Σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής είναι η ανάλυση της ευστάθειας του δεξίου αντερείσματος του φράγματος του Μόρνου, στο νομό Φωκίδας με τον υπολογισμό του συντελεστή ασφαλείας για διάφορες περιπτώσεις σεισμικής φόρτισης ή/και φόρτισης με νερό. Αρχικά, στο Κεφάλαιο 2 γίνεται μια ανασκόπηση των φραγμάτων σαν τεχνικά έργα και μια ταξινόμησή τους ανάλογα με το σκοπό, τη χρήση, τη γεωμετρία και τα υλικά κατασκευής τους. Στη συνέχεια γίνεται μια αναφορά στα συναφή-συνοδά έργα καθώς και στην ανάγκη ενοργάνωσης και συστηματικής παρακολούθησης τους ώστε να αποφεύγονται μελλοντικές αστοχίες. Στο Κεφάλαιο 3 δίνεται μια συνοπτική περιγραφή του φράγματος και αναφέρονται η γεωγραφική του θέση καθώς και τα κύρια κατασκευαστικά του χαρακτηριστικα. Στο Κεφάλαιο 4 παρουσιάζεται το ευρύτερο γεωλογικό πλαίσιο της περιοχής με την ένταξή της σε συγκεκριμένη γεωτεκτονική ζώνη, όπως επίσης και οι γεωλογικές συνθήκες στην περιοχή που εδράζεται το φράγμα. Ακόμα δίνεται η υδρογεωλογική συμπεριφορά των σχηματισμών στην περιοχή, τα κλιματολογικά και βροχομετρικά στοιχεία, ενώ όσον αφορά τη σεισμικότητα, αφού γίνει μια αναδρομή σε ιστορικούς και σύγχρονους σεισμούς της ευρύτερης περιοχής, έχουμε την ένταξή της σε συγκεκριμένη ζώνη σεισμικής επικινδυνότητας. Ακολουθεί το Κεφάλαιο 5 το οποίο αναφέρεται στις εργαστηριακές δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν, αφού πρώτα αναφερθούν ο τρόπος δειγματοληψίας και διαμόρφωσης των αρχικών δειγμάτων σε εργαστηριακά δοκίμια. Το Κεφάλαιο 6 αφορά την τεχνικογεωλογική συμπεριφορά του σχηματισμού με την ταξινόμηση της βραχομάζας του φλύσχη με τα συστήματα RMR (Bieniawski 1973), SMR (Romana 1985) και GSI (Hoek και Brown 1980), ώστε να αποτυπωθεί ο τεχνικογεωλογικός χάρτης της περιοχής του φράγματος με συγκεκριμένες τεχνικογεωλογικές ενότητες. Στη συνέχεια γίνεται περιγραφή των ασυνεχειών της βραχομάζας από μηχανικής άποψης, με την παρουσίαση τεκτονικών διαγραμμάτων (στερεοδιαγράμματα) και την επεξεργασία των παραμέτρων των ασυνεχειών. Στο τέλος του κεφαλαίου, από την ανάλυση των τεκτονικών διαγραμμάτων που προηγήθηκε, παρουσιάζονται οι δυνητικές ολισθήσεις που παρατηρούνται σε συγκεκριμένες θέσεις του δεξιού αντερείσματος του φράγματος, καθώς και ο τεχνικογεωλογικός χάρτης της περιοχής του φράγματος. Στο κεφάλαιο 7 γίνεται η ανάλυση της ευστάθειας του δεξιού αντερείσματος με τα προγράμματα Rocplane και Rocksta τόσο για την περίπτωση της ολίσθησης πάνω σε ασυνέχειες, όσο και για την περίπτωση ολικής αστοχίας. Και στις δύο περιπτώσεις, εξάγεται ο συντελεστής ασφαλείας για διαφορετικές συνθήκες σεισμικής φόρτισης ή φόρτισης του πρανούς με νερό. Στο Κεφάλαιο 8 παρουσιάζονται συγκεντρωτικά τα συμπεράσματα που εξήχθησαν από την συγκεκριμένη διατριβή από τα στάδια της χαρτογράφησης υπαίθρου, τις επιτόπου μετρήσεις, τις εργαστηριακές δοκιμές και την ανάλυση της ευστάθειας, ενώ στο Κεφάλαιο 9 υπάρχει η ελληνική και ξένη βιβλιογραφία στην οποία βασίστηκε η εργασία αυτή. Τέλος, στο Παραρτήµα που συνοδεύει την παρούσα διατριβή παρατίθενται τα έντυπα εργαστηριακών δοκιµών, ο τεχνικογεωλογικός χάρτης της περιοχής καθώς και τα δελτία καταγραφής των παραμέτρων μηχανικής περιγραφής των ασυνεχειών του αντερείσματος στην ύπαιθρο. / -

