ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ 2o Μάθημα Γεωερευνητικό πρόγραμμα Διδάσκοντες: Β. Χρηστάρας Καθηγητής Β. Μαρίνος, Λέκτορας Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας και Υδρογεωλογίας ΑΠΘ
ΈΡΕΥΝΑ ΕΔΆΦΟΥΣ ΚΑΙ ΥΠΕΔΆΦΟΥΣ ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ Το γεω-ερευνητικό πρόγραμμα διερευνά και εκτιμά τις συνθήκες του εδάφους πριν ξεκινήσει ο τελικός σχεδιασμός και κατασκευή ενός τεχνικού έργου. Οι στόχοι ενός γεω-ερευνητικού προγράμματος ποικίλουν ανάλογα με το μέγεθος και τη φύση του υπό μελέτη κατασκευή τεχνικού έργου αλλά συνήθως περιλαμβάνουν ένα από τα παρακάτω. • Καταλληλότητα της θέσης για το προτεινόμενο έργο • Επιτόπου συνθήκες και ιδιότητες εδάφους • Πιθανά προβλήματα στο έδαφος ή/και αστάθειες
ΈΡΕΥΝΑ ΕΔΆΦΟΥΣ ΚΑΙ ΥΠΕΔΆΦΟΥΣ ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ O Σχεδιασμός του προγράμματος είναι προσανατολισμένος να συλλέξει δεδομένα για:
• Εδαφικές συνθήκες (σύσταση, πάχος διάφορων στρώσεων, γεωμετρία, ετερογένεια), εργαστηριακές και επιτόπου δοκιμές (δοκιμές εδαφομηχανικής) • Βραχώδες υπόβαθρο, όπου το βάθος είναι σημαντικό για εκσκαφές και θεμελιώσεις • Συνθήκες βράχου-βραχόμαζας (λιθολογία, γεωμετρία, δομή, ετερογένεια, παρουσία αργιλικών υλικών στη μάζα τους κ.α.), εργαστηριακές και επιτόπου δοκιμές (δοκιμές βραχομηχανικής)
ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ ΒΑΣΙΚΑ ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ
1. Τι γνωρίζουμε; 1. Τι δεν γνωρίζουμε; 1. Τι χρειάζεται να γνωρίζουμε;
ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ
ΣΤΆΔΙΑ ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΎ ΠΡΟΓΡΆΜΜΑΤΟΣ I. • • • II. •
Αρχικό στάδιο Εργασία γραφείου διαθέσιμων στοιχείων Επιτόπου επίσκεψη και παρατήρηση Προκαταρκτική έκθεση και σχεδιασμός εργασιών υπαίθρου Κύριο στάδιο Εργασία υπαίθρου • • • • • •
Γεωλογική χαρτογράφηση Γεωτρήσεις, σκάματα παρατήρησης Επιτόπου δοκιμές Γεωφυσική διασκόπηση Ταξινομήσεις βραχόμαζας Μετρήσεις τεκτονικών στοιχείων
• Εργαστηριακές δοκιμές • Τελική έκθεση III.Στάδιο επισκόπησης • Γεωμηχανική παρακολούθηση κατά την κατασκευή
ΣΤΆΔΙΑ ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΎ ΠΡΟΓΡΆΜΜΑΤΟΣ Προσοχή: Η όποια τάση υπάρχει με το πρόγραμμα να ξεκινάει και να βασίζεται σε γεωτρήσεις μπορεί να είναι ανεπαρκής και αντιοικονομική. Ανεπαρκής διότι πολύ συχνά για την αξιολόγησή τους χρειάζεται γνώση του γεωλογικού μοντέλου της στενής περιοχής όπως προκύπτει απ΄ό τις εργασίες υπαίθρου. Αντιοικονομική διότι οι γεωτρήσεις μπορεί να προσφέρουν δεδομένα που θα μπορούσαν να είχαν βρεθεί από πιο οικονομικές μεθόδους (π.χ. Εργασίες γραφείου).
ΓΕΩ-ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ
ΓΕΩ-ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ ΚΟΣΤΟΣ
Κόστος-Όφελος στον Γεωτεχνικό Σχεδιασμό από
ένα γεωερευνητικό πρόγραμμα
Όφελος
Εργαστηριακές δοκιμές Χαρτογράφηση/Επ. Δοκιμές/Ταξινομήσεις,/ΤΔ Δειγματοληπτικές Γεωτρήσεις 1η Γεωλογική αναγνώριση, εκτίμηση προβλημάτων Εργασίες γραφείου-βιβλιογραφική αναζήτηση Κόστος
ΓΕΩ-ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ ΚΟΣΤΟΣ
Το μέγεθος και το κόστος ενός γεωερευνητικού προγράμματος ποικίλει εξαιρετικά ανάλογα με το είδους του έργου, και τη πολυπλοκότητα των τοπικών γεωλογικών συνθηκών. • Εκδηλώνεται ως ποσοστό που συνολικού κόστους του έργου (π.χ. Για τα φράγματα 1-3%, Οδοποιία 0.2-1.5%, κτίρια 0.050.2%) • Η λογική κάθε γεωερευνητικού προγράμματος πρέπει να είναι τέτοια ώστε να συνεχίζεται μέχρι οι εδαφικές συνθήκες να είναι γνωστές και κατανοητές τόσο ώστε τα έργα πολ. Μηχανικού να εξελιχθούν με ασφάλεια. • Αυτή η λογική πρέπει να ακολουθείται πάντα, ανεξάρτητα του κόστους: • Μπορεί με το διπλασιασμό του γεω-ερευνητικού προγράμματος να προστίθεται 1% στο συνολικό κόστος αλλά σε περίπτωση πτωχής γεω-έρευνας, πιθανές απρόοπτες γεωλογικές συνθήκες (συμβαίνουν συχνά) αυξάνουν το συνολικό κόστος κατά 10% ή περισσότερο.
ΓΕΩ-ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ ΚΟΣΤΟΣ
Πρόσφατα στατιστικά από έργα στην Βρετανία (από Waltham 2002) • Το 1/3 των έργων καθυστερούν λόγω των γεωλογικών συνθηκών • Οι απρόβλεπτες γεωλογικές συνθήκες είναι η κύρια αιτία για νομικές διεκδικήσεις. • Μισές από τις υπερ-κοστολογήσεις των έργων οδοποιίας οφείλονται σε ατελές γεω-ερευνητικό πρόγραμμα ή σε πτωχή αξιολόγηση των αποτελεσμάτων.
Πρέπει να πληρώνετε για γεωερευνητικό πρόγραμμα είτε έχετε είτε όχι.
ΈΡΕΥΝΑ ΕΔΆΦΟΥΣ ΚΑΙ ΥΠΕΔΆΦΟΥΣ ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ Βασικά Εργαλεία – Μέθοδοι γεω-έρευνας A. Εργασία Γραφείου (Desk Study) B. Εργασίες υπαίθρου (Site investigation) i. Γεωλογική Χαρτογράφηση (Geological Mapping) ii. Μετρήσεις τεκτονικών στοιχείων – Τεκτονικά Διαγράμματα (ΤΔ) iii. Ταξινομήσεις βραχόμαζας κατά GSI – RMR – Q (Rock mass classifications) C. Γεωτρήσεις (Borehole Logging) i. Περιγραφές-κατατάξεις ii. Επιτόπου δοκιμές (αντοχής / περατότητας)(in situ Testing) iii. Εργαστηριακές δοκιμές (Laboratory testing) D. Γεωφυσικές διασκοπήσεις (Geophysical Techniques) E. Γεωτεχνική παρακολούθηση (Geotechnical Monitoring)
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Α. ΕΡΓΑΣΊΕΣ ΓΡΑΦΕΊΟΥ Εργασίες Γραφείου (Desk Study) 1. Συλλογή και εξέταση παλαιότερων – υφιστάμενων τοπογραφικών, γεωλογικών και υδρογεωλογικών χαρτών 2. Συλλογή και επεξεργασία παλαιότερων μελετών ή εργασιών στην περιοχή έρευνας 3. Εξέταση αεροφωτογραφιών (διερεύνηση για ρήγματακαρστικά-κατολισθήσεις-άλλες μορφές) Το στάδιο αυτό της μελέτης είναι πολύ σημαντικό καθώς θέτει τις βάσεις για την οργάνωση του γεωερευνητικού προγράμματος αλλά και από την –νωρίς- πρόβλεψη προβληματισμών για τη περιοχή του έργου.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Α. ΕΡΓΑΣΊΕΣ ΓΡΑΦΕΊΟΥ ΑΕΡΟΦΩΤΟΓΡΑΦΊΕΣ -ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΈΣ ΕΙΚΌΝΕΣ
Πολύ χρήσιμες για εντοπισμό ρηγμάτων και σημαντικών μετατοπίσεων
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Α. ΕΡΓΑΣΊΕΣ ΓΡΑΦΕΊΟΥ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΈΣ ΕΙΚΌΝΕΣ
2001
1952
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Α. ΕΡΓΑΣΊΕΣ ΓΡΑΦΕΊΟΥ ΥΠΆΡΧΟΥΣΕΣ ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΈΣ ΑΠΟΤΥΠΏΣΕΙΣ
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Α. ΕΡΓΑΣΊΕΣ ΓΡΑΦΕΊΟΥ ΑΝΆΓΝΩΣΗ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΏΝ ΧΑΡΑΚΤΉΡΩΝ • Ερωτήσεις που αφορούν την αξιολόγηση – «διάβασμα» των γεωμορφολογικών χαρτών: – Τι σας λέει η γεωμορφολογία για την “ανάπτυξη” των Τεταρτογενών (ή γενικά των πρόσφατων εδαφών) στο ανάγλυφο; – Που και γιατί αναμένεται ομοιόμορφο ανάγλυφο σε σημαντική κλίμακα; – Τι μορφές αναμένεται να βρείτε στην πλευρά μιας κοιλάδας; – Τι μορφές αναμένεται να βρείτε στο κατώτατο σημείο μιας κοιλάδας; – Τι σας λέει η παρουσία βαλτών και πηγών;
Α. ΕΡΓΑΣΊΑ ΓΡΑΦΕΊΟΥ: ΠΩΣ ΑΝΑΓΝΩΡΊΖΟΥΜΕ ΠΑΛΙΈΣ ΚΑΤΟΛΙΣΘΉΣΕΙΣ;
Η ΠΟΛΎ ΚΑΛΉ ΑΝΆΓΝΩΣΗ ΤΩΝ ΥΠΑΡΧΌΝΤΩΝ ΧΑΡΤΏΝ ΜΠΟΡΕΊ ΝΑ ΜΑΣ ΚΑΤΕΥΘΎΝΕΙ
Τοξοειδής ασυνέχειες (ρήξεις) του πρανούς ή φρύδια που υποδηλώνουν την κεφαλή παλιάς τυπικής κατολίσθησης (περιστροφικές). Αιφνίδιες απότομες αλλαγές της κλίσης του εδάφους, επίπεδες επιφάνειες πάνω στις πλαγιές (αντικρυστές ισοϋψείς). Πηγές, συγκεντρώσεις νερού (μικρές λίμνες) πάνω στις πλαγιές. «Γλώσσες» (εξάρσεις ανάγλυφου) με ανώμαλες μικρολοφώδεις επιφάνειες πάνω στις πλαγιές.
