Διερεύνηση των συνθήκων ευστάθειας υψηλού τεχνητού ορύγματος με χρήση επίγειου σαρωτή LