Τεχνικογεωλογική αξιολόγηση και ταξινόμηση των σχηματισμών του αστικού περιβάλλοντος της Θεσσαλονίκης με τη χρήση γεωτεχνικής βάσης δεδομένων
Authors: Κοκκαλά Αλίκη 
Published: July 2024

Η παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματεύεται την τεχνικογεωλογική αξιολόγηση και ταξινόμηση των γεωλογικών σχηματισμών του αστικού περιβάλλοντος της Θεσσαλονίκης με τη δημιουργία και χρήση τεχνικογεωλογικής βάσης δεδομένων. Η έρευνα επικεντρώνεται στη λεπτομερή διερεύνηση της γεωλογικής σύστασης, των τεχνικογεωλογικών ιδιοτήτων και της υδρογεωλογικής συμπεριφοράς των τεχνητών επιχώσεων κι αποθέσεων Τεταρτογενούς και Νεογενούς ηλικίας, με σκοπό την απομείωση της γεωλογικής αβεβαιότητας και την αντιμετώπιση προκλήσεων που σχετίζονται μ’ αυτή. Το ζήτημα της αποτελεσματικής διαχείρισης μεγάλου πλήθους δεδομένων βρίσκεται στην επικαιρότητα της έρευνας, ιδίως στο πλαίσιο του ασφαλούς πολεοδομικού σχεδιασμού. Μάλιστα, στην περίπτωση ενός αστικού περιβάλλοντος όπου συναντώνται κατά βάση εδαφικά γεωυλικά, η δημιουργία μιας τέτοιας βάσης δεδομένων είναι επιτακτική καθώς συνδράμει στην απομείωση της γεωλογικής αβεβαιότητας που σχετίζεται με: •την έλλειψη ή/και περιορισμένη προσβασιμότητα σε γεωλογικά και τεχνικογεωλογικά δεδομένα •τη γεωλογική ετερογένεια του υπεδάφους, τη διακύμανση των γεωλογικών σχηματισμών στο χώρο και τις συνθήκες των υπόγειων υδάτων •τη διαφοροποίηση των τεχνικογεωλογικών συνθηκών ανά τεχνικογεωλογικές ενότητες •την ύπαρξη ζωνών και περιοχών γεωλογικής επικινδυνότητας •τις προκλήσεις που συναντώνται κατά το σχεδιασμό έργων υποδομής •την εκδήλωση γεωκινδύνων (π.χ. ρευστοποίηση και καθιζήσεις)Τα δεδομένα που εισήχθησαν κι επεξεργάστηκαν εντός της τεχνικογεωλογικής βάσης δεδομένων προέρχονται από περισσότερες από 600 γεωτρήσεις πλήθους γεωτεχνικών ερευνών και μελετών κι αφορούν σε αποτελέσματα εργαστηριακών κι επιτόπου δοκιμών που διενεργήθηκαν στους εξεταζόμενους γεωλογικούς σχηματισμούς της περιοχής έρευνας. Βασικός στόχος της βάσης δεδομένων, είναι να αναδείξει τον τρόπο με τον οποίο η γεωλογική και τεχνικογεωλογική γνώση μπορούν να διαχειριστούν σε μια καλά οργανωμένη πλατφόρμα. Ωστόσο, οι δυνατότητές της δεν περιορίζονται μόνο στην παροχή πληροφοριών αρχειακού χαρακτήρα, αλλά εστιάζουν στη λεπτομερή ανάλυση και συσχέτιση των δεδομένων, ούτως ώστε να προκύψουν χρήσιμες πληροφορίες που σχετίζονται με τον ασφαλή σχεδιασμό τεχνικών έργων, τη διαχείριση έναντι γεωκινδύνων και την προστασία του γεωπεριβάλλοντος στη λεκάνη της Θεσσαλονίκης. Η ιδιαίτερη συμβολή της έρευνας ενισχύεται από τη λεπτομερή μεθοδολογική προσέγγιση που ακολουθείται, κατά την οποία συνδυάζονται διαφορετικά λογισμικά (ArcGIS, LeapfrogWorks, Cliq, AutoCAD), επιστημονικά εργαλεία (Surfer, Grapher), γεωστατιστικές και προγραμματιστικές τεχνικές (R Studio, node.js) με σκοπό την ανάλυση, συσχέτιση και παρουσίαση των δεδομένων. Ειδικότερα, μέσω αυτής της προσέγγισης, παράγεται ένα μεγάλο πλήθος παραγόμενων αποτελεσμάτων, τα οποία αναλύονται ανά κατηγορίες ως εξής: •Θεματικοί χάρτες:i.