Η παρούσα Διατριβή Διπλώματος Ειδίκευσης πραγματεύεται την ανάλυση της ευστάθειας του αριστερού (νότιου) αντερείσματος του φράγματος του Μόρνου. Σκοπός της εργασίας η οποία πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια Ερευνητικού Προγράμματος του Εργαστηρίου Τεχνικής Γεωλογίας, είναι η εκτίμηση της ευστάθειας των ανώτερων στρωμάτων του Φλύσχη (Ψαμμιτική φάση του Φλύσχη) στα οποία στηρίζεται η κατασκευή του φράγματος. Η ιδιάζουσα σημασία του φράγματος, σε συνδυασμό με την ιδιαιτερότητα που παρουσιάζει ο φλύσχης, καθιστούν την προσπάθεια αυτή μελέτης του αριστερού αντερείσματος υψίστης σημασίας. Κατά τη χρονική περίοδο 2011 - 2013 πραγματοποιήθηκε στην περιοχή του φράγματος, λεπτομερής έρευνα η οποία περιελάμβανε τη μελέτη τεκτονικών διαγραμμάτων για τον υπολογισμό της ευστάθειας του πρανούς. Για τον λόγο αυτό, κρίθηκε απαραίτητη η διερεύνηση των τεχικογεωλογικών ενοτήτων από τις οποίες καλύπτεται η υπό μελέτη περιοχή, καθώς και εκτίμηση των φυσικών και µηχανικών χαρακτηριστικών των γεωλογικών σχηµατισµών οι οποίοι χαρτογραφήθηκαν. Οι εργασίες αυτές έχουν αποτέλεσμα την εκτίμηση του είδους της αστοχίας καθώς και του προσδιορισμού του συντελεστή ασφάλειας της περιοχής ενδιαφέροντος. Πιο αναλυτικά στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2, γίνεται μία εισαγωγή στην γενικότερη κατηγορία τεχνικών έργων την οποία αποτελούν τα φράγματα, καθώς και τους σκοπούς που αυτά εξυπηρετούν. Επιπλέον, γίνεται αναφορά στα συνοδά τεχνικά έργα που είναι αναγκαία στην κατασκευή των επιβλητικών αυτών κατασκευών όπως επίσης και την ενόργανη παρακολούθηση η οποία συνοδεύει όλα τα μεγάλα τεχνικά έργα. Το ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3, βασίζεται στην συγκέντρωση και αξιολόγηση των υπαρχόντων στοιχείων για την ευρύτερη περιοχή του αριστερού του φράγματος. Επιπλέον διερευνώνται οι γεωλογικές συνθήκες και γίνεται περιγραφή των γεωλογικών σχηµατισµών που δοµούν την περιοχή. Ακόμη γίνεται αναφορά στο γενικότερο τεκτονικό πλαίσιο µε αναφορά στις τεκτονικές δοµές και τη σεισµικότητα της ευρύτερης περιοχής. Τέλος γίνεται αναφορά στο υδρογεωλογικό καθεστώς µε βάση τη δοµή και τη φυσική κατάσταση των σχηµατισµών, περιγραφή του κύριου υδρογραφικού δικτύου του Μόρνου και καταγραφή των υδρομετεωρολογικών στοιχείων, για τα οποία παρατίθενται και ερµηνεύονται δεδομένα που αφορούν τη βροχόπτωση και τη θερμοκρασία. Στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4, γίνεται αποτίμηση των φυσικών και δυναμικών παραμέτρων, καθώς και των παραμέτρων αντοχής του βραχώδους υλικού, της ψαμμιτικής φάσης του φλύσχη, του αριστερού αντερείσματος. Η πραγματοποίηση των εργαστηριακών δοκιμών, συνέβαλλε καταλυτικά στη μελέτη της ευστάθειας. Στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5, πραγματοποιήθηκε εξέταση όλων εκείνων των παραγόντων που είναι δυνατόν να επηρεάσουν την συμπεριφορά του πετρώματος σαν συνόλου (βραχόµαζα). Βασική