Ευστάθεια υψηλών πρανών πάνω στο Φλύσχη: Η περίπτωση του αριστερού (νοτίου) αντερείσματος του φράγματος του Μόρνου

• Κύριος συγγραφέας: Μπλάνα, Μαρία
• Άλλοι συγγραφείς: Σαμπατακάκης, Νικόλαος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2014
• Θέματα: Φράγματα; Βραχομηχανική; Μόρνος; Dams; Rock mechanics; 627.81

Η παρούσα Διατριβή Διπλώματος Ειδίκευσης πραγματεύεται την ανάλυση της ευστάθειας του αριστερού (νότιου) αντερείσματος του φράγματος του Μόρνου. Σκοπός της εργασίας η οποία πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια Ερευνητικού Προγράμματος του Εργαστηρίου Τεχνικής Γεωλογίας, είναι η εκτίμηση της ευστάθειας των ανώτερων στρωμάτων του Φλύσχη (Ψαμμιτική φάση του Φλύσχη) στα οποία στηρίζεται η κατασκευή του φράγματος. Η ιδιάζουσα σημασία του φράγματος, σε συνδυασμό με την ιδιαιτερότητα που παρουσιάζει ο φλύσχης, καθιστούν την προσπάθεια αυτή μελέτης του αριστερού αντερείσματος υψίστης σημασίας. Κατά τη χρονική περίοδο 2011 - 2013 πραγματοποιήθηκε στην περιοχή του φράγματος, λεπτομερής έρευνα η οποία περιελάμβανε τη μελέτη τεκτονικών διαγραμμάτων για τον υπολογισμό της ευστάθειας του πρανούς. Για τον λόγο αυτό, κρίθηκε απαραίτητη η διερεύνηση των τεχικογεωλογικών ενοτήτων από τις οποίες καλύπτεται η υπό μελέτη περιοχή, καθώς και εκτίμηση των φυσικών και µηχανικών χαρακτηριστικών των γεωλογικών σχηµατισµών οι οποίοι χαρτογραφήθηκαν. Οι εργασίες αυτές έχουν αποτέλεσμα την εκτίμηση του είδους της αστοχίας καθώς και του προσδιορισμού του συντελεστή ασφάλειας της περιοχής ενδιαφέροντος. Πιο αναλυτικά στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2, γίνεται μία εισαγωγή στην γενικότερη κατηγορία τεχνικών έργων την οποία αποτελούν τα φράγματα, καθώς και τους σκοπούς που αυτά εξυπηρετούν. Επιπλέον, γίνεται αναφορά στα συνοδά τεχνικά έργα που είναι αναγκαία στην κατασκευή των επιβλητικών αυτών κατασκευών όπως επίσης και την ενόργανη παρακολούθηση η οποία συνοδεύει όλα τα μεγάλα τεχνικά έργα. Το ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3, βασίζεται στην συγκέντρωση και αξιολόγηση των υπαρχόντων στοιχείων για την ευρύτερη περιοχή του αριστερού του φράγματος. Επιπλέον διερευνώνται οι γεωλογικές συνθήκες και γίνεται περιγραφή των γεωλογικών σχηµατισµών που δοµούν την περιοχή. Ακόμη γίνεται αναφορά στο γενικότερο τεκτονικό πλαίσιο µε αναφορά στις τεκτονικές δοµές και τη σεισµικότητα της ευρύτερης περιοχής. Τέλος γίνεται αναφορά στο υδρογεωλογικό καθεστώς µε βάση τη δοµή και τη φυσική κατάσταση των σχηµατισµών, περιγραφή του κύριου υδρογραφικού δικτύου του Μόρνου και καταγραφή των υδρομετεωρολογικών στοιχείων, για τα οποία παρατίθενται και ερµηνεύονται δεδομένα που αφορούν τη βροχόπτωση και τη θερμοκρασία. Στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4, γίνεται αποτίμηση των φυσικών και δυναμικών παραμέτρων, καθώς και των παραμέτρων αντοχής του βραχώδους υλικού, της ψαμμιτικής φάσης του φλύσχη, του αριστερού αντερείσματος. Η πραγματοποίηση των εργαστηριακών δοκιμών, συνέβαλλε