά την διάρκεια της κατασκευής του έργου. 9. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Κάστωρ ΕΠΕ (2008), Κοινοπραξία Γλαύκου Ατέρµων ΑΤΤΕΕ - Technoinvest A.E., Υδροηλεκτρικός Σταθµός Γλαύκου Ισχύος 5.5MW στον ήµο Πατρέων Νοµού Αχαΐας, Γεωτεχνική Έρευνα Οδού Πρόσβασης στο Φράγµα στην Περιοχή Κατολίσθησης. Κάστωρ ΕΠΕ (2008), Κοινοπραξία Γλαύκου Ατέρµων ΑΤΤΕΕ - Technoinvest A.E., Υδροηλεκτρικός Σταθµός Γλαύκου Ισχύος 5.5MW στον ήµο Πατρέων Νοµού Αχαΐας, Γεωτεχνική Μελέτη Σταθεροποίησης και Αντιστήριξης της Οδού Πρόσβασης στο Φράγµα στην Περιοχή Κατολίσθησης. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/10 2010, Βόλος 6