ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΕΞΑΜΗΝΟ: 7 ο ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ: Β. ΧΡΗΣΤΑΡΑΣ, Καθηγητής Β. ΜΑΡΙΝΟΣ, Επ. Καθηγητής 7η Σειρά Ασκήσεων: ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΦΟΙΤΗΤΗ:..... ΗΜ/ΝΙΑ:. Τίτλος άσκησης: Αξιολόγηση τεχνικογεωλογικών συνθηκών κατά μήκος σήραγγας. Σκοπός της άσκησης: Κατασκευή γεωλογικής τομής σήραγγας από επιφανειακές εμφανίσεις και γεωτρήσεις. Ορισμός τεχνικογεωλογικών τύπων ενοτήτων. Εκτίμηση τεχνικογεωλογικής συμπεριφοράς (καταπτώσεις, συγκλίσεις, εισροές) κατά μήκος της σήραγγας. Προτάσεις για μέτρα υποστήριξης (ποιοτικά). Στην ορεινή περιοχή της τομής μελετάται να διανοιχθεί υδραυλική σήραγγα. Η περιοχή είναι τεκτονικά διαταραγμένη με εφιππεύσεις και ανάστροφα ρήγματα. Παρόλα αυτά, η περιοχή στρωματογραφικά δομείται, από τους νεότερους στους παλαιότερους σχηματισμούς, από: - Ιλυολιθικό Φλύσχη, άγνωστου πάχους - Aσβεστόλιθο, πάχους 150m - Δολομίτης, άγνωστου πάχους Έπειτα από τη γεωλογική χαρτογράφηση της περιοχής προέκυψε ότι οι εμφανίσεις των σχηματισμών στην επιφάνεια περιορίζονται σε ορισμένα σημεία μόνο. Επίσης, έχουν χαρτογραφηθεί, όπου αυτό ήταν δυνατό λόγω της πυκνής φυτοκάλυψης, οι επαφές των στρωμάτων και η γεωμετρία τους που προβάλουν στην επιφάνεια. Δύο ρήγματα Ρ1 και Ρ2 επίσης σημειώνονται πάνω στην επιφάνεια της τομής. Για την διερεύνηση των γεωλογικών και τεχνικογεωλογικών συνθηκών στο βάθος πραγματοποιήθηκαν αρκετές γεωτρήσεις. Για τους σκοπούς τους άσκησης σας δίνονται 2 γεωτρήσεις Γ1 και Γ2. Τα αποτελέσματα των γεωτρήσεων παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακσ: Γ1 Γ2 Βάθος (m) Σχηματισμός Βάθος (m) Σχηματισμός 0-105 Δολομίτης 0-40 Ασβεστόλιθος 105-190 Ασβεστόλιθος 40-65 Φλύσχης 65-170 Ασβεστόλιθος Επίσης, σας δίνονται 5 ενδεικτικές φωτογραφίες της ποιότητας των σχηματισμών κατά μήκος της σήραγγας.
Προσοχή: Τα γεωλογικά στρώματα διατηρούν σταθερή την παραλληλία μεταξύ τους ενώ η κλίση τους έχει αλλάξει λόγω των ρηγμάτων. Παρόλα αυτά, η κλίση διατηρείται σταθερή σε κάθε τέμαχος. ΖΗΤΟΥΝΤΑΙ: 1. Συμπληρώστε το γεωλογικό μοντέλο της σήραγγας. 2. Κατηγοριοποιήστε τους πιθανούς τύπους βραχομάζας (κατηγοριοποιήστε: π.χ. Ι,ΙΙ,ΙΙΙ κλπ.) κατά μήκος της σήραγγας βασιζόμενοι στο γεωλογικό μοντέλο αλλά και τις φωτογραφίες (αντιστοιχήστε κάθε τύπο με τις φωτογραφίες). Δηλαδή διακρίνετε, σε τμήματα, και περιγράψτε κατά μήκος της σήραγγας την πιθανή κατάσταση της ποιότητας των σχηματισμών και όχι απλά τι πετρώματα συναντά (βλέπε 1 ο ερώτημα). Σημειώστε πάνω στην τομή της σήραγγας που μπορεί να απαντάται κάθε φωτογραφία. 3. Εκτιμείστε τα GSI κατά μήκος της σήραγγας. Σημείωση 1: Για την ποιότητα της βραχομάζας κατά μήκος της σήραγγας δεν σας δίνονται αναλυτικά στοιχεία. Για το λόγο αυτό πρέπει να κάνετε εύλογες παραδοχές για την ποιότητα της βραχομάζας (δίνοντας ένα μικρό φάσμα «από-έως») κατά μήκος της σήραγγας. Θα βασιστείτε κυρίως στο γεωλογικό μοντέλο που έχετε κατασκευάσει. 4. Αφού αιτιολογήσετε πρώτα, κατηγοριοποιήστε κατά μήκος της τομής ποια θα είναι τα ενδεχόμενα τεχνικογεωλογικά προβλήματα μηχανισμοί αστοχίας (π.χ. πτώση σφηνών, αυξημένες συγκλίσεις, παρουσία νερού κ.α). Δηλαδή να περιγράψετε τον πιθανότερο μηχανισμό αστοχίας κατά μήκος της σήραγγας (όχι γενικά για κάθε σχηματισμό αλλά σε σχέση με την ποιότητα και το βάθος της σήραγγας). 5. Που αναμένεται να έχουμε τα εντονότερα προβλήματα συγκλίσεων. Πόσο εκτιμάτε τις συγκλίσεις αυτές;; 6. Αξιολογήστε αιτιολογημένα και μόνο σύμφωνα με τα δεδομένα αν υπάρχουν κίνδυνοι να συναντηθούν υπόγεια νερά. Σημειώστε ότι δεν απαντώνται πηγές στην άμεση γειτνίαση της σήραγγας. 7. Ποιά εκτιμάτε ότι θα είναι γενικώς τα μέτρα προσωρινής υποστήριξης (π.χ. βαριά, μέτρια, ελαφριά) για κάθε σχηματισμό και θέση (κατά μήκος της σήραγγας) που θα διατρηθεί;; Απαντήστε σύμφωνα με το γεωλογικό μοντέλο που έχετε φτιάξει και τις περιγραφές βραχομάζας που εσείς εκτιμήσατε. ΣΗΜΕΙΩΣΗ 2: Πρόκειται για πραγματική περίπτωση (Σήραγγα Μοναστηρίου, Υδαταγωγού Μόρνου) όπου έγιναν οι απαραίτητες απλουστεύσεις για τους εκπαιδευτικούς σκοπούς της άσκησης. ΣΗΜΕΙΩΣΗ 3: Η άσκηση είναι τροποποιημένη έκδοση από τους Μαρίνος Π., Τσιαμπάος Γ. και Μαρίνος Β. (Μάθημα Τεχνικής Γεωλογίας, Σχολή Πολ. Μηχανικών, ΕΜΠ).
Φωτογραφία 1 Φωτογραφία 2
Φωτογραφία 3 Φωτογραφία 4
Φωτογραφία 5 Σχήμα 2. Βασικό διάγραμμα GSI
Σχήμα 3. Διάγραμμα GSI για ετεερογενείς βραχομάζες όπως ο Φλύσχης
Πίνακας 1. Σχηματική παρουσίαση των κατηγοριών τεχνικογεωλογικής συμπεριφοράς γεωυλικών κατά τη διάνοιξη σηράγγων.