ΤΕΧΝΙΚΗ  ΓΕΩΛΟΓΙΑ

Διδάσκοντες:  Β.  Χρηστάρας  ΚαθηγητήςΒ.  Μαρίνος,  Επ.  Καθηγητής

Εργαστήριο  Τεχνικής  Γεωλογίας  και  Υδρογεωλογίας

ΤΕΧΝΙΚΉ ΓΕΩΛΟΓΊΑ

1. Χρήσιµες πληροφορίες – διαδικαστικά2. Περιεχόµενα µαθήµατος3. Αντικείµενο - Σκοπός Τεχνικής Γεωλογίας4. Τεχνικά έργα – Γενική εισαγωγή5. Από τη Γεωλογική πραγµατικότητα στη Μηχανική

και τα τεχνικά έργα.� Ο ρόλος του γεωλογικού µοντέλου πρωτεύουσας

σηµασίας στον σχεδιασµό τεχνικών έργων

ΤΕΧΝΙΚΉ ΓΕΩΛΟΓΊΑ

1. Χρήσιµες πληροφορίες – διαδικαστικά2. Περιεχόµενα µαθήµατος3. Αντικείµενο - Σκοπός Τεχνικής Γεωλογίας4. Τεχνικά έργα – Γενική εισαγωγή5. Από τη Γεωλογική πραγµατικότητα στη Μηχανική

και τα τεχνικά έργα.� Ο ρόλος του γεωλογικού µοντέλου πρωτεύουσας

σηµασίας στον σχεδιασµό τεχνικών έργων

ΤΕΧΝΙΚΉ ΓΕΩΛΟΓΊΑ 7Ο ΕΞΆΜΗΝΟ

� 2 ώρες θεωρίας 11:00- 11:30 (ΠΑΑ)� 2 ώρες ασκήσεων (3 τµήµατα)

Πολυήµερη άσκηση υπαίθρου στη Δυτική Ελλάδα

Τεχνική  Γεωλογία  Διαδικαστικά  μαθήματοςΣημειώσεις  – Παρουσιάσεις

• Όλα τα μαθήματα (σε μορφή παρουσιάσεων) θααναρτώνται στο e-­learning.auth.gr αλλά και στηνιστοσελίδα του μαθήματος (ηλεκτρονικά μαθήματα).

• Όλες οι εκφωνήσεις των ασκήσεων, το αντίστοιχοβοηθητικό φυλλάδιο (ένα για κάθε άσκηση) και ηπαρουσίαση της άσκησης (εκτός τη λύση της βέβαια) θααναρτώνται στην ιστοσελίδα του μαθήματος.

Βιβλία:

1. Τεχνική  Γεωλογία  (Γ.Κούκης  &  Γ.  Σαμπατακάκης)2. Τεχνική  Γεωλογία  (Γ.  Δημόπουλος)

�3  τμήματα  ασκήσεων  (3  τμήματα:  15:00-­ 17:00,17:00-­19:00,  19:00-­21:00)

�12-­15  ασκήσεις  συνολικά  στο  εξάμηνο�1-­2  ασκήσεις  ανά  εργαστήριο�Υποχρεωτική  παρουσία  λαμβάνονται  παρουσίες.  Δυνατότητα  για  1  απουσία.

�Παρακολούθηση  =  ΕΓΚΑΙΡΗ  Παράδοση  ασκήσεων�Μη  παράδοση  ασκήσεων  =  Μη  παρακολούθηση

ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Τεχνική  Γεωλογία  Διαδικαστικά  μαθήματος

¡Βοήθεια  για  το  φοιτητή:¡Ένα  βοηθητικό  φυλλάδιο  για  κάθε  άσκηση¡Μία  παρουσίαση  για  κάθε  άσκηση  

� Η τελική αξιολόγηση των ασκήσεων «πριµοδοτεί» τον τελικό βαθµό του φοιτητή κατά 1 βαθµό περίπου (το 4 στις εξετάσεις να γίνεται 5, το 8 να γίνεται 9, κλπ.). Οι αντιγραφές θα σηµειώνονται και δεν θα αξιολογούνται.

� Αξιολόγηση των ασκήσεων ποιοτικά-ποσοτικά: Γ, Β-, Β, Β+, Α-, Α, Α+

�Παράδοση όλων των ασκήσεων. Κάθε άσκηση (ή ασκήσεις) θα παραδίδεται την εποµένη Πέµπτη! Αν δεν παραδίδεται, θεωρείται καθυστερηµένη και δεν αξιολογείται.

� Η σταθερή΄πολύ καλή παρουσία και επίδοση στο σύνολο των ασκήσεων (Α+) µπορεί να «πριµοδοτεί» ακόµα παραπάνω τον τελικό βαθµό.

