5. ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ · 5.2.1 ΓΕΝΙΚΑ ΠΕΡΙ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ Δ ......

KΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ

5. ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ

5.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται αναλυτικά οι μετρήσεις και τα αποτελέσματα της

συντονισμένης και ολοκληρομένης γεωφυσικής έρευνας. Το πρόγραμμα δράσης για την

πολύπλευρη γνώση του υπεδάφους στην ευρεία περιοχή του πολεοδομικού συγκροτήματος

(Π.Σ.) Βόλου - Ν. Ιωνίας, περιέλαβε πλήθος γεωφυσικών μετρήσεων με διάφορες

μεθοδολογίες και τεχνικές ανάλυσης. Οι γεωφυσικές διασκοπήσεις περιέλαβαν τις σεισμικές

μεθόδους Cross-Hole (με δύο διαφορετικές τεχνικές λήψης και ανάλυσης των δεδομένων),

Down-hole, και Σεισμοκώνου καθώς και τις ηλεκτρικές βυθοσκοπήσεις Sloumberger.

Οι φορείς που συμμετείχαν στη δράση αυτή ήταν το Εργαστήριο Εδαφομηχανικής και

Θεμελιώσεων (Ε.Ε.Θ-Α.Π.Θ), το Κ.Ε.Δ.Ε και το Εργασήριο Γεωφυσικής (Ε.Γ-Α.Π.Θ). Την

οργάνωση και πλήρη εποπτεία των παραπάνω είχε ο πρώτος φορέας. Στο παρόν

παρουσιάζονται συνθετικά και αυτόνομα οι εργασίες και κυρίως τα αποτελέσματα που

αφορούν τις συμβατικές υποχρεώσεις του έργου. Αναλυτική περιγραφή των δοκιμών που

πραγματοποίησε το ΚΕΔΕ δίδονται στο Παράρτημα Γ.

5.2 ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΔΙΑΣΚΟΠΗΣΕΙΣ

5.2.1 ΓΕΝΙΚΑ ΠΕΡΙ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΔΙΑΣΚΟΠΗΣΕΩΝ

Η επαρκής γνώση της γεωμετρίας και των δυναμικών ιδιοτήτων των γεωλογικών

σχηματισμών αποτελεί βασική προϋπόθεση, για τη διερεύνηση και τη μελέτη πληθώρας

γεωτεχνικών και γεωλογικών προβλημάτων. Ο συνδυασμός κλασσικών γεωτεχνικών δοκιμών

ΜΙΚΡΟΖΩΝΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ Π.Σ. ΒΟΛΟΥ – Ν. ΙΩΝΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΔΑΦΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΩΝ-ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Α.Π.Θ.

5-1


(γεωτρήσεις, δειγματοληψία και εργαστηριακές δοκιμές) και γεωφυσικών (σεισμικών)

διασκοπήσεων είναι εξαιρετικά αποτελεσματικός και χρήσιμος.

Οι σεισμικές διασκοπήσεις βασίζονται σε φυσικούς νόμους και περιλαμβάνουν πλήθος

μεθόδων και τεχνικών, είναι δε πολύ ενδιαφέρουσες στη γεωτεχνική σεισμική μηχανική διότι

συνδυάζουν ταυτόχρονα τον προσδιορισμό των δυναμικών ιδιοτήτων (Vp, Vs, ρ, ν, Gο, E)

των γεωλογικών σχηματισμών με τη γνώση της γεωμετρίας τους (πάχος, μορφολογία,

έκταση).

Οι σεισμικές μέθοδοι είναι μη καταστροφικές μέθοδοι και δίνουν τη δυνατότητα (σε αντίθεση

με τις εργαστηριακές ή τις σημειακές γεωτεχνικές), της συνεχούς σ'έκταση και σε βάθος

διασκόπησης, σε μεγάλους όγκους φυσικών εδαφικών σχηματισμών. Επιτρέπουν τον άμεσο

προσδιορισμό των εδαφοδυναμικών παραμέτρων Vp, Vs, ρ, ν, Gο, E, και διακρίνονται για

την ακρίβεια και την ικανοποιητική αξιοπιστία τους.

Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα των σεισμικών διασκοπήσεων επιφανείας, είναι

το χαμηλό κόστος (σε σχέση με άλλες καταστροφικές ή κλασσικές γεωτεχνικές, δεδομένου

ότι δεν χρειάζονται γεωτρήσεις), γεγονός που κάνει τη χρήση τους ιδιαίτερα ελκυστική.

Οι σεισμικές διασκοπήσεις χρησιμοποιούνται διεθνώς από τις αρχές του αιώνα (1920) με

μεγάλη επιτυχία για την ανακάλυψη και την εκμετάλλευση κοιτασμάτων πετρελαίου, για τον

εντοπισμό αλατούχων δόμων και άλλων ορυκτών ή πετρωμάτων ιδιάζουσας σημασίας, τον

υπολογισμό του βάθους του βραχώδους υποστρώματος, την εκτίμηση των χαρακτηριστικών

και της ποιότητας των διαδοχικών φυσικών εδαφικών σχηματισμών, τον προσδιορισμό των

μέτρων των δυναμικών ιδιοτήτων τους για το σχεδιασμό των κατασκευών και πλείστες άλλες

εφαρμογές. Ο ακριβής προσδιορισμός της ταχύτητας Vs των διατμητικών κυμάτων των

γεωλογικών σχηματισμών έχει ιδιαίτερη σημασία στη Σεισμική Μηχανική, τη Γεωτεχνική

Μηχανική και την Εδαφοδυναμική. Η ανάλυση και ο σχεδιασμός της θεμελίωσης πάσης

φύσης τεχνικών έργων και γενικά η σεισμική απόκριση των κατασκευών απαιτούν επαρκή

γνώση της ταχύτητας των διατμητικών κυμάτων Vs και της γεωμετρίας των γεωλογικών

σχηματισμών (Ραπτάκης, 1995).


5-2


Τα σεισμικά κύματα που δημιουργούνται κατά τη διέγερση παρέχουν σημαντικές

πληροφορίες για το γεωλογικό μέσο, που διατρέχουν κατά τη διάδοση τους. Η αρχή όλων των

σεισμικών μεθόδων διερεύνησης του υπεδάφους, συνίσταται στην παραγωγή σεισμικών

διεγέρσεων διαμέσου μιας τεχνητής πηγής (σφύρα, τουφέκι, πίπτον βάρος, εκρηκτικά κ.ά),

στη λήψη των σεισμικών σημάτων με κατάλληλες διατάξεις ληπτών, καθώς και στην

ανάλυση του δρόμου και του χρόνου διάδοσης των σεισμικών κυμάτων. Ανάλογα με τους

δρομο-χρόνους, τον τύπο των κυμάτων καθώς και τη διάταξη πεδίου που χρησιμοποιείται, οι

κύριες σεισμικές μέθοδοι διακρίνονται σε αυτές, των σεισμικών εντός ή μεταξύ γεωτρήσεων,

της σεισμικής διάθλασης, ανάκλασης και της αναστροφής των επιφανειακών κυμάτων

Rayleigh (Ραπτάκης, 1995).

Οι διασκοπήσεις διαμέσου γεωτρήσεων (cross-hole, down-hole, up-hole) αποτελούν την

ομάδα των μεθόδων των σεισμικών διασκοπήσεων, που προϋποθέτουν την ύπαρξη

σωληνωμένων γεωτρήσεων. Οι δοκιμές αυτής της μεθόδου επιτρέπουν τον άμεσο και ακριβή

προσδιορισμό των ταχυτήτων των διαμήκων και διατμητικών κυμάτων με το βάθος, με την

τοποθέτηση δέκτη και πηγής στο εσωτερικό των γεωτρήσεων. Η αρχή της μεθόδου

συνίσταται στον υπολογισμό της ταχύτητας διάδοσης των απευθείας σεισμικών κυμάτων

(μέθοδος cross-hole), ανάμεσα στις δύο (ή περισσότερες) γεωτρήσεις ή/και από την

κατασκευή των δρομοχρονικών διαγραμμάτων (μέθοδος down-hole).

Η μέθοδος της σεισμικής διάθλασης χρησιμοποιείται κυρίως διερευνητικά σε πρώτο στάδιο

και συνήθως σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους. Η πηγή και οι λήπτες τοποθετούνται στην

επιφάνεια του εδάφους. Η αρχή της μεθόδου βασίζεται στον προσδιορισμό των πρώτων

αφίξεων των διαμήκων ή διατμητικών (απευθείας ή κωνικών) κυμάτων και οι οποίες

χρησιμεύουν στη δημιουργία των δρομοχρονικών διαγραμμάτων. Τα διαγράμματα αυτά

αναλύονται με διάφορες θεωρίες και τεχνικές επεξεργασίας, για τη διακρίβωση της

στρωματογραφίας και των σεισμικών ταχυτήτων.

Η μέθοδος της αναστροφής των κυμάτων επιφάνειας σε διατμητικά και η κατανομή τους με

το βάθος, αξιοποιεί τα κύματα επιφάνειας τα οποία χαρακτηρίζονται σκεδαζόμενα, από το

γεγονός ότι η ταχύτητα τους μεταβάλλεται με τη συχνότητα. Η ανάλυσή τους βασίζεται

σ'αυτήν ακριβώς την ιδιότητα της σκέδασης. Τα αποτελέσματα της καταλήγουν σε μία


5-3


κατακόρυφη κατανομή των ταχυτήτων των διατμητικών κυμάτων με το βάθος (Ραπτάκης,

1995).

Στα πλαίσια της παρούσας γεωφυσικής έρευνας, δεδομένων των αντικειμενικών δυσκολίων,

κρίθηκε σκόπιμο να εφαρμοσθoύν κυρίως οι σεισμικές μέθοδοι Cross-Hole και Down-Hole,

οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν σε μεγάλο αριθμό εφαρμογών και σε μεγάλη ποικιλία φυσικών

συνθηκών, στα πλαίσια Μικροζωνικών Μελετών (Θεσσαλονίκη, Λάρισα, Κοζάνη, Λεμεσσός

κ.ά), αντισεισμικών μελετών έργων κοινής οφέλειας (ΔΕΗ, ΟΑΣΠ, ΙΓΜΕ κ.ά), και ιδιαίτερα

του πολυδύναμου και διεθνούς εμβέλειας Ευρωπαϊκού πειράματος Euroseistest (Επιστ.

Υπευθ. καθ. Κ. Πιτιλάκης). Στο Σχήμα 5.1 παρουσιάζεται η ολοκληρωμένη γεωτεχνική και

γεωφυσική τομή στη Μυγδονία λεκάνη (Euroseistest), όπου εφαρμόσθηκαν με εξαιρετική

επιτυχία, σε συνδυασμό, όλες οι σεισμικές μέθοδοι (Raptakis et al. 1996, 2000).

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

ALT

ITU

DE

(m)

NNW SSEA

330-

1302.05

B45015002002.15

C5501600300

2.0, 2.15

D-

20004502.10

E-

25006502.15

F-

26008002.20

G*-

350012502.5

G-

450026002.6

FORMATION Vp (m/s) Vpw (m/s) Vs (m/s)

Density (t/m 3)

* VPW : VP BELOW WATER TABLE ( )** 2.0 t/m3 : CENTRAL PART 2.15 t/m3 : EDGES G* WEATHERED ROCK

F1

F2F3

F4

3D ACCELEROMETERS

0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 2.75 3.00 3.25 3.50 3.75 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00 5.25 5.50 5.75DISTANCE (Km)

PRO

GRA GRB TST

STC

FRM

STE

CEF

G

BC

DE

F

G

ABC

D

E

F

G*G

B

C

DE

F

G*

G

CDG

Σχήμα 5.1. Εδαφοδυναμική τομή στη Λεκάνη της Μυγδονίας όπου οι τιμές Vp και Vs

προσδιορίσθηκαν με το σύνολο των σεισμικών διασκοπήσεων (Raptakis et al., 2000).


5-4



5-5

5.2.2 ΠΕΔΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΩΝ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ

Στα πλαίσια της γεωφυσικής έρευνας και σύμφωνα με τη συμβατική υποχρέωση του

ερευνητικού έργου, πραγματοποιήθηκαν 6 δοκιμές Cross-Hole και 2 Down-Ηole σε

ισάριθμες θέσεις (Σχ. 5.2) και με τον αντίστοιχο αριθμό γεωτρήσεων (από το Ε.Ε.Θ-Α.Π.Θ),

καθώς επίσης και 2 Cross-Hole συμπληρωματικές ως προς το βάθος διασκόπησης και

μετρήσεις Σεισμοκώνου σε 3 θέσεις στην παραλιακή ζώνη (από το Κ.Ε.Δ.Ε). Αναλυτικά το

μητρώο των μετρήσεων ανά θέση αναφέρεται στους Πίνακες 5.1 και 5.2.

Το σύνολο σεισμικών μετρήσεων πραγματοποιήθηκε μέσα στα όρια του Π.Σ. Βόλου - Ν.