Αναγνώριση πιθανών κατολισθήσεων από τον χάρτη Αιφνίδιες απότομες αλλαγές της κλίσης του εδάφους, επίπεδες επιφάνειες πάνω στις πλαγιές (αντικρυστές ισοϋψείς).
200 190
180 170 160 150 Πριν την κατολίσθηση
Αρχική επιφάνεια
Μετά την κατολίσθηση
Σε χάρτη
Σε τομή
Α. ΕΡΓΑΣΊΑ ΓΡΑΦΕΊΟΥ:
ΠΩΣ ΑΝΑΓΝΩΡΊΖΟΥΜΕ ΚΑΡΣΤΙΚΆ ΑΠΌ ΑΝΆΓΝΩΣΗ ΤΩΝ ΧΑΡΤΏΝ; Ανώμαλη και συχνά στρογγυλεμένη τοπογραφία
Πολυάριθμες καταβόθρες, δολίνες ή πόλγες (κλειστά βυθίσματα). Απουσία κανονικού δικτύου επιφανειακής αποστραγγίσεως. Ρέματα είναι δυνατό να μη συνδέονται με τον κύριο υδρολογικό συλλέκτη (ποταμό), αλλά να καταλήγουν σε κλειστές λεκάνες. Στρογγυλευμμένοι λόφοι (υπόλοιπα διάβρωσης ανάμεσα σε δολίνες). Παρουσία μεγάλων πηγών στα πιο χαμηλά υψόμετρα.
Καρστική κοιλάδα
Πηγές
Δολίνες
Βαθιά ρέματα
Ρέματα που εξαφανίζονται
Σπηλιές
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ
Β1. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ Η χαρτογράφηση πραγματοποιείται σε κλίμακα που
ορίζεται από την ανάγκη της λεπτομέρειας για το τεχνικό έργο: Φάση μελέτης (π.χ. Προμελέτη ή Οριστική) Τύπος τεχνικού έργου (π.χ. στόμιο σήραγγας)
Η γεωλογική χαρτογράφηση γίνεται επί τοπογραφικού
χάρτη που έχει κατασκευαστεί για την συγκεκριμένη μελέτη ή επί υπάρχοντες τοπογραφικούς χάρτες (π.χ. της ΓΥΣ: Γεωγραφική Υπηρεσία Στρατού).
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ
Β1. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ Ο γεωλόγος μελετητής είναι σε άμεση επικοινωνία με τον
Τοπογράφο Μηχανικό ώστε να τον ενημερώνει για στοιχεία που απαιτούν ιδιαίτερη αποτύπωση (π.χ. μορφολογικά στοιχεία που μπορεί να υποδεικνύουν κατολίσθηση). Αποτυπώνονται: μικροί δρόμοι-χωματόδρομοι, οικίες-κατασκευές, μεγάλες
γραμμές της ΔΕΗ, γραμμές φυσικού αερίου κ.α. Τα παραπάνω διευκολύνουν τις εργασίες του γεωλόγου αλλά και τον προσανατολίζουν για πιο επικεντρωμένη έρευνα Τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των τεχνικών (π.χ. πρανές με αναβαθμούς)
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ
Β1. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ
1. Οι
γεωλογικοί σχηματισμοί και οι επαφές (κανονικές, τεκτονικές, ασυμφωνία): διακριτοποιούνται οι σχηματισμοί με βάση:
τους Εδώ
την λιθολογία (π.χ. περιδοτίτης)
την
τεκτονική τους κατάσταση (π.χ. κατακερματισμένος ασβεστόλιθος)
την δομή τους (π.χ. λεπτοστρωματώδης ασβεστόλιθος)
την αποσάθρωσή τους (π.χ. πλήρως αποσαθρωμένος γνεύσιος.
Τα χαρακτηριστικά πρέπει να είναι διακριτά.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ
Β1. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ
2. Προσανατολισμός (φορά κλίσης/κλίση) των βασικών
δομών των σχηματισμών. Αποτυπώνεται η γεωμετρία:
Στρώσεων – Σχιστότητας
Ρηγμάτων – εφιππεύσεων-επωθήσεων-διατμήσεων
3. Τα γεωμετρικά στοιχεία άλλων ασυνεχειών όπως οι
διακλάσεις αποτυπώνονται στα τεκτονικά διαγράμματα (Τ.Δ.) (εδώ περιλαμβάνονται και οι στρώσεις – ρήγματα) και παρουσιάζονται με τη μορφή στερεοδιαγραμμάτων Schimdt πάνω στον χάρτη.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ
Β1. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ
4. Επιφάνειες-ζώνες παλαιών κατολισθήσεων. Εδώ
σημειώνονται παλαιές κατολισθήσεις ή πιθανές ολισθήσεις όπου η κλίμακά τους επηρεάζει άμεσα το τεχνικό έργο. 5. Εμφανίσεις υδάτων, όπως πηγές ή ελώδεις εκτάσεις. Τόσο περιβαλλοντικά όσο και γεωτεχνικά η παρουσία νερού μπορεί να επηρεάσει άμεσα ή έμμεσα την περιοχή του τεχνικού έργου. 6. Σε περίπτωση που υπάρχουν καρστικά κενά (ακόμα και μικρότερες μορφές αλλά οπωσδήποτε οι μεγαλύτερες όπως οι δολίνες-πόλγες) ή άλλες σημαντικές ρωγμέςθραύσεις τούτες πρέπει να αποτυπώνονται.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ
Β1. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ
7. Οι εδαφικές αποθέσεις (π.χ. αλλούβια, κορήματα,
ερυθρές γαίες κ.α.) πρέπει να αποτυπώνονται εκεί όπου έχουν σταθερή και συνεχή εμφάνιση με ορισμένο πάχος. Συγκεκριμένα η παρουσία οργανικών (π.χ. τύρφη) θα πρέπει να τονίζεται όπου εμφανίζεται σαφώς καθώς συχνά συνιστά διακινδύνευση για το τεχνικό έργο (μεγάλη συμπιεστότητα-χαμηλές ιδιότητες). 8. Οι τεχνητές επιχώσεις (ανθρωπογενείς-μπάζα) θα πρέπει να αποτυπώνονται (έκταση, πάχος, φύση των υλικών) τόσο για περιβαλλοντικούς λόγους (πιθανή ρύπανση) αλλά και για τεχνικούς (πολύ συμπιεστά με μηδενικές αντοχές υλικά).
9.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ
Β1. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ
Υπόμνημα: Στο υπόμνημα θα πρέπει να παρουσιάζονται μόνο εκείνα τα στοιχεία που θα είναι χρήσιμα στην γεωλογική μελέτη και στον μετέπειτα γεωτεχνικό σχεδιασμό. Στοιχεία:
Λιθολογίας
Δομής
Πιθανής τεκτονικής καταπόνησης
Έντονης αποσάθρωσης
ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΑΝΤΟΧΗΣ!!!!!!!
Επίσης πρέπει να δίνεται και η ηλικία των σχηματισμών ώστε να διαπιστώνεται η ομαλή στρωματογραφική τους ακολουθία ή η τεκτονική τους σχέση. Τούτο θα βοηθήσει στην συνέχεια τον μελετητή στην θεώρηση του γεωλογικού μοντέλου της περιοχής πάνω στο οποίο θα βασιστεί για την συνέχεια της μελέτης.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ
Β1. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ
9.
Υπόμνημα: (συνέχεια)
Δηλαδή στοιχεία που διαμορφώνουν την αντοχή του γεωυλικού και θα επηρεάσουν την συμπεριφορά του στο τεχνικό έργο. Παράδειγμα: Κατακερματισμένος ασβεστόλιθος: Στην ευστάθεια ορύγματος (πρανούς) το υλικό είτε θα καταρρέει σε πολύ μικρά τεμάχη είτε θα δώσει περιστροφική ολίσθηση (τύπου εδάφους) Παράδειγμα: Λεπτοστρωματώδης ασβεστόλιθος: Στην ευστάθεια ορύγματος (πρανούς) ο μηχανισμός ολίσθησης θα είναι κυρίως επίπεδες ολισθήσεις (λεπτοί πάγκοι ασβεστολίθου) ή μικρές σφηνοειδείς (σε συνδυασμό με άλλη επιφάνεια ασυνέχειας/ρήγμα ή διάκλαση)
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ
Β1. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ
Παράδειγμα: Κατακερματισμένος ασβεστόλιθος: Στην ευστάθεια ορύγματος (πρανούς) το υλικό είτε θα καταρρέει σε πολύ μικρά τεμάχη είτε θα δώσει περιστροφική ολίσθηση (τύπου εδάφους)
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ
Β1. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ
Παράδειγμα: Λεπτοστρωματώδης ασβεστόλιθος: Στην ευστάθεια ορύγματος (πρανούς) ο μηχανισμός ολίσθησης θα είναι κυρίως επίπεδες ολισθήσεις (λεπτοί πάγκοι ασβεστολίθου) ή μικρές σφηνοειδείς (σε συνδυασμό με άλλη επιφάνεια ασυνέχειας/ρήγμα ή διάκλαση)
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ
Β1. ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ
9.