Τεχνική Γεωλογία 7ο Εξάµηνο

ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΔΙΑΔΙΚΑΣΤΙΚΑ

Τεχνική Γεωλογία 7ο Εξάµηνο

ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Θα πρέπει να έχετε µαζί σας: 1. Σχεδιαστικά µέσα (µιλιµιτρέ, χάρακες, διαφανές,

µολύβι, χρώµατα,πινέζα)2. Υπολογιστή χειρός (κοµπιουτεράκι)

Παράδοση των ασκήσεων υποχρεωτικά στοεπόμενο μάθημα: σε ζελατίνα

Τεχνική Γεωλογία 7ο Εξάµηνο

Θέµατα Τελικών Εξετάσεων• 3 θέµατα εξετάσεων • 1 θέµα Θεωρίας (µε µικρά υπο-θέµατα) • 2 Θέµατα Ασκήσεων

• Βαρύτητα Θεωρίας 50% • Βαρύτητα Ασκήσεων 50% • Όλα τα θέµατα θα έχουν άλλα µικρότερα ερωτήµατα ώστε

να καλύπτουν σχεδόν όλη την ύλη• Τα ερωτήµατα δεν αποσκοπούν σε µακροσκελής

απαντήσεις αλλά σύντοµες (έτσι θα υπάρχει χρόνος για να απαντήσει ο φοιτητής)

Υπάρχει  στην  ιστοσελίδα  του  μαθήματος  παράδειγμα  εξέτασης  με  τις  απαιτούμενες  απαντήσεις

ΤΕΧΝΙΚΉ ΓΕΩΛΟΓΊΑ

1. Χρήσιµες πληροφορίες – διαδικαστικά2. Περιεχόµενα µαθήµατος3. Αντικείµενο - Σκοπός Τεχνικής Γεωλογίας4. Τεχνικά έργα – Γενική εισαγωγή5. Από τη Γεωλογική πραγµατικότητα στη Μηχανική

και τα τεχνικά έργα.� Ο ρόλος του γεωλογικού µοντέλου πρωτεύουσας

σηµασίας στον σχεδιασµό τεχνικών έργων

Περιεχόµενα µαθήµατος

• 1ο Μάθηµα: Εισαγωγικό (Αντικείµενο Τεχν. Γεωλογίας-Ορόλος του γεωλογικού µοντέλου στα τεχνικά έργα)

• 2ο Μάθηµα: Γεωερευνητικό πρόγραµµα• 3ο Μάθηµα: Τεχνική Γεωλογία Εδαφών (σύσταση,

περιγραφή εδάφους, φυσικά χαρακτηριστικά)• 4ο Μάθηµα: Τεχνική Γεωλογία Εδαφών (διατµητική

αντοχή, κριτήριο Mohr-Coulomb)• 5ο Μάθηµα: Τεχνική Γεωλογία Βράχου (Φυσικά, Μηχανικά

χαρ/κα βράχου και ασυνεχειών )• 6ο Μάθηµα: Αντοχή Βραχόµαζας-Γεωτεχνικές

Ταξινοµήσεις (GSI, RMR,Q)• 7ο Μάθηµα: Τεχνική Γεωλογία Ιζηµατογενών-Πυριγενών

και µεταµορφωµένων πετρωµάτων.

Περιεχόµενα µαθήµατος

• 8ο Μάθηµα: Κατολισθήσεις

• 9ο Μάθηµα: Ευστάθεια πρανών

• 10ο Μάθηµα: Σήραγγες

• 11ο Μάθηµα: Φράγµατα

• 12ο Μάθηµα: Θεµελιώσεις

ΤΕΧΝΙΚΉ ΓΕΩΛΟΓΊΑ

1. Χρήσιµες πληροφορίες – διαδικαστικά2. Περιεχόµενα µαθήµατος3. Αντικείµενο - Σκοπός Τεχνικής Γεωλογίας4. Τεχνικά έργα – Γενική εισαγωγή5. Από τη Γεωλογική πραγµατικότητα στη Μηχανική

και τα τεχνικά έργα.� Ο ρόλος του γεωλογικού µοντέλου πρωτεύουσας

σηµασίας στον σχεδιασµό τεχνικών έργων

ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑΕφαρµογή της γεωλογίας στην επιστήµη και

Τεχνική του Μηχανικού

Συγκεντρώνει τις απαραίτητες πληροφορίες για το εδαφος και το γεωπεριβάλλον του, τις επεξεργάζεται κατάλληλα και

τις «µεταφράζει» για τον σχεδιασµό και κατασκευή των Τεχνικών Έργων

1. Θεώρηση του γεωλογικού περιβάλλοντος µέσα στο οποίοδιαµορφώθηκαν οι βραχόµαζες

2. Ανάλυση όλων των τεχνικογεωλογικών χαρακτηριστικών πουορίζουν τους καθοριστικούς παράγοντες-“κλειδιά” για τηνευστάθειά τους στο τεχνικό έργο

3. Εκτίµηση της αντοχής και παραµορφωσιµότητας τωνγεωυλικών (εδάφους-βράχου)

4. Ταξινόµησή τους για την δυνατότητα του γεωτεχνικούχαρακτηρισµού τους που επιτρέπει την εκτίµηση τηςαποµείωσης των ιδιοτήτων αυτών. Εκτιµάται, έτσι, ητεχνικογεωλογική συµπεριφορά του τεχνικού έργου και ηποιοτική εκτίµηση των απαιτουµένων µέτρων στήριξης.