Ιωνίας και σε θέσεις που επιλέχθηκαν με κρητήρια, την ποικιλομορφία των εδαφικών

σχηματισμών, την αντιπροσωπευτικότητα των περιοχών του Π.Σ., την καταλληλότητα των

συνθηκών εκτέλεσης των δοκιμών και άλλα που απέρρεαν από τους τελικούς σκοπούς της

όλης μικροζωνικής μελέτης. Στο Σχήμα 5.2 και στους Πίνακες 5.1 και 5.2 δίδονται οι θέσεις

στις οποίες πραγματοποιήθηκαν οι σεισμικές δοκιμές, το είδος και τα μέγιστα βάθη στα οποία

έφθασαν, καθώς και οι υπόχρεοι φορείς.

Οι γεωτρήσεις όπου πραγματοποιήθηκαν οι σεισμικές μετρήσεις διανοίχθησαν με την

κατάλληλη διάμετρο, σωληνώθηκαν και στη συνέχεια πληρώθηκαν εξωτερικά με ένεμα

κατάλληλης σύνθεσης. Οι εργασίες αυτές πραγματοποιήθηκαν από το Κ.Ε.Δ.Ε. Οι σεισμικές

μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε πυκνά διαστήματα (1-3 m.) και σε όλο το μήκος των

σωληνομένων γεωτρήσεων μέχρι το πυθμένα τους (Πίνακες 5.1, 5.2).

Στη συνέχεια παρουσιάζονται στοιχεία θεωρίας των δυο βασικών σεισμικών μεθόδων

διασκόπησης εντός γεωτρήσεων (Cross-Hole και Down-Ηole), τα αποτελέσματά τους κατά

θέση σε συνδυασμό με τη λιθολογική περιγραφή που πραγματοποίησε το Κ.Ε.Δ.Ε με βάση τη

συνεχή δειγματοληψία. Η τεχνική Cross-Hole με την οποία πραγματοποίησε το Κ.Ε.Δ.Ε τις

συμπληρωματικές μετρήσεις καθώς και αυτή του σεισμοκώνου, όπως και τα αποτελέσματά

τους αναπτύσσονται στην τεχνική έκθεση του Κ.Ε.Δ.Ε. (Παράρτημα).


Πίνακας 5.1. Θέσεις σεισμικών διασκοπήσεων

Γεώτρηση Μέθοδος Θέση Βάθος (m) Εκτελέσας

Γ1 Cross-Hole Πλ. Αγ. Κωνσταντίνου 0-44 ΑΠΘ

Γ1 Cross-Hole Πλ. Αγ. Κωνσταντίνου 45-85 ΚΕΔΕ

Γ2 Cross-Hole Λιμεναρχείο 0-16 ΑΠΘ

Γ3 Cross-Hole Πεδίο Άρεως 0-52 ΑΠΘ

Γ3 Cross-Hole Πεδίο Άρεως 30,4-61.2 ΚΕΔΕ

Γ4 Cross-Hole Πλ. Ρήγα Φεραίου 0-44 ΑΠΘ

Γ5 Cross-Hole Ιωάννου & Γεωργιάδου 0-42,25 ΑΠΘ

Γ6 Down-Hole Καρτάλη & 28ης Οκτωβρίου 0-48 ΑΠΘ

Γ7 Cross-Hole Αγ. Νικόλαος 0-42 ΑΠΘ

Γ8 Down-Hole Δωρίδος 0-39 ΑΠΘ

Σύνολο 2 8 377.45 -

Πίνακας 5.2. Θέσεις δοκιμών σεισμοκώνου

Δοκιμή Κωδικός Θέση Βάθος (m)

1 Π6-003/Γ1 Πλ. Αγ. Κωνσταντίνου 20.50

2 Π2-001/Γ3 Πεδίο Άρεως 33.60

3 Π4-003/Γ4 Πλ. Ρήγα Φεραίου 19.30

Σύνολο - 3 73.4

5.2.3 ΑΡΧΗ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ

Στο παρόν παρουσιάζονται στοιχεία θεωρίας των μεθοδολογιών που χρησιμοποιήθηκαν από

το Ε.Ε.Θ-Α.Π.Θ. Οι επι-τόπου εργασίες και τεχνικές του Κ.Ε.Δ.Ε περιλαμβάνονται

αναλυτικά στην έκθεσή του (Παράρτημα Γ).


5-6


ΜΙΚΡΟΖΩΝΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ Π.Σ. ΒΟΛΟΥ – Ν. ΙΩΝΙΑΣ

131500 132000 132500 133000 133500 134000 134500 135000 135500593500

594000

594500

595000

595500

596000

596500

597000

597500

598000

Cross-Hole

Down-Hole

Γ3

Γ4

Γ2 Γ7

Γ1

Γ8

Γ6

Γ5

Σχήμα 5.2. Χάρτης του Π.Σ. Βόλου - Ν. Ιωνίας με τις θέσεις των σεισμικών μετρήσεων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΔΑΦΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΩΝ-ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Α.Π.Θ. 5-7


5.2.3.1 Αρχή και στοιχεία θεωρίας της μεθόδου CROSS-HOLE

Οι δοκιμές cross-hole επιτρέπουν τον άμεσο και ακριβή προσδιορισμό των σεισμικών

ταχυτήτων Vp και Vs. Η μέθοδος -για την εφαρμογή της- προυποθέτει την ύπαρξη δύο ή

περισσοτέρων (ASTM D4428\/D4428M-84) γεωτρήσεων, επενδυμένες με σωλήνες (PVC)

κατάλληλης διαμέτρου και έγχυση ενέματος κατάλληλης σύστασης με σκοπό την πλήρωση

των διακένων εδάφους και εξωτερικού τοιχώματος της P.V.C. Ο δέκτης και η πηγή

τοποθετούνται στο εσωτερικό των σε σειρά γεωτρήσεων, στο ίδιο βάθος και σε διαδοχικές

θέσεις, σε τακτά διαστήματα, στις εδαφικές στρώσεις όπου ενδιαφέρει ο προσδιορισμός των

δυναμικών παραμέτρων (Σχήμα 5.3).

Ως πηγή διέγερσης χρησιμοποιείται συνήθως μηχανική σφύρα αμφίδρομης κατακόρυφης

κρούσης κατάλληλη να ενεργοποιείται από την επιφάνεια μέσα στη γεώτρηση. Ως λήπτης

χρησιμοποιείται γεώφωνο τριαξονικό (κατακόρυφης και δύο οριζόντιων), ο οποίος

τοποθετείται στη γεώτρηση λήψης.

