Τεχνικογεωλογική αξιολόγηση και ανάλυση εκδήλωσης βραχοκαταπτώσεων σε όρυγμα οδοποιίας της επαρχιακής οδού Καρπενησίου – Προυσού, θέση Καρίτσα
Creators: name: Βάσσου, Αθανασία Δημητρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2022
Subjects: Βραχοκατάπτωση
Τεχνικογεωλογική αξιολόγηση
Τροχιακή ανάλυση
Rockfall analysis
Engineering geology
Flysch

description: Το φαινόμενο των βραχοκαταπτώσεων αποτελεί ένα συχνό φαινόμενο και ανάλογα με το μέγεθός του μπορεί να αποβεί καταστροφικό ιδιαίτερα εάν βρίσκεται σε ανθρωπογενές περιβάλλον. Για το λόγο αυτό η εκτίμηση και αξιολόγηση τεχνικογεωλογικά «επικίνδυνων» περιοχών κρίνεται απαραίτητη προκειμένου να προσδιοριστούν όλοι εκείνοι οι παράγοντες που οδηγούν στην εκδήλωσή του. Οι παράγοντες αυτοί αφορούν κυρίως τα μηχανικά χαρακτηριστικά της βραχόμαζας, τη μορφολογία αλλά και εξωτερικούς παράγοντες όπως οι καιρικές συνθήκες και η σεισμικότητα της περιοχής. Η ανάλυση και η αντιμετώπιση μιας δυνητικής βραχοκατάπτωσης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον κίνδυνο που αυτή εγκυμονεί σε σχέση με την οικιστική ζώνη και τους οδικούς άξονες που την εξυπηρετούν. Η ανάγκη για την πρόβλεψη και αποτροπή του φαινομένου οδήγησε σε σημαντική εξέλιξη των εργαλείων ανάλυσής του. Τα εργαλεία αυτά αφορούν λογισμικά τα οποία προσφέρουν λεπτομέρεια, εξοικονόμηση χρόνου και σε συνδυασμό με τα συστήματα τηλεανίχνευσης, αποτύπωση και συλλογή δεδομένων σε σημεία με δύσκολη πρόσβαση. Στην παρούσα διπλωματική εργασία το σύστημα αξιολόγησης εκτός από την επιτόπου τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση και συλλογή δεδομένων βασίζεται και στην αποτύπωση του υπό μελέτη πρανούς με τη μέθοδο της φωτογραμμετρίας με τη χρήση UAV. To τελευταίο αποτελεί σημαντικό εργαλείο για την αποτύπωση τόσο μικρού όσο και μεγάλου μεγέθους κατολισθητικών φαινομένων λόγω της εύκολης χρήσης και της δυνατότητας που προσφέρει για μετρήσεις ακριβείας σε σύντομο χρονικό διάστημα. Αποτέλεσμα αυτού είναι ένα υψηλής ποιότητας τρισδιάστατο μοντέλο εδάφους το οποίο αποτελεί χρήσιμο εργαλείο για περεταίρω τεχνικογεωλογικές αναλύσεις του φαινομένου. Πιο συγκεκριμένα, το υπό μελέτη πρανές βρίσκεται στο νοτιοδυτικό τμήμα του νομού Ευρυτανίας στον οδικό άξονα Καρπενησίου-Προυσού κοντά στον οικισμό Καρίτσα. Η περιοχή διακρίνεται από βραχώδη και απότομα πρανή με την δομή των σχηματισμών να εμφανίζεται διαταραγμένη λόγω του έντονου τεκτονικού καθεστώτος. Στο εξεταζόμενο πρανές συναντάται ο σχηματισμός του φλύσχη ο οποίος διακρίνεται από εναλλαγές ψαμμιτών και ιλυολίθων με μεσοστρωματώδη δομή. Σημαντικές αστοχίες έχουν λάβει χώρα στο πρανές αλλά και στην ευρύτερη περιοχή καθιστώντας επικίνδυνη τη χρήση και κυκλοφορία του οδικού δικτύου καθώς αποτελεί τον μοναδικό τρόπο επικοινωνίας μεταξύ των δύο οικισμών. Στόχος στην παρούσα εργασία είναι η λεπτομερής αξιολόγηση και εκτίμηση του φαινομένου της βραχοκατάπτωσης προκειμένου να διεξαχθεί ένα ολοκληρωμένο μοντέλο αστοχίας με στόχο την καλύτερη δυνατή αντιμετώπισή του. Πιο συγκεκριμένα μέσω του UAV αποτυπώθηκε και δημιουργήθηκε ένα τρισδιάστατο μοντέλο εδάφους το οποίο με τη βοήθεια των λογισμικών DSE ( Riquelme) και CloudCompare διεξήχθησαν οι απαραίτητες πληροφορίες των γεωμετρικών στοιχείων του πρανούς και της βραχόμαζας. Στη συνέχεια, αξιοποιώντας αυτές τις πληροφορίες και σε συνδυασμό με τα μηχανικά χαρακτηριστικά του σχηματισμού, που υπολογίστηκαν μετά από εργαστηριακές δοκιμές σε