Ποιό είναι το αντικείµενο της Τεχνικής Γεωλογίας;

ΠΟΙΟΣ ΕΙΝΑΙ Ο ΤΕΛΙΚΟΣ ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ;;;

① Καταλληλότητα και συµπεριφορά εδάφους – υπεδάφους σε ό,τι αφορά µία κατασκευή και αµοιβαίες σχέσεις µε περιβάλλοντα χώρο – εντοπισµός προβληµάτων –επίλυση

② Αναζήτηση κατάλληλων υλικών εδάφους για δοµικά υλικά

③ Μελέτη του γεωπεριβάλλοντος στις αναπτυξιακές, µελέτες περιβάλλοντος και χωροταξικού σχεδιασµού.

• Διαφορετική προσέγγιση διδασκαλίας τεχνικής γεωλογίας στα:• Γεωλογικά τμήματα• Πολυτεχνικά τμήματα

• Γεωλογικά τμήματα: Εκτέλεση γεωερευνητικού προγράμματος,συλλογή και σύνθεση τεχνικογεωλογικών πληροφοριών, εκτίμησητεχνικογεωλογικής συμπεριφοράς, σύνταξη τεχνικογεωλογικώνεκθέσεων-­χαρτών, ποσοτικοποίηση πληροφορίας σε όρους μηχανικού(Δηλαδή...Να μπορούν να εκτιμήσουν τις πραγματικές συνθήκες στηνκλίμακα του έργου, να προβλέψουν την συμπεριφορά των γεωυλικώνκαι να μπορέσουν να ποσοτικοποιήσουν τα γεωλογικά υλικά...)

• Πολυτεχνικά τμήματα: Κατανόηση των γεωλογικών διεργασιών –φαινομένων και επίδρασή τους στην ευστάθεια ή όχι των κατασκευών.Αξιολόγηση των τεχνικογεωλογικών εκθέσεων και χαρτών και επιλογήμαζί με τον τεχνικό γεωλόγο των κρίσιμων γεωλογικών στοιχείων γιατον γεωτεχνικό σχεδιασμό (Δηλαδή...Να μπορούν να «σεβαστούν», νακατανοήσουν και να αξιολογήσουν τις γεωλογικές συνθήκες...)

Διδασκαλία της Τεχνικής Γεωλογίας στα Πανεπιστήµια και Πολυτεχνεία

ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΚΡΙΣΗ - ΠΟΣΟΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ� Αποτελεί µιά αναντίρρητη ανάγκη κατά τον σχεδιασµό των έργων. � Αστοχίες σε έργα, παρ’ όλη την σωστή, υπολογιστικά, µελέτη, οφείλονται

στην απουσία αυτής της γεωλογικής κρίσης.

� Το πρόβληµα:� Η γεωλογική πληροφορία δεν γίνεται αντιληπτή� Δυσκολίες στην ενσωµάτωση της πληροφορίας αυτής στις αναλύσεις του

σχεδιασµού.� Η εύκολη αιτιολογία είναι ότι η γεωλογία δεν µπορεί να ποσοτικοποιηθεί,� Τούτο οδηγεί έναν έµπειρο µελετητή,, σε συντηρητικές θεωρήσεις κατά τον

σχεδιασµό και τελικά.......στον παραγκονισµό της γεωλογικής πληροφορίας.

� Σήµερα.... µια σηµαντική εξέλιξη� προσαρµογή της γεωλογικής πληροφορίας στις απαιτήσεις του µηχανικού για “αριθµούς”� Σηµαντικό να διατηρείται στην διαδικασία αυτή η απαραίτητη ισορροπία µε την τήρηση των

γεωλογικών αρχών και κανόνων

ΤΕΧΝΙΚΉ ΓΕΩΛΟΓΊΑ

1. Χρήσιµες πληροφορίες – διαδικαστικά2. Περιεχόµενα µαθήµατος3. Αντικείµενο - Σκοπός Τεχνικής Γεωλογίας4. Τεχνικά έργα – Γενική εισαγωγή5. Από τη Γεωλογική πραγµατικότητα στη Μηχανική

και τα τεχνικά έργα.� Ο ρόλος του γεωλογικού µοντέλου πρωτεύουσας σηµασίας

στον σχεδιασµό τεχνικών έργων

ΤΕΧΝΙΚΑ ΕΡΓΑ• ΔΟΜΙΚΑ ΕΡΓΑ(ΚΤΙΡΙΑΚΑ, ΓΕΦΥΡΕΣ, ΠΥΡΓΟΙ,ΣΤΑΔΙΑ κ.α.)

