Τεχνικογεωλογικές συνθήκες του φράγμανος του Ιάσμου Ν. Ροδόπης

Περίληψη

Στην παρούσα έρευνα παρουσιάζεται η γεωλογική και τεχνικογεωλογική αξιολόγηση πρωτογενών δεδομένων για την κατασκευή του φράγματος Ιάσμου, Ν. Ροδόπης. Τα δεδομένα που επεξεργάστηκαν στην εργασία, αφορούν βιβλιογραφικά στοιχεία της γεωλογίας της περιοχής, τεχνικογεωλογικά στοιχεία των ερευνητικών γεωτρήσεων, στοιχεία αποσάθρωσης, μετρήσεις τεκτονικών στοιχείων, μετρήσεις επιτόπου και εργαστηριακών δοκιμών, όπως μονοαξονικών και τριαξονικών δοκιμών και δοκιμών σημειακής φόρτισης. Από εργασία στην ύπαιθρο με αξιολόγηση και επεξεργασία των στοιχείων, πραγματοποιήθηκαν ταξινομήσεις κατά G.S.I. και R.M.R. για τους διάφορους τύπους βραχόμαζας. Επίσης, εκτιμήθηκε, η στεγανότητα στον άξονα έδρασης του φράγματος από τις επί τόπου δοκιμές περατότητας (κυρίως Lugeon), και κατά συνέπεια η έκταση και το βάθος της κουρτίνας τσιμεντενέσεων. Τέλος, πραγματοποιήθηκαν γεωτεχνικές αναλύσεις, όπου προσομοιώνονται τα τεχνικογεωλογικά χαρακτηριστικά σε ειδικό λογισμικό, με στόχο τον έλεγχο των παραμορφώσεων στη περιοχή, την θεμελίωση του φράγματος και την εκτίμηση των υδατικών πιέσεων κάτω από το φράγμα.
Αποτυπώθηκαν οι γεωλογικές συνθήκες σε μηκοτομές, για δύο προτεινόμενους άξονες κατασκευής του φράγματος, Α0 και Α1. Δημιουργήθηκαν, επίσης, αντίστοιχες αποτυπώσεις θεματικών τομών για τα υδρολογικά και μηχανικά χαρακτηριστικά. Μέσω της συγκριτικής αξιολόγησης των θέσεων, επιλέχτηκε αυτή του άξονα Α1 και η πραγματοποίηση ενός λιθόρριπτου φράγματος με ανάντη πλάκα σκυροδέματος, καθώς το σύνολο της περιοχής αποτελείται από μεταμορφωμένα πετρώματα (μεταγρανοδιορίτες, αμφιβολίτες, γνεύσιοι) που έχουν κερματιστεί αρκετά και αναμένεται να προκληθούν παραμορφώσεις σχετικά με τους άκαμπτους τύπους φραγμάτων (π.χ. επιλογή φράγματος βαρύτητας από σκυρόδεμα ή τοξωτό). Από την τεχνικογεωλογική έρευνα προέκυψαν, στο σύνολο της βραχόμαζας, μέτριας έως καλής ποιότητας γεωϋλικά. Η βραχόμαζα είναι μέτρια αποσαθρωμένη έως ελαφρά και κερματισμένη, με τις τιμές του G.S.I. να κυμαίνονται στη μέτρια αποσαθρωμένη ζώνη 35-40 και στην υγιή 50-60. Παράλληλα, όμως, οριοθετήθηκαν και περιοχές υποβαθμισμένων γεωμηχανικών χαρακτηριστικών που συνδέονται με ζώνες εντονότερου τεκτονισμού και αποσάθρωσης. Εντοπίστηκαν κυρίως τρεις ζώνες σε βάθη 4 έως 45 m από την επιφάνεια του εδάφους, στον άξονα του φράγματος, χωρίς εντούτοις να προκαλούνται σημαντικά προβλήματα ευστάθειας για να δεχτεί τη θεμελίωση μιας τέτοιας κατασκευής ή διαφυγών. Από τον έλεγχο των συντελεστών περατότητας προέκυψαν τιμές με γενική διακύμανση των περατοτήτων στα 10^-5 έως 10^-7cm/sec και εκτέλεση κουρτίνας τσιμεντενέσεων βάθους έως 60 m κατά περίπτωση.

In the present investigation is presented the geological and geotechnical evaluation of primary data of the dam Iasmos, Rodopi area in Northern Greece. The data processed concerns desk study, geotechnical investigation from the drillings, such us geotechnical classification by G.S.I. and R.Q.D., weathering grades, in situ and laboratory tests, such us uniaxial and triaxial tests and point load tests. It was also evaluated the tightness along the axis of the dam from the in situ permeability tests (mainly Lugeon tests), and consequently the extent and the depth of the grout curtain. Last, geotechnical analyzes in special software were performed in order to simulate the geotechnical characteristics, and evaluate the deformations below the foundation of the dam and estimate the groundwater leakage under the dam.
Geological conditions were depicted on sections along two suggested axes, A0 and A1. There have also been created the corresponding imprints of thematic sections for the hydrological and mechanical characteristics. Through comparative assessment of the positions, the axis position A1 was selected and the construction of a rockfill dam with concrete upstream slab, as the entire region consists of metamorphic rocks (meta-granodiorites, amphibolites, gneisses) which have become fragmented enough and it is expected to cause deformations by more inflexible types of dams (e.g. selection of concrete gravity dam or an arched one). After the geotechnical research it has been found, throughout the rock mass, medium to good quality geomaterials. The rock mass is medium to slightly weathered and fragmented, with G.S.I. ratings is between the weathered zone 35-40 and the 50-60 healthy one. At the same time however, areas of degraded geomechanical characteristics which are associated with zones of intense tectonism and weathering, were delineated. Three zones were mainly identified at depths 4 to 45 m from the ground surface, at the axis of the dam, without causing significant stability problems to receive the foundation of such a construction or leakages. The verification of permeability rates showed prices with a general variation in permeability of   10^-5 to 10^-7 cm/sec and the perform of grout curtain at 60 m depth, if appropriate.