κατανομής πάχους των τεχνητών επιχώσεων κι αποθέσεων Τεταρτογενούς και Νεογενούς ηλικίας ii.κατανομής βάθους των τεχνητών επιχώσεων κι αποθέσεων Τεταρτογενούς και Νεογενούς ηλικίας με απεικόνιση ισοβαθών καμπύλων iii.κατανομής λεπτόκοκκων κι αδρόκοκκων υλικών για τις αποθέσεις Τεταρτογενούς και Νεογενούς ηλικίας για τα βάθη: 0-5, 5-10, 10-15 και 15-20 m οι οποίοι συνοδεύονται από θηκογράμματα που δημιουργήθηκαν με λεπτομέρεια ανά 0.5 m iv.χωρικής κατανομής πλήθους τεχνικογεωλογικών φυσικών και μηχανικών παραμέτρων με λεπτομέρεια ανά 5 m, μέχρι το βάθος των 20 m v.χωρικής κατανομής πλήθους τεχνικογεωλογικών παραμέτρων για συγκεκριμένα εύρη τιμών στους οποίους προβάλλονται οι ισοβαθείς καμπύλες ανά 2 m. •Στατιστικές κατανομές ποσοστιαίας συμμετοχής και διαγράμματα κατανομής των εξεταζόμενων φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων με το βάθος κι ανά κατηγορία γεωυλικού •Δισδιάστατες τομές και τρισδιάστατα γεωλογικά και τεχνικογεωλογικά μοντέλα στα οποία προβάλλονται: i.η χωρική κατανομή των εξεταζόμενων σχηματισμών με λεπτομέρεια ως προς την επικράτηση της λιθολογίας και τη διακύμανση αυτής με το βάθοςii.η χωρική μεταβλητότητα των εκάστοτε φυσικών και μηχανικών παραμέτρων που διερευνώνται ανά βάθος •Ο νέος επικαιροποιημένος τεχνικογεωλογικός χάρτης του λεκανοπεδίου της Θεσσαλονίκης με τον επαναπροσδιορισμό των γεωλογικών επαφών με βάση τα νέα διαθέσιμα δεδομένα •Εύρη τιμών και στατιστικοί δείκτες για τις εξεταζόμενες φυσικές, μηχανικές και υδραυλικές ιδιότητες των γεωλογικών σχηματισμών, με λεπτομέρεια ανά 5 m έως το βάθος των 25 m, όπου είναι διαθέσιμα πολλά και λεπτομερή δεδομένα •Παραδείγματα συγκεκριμένων εφαρμογών-χρήσεων της βάσης, με έμφαση στη διερεύνηση κι εκτίμηση της τεχνικογεωλογικής αξιολόγησης βάσει επικινδυνότητας (εδώ ρευστοποίησης κι εκδήλωσης καθιζήσεων) και είδους τεχνικού έργου (διάνοιξη αστικών σηράγγων και κατασκευή σημαντικών θεμελιώσεων)Μέσω αυτής της διαδικασίας, επιτυγχάνεται ο μετασχηματισμός πλήθους πρωτογενών δεδομένων - μη διαθέσιμων έως σήμερα - σε χρήσιμες πληροφορίες που μπορούν να αξιοποιηθούν περαιτέρω τόσο σε ερευνητικό, όσο και τεχνικό επίπεδο. Έτσι, δημιουργείται ένα πολύτιμο εργαλείο που μπορεί να αξιοποιηθεί από διάφορες εμπλεκόμενες ειδικότητες, με σκοπό την ενίσχυση των διαδικασιών λήψης αποφάσεων που σχετίζονται με την ασφαλή αστική ανάπτυξη και την προστασία της Θεσσαλονίκης από γεωκινδύνους.