Μακροχρόνια Παρακολούθηση των Επιφανειακών Καθιζήσεων στην Περιοχή του Ρήγματος της Αγίας Τριάδας Πατρών

Μακροχρόνια Παρακολούθηση των Επιφανειακών Καθιζήσεων στην Περιοχή του Ρήγματος της Αγίας Τριάδας Πατρών Long-term Monitoring of Ground Surface Subsidence in the Region of the Agia Triada Fault, in Patras ΤΕΛΕΙΩΝΗ, Ε.Χ. Αγρονόμος Τοπογράφος Μηχανικός, Λέκτορας, Ε.Μ.Π. ΓΕΩΡΓΟΠΟΥΛΟΣ, Γ.Δ. Αγρον. Τοπογράφος Μηχανικός Πολιτικός Μηχανικός, Λέκτορας, Ε.Μ.Π. ΚΑΒΒΑΔΑΣ, Μ.Ι. Πολιτικός Μηχανικός, Αναπλ. Καθηγητής, Ε.Μ.Π. ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Η εργασία διερευνά τον χαρακτήρα και την χρονική εξέλιξη των επιφανειακών καθιζήσεων στην περιοχή του ρήγματος της Αγίας Τριάδας Πατρών που προκλήθηκαν μετά τον σεισμό της -9-989. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν γεωδαιτικές μετρήσεις των καθιζήσεων της επιφάνειας του εδάφους μέχρι πρόσφατα (2005) στο διαχρονικό δίκτυο κατακόρυφου ελέγχου το οποίο εγκαταστάθηκε το 990. Τα στοιχεία των μετρηθεισών καθιζήσεων αξιολογούνται σε συνδυασμό με τις γεωτεχνικές συνθήκες της περιοχής. Από την αξιολόγηση προκύπτει ότι σεισμική εδαφική διάρρηξη μήκους 500 μέτρων, αποτελεί την επιφανειακή εκδήλωση της σχετικής τεκτονικής μετακίνησης σημαντικού γεωλογικού ρήγματος το οποίο ενεργοποιήθηκε κατά τον σεισμό της -9-989. ABSTRACT: This paper investigates the character and the temporal evolution of ground surface subsidence observed in the region of the Agia Triada fault in the city of Patras during the seismic event of -9-989. Long-term subsidence is monitored by a vertical control geodetic networ established for this purpose in 990. Since then, eleven measuring epochs were obtained until recently (2005). The results of the geodetic measurements are evaluated in conjunction with the geotechnical conditions in the area of interest. It is shown that the 500m long surface cracing is the manifestation of the differential tectonic movement across a significant geologic fault which was activated during the earthquae of -9-989.. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Την η Σεπτεμβρίου 989, η πόλη των Πατρών επλήγη από σεισμό μεγέθους 4.8 R, ο οποίος προκάλεσε βλάβες σε κτίρια, κυρίως στην περιοχή της Αγίας Τριάδας. Η περιοχή αυτή βρίσκεται ελαφρώς βορείως της κοίτης του χειμάρρου Διακονιάρη, σε απόσταση 700-800 μέτρα από τη θάλασσα. Ο σεισμός της -9-89 ήταν η συνέχεια μιας σεισμικής ακολουθίας που έπληξε την πόλη με επίκεντρα στην ευρύτερη περιοχή Πατρών-Ρίου-Ναυπάκτου που ξεκίνησε στις 5-5-89 με μέγεθος 5 R, συνέχισε την 7-6-89 με σεισμό του ιδίου περίπου μεγέθους και κατέληξε στον σεισμό της -9-89. Αξιοσημείωτο γεγονός ήταν ότι κατά τον σεισμό της -9-89 εμφανίσθηκε εντός της πόλης των Πατρών επιφανειακή εδαφική διάρρηξη μήκους 500 μέτρων περίπου που εκτεινόταν περίπου κατά μήκος της κοίτης του χειμάρρου Διακονιάρη, από την παραλία μέχρι την πλατεία Ελευθερίας. Οι περισσότερες βλάβες σε κτίρια παρατηρήθηκαν εκατέρωθεν της διάρρηξης και σε μικρή απόσταση από αυτήν, υποδηλώνοντας μια ευθεία συσχέτιση μεταξύ του μεγέθους των βλαβών και της απόστασης από την διάρρηξη. Η διάρρηξη συνίστατο από μια κύρια εδαφική ρωγμή (εύρους λίγων χιλιοστών έως cm τον Σεπτέμβριο 989) και μερικές περίπου παράλληλες δευτερεύουσες ρωγμές μικρότερου εύρους, σε μια ζώνη πλάτους 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 3/5-2/6/2006