Η αρχή της μεθόδου συνίσταται στη μέτρηση των διαστημάτων R1,2 μεταξύ πηγής και

ληπτών (σε τρείς γεωτρήσεις) και τον υπολογισμό της ταχύτητας των P και S κυμάτων με

βάση τους χρόνους άφιξης t1,2 (ή τις διαφορές τους) του P ή/και S κύματος αντίστοιχα, με

τις σχέσεις Vp1,2 = R1,2/tp1,2 και Vs1,2 = R1,2/ts1,2. Οι χρόνοι διαδρομής των πρώτων

αφίξεων των απευθείας P και S κυμάτων, που διαδίδονται μέσα στο εδαφικό στρώμα

χαρακτηρίζουν τους -κείμενους κατά στρώσεις- εδαφικούς σχηματισμούς. H αναγνώριση των

P και S κυμάτων και κατά συνέπεια των πρώτων αφίξεών τους, γίνεται στη βάση των

ιδιαίτερων χαρακτηριστικών τους (χρόνοι άφιξης, συχνοτικό περιεχόμενο και πλάτος).

Επιπλέον για την αναγνώρισή των S κυμάτων χρησιμοποιείται η ιδιότητα της επίπεδης

πόλωσης σύμφωνα με την οποία, οι SV φάσεις εμφανίζουν ανάστροφη πολικότητα. Συνεπώς,

αξιοποιώντας την ιδιότητα αυτή λαμβάνονται δύο σεισμογράμματα, με ειδική σφύρα που έχει

τη δυνατότητα αμφίδρομης κρούσης και στη συνέχεια "συγκρίνονται". Ο χρόνος διαδρομής

στον οποίο εμφανίζονται οι πρώτες ανάστροφης πολικότητας SV-φάσεις, είναι ο χρόνος που

χρησιμοποιείται στην εξίσωση υπολογισμού της αντίστοιχης ταχύτητας.

Η μέθοδος είναι από τις πλέον οικείες - στη γεωτεχνική μηχανική - για τη διερεύνηση των


5-8


Περιγραφήεδάφους

USCS

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Βάθος

(m)

0 500 1000 1500 2000Vp, Vs (m/s)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Βάθος

(m)

Επιχωμα-τώσεις

Καφέιλύς

Ιλυώδ.άμμος

Μαργαϊκήάργιλος



Αργ.χάλικες

Πηγή Δέκτης 1 Δέκτης 2

Vs Vp

S R1 R2

S R1 R2

S R1 R2DB

MLSM

CL

CLGC

CL

~~

Σχήμα 5.3. Σκαρίφημα των δυο γεωτρήσεων με τη γεωτεχνική και σεισμική τομή (Ραπτάκης

και συνεργάτες, 1993).

δυναμικών χαρακτηριστικών του εδάφους θεμελίωσης. Θεωρείται από τις πλέον αξιόπιστες

μεθόδους διασκόπησης, όμως παρουσιάζει ευαίσθησία, όσον αφορά τις "πηγές" σφάλματος

στην εκτίμηση των χρόνων διαδρομής των πρώτων αφίξεων κυμάτων χώρου. Γενικά, η

μέθοδος αυτή παρόλο που κρίνεται ακριβής και αξιόπιστη, δεν είναι ευρείας χρήσης όπως οι

σεισμικές διασκοπήσεις επιφάνειας, εξ'αιτίας του υψηλού κόστους που απαιτεί η διενέργεια

γεωτρήσεων. Ιδιαίτερη προσοχή κατά τις εργασίες πεδίου, πρέπει να δίνεται σε ορισμένες

αιτίες σφαλμάτων, προκειμένου τα δεδομένα των καταγραφών να αξιοποιηθούν πλήρως

καθώς η αξιοπιστία των δοκιμών αυτών παρουσιάζει μεγάλη ευαισθησία (Ραπτάκης, 1995).

Μια αιτία του είδους είναι η έμμεση εκτίμηση του χρόνου διαδρομής των S-κυμάτων, όπως

γίνεται με τη συνηθισμένη μέθοδο λήψης των σημάτων στο πεδίο, με πηγή το δειγματολήπτη

Terzaghi. Με την τεχνική αυτή πραγματοποιήθηκαν οι αντίστοιχες μετρήσεις του Κ.Ε.Δ.Ε.,

οι οποίες αξιολογήθηκαν στη συνέχεια (Κεφ. 5).

5.2.3.2 Αρχή και στοιχεία θεωρίας της μεθόδου DOWN-HOLE

Η αρχή της μεθόδου συνίσταται στην εκτίμηση των χρόνων διαδρομής των πρώτων αφίξεων

των απευθείας οριζοντίως πολωμένων SH κυμάτων, τη μέτρηση της απόστασης μεταξύ πηγής

και γεώτρησης και στην κατασκευή του δρομοχρονικού διαγράμματος. Με βάση το


5-9


διάγραμμα χρόνων-αποστάσεων διαδρομής των σεισμικών κυμάτων υπολογίζονται οι

ταχύτητες διάδοσής τους στο γεωλογικό μέσο (Σχήμα 5.4).

Η μέθοδος προϋποθέτει την ύπαρξη μιας γεώτρησης, επενδυμένη με σωλήνες PVC

κατάλληλης διαμέτρου και έγχυση ενέματος κατάλληλης σύστασης (χρησιμοποιείται μίγμα

τσιμέντου, μπετονίτη και νερού σε συγκεκριμένη αναλογία) για την πλήρωση των διακένων

μεταξύ εδάφους και εξωτερικού τοιχώματος της P.V.C.

Η παραγωγή τεχνητών διεγέρσεων επιτυγχάνεται με κρούσεις σφύρας στα άκρα

επιφορτισμένης δοκού η οποία τοποθετείται πλησίον του στομίου της γεώτρησης. Οι

διεγέρσεις ανιχνεύονται με αισθητήρες (τριαξονικά γεώφωνα μίας κατακόρυφης και δύο

οριζόντιων συνιστωσών) οι οποίοι τοποθετούνται σε διάφορα διαδοχικά βάθη εντός της

γεώτρησης.

Η κατασκευή του δρομοχρονικού διαγράμματος δίνει τη δυνατότητα του υπολογισμού των

σεισμικών ταχυτήτων οι οποίες χαρακτηρίζουν τους -κείμενους κατά στρώσεις- εδαφικούς

σχηματισμούς. Η αναγνώριση των πρώτων αφίξεων των S κυμάτων, γίνεται με βάση τα

ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους (χρόνοι άφιξης, συχνοτικό περιεχόμενο και πλάτος). Για την

ακριβέστερη αναγνώριση των πρώτων αφίξεων των απευθείας S κυμάτων αξιοποιείται η

ιδιότητα της πόλωσης των οριζοντίως πολωμένων διατμητικών κυμάτων (SH).