Υπόμνημα: (συνέχεια)
Σημαντικό: Το υπόμνημα θα πρέπει να είναι κατανοητό και από άλλες συνεργαζόμενες ειδικότητες (π.χ. Πολιτικό Μηχανικό) που δεν γνωρίζουν όλη την ορολογία των Γεωλόγων. Μην ξεχνάτε ότι για τον σχεδιασμό του τεχνικού έργου συγκροτούνται πολλές μελέτες που όλες συνεργάζονται: Γεωλογική – Τοπογραφική – Γεωτεχνική – Υδραυλική - Στατική μελέτη, μελέτη Οδοποιίας.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ
Β1. ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ Η από νωρίς υπαίθρια παρατήρηση σε συνδυασμό με την εργασία γραφείου μπορούν να αναγνωρίσει δύσκολες εδαφικές καταστάσεις ώστε να είναι δημιουργικός ο σχεδιασμός του υπόλοιπου προγράμματος. Πιθανές επιτόπου παρατηρήσεις: • Συσχέτιση εδαφικών χαρακτηριστικών με τον γεωλογικό χάρτη • Γεωλογικές εμφανίσεις: εξετάστε βαθιές ρεματιές, τομές δρόμων (πρανή), λατομεία για γεωλογικές λεπτομέρειες και εδαφικές τομές. • Χρήση γής: μπορεί να έχουν παραμείνει ενδείξεις για παλαιά χρήση όπως εξόρυξη, επιχωματώσεις, λατομεία, θεμέλια κτιρίων • Μορφολογικά χαρακτηριστικά εδάφους που δύναται να ερμηνευτούν: τοξοειδείς θραύσεις εδάφους, λοφώδεις εξάρσεις, επιπεδώσεις-αναβαθμοί, έλη-βάλτοι
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ
Β1. ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ
Πιθανές επιτόπου παρατηρήσεις (συνέχεια): • Απότομές αλλαγές στη κλίση της πλαγιάς (υπάρχει κάποιος λόγος): αλλαγή στον βαθμό διάβρωσης, γεωλογικό όριο (λιθολογικό, ρήγμα), παλαιές κατολισθήσεις, ανθρωπογενείς επεμβάσεις. • Λοφώδεις εξάρσεις (μάζα που έχει ολισθήσει, αποθέσεις υλικών όπως τεχνητές επιχώσεις-μπάζα) • Kαταβόθρες-κενά (καρστικά κενά-δολίνες, δημιουργία καμινάδας από κατάρρευση υπόγειας εξόρυξης) • Ολισθαίνοντα εδάφη: Παραμορφωμένο έδαφος, τοξοειδείς θραύσεις, λοφώδεις εξάρσεις-«φουσκώματα» εδάφους, παρουσία μικρών λιμνών στην πλαγιά, παραμορφωμένη βλάστηση. Παρατηρείστε μήπως υπάρχουν αστοχίεςρωγματώσεις στις υπάρχουσες κατασκευές (π.χ. Ρωγματώσεις σε κτίρια και δρόμους σε περιοχές που ολισθαίνουν) • Υπόγεια νερά: Καταβόθρες, πηγές, υγρασία, επίπεδα ρεμάτων, πιθανότητα πλημμύρας.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ Β2. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ (ΤΕΚΤΟΝΙΚΆ ΔΙΑΓΡΆΜΜΑΤΑ -ΤΔ) Εργασίες υπαίθρου (Site investigation) ii. Μετρήσεις τεκτονικών στοιχείων – Τεκτονικά Διαγράμματα (ΤΔ) • Ο στόχος είναι η ανάλυση δυνητικών ολισθήσεων σε ένα πρανές ή σήραγγα μέσω στερεοδιαγραμμάτων τύπου Schmidt. • Η μέτρηση των ασυνεχειών σε μια περιοχή που αποτελείται από βραχώδεις σχηματισμούς είναι πολύ βασική για τη γεωλογική μελέτη. Οι ασυνέχειες αυτές διαμορφώνουν συγκεκριμένα τεμάχη στον βράχο και δημιουργούν μια βραχόμαζα. Τα τεμάχη αυτά ανάλογα με την γεωμετρία (διεύθυνση και κλίση) του τεχνικού έργου δύναται να ολισθήσουν ή όχι.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ Β2. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ (ΤΕΚΤΟΝΙΚΆ ΔΙΑΓΡΆΜΜΑΤΑ -ΤΔ)
ΣΧΗΜΑΤΙΚΉ ΑΠΕΙΚΌΝΙΣΗ ΤΩΝ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΏΝ ΙΔΙΟΤΉΤΩΝ ΤΩΝ ΑΣΥΝΕΧΕΙΏΝ Υλικό πλήρωσης Ομάδα ασυνεχειών
Ομάδα ασ. Αντοχή τοιχώματος
Μέγεθος μπλοκ Τραχύτητα
Εμμονή
Συχνότητα
Άνοιγμα Διήθηση
Κλίση-Φορά κλίσης
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ Β2. ΤΕΚΤΟΝΙΚΆ ΔΙΑΓΡΆΜΜΑΤΑ -ΤΔ Εργασίες υπαίθρου (Site investigation) ii. Μετρήσεις τεκτονικών στοιχείων – Τεκτονικά Διαγράμματα (ΤΔ) • Ο αριθμός των τεκτονικών διαγραμμάτων (ΤΔ) καθορίζεται από το τεχνικό αντικείμενο του έργου και την συγκεκριμένη σύμβαση. Ο αριθμός και οι θέσεις προτείνονται από τον Γεωλόγο μελετητή και εγκρίνεται από το τμήμα μελετών του κυρίου του Έργου (της Υπηρεσίας ή Εταιρείας που ανήκει ή διαχειρίζεται το έργο) • Γενικά ο αριθμός των ΤΔ εξαρτάται από την γεωλογική και τεκτονική ιδιαιτερότητα της περιοχής του έργου αλλά και την φύση του τεχνικού. Π.χ. σε μια σήραγγα, πρέπει να γίνουν τουλάχιστον 3 ΤΔ: ένα στην είσοδο, έναν στην έξοδο και ένα στο κύριο τμήμα της σήραγγας.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ Β2. ΤΕΚΤΟΝΙΚΆ ΔΙΑΓΡΆΜΜΑΤΑ -ΤΔ Εργασίες υπαίθρου (Site investigation) ii. Μετρήσεις τεκτονικών στοιχείων – Τεκτονικά Διαγράμματα (ΤΔ) • Για την κατασκευή του τεκτονικού διαγράμματος πρέπει να πραγματοποιηθούν μετρήσεις στην ύπαιθρο. Οι μετρήσεις γίνονται με γεωλογική πυξίδα και καταγράφονται σε ειδικό φύλλο – έντυπο. • Ο αριθμός των μετρήσεων εξαρτάται από το τεχνικό έργο και τις προδιαγραφές του. Ο κανόνας είναι 60-100 μετρήσεις ανά τεχνικό διάγραμμα. • Οι ασυνέχειες που μετρώνται είναι •Στρώση – Σχιστότητα •Διακλάσεις •Ρήγματα
ii. Μετρήσεις τεκτονικών στοιχείων – Τεκτονικά Διαγράμματα (ΤΔ)
Τυποποιημένο υπόμνημα
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ Β2. ΤΕΚΤΟΝΙΚΆ ΔΙΑΓΡΆΜΜΑΤΑ -ΤΔ ii. Μετρήσεις τεκτονικών στοιχείων – Τεκτονικά Διαγράμματα (ΤΔ) • Για κάθε μέτρηση θα πρέπει να δίνονται: • Φορά κλίσης / κλίση (π.χ. 070ο/88ο) • Ο τύπος της ασυνέχειας (στρώση-Β, Σχιστότητα-S, Διάκλαση-J, Ρήγμα-F) • Η εμμονή της ασυνέχειας (συνέχεια στο χώρο): Η εμμονή είναι πολύ σημαντική διότι επηρεάζει τα μεγέθη των υπό ολίσθηση τεμαχών-μπλοκ. Π.χ. μικρή εμμονή μιας ασυνέχειας σχηματίζει μικρή σφήνα ή μικρού πάχους πλάκα, και συνεπώς η δύναμη συγκράτησης και το μήκος ενός αγκυρίου («καρφιά») θα είναι μικρότερη. • Η απόσταση των ασυνεχειών της ίδιας ομάδας (π.χ. στρώσης). Όμοια, η απόσταση επηρεάζει άμεσα το μέγεθος των τεμαχών.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ Β2. ΤΕΚΤΟΝΙΚΆ ΔΙΑΓΡΆΜΜΑΤΑ -ΤΔ ii. Μετρήσεις τεκτονικών στοιχείων – Τεκτονικά Διαγράμματα (ΤΔ) (συνέχεια…) • Για κάθε μέτρηση θα πρέπει να δίνονται: • Η τραχύτητα των ασυνεχειών. Διαμορφώνει τη διατμητική αντοχή της επιφάνειας της ασυνέχειας (κυρίως της γωνίας τριβής, φο). Αυτή εκτιμάται είτε ποιοτικά (βλέπε σχετικό πίνακα) είτε μέσω του συντελεστή JRC. • Η παρουσία υλικού πλήρωσης. Εδώ σημειώνεται: α)αν υπάρχει υλικό πλήρωσης, β)πόσο είναι το πάχος του και γ) ποια είναι η σύστασή του (π.χ. αργιλικό, ασβεστιτικό). Η παρουσία υλικού πλήρωσης κατά μήκος μιας οικογένειας ασυνεχειών επιδρά στη διατμητική αντοχή της ασυνέχειας.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ Β2. ΤΕΚΤΟΝΙΚΆ ΔΙΑΓΡΆΜΜΑΤΑ -ΤΔ ii. Τεκτονικά Διαγράμματα (ΤΔ) • Τραχύτητα των ασυνεχειών μέσω του συντελεστή JRC
Προφίλ τραχύτητας JRC (από Barton)
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ Β2. ΤΕΚΤΟΝΙΚΆ ΔΙΑΓΡΆΜΜΑΤΑ -ΤΔ ii. Μετρήσεις τεκτονικών στοιχείων – Τεκτονικά Διαγράμματα (ΤΔ) (συνέχεια…) • Για κάθε μέτρηση θα πρέπει να δίνονται: • Συγκόλληση κατά μήκος των ασυνεχειών. Θα πρέπει να σημειώνεται ενδεχόμενη συγκόλληση κατά μήκος των ασυνεχειών (π.χ. ασβεστιτικό). Ενδεχόμενη συγκόλληση αυξάνει την συνοχή c (που γενικά κατά μήκος των ασυνεχειών θεωρείται μηδενική)
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ Β2. ΤΕΚΤΟΝΙΚΆ ΔΙΑΓΡΆΜΜΑΤΑ -ΤΔ ii. Μετρήσεις τεκτονικών στοιχείων – Τεκτονικά Διαγράμματα (ΤΔ) (συνέχεια…) • Για κάθε μέτρηση θα πρέπει να δίνονται: •Παρουσία νερού. Αν υπάρχει (υγρασία, στάγδην, ροή) νερό κατά μήκος των ασυνεχειών θα πρέπει να σημειώνεται. •Σε συνθήκες μη-αποστράγγισης (το νερό δεν μπορεί να φύγει από τις ρωγμές): •δρα αρνητικά στην ευστάθεια (δύναμη που αντιτίθεται στην ευστάθεια) λόγω πίεσης. •το νερό μπορεί να απομειώνει τα χαρακτηριστικά διατμητικής αντοχής των ασυνεχειών εάν αυτά είναι αργιλοιλυώδους φύσεως.