λίγων μέτρων. Η ζώνη της διάρρηξης συναντούσε την παραλία μερικά μέτρα νοτιότερα της εκβολής του Διακονιάρη, συνέχιζε παράλληλα με την κοίτη του Διακονιάρη προς τα ΒΑΑ (με μέσο αζιμούθιο 85 g) επί μήκους 600 μέτρων περίπου (μέχρι την οδό Βύρωνος) και στη συνέχεια διατηρούσε περίπου ευθύγραμμη πορεία με την ίδια διεύθυνση (προς τα ΒΑΑ) ενώ η κοίτη του Διακονιάρη αλλάζει πορεία και κατευθύνεται προς τα ΝΑ. Σε απόσταση 700 περίπου μέτρων από τη θάλασσα, η διάρρηξη διέσχιζε την οδό Αργυροκάστρου (όπου και παρατηρήθηκαν οι περισσότερες βλάβες σε κτίρια) και συνέχιζε προς την εκκλησία της Αγίας Τριάδος και τη πλατεία Ελευθερίας με βαθμιαία μειούμενο εύρος εδαφικών ρωγμών (Χάρτης ). Επειδή η διεύθυνση της επιφανειακής διάρρηξης (ΒΑΑ ΝΔΔ) πρακτικώς συμπίπτει με τη γενική διεύθυνση ενός από τα δύο συστήματα κυρίων ρηγμάτων της περιοχής της Β.Δ. Πελοποννήσου, διερευνήθηκε κατ αρχήν (μέσω φωτο-ερμηνείας αεροφωτογραφιών που λήφθηκαν σε διάφορες εποχές) η ύπαρξη κάποιου γραμμικού γεωλογικού στοιχείου που να συνδυάζεται με τη συγκεκριμένη σεισμική διάρρηξη. Πράγματι, διαπιστώθηκε ότι η εδαφική διάρρηξη, προεκτεινόμενη προς ανατολάς συναντά ρήγματα του ορεινού όγκου στα ανατολικά της πόλης τα οποία θα μπορούσε να θεωρηθεί ότι αποτελούν ενιαία γεωλογική δομή με την εμφανισθείσα διάρρηξη, δηλαδή ότι τα ρήγματα αυτά συνεχίζουν εντός του υποβάθρου κάτω από τους αλλουβιακούς σχηματισμούς που υπέρκεινται του υποβάθρου εντός της πόλης της Πάτρας. Για την περαιτέρω διερεύνηση του φαινομένου, εκτελέσθηκε στην περιοχή πρόγραμμα γεωτεχνικών ερευνών με τη διάνοιξη έξι δειγματοληπτικών γεωτρήσεων βάθους 65 330 μέτρων προκειμένου να διαπιστωθεί το πάχος των αλλουβίων και η διακύμανση του βάθους του υποβάθρου εκατέρων της διάρρηξης, γεγονός που θα αποτελούσε ένδειξη επέκτασης κάποιου ενεργού ρήγματος κάτω από τα αλλούβια της περιοχής. Ταυτοχρόνως, παρατηρήθηκαν σημαντικές καθιζήσεις της επιφάνειας του εδάφους τόσο ανάντη όσο και κατάντη της διάρρηξης με αξιόλογη χρονική εξέλιξη μετά το τελευταίο σεισμικό γεγονός που προκάλεσε την εδαφική διάρρηξη. Οι κατακόρυφες μετακινήσεις παρατηρήθηκαν στην ευρύτερη περιοχή της διάρρηξης, σε έκταση της τάξης των τεσσάρων τετραγωνικών χιλιομέτρων και είχαν αρχικά σημαντικό μέγεθος και μεγάλη ταχύτητα εξέλιξης. Για την παρακολούθηση της εξέλιξης των εδαφικών καθιζήσεων και τη συσχέτισή τους με τη θέση της εδαφικής διάρρηξης εγκαταστάθηκε στην περιοχή διαχρονικό δίκτυο κατακόρυφου ελέγχου το οποίο υλοποιήθηκε με υψομετρικές αφετηρίες τοποθετημένες πάνω σε κατασκευές χωρίς βλάβες. Οι υψομετρικές αφετηρίες που αποτελούν τις κορυφές του δικτύου καλύπτουν ολόκληρη την περιοχή εκδήλωσης του φαινομένου σε έκταση περίπου τεσσάρων τετραγωνικών χιλιομέτρων. Στο δίκτυο ελέγχου μετρήθηκαν τα