Γεωφυσική Έρευνα στη Μονή Καισαριανής για την επίλυση Γεωτεχνικών Προβλημάτων

Παπαδοπούλου, Μυρτώ; Papadopoulou, Myrto

dc.contributor.author	Παπαδοπούλου, Μυρτώ	el
dc.contributor.author	Papadopoulou, Myrto	en
dc.date.accessioned	2015-04-29T07:22:42Z
dc.date.available	2015-04-29T07:22:42Z
dc.date.issued	2015-04-29
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/40671
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.9577
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Γεωφυσικές μέθοδοι	el
dc.subject	Μονή Καισαριανής	el
dc.subject	Ηλεκτρομαγνητική μέθοδος	el
dc.subject	Γεωηλεκτρική τομογραφία	el
dc.subject	Γεωραντάρ	el
dc.subject	Geophysical methods	en
dc.subject	Eelectromagnetic method	en
dc.subject	Ground-penetrating radar	en
dc.subject	Geoelectrical tomography	en
dc.subject	Monastery of Kaisariani	en
dc.title	Γεωφυσική Έρευνα στη Μονή Καισαριανής για την επίλυση Γεωτεχνικών Προβλημάτων	el
dc.title	Integrated geophysical investigation in the Monastery of Kaisariani in Athens in the frame of a geotechnical project	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Εφαρμοσμένη γεωφυσική	el
heal.classification	Applied geophysics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-03-19
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την πραγματοποίηση γεωφυσικής έρευνας στη Μονή Καισαριανής για την επίλυση γεωτεχνικών προβλημάτων. Πιο συγκεκριμένα, στόχος μας ήταν να αποτυπωθεί η στρωματογραφία ώστε να δούμε που στέκεται ο ναός, σε τι βάθος εντοπίζεται το βραχώδες υπόβαθρο και να εντοπιστούν τυχόν τοπικές δομές ανθρωπογενούς προέλευσης. Επιπρόσθετα επιδίωξη της εργασίας ήταν και ο υπολογισμός των ταχυτήτων των σεισμικών κυμάτων P και S. Αυτή η πληροφορία θα χρησιμοποιηθεί για περαιτέρω έρευνα από Πολιτικούς Μηχανικούς, έτσι ώστε να προσδιοριστεί ποια θα είναι η αντίδραση του κτιρίου της Μονής σε καταπόνηση από σεισμό. Αρχικά έγινε σχεδιασμός της έρευνας στην περιοχή μελέτης αξιοποιώντας γεωλογικά και ιστορικά στοιχεία, καθώς και πληροφορίες από τη διεθνή βιβλιογραφία, για περιπτώσεις έρευνας σε παρόμοιες συνθήκες. Αποφασίστηκε να πραγματοποιηθούν οι εξής γεωφυσικές μέθοδοι: Ηλεκτρομαγνητική Μέθοδος (ΕΜΙ), Ηλεκτρική Μέθοδος (ΕRT), Σεισμική Μέθοδος, Μέθοδος Γεωραντάρ (GPR). Στη συνέχεια, έγινε επεξεργασία των δεδομένων της κάθε μέτρησης χρησιμοποιώντας τα κατάλληλα προγράμματα: το Surfer της Golden Software, το RES2DINV της Geotomo Software, το SeisImager και το PlotRefa της EG&G GEOMETRICS και το REFLEXW της Sandmeier Scientific Software. Με βάση την επεξεργασία προέκυψαν ορισμένα συμπεράσματα. Έγινε σαφής αποτύπωση των γεωλογικών σχηματισμών της περιοχής κάτω από τη μονή, σε σχέση με τη συνεκτικότητα, την περατότητα και την κοκκομετρία, εντοπίστηκε το βάθος στο οποίο εκτιμάται ότι βρίσκεται η οροφή του βραχώδους υποβάθρου ενώ παράλληλα, εντοπίστηκαν και ορισμένες τοπικές δομές οι οποίες, εξαιτίας των διαστάσεών τους αλλά και των έντονων μεταβολών που παρουσιάζουν ως προς ορισμένες φυσικές ιδιότητες, σε σχέση με τον περιβάλλοντα χώρο, εκτιμάται ότι έχουν ανθρωπογενή προέλευση. Πρόκειται για τάφους και για υπόγειους αγωγούς. Η δομή της διπλωματικής εργασίας, αποτελείται από πέντε κεφάλαια, τα οποία περιλαμβάνουν τα εξής: Στο πρώτο κεφάλαιο, γίνεται εισαγωγή στο αντικείμενο της γεωφυσικής όσον αφορά τις εφαρμογές που αφορούν το μηχανικό γενικά, αλλά και στο αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο, αναλύεται το θεωρητικό υπόβαθρο, το οποίο