•Σε περίπτωση καλής αποστράγγισης: • δεν αναπτύσσονται πιέσεις αλλά μπορεί να δημιουργηθούν διαβρώσεις και να παρασύρονται τα υλικά πλήρωσης των ασυνεχειών.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ Β2. ΤΕΚΤΟΝΙΚΆ ΔΙΑΓΡΆΜΜΑΤΑ -ΤΔ Εργασίες υπαίθρου (Site investigation) ii. Μετρήσεις τεκτονικών στοιχείων – Τεκτονικά Διαγράμματα (ΤΔ) (συνέχεια…) • Κατά την διαδικασία των μετρήσεων θα πρέπει να λαμβάνονται όλες οι οικογένειες ασυνεχειών και να μην προτιμώνται οι ίδιες. Το μήκος της μέτρησης μπορεί να είναι μερικών μέτρων (10-20m) αρκεί να είναι αντιπροσωπευτικό της δομής της μετρούμενης βραχόμαζας. Βεβαίως, αν υπάρχουν ήδη διαμορφωμένα τεμάχη (π.χ. σφήνες, επίπεδες ολισθήσεις, ανατροπές) από συγκεκριμένες ασυνέχειες αυτές μετρώνται, καταγράφονται και αποτελούν οδηγό επαλήθευσης για την ανάλυση στο γραφείο.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ Β. ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΕΔΙΟΥ Β3. ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΕΙΣ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ Ταξινομήσεις βραχόμαζας: • Πραγματοποιούνται ταξινομήσεις βραχόμαζας σε όλες τις δυνατές γεωλογικές εμφανίσεις (πρανή, ρεματιές) σύμφωνα με τις διεθνώς αποδεκτές μεθόδους. • Οι γεωτεχνικές ταξινομήσεις που χρησιμοποιούνται είναι: • GSI (Hoek & Marinos) • RMR (Bieniawski) • Q (Barton) Οι Γεωτεχνικές ταξινομήσεις βραχόμαζας θα παρουσιαστούν αναλυτικά στο κεφάλαιο-διάλεξη για την αντοχή της βραχόμαζας
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
• Γιατί θα πληρώσουμε για γεώτρηση: • Τι πληροφορίες αντλούμε; • Μόνο για τη στρωματογραφία; Μόνο για τη στάθμη του νερού; • Όχι βέβαια! Για να σχεδιαστεί ένα έργο και να κατασκευαστεί χρειάζονται πληροφορίες αντοχής (ποιοτικές και ποσοτικές) και περατότητας.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
Κεκλιμένες γεωτρήσεις για την διερεύνηση των γεωλογικών συνθηκών σε περιβάλλον βαθιών σηράγγων
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
Κεκλιμένες γεωτρήσεις μέσα από πιλοτική σήραγγα (Σήραγγα Βάσεως των Άλπεων Gotthard) για την διερεύνηση των γεωλογικών συνθηκών σε περιβάλλον βαθιών σηράγγων
Κεκλιμένες γεωτρήσεις μέσα από πιλοτική σήραγγα (Σήραγγα Βάσεως των Άλπεων Gotthard) για την διερεύνηση των γεωλογικών συνθηκών σε περιβάλλον βαθιών σηράγγων. Εδώ για τη διερεύνηση του εύρους κατακλαστίτη από δολομίτη και γύψο (φόβος για κατάρρευση σήραγγας και πολύ μεγάλων εισροών)
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ Γεωτρήσεις (Borehole Logging) i. ii. iii. iv.
Τι στοιχεία μας δίνει μια γεώτρηση? Δύο γεωτρήσεις? Τρείς γεωτρήσεις? Περισσότερες γεωτρήσεις?
•
Γραμμική πληροφορία γεωλογικών, τεχνικογεωλογικών και γεωτεχνικών πληροφοριών στο βάθος Δυνατότητα γεωτεχνικής τομής και δημιουργία επαφών ή ζώνης με κοινά γεωλογικά, τεχνικογεωλογικά και γεωτεχνικά χαρακτηριστικά Δυνατότητα τρισδιάστατου μοντέλου (τρία σημεία) στο χώρο με κοινά γεωλογικά, τεχνικογεωλογικά και γεωτεχνικά χαρακτηριστικά Εκτίμηση του γεωλογικού και γεωτεχνικού μοντέλου στην ευρύτερη περιοχή του τεχνικού έργου
•
• •
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ
• Πόσες γεωτρήσεις ή άλλες μέθοδοι;θέσεις εκτέλεσης; • Ποιά τα κριτήρια για να τερματιστεί μία γεώτρηση
• Επιτόπου δοκιμές: τύπος, κριτήρια & συχνότητα; • Δειγματοληψία: τύπος, κριτήρια & συχνότητα; • Μητρώα καταγραφής αποτελεσμάτων: σχέδια, ειδικά φύλλα καταγραφής και παρουσίασης αποτελεσμάτων, έκθεση
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ
Πρόγραμμα για Γεωτρήσεις: Αριθμός γεωτρήσεων, Θέσεις, Βάθος, Επιλογή
κατάλληλου δειγματολήπτη
Εξαρτάται από: Το είδος του έργου, τη σπουδαιότητά του και την έκταση
που καταλαμβάνει
Καθορίζεται από τον: Μελετητή ανάλογα με τις γεωλογικές συνθήκες που
επικρατούν, σε συνδυασμό με το σκοπό της διερευνήσεως. Υπάρχουν διάφορες προδιαγραφές ελαχίστου αριθμού και βάθους
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ
Γεωτρήσεις (Borehole Logging) i. Τεχνική περιγραφή δειγμάτων ii. Ποιότητα των γεωυλικών (έδαφος - βραχόμαζα) στο βάθος • Ποιοτική (συνεκτικότητα-πυκνότητα εδάφους/αντοχή βράχου) • Κερματισμός του βραχώδους γεωυλικού (RQD) • Ταξινόμηση βραχόμαζας iii.Στάθμη υπόγειου νερού iv. Επιτόπου δοκιμές (in situ Testing) • Συνεκτικότητας – Αντοχής εδάφους (SPT, CPT) • Παραμορφωσιμότητας (Πρεσσιομετρήσεις) • Υδροπερατότητας (π.χ. Lugeon, Maag, Lefranc) v. Εργαστηριακές δοκιμές
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΔΑΦΙΚΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ
Τεχνική περιγραφή εδαφικών δειγμάτων i. Γεωλογική περιγραφή στρώματος. Δευτερεύοντα εδαφικά συστατικά (με μικρά), κύριο εδαφικό συστατικό (με κεφαλαία) και σύμβολο ομάδας (από κατάταξη USCS) π.χ. ιλυώδης ΑΜΜΟΣ με χάλικες (SM)
ii. Πυκνότητα / συνεκτικότητα / αντοχή iii. Ασυνέχειες iv. Στρώση
v. Χρώμα vi. Σύσταση, Σχήμα και μέγεθος κόκκων
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΔΑΦΙΚΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ
Τεχνική περιγραφή εδαφικών δειγμάτων Παράδειγμα: Καστανοκόκκινη, αμμώδης σκληρή ΑΡΓΙΛΟΣ με χάλικες (CL),
χαλίκια ασβεστόλιθου και μεταψαμμίτη, υπογωνιώδη, μέσα και λεπτά (ΤΕΤΑΡΤΟΓΕΝΕΣ). Τοπικά εμφανίζονται ασβεστιτικά συγκρίματα και οξειδώσεις. Προσοχή: Πρέπει να περιγράφονται προσεκτικά ακόμα και οι λεπτές ενστρώσεις καθώς μπορεί να επηρεάζουν τις γεωτεχνικές συνθήκες. π.χ. ορίζοντες άμμου σε σχηματισμό αργίλου μπορεί να ασκούν υποπιέσεις – ανώσεις και να αστοχήσει για παράδειγμα μια θεμελίωση. Για το λόγο αυτό το δείγμα πρέπει να εξετάζεται προσεκτικά (διάσπαση δείγματος).
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ
Τεχνική περιγραφή βραχωδών δειγμάτων i. Γεωλογική περιγραφή ii.Βαθμός αποσαθρώσεως iii.Δομή του πετρώματος iv.Χρώμα v. Ασυνέχειες του πετρώματος
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ
Τεχνική περιγραφή βραχωδών δειγμάτων Παράδειγμα: Μετρίως ασθενείς έως μετρίως ισχυρές, λεπτοστρωματώδεις,
τεφρόφαιου χρώματος, εναλλαγές λεπτόκοκκου ΜεταψαμμίτηΜεταιλυολίθου (Αθηναικός Σχιστόλιθος-Ανώτερη Ενότητα). Σχηματισμός μετρίως αποσαθρωμένος, ασυνέχειες με ασβεστιτικό υλικό πλήρωσης. Ο σχηματισμός εμφανίζεται τεκτονικά καταπονημένος και με μέτριο κερματισμό.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΑΝΤΟΧΗΣ ΕΔΑΦΙΚΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ
Γεωτρήσεις (Borehole Logging) Τεχνικογεωλογική μακροσκοπική περιγραφή της αντοχής των εδαφικών σχηματισμών (ποιότητα σχηματισμών): I. Συνεκτικότητας των λεπτόκοκκων σχηματισμών (Αργιλικά, ιλυώδη) II. Πυκνότητας των αδρόκοκκων σχηματισμών (αμμώδη, χαλικώδη)
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΑΝΤΟΧΗΣ ΛΕΠΤΟΚΟΚΚΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ
Οι Λεπτόκοκκοι εδαφικοί σχηματισμοί των οποίων η σύσταση χαρακτηρίζεται από την επικράτηση αργίλου ή ιλύος κατατάσσονται με βάση την συνεκτικότητά τους σε κατηγορίες. Η συνεκτικότητα των Λεπτόκοκκων οριζόντων κατατάσσονται σε έξι κατηγορίες: • Πολύ Μαλακή • Μαλακή • Σταθερή • Στιφρή • Πολύ Στιφρή • Σκληρή
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΑΝΤΟΧΗΣ ΑΔΡΟΚΟΚΚΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ
Οι Αδρόκοκκοι εδαφικοί σχηματισμοί των οποίων η σύσταση χαρακτηρίζεται από την επικράτηση της άμμου ή των χαλίκων κατατάσσονται με βάση την συνεκτικότητά τους σε κατηγορίες. Η πυκνότητα των Αδρόκοκκων οριζόντων κατατάσσονται σε πέντε κατηγορίες: • Πολύ Χαλαρή • Χαλαρή • Μέτριας Πυκνή • Πυκνή • Πολύ Πυκνή
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΑΝΤΟΧΗΣ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ
Αντοχή του πετρώματος • Χρήση του γεωλογικού σφυριού •Χρήση σφυριού SCHMIDT τύπου L (επί ασυνεχειών) •Δοκιμή σημειακής φορτίσεως (Point load test)
ΧΡΉΣΗ ΤΟΥ ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΎ ΣΦΥΡΙΟΎ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΊΜΗΣΗ (ΠΟΙΟΤΙΚΉ) ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΉΣ ΤΟΥ ΠΕΤΡΏΜΑΤΟΣ
ΧΡΉΣΗ ΤΗΣ ΔΟΚΙΜΉΣ ΣΗΜΕΙΑΚΉΣ ΦΟΡΤΊΣΕΩΣ (POINT LOAD TEST) ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΊΜΗΣΗ (ΠΟΣΟΤΙΚΉ) ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΉΣ ΤΟΥ ΠΕΤΡΏΜΑΤΟΣ
ΚΑΤΆΤΑΞΗ ΑΝΤΟΧΉΣ ΣΕ ΑΝΕΜΠΌΔΙΣΤΗ ΘΛΊΨΗ ΤΩΝ ΠΕΤΡΩΜΆΤΩΝ Όρος (GR)
Όρος (EN)
Πολύ ασθενές
Very weak
Ασθενές
Weak
Εκτίμηση πεδίου
Τεμάχιο μεγέθους χαλικιού συνθλίβεται μεταξύ αντίχειρα και δακτύλου
Αντοχή σε θλίψη (MPa)
<1,25
Τεμάχιο μεγέθους χαλικιού σπάει στη μέση με ισχυρή πίεση χεριού
1,25 - 5
Μετρίως Ασθενές
Moderately weak
Μόνο λεπτές πλάκες, γωνίες, άκρες μπορούν να σπάσουν με ισχυρή πίεση χεριού
5 - 12,5
Μετρίως Ισχυρό
Moderately strong
Κρατημένο στο χέρι σπάει με κτυπήματα με γεωλογικό σφυρί
12,5 - 25 25-50
Ισχυρό
Strong
Τοποθετημένο σε συμπαγή επιφάνεια σπάει με κτυπήματα με γεωλογικό σφυρί
50 - 100
Πολύ Ισχυρό
Very strong
Αποφλοιώνεται με δυνατά κτυπήματα με γεωλογικό σφυρί
100 - 200
Εξαιρετικά Ισχυρό
Extremely strong
Ηχεί με δυνατά κτυπήματα με γεωλογικό σφυρί. Σπάει μόνο με βαριοπούλα
>200
ΧΡΉΣΗ ΤΟΥ ΣΦΥΡΙΟΎ SCHMIDT ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΊΜΗΣΗ (ΠΟΣΟΤΙΚΉ) ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΉΣ ΤΗΣ ΑΣΥΝΈΧΕΙΑΣ ΠΕΤΡΏΜΑΤΟΣ
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΕΡΜΑΤΙΣΜΟΥ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ RQD-SCR-TCR
Ολική πυρηνοληψία (TCR-Total Core Recovery): Καλείται το συνολικό μήκος των κατηγοριών και εκφράζεται σε εκατοστιαία αναλογία του μήκους της δειγματοληψίας
Στερεή πυρηνοληψία(SCR-Solid Core Recovery): Καλείται το συνολικό μήκος των κατηγοριών και εκφράζεται σε εκατοστιαία αναλογία του μήκους της δειγματοληψίας.