Η αναγνώριση των πρώτων SH αφίξεων γίνεται με τη συσχέτιση των σεισμογραμμάτων, σε

κάθε σημείο μέτρησης, τα οποία προέρχονται από τις κρούσεις στα δύο άκρα της δοκού. Τα

δυο σήματα προερχόμενα από κάθε άκρο της δοκού, τα οποία ανιχνεύονται στους δυο

οριζόντιους αισθητήρες, αθροίζονται διανυσματικά. Η διαδικασία αυτή επαναλαμβάνεται και

για τα δύο άκρα της δοκού. Στη συνέχεια αντιπαραβάλλονται τα αντίστοιχα αθροισμένα

σήματα που προέκυψαν από τις κρούσεις στά άκρα της δοκού, με σκοπό την επισήμανση των

πρώτων ανάστροφα πολωμένων SH αφίξεων.

Με βάση, λοιπόν, τον προσδιορισμό των χρόνων διαδρομής και τις αποστάσεις του λήπτη και

της πηγής κατασκευάζεται το δρομοχρονικό διάγραμμα. Σύμφωνα με τις κλίσεις των κλάδων

του, που αντιστοιχούν στους κατά στρώσεις σχηματισμούς, γίνεται ο υπολογισμός των


5-10



Περιγραφήεδάφους

UCS

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Βάθος

(m)

0 500 1000150020002500 Vp, Vs (m/s)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Βάθος

(m)

Μαργαϊκήάμμος

Αμμώδηςιλύς

Μαργαϊκήάμμος

Χαλαρόκροκαλο-παγές

Χαλαρόκροκαλο-παγές μεψαμμίτη

ΔέκτηςΠηγή

0 25 50 75 100Χρόνος (msec)

R

S

R

R

Vs VpVsVp

ML-SM

SM-ML

SM-ML

∼∼

Σχήμα 5.4. Αρχή της μεθόδου Down-hole (Ραπτάκης, 1995)

ταχυτήτων. Ενστρώσεις με μικρότερες ταχύτητες γίνονται αντιληπτές, εφόσον τα διαστήματα

των σημείων μέτρησης είναι μικρότερα σε σχέση με το πάχος τους. Στην περίπτωση που οι

κλίσεις των στρωμάτων είναι μεγάλες, στα δρομοχρονικά διαγράμματα δεν εμφανίζονται οι

πρώτες αφίξεις των απευθείας κυμάτων, αλλά τα κωνικά γεγονός που απαιτεί περισσότερο

πολύπλοκη επεξεργασία και ερμηνεία.

5.2.3.3 Στοιχεία θεωρίας της μεθόδου Σεισμοκώνου

Για τη θεωρία της μεθόδου βλ. Παράρτημα (τεχνική έκθεση του Κ.Ε.Δ.Ε).

5.2.4 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΚΑΤΑ ΘΕΣΗ

Στην ενότητα αυτή παρουσιάζονται αντίστοιχα τα αποτελέσματα Cross-Hole όπως

πραγματοποιήθηκε από το Ε.Ε.Θ-Α.Π.Θ σε 6 θέσεις και Down-Hole σε 2 θέσεις, καθώς

επίσης και τα αποτελέσματα Cross-Hole με την τεχνική που χρησιμοποιεί το Κ.Ε.Δ.Ε και τα

αποτελέσματα Σεισμοκώνου (βλ. Παράρτημα). Η κοινή παράθεση των αποτελεσμάτων σε 3

θέσεις γίνεται για λόγους σύγκρισης και ελέγχου της αξιοπιστίας των διαφορετικών τεχνικών

εκτέλεσης και ερμηνείας των μετρήσεων Cross-Hole καθώς και αυτών του Σεισμοκώνου,

δεδομένου ότι όλες καταλήγουν στον προσδιορισμό των ταχυτήτων Vs.



5.2.4.1 Θέση Πλατείας Αγίου Κωνσταντίνου

Περιγραφή εδάφουςUSCS

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

Βάθος

(m)

0 250 500 750 1000 1250 1500

Ταχύτ. διατμ. κυμάτων Vs (m/s)0 600 1200 1800 2400 3000 3600

Ταχύτ. επιμ. κυμάτων Vp (m/s)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90Βά

θος

(m)

ΜπάζαΑμμος με χαλίκιακαι κροκάλεςΙλυώδης άμμος

Αργιλώδες αμμοχάλικο

Αμμώδης άργιλος

Ιλυώδης άμμοςμε χαλίκια

Αμμώδης ιλύςΑμμώδης άργιλοςΑμμοχάλικο

Αργιλώδης άμμος

Ιλυώδης άμμος

Αμμώδηςάργιλος

Αργιλώδης άμμος

ΑμμοχάλικοΑμμώδης άργιλος

Ιλυώδες αμμοχάλικο

Κροκάλες ασβεστόλιθου


Κροκάλες ασβεστόλιθου


Κροκαλοπαγές

Crosshole ΑΠΘ

Crosshole ΚΕΔΕ

Σεισμοκώνος

0

90 90

GCGP-GM

SMSC

CL

SP-SMMLCLGP-GM

SC

SM

CL

SCGP-GM

CLGP-GM

GC-GM

Σχήμα 5.5. Γεωφυσική τομή με το βάθος και γεωτεχνική περιγραφή των εδαφικών σχηματισμών στη θέση Πλατείας Αγίου Κωνσταντίνου


5-12


5.2.4.2 Θέση Λιμεναρχείου

Περιγραφή εδάφουςUSCS

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Βάθος

(m)

0 250 500 750 1000 1250 1500

Ταχύτ. διατμητικών κυμάτων Vs (m/s)0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Ταχύτ. επιμήκων κυμάτων Vp (m/s)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Βάθος

(m)

ΜπάζαΙλυώδηςάμμος

Ιλύςμε οργανικά

και ενστρώσειςαργίλου

Αμμώδηςάργιλος

Ιλυώδηςάμμος

Αμμώδης άργιλος

Ιλυώδηςάμμος

Αμμώδηςιλύς

αμμώδηςάργιλος

Ιλυώδεςαμμοχάλικο

με ενστρώσειςάμμου

Ιλυώδηςαργιλώδηςάμμος

Σύμμικτολατυποπαγές

Αργιλώδηςάμμος

αμμώδης

DB

SM

ML-OL

CL

SM

CL

SM

CL-ML

GP-SM

SM-SC

GM

SC-CL

Σχήμα 5.6. Γεωφυσική τομή με το βάθος και γεωτεχνική περιγραφή των εδαφικών σχηματισμών στη θέση Λιμεναρχείου


5-13


5.2.4.3 Θέση Πεδίου Άρεως

—ÂÒÈ„Ò·ˆfi Â‰‹ˆÔıÚUSCS

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

¬‹

ËÔÚ (

m)

0 250 500 750 1000 1250 1500

‘·˜˝Ù. ‰È·ÙÏ. ÍıÏ‹Ù˘Ì Vs (m/s)

0 600 1200 1800 2400 3000 3600

‘·˜˝Ù. ÂðÈÏ. ÍıÏ‹Ù˘Ì Vp (m/s)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