στοιχεία του που είναι οι υψομετρικές διαφορές μεταξύ των κορυφών του σε συγκεκριμένες χρονικές περιόδους από το 989 μέχρι το 2005. Στη συνέχεια προσδιορίσθηκαν τα αντίστοιχα υψόμετρα των κορυφών και οι αβεβαιότητες τους ανά φάση μέτρησης. Από την διαφορά των υψομέτρων μεταξύ των διαφόρων φάσεων προσδιορίσθηκαν οι κατακόρυφες μεταβολές κάθε μιας κορυφής. Τέλος εξετάσθηκε η στατιστική σημαντικότητα των κατακόρυφων μεταβολών προκειμένου να διαπιστωθεί αν πρόκειται για καθιζήσεις ή απλώς για θόρυβο εξαιτίας της αβεβαιότητας των μετρήσεων. Στη συνέχεια, για τον προσδιορισμό του χαρακτήρα της κίνησης ολόκληρης της περιοχής έγινε έλεγχος της ταχύτητας εξέλιξης των καθιζήσεων σε κάθε μια από τις κορυφές του δικτύου και εντοπίσθηκαν οι υποπεριοχές με όμοια κινηματική συμπεριφορά τόσο ανάντι όσο και κατάντι της εδαφικής ρωγμής. Στα επόμενα παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των διαχρονικών μετρήσεων των κατακορύφων μετακινήσεων εκατέρωθεν της εδαφικής διάρρηξης και συνδυάζονται με τα αποτελέσματα του βάθους του υποβάθρου στην περιοχή προκειμένου να επιβεβαιωθεί ότι η εδαφική διάρρηξη αποτελεί επιφανειακή εκδήλωση της σχετικής τεκτονικής μετακίνησης σημαντικού γεωλογικού ρήγματος το οποίο ενεργοποιήθηκε κατά τον σεισμό της -9-989. 2. ΔΙΑΧΡΟΝΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ Το μέγεθος των καθιζήσεων της επιφάνειας του εδάφους προσδιορίζεται από τη μεταβολή των υψομέτρων χαρακτηριστικών σημείων της περιοχής. Τα σημεία αυτά αποτελούν τις κορυφές ενός Διαχρονικού Δικτύου Κατακόρυφου Ελέγχου, που ιδρύεται στην περιοχή. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 3/5-2/6/2006 2

Σκοπός της ίδρυσης του Δικτύου είναι η ανίχνευση, ο προσδιορισμός του μεγέθους και η παρακολούθηση της εξέλιξης των καθιζήσεων στον χώρο και τον χρόνο. Το Διαχρονικό Δίκτυο Κατακόρυφου Ελέγχου σχεδιάζεται (βέλτιστα) με τέτοιο τρόπο ώστε, πραγματοποιώντας με τη μεγαλύτερη δυνατή οικονομία την εγκατάσταση και τη μέτρηση των στοιχείων του δικτύου, να εξασφαλίζεται ο ακριβής και αξιόπιστος προσδιορισμός του μεγέθους της κατακόρυφης μετακίνησης των κορυφών του. Επιπλέον δε σχεδιάζεται έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η ικανότητά του να ανιχνεύει μετακινήσεις ίσες ή μεγαλύτερες ενός προκαθορισμένου μεγέθους (κριτήριο ευαισθησίας). Το Διαχρονικό Δίκτυο Κατακόρυφου ελέγχου που ιδρύθηκε στην περιοχή της Αγίας Τριάδας αποτελείται από 32 κορυφές (χωροσταθμικές αφετηρίες) που συνδέονται μεταξύ τους με 55 χωροσταθμικές οδεύσεις. Η πυκνότητα των κορυφών του δικτύου είναι μεγαλύτερη στο νότιο τμήμα του δικτύου (περιοχή κατάντη της εδαφικής ρωγμής) όπου και οι βλάβες στις κατασκευές ήταν μεγαλύτερες. Έχει σχεδιασθεί έτσι ώστε οι ελάχιστες ανιχνεύσιμες καθιζήσεις να είναι της τάξης των 0mm. Σύμφωνα με το κριτήριο ευαισθησίας (ελάχιστη ανιχνεύσιμη καθίζηση 0mm) υπολογίσθηκε ότι τα υψόμετρα των κορυφών του δικτύου πρέπει να προσδιορίζονται με ακρίβεια καλύτερη των 3mm ( σ 3mm ). Η Από επιτόπου παρατηρήσεις του εδάφους σε διάφορες θέσεις κατά μήκος της εδαφικής διάρρηξης εκτιμήθηκε