Δείκτης ποιότητας του πετρώματος (RQD - Rock Quality Designation): Κατά την μέθοδο αυτή όλοι οι πυρήνες μήκους μεγαλύτερου των 10cm (αθροίζονται και το συνολικό τους μήκος εκφράζεται σαν εκατοστιαία αναλογία του μήκους της πυρηνοληψίας).
ΔΕΊΚΤΗΣ ΚΕΡΜΑΤΙΣΜΟΎ ΒΡΑΧΌΜΑΖΑΣ RQD – TCR - SCR Η βαθμονόμηση αυτή της βραχόμαζας (κυρίως του δείκτη ποιότητας RQD) αποτελεί από τις βασικότερες πρώτες και αδρές πληροφορίες για την ποιότητα του γεωυλικού και συνήθως γίνεται κατά τη δειγματοληψία γεωτρήσεως. Κατά τη διάτρηση ενός πετρώματος, το υλικό που περνάει μέσα στον δειγματολήπτη χωρίζεται σε: α) Πυρήνες μήκους μεγαλύτερου των 10 cm β) Πυρήνες μήκους μικρότερου των 10 cm γ) Θραύσματα του πετρώματος δ) Υλικό που έχει χαθεί κατά τη δειγματοληψία.
ΔΕΊΚΤΗΣ ΚΕΡΜΑΤΙΣΜΟΎ ΒΡΑΧΌΜΑΖΑΣ RQD – TCR - SCR
α) Πυρήνες μήκους μεγαλύτερου των 10 cm β) Πυρήνες μήκους μικρότερου των 10 cm γ) Θραύσματα του πετρώματος δ) Υλικό που έχει χαθεί κατά τη δειγματοληψία.
ΔΕΊΚΤΗΣ ΚΕΡΜΑΤΙΣΜΟΎ ΒΡΑΧΌΜΑΖΑΣ RQD – TCR - SCR
Σχηματική απεικόνιση – ορισμοί των RQD, TCR και SCR.
ΔΕΊΚΤΗΣ ΚΕΡΜΑΤΙΣΜΟΎ RQD
<10cm (δεν προσμετρώνται)
>10cm (προσμετράτε)
ΔΕΊΚΤΗΣ ΚΕΡΜΑΤΙΣΜΟΎ ΒΡΑΧΌΜΑΖΑΣ RQD – TCR - SCR
Είναι σωστό; Βρείτε το λάθος
Παράδειγμα υπολογισμού RQD, TCR και SCR.
Εμφάνιση πυρήνων γεώτρησης μολασσικού πετρώματος (εναλλαγές ψαμμίτηιλυολίθου) αμέσως μετά τη δειγματοληψία.
Εμφάνιση των ίδιων πυρήνων που εμφανίζεται στο πάνω Σχήμα αλλά μετά από 6 μήνες, στην αποθήκη που εφυλάσσοντο. Ο ψαμμίτης παραμένει ακέραιος αλλά οι ιλυόλιθοι εμφανίζουν σχάση ακολουθούμενη από κατάρρευση (διασπορά) του αρχικού υλικού ιλυολιθικού πετρώματος.
RQD=60% (60cm από τα τεμάχη συνολικού μήκους 1m είναι >10cm)
RQD=70% (70cm από τα τεμάχη συνολικού μήκους 1m είναι >10cm)
RQD=0 (όλα τα τεμάχη επί συνόλου 1m είναι <10cm )
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΑΠΟΣΑΘΡΩΣΗΣ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ Κατηγορία άρρηκτου πετρώματος
Περιγραφή
Υγιές
Χωρίς ίχνη αποσάθρωσης του υλικού
Αποχρωματισμένο
Το χρώμα της πρωτογενής υγιής βραχόμαζας έχει αλλάξει. Ο βαθμός της αλλαγής από το πρωτογενές χρώμα θα πρέπει να υποδεικνύεται. Εάν η αλλαγή του χρώματος είναι περιορισμένη σε συγκεκριμένα ορυκτά αυτό θα πρέπει να αναφέρεται
Εξαλλοιωμένο
Πλήρως αποσαθρωμένο υλικό που μπορεί να χαρακτηριστεί ως έδαφος, η πρωτογενής δομή της ακόμη διατηρείται αλλά μερικά ή όλα τα ορυκτά έχουν εξαλλοιωθεί
Αποδιοργανωμένο
Πλήρως αποσαθρωμένη υλικό που μπορεί να χαρακτηριστεί ως έδαφος, με την πρωτογενή δομή της να διατηρείται ακόμη . Η βραχόμαζα είναι ψαθυρή αλλά τα ορυκτά δεν είναι εξαλλοιωμένα
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΕΙΣ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ
Ταξινομήσεις βραχόμαζας: • Πραγματοποιούνται ταξινομήσεις βραχόμαζας σε όλα τα βραχώδη δείγματα από τους πυρήνες δειγματοληψίας (καρότα) της γεώτρησης σύμφωνα με τις διεθνώς αποδεκτές μεθόδους. • Οι γεωτεχνικές ταξινομήσεις που χρησιμοποιούνται είναι: • GSI (Hoek & Marinos) • RMR (Bieniawski) • Q (Barton) Οι Γεωτεχνικές ταξινομήσεις βραχόμαζας θα παρουσιαστούν αναλυτικά στο κεφάλαιο-διάλεξη για την αντοχή της βραχόμαζας
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΣΤΑΘΜΗ ΥΠΟΓΕΙΟΥ ΝΕΡΟΥ
Γεωτρήσεις (Borehole Logging) • Στάθμη υπογείου νερού i. Μέτρηση στάθμης κατά τη διάτρηση ii.Οι στάθμες του υπογείου νερού καταγράφονται: • στην αρχή και στο τέλος κάθε βάρδιας, με την ολοκλήρωση της γεώτρησης στο απαιτούμενο βάθος και πριν την επίχωση-σφράγιση. • Καταγράφονται επίσης: το βάθος διάτρησης, το μήκος του σωληνωμένου τμήματος και ο χρόνος μέτρησης.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΣΤΑΘΜΗ ΚΑΙ ΠΙΕΣΗ ΥΠΟΓΕΙΟΥ ΝΕΡΟΥ 1. Τύπος υδροφόρου ορίζοντα • Φρεάτιος υδροφόρος • Υπό πίεση υδροφόρος • Επικρεμμάμενος υδροφόρος ορίζοντας 2. Μέθοδοι • Μέτρηση στάθμης με σταθμήμετρο κατά τη διάτρηση • Πιεζόμετρο (συνεχής παρακολούθηση της στάθμης) • • •
Απλό πιεζόμετρο Πιεζόμετρο Casagrande Πνευματικό πιεζόμετρο
3. Σημασία για • Τοποθέτηση πασσάλων • Βαθειά εκσκαφή • Ευστάθεια πρανών • Σήραγγες-Εισροές
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΣΤΑΘΜΗ ΚΑΙ ΠΙΕΣΗ ΥΠΟΓΕΙΟΥ ΝΕΡΟΥ
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΔΟΚΙΜΕΣ
Επιτόπου δοκιμές: i. Δοκιμή πρότυπης διείσδυσης - SPT (SPT) ii.Δοκιμή διείσδυσης κώνου CPT (CPT) iii.Πρεσσιομετρήσεις (PMT) iv.Υδροπερατότητας v. Δοκιμές Πτερυγίου (VST), vi.Ντιλατόμετρου (DMT) vii.Γεωφυσικές διασκοπήσεις
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΔΟΚΙΜΕΣ
Σχηματική απεικόνιση επί τόπου δοκιμών (από Αναγνωστόπουλος και Ανδρέου, 2009)
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΔΟΚΙΜΕΣ - SPT
i. Κανονική Δοκιμή Διείσδυσης – Standard Penetration Test (SPT)
• Μετράται ο αριθμός των κρούσεων που απαιτούνται για τη διείσδυση του δειγματολήπτη κατά 30cm στον υπό εξέταση εδαφικό ορίζοντα. • Ορίζεται ως αριθμός (Ν) το άθροισμα των κρούσεων για τη διείσδυση του διαιρετού δειγματολήπτη κατά 45cm, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη ο αριθμός κρούσεων των πρώτων 15cm (καθώς θεωρείται η περιοχή αυτή ως ζώνη διατάραξης). • Για παράδειγμα, αν οι 3 αριθμοί κρούσεων για τα 45cm μήκους διείσδυσης είναι 7/11/14, τότε ο αριθμός (Ν) θα είναι: Ν=11+14=25. • Σκοπός δοκιμής: Ο αριθμός (ΝSPT) συσχετίζεται με τη γωνία τριβής (φο), την ανεμπόδιστη θλίψη και αστράγγιστης διατμητικής αντοχής εδαφών.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΔΟΚΙΜΕΣ - SPT
i. Κανονική Δοκιμή Διείσδυσης – Standard Penetration Test (SPT)
Σχηματική απεικόνιση της επί τόπου δοκιμής SPT (από Αναγνωστόπουλος και Ανδρέου,2009)
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΔΟΚΙΜΕΣ - SPT
Εκτίμηση συνεκτικότητας και αντοχής από το SPT
SPT: Δοκιμή Πρότυπης Διείσδυσης μέσα στη γεώτρηση qu: αντοχή ανεμπόδιστης θλίψης
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΔΟΚΙΜΕΣ - CPT
ii. Δοκιμή Διείσδυσης Κώνου (CPT) – Cone Penetration Test • Τυποποιημένος κώνος αιχμής 10cm2 προωθείται εντός του εδάφους με συνεχή υδραυλική πίεση, μέσω λεπτών στελεχών • Σε μανόμετρο καταγράφονται κάθε 20cm οι ασκούμενες πιέσεις • Κατά τη δοκιμή καταγράφεται η αιχμή του κώνου (Qc) καθώς και η πλευρική τριβή στο μανδύα (Qs) ανά 20cm. • Από τη δοκιμή ορίζονται τα ακόλουθα μεγέθη: ί) αντίσταση αιχμής κώνου: qc=Qc/Ac, με (Ac) εμβαδόν αιχμής κώνου,ii) πλευρική τριβή στο μανδύα: fs=Qs/As, με (As) εμβαδόν πλευρικής επιφάνειας μανδύα και iii) λόγος τριβής: FR ή Rf= fs/ qc. •Σκοπός δοκιμής: εκτιμάται μέσω συσχετίσεων η αστράγγιστη διατμητική αντοχή εδαφών (Cu) ενώ γίνεται και ανάλογη κατάταξη των εδαφών.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΔΟΚΙΜΕΣ - CPT
ii. Δοκιμή Διείσδυσης Κώνου (CPT) – Cone Penetration Test • Η χρήση δοκιμών CPT/CPTU έχει τρεις βασικές εφαρμογές: •Στον προσδιορισμό της στρωσιγένειας και την αναγνώριση του τύπου των εδαφικών στρωμάτων. • Στην εκτίμηση των γεωτεχνικών παραμέτρων. •Στη χρήση των αποτελεσμάτων απευθείας για τον γεωτεχνικό σχεδιασμό.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΔΟΚΙΜΕΣ - CPT ii. Δοκιμή Διείσδυσης Κώνου (CPT) – Cone Penetration Test Σχηματική απεικόνιση της επί τόπου δοκιμής CPT (Τάσιος, 1964).
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΔΟΚΙΜΕΣ - ΠΡΕΣΣΙΟΜΕΤΡΗΣΕΙΣ iii. Δοκιμή Πρεσσιομέτρησης •
• •
Κατά την εκτέλεση της δοκιμής τοποθετείται βολίδα (probe), μέσω γεώτρησης στο έδαφος, η οποία αποτελείται από κυλινδρική ελαστική μεμβράνη. Μέσω αγωγών διοχετεύεται στη βολίδα υγρό και στο προκαθορισμένο βάθος μελέτης η μεμβράνη διαστέλλεται υπό πίεση. Καταγράφονται οι μετρήσεις της πίεσης και της διαστολής έως τη μέγιστη τιμή διαστολής. Κυρίως στην Ελλάδα χρησιμοποιείται η μέθοδος Menard. Σκοπός της δοκιμής του πρεσσιομέτρου είναι η μέτρηση της επί τόπου παραμόρφωσης του εδάφους ή ακόμα και του μαλακού βράχου από τη διαστολή κυλινδρικής ελαστικής μεμβράνης υπό πίεση: Με βάση τον υπολογισμό των παραπάνω μεγεθών υπολογίζεται το μέτρο παραμορφωσιμότητας (E) και εκτιμάται μέσω συσχετίσεων η αστράγγιστη διατμητική αντοχή εδαφών (Cu).
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΔΟΚΙΜΕΣ - ΠΡΕΣΣΙΟΜΕΤΡΗΣΕΙΣ iii. Δοκιμή Πρεσσιομέτρησης Σχηματική απεικόνιση της επί τόπου δοκιμής του πρεσσιομέτρου (από Αναγνωστόπουλος και Ανδρέου, 2009)
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΔΟΚΙΜΕΣ - ΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ iii. Δοκιμή Περατότητας • Lugeon
Μετριέται η απορροφούμενη ποσότητα νερού σε συνάρτηση το χρόνο, στο εισπιεζόμενο τμήμα, μήκους 3m έως 5m, διάφορες βαθμίδες πιέσεως, που εφαρμόζονται αρχικά αύξουσα σειρά και στη συνέχεια με φθίνουσα. Συνιστάται βραχώδεις σχηματισμούς.
•
Δομική σταθερού φορτίου – Lefranc
•
Δομική πίπτοντος φορτίου – Maag
με με με σε
Μετράται η παροχή του νερού σε συνάρτηση με τον χρόνο που διοχετεύεται στη γεώτρηση ώστε η στάθμη του νερού μέσα στη σωλήνωση της επένδυσης της γεώτρησης να είναι σταθερή. Συνιστάται σε εδάφη καλής περατότητας. Μετριέται η πτώση της στάθμης μέσα στη σωληνωμένη γεώτρηση (με ασωλήνωτο ένα κάτω τμήμα αυτής, το οποίο αποτελεί και το δοκιμαζόμενο τμήμα) σε συνάρτηση με το χρόνο. Συνιστάται σε εδάφη μικρής περατότητας.
Αποτύπωση Δειγματοληπτικής Γεώτρησης Ημερήσιο Δελτίο Γεώτρησης
Αναλυτικό μητρώο δειγματοληπτικής γεώτρησης
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ
Οι εργαστηριακές δοκιμές δειγμάτων από πυρήνες γεωτρήσεων εντοπίζονται κυρίως: • Στα φυσικά χαρακτηριστικά του γεωυλικού (βράχου ή εδάφους): ειδικό βάρος, πορώδες, φυσική υγρασία κ.λ.π. • Προσδιορισμός ορίου υδαρότητας, ορίου πλαστικότητας και δείκτη πλαστικότητας • Ορυκτολογική, πετρογραφική ανάλυση • Χαρακτηριστικά αντοχής: Δοκιμή ανεμπόδιστης θλίψης, διάτμησης, δοκιμή μονοδιάστατης στερεοποίησης, τριαξονική δοκιμή, δοκιμή διάτμησης.
Αναλυτικά στοιχεία για τις εργαστηριακές δοκιμές παρουσιάζονται στα κεφάλαια – διαλέξεις για το έδαφος και τον βράχο
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ C. ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ
ΤΕΛΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ
ΤΕΛΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΓΕΩΤΡΗΣΕΩΝ Αφού εκτελεστούν όλες οι γεωτρήσεις στην περιοχή του έργου πρέπει να γίνει σύνθεση όλων των γεωλογικών, τεχνικογεωλογικών και γεωτεχνικών πληροφοριών για: • Την πρόβλεψη των γεωλογικών συνθηκών στη στενή περιοχή του έργου • Τον εντοπισμό περιοχών και ζωνών με πτωχές ιδιότητες • Τον εντοπισμό περιοχών με αυξημένη περατότητα • Τον εντοπισμό περιοχών με αυξημένο βαθμό γεωλογικής επικινδυνότητας Ακολουθούν διάφορα παραδείγματα προβολής γεωλογικών και τεχνικογεωλογικών στοιχείων από πολλές γεωτρήσεις κατά μήκος ενός έργου.
ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ ΓΕΩΤΡΉΣΕΩΝ –ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΟΜΗ IΙI. ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΩΝ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΠΕΡΙΓΡΑΦΩΝ ΤΩΝ ΓΕΩΤΡΗΣΕΩΝ ΚΑΤΑ ΜΗΚΟΣ ΤΗΣ ΧΑΡΑΞΗΣ ΤΕΧΝΗΤΕΣ ΕΠΙΧΩΣΕΙΣ
TE
Στάθµη υπόγειων υδάτων (Σεπτέµβριος 2009)
ΧΑΛ
ΧΑΛΙΚΕΣ
ΑΜ
ΑΜΜΟΣ
Αργιλώδεις ΧΑΛΙΚΕΣ
ΑΜ_ΧΛ
AΜΜΟΣ µε χάλικες
ΑΡ
ΑΡΓΙΛΟΣ
ΧΑΛΑΡ
ΑΡ_ΑΜ
ΑΡΓΙΛΟΣ µε άµµο
ΧΑΛΑΡ_ΑΜ
Αργιλώδεις ΧΑΛΙΚΕΣ µε άµµο
ΑΜΑΡ
Aργιλώδης ΑΜΜΟΣ
ΑΡ_ΧΛ
ΑΡΓΙΛΟΣ µε χάλικες
ΧΑΛΙΛ_ΑΜ
Ιλυώδεις ΧΑΛΙΚΕΣ µε άµµο
ΑΜΙΛ
Ιλυώδης ΑΜΜΟΣ
ΑΡΑΜ
Αµµώδης ΑΡΓΙΛΟΣ
ΤΡΟΧ
Τρόχµαλοι, τεµάχη υποβάθρου
ΑΜΑΡ_ΧΛ
Aργιλώδης AΜΜΟΣ µε χάλικες
50
ΑΡΑΜ_ΧΛ
Αµµώδης ΑΡΓΙΛΟΣ µε χάλικες
ΛΑΤ
Λατυποπαγές
ΑΜΙΛ_ΧΛ
Ιλυώδης ΑΜΜΟΣ µε χάλικες
45
ΑΡΧΛ
Χαλικώδης ΑΡΓΙΛΟΣ
ΠΣΧ
Πρασινοσχιστόλιθος
65
65 60
Γ10
25
ΤΕ ΑΡ_ΑΜ ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΤΕ ΤΕ
ΑΡ_ΑΜ
ΤΕ
ΤΕ
ΤΕ
ΑΡ
ΧΑΛΑΡ_ΑΜ
ΑΜΑΡ_ΧΛ
0 -5
Γ8
Γ24 ΧΑΛΑΡ_ΑΜ
ΑΡΑΜ_ΧΛ
ΠΣΧ
30
ΧΑΛΑΡ ΑΜ ΑΡ_ΧΛ
ΧΑΛΑΡ
ΧΑΛΑΡ_ΑΜ
ΑΡ_ΑΜ
20
ΑΡ_ΑΜ
ΠΣΧ
ΠΣΧ
ΑΜΙΛ_ΧΛ
ΠΣΧ
25
ΧΑΛΙΛ_ΑΜ
ΑΡ_ΑΜ ΤΡΟΧ ΑΡ_ΑΜ
ΠΣΧ
ΑΡ_ΑΜ
ΧΑΛΑΡ
ΠΣΧ
ΑΡΑΜ ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΠΣΧ ΤΕ ΤΕ ΑΜΑΡ_ΧΛ ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΠΣΧ
ΠΣΧ
ΠΣΧ
ΑΡ_ΑΜ
ΑΡ_ΑΜ ΙΛΘ
ΑΜΑΡ_ΧΛ
15
ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΧΑΛΑΡ
Ζ.∆ ΠΣΧ
ΤΕ ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΑΜΑΡ_ΧΛ
10
ΠΣΧ ΠΣΧ
ΠΣΧ
ΑΡ
ΠΣΧ ΑΡΑΜ_ΧΛ
5
ΠΣΧ
ΤΕ ΤΕ
ΤΕ ΑΡΑΜ_ΧΛ ΑΡΑΜ ΑΜΑΡ
ΑΜΑΡ_ΧΛ ΧΑΛΑΡ
ΑΡ_ΧΛ
ΑΡ_ΑΜ
ΧΑΛΑΡ ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΑΜΑΡ_ΧΛ ΑΜΑΡ
ΑΜΑΡ_ΧΛ ΠΣΧ
Ζ.∆
ΑΜΑΡ_ΧΛ ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΑΡ_ΧΛ ΑΡΑΜ_ΧΛ
ΑΡΑΜ_ΧΛ
35
ΑΡ_ΑΜ
ΧΑΛΑΡ_ΑΜ
ΑΡΑΜ_ΧΛ
ΧΑΛΑΡ_ΑΜ ΤΕ
ΑΡΑΜ_ΧΛ
ΑΜΑΡ_ΧΛ ΑΡ_ΑΜ
ΑΡΑΜ_ΧΛ
ΤΕ ΤΕ
ΑΜΙΛ_ΧΛ
ΑΡ
ΤΕ
5
ΑΡ ΑΡΑΜ ΑΜΑΡ ΑΡΑΜ
ΧΑΛΑΡ_ΑΜ ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΧΑΛΑΡ_ΑΜ
ΧΑΛΑΡ_ΑΜ
ΑΜΙΛ
Γ9 Γ6
Γ5
Γ4
Γ3
Γ2
Γ1
10
Γ7
15
ΑΡ
ΤΕ
ΑΜΑΡ_ΧΛ
40
ΑΡΑΜ_ΧΛ ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΤΕ
ΑΡΑΜ_ΧΛ
ΤΕ
20
Γ23
Γ22
ΑΡΑΜ_ΧΛ
ΠΣΧ
45 ΤΕ ΑΡΑΜ
ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΤΕ
ΧΑΛΑΡ_ΑΜ
ΑΡ
Γ25
50
Γ21
Γ20
ΤΕ ΤΕ
55
ΑΜΑΡ_ΧΛ ΑΡΑΜ_ΧΛ
0
ΠΣΧ ΑΡΑΜ_ΧΛ
ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΠΣΧ
-5
ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΑΡΑΜ_ΧΛ
ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΑΡΑΜ ΧΑΛΑΡ_ΑΜ ΑΡΑΜ_ΧΛ
-10 ΑΡΑΜ ΑΜΑΡ_ΧΛ ΑΡ_ΧΛ
-20
ΠΣΧ
-10
ΑΡΑΜ ΑΜΑΡ_ΧΛ ΑΡΑΜ ΧΑΛΑΡ
-15
ΑΡΑΜ
ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΑΜΑΡ_ΧΛ ΑΜΑΡ ΧΑΛΑΡ_ΑΜ ΑΜΑΡ
ΑΡΑΜ_ΧΛ
ΑΜΑΡ_ΧΛ
-15
ΑΡΑΜ ΑΡΑΜ_ΧΛ
ΑΜΑΡ
-20
ΑΡ ΑΡ
-25
-25
ΑΜΑΡ_ΧΛ
ΧΑΛΑΡ_ΑΜ ΑΡ_ΑΜ
-30
-30
-35 Σταθµός Α
-35 Σταθµός Β
Σταθµός Γ
Απόλυτο υψόµετρο (m)
Απόλυτο υψόµετρο (m)
30
Γ19
ΙΛΥΟΛΙΘΟΣ
Γ17
ΙΛΘ
Γ16
Αµµώδης ΑΡΓΙΛΟΣ/ΙΛΥΣ
Ζώνη ∆ ιάτµησης
Γ15
ΑΡ/ΙΛΥΑΜ
Ζ.∆
Γ14 14
Χαλικώδης ΑΡΓΙΛΟΣ µε άµµο
Γ13
35
ΑΡΧΛ_ΑΜ
Γ12
40
Γ11
55
Γ18
60
ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ ΓΕΩΤΡΉΣΕΩΝ –ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΕΝΟΤΗΤΕΣ
ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ ΓΕΩΤΡΉΣΕΩΝ – ΑΝΤΟΧΗ (ΣΥΝΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ) ΛΕΠΤΟΚΟΚΚΩΝ ΕΔΑΦΩΝ ΑΠΟ ΜΑΚΡΟΣΟΠΙΚΕΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΣ
ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ ΓΕΩΤΡΉΣΕΩΝ – ΑΝΤΟΧΗ (ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ) ΑΔΡΟΚΟΚΚΩΝ ΕΔΑΦΩΝ ΑΠΟ ΜΑΚΡΟΣΟΠΙΚΕΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΣ
ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ ΓΕΩΤΡΉΣΕΩΝ – SPT ΤΟΜΗ VI. ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ ΔΙΕΙΣΔΥΣΗΣ (SPT) ΚΑΤΑ ΜΗΚΟΣ ΤΗΣ ΧΑΡΑΞΗΣ 55
55
ΥΠΟΜΝΗΜΑ
35
25
30 25 20
Γ8
Γ9
20
15
Γ6
Γ5
Γ3
10
Γ4
Γ7
15
Γ25
Γ24
Γ23
Γ22
Γ21
Γ20
Γ19
35
10
5
5
0
0
-5
-5
-10
-10
-15
-15
-20
-20
-25
-25
-30
-30
-35
-35
Σταθμός Α
0
100
Σταθμός Β
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100 1200 1300 1400 Χιλιομέτρηση (m)
Σταθμός Γ
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2300
2400
2500
Απόλυτο υψόμετρο (m)
Απόλυτο υψόμετρο (m)
Γ18
Γ16 Γ10
30
45 40
Γ13
40
Γ11
45
Γ17
50
SPT 4-10 SPT 10-30 SPT 30-50 Άρνηση Επιφάνεια εδάφους Σήραγγα
Γ12
50
ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ ΓΕΩΤΡΉΣΕΩΝ – RQD
ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ ΓΕΩΤΡΉΣΕΩΝ – ΣΥΝΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ
ΓΕΩΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ ΓΕΩΤΡΉΣΕΩΝ – ΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ D. ΓΕΩΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΑΣΚΟΠΗΣΕΙΣ • Προτείνονται γεωφυσικές διασκοπήσεις στην έρευνα ενός τεχνικού έργου όταν ερευνούμε για κάτι συγκεκριμένο: • Ζώνες ρηγμάτων ή μειωμένα μηχανικά χαρακτηριστικά • Επιφάνεια βραχώδους υποβάθρου ή επιφάνειες με αισθητά διαφορετικές ιδιότητες • Κενά μέσα στο έδαφος • Ζώνες με αυξημένη περατότητα • Βασικά ερωτήματα: • Τι ψάχνουμε συγκεκριμένα; • Ποια γεωφυσική μέθοδο επιλέγουμε για την συγκεκριμένη περίπτωση.
«ΕΡΓΑΛΕΊΑ» ΓΕΩ-ΈΡΕΥΝΑΣ
D. ΓΕΩΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ • Αποτελούν όργανα που βάζουμε στο έδαφος για να παρακολουθήσουμε την συμπεριφορά του εδάφους (είτε στην επιφάνεια είτε στο βάθος) σε ένα τεχνικό έργο (κατά τον σχεδιασμό, κατασκευή ή λειτουργία του). • Παρακολουθείται η ομαλή εξέλιξη κατασκευής του έργου. • Σε περίπτωση μη φυσιολογικών τιμών μετακίνησης ή πίεσης σε μέτρα στήριξης ενεργοποιούνται διάφορα επίπεδα συναγερμού για την εξέλιξη της κατασκευής: • Πυκνότερης και συχνότερης παρακολούθησης • Άμεση τοποθέτηση μέτρων στήριξης ή αλλαγή μεθοδολογίας κατασκευής • Αξιολόγηση των τιμών και εύρεση αιτιών • Έως και παύση εργασιών και επανασχεδιασμός του έργου
• Τα όργανα μετράνε: • Μετακινήσεις (οριζόντιες, κατακόρυφες, υπό κλίση) • Πιέσεις σε μέτρα υποστήριξης (σκυρόδεμα, αγκύρια) • Πιέσεις υδάτων σε διάφορα βάθη (πιεζόμετρα)
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΊΑ 1. Aik N.C. Site Investigation for Civil Engineering Projects. 2. Anonymous, 1979, Classification of rocks and soils for engineering geological mapping. Part I: Rock and soil materials. Bulletin International Association Engineering Geology, No.19, pp. 364-371. 3. Bell F.G. (2000) “Engineering Properties of Soils and Rocks”, Blackwell Science 4. Clayton, C.R.I. (1995) “The Standard Penetration Test (SPT): Methods and Use,”Construction Industry Research and Information Association Report 143. CIRIA, London. 143 pp. 5. Décourt, L. (1990) “The Standard Penetration Test,” State of the Art Report, Norwegian Geotechnical Institute Publication, vol. 179 , 1-12. Part ΙΙ. Oslo, Norway. 6. Marinos P., Novack M., Benissi M, Panteliadou M., Papouli D., Stoumpos G., Marinos V., Korkaris K. (2007) «Ground information and selection of TBM for the Thessaloniki Metro, Greece». Journal of Environmental and Engineering Geoscience, XIV,1, 17-30. 7. Robertson, P.K. (2006). “Guide to In-Situ Testing,” Gregg Drilling & Testing Inc. 8. Τerzaghi K. and Peck R.Β. (1967) "Soils Mechanics in Engineering Practice", John Wylie & Sons, New York, U.S.A.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΊΑ 7. Waltham T., (2002). Foundations of Engineering Geology, Spon Press. 8. Κούκης Γ. – Σαμπατακάκης Ν. (2002) «Τεχνική Γεωλογία» Εκδόσεις Παπασωτηρίου. 9. Βουδούρης Κ, Μαρίνος Β. (2011). Σημειώσεις μαθήματος «Τεχνική Γεωτρήσεων». 10. Δημόπουλος Γ. (2008). Τεχνική Γεωλογία. Εκδόσεις Αφοί Κυριακίδη. 11. Μαρίνος Β. (2011). Παρουσιάσεις μαθήματος «Γεωλογικές και Περιβαλλοντικές Μελέτες Τεχνικών Έργων». 12. Χρηστάρας Β. , Χατζηαγγέλου Μ. (2011). Απλά βήματα στην εδαφομηχανική. University Studio Press. Κανονισμοί / Οδηγίες 1. Ευρωκώδικας 7 (ΕΛΟΤ ΕΝ 1997-2) 2. BS 5930, BSI, London, U.K. 3. ASTM D2487 – 00 USC «Ενοποιημένο Σύστημα Ταξινόμησης Εδαφών»
Παράδειγμα (Case study) αξιολόγησης γεωερευνητικού προγράμματος
Παράδειγμα αξιολόγησης γεωερευνητικού προγράμματος Μητροπολιτικός Σιδηρόδορομος Θεσσαλονίκης (κύρια γραμμή)
Marinos et al., 2007
Overburden Thickness (m)
30 24 18 12 6 0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 Chainage of the right branch (m) 6000 6500 7000
Nea Elvetia St.