αξιοποιήθηκε για την καλύτερη κατανόηση και εφαρμογή των τεσσάρων γεωφυσικών μεθόδων που εφαρμόστηκαν. Γίνεται αναφορά στις βασικές τεχνικές, την οργανολογία και τις διαφορετικές διατάξεις που εφαρμόζονται στην κάθε μέθοδο. Στο τρίτο κεφάλαιο, αναφέρονται τρία παραδείγματα γεωφυσικής έρευνας, από τη διεθνή βιβλιογραφία, που ανταποκρίνονται σε παρόμοιες συνθήκες με αυτές που έπρεπε να αντιμετωπίσουμε στα πλαίσια της παρούσας εργασίας. Στο τέταρτο κεφάλαιο, γίνεται εκτενής αναφορά σε όλα τα στάδια της γεωφυσικής έρευνας στη Μονή Καισαριανής. Παραθέτονται ιστορικά στοιχεία για τη Μονή, γίνεται περιγραφή της γεωλογίας της ευρύτερης περιοχής και παρουσιάζονται οι μέθοδοι στην εφαρμογή των οποίων καταλήξαμε, καθώς και το είδος των συμπερασμάτων που περιμένουμε από κάθε μέθοδο. Στις επόμενες ενότητες, αναφέρονται αναλυτικά για την κάθε μέθοδο, τα όργανα και οι διατάξεις που χρησιμοποιήθηκαν, ο τρόπος επεξεργασίας των δεδομένων. Γίνεται παρουσίαση των αποτελεσμάτων της επεξεργασίας, με βάση τα οποία βγαίνουν συμπεράσματα. Για την ηλεκτρομαγνητική μέθοδο, δημιουργούνται χάρτες φαινόμενης αγωγιμότητας και μαγνητικής επιδεκτικότητας για βάθη συνολικής διασκόπησης 3 και 6m. Με βάση τους χάρτες αυτούς, προκύπτουν και τα πρώτα συμπεράσματα σε σχέση με το υλικό που υπάρχει στο υπέδαφος της περιοχής μελέτης αλλά και για το αν υπάρχουν τοπικές δομές ή κατασκευές. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται τα δεδομένα της γεωηλεκτρικής τομογραφίας, με βάση τα οποία εντοπίζονται με μεγαλύτερη ακρίβεια υπόγειες κατασκευές και οι υπόγειοι ορίζοντες της στρωματογραφίας, γίνεται δηλαδή εκτίμηση του βάθους στο οποίο εντοπίζεται το βραχώδες υπόβαθρο. Ακολουθούν τα δεδομένα της σεισμικής μεθόδου, με βάση τα οποία γίνεται σαφής καταγραφή των μεταβολών στο υπέδαφος με βάση τη συνεκτικότητα των υλικών, εντοπίζοντας έτσι με μεγάλη ακρίβεια το βραχώδες υπόβαθρο. Τελευταία παρουσιάζεται η μέθοδος του γεωραντάρ, με την οποία εντοπίστηκαν σε βάθος υπόγειοι ορίζοντες αλλά και με μεγάλη ακρίβεια, οι υπόγειες κατασκευές. Στο πέμπτο κεφάλαιο, γίνεται μια γενική αποτίμηση συνολικά της έρευνας και εκτιμάται η αποτελεσματικότητα της μεθόδου για περιπτώσεις που απασχολεί το μηχανικό η προσέγγιση ζητημάτων γεωτεχνικής φύσης, ειδικά όταν πρόκειται για κτίρια ιστορικής σημασίας, μνημεία πολιτιστικής κληρονομιάς.	el
heal.abstract	The subject of the present thesis is the application of a geophysical investigation in the Monastery of Kaisariani, in order to solve several geotechnical problems. More specifically, our aim was to identify the stratigraphy of the area in order to determine where the temple stands, which is the depth of the bedrock and the location of possible local, man-made structures. The calculation of the velocities of seismic waves P and S, was also a purpose of the present thesis. This information will be used for further research by Civil Engineers, in order to determine the response of this particular structure in case of an earthquake. Initially, the geophysical survey in the area was designed, using geological and historical data, as well as, information concerning similar international geophysical applications. It was decided to conduct four different geophysical methods, Electromagnetic Method (EMI), Electrical Method (ERT), Seismic Method and the Ground-Penetrating Radar Method (GPR). The data of every method were processed using the appropriate computer programs: Surfer of Golden