An implementation of rock engineering system (RES) for ranking the instability potential of slopes in Greek territory. An application in Tsakona area (Peloponnese - prefecture of Arcadia)

Περίληψη

Ο στόχος της εργασίας αυτής είναι η περιγραφή μιας μεθοδολογίας και η δυνατότητα εφαρμογής της στην πρόγνωση της κατολισθητικής επικινδυνότητας με στόχο τη διερεύνηση της αλληλεπίδρασης των παραμέτρων που οδηγούν στην εκδήλωση κατολισθήσεων και στον υπολογισμό ενός δείκτη αστάθειας. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος αναλυτικής προσέγγισης των προβλημάτων γεωτεχνικής μηχανικής που πρότεινε ο Hudson (1992), με τη μορφή μητρώου, που αποδόθηκε με τον όρο Μητρώο Αλληλεπίδρασης (Interaction Matrix). Το μητρώο αυτό βασίζεται στη μεθοδολογία σχεδιασμού αλληλεπίδρασης παραμέτρων που ο συγγραφέας ονόμασε Rock Engineering System (RES). Στην παρούσα εργασία δημιουργήθηκε ένα πρότυπο Μητρώο για φυσικά και τεχνητά πρανή, έτσι ώστε να συμπεριλαμβάνει βαθμονομημένες παραμέτρους που σχετίζονται άμεσα με κατολισθήσεις. Οι παράμετροι αυτές θα συμβάλουν στην κατανόηση των μηχανισμών αλληλεπίδρασης μεταξύ τους και κατ' επέκταση στην προσπάθεια πρόγνωσης των αστοχιών στα πρανή, μέσω του προσδιορισμού του δείκτη αστάθειας. Εφαρμογή της συγκεκριμένης μεθοδολογίας αποτέλεσε η αστοχία στην περιοχή Τσακώνα του Ν. Αρκαδίας, η οποία, στις αρχές Φεβρουαρίου του 2003, ύστερα από παρατεταμένες βροχοπτώσεις, διέκοψε τη συνέχεια της Νέας Εθνικής Οδού Τρίπολης Καλαμάτας. Είναι από τις μεγαλύτερες κατολισθήσεις που έχουν εκδηλωθεί στο Ελληνικό οδικό δίκτυο και συνιστά το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης γεωλογικών διεργασιών και ανθρώπινων παρεμβάσεων που εξελίχθηκαν σε βάθος χρόνου. Εκτεταμένη γεωλογική και γεωτεχνική έρευνα που πραγματοποιήθηκε μετά την εκδήλωση των φαινομένων (KEDE 2003; Sotiropoulos et al., 2004) κατέδειξε ότι οι παράγοντες που συνέβαλαν στην εκδήλωσή τους διακρίνονται σε αυτούς που: (α) δημιούργησαν το γεωλογικό πλαίσιο μίας ασταθούς, γενικά, περιοχής, η οποία έχει πληγεί από κατολισθητικά φαινόμενα στο γεωλογικό παρελθόν, (β) έδρασαν προσθετικά σε σύντομο χρονικό διάστημα και οδήγησαν στην τελική εκδήλωση της αστοχίας τη χειμερινή περίοδο του έτους 2003, όπως οι έντονες βροχοπτώσεις τον Ιανουάριο του 2003 στη συνέχεια εκτεταμένης περιόδου βροχοπτώσεων. Με βάση τις παραπάνω γεωλογικές και γεωτεχνικές πληροφορίες, συντάχθηκε το μητρώο αλληλεπίδρασης για τη συγκεκριμένη περιοχή της Τσακώνας, στο οποίο υπολογίσθηκε, με βάση τη μεθοδολογία RES, δείκτης αστάθειας ίσος με την τιμή 71.88 (μέγιστο το 100), που αντιστοιχεί σε εξαιρετικά υψηλή τιμή δείκτη κατολισθητικής επιδεκτικότητας (Brabb et al., 1972) και επαληθεύει την εικόνα της αστοχίας που έλαβε χώρα στη συγκεκριμένη περιοχή μελέτης. Τα πλεονεκτήματα χρήσης της συγκεκριμένης μεθοδολογίας RES είναι η δυνατότητα προσαρμογής στις τοπικές συνθήκες και στην εμπειρία του μελετητή, και η ελαχιστοποίηση της υποκειμενικής κρίσης του, δεδομένου ότι ελέγχει την ικανότητα των προτεινόμενων παραμέτρων και υπολογίζει τον σταθμικό συντελεστή για κάθε παράμετρο. Για τους λόγους αυτούς η χρήση του RES μπορεί να αποτελέσει ένα απλό και αποτελεσματικό εργαλείο για την πρόγνωση της δυνητικής αστάθειας φυσικών και τεχνητών πρανών και παράλληλα το ενδιάμεσο επίπεδο για το σχεδιασμό μέσω των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, της ζωνοποίησης δυνητικά επικίνδυνων πρανών επιδεκτικών σε αστοχία.