• ΣΥΓΚΟΙΝΩΝΙΑΚΑ ΕΡΓΑ(ΔΡΟΜΟΙ, ΣΙΔΗΡΟΔΡΟΜΟΙ, ΑΕΡΟΔΡΟΜΙΑ, ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΗΤΕΧΝΙΚΗ, ΜΕΤΑΦΟΡΕΣ)

• ΥΔΡΑΥΛΙΚΑ ΕΡΓΑ(ΕΡΓΑ ΣΥΛΛΗΨΗΣ, ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ, ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΝΕΡΟΥ –ΑΡΔΕΥΣΕΙΣ, ΑΝΤΙΠΛΗΜΜΥΡΙΚΑ ΕΡΓΑ, ΥΔΡΕΥΣΕΙΣ,ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ κλπ. –ΛΙΜΕΝΙΚΑ ΕΡΓΑ)

• ΕΙΔΙΚΑ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΑ ΕΡΓΑ(ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ, ΣΗΡΑΓΓΕΣ ΚΑΙ ΥΠΟΓΕΙΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ,ΒΑΘΙΕΣ ΕΚΣΚΑΦΕΣ,ΦΡΑΓΜΑΤΑ, ΧΩΜΑΤΙΝΑ ΕΡΓΑ, ΕΡΓΑ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣΓΕΩΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ κ.α.)

Τεχνικά Έργα

Θεμελιώσεις

Τι  φορτία  μεταφέρει  στο  πέτρωμα;Είναι  ικανό  να  αντέξει;Που  είναι  το  υπόβαθρο;Υπάρχουν  συμπιεστά  εδάφη;Δομή  συνόλου  βραχόμαζαςΠόσο  σπασμένο  είναι  το  πέτρωμα;Είναι  εξαλλοιωμένο;

??

Θεμελίωση γεφυρών

Θεμελίωση  γέφυρας(Ισθμός  Κορίνθου)  σε  ενεργά  ρήγματα:  εδώ  η  θεμελίωση  έγινε  στο  ίδιο  τέμαχος  του  ρήγματος.

Θεμελίωση γέφυρας Ρίου-Αντιρρίου:•Ο τύπος της γέφυρας και η θεµελίωσή τηςάρρηκτα συνδεδεµένα µε την γεωλογία:•Χαλαρά ιζήµατα (κατασκευή πλήθοςµικροπασσάλων για την θεµελίωση σε αυτά)•Έντονα σεισµικά ενεργή περιοχή(δυνατότητα µετακίνησης της γέφυρας 2mτόσο οριζόντια όσο και κατακόρυφα)

Θέση θεμελίωσης των μικροπασσάλων Αποσβεστήρες μετακίνησηςλόγω σεισμού

Θεμελίωση γέφυρας:• Έλεγχος δοµικών στοιχείων βράχου (εδώ ψαµµίτη) και ανάλυση ολίσθησης επί

των ασυνεχειών (στρώση, διάκλαση, ρήγµα). Εδώ οι στρώσεις του ψαµµίτη είναιαντίρροπες (βυθίζονται προς τα µέσα) µε το πρανές.

• Έλεγχος αστοχίας συνολικά της βραχόµαζας (αστοχία φέρουσας ικανότητας).

Τεχνικά Έργα

Υπόγεια Έργα - Σήραγγες

Αλλαγή ισορροπίας (τάσεων) µέσα στο βουνόΑνάλογα µε την ποιότητα των γεωυλικών η σήραγγα έχει ορισµένο χρόνο να αυτουποστηριχθεί µέχρι να έχει καταπτώσεις – παραµορφώσειςΠόσο εύκολα σκάβεται ένα πέτρωµα;Θέλει ισχυρή ή ελαφριά υποστήριξη το πέτρωµα –βραχόµαζα που σκάβουµε;Θα υπάρχουν εισροές υδάτων µέσα στη σήραγγα;

Σήραγγες

Σήραγγες

Προβλήματα σύνθλιψης βραχόμαζαςκατά τη διάνοιξη σήραγγας

Τεχνικά Έργα

Φράγματα

Επιλογή τύπου φράγµατοςΑντοχή πετρώµατος που είναι στην βάση του φράγµατος (αστοχία φέρουσας ικανότητας –καθιζήσεις)Είναι τα πετρώµατα στεγανά; Θα έχουµε διαφυγές;Είναι οι πλαγιές ευσταθείς ή κατολισθαίνουν;Υλικά κατασκευής φράγµατος;

Φράγµατα

Αντοχή  γεωυλικού  ?Στεγανότητα  πετρώματος  ?

ΦΡΑΓΜΑΤΑ (Hoover Dam)

ΤΟΞΩΤΟ  ΦΡΑΓΜΑ ΦΡΑΓΜΑ  ΒΑΡΥΤΗΤΑΣΑΠΟ  ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ

ΧΩΜΑΤΙΝΟ  ΦΡΑΓΜΑ

Αμμοχάλικας  στο  κέλυφοςστήριξης  του  φράγματος(για  την  ευστάθεια  του  έργου)

Αργιλικός  πυρήναςγια  την  στεγανότητα  του  έργου

ΤΟΞΩΤΟ  ΦΡΑΓΜΑ  ΠΛΑΣΤΗΡΑΣΤΟΝ  ΤΑΥΡΩΠΟ

ΧΩΜΑΤΙΝΟ  ΦΡΑΓΜΑ  ΜΟΡΝΟΥ

Τεχνικά Έργα

Συγκοινωνιακά Έργα(Έργα Ανοικτής Οδοποιίας – Αντιστηρίξεις-

Υποστηρίξεις)

ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ ΠΡΑΝΟΥΣ

ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ ΠΡΑΝΟΥΣ

Λιθολογία γεωυλικού που αποτελείται η πλαγιάΑντοχή βράχου –Ασυνεχειών.Δοµή πετρώµατος-εσωτερική γεωµετρίαΥπόγεια νεράΓωνία – κλίση του πρανούς

Ευστάθεια πρανών

Στήριξη του γεωυλικού όταν δεν ευσταθεί στην γωνία – κλίση που επιθυµούµε (π.χ. εδώ κατακόρυφη κλίση)

Εκτοξευµένο σκυρόδεµα

Αγκύρια

Πάσσαλοι

Ευστάθεια πρανών – βαθειές εκσκαφές

Τεχνικά Έργα

ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΙΣ – ΑΣΤΟΧΙΕΣ ΣΕ ΔΡΟΜΟΥΣ

ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΗ  ΤΣΑΚΩΝΑ  (Ε.Ο.  ΤΡΙΠΟΛΗ  – ΚΑΛΑΜΑΤΑ)  1993

Ενεργοποίηση  παλαιάς  κατολίσθησης  κυκλοειδούς  μορφής  – ρεύματος  εδάφους  λόγω  του  «κοψίματός»  της  από  την  κατασκευή  της  νέας  ε.ο.

Μεγάλη κατολίσθησηΤσακώνα (Τρίπολη-­Καλαμάτα):

«Πέρασμα» από τηνκατολίσθηση με γέφυρα όπουτα βάθρα θεμελιώνονται πρινκαι μετά την κατολίσθηση.

ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΗ  ΠΑΝΑΓΟΠΟΥΛΑΣ  Ν.Ε.Ο.  ΑΘΗΝΩΝ  – ΠΑΤΡΩΝ,  1971

ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΗ  ΠΑΝΑΓΟΠΟΥΛΑΣ  Ν.Ε.Ο.  ΑΘΗΝΩΝ  – ΠΑΤΡΩΝ,  1971

Μεγάλη κατολίσθησηΠαναγοπούλας (Κόρινθος-­Πάτρα):•Μη δυνατότητα μόνιμης σταθεροποίησης τηςκατολίσθησης (πρόβλημα κλίμακας-­δαπανηράμέτρα αντιστήριξης με υψηλό βαθμόδιακινδύνευσης, δηλαδή και μετά τα μέτραμπορεί να γίνει ολίσθηση).•Μόνιμη λύση: «Πέρασμα» από τηνκατολίσθηση μέσα από το βουνό με σήραγγαπίσω από την επιφάνεια κατολίσθησης.

Έργα Περιβαλλοντικής Μηχανικής

Περιβαλλοντική Γεωλογία

Τεχνική Γεωλογία και Αειφόρος Ανάπτυξη

Τεχνική Γεωλογία και Αειφόρος Ανάπτυξη

ΤΕΧΝΙΚΉ ΓΕΩΛΟΓΊΑ

1. Χρήσιµες πληροφορίες – διαδικαστικά2. Περιεχόµενα µαθήµατος3. Αντικείµενο - Σκοπός Τεχνικής Γεωλογίας4. Τεχνικά έργα – Γενική εισαγωγή5. Από τη Γεωλογική πραγµατικότητα στη Μηχανική

και τα τεχνικά έργα.� Ο ρόλος του γεωλογικού µοντέλου πρωτεύουσας

σηµασίας στον σχεδιασµό τεχνικών έργων

o Ραγδαία ανάπτυξη της γνώσης σε όλα τα στάδια του σχεδιασµούτων τεχνικών έργων.

o Ο τοµέας στον οποίο έχουν πραγµατοποιηθεί τα πιο µεγάλα καισηµαντικά βήµατα προόδου είναι η ανάλυση και διαστασιολόγησητων έργων.

o Όµως... παρά τις πολύ µεγάλες δυνατότητες που προσφέρουντα σηµερινά υπολογιστικά εργαλεία και λογισµικά, τααποτελέσµατα υπόκεινται στις αδυναµίες και τις αβεβαιότητεςτων εισαγοµένων παραµέτρων.

o Τα πιο σηµαντικά στάδια του σχεδιασµού είναι ο καθορισµόςτων παραµέτρων σχεδιασµού και η κριτική αντιµετώπιση τωναποτελεσµάτων,

o Διαφορετικά...είναι, συχνά, «µάταιη» η προσπάθεια βελτίωσηςτης ακρίβειας των κωδίκων.