ότι η αναμενόμενη ταχύτητα εξέλιξης των καθιζήσεων θα ήταν της τάξης των 2 mm ανά εβδομάδα. Με βάση την ελάχιστη ανιχνεύσιμη καθίζηση και την αναμενόμενη ταχύτητα εξέλιξης του φαινομένου προσδιορίσθηκε ότι το χρονικό διάστημα μέσα στο οποίο θα ολοκληρώνονταν οι μετρήσεις δεν θα έπρεπε να υπερβαίνει τις τέσσερις ημέρες. Οι καθιζήσεις που θα συνέβαιναν μέσα σε αυτό το χρονικό διάστημα θα είχαν μέγεθος μικρότερο του ελάχιστου ανιχνεύσιμου, άρα η χρονική διάρκεια των μετρήσεων θα μπορούσε να θεωρηθεί ως στιγμιαίο γεγονός. Τέλος, συνυπολογίζοντας όλα τα παραπάνω εκτιμήθηκε ότι το συνολικό μήκος των χωροσταθμικών οδεύσεων του δικτύου δεν θα έπρεπε να υπερβαίνει τα 6m. 3. ΠΡΟΑΝΑΛΥΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Σύμφωνα με τα κριτήρια σχεδιασμού που τέθηκαν παραπάνω, έγινε η προανάλυση του δικτύου για την επιλογή των υψομετρικών διαφορών που επρόκειτο να μετρηθούν, καθώς και για την επιλογή του οργάνου μέτρησης, με κριτήριο την ακρίβεια του. Για τις μετρήσεις επιλέχθηκε ψηφιακός χωροβάτης, ακρίβειας της τάξης του ± mm / m και με αυτόματη καταγραφή των μετρήσεων. Σε κάθε χρονική στιγμή μέτρησης, οι μετρήσεις των στοιχείων του δικτύου ελέγχονταν σε τρία επίπεδα. Έλεγχος του σφάλματος κλεισίματος της μετάβασης και επιστροφής κάθε μιας από τις διπλές χωροσταθμήσεις μεταξύ των κορυφών του δικτύου, έλεγχος του σφάλματος κλεισίματος όλων των ανεξάρτητων κλειστών διαδρομών (βρόχων) οι οποίες σχηματίζονται στο δίκτυο και τέλος προεκτίμηση της μεταβλητότητας της μονάδας βάρους πριν την συνόρθωση των παρατηρήσεων και την επίλυση του δικτύου. Για τον έλεγχο του σφάλματος κλεισίματος σε μετάβαση και επιστροφή ( σ κ ) μιας διπλής χωροστάθμησης με ανάπτυγμα της τάξης των 500m, με βάση τον νόμο μετάδοσης σφαλμάτων εκτιμήθηκε ότι θα πρέπει να ισχύει σ κ mm. Αντίστοιχα για μια κλειστή διαδρομή (βρόχο) που αποτελείται από τέσσερις χωροσταθμικές οδεύσεις με ανάπτυγμα της ίδιας τάξης όπως και προηγουμένως, το σφάλμα κλεισίματος ( σ β ) εκτιμήθηκε από τον νόμο μετάδοσης σφαλμάτων ότι θα πρέπει να είναι σ β 2mm. Τέλος για την εκτίμηση της μεταβλητότητας της μονάδας βάρους (σ ) πριν τη συνόρθωση χρησιμοποιήθηκε η γνωστή σχέση [Τελειώνη 2003] : σ = ± ν ν i= j= L j e 2 i () όπου, ν : ο αριθμός των ανεξάρτητων βρόχων, e i : το σφάλμα κλεισίματος του i βρόχου, και L : η περίμετρος του i βρόχου. j Από τη σχέση αυτή γίνεται μια καταρχήν εκτίμηση της συνολικής ποιότητας του δικτύου 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 3/5-2/6/2006 3

ενώ υπολογίζονται και οι αβεβαιότητες των παρατηρήσεων, ώστε να διαπιστωθεί εάν τηρούνται τα κριτήρια ακρίβειας που τέθηκαν στο σχεδιασμό του δικτύου. Στο πλαίσιο της οργάνωσης των μετρήσεων, γινόταν σε κάθε χρονική στιγμή έλεγχος του οργάνου, πριν και μετά την ολοκλήρωση των μετρήσεων, για να εξακριβωθεί αν υπάρχει συστηματικό σφάλμα, το οποίο θα περιόριζε την αξιοπιστία του δικτύου ελέγχου. 