¬‹

ËÔÚ (

m)

Ãð‹Ê·

¡ÏÏ˛‰ÁÚ ÈÎ˝Ú

…Îı˛‰ÁÚ ‹ÏÏÔÚÏÂ ˜·ÎflÍÈ·

…Î˝ÚÏÂ ÔÒ„·ÌÈÍ‹Í·Ù‹ Ë›ÛÂÈÚ

‹Ò„ÈÎÔÚÏ·Î·Ífi

Í·È Ù˝ÒˆÁ

¡ÏÏ˛‰ÁÚ‹Ò„ÈÎÔÚ

ÏÂ ÂÌÛÙÒ˛ÛÂÈÚÈÎ˝ÔÚ

…Îı˛‰ÁÚ ·Ò„ÈÎ˛‰ÁÚ ‹ÏÏÔÚ

¡ÏÏ˛‰ÁÚ ‹Ò„ÈÎÔÚ”˝ÏÏÈÍÙÔ

˜·ÎÈÍÔÎ·ÙıðÔð·„›Ú

¡ÏÏ˛‰ÁÚ ‹Ò„ÈÎÔÚ

¡Ò„ÈÎ˛‰ÁÚ ‹ÏÏÔÚ

¡ÏÏ˛‰ÁÚ ‹Ò„ÈÎÔÚÏÂ ÂÌÛÙÒ˛ÛÂÈÚ

ÈÎ˝ÔÚ

…Îı˛‰ÂÚ·Ò„ÈÎ˛‰ÂÚ·ÏÏÔ˜‹ÎÈÍÔ

¡ÏÏ˛‰ÁÚ‹Ò„ÈÎÔÚ

ÏÂ ÂÌÛÙÒ˛ÛÂÈÚ·Ò„ÈÎÔÈÎ˝ÔÚ

…Îı˛‰ÁÚ ‹ÏÏÔÚ

¡Ò„ÈÎÔÚ ÏÂ ÍÒÔÍ‹ÎÂÚ

¡Û‚ÂÛÙ¸ÎÈËÔÚ

Crosshole ¡—»

Crosshole ≈ƒ≈

”ÂÈÛÏÔÍ˛ÌÔÚ

DB

ML

SM-SP

ML-OL

CL

SM-SC

CL

GM

CL

SC

CL

GC

CL

SM

CL

Σχήμα 5.7. Γεωφυσική τομή με το βάθος και γεωτεχνική περιγραφή των εδαφικών σχηματισμών στη θέση Πεδίου Αρεως


5-14


5.2.4.4 Θέση Πλατείας Ρήγα Φεραίου

ÐåñéãñáöÞ åäÜöïõòUSCS

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ÂÜèï

ò (m

)

0 250 500 750 1000 1250 1500

Ôá÷ýô. äéáôìçôéêþí êõìÜôùí Vs (m/s)

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Ôá÷ýô. åðéìÞêùí êõìÜôùí Vp (m/s)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ÂÜèï

ò (m

)

ÌðÜæá

ÉëõþäçòÜììïò

êáôÜ èÝóåéòáììþäçò éëýò

ÌáëáêÞÜñãéëïò

Áììþäçòéëýò

Éëõþäåòáììï÷Üëéêï

Áñãéëþäçò Üììïò


Éëõþäåò áììï÷Üëéêï

Éëõþäçò Üììïò

ÁììþäçòÜñãéëïò

ÁììþäçòóôéöñÞ Üñãéëïò

Éëõþäçò Üììïò ìå ÷áëßêéá

Éëõþäçò Üììïò ìå ÷áëßêéá

Áñãéëþäåòáììï÷Üëéêï

DB

SM

CL

ML

GM

SC-GC

SP-SM

GP-GM

SM

CL

CL

GM-SM

SC

GP-GM

Crosshole ΑΠΘ

Σεισμοκώνος

Σχήμα 5.8. Γεωφυσική τομή με το βάθος και γεωτεχνική περιγραφή των εδαφικών σχηματισμών στη θέση Πλατείας Ρήγα Φεραίου


5-15


5.2.4.5 Θέση Ιωάννου & Γεωργιάδου


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ÂÜèï

ò (m

)

0 250 500 750 1000 1250 1500


0 500 1000 1500 2000 2500 3000


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ÂÜèï

ò (m

)

ÌðÜæá

Éëõþäçòùò áñãéëþäçò

Üììïò

Áììþäçò Üñãéëïò

Éëõþäåòùò áñãéëþäåòáììï÷Üëéêï

Áñãéëþäåò áììï÷Üëéêï

Áììþäçò éëýò


ÁñãéëïúëõþäçòÜììïò


ÁñãéëþäçòÜììïò


GP-GM

SM

CL

GC

GC

ML

CL

SM-SC

GM

SC

CL

Σχήμα 5.9. Γεωφυσική τομή με το βάθος και γεωτεχνική περιγραφή των εδαφικών σχηματισμών στη θέση Ιωάννου & Γεωργιάδου


5-16


5.2.4.6 Θέση Αγίου Νικολάου


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ÂÜèï

ò (m

)

0 250 500 750 1000 1250 1500


0 500 1000 1500 2000 2500 3000


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ÂÜèï

ò (m

)


ÌáëáêÞáììþäçò Üñãéëïò

Éëõþäçò Üììïòìå ðïëëÜ ÷áëßêéá


ÌáëáêÞ áììþäçò Üñãéëïò




ÁñãéëþäçòéëõþäçòÜììïò

ùò éëõþäåòáììï÷Üëéêï

ÓýììéêôïëáôõðïêñïêáëïðáãÝò

CL

CH

SP-SM

ML

CL

SC

GP-GM

CL

GP-GM

SM

Σχήμα 5.10. Γεωφυσική τομή με το βάθος και γεωτεχνική περιγραφή των εδαφικών σχηματισμών στη θέση Αγίου Νικολάου


5-17


5.2.4.7 Θέση Καρτάλη & 28ης Οκτωβρίου


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ÂÜèï

ò (m

)

0 250 500 750 1000 1250 1500


0 500 1000 1500 2000 2500 3000


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ÂÜèï

ò (m

)

Éëýò

Éëýò



ìå ðïëëÜ÷áëßêéá








ML

MLCL

SP-SM

CL

SM

CL

ML

GM

SC

CL

Σχήμα 5.11. Γεωφυσική τομή με το βάθος και γεωτεχνική περιγραφή των εδαφικών σχηματισμών στη θέση Καρτάλη & 28ης Οκτωβρίου


5-18


5.2.4.8 Θέση Δωρίδος


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ÂÜèï

ò (m

)

