heal.abstract |
Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στο τελευταίο εξάμηνο φοίτησης στα πλαίσια του προγράμματος σπουδών του Διατμηματικού Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών «Σχεδιασμός και Κατασκευή Υπογείων Έργων» του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.
Σκοπός της εν λόγω εργασίας είναι να διερευνηθούν οι επιφανειακές μετακινήσεις – καθιζήσεις οι οποίες συναντώνται σε περιοχή διάνοιξης Μητροπολιτικής Σήραγγας στην περιοχή του Ελληνικού, συγκεκριμένα μεταξύ του φρέατος Υμηττού και φρέατος Λέοντος τα οποία βρίσκονται μεταξύ των σταθμών Αργυρούπολη – Άλιμος. Όπως αναλύεται στα κεφάλαια της διατριβής, περιγράφεται με αναλυτικό τρόπο, η έννοια της γεωτεχνικής παρακολούθησης στα υπόγεια έργα, με στόχο την αποφυγή αστοχιών και πιθανών προβλημάτων που μπορεί να προκύψουν, ιδιαίτερα σε έργα που πραγματοποιούνται εντός του αστικού ιστού, όπως οι μετακινήσεις του εδάφους σε τρεις διευθύνσεις ή η σύγκλιση της σήραγγας, προκαλώντας προβλήματα στη λειτουργικότητα και την ασφάλεια υφιστάμενων κατασκευών και δικτύων.
Στην περιοχή μελέτης διέρχεται η γραμμή 2 (Ανθούπολη – Ελληνικό), ενώ η περιοχή βρίσκεται στο Νότιο Τομέα Αθηνών της Περιφέρειας Αττικής. Το γεωλογικό υπόβαθρο της περιοχής περιλαμβάνει νεογενείς και τεταρτογενείς αποθέσεις κοντά στην επιφάνεια. Εις βάθος ακολουθούν δύο ενότητες, η ψαμμιτομαργαϊκή σειρά, και ο επονομαζόμενος «Αθηναϊκός Σχιστόλιθος», ο οποίος διαχωρίζεται σε ανώτερο και κατώτερο «Αθηναϊκό Σχιστόλιθο», ενώ φαίνεται να έχει προβληματίσει σημαντικά την επιστημονική κοινότητα για τις ιδιαίτερες γεωτεχνικές συνθήκες και μηχανικές ιδιότητές του. Συνεπώς, η γεωλογική πολυμορφία στην ευρύτερη περιοχή του λεκανοπεδίου, με την έναρξη κατασκευής των έργων ΜΕΤΡΟ, οδήγησε στην ανάγκη περαιτέρω διερεύνησης ως προς την ορθή επιλογή μηχανήματος ολομέτωπης κοπής. Οι έρευνες εντατικοποιήθηκαν λόγω των εδαφικών υποχωρήσεων που επήλθαν κατά τη φάση κατασκευής των υπόγειων τμημάτων, εξαιτίας αυτής της πολυπλοκότητας ως προς τις γεωτεχνικές συνθήκες που επιφέρουν οι παραπάνω σχηματισμοί.
Η μεταπτυχιακή εργασία αποτελείται από 6 κεφάλαια, μέσα στα οποία αναλύεται διεξοδικά η έννοια της παρακολούθησης, των επιφανειακών καθιζήσεων κατά τη διάνοιξη της σήραγγας με μηχανοποιημένη μέθοδο, ενώ στη συνέχεια αναλύεται η πραγματοποίηση της προσομοίωσης αυτού του τρόπου διάνοιξης για συγκεκριμένη περιοχή μελέτης, με κατάλληλο λογισμικό, και σύγκριση των αποτελεσμάτων επιφανειακής καθίζησης από την κατασκευή.
Η διατριβή ξεκινάει με το κεφάλαιο 1, στο οποίο αναλύεται το αντικείμενο που πραγματεύεται η διπλωματική εργασία, η μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε ως προς την έρευνα αλλά και η αναφορά στα δεδομένα που διατέθηκαν με σκοπό την ανάλυσή τους και την εξαγωγή συμπερασμάτων.
