heal.abstract |
Η αύξηση του πληθυσμού στις πόλεις και η όλο και αυξανόμενη χρήση των οχημάτων για τις μετακινήσεις μέσα σε αυτές, έχουν καταστήσει επιτακτική την ανάγκη δημιουργίας εναλλακτικών μέσων μαζικής μεταφοράς. Τα υπόγεια μητροπολιτικά σιδηροδρομικά δίκτυα (Μετρό) αποτελούν μια αξιόπιστη λύση και η κατασκευή τους σε αστικό περιβάλλον αποτελεί μια διεπιστημονική πρόκληση, καθώς απαιτείται συνδυασμός γνώσεων πολλών και διαφορετικών επιστημονικών πεδίων και ειδικοτήτων. Η διπλωματική αυτή εργασία, έχει ως στόχο την παρουσίαση της αλληλουχίας από την εκτίμηση της γεωλογικής πληροφορίας και την επιλογή γεωτεχνικών χαρακτηριστικών, μέχρι την προσομοίωση της εκσκαφής ενός υπόγειου έργου. Η ιδιαιτερότητα της διπλωματικής έγκειται στην αναγκαστική επιλογή της συμβατικής μεθόδου NATM, για τη διάνοιξη υπόγειας σήραγγας μεγάλης γεωμετρίας, σε αστικό περιβάλλον, με σκοπό την απομάκρυνση του TBM από το φρέαρ Δεληγιάννη. Η συμβατική μέθοδος NATM δεν συνηθίζεται να επιλέγεται σε έντονα επιβαρυμένο αστικό περιβάλλον, καθώς η ασφάλεια ως προς τις επιφανειακές καθιζήσεις που προκαλούνται κατά τη διάνοιξη, εξασφαλίζεται ευκολότερα με τη χρήση μηχανήματος TBM. Επίσης η παρουσία της Μάργας του Πειραιά, σχηματισμός που χαρακτηρίζεται ως μαλακός βράχος-σκληρό έδαφος, κάνει το θέμα της διπλωματικής ακόμα πιο ενδιαφέρον.
Η δομή των κεφαλαίων και το ανάλογο περιεχόμενο επιχειρούν να ακολουθήσουν τη διαδικασία της γεωτεχνικής αξιολόγησης κατά το σχεδιασμό μιας αστικής σήραγγας με τη συμβατική μέθοδο διάνοιξης ΝΑΤΜ. Αρχικά, αναφέρονται τα γενικά στοιχεία του έργου που αφορούν την ιστορία του Μετρό της Αθήνας, τη σκοπιμότητά του καθώς και το παρόν και το μέλλον του. Ειδική αναφορά γίνεται στο υπό μελέτη τμήμα της προέκτασης της Γραμμής 3. Στη συνέχεια, δίνεται η θεωρητική βάση της ανάλυσης και διαστασιολόγησης των σηραγγών. Ειδικότερα, αναφέρονται οι μέθοδοι περιγραφής και ταξινόμησης της βραχόμαζας, η μηχανική συμπεριφορά της βραχόμαζας σε υπόγεια έργα, στοιχεία για τις εφαρμοζόμενες μεθόδους διάνοιξης σηραγγών και των αντίστοιχων μέτρων υποστήριξης, πιθανά προβλήματα αστοχιών κατά την διάνοιξη και, τέλος, οι αριθμητικές μέθοδοι ανάλυσης της επάρκειας των επιλεγόμενων μεθόδων διάνοιξης και μέτρων υποστήριξης.
Συγκεκριμένα για το παράδειγμα της γραμμής επέκτασης προς Πειραιά, εξετάζονται οι γεωλογικές και υδρογεωλογικές συνθήκες του σχηματισμού της Μάργας του Πειραιά, που επικρατεί στην ευρύτερη περιοχή αλλά και ειδικότερα στην στενή περιοχή του έργου. Στη συνέχεια, κατασκευάζεται γεωλογική τομή κατά μήκος του άξονα του έργου και ορίζονται οι ειδικότερες γεωλογικές ενότητες που επικρατούν στο υπό έρευνα τμήμα. Πραγματοποιείται τεχνικο-γεωλογική αξιολόγηση των γεωλογικών αυτών ενοτήτων που απαρτίζουν το «σύστημα» της Μάργας του Πειραιά και γίνεται η ταξινόμηση τους βάσει του συστήματος GSI και τις τεχνικές περιγραφές των γεωτρήσεων. Η εκτίμηση των παραμέτρων αντοχής των γεωυλικών γίνεται μέσω στατιστικής ανάλυσης των αποτελεσμάτων της εργαστηριακής δοκιμής της μονοαξονικής θλίψης και σημειακής φόρτισης και χρήσης κατάλληλων θεωρητικών στοιχείων. Ολοκληρώνεται έτσι ο τεχνικογεωλογικός-γεωτεχνικός ορισμός των ενοτήτων με τις αντίστοιχες παραμέτρους τους. Στη συνέχεια γίνεται νέος διαχωρισμός της περιοχής σε τμήματα (Α, Β1 και Β2), βάσει των σχηματισμών που αναμένονται να συναντηθούν αλλά και της γεωμετρίας της σήραγγας που χρησιμοποιείται στο κάθε τμήμα. Επιλέγονται τυπικές διατομές , ώστε να προσομοιωθούν όσο πιο αντιπροσωπευτικά οι ευμενείς και δυσμενείς συνθήκες που μπορεί να εμφανιστούν κατά μήκος του άξονα του έργου. Το τελευταίο στάδιο της διπλωματικής περιλαμβάνει την ανάλυση της διάνοιξης, όπου γίνεται προσομοίωση 2 κατηγοριών προσωρινών μέτρων υποστήριξης στις κρίσιμες διατομές με πεπερασμένα στοιχεία, μέσω του προγράμματος RS2, και γίνεται έλεγχος επάρκειας αυτών με τον υπολογισμό μέγιστων μετακινήσεων στη σήραγγα και στην επιφάνεια. Η περιβάλλουσα βραχόμαζα προσομοιώνεται μέσω της εισαγωγής των παραμέτρων αντοχής των τεχνικογεωλογικών ενοτήτων που έχουν προκύψει, ενώ η γεωμετρία της εκσκαφής προσομοιώνεται από σχέδια διατομών που έχουν παραχωρηθεί από την Αττικό Μετρό, για την εκπόνηση της διπλωματικής. Το υπό έρευνα έργο έχει κατασκευαστεί χωρίς να αντιμετωπιστούν ιδιαίτερα προβλήματα. |
el |