καταλυτικά στη μελέτη της ευστάθειας. Στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5, πραγματοποιήθηκε εξέταση όλων εκείνων των παραγόντων που είναι δυνατόν να επηρεάσουν την συμπεριφορά του πετρώματος σαν συνόλου (βραχόµαζα). Βασική δηλαδή είναι τόσο η µελέτη του βαθµού αποσάθρωσης, όσο και του προσανατολισµού και των υλικών πλήρωσης των ασυνεχειών του πετρώµατος (διακλάσεις, στρώσεις, σχιστότητα), που τελικά είναι δυνατόν να µεταβάλλουν εντελώς την τεχνική συµπεριφορά της βραχοµάζας του. Για την αποτύπωση των τεκτονικών διαγραμμάτων έγινε χρήση του προγράμματος Dips της εταιρίας Rocscience, από το οποίο προέκυψαν και τα είδη αστοχίας που αναμένονται για το πρανές. Επιπλέον χρησιµοποιήθηκαν τα τρία πιο διαδεδοµένα συστήµατα ταξινόµησης, το γεωµηχανικό σύστηµα ταξινόµησης RMR (Bieniawski 1973), το σύστημα ταξινόμησης SMR (ROMANA 1985) και ο γεωλογικός δείκτης αντοχής - GSI (Hoek και Brown 1980). Τα συστήματα αυτά ταξινόμησης αποτελούν ισχυρή βοήθεια στον υπολογισμό του συντελεστή ασφαλείας για το έργου. Τέλος στο κεφάλαιο αυτό γίνεται περιγραφή των τεχνικογεωλογικών χαρακτηριστικών των σχηµατισµών της περιοχής έρευνας µε βάση κυρίως τη σύσταση, τη δοµή και τη γενικότερη φυσική τους κατάσταση και συµπεριφορά µέσω του τεχνικογεωλογικού χάρτη κλίµακας 1:10000 που κατασκευάστηκε μέσω του προγράμματος ArcMap. Στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 γίνεται ανάλυση του είδους της ολίσθησης που αναμένεται να δημιουργηθεί στο εν λόγω πρανές. Η ευστάθεια των πρανών, είναι μια κατάσταση της βραχομάζας η οποία εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Τέτοιοι παράγοντες ορίσθηκαν στα κεφ. 4 και 5. Ο μηχανισμός μετακίνησης του πρανούς προϋποθέτει διατμητική παραμόρφωση και μετατόπιση του μέσω της θραύσης του υλικού κατά μήκος μιας ή περισσότερων επιφανειών. Η μετακινούμενη μάζα είναι δυνατόν να κινηθεί πάνω στην επιφάνεια ολίσθησης είτε παραμένοντας ενιαία είτε διαχωρισμένη σε μικρότερες ανεξάρτητες μετακινούμενες μάζες. Οι τύποι αστοχίας που μελετήθηκαν στην εργασία αυτή είναι η περίπτωση ολικής αστοχίας του πρανούς, καθώς και οι δυνητικές περιπτώσεις επίπεδης και σφηνοειδούς ολίσθησης. Για τους παραπάνω τύπους αστοχίας έγινε χρήση των προγραμμάτων Rocplane και Swedge της εταιρίας Rocsciense καθώς και του προγράμματος Rocksta. Στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7, γίνεται η τελική σύνθεση όλων των συμπερασμάτων που προέκυψαν από την τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση, τη γεωτεχνική έρευνα, τις επιτόπου παρατηρήσεις και την ανάλυση ευστάθειας με σκοπό τον υπολογισμό του συντελεστή ασφαλείας του αντερείσματος. Τέλος, στα Παραρτήµατα που συνοδεύουν την παρούσα διατριβή παρατίθενται τα έντυπα εργαστηριακών δοκιµών, τα αποτελέσµατα αναλύσεων ευστάθειας του πρανούς, ο τεχνικογεωλογικός χάρτης της περιοχής έρευνας καθώς και οι χάρτες από το ΑrcMap και φωτογραφίες του αντερείσματος για κάθε τεκτονικό διάγραμμα οι οποίες λήφθηκαν από την επί τόπου παρατήρηση.