δηλαδή είναι τόσο η µελέτη του βαθµού αποσάθρωσης, όσο και του προσανατολισµού και των υλικών πλήρωσης των ασυνεχειών του πετρώµατος (διακλάσεις, στρώσεις, σχιστότητα), που τελικά είναι δυνατόν να µεταβάλλουν εντελώς την τεχνική συµπεριφορά της βραχοµάζας του. Για την αποτύπωση των τεκτονικών διαγραμμάτων έγινε χρήση του προγράμματος Dips της εταιρίας Rocscience, από το οποίο προέκυψαν και τα είδη αστοχίας που αναμένονται για το πρανές. Επιπλέον χρησιµοποιήθηκαν τα τρία πιο διαδεδοµένα συστήµατα ταξινόµησης, το γεωµηχανικό σύστηµα ταξινόµησης RMR (Bieniawski 1973), το σύστημα ταξινόμησης SMR (ROMANA 1985) και ο γεωλογικός δείκτης αντοχής - GSI (Hoek και Brown 1980). Τα συστήματα αυτά ταξινόμησης αποτελούν ισχυρή βοήθεια στον υπολογισμό του συντελεστή ασφαλείας για το έργου. Τέλος στο κεφάλαιο αυτό γίνεται περιγραφή των τεχνικογεωλογικών χαρακτηριστικών των σχηµατισµών της περιοχής έρευνας µε βάση κυρίως τη σύσταση, τη δοµή και τη γενικότερη φυσική τους κατάσταση και συµπεριφορά µέσω του τεχνικογεωλογικού χάρτη κλίµακας 1:10000 που κατασκευάστηκε μέσω του προγράμματος ArcMap. Στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 γίνεται ανάλυση του είδους της ολίσθησης που αναμένεται να δημιουργηθεί στο εν λόγω πρανές. Η ευστάθεια των πρανών, είναι μια κατάσταση της βραχομάζας η οποία εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Τέτοιοι παράγοντες ορίσθηκαν στα κεφ. 4 και 5. Ο μηχανισμός μετακίνησης του πρανούς προϋποθέτει διατμητική παραμόρφωση και μετατόπιση του μέσω της θραύσης του υλικού κατά μήκος μιας ή περισσότερων επιφανειών. Η μετακινούμενη μάζα είναι δυνατόν να κινηθεί πάνω στην επιφάνεια ολίσθησης είτε παραμένοντας ενιαία είτε διαχωρισμένη σε μικρότερες ανεξάρτητες μετακινούμενες μάζες. Οι τύποι αστοχίας που μελετήθηκαν στην εργασία αυτή είναι η περίπτωση ολικής αστοχίας του πρανούς, καθώς και οι δυνητικές περιπτώσεις επίπεδης και σφηνοειδούς ολίσθησης. Για τους παραπάνω τύπους αστοχίας έγινε χρήση των προγραμμάτων Rocplane και Swedge της εταιρίας Rocsciense καθώς και του προγράμματος Rocksta. Στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7, γίνεται η τελική σύνθεση όλων των συμπερασμάτων που προέκυψαν από την τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση, τη γεωτεχνική έρευνα, τις επιτόπου παρατηρήσεις και την ανάλυση ευστάθειας με σκοπό τον υπολογισμό του συντελεστή ασφαλείας του αντερείσματος. Τέλος, στα Παραρτήµατα που συνοδεύουν την παρούσα διατριβή παρατίθενται τα έντυπα εργαστηριακών δοκιµών, τα αποτελέσµατα αναλύσεων ευστάθειας του πρανούς, ο τεχνικογεωλογικός χάρτης της περιοχής έρευνας καθώς και οι χάρτες από το ΑrcMap και φωτογραφίες του αντερείσματος για κάθε τεκτονικό διάγραμμα οι οποίες λήφθηκαν από την επί τόπου παρατήρηση. / -