4. ΕΠΙΛΥΣΗ ΤΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ - ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΟΙ ΕΛΕΓΧΟΙ Τα στοιχεία του δικτύου (υψομετρικές διαφορές) μετρήθηκαν με γεωμετρική χωροστάθμηση σε χρονικές στιγμές, που καλύπτουν ένα συνολικό χρονικό διάστημα 5 ετών (990 2005). Μετά την ολοκλήρωση των δύο πρώτων σειρών μέτρησης τον Φεβρουάριο και τον Απρίλιο 990, το δίκτυο επεκτάθηκε προς Νότο, όπου είχαν ανιχνευθεί και τα μεγαλύτερα μεγέθη καθιζήσεων, με την ίδρυση δώδεκα νέων κορυφών νοτίως της εδαφικής διάρρηξης. Οι μετρήσεις κάθε χρονικής στιγμής συνορθώθηκαν ανεξάρτητα με τη μέθοδο των ελαχίστων τετραγώνων (μέθοδος των εμμέσων παρατηρήσεων), με τις ίδιες ελάχιστες εξωτερικές δεσμεύσεις (μία κορυφή σταθερή) και τις ίδιες αρχικές συνθήκες. Ως σταθερή κορυφή, σύμφωνα και με γεωλογικές πληροφορίες, επιλέχθηκε η χωροσταθμική αφετηρία R5 (Η R5 = +26.090m), η οποία βρίσκεται ανάντη του ρήγματος στο ανατολικό άκρο του δικτύου. Από τις συνορθώσεις των παρατηρήσεων προέκυψαν οι εκτιμήσεις των υψομέτρων των κορυφών του δικτύου και οι αβεβαιότητές τους για κάθε χρονική σειρά μέτρησης. Μετά τις ανεξάρτητες επιλύσεις των δικτύων έγινε για κάθε σειρά μέτρησης ολικός έλεγχος ποιότητας (test X 2 ) και σάρωση δεδομένων για τον εντοπισμό πιθανών συστηματικών ή και χονδροειδών σφαλμάτων τα οποία δεν είχαν ανιχνευθεί πριν τη συνόρθωση των παρατηρήσεων. Η ισχύς της μηδενικής υπόθεσης επαληθεύθηκε για τις επιλύσεις όλων των χρονικών σειρών μέτρησης. 5. ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΚΑΘΙΖΗΣΕΩΝ Για κάθε κορυφή του δικτύου υπολογίσθηκαν, οι μεταβολές ˆ + δη ν ν των υψομέτρων του για όλα τα διαδοχικά ζεύγη χρονικών σειρών μέτρησης καθώς και οι αντίστοιχες αβεβαιότητές τουςσ, από τις σχέσεις: δηˆ ν ν+ ν+ ν δηˆ, = Ηˆ Ηˆ (2α) 2 2 σδ Η ˆ = ± σ ν + σ ν+ Ηˆ Ηˆ (2β) όπου: ν Ηˆ, ν+ Ηˆ είναι το συνορθωμένο υψόμετρο της κορυφής του δικτύου την (ν ) και ( ν + ) χρονική σειρά μέτρησης αντίστοιχα, ενώ: σ ν Η σ ν+ Ηˆ είναι οι αντίστοιχες αβεβαιότητες των υψομέτρων όπως υπολογίσθηκαν από τις ανεξάρτητες συνορθώσεις. Οι μετακινήσεις ελέγχθηκαν ως προς τη στατιστική σημαντικότητά τους για επίπεδο εμπιστοσύνης 95%, μέσω του μονοδιάστατου ελέγχου : ˆ ν, ν+ δη z( α) σδηˆ (3) όπου: z ( α) είναι η οριακή τιμή της τυποποιημένης κανονικής κατανομής, η οποία για αξιοπιστία 95%, δηλαδή α = 0. 05 είναι z α =.. ( ) 96 Οι μετακινήσεις των κορυφών του δικτύου που προσδιορίσθηκαν κατά το χρονικό διάστημα 990 2005 έχουν μεγέθη που κυμαίνονται από 2mm έως και 76mm. Στα Σχήματα 2 και 3 παρουσιάζεται, ενδεικτικά, η μεταβολή των υψομέτρων δύο κορυφών του δικτύου για το συνολικό διάστημα παρακολούθησης της περιοχής. Στα Σχήματα 4 και 5 παρουσιάζονται δυο τομές εγκάρσια στο ρήγμα στις οποίες εμφανίζονται διαχρονικά οι μεταβολές των υψομέτρων ανάντη και κατάντη της εδαφικής ρωγμής. 6. ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ Με τη διαπίστωση των χρονικώς εξελισσόμενων καθιζήσεων εκατέρωθεν της εδαφικής διάρρηξης, εκτιμήθηκε ότι η διάρρηξη αποτελεί επιφανειακή εκδήλωση της σχετικής τεκτονικής μετακίνησης σημαντικού γεωλογικού ρήγματος στο υπόβαθρο της 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 3/5-2/6/2006 4