Στο κεφάλαιο 2 γίνεται αναφορά στο θεωρητικό υπόβαθρο της εν λόγω έρευνας με αναφορά στη γεωτεχνική αξιολόγηση κατά τη διάνοιξη σήραγγας και τα κριτήρια βέλτιστης επιλογής μηχανήματος ολομέτωπης κοπής ΤΒΜ. Αναλυτικότερα γίνεται μια σύντομη περιγραφή τωνσυστημάτων ταξινόμησης βραχόμαζας που έχουν ευρεία χρήση κατά τις γεωτεχνικές μελέτες, οι
μηχανισμοί αστοχίας και συμπεριφοράς της βραχόμαζας, τα κριτήρια αστοχίας, ο προσδιορισμός των
χαρακτηριστικών παραμέτρων της βραχόμαζας, καθώς και οι μέθοδοι διάνοιξης σηράγγων.
Στο κεφάλαιο 3 παρουσιάζονται τα θεμελιώδη ζητήματα στο γεωτεχνικό σχεδιασμό και η
έννοια της παρακολούθησης στα υπόγεια έργα, παρουσιάζοντας τα όργανα γεωτεχνικής
παρακολούθησης, τη ροή εργασιών σε ένα έργο, την έννοια της ζώνης επιρροής του έργου καθώς και
τον ορισμό της αναμενόμενης απόκρισης – συμπεριφοράς του συστήματος. Γίνεται αναφορά στο
παράδειγμα του Καλλίδρομου, και την εφαρμογή της παρακολούθησης monitoring. Ακόμη,
περιγράφονται οι έννοιες των ορίων προειδοποίησης και συναγερμού ως προς τα μετρούμενα μεγέθη
από το σύστημα παρακολούθησης.
Στο κεφάλαιο 4 αναλύεται το γεωλογικό υπόβαθρο του λεκανοπεδίου Αττικής και
συγκεκριμένα της περιοχής μελέτης, καθώς και η τεχνικογεωλογική αξιολόγηση που έχει
πραγματοποιηθεί για την εν λόγω περιοχή από την Αττικό Μετρό Α.Ε. Ακόμη παρατίθεται μια σύντομη
περιγραφή του τρόπου σύνταξης της γεωλογικής τομής για την περιοχή έρευνας καθώς και η
ταξινόμηση των σχηματισμών κατά GSI. Περιγράφονται διάφορες παράμετροι όπως ο συντελεστής
διαταραχής D, ο λόγος Poisson, τα φυσικά χαρακτηριστικά των σχηματισμών, ο συντελεστής
ουδέτερων ωθήσεων γαιών Κο. Δίνονται οι τεχνικογεωλογικές ενότητες και το υδρογεωλογικό
καθεστώς για τους σχηματισμούς της περιοχής έρευνας.
Στο κεφάλαιο 5 παρατίθενται τα αποτελέσματα των αναλύσεων διάνοιξης και άμεσης
υποστήριξης με τη χρήση πεπερασμένων στοιχείων μέσω του υπολογιστικού προγράμματος RS2 της
εταιρείας RocScience, σε ένα συγκεκριμένο τμήμα της περιοχής μελέτης (μεσοδιάστημα ΤΒΜ), όπου
έχουν συναντηθεί σημαντικές τιμές επιφανειακών καθιζήσεων. Μέσα από τις αναλύσεις κάθε τυπικής
διατομής με τη μέθοδο μηχανοποιημένης διάνοιξης ΤΒΜ, και την εφαρμογή διαφορετικών τιμών
πίεσης προκύπτουν αποτελέσματα των τιμών των καθιζήσεων στην επιφάνεια, ενώ πραγματοποιείται
έλεγχος των τιμών σε σχέση με τα επιτρεπτά όρια καθιζήσεων και συγκλίσεων που έχουν τεθεί από την
Αττικό Μετρό Α.Ε. για τις κατασκευές, τα ευαίσθητα κτίρια και τις οδούς – πεζοδρόμια. Κατόπιν,
πραγματοποιείται σύγκριση των τιμών με τις αντίστοιχες μέγιστες καθιζήσεις που προκύπτουν από τη
διάνοιξη του συγκεκριμένου τμήματος.
Τέλος, στο κεφάλαιο 6, εξήχθησαν συμπεράσματα για τη διακύμανση των τιμών καθίζησης
και τους παράγοντες που τις επηρεάζουν. |
el |