Οι πορφύρες ή χαλαζιακοί πορφύρες ή πορφυρίτες λίθοι, είναι ηφαιστειακής ή υπο-ηφαιστειακής γενέσεως πετρώματα, τα οποία απαντώνται σε πολλές χρωματικές ποικιλίες όπως, πορφυρό, ερυθρόχροο, ερυθρόφαιο, τεφρόφαιο, τεφρόχροο, τεφρομέλανο ή / και πράσινο. Τα πετρώματα αυτά χρησιμοποιούνται ως διακοσμητικά ή / και ως δομικά υλικά, στα υπό ανάπλαση ιστορικά κέντρα πόλεων και όχι μόνο [16]. Οι πορφύρες είναι τα πλέον κατάλληλα για το σκοπό αυτό πετρώματα και αυτό οφείλεται στα εξαιρετικά φυσικά, μηχανικά και τεχνικά τους χαρακτηριστικά, καθώς και στο αναλλοίωτο του χρώματος και της δομής των. Το γεγονός αυτό, τα καθιστά ως τα πλέον διαχρονικά απ' όλα τα διακοσμητικά πετρώματα, είτε αυτά ανήκουν στην κατηγορία των ανθρακικών, είτε στην κατηγορία των αργιλοπυριτικών πετρωμάτων. Ηφαιστειακά πετρώματα με πορφυριτικό ιστό εξορύσσοντο από την αρχαιότητα. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν ο ερυθρός πορφυρίτης Αιγύπτου, γνωστός ως Porfido rosso antico και ο πράσινος κροκεάτης λίθος ή αυγιτικός ανδεσινικός πορφυρίτης, γνωστός και ως Porfido verde antico. Κοιτάσματα πορφυρών υπάρχουν πολύ λίγα στον κόσμο. Τα πλέον γνωστά είναι της Ιταλίας (Porfido di Albiano – Trento), της Αργεντινής (Porfiris de Puerto Madryn) και του Μεξικού (Porfiris de San Luis de la Paz). Μετά από συστηματικές γεωλογικές έρευνες, που διεξήγαγε τα τελευταία χρόνια ο Δρα Κωνσταντίνος Ι. Ρήγας στην περιοχή της Κεντρικής Ροδοπικής μάζας ανακάλυψε ένα σημαντικό, από άποψη ποιότητας και αποθεμάτων κοίτασμα, αυτό του Χαλαζιακού Πορφύρη Ξάνθης [12], η λεπτομερής εξέταση των Φυσικό – Μηχανικών και Τεχνικών χαρακτηριστικών του οποίου, αποτελεί αντικείμενο της παρούσας πτυχιακής εργασίας. / --

Στην παρούσα διπλωματική εργασία έγινε αποτίμηση των δυναμικών παραμέτρων βραχωδών υλικών μαργαϊκού ασβεστόλιθου από την περιοχή Κύμης Ευβοίας. Οι εργαστηριακές δοκιμές έγιναν στα πλαίσια μελέτης καταπτώσεων βράχων. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η εκτέλεση των δοκιμών βραχομηχανικής για να επιτύχουμε: 1. την απόκτηση της βασικής πληροφόρησης σχετικά με τη μηχανική συμπεριφορά του ακέραιου πετρώματος. 2. τη γεωτεχνική ταξινόμηση και το χαρακτηρισμό του βραχώδους υλικού με βάση τους διάφορους δείκτες ταξινόμησης. 3. την εκτίμηση των παραμέτρων εκείνων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα στο σχεδιασμό των διάφορων τεχνικών έργων στο πέτρωμα. / --

Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας εκτελέστηκαν δοκιμές εντός του εργαστηρίου σε δοκίμια βραχωδών σχηματισμών. Η εργασία εστιάζει σε δύο περιοχές εντός του Ελλαδικού χώρου, στα Μέθανα και στο Καλλίδρομο. Τα πετρώματα της περιοχής των Μεθάνων αντιστοιχούν σε ανδεσίτες και δακίτες, ενώ εκείνα του Καλλιδρόμου αντιστοιχούν σε περιδοτίτες. Βασικός σκοπός ήταν η μελέτη και ο καθορισμός των τεχνικογεωλογικών χαρακτηριστικών των πετρωμάτων από τις δύο προαναφερθείσες περιοχές. Προς την κατεύθυνση αυτή, έγιναν δοκιμές με στόχο τη διερεύνηση των φυσικών, δυναμικών και μηχανικών χαρακτηριστικών τους καθώς και συσχετίσεις μεταξύ τους. / --