περιοχής, κάτω από τα επιφανειακά αλλούβια, το οποίο ενεργοποιήθηκε κατά τον σεισμό της -9-989. Για τη διερεύνηση του φαινομένου, εκτελέσθηκε στην περιοχή πρόγραμμα γεωτεχνικών ερευνών (ΥΠΕΧΩΔΕ/ΚΕΔΕ, 990) με τη διάνοιξη έξι δειγματοληπτικών γεωτρήσεων βάθους 65 330 μέτρων προκειμένου να διαπιστωθεί το πάχος των αλλουβίων και η διακύμανση του βάθους του υποβάθρου εκατέρων της διάρρηξης, γεγονός που θα αποτελούσε ένδειξη επέκτασης κάποιου ενεργού ρήγματος κάτω από τα αλλούβια της περιοχής. Οι γεωτρήσεις διανοίχθηκαν κατά μήκος της οδού Αργυροκάστρου, επί μήκους 300 μέτρων περίπου κάθετα στη διεύθυνση της διάρρηξης. Σε όλες τις γεωτρήσεις συναντήθηκε κατ αρχήν η ανώτερη σειρά των αλλουβίων που αποτελούνται από εναλλαγές αμμωδών αργίλων με χάλικες χαμηλής πλαστικότητας (κατηγοριών CL, ML, SC, SM) και μέσης συνεκτικότητας έως στιφρών με ενστρώσεις αργιλωδών αμμοχαλίκων με κροκάλες. Κάτω από την ανώτερη σειρά των αλλουβίων συναντήθηκε το υπόβαθρο της περιοχής που συνίσταται από τεφρο-κυανές αργιλικές μάργες πλειοκαινικής ηλικίας και μεγάλου πάχους (της τάξεως των 250 μέτρων). Σε ορισμένες από τις γεωτρήσεις, στη βάση της αλλουβιακής σειράς, στη διεπιφάνεια με το μαργαϊκό υπόβαθρο, συναντήθηκε ζώνη μετρίως έως καλά συγκολλημένων κροκαλοπαγών πάχους 9-5 μέτρων. Είναι αξιοσημείωτο ότι το πάχος των αλλουβίων εκατέρωθεν της εδαφικής διάρρηξης διαφέρει σημαντικά. Συγκεκριμένα, στη γεώτρηση Γ6 που βρίσκεται νοτίως της διάρρηξης (σε απόσταση περί τα 00μ) το μαργαϊκό υπόβαθρο συναντήθηκε σε βάθος 96μ, ενώ στις γεωτρήσεις Γ, Γ2, Γ3, Γ4 και Γ5 που βρίσκονται βορείως της διάρρηξης (σε αποστάσεις 5-200 μέτρων) το υπόβαθρο συναντήθηκε σε βάθος 55μ, 49μ, 58μ, 48μ και 64μ αντιστοίχως. Η σημαντική διαφορά του πάχους των αλλουβίων εκατέρωθεν της εδαφικής διάρρηξης αποτελεί σαφή ένδειξη ότι η επιφανειακή διάρρηξη αποτελεί επιφανειακή εκδήλωση της σχετικής τεκτονικής μετακίνησης σημαντικού γεωλογικού ρήγματος στο υπόβαθρο της περιοχής, κάτω από τα επιφανειακά αλλούβια, με μετάπτωση της τάξεως των 40-50 μέτρων, το οποίο ενεργοποιήθηκε κατά τον σεισμό της -9-989 και προκάλεσε τις σημαντικές καθιζήσεις και μετακινήσεις κτισμάτων που παρατηρήθηκαν σε μια ζώνη εύρους 500 μέτρων περίπου, νοτίως του ρήγματος και κυρίως στο ανατολικό του τμήμα (περιοχή Αγίας Τριάδας). 7. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ - ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ Η εργασία διερευνά τον χαρακτήρα και την χρονική εξέλιξη των επιφανειακών καθιζήσεων που προκλήθηκαν μετά τον σεισμό της -9-989, στην περιοχή του ρήγματος της Αγίας Τριάδας Πατρών (Χάρτης ). Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν γεωτεχνικές έρευνες (το 990) και γεωδαιτικές μετρήσεις των καθιζήσεων της επιφάνειας του εδάφους στο διαχρονικό δίκτυο κατακόρυφου ελέγχου το οποίο εγκαταστάθηκε το 990 και λειτουργεί μέχρι πρόσφατα (2005). Από τις γεωτρήσεις προέκυψε ότι το υπόβαθρο (τεφρο-κυανές αργιλικές μάργες πλειοκαινικής ηλικίας) βρίσκεται σε βάθος 50-65 μέτρων νοτίως της διάρρηξης και 00 περίπου μέτρων βορείως της διάρρηξης. Η σημαντική διαφορά πάχους των αλλουβίων εκατέρωθεν