0 250 500 750 1000 1250 1500


0 500 1000 1500 2000 2500 3000


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ÂÜèï

ò (m

)


Éëõþäçò Üììïòìå ðïëëÜ ÷áëßêéá



Áñãéëþäåò áììï÷Üëéêï



Áñãéëþäåòáììï÷Üëéêï

GM

SP-SM

GP-GM

SM

GC

GP-GM

SM

GM

Σχήμα 5.12. Γεωφυσική τομή με το βάθος και γεωτεχνική περιγραφή των εδαφικών σχηματισμών στη θέση Δωρίδος


5-19


5.3 ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΔΙΑΣΚΟΠΗΣΕΙΣ

5.3.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Η παρούσα γεωφυσική έρευνα περιοχών του αστικού συγκροτήματος Βόλου έγινε στα

πλαίσια της μικροζωνικής μελέτης της πόλης. Η μελέτη αυτή ανατέθηκε από το Εργαστήριοα

Εδαφομηχανική και Θεμελιώσεων Α.Π.Θ στο Εργαστήριο Γεωφυσικής του Τμήματος

Γεωλογίας του ΑΠΘ.

Στόχος της γεωφυσικής έρευνας ήταν ο προσδιορισμός του βάθους που εντοπίζεται το

βραχώδες υπόβαθρο στην περιοχή έρευνας. Λόγω της αστικής δόμησης της περιοχής

ενδιαφέροντος επιβάλλονται περιορισμοί στην επιλογή της κατάλληλης γεωφυσικής μεθόδου.

Επιλέχθηκε η εφαρμογή γεωηλεκτρικής μεθόδου σαν η μόνη δυνατή να πραγματοποιηθεί

μέσα σε αστικό συγκρότημα, και συγκεκριμένα η μέθοδος της ειδικής ηλεκτρικής

αντίστασης. Πραγματοποιήθηκαν γεωηλεκτρικές βυθοσκοπήσεις με ανάπτυξη ηλεκτροδίων

σύμφωνα με την διάταξη Schlumberger.

Η επιλογή των θέσεων των βυθοσκοπήσεων αποτέλεσε επίσης σημαντικό πρόβλημα

δεδομένου σε κάθε θέση έπρεπε να παρέχεται ευθεία μήκους μερικών εκατοντάδων μέτρων

σε μη τεχνητό έδαφος, για την πραγματοποίηση της επαφής των ηλεκτροδίων ρεύματος με

την Γη. Επιλέχθηκαν οι τέσσερις παρακάτω περιοχές.

• πάρκο εκκλησίας Αγίου Κωνσταντίνου (παραλία Βόλου).

• σιδηροδρομικός σταθμός.

• ποτάμι (μεταξύ Βόλου και Ν. Ιωνίας).

• πάρκο ελικοδρομίου (Ν. Ιωνία).

Παρουσιάζονται παρακάτω οι μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν, η ερμηνεία και η

αξιολόγηση των βυθοσκοπήσεων και τέλος τα συμπεράσματα της έρευνας.


5-20


5.3.2 ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ - ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

5.3.2.1 Πάρκο Αγίου Κωνσταντίνου

Η πρώτη προσπάθεια πραγματοποίησης γεωηλεκτρικής βυθοσκόπησης έγινε στο πάρκο του

Αγίου Κωνσταντίνου. Στo σχήμα 5.13α παρουσιάζονται οι μετρήσεις υπαίθρου της

βυθοσκόπησης. Η μεγάλη κλίση της καμπύλης ήταν ενδεικτική της ακαταλληλότητας του

σημείου εκτέλεσης της βυθοσκόπησης. Το γεγονός αυτό οφείλεται προφανώς στην σε μεγάλο

βαθμό αλατότητα του υπεδάφους και την διείσδυση θαλασσινού νερού στις επιφανειακές

χαλαρές στρώσεις.

Η δεύτερη προσπάθεια (σχήμα 5.13β) πραγματοποιήθηκε στην ίδια περιοχή αλλά

πλησιέστερα στην πόλη, στην προσπάθεια απομάκρυνσης από την ακτή. Η γραμμή των

ηλεκτροδίων υλοποιήθηκε στις γραμμές του τρένου. Και στο σημείο αυτό όμως οι μετρήσεις

περιείχαν σημαντικά σφάλματα, γεγονός που αποδίδεται και πάλι στην διείσδυση θαλασσινού

νερού σε χαλαρές στρώσεις σε μικρά βάθη. Σημειώνεται ότι το απόλυτο υψόμετρο και στις

δύο περιπτώσεις δεν ξεπερνά τα 3 με 4 μέτρα. Επιπλέον σύμφωνα με πληροφορίες που

συνέλεξαν οι ερευνητές είναι πολύ πιθανό, η περιοχή στην οποία πραγματοποιήθηκαν

γεωηλεκτρικές βυθοσκοπήσεις να ήταν κατά το πρόσφατο παρελθόν τμήμα της θάλασσας και

να αποτελεί σήμερα χερσαίο τμήμα που κατασκευάστηκε τεχνητά.

Αποτέλεσμα όλων αυτών είναι οι υπεδάφιες συνθήκες να μην επιτρέπουν την ομαλή ροή του

ηλεκτρικού ρεύματος που διοχετεύεται στο υπέδαφος έτσι ώστε η ποιότητα των μετρήσεων

να μην επιτρέπει ασφαλή ερμηνεία της βυθοσκόπησης σε σχέση με βαθύτερους

σχηματισμούς.


5-21



5-22

1 10 100ΑΒ/2

1

10

100

ρα

ΒΟΛΟΣ

Πάρκο Αγιου Κωνσταντίνου

1 10 100 1000ΑΒ/2

10

100

1000

ρα

Αγιος Κωνσταντίνος, γραμμές τραίνου

(α)

(β)

Σχ. 1. Βυθοσκοπήσεις περιοχής πάρκου Αγίου Κωνσταντίνου.

Σχήμα 5.13. Βυθοσκοπήσεις περιοχής πάρκου Αγίου Κωνσταντίνου


5.3.2.2 Σιδηροδρομικός σταθμός

Τα στοιχεία της βυθοσκόπησης που πραγματοποιήθηκε στον σιδηροδρομικό σταθμό του

Βόλου παρουσιάζονται στο σχήμα 5.14. Η γραμμή των ηλεκτροδίων υλοποιήθηκε

παράλληλα στις σιδηροδρομικές γραμμές.

1 10 100ΑΒ/2

1

10

100

ρα

ΒΟΛΟΣ

Σιδηροδρομικός σταθμός

Σχήμα 5.14. Γεωηλεκτρική βυθοσκόπηση περιοχής Σιδηροδρομικού σταθμού.