Software, RES2DINV of Geotomo Software, SeisImager and Plotrefa of EG&G GEOMETRICS and REFLEXW of Sandmeier Scientific Software. The interpretation of the geophysical results led us to specific conclusions. The geological formations of the area were specifically determined, in terms of rigidity, permeability and grain size variation. The depth of the bedrock was also estimated. Furthermore, several local structures were located, which, because of their dimensions and the alterations of certain physical properties related to the surrounding material, are believed to be caused by anthropogenic factors. It is believed that they present graves or other subsurface structures. The structure of the thesis consists of five chapters: In the first chapter, the reader is introduced to the subject of applied geophysics generally, as well as the subject of the present thesis. The second chapter refers to the theoretical principles that were used in order to understand and apply, more efficiently, the four geophysical methods. The basic techniques, instruments and the whole procedure that takes place for every method are presented. In the third chapter, three case studies of geophysical applications are presented. These cases have general conditions and targets similar to our research. In the fourth chapter, there is an extensive reference to each and every stage of the geophysical survey in the Monastery of Kaisariani. Historical information about the Monastery is presented along with the description of the geological features of the area. The methods that we decided to apply and the expected results of every method are also presented. In the next sections, the procedures of the geophysical methods in the survey area, the characteristics of the instruments that were used and finally the methodology of the data processing are described. The processing results, which were used to come to different conclusions, are presented. For the electromagnetic method, maps of apparent conductivity and magnetic susceptibility, for both effective depths of 3 and 6 meters were created. According to these maps, some first information concerning, not only the material of the subsurface, but also the existence of local structures, can be derived. Next comes the presentation of data from the geoelectrical tomography, based on which, subsurface structures and subsurface stratigraphy horizons were located more accurately, resulting to an estimation of the bedrock depth. These conclusions are followed by the seismic method data, according to which, alterations in the rigidity of the subsoil were recorded, and as a result, the depth of the bedrock was accurately defined. The last method, that is presented, is the GPR method, the conclusions of which were used in order to locate in detail subsurface horizons and structures. In the fifth and last chapter, an overall evaluation of the research is given along with an estimation of the effectiveness of the methods, in cases where geotechnical issues is in engineers interests, especially when they refer to structures of historical importance.	en
heal.advisorName	Αποστολόπουλος, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Σταματάκη, Σοφία	el
heal.committeeMemberName	Ροντογιάννη - Τσιαμπάου, Θεοδώρα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλευτικής. Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	155 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true