της διάρρηξης αποτελεί σαφή ένδειξη ότι η διάρρηξη αποτελεί επιφανειακή εκδήλωση της σχετικής τεκτονικής μετακίνησης σημαντικού γεωλογικού ρήγματος στο υπόβαθρο της περιοχής, το οποίο ενεργοποιήθηκε κατά τον σεισμό της -9-989. Τα στοιχεία των μετρηθεισών καθιζήσεων κατά την τελευταία 5-ετία αξιολογούνται σε συνδυασμό με τις γεωτεχνικές συνθήκες που αναφέρθηκαν παραπάνω και τις παρατηρήσεις των βλαβών των παρακείμενων οικοδομών κατά τον σεισμό της -9-89. Από τη σύγκριση των υψομέτρων των κορυφών του διαχρονικού δικτύου κατακόρυφου ελέγχου διαπιστώνεται ότι καθιζήσεις ανιχνεύονται σε όλη την περιοχή μελέτης καθ όλο το διάστημα παρακολούθησης (990 2005), με βαθμιαία μειούμενο ρυθμό. Καθιζήσεις σημαντικού μεγέθους (έως 40mm) παρατηρήθηκαν και κατά τις δύο τελευταίες μετρήσεις των στοιχείων του δικτύου (στο χρονικό διάστημα 996 2005), όπως φαίνεται στα Σχήματα και 2. Το Σχήμα 3 παρουσιάζει τα προφίλ της χρονικής εξέλιξης των καθιζήσεων σε δύο διατομές ( και 2, βλέπε και Χάρτη ) που διασχίζουν το ρήγμα. Οι μεγαλύτερες καθιζήσεις παρατηρούνται σε μια ζώνη εύρους 500 μέτρων περίπου, νοτίως του ρήγματος και παράλληλη με αυτό, και κυμαίνονται από 40 έως και 70mm στα 5 έτη συνολικής παρακολούθησης. Σημειώνεται ότι οι μεγαλύτερες μετακινήσεις κτισμάτων (άνοιγμα ρωγμών σε μεσοτοιχίες, στροφές κλπ) κατά 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 3/5-2/6/2006 5

τον σεισμό συνέβησαν επίσης στην ζώνη αυτή. Αντιθέτως, η περιοχή βορείως του ρήγματος εμφανίζει καθιζήσεις πολύ μικρότερου μεγέθους (έως και 30mm) και πρακτικώς μηδενικές οριζόντιες μετακινήσεις. Ιδιαιτέρως, το βορειοανατολικό τμήμα της περιοχής μελέτης εμφανίζει σχετική σταθερότητα, δεδομένου ότι οι καθιζήσεις που ανιχνεύθηκαν στο συνολικό διάστημα παρακολούθησης είναι της τάξης των μερικών χιλιοστών. Τέλος, η περιοχή νοτίως του ρήγματος, πέραν της ζώνης εύρους 500 μέτρων που μετακινήθηκε έντονα, παρουσιάζει σχετικά μικρές καθιζήσεις με μεγέθη από 20 μέχρι και 60 mm κυρίως στο δυτικότερο τμήμα της περιοχής μελέτης το οποίο είναι και το πλησιέστερο προς την παραλία. Από τα μεγέθη των καθιζήσεων (20 έως και 60 mm) στο νοτιότερο τμήμα της περιοχής, κατάντη του ρήγματος, γίνεται φανερό ότι δεν έχει οριοθετηθεί η έκταση της εξέλιξης του φαινομένου. Το προφίλ των καθιζήσεων που φαίνεται στο Σχήμα 3 οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η τεκτονική μετακίνηση εκδηλώθηκε κυρίως ως καθίζηση κατά μήκος δύο περίπου παράλληλων ρηγμάτων (σε απόσταση μεταξύ τους της τάξεως των 500 μέτρων) τα οποία δημιουργούν τρία τεκτονικά τεμάχη. Το βόρειο τέμαχος μετακινήθηκε ελάχιστα, ενώ το νότιο τέμαχος μετακινήθηκε κυρίως οριζοντίως με κατεύθυνση προς νότο. Με την εφελκυστική αυτή μετακίνηση, το κεντρικό τέμαχος (εύρους 500 μέτρων περίπου) βυθίσθηκε προκαλώντας τις επιφανειακές καθιζήσεις ταφροειδούς σχήματος. Η οριζόντια (προς νότον) μετακίνηση του νότιου τεμάχους επιβεβαιώνεται και από παρατηρήσεις των σχετικών μετακινήσεων των οικοδομών κατά τον σεισμό, με ανοίγματα μεσοτοιχιών εύρους λίγων δεκάδων εκατοστών σε κάποιες περιπτώσεις. Από