Ο στόχος;….Η ποσοτικοποίηση των γεωλογικών υλικών.Μπορούν να ποσοτικοποιηθούν τα γεωυλικά;

o Το υπόβαθρο της αιτίας του προβλήµατος είναι λοιπόν η “γεωλογία”.o Αριθµοί στη γεωλογία:

o τήρηση µιας λεπτής ισορροπίας µεταξύ:o της γνώµης ότι η γεωλογία δεν µπορεί να ποσοτικοποιηθεί

και...o της υπεραισιόδοξης άποψης ότι κάθε φυσική οντότητα µπορεί

να περιγραφεί µε µαθηµατικούς όρους.o Στην πραγµατικότητα, πολλά γεωλογικά χαρακτηριστικά δεν

µπορούν να ποσοτικοποιηθούν επακριβώςo Καλές εκτιµήσεις, οι οποίες βασίζονται στην εµπειρία και στη

γεωλογική λογική, είναι ό,τι καλύτερο µπορεί κανείς να ελπίζει(Hoek, 1998).

Ο στόχος;….Η ποσοτικοποίηση των γεωλογικών υλικών.Μπορούν να ποσοτικοποιηθούν τα γεωυλικά;

Σήµερα η απαίτηση αυτή έχει ικανοποιηθεί σε αξιόλογο βαθµό µε τηνεξέλιξη της τεχνικογεωλογικής έρευνας (εργαστηριακές και επιτόπουδοκιµές) και την ανάπτυξη των συστηµάτων γεωτεχνικής ταξινόµησης.

o Ο σχεδιασµός των τεχνικών έργων αποτελεί µία σύνθετηδιαδικασία, µε πολλά στάδια.

o Η γνώση των γεωλογικών συνθηκών της ευρείας περιοχής και οιγεωερευνητικές εργασίες αποτελούν τη βάση για τον καθορισµό τουγεωλογικού προσοµοιώµατος του υπό µελέτη έργου.

o Τεχνικογεωλογική θεώρηση: Η ένταξη του προσοµοιώµατος αυτούστις ανάγκες του µηχανικού.

o Το γεωλογικό µοντέλο: αποτελεί βάση για κάθε επόµενο βήµα τουσχεδιασµού.

o Στη συνέχεια ακολουθεί:o προσδιορισµός των µοντέλων της βραχόµαζας µε την

ποσοτικοποίηση των χαρακτηριστικών των γεωυλικώνo καθορισµός των παραµέτρων σχεδιασµούo ανάλυση και διαστασιολόγηση του τεχνικού έργου.

Ο ρόλος του Γεωλογικού Μοντέλου

• Η σύνταξη του γεωλογικού προτύπου - προσοµοιώµατοςείναι το βασικό βήµα για το σχεδιασµό του τεχνικού έργου.

• Καθορίζονται οι γεωλογικές συνθήκες που θααντιµετωπιστούν και συγκεκριµένα:• η ποικιλία και ποιότητα των γεωλογικών σχηµατισµών• η έκτασή τους στο χώρο• προσδιορίζεται το είδος, η θέση και το µέγεθοςδυνητικών κινδύνων

Γεωλογικό προσοµοίωµα(Γεωλογικές συνθήκες)

Burland’s TriangleΣχέση Τεχνικής Γεωλογίας και Γεωτεχνικής Μηχανικής

Σηµείωση: Ο Καθ. BurlandΕίναι από τους κορυφαίους Γεωτεχνικούς Μηχανικούςστον κόσµο µε υψηλό σεβασµό για τη γεωλογία και το ρόλο της.Το τρίγωνο αυτό έχει καθιερωθείκαι στην πράξη!

«Σύλληψη» Γεωλογικού Προσομοιώματος

ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑΠληροφορίες από άλλες γεωλογικές επιστήµες:

• Πετρολογία

• Τεκτονική Γεωλογία (Δοµή – Καταπόνηση-Διατµήσεις -

Τάσεις)

• Στρωµατογραφία (Σειρά πετρωµάτων – Δοµή – Εκτίµηση

οµαλών ή διαταραγµένων σειρών

• Μετεωρολογικά Χαρακτηριστικά (υπόγεια και επιφανειακά

νερά) – Σχέση µε Υδρογεωλογία

• Σεισµικές επιταχύνσεις

Βασικά ερωτήματα που θα πρέπει νααπαντηθούν στο Εξάμηνο

• Πώς είναι το έδαφος;• Πώς διερευνούµε το έδαφος (εδαφικές

συνθήκες);• Πώς συµπεριφέρεται το έδαφος ανάλογα το

τεχνικό έργο (σε µία σήραγγα, σε ένα πρανές, σε µια θεµελίωση);

• Πώς ποσοτικοποιούµε το έδαφος;

Βασικά ερωτήματα που θα πρέπει νααπαντηθούν στο Εξάμηνο

• Πώς είναι το έδαφος; .........(Απαντήσεις σε αυτό το µάθηµα)

• Πώς διερευνούµε το έδαφος (εδαφικές συνθήκες);

• Πώς συµπεριφέρεται το έδαφος ανάλογα το τεχνικό έργο (σε µία σήραγγα, σε ένα πρανές, σε µια θεµελίωση);

• Πώς ποσοτικοποιούµε το έδαφος;

ΜΕΛΕΤΗ – ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΕΧΝΙΚΟΥ ΕΡΓΟΥΜοντέλο της μελέτης για την απόκτηση της αναγκαίας γνώσης της

συμπεριφοράς του Εδάφους - Υπεδάφους

1. ΦΥΣΗ ΤΟΥ ΓΕΩΥΛΙΚΟΥ

Γεωυλικά

Έδαφος Βράχος

Αμμώδη(πυκνά-χαλαρά)

Αργιλικά(μαλακά-σκληρά)

Συμπαγής(άρρηκτος, ελαφράκερματισμένος)

Έννοιες: συνοχής, γωνίας τριβής αντοχή υλικού

Κερματισμένος(πολύ κερματισμένος, κατακερματισμένος)

Πώς διερευνούµε το υπέδαφος;Τι είδους πληροφορίες πρέπει να συλλέξουµε;

Αρκεί η πληροφορία....Άµµος; Ή ....ΑσβεστόλιθοςΌχι για την Τεχνική Γεωλογία

και τον σχεδιασµό Τεχνικών έργων

“Η κατανόηση της πραγματικής συμπεριφοράς του εδάφους είναι πιοσημαντική από τον λεπτομερή υπολογισμό…Καλύτερη γεωτεχνικήπρόβλεψη ...είναι μόνο δυνατή όταν προσομοιώνεται η πραγματικότητα.

P. Vaughan, 34ή διάλεξη Rankine, 1994(μία από τις σημαντικότερες

διαλέξεις της γεωτεχνικής μηχανικής διεθνώς)

Αξία του Γεωλογικού Μοντέλου στα τεχνικά έργα

Εκτίµηση των συνθηκών του εδάφους στον σχεδιασµό για την κατασκευή του έργουΜΟΝΤΕΛΟ

ΓΕΩ

ΥΛΙΚΟΥ

ΓΕΩΛΟ

ΓΙΚΟ

ΠΡΟ

ΣΟΜΕΙΩ

ΜΑ

1. Γεωλογικές συνθήκες

2. Μετάφρασή τους σε τεχνικογεωλογική συµπεριφορά

3. Τύπος γεωυλικού ιδιότητες

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣχρήση εµπειρικών, αναλυτικών-αριθµητικών µεθόδων

Συµπεριφορά γεωυλικού έναντι αστοχίαςΕπιλογή των σωστών γεωτεχνικών παραµέτρων και των κατάλληλων κριτηρίων τεχνικής συµπεριφοράς

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΕφαρµογή του σχεδιασµού

+ Περιβάλλον(τασικό πεδίο, υπόγεια νερά)

Συνιστώσες γεωλογικού προσομοιώματος:

• Γενετικές διεργασίες• Επιγενετικές διεργασίες, µεταµόρφωση• Τεκτονική εξέλιξη, παραµόρφωση• Παλαιογεωγραφική εξέλιξη, αποσάθρωση• Γεωδυναµικό περιβάλλον• Υδρογεωλογικές συνθήκες

Το Γεωλογικό ΠροσομοίωμαΗ πρόκληση της πρόβλεψης των συνθηκών που θα συναντηθούν

Τι απαιτεί ο σχεδιασµός τεχνικού έργου από το Γεωλογικό Προσοµοίωµα;

— Προσδιορισµοί των γεωλογικών συνθηκών πουθα συναντηθούν ως προς την ποιότητα τουεδάφους

— Προσδιορισµός της φύσης, της θέσηςκαι του µεγέθους των πιθανών κινδύνων

— Επιλογή κατάλληλης χάραξης

Το Γεωλογικό ΠροσομοίωμαΗ πρόκληση της πρόβλεψης των συνθηκών που θα συναντηθούν

Περιστατικά που αποδεικνύουν την σηµασία του γεωλογικού προσοµοιώµατος

Έστω ότι θέλουµε να κάνουµε έργα θεµελίωσης σε µια κοιλάδα. Ποια αναµένεται να είναι η ποιότητα των σχηµατισµών

γνωρίζοντας µόνο τις γεωλογικές διεργασίες;

Εκτίµηση γεωλογικής επικινδυνότητας από τα πρώτα στάδια του σχεδιασµού! Η γεωλογία (το Γεωλογικό Μοντέλο) καθοριστικός παράγοντας

στην επιλογή κατάλληλης χάραξης Οδοποιϊας.