Voulgari St.
Patrikiou St.
Analipseos St.
Fleming St.
Euclidi St.
Papafi St.
Panepistimio St.
40
University buildings
45
Sintrivani St.
50
Central Sewage Pipe
55
Aghias Sofias St.
60
Venizelou St.
70
Dimokratias Sq. St.
75
New Railway St.
Elevation (m)
Γενικές πληροφορίες του έργου
- Δύο δίδυμες σήραγγες με διάμετρο 6m
65
- Μήκος 8km
- 13 σταθμοί
35
30
25
20
15
10
5
-5 0
-10
-15
-20
-25
-30
7500 8000 8500 9000 9500
Γενικές γεωλογικές πληροφορίες της κύριας γραμμής • Το βραχώδες υπόβαθρο: Γνεύσιος. Κάτω από το έργο. • Νεογενείς αποθέσεις πάνω από το υπόβαθρο το οποίο αποτελείται από στιφρές έως σκληρές αργίλους: Ο κύριος σχηματισμός του έργου. • Τεταρτογενείς αποθέσεις από αργίλους, άμμους (με άργιλο) και χαλικώδεις αποθέσεις. • Παχύ αρχαιολογικό στρώμα σε αρκετά σημεία κατά μήκος της χάραξης.
• Ποικιλία ιζημάτων με πλευρικές και κατακόρυφες μεταβάσεις.
• Εναλλαγές αμμωδών και αργιλικών αποθέσεων. 75 70 65 60 55 50 45 40 35
25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000 4500 5000 5500 Chainage of the right branch (m)
6000
6500
Nea Elvetia St.
Voulgari St.
Patrikiou St.
Analipseos St.
Fleming St.
Euclidi St.
Papafi St.
Panepistimio St.
University buildings
Sintrivani St.
Central Sewage Pipe
Aghias Sofias St.
Venizelou St.
New Railway St.
30 24 18 12 6 0
Dimokratias Sq. St.
-30 Overburden Thickness (m)
Elevation (m)
30
7000
7500
8000
8500
9000
9500
• Αρχαιολογικό στρώμα έως 15m (ιλύς με άμμους και χαλίκια και υπολλείματα αρχαίων κατασκευών) • Κυρίαρχη παρουσία στιφρών έως σκληρών αργίλων 75 70 65 60 55 50 45 40 35
25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000 4500 5000 5500 Chainage of the right branch (m)
6000
6500
Nea Elvetia St.
Voulgari St.
Patrikiou St.
Analipseos St.
Fleming St.
Euclidi St.
Papafi St.
Panepistimio St.
University buildings
Sintrivani St.
Central Sewage Pipe
Aghias Sofias St.
Venizelou St.
New Railway St.
30 24 18 12 6 0
Dimokratias Sq. St.
-30 Overburden Thickness (m)
Elevation (m)
30
7000
7500
8000
8500
9000
9500
Overburden Thickness (m)
30 24 18 12 6 0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 Chainage of the right branch (m) 6000 6500 7000 Nea Elvetia St.
Voulgari St.
Patrikiou St.
Analipseos St.
Fleming St.
Euclidi St.
Papafi St.
Panepistimio St.
University buildings
Sintrivani St.
Central Sewage Pipe
Aghias Sofias St.
Venizelou St.
Dimokratias Sq. St.
New Railway St.
Elevation (m)
• Πρόσφατες αποθέσεις, κυρίως μαλακές αργίλους και χαλαρές αμμώδεις και χαλικώδεις αποθέσεις
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
-5 5
-10 0
-15
-20
-25
-30
7500 8000 8500 9000 9500
Overburden Thickness (m)
30 24 18 12 6 0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 Chainage of the right branch (m) 6000 6500 7000
Nea Elvetia St.
Voulgari St.
Patrikiou St.
Analipseos St.
Fleming St.
Euclidi St.
Papafi St.
Panepistimio St.
University buildings
Sintrivani St.
Central Sewage Pipe
Aghias Sofias St.
Venizelou St.
Dimokratias Sq. St.
New Railway St.
Elevation (m)
• Παρουσία στιφρών έως σκληρών αργίλων
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
-5 0
-10
-15
-20
-25
-30
7500 8000 8500 9000 9500
Το γεωλογικό – γεωτεχνικό μοντέλο Βασισμένο σε δοκιμές πρεσσιομέτρησης και περιγραφή των πυρήνων δειγματοληψίας Clay-Silt
Sand-Gravel
Soil type Limit pressure (pl MPa)
Soft
Stiff
Hard
Loose
Medium
Dense
< 0.7
1.2 – 2
> 2.5
< 0.5
1–2
> 2.5
Δείκτης συνεκτικότητας (Consistency Index)
Εντοπισμός περιοχών με μαλακές έως πολύ μαλακές αργίλους
ch. -300 - 9550 Κοκκομετρικές καμπύλες Grading envelopes of soils in the excavation profile (Depth 12-24m) BS
Clay Fine
USCS
Silt Medium
Coarse
Fine
Fines (Silt, Clay)
Fine
Sand Medium
Coarse Sand Medium
Fine
Gravel Medium
Coarse
Gravel Coarse
Fine
Coarse
100
Percentage passing (%)
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0.001
0.01
0.1
1
Particle size (mm)
Λεπτόκοκκα > 40-50%
10
100
Πρότυπη δοκιμή διείσδυσης – Standard Penetration Test (SPT)
Σημειώνονται οι περιοχές με χαμηλές τιμές
Αστράγγιστη διατμητική αντοχή Είτε από πρεσσιομετρήσεις (επιτόπου δοκιμή) είτε από SPT (qu=2Cu) NSPT
<2
2-4
4-8
8-15
15-30
>30
Soil consistency
Very soft
Soft
Medium
Stiff
Very stiff
Hard
qu (kPa)
<25
25-50
50-100
100-200
200-400
>400
Υδρογεωλογικό μοντέλο
• Δοκιμές υδροπερατότητας κυρίως από δοκιμές μεταβλητού φορτίου • Κυρίως από 10-6 έως 10-8 m/sec • Τοπικά υψηλές τιμές (>1.10-5 m/sec)
Από το Γεωλογικό μοντέλο στην επιλογή μηχανήματος εκσκαφής 1) Έδαφος: Ανάγκη για μηχάνημα που ασκεί πίεση στο μέτωπο εκσκαφής ch. -300 - 9550 2) Βασικό κριτήριο για επιπλέον η κοκκομετρία Average gradingεπιλογή: envelope and grading limits των εδαφών BS
Clay Fine
USCS
Silt Medium
Coarse
Sand Medium
Fine
Fines (Silt, Clay)
Coarse Sand Medium
Fine
Fine
Gravel Medium
Coarse
Fine
Coarse
Gravel Coarse
Sl ur ry
100
EPB
an d
80 70 60
EP B
Percentage passing (%)
90
50 40 30 20 10
Slurry
0
0.001
0.01
0.1
1
10
100
Particle size (mm)
Διάγραμμα με τα πεδία εφαρμογής μηχανημάτων EPB – ΤΒΜ και πολφού TBM από τις κοκκομετρικές καμπύλες
Από το Γεωλογικό μοντέλο στην επιλογή μηχανήματος εκσκαφής 1) Έδαφος: Ανάγκη για μηχάνημα που ασκεί πίεση στο μέτωπο εκσκαφής ch. -300 - 9550 2) Βασικό κριτήριο για επιπλέον η κοκκομετρία Average gradingεπιλογή: envelope and grading limits των εδαφών BS
Clay Fine
USCS
Silt Medium
Coarse
Sand Medium
Fine
Fines (Silt, Clay)
Coarse Sand Medium
Fine
Fine
Gravel Medium
Coarse
Fine
Coarse
Gravel Coarse
Sl ur ry
100
EPB
an d
80 70 60
EP B
Percentage passing (%)
90
50 40 30 20 10
Slurry
0
0.001
0.01
0.1
1
10
100
Particle size (mm)
Είναι σαφές ότι τα εδάφη στον άξονα του έργου προβάλλονται στην περιοχή του EPB
Από το Γεωλογικό μοντέλο στην επιλογή μηχανήματος εκσκαφής 1) Έδαφος: Ανάγκη για μηχάνημα που ασκεί πίεση στο μέτωπο εκσκαφής 2) Βασικό κριτήριο για επιπλέον επιλογή: η κοκκομετρία των εδαφών 3) Κριτήριο περατότητας: Η υψηλή περατότητα των εδαφών ευνοεί την επιλογή μηχανήματος πολφού. Στη περίπτωση του μετρό Θεσσαλονίκης η παρουσία τέτοιων εδαφών θα αντιμετωπιστεί με ειδικά πρόσθετα στο μέτωπο εκσκαφής.
Μηχάνημα μηχανοποιημένης διάνοιξης EPB