Η παρούσα διατριβή διερευνά τη μηχανική συμπεριφορά των γεωλογικών σχηματισμών που αναφέρονται ως σκληρά εδάφη-μαλακοί βράχοι και αποτελούν μεταβατική ενότητα υλικών με χαρακτηριστικά αντοχών που τα κατατάσσουν ενδιάμεσα των εδαφικών και των βραχωδών υλικών. Εξετάζει δε τις εμφανίσεις τους σε περιοχές της Πελοποννήσου και ειδικότερα στους Νομούς Κορινθίας, Αχαΐας, Ηλείας και Λακωνίας. Η συγκέντρωση της Διεθνούς και της Ελληνικής βιβλιογραφίας πάνω στο θέμα αυτό αποτέλεσε την αρχική καταγραφή των ιδιοτήτων των σχηματισμών αυτών, όπως έχουν αναγνωριστεί από προηγούμενες έρευνες. Η παρούσα έρευνα διευρύνει τη διερεύνηση των υλικών αυτών στον Ελληνικό χώρο με την εξέταση των μηχανικών παραμέτρων ακολουθώντας τη μεθοδολογία της Βραχομηχανικής. Για την επίτευξη του παραπάνω στόχου αυτού έγινε κατ' αρχήν μελέτη και τροποποίηση των μεθόδων διερεύνησης με σκοπό την προσαρμογή των σχετικών διαδικασιών στην ιδιαίτερη φύση των υλικών που εξετάζονται. Έτσι προτείνεται ολοκληρωμένη διαδικασία και τεχνικές εξέτασης από την απόληψη των υλικών στο πεδίο έως την εκτέλεση δοκιμών προσδιορισμού των μηχανικών παραμέτρων. Η δειγματοληψία των σχηματισμών, επικεντρώθηκε στις λεκάνες ιζηματογένεσης του Κορινθιακού και του Πατραϊκού κόλπου, του Πύργου και της Καλαμάτας και αφορά ιζηματογενή πετρώματα Νεογενούς κυρίως ηλικίας από 28 διαφορετικά σημεία. Για τη συσχέτιση των μηχανικών χαρακτηριστικών των υλικών με τις περιοχές δειγματοληψίας, καταγράφονται και περιγράφονται συστηματικά οι θέσεις αυτές στο ευρύτερο γεωλογικό και τεχνικογεωλογικό περιβάλλον που εντάσσονται. Στη συνέχεια, ο προσδιορισμός των μηχανικών παραμέτρων πραγματοποιείται με την υλοποίηση και αξιολόγηση των αποτελεσμάτων από 31 δοκιμές τριαξονικής φόρτισης, ενώ η εργαστηριακή έρευνα επεκτείνεται και στον προσδιορισμό των δυναμικών παραμέτρων καθώς και των φυσικών χαρακτηριστικών. Επίσης, εξετάζεται η ορυκτολογία των υλικών αυτών με τη μέθοδο της περιθλασιμετρίας ακτίνων Χ και δίνονται ημιποσοτικοί προσδιορισμοί, στοιχεία απαραίτητα για την εξέταση της επίδρασης της ορυκτολογικής σύστασης στη μηχανική συμπεριφορά. Με βάση τα αποτελέσματα της εργαστηριακής έρευνας προσδιορίζεται κατ' αρχήν το πλαίσιο της συμπεριφοράς και των χαρακτηριστικών των υλικών αυτής της κατηγορίας. Εξετάζονται επίσης οι συσχετίσεις μεταξύ των μεγεθών και καθορίζονται οι μαθηματικές σχέσεις που τις ορίζουν. Επιπλέον διερευνάται και η εφαρμογή των δύο κύριων κριτηρίων θραύσης, Mohr-Coulomb και Hoek-Brown, μέσω της αξιοπιστίας τους στην απόδοση των πραγματικών εντατικών καταστάσεων, όπως αυτές προσδιορίστηκαν εργαστηριακά. Σημειώνεται πως όλες οι παραπάνω έρευνες πραγματοποιούνται με τη θεώρηση των υλικών ως μια ομάδα αλλά και διαχωρισμένα σε δύο επιμέρους κατηγορίες με βάση τη λιθολογική φάση τους, την ψαμμιτική και τη λεπτομερέστερη. Για τον καθορισμό, τέλος, της αντιστοιχίας της συμπεριφοράς των ενδιάμεσων αυτών υλικών με καθαρά βραχώδη υλικά, γίνεται η εξέταση των συσχετίσεων των μηχανικών τους παραμέτρων, αφού πρώτα συγκεντρώθηκαν όλα τα δεδομένα. Τα αποτελέσματα της συσχέτισης αυτής επιτρέπουν τη σύγκριση της συμπεριφοράς μεταξύ βράχων και ενδιάμεσων υλικών και αναδεικνύουν τη σημασία της εξέτασης των σκληρών εδαφών-μαλακών βράχων στην κατανόηση της συμπεριφοράς του πλήρους γεωτεχνικού φάσματος. / This thesis aims to the determination of the mechanical behaviour of geological formations which are classified as hard soils-soft