δείγματα του πρανούς, πραγματοποιήθηκε ανάλυση της ευστάθειας του και τελικά τροχιακή ανάλυση των τεμαχών του μέσω των λογισμικών της RocScience: RocPlane, SWedge και RocFall αντίστοιχα . Η τροχιακή ανάλυση έχει στόχο την προσομοίωση της εκτελούμενης τροχιάς που δύναται να ακολουθήσουν τα βραχοτεμάχη και τελικά την κινητική ενέργεια που αυτά αναπτύσσουν. Οι πληροφορίες που τελικά διεξάγονται από την παραπάνω ανάλυση και η ποσοτικοποίηση του φαινομένου οδηγούν στον σχεδιασμό των απαραίτητων μέτρων προστασίας για τον περιορισμό της επέκτασης του φαινομένου αλλά και του κινδύνου που αυτό εγκυμονεί.
description: Rockfall is a very common phenomenon and depending on its magnitude can cause catastrophic consequences especially in anthropogenic environment. Therefore, the evaluation of geologically dangerous areas is considered necessary in order to identify all those factors that lead to this phenomenon. These factors mainly relate to the mechanical characteristics of the rock, the morphology and external factors such as the weather and seismicity of the area. The need to predict and prevent the phenomenon has led to a significant evolution of its analysis tools. These tools relate to software that offers detailed data, time saving and in combination with remote -control systems, imprinting and collecting data with difficult access points. In this thesis, the evaluation system, in addition to the on -site technical -gear mapping and data collection, is also based on the imprinting of the slopes under study by the method of photogrammetry using UAV. The latter is an important tool for capturing both small and large landslides due to the easy use and capacity it offers for precision measurements in a short period of time. As a result, we have a high quality three -dimensional model that is a useful tool for further geotechnical analysis of the phenomenon. In particular, the slope is located in the southwestern part of the Prefecture of Evritania on the Karpenisi-Prousos road axis near the settlement of Karitsa. The area is distinguished by rocky and steep slopes with the structure of the formations appearing disturbed due to the intense tectonic regime. The slope is found in the formation of Flysch, which is distinguished by alternations of sandstones and siltstones. Major failures have taken place in this area, making the use of the road network dangerous as it is the only way of communicating between the two settlements. The aim in the present thesis is to evaluate and assess the rockfall effect in order to carry out a comprehensive model of failure. In particular, the UAV captured the slope and created a three -dimensional soil model and with the help of DSE (Riquelme) and CloudCompare softwares the necessary information was carried out. Then, using this information and in combination with the mechanical characteristics of the rock, which were calculated after laboratory tests in slope samples, a stability analysis was carried out and eventually trajectory analysis through Rocscience: Rocplane, Swedge and RocFall. The trajectory analysis aims to simulate the executed trajectory of the failed rocks and ultimately the kinetic energy they develop. The information eventually carried out by the above analysis and the quantification of the phenomenon leads to the design of the necessary precautions to limit the extension of the phenomenon and the risk that it holds