Διασχίζοντας εφιππεύσεις σε ψαθυρά υλικά (εδώ ασβεστολίθους): Κατασκευή τεχνικών έργων (σηράγγων-γεφυρών-πρανών)

(Εγνατία Οδός, Παραµυθιά)

από  ΙΓΜΕ  -­ IFP,  1966

από  ΙΓΜΕ  -­ IFP,  1966

Περιοχή  έργων

Greek Geological Survey,Institut Francais du Petrol, (1966)

Η  βραχόμαζα  είναι  έντονα  κερματισμένη  και  αποδιοργανωμένη  από  εφιππευτικές  κινήσεις και  τεκτονικά  ράκη

Κατακερματισμένος  ασβεστόλιθος  σε  κλίμακες  

«ράχεων»  και  όχι  μεμονωμένων  ζωνών.

�Χαρακτηριστικά Βραχόµαζας: � Υψηλή γενικά αντοχή�Μεγάλη γωνία τριβής (ανάλογα και µε το αλληλοκλείδωµα)�Μικρή γενικά συνεκτικότητα� Καλή έως πτωχή αλληλεµπλοκή των τεµαχών του. Το σφικτό κλείδωµα των τεµαχών περιορίζει τη βραχόµαζα και της προσδίδει ευστάθεια ενώ το πτωχό δηµιουργεί συνθήκες «επέκτασης» και ευκολότερης περιστροφής των τεµαχών που χωρίς άµεσο περιορισµό σε µία σήραγγα «απελευθερώνονται» και καταρρέουν.

�Πιθανή εµφάνιση αργιλικών υλικών ανάµεσα στα τεµάχη που µειώνουν την τριβή και διευκολύνουν την περιστροφή τους.

Συμπεριφορά σε υπόγεια έργαΚαταρροή βραχόμαζας σε

περιβάλλονκατακερματισμένου ασβεστολίθου

Συμπεριφορά σε πρανήΕυστάθεια σε μεγάλες κλίσεις σε

περιβάλλονκατακερματισμένου ασβεστολίθου

Μεγάλη γωνία τριβής (ανάλογα και µετο αλληλοκλείδωµα) και ευσταθούν σεµεγάλες κλίσειςΜικρή γενικά συνεκτικότητα. Τοπτωχό κλείδωµα των τεµαχώνδηµιουργεί συνθήκες ευκολότερηςπεριστροφής τους που χωρίς άµεσοπεριορισµό σε µία σήραγγα«απελευθερώνονται» και καταρρέουν.

Κατασκευή σήραγγας σε περιβάλλον παγετωδών αποθέσεων(κοιλάδες που διαµορφώθηκαν από παγετώνες).

Πρανή ακριβώς δίπλα στην κοιλάδα από ισχυρό γρανίτη!!!.....αλλά το υπόβαθρο στην κοιλάδα βρίσκεται πολύ βαθειά!

Γρανίτης:Πολύ υψηλής αντοχήςσχηµατισµός-γενικάαδιαπέρατος (εξαρτάται απότον κερµατισµό).Παγετώδεις αποθέσεις:Μέτριας έως χαµηλήςπυκνότητας εδαφικοίσχηµατισµοί µε πτωχό έωςµέτριο αλληλοκλείδωµα καιπεριορισµένο έως µηδενικόχρόνο αυτουποστήριξης.• Άµεση κατάρρευση

εδαφικών σχηµατισµών.• Τεράστιες εισροές υδάτων

στη σήραγγα• Εγκατάλειψη της σήραγγας

Από την κλίμακα των χιλιομέτρωνστην κλίμακα του έργου (εκατοντάδωνm).

V.Marinos et al. 2006

ΑΝΤΊ  ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΆΤΩΝ

Οι φοιτητές θα πρέπει να εκπαιδεύονται να:� αντιλαµβάνονται, να χαρακτηρίζουν και να προβλέπουν τηνσυµπεριφορά των βραχόµαζων και του εδάφους που συνδέονταιάµεσα µε κατασκευαστικά έργα.

� αναγνωρίζουν, χαρακτηρίζουν και να αναλύουν φυσικέςκαταστροφές

� οργανώνουν και εφαρµόζουν ένα γεω-ερευνητικό πρόγραµµα� διερευνούν την ύπαιθρο µε την µορφή ενός αναλυτικού γεωλογικού-γεωτεχνικού µοντέλου.

� συνθέτουν, ερµηνεύουν και να στοιχειοθετούν τις διάσπαρτεςγεωλογικές και τεχνικές πληροφορίες και να µεταφέρουν τιςπληροφορίες αυτές σε ένα µοντέλο εδάφους µε παραµέτρους πουαπαιτούνται για τον γεωτεχνικό σχεδιασµό.

� αναλύουν και αξιολογούν την ρύπανση των εδαφών και υδάτων

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΊΑ

1. Waltham T., (2002). Foundations of Engineering Geology, SponPress.

2. Κούκης Γ. – Σαµπατακάκης Ν. (2002) «Τεχνική Γεωλογία» Εκδόσεις Παπασωτηρίου.

3. Μαρίνος Β. (2011). Παρουσιάσεις µαθήµατος «Γεωλογικές και Περιβαλλοντικές Μελέτες Τεχνικών Έργων».