rocks and are considered the intermediate transition from soil to rock. Formations of this type from Peloponnesus, Greece are examined. The first boundaries of this research have been set by recording the parameters of this type of geological formations as reported by previous researchers on this subject from the International and Greek experience. In the framework of this research, the ineluctability of examining in Greece hard soil-soft rock material behaviour by determining its mechanical properties based on a rock mechanics approach has been realized. Given the specific physis of hard soils-soft rocks there has been the need to focus on the methodology of sampling and laboratory testing and assess alterations in order to adjust them to the specialties of these certain formations. A complete sequence of methods and techniques is suggested, in order to achieve examination of the mechanical behaviour of these formations, including the steps from on site sampling to laboratory testing of mechanical properties. Sampling focused on the Peloponnesus area and more specifically on Korinth, Patras, Pyrgos and Kalamata sedimentary basins and refers to soft rocks of Neogene age from 28 different sites. Recording and systematic geological and geotechnical description of these sites of investigation has been conducted and the formations examined have been classified in their corresponding environment as far as their characteristics are concerned. 31 triaxial tests have been executed in order to determine the mechanical parameters of hard soils-soft rocks as part of a widened laboratory research which included all the mechanical and dynamical properties of these formations as well as physical parameters. Moreover, XRD testing has been included in order to provide information about the sample mineralogy and semi-quantitative analyses results were used as a means of evaluating the impact of mineralogy to the mechanical behaviour. The results of laboratory testing are used for addressing their range and typical values to the corresponding material type. Relationships between the parameters are also evaluated, resulting in empirical equations for the most strongly depended. Mohr-Coulomb and Hoek-Brown failure criteria were applied and their failure envelope fits to the true laboratory data are evaluated in order to compare them in terms of the best fit. All of the above are examined by considering the data as of corresponding to one (soft) rock type and also by considering the lithological differentiation of the sandy and finer types. Finally, the interdependence of the parameters describing mechanical behaviour was examined after taking in consideration data that refer to pure rock formations in order to reveal the equivalence in mechanical behaviour of the soft rocks to pure rocks. The results provide comparison between the intrinsic characteristics of these rock types and thus project the importance of hard soil-soft rock examination into understanding the mechanical behaviour of the full geotechnical spectrum.