τα μεγέθη των καθιζήσεων που ανιχνεύθηκαν στο χρονικό διάστημα μεταξύ των δύο τελευταίων μετρήσεων των στοιχείων του διαχρονικού δικτύου κατακόρυφου ελέγχου (996 2005) συμπεραίνεται ότι το φαινόμενο των καθιζήσεων στην περιοχή του ρήγματος της Αγίας Τριάδας συνεχίζει να εξελίσσεται. Κρίνεται επομένως αναγκαία η συνέχιση της παρακολούθησης της συμπεριφοράς του εδάφους. Απαραίτητο είναι επίσης να οριοθετηθεί η έκταση της περιοχής μέσα στην οποία εξελίσσονται οι καθιζήσεις, με επέκταση του διαχρονικού δικτύου κατακόρυφου ελέγχου προς νότο, αλλά και προς βορρά, ανάντη του ρήγματος, ώστε να παρακολουθηθεί η συμπεριφορά του εδάφους παράλληλα με την παραλία. Τέλος είναι σκόπιμο να συνδεθεί το δίκτυο με τον παλιρροιογράφο της Υδρογραφικής Υπηρεσίας του Πολεμικού Ναυτικού, που είναι εγκαταστημένος στο λιμάνι της Πάτρας, προκειμένου να προσδιορίζονται οι καθιζήσεις ως προς την μέση στάθμη της θάλασσας αλλά και για να συσχετισθούν οι μεταβολές της τελευταίας, όπως προκύπτουν από τις καταγραφές του παλιρροιογράφου, με τις καθιζήσεις στην περιοχή. 8. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Balodimos, D. Georgopoulos, G. Telioni, E. (994) Kinematic Adjustments of a Levelling Control Networ, Survey Review vol. 32, pp 405-44. Μπαλοδήμος, Δ. Σταθάς, Δ. Γεωργόπουλος, Γ. Πουρναράς, Δ. Τελειώνη, Ε. Μπίθας, Α. (990, 992, 993, 996) Τεχνικές Εκθέσεις Ερευνητικών Προγραμμάτων Δ. Πατρέων, ΥΠΕΧΩΔΕ και ΟΑΣΠ. Μπαλοδήμος, Δ. Σταθάς, Δ. Γεωργόπουλος, Γ. Πουρναράς, Δ. Τελειώνη, Ε. Μπίθας, Α. (995) «Προσδιορισμός Μικρομετακινήσεων στην Περιοχή του Ρήγματος Αγίας Τριάδας Πατρών», Τεχνικά Χρονικά Επιστ. Έκδ. ΤΕΕ τευχ. -3. Stathas, D. Georgopoulos, G. Pournaras, D. (99) Setting up a Levelling Networ for the Detection of Reliable Subsidences, St International Symposium Stuttgart Germany Applications of Geodesy to Engineering, proc. vol. 08, pp 66-74. Τελειώνη, Ε. (2003) «Διερεύνηση εξέλιξης εδαφικών καθιζήσεων με κινηματικά μοντέλα», Διδακτορική Διατριβή που υποβλήθηκε στη Σχολή Αγρονόμων Τοπογράφων Μηχανικών Ε.Μ.Π., Αθήνα. ΥΠΕΧΩΔΕ/ΚΕΔΕ (990) Γεωτεχνική Έρευνα περιοχής Αγ. Τριάδας Πατρών και πολυκατοικιών οδού Αργυροκάστρου» Αθήνα, Φεβρουάριος 990. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 3/5-2/6/2006 6

Χάρτης. Περιοχή μελέτης. Φαίνεται το ίχνος του ρήγματος, οι θέσεις των χωροσταθμικών αφετηριών R2 και R25 και οι θέσεις των διατομών ελέγχου (ΔΙΑΤ. & 2). Chart. Area of interest. The figure shows the trace of the fault, the measuring points R2 and R25 and the control sections & 2. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 3/5-2/6/2006 7

Σχήμα. Διάγραμμα μεταβολής υψομέτρου Χωροσταθμικής Αφετηρίας R2. Figure. Variation of the elevation at measuring point R2. Σχήμα 2. Διάγραμμα μεταβολής υψομέτρου Χωροσταθμικής Αφετηρίας R25. Figure 2. Variation of the elevation at measuring point R25. Σχήμα 3. Διατομές καθιζήσεων εγκάρσια στο ίχνος του ρήγματος (ΔΙΑΤ. & 2). Figure 3. Settlement curves across the fault zone (sections & 2) 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 3/5-2/6/2006 8