Σιδηροδρομικά επιχώματα και οι ενδεχόμενες επιπτώσεις  της κλιματικής αλλαγής στην ακεραιότητά τους

Κουκουλίτσιος, Νικόλαος; Koukoulitsios, Nikolaos

dc.contributor.author	Κουκουλίτσιος, Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Koukoulitsios, Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2024-06-17T11:15:31Z
dc.date.available	2024-06-17T11:15:31Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59734
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27430
dc.rights	Default License
dc.subject	Σιδηροδρομικά Επιχώματα, Αστοχία, Κακοκαιρία Daniel	el
dc.title	Σιδηροδρομικά επιχώματα και οι ενδεχόμενες επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στην ακεραιότητά τους	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Εδαφομηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-03-15
heal.abstract	Η αστοχία των σιδηροδρομικών επιχωμάτων κατά τη διάρκεια ενός έντονου φυσικού φαινομένου, όπως ένας ισχυρός σεισμός ή μία ισχυρή βροχόπτωση αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους κινδύνους για τα σιδηροδρομικά δίκτυα, καθώς σε κάποιες περιπτώσεις ενδέχεται να οδηγήσει σε σοβαρότατες βλάβες του δικτύου, αλλά και σε απώλειες ζωής. Τα σιδηροδρομικά επιχώματα αποτελούν τεχνητά εδαφικά επιχώματα, των οποίων η ευστάθεια καθορίζεται από πολλές διαφορετικές παραμέτρους, καθεμία από τις οποίες επιδρά με διαφορετικό τρόπο σε αυτό. Η μελέτη της ισορροπίας ενός εδαφικού πρανούς είναι επιβεβλημένο να πραγματοποιείται, τόσο υπό στατικές, όσο και υπό σεισμικές συνθήκες. Συχνά, η επίδραση της βαρύτητας αποτελεί τον καθοριστικό παράγοντα για την αστοχία ενός πρανούς, αλλά ο συνδυασμός της με ένα ισχυρό σεισμικό γεγονός μπορεί να έχει καταστροφικές συνέπειες. Παράλληλα, εξίσου σημαντική για την ευστάθεια, ή μη, ενός πρανούς κρίνεται η παρουσία του νερού, είτε ως υπόγειος υδροφόρος ορίζοντας στην περίπτωση των χερσαίων πρανών, είτε ως επιφάνεια ή στάθμη υδάτων στην περίπτωση των υποθαλάσσιων πρανών ή χερσαίων πρανών στην περίπτωση πλυμμυρικών φαινομένων. Μάλιστα, τα τελευταία χρόνια, έχουν παρατηρηθεί σημαντικές αστοχίες σε σιδηροδρομικά δίκτυα, οι οποίες έχουν αποδοθεί στην υποτιθέμενη κλιματική αλλαγή, και πιο συγκεκριμένα στην αύξηση της στάθμης των επιφανειακών υδάτων λόγω των έντονων βροχοπτώσεων που αυτή υποτίθεται ότι συνεπάγεται. Εδώ και δεκαετίες, ως αντικειμενικό μέτρο εκτίμησης της ευστάθειας ενός εδαφικού πρανούς έχει τεθεί ο συντελεστής ασφαλείας, η τιμή του οποίου υπολογίζεται από την πλειοψηφία των μεθόδων προσομοίωσης. Αν εξαιρέσουμε τις διάφορες πειραματικές μεθόδους που απαιτούν τον κατάλληλο εξοπλισμό και εμπειρία, οι σημαντικότερες από τις μεθόδους προσομοίωσης εδαφικών πρανών είναι διάφορες αναλυτικές μέθοδοι κατά τις οποίες χρησιμοποιούνται αναλυτικές εξισώσεις για τον υπολογισμό του συντελεστή ασφαλείας και διάφορες αριθμητικές μέθοδοι, με επικρατέστερη τη μέθοδο των Πεπερασμένων Στοιχείων, κατά τις οποίες εκτιμώνται ρεαλιστικά οι μόνιμες εδαφικές μετατοπίσεις και εκτιμάται προσεγγιστικά ο συντελεστής ασφαλείας. Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας μελετήθηκε η επίδραση της σεισμικής διέγερσης και της παρουσίας νερού στην ευστάθεια σιδηροδρομικών επιχωμάτων, μέσω της εξέτασης αντιπροσωπευτικών περιπτώσεων. Για τον υπολογισμό του συντελεστή ασφαλείας χρησιμοποιήθηκε μια σειρά αναλυτικών εξισώσεων με βάση τις οποίες εξήχθησαν αντίστοιχα διαγράμματα. Παράλληλα, χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Πεπερασμένων Στοιχείων PLAXIS για την προσομοίωση κάθε περίπτωσης, ενώ τελικά πραγματοποιήθηκε σύγκριση των αποτελεσμάτων των δυο μεθόδων, με στόχο τόσο την εξέταση της ικανότητας των αναλυτικών εξισώσεων να περιγράψουν με σωστό τρόπο την ευστάθεια των πρανών, όσο και τη μελέτη της επιρροής των διαφορετικών παραγόντων σε αυτή. Όπως αναμενόταν, διαπιστώθηκε ότι η σεισμική καταπόνηση οδηγεί σε σημαντική μείωση του συντελεστή ασφάλειας των σιδηροδρομικών επιχωμάτων ανάλογα με τα επίπεδα της επιβαλλόμενης επιτάχυνσης. Απεναντίας, διαπιστώθηκε ότι η αύξηση της στάθμης των επιφανειακών υδάτων λόγω πλημμύρας έχει ουδέτερη ή/και ευεργετική επίπτωση στην ευστάθεια των επιχωμάτων, γεγονός που δεν συνάδει με τις παρατηρηθείσες βλάβες σε διάφορα σιδηροδρομικά δίκτυα μετά από έντονες βροχοπτώσεις, πριν ή μετά την κλιματική αλλαγή. Το γεγονός αυτό οδηγεί στο έμμεσο συμπέρασμα ότι οι βλάβες στα σιδηροδρομικά επιχώματα, οφείλονται πιθανότατα στην ανεξέλεγκτη ροή των ομβρίων υδάτων και στη συνεπακόλουθη υδραυλική διάβρωση – υποσκαφή των επιχωμάτων, και όχι στην απότομη άνοδο της στάθμης των επιφανειακών υδάτων. Κατά συνέπεια, η προστασία των πρανών των σιδηροδρομικών πρανών έναντι υδραυλικής διάβρωσης και υποσκαφής κρίνεται ως απολύτως απαραίτητη για την προστασίας τους, ανεξάρτητα με την εξέλιξη της κλιματικής αλλαγής στο μέλλον.	el
heal.advisorName	Ψαρρόπουλος, Πρόδρομος	el
heal.committeeMemberName	Καττής, Μαρίνος	el
heal.committeeMemberName	Λαγαρός, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Έργων Υποδομής και Αγροτικής Ανάπτυξης. Εργαστήριο Δομικής Μηχανικής και Στοιχείων Τεχνικών Έργων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	100 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false
heal.fullTextAvailability	false