Διαπιστώνονται και εδώ προβλήματα που αφορούν την ομαλή ροή του ηλεκτρικού ρεύματος

που διοχετεύεται στο υπέδαφος. Τα προβλήματα αυτά οφείλονται κατά πάσα πιθανότητα στις

τεχνητές επιφανειακές χαλικώδεις στρώσεις που έχουν γίνει για την κατασκευή του σταθμού.

Ασφαλής ερμηνεία των μετρήσεων δεν είναι δυνατόν να γίνει με αξιολόγηση του συνόλου

των μετρήσεων. Προσπάθεια ερμηνείας της καμπύλης υπαίθρου μετά από απόρριψη

μετρήσεων με εμφανές μεγάλο σφάλμα, καταλήγει στη γεωηλεκτρική δομή της περιοχής του

σιδηροδρομικού σταθμού του Πίνακα 5.3.

Σύμφωνα με το μοντέλο αυτό βραχώδες υπόβαθρο συναντάται σε βάθος 125 μέτρων. Οι

υπερκείμενοι σχηματισμοί φαίνεται να αποτελούνται από ιζηματογενείς αποθέσεις

χαλικώδους ή μαργαϊκής σύστασης.


5-23


Πίνακας 5.3. Γεωηλεκτρική δομή της περιοχής του σιδηροδρομικού σταθμού

Ειδική ηλεκτρική αντίσταση (Ωm) Πάχος σχηματισμού (m) 139 1,1 45 6,4 27 38 37 11

26,7 15 29 54 500 -

5.3.2.3 Ποτάμι

Στο σχήμα 5.15 παρουσιάζεται η βυθοσκόπηση που πραγματοποιήθηκε στην περιοχή αυτή.

1 10 100ΑΒ/2

10

100

1000

ρα

Ποτάμι

Σχήμα 5.15. Γεωηλεκτρική βυθοσκόπηση στην περιοχή ΠΟΤΑΜΙ.

Η βυθοσκόπηση στην περιοχή αυτή εμφανίζεται ποιοτικά πολύ καλύτερη από τις

προηγούμενες περιοχές, χωρίς όμως και πάλι να απουσιάζουν προβλήματα ευστάθειας των

μετρήσεων. Τα αποτελέσματα της ερμηνείας της βυθοσκόπησης αυτής παρουσιάζονται στον

Πίνακα 5.4


5-24


Πίνακας 5.4. Γεωηλεκτρική δομή της περιοχής ποτάμι

Ειδική ηλεκτρική αντίσταση (Ωm) Πάχος σχηματισμού (m) 123 2,4 87 7,6 113 7 76 10,5 33 72 2,2

Μέχρι το βάθος των 28 περίπου μέτρων εντοπίζονται εναλλαγές χαλαρών σχηματισμών που

αποτελούνται από ποταμοχειμάρρια υλικά. Στρώματα με σχετικά χαμηλές αντιστάσεις

αντιστοιχούν σε ζώνες υδροφορίας. Σημαντική ελάττωση των τιμών ειδικής ηλεκτρικής

αντίστασης παρατηρείται μετά το βάθος των 28 μέτρων, η οποία γίνεται ακόμα μεγαλύτερη

μετά το βάθος των 100 μέτρων. Η σημαντική κλίση της καμπύλης των μετρήσεων

ερμηνεύεται μόνο με την ύπαρξη υφάλμυρου υδροφορέα στο βάθος των 28 μέτρων. Δεν

αποκλείεται επίσης η ύπαρξη ρήγματος ή ρηγματωμένης ζώνης η οποία συνδυάζεται επίσης

με την διείσδυση υφάλμυρου νερού. Είναι όμως σίγουρο ότι από την γεωηλεκτρική

βυθοσκόπηση δεν εντοπίζεται βραχώδες υπόβαθρο.

5.3.2.4 Ελικοδρόμιο

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάσε η βυθοσκόπηση στην περιοχή του πάρκου ελικοδρομίου.

Τα στοιχεία της βυθοσκόπησης παρουσιάζονται στο σχήμα 5.16.

Η καμπύλη υπαίθρου χαρακτηρίζεται σαν κανονική και ερμηνελυσιμη μέχρι το

ημιανάπτυγμα ηλεκτροδίων των 40 μέτρων. Οι μετρήσεις με μεγαλύτερο ημιανάπτυγμα

ηλεκτροδίων ρεύματος είναι σίγουρο ότι περιέχουν σφάλμα το οποίο οφείλεται σε μη ομαλή

ροή ρεύματος, μετά το βάθος των 30 μέτρων κατ΄εκτίμηση. Τα αποτελέσματα της ερμηνείας

μέχρι το επιτρεπόμενο ημιανάπτυγμα καλωδίων παρουσιάζεται στον Πίνακα 5.5.

Η γεωηλεκτρική δομή στην περιοχή αυτή είναι ενδεικτική ιζηματογενών αποθέσεων. Το

επιφανειακό στρώμα χαλαρών αποθέσεων πάχους 5 μέτρων, ακολουθείται από χαλαρές

απίσης απποθέσεις χαλικώδους σύστασης. Στο βάθος των 23 περίπου μέτρων συναντάται ο


5-25



υφάλμυρος υδροφορέας, ο οποίος στην ουσία εμποδίζει και την ερμηνεία και αξιολόγηση σε

μεγαλύτερα βάθη.

1 10ΑΒ/2

100

1

10

100

ρα

ΒΟΛΟΣ

Πάρκο ελικοδρομίου

Σχήμα 5.16. Γεωηλεκτρική καμπύλη περιοχής Ελικοδρομίου.

Πίνακας 5.5. Γεωηλεκτρική δομή της περιοχής του Ελικοδρομίου

Ειδική ηλεκτρική αντίσταση (Ωm) Πάχος σχηματισμού (m) 204 2,7 218 2,1 48 18 2

5.3.3 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ – ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ

Η ύπαρξη τεχνητών επιφανειακών στρωμάτων σε ορισμένες περιοχές που

πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις, και η ύπαρξη υφάλμυρου υδροφορέα σε άλλες, δεν

επέτρεψαν τον εντοπισμό του βάθους του βραχώδους υποβάθρου στις περιοχές έρευνας. Η

διείσδυση του υφάλμυρου υδροφορέα είναι δυνατόν να επιτυγχάνεται είτε με την πλήρωση

του πορώδους των χαλαρών ιζηματογενών αποθέσεων, είτε μέσω ρηξιγενών ζωνών των

βραχωδών σχηματισμών που αποτελούν το υπόβαθρο της περιοχής.


5. ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ · 5.2.1 ΓΕΝΙΚΑ ΠΕΡΙ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ Δ ......

Documents

Transcript of 5. ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ · 5.2.1 ΓΕΝΙΚΑ ΠΕΡΙ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ Δ ......