Θέματα ευστάθεια πρανών σε περιβάλλον Νεογενών Σχηματισμών. Slope stability issues related to Neogenic formations

Περίληψη

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη των τεχνικογεωλογικών συνθηκών που οδηγούν στην εμφάνιση κατολισθητικών φαινομένων σε περιβάλλον Νεογενών αποθέσεων στην περιοχή της χερσονήσου της Κασσάνδρας στην Χαλκιδική. Στην περιοχή εντοπίζονται ιζηματογενείς σχηματισμοί του Νεογενούς και πιο συγκεκριμένα μαργαϊκές αποθέσεις, που περιέχουν μαργαϊκούς ασβεστόλιθους με ενστρώσεις μεγάλου πάχους πληρωμένες από αργιλικό έως αμμώδες υλικό. Εκτελέστηκε ανάλυση γεωλογικών και τεκτονικών στοιχείων στην περιοχή και  αξιολόγηση των δειγμάτων των γεωτρήσεων που διανοίχθηκαν στα πλαίσια γεωτεχνικής μελέτης για λογαριασμό της Περιφέρειας Κ. Μακεδονίας, με σκοπό το διαχωρισμό τεχνικογεωλογικών ενοτήτων.  Ο διαχωρισμός αυτός έγινε με στόχο την αναγνώριση της μηχανικής συμπεριφοράς και στον προσδιορισμό του μηχανισμού αστοχίας καθώς και τον υπολογισμό του συντελεστή ασφαλείας.   
Ο μηχανισμός εκδήλωσης της αστοχίας ανήκει στην περίπτωση της αστοχίας λόγω υποσκαφής, όπου ασβεστολιθικοί ορίζοντες με μικρή γωνία κλίσης αντίρροπης ως προς την κλίση του πρανούς, αστοχούν λόγω υπέρβασης της εφελκυστικής αντοχής ασυνεχειών μετά από διάβρωση των υποκείμενων σχηματισμών μικρής αντοχής. Οι εξαλλοιωμένοι ορίζοντες μεταξύ των ασβεστολιθικών τεμαχών που είναι τα ασθενέστερα μέλη της σειράς, είναι περισσότερο επιρρεπείς σε διάβρωση εξαιτίας των πιο φτωχών μηχανικών χαρακτηριστικών τους. Έτσι δημιουργούνται φυσικές υποσκαφές στα πρανή με αποτέλεσμα τα ανθεκτικότερα ασβεστολιθικά στρώματα να χάνουν υποστήριξη και να επικρέμονται προκαλώντας καμπτική ροπή στα στρώματα αυτά. Όταν επέρχεται υπέρβαση της εφελκυστικής αντοχής των υγιών «γεφυρών» κατά μήκος των ασυνεχειών στη μάζα του ασβεστόλιθου έχουμε αστοχία και πρόκληση βραχώδους κατάπτωσης των ασβεστολιθικών οριζόντων.  Επομένως τόσο ο μηχανισμός της αστοχίας όσο και ο συντελεστής ασφάλειας εξαρτώνται από τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της ασβεστολιθικής βραχομάζας, και από τη διαβρωσιμότητα των εδαφικών αποθέσεων.   

The current study discusses the geotechnical conditions that lead to the occurrence of landslides phenomena in the Neogenic formations area of Kassandra peninsula in Chalkidiki.  The Neogene sedimentary formations in the area mainly consist of marl, containing marly limestones where beddings of great thicknesses are inserted containing clayey to sandy material. The analysis of geological and tectonic elements in the current area, followed by the drilling samples evaluation took place during the geotechnical study on behalf of the Region of Macedonia, focusing on technical geological units discrimination. That is to identify the mechanical behavior and to determine the failure mechanism as well as the calculation of the safety factor and evaluation of safety measures.
The slope stability is controlled by the tensile strength of rock bridges in the marly limestone’s discontinuities. The failure mechanism is a case of undercut, where limestone horizons, with a small angle of inclination opposite to the slope, fail due to the discontinuities tensile strength overcoming as aftereffect of the underlying low strength formations erosion.   The weakest horizons between the marly limestone blocks that are more susceptible to weathering due to their poor mechanical characteristics. Thus, the created undercut on the slopes, result in the support reduction of the more resistant limestone layers, causing bending moment. When the healthy formations tensile strength is exceeded along the discontinuities in the limestone mass, failure occurs accompanied by the fall of the calcareous horizons. Therefore, both the failure mechanism and the safety factor depend on the limestone rock mass geometrical characteristics and the marl soil deposits weathering.