Διερεύνηση των μηχανισμών αστοχίας των πρανών της παράκτιας ζώνης της Ι.Μ. Παντοκράτορα, Άγιον Όρος, με τη χρήση του LIDAR=The use of terrestrial laser (LiDar) scanning in rock slope instability analysis in the coastal zone of Pantokratoras holy monastery

Περίληψη

Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση των μηχανισμών αστοχίας των πρανών της παράκτιας ζώνης της Ιεράς Μονής Παντοκράτορος του Αγίου Όρους, χρησιμοποιώντας τη συσκευή LIDAR για την χαρτογράφηση των 3D δομών της βραχώδους μάζας. Η υπαίθρια έρευνα πριν από την εφαρμογή της μεθοδολογίας LIDAR περιελάμβανε τη μελέτη της συνολικής γεωμορφολογίας της περιοχής και ιδιαίτερα τον προσανατολισμό των πρανών και των τεκτονικών δομών, τη γεωλογία όσο αγορά τους κύριους σχηματισμούς και πληροφορίες σχετικά με το στάδιο αποσάθρωσης, τη στρώση κλπ Επίσης, τα μηχανικά χαρακτηριστικά των ασυνεχειών εκτιμήθηκαν μέσω επί τόπου δοκιμών. Στη συνέχεια τα πρανή σαρώθηκαν με τη συσκευή LIDAR, προκειμένου να καταγραφεί η δομή τους και τεκτονικά διαγράμματα παρήχθησαν με βάση τόσο τα δεδομένα υπαίθρου όσο και αυτά της τεχνικής LIDAR για δύο από τα πρανή στην παραπάνω περιοχή. Κινηματική ανάλυση διεξήχθη για την εκτίμηση όλων των πιθανών μηχανισμών αστοχίας. Ο έλεγχος της ευστάθειας των πρανών περιελάμβανε τον υπολογισμό των συντελεστών ασφαλείας για κάθε πιθανό μηχανισμό αστοχίας, με βάση τα αποτελέσματα και των δύο μεθόδων. Τα συμπεράσματα περιλαμβάνουν τυπικά διορθωτικά μέτρα για τις πιθανές αστοχίες. Επιπλέον, γίνεται συζήτηση για την εφαρμογή και την αξιοπιστία της τεχνικής για τη διερεύνηση των μηχανισμών αστοχίας πρανών με τη μέθοδο LIDAR σε συνδυασμό με δεδομένα υπαίθρου.

The scope of this thesis is to investigate the failure mechanisms of the coastal zones’ slopes of Pantocratora's Holy Monastery on Mount Athos, using the LIDAR device for the 3D mapping of the structures of the rock mass. The fieldwork prior of implementation of the LIDAR methodology included the study of the area's overall geomorphology and especially the orientation of the slopes and of the tectonic structures, the geology of the main formations and also information about their stage of weathering, stratification etc. Also the mechanical characteristics of the discontinuities have been estimated via in situ tests. Subsequently all slopes were scanned by LIDAR device in order to capture their structure and tectonic diagrams were produced in correlation with data of fieldwork and LIDAR technique for two of the slopes in the area mentioned above.  Kinematic analysis was carried out for the estimation of all potential failures. Slope stability included the calculation of safety factors for every potential failure mechanism, based on the results of both methods. The conclusions include remedial measures for the potential failures and for the overall condition of the area. Furthermore, the thesis results discuss the applicability and reliability of the technique for the investigation of slope failure mechanisms via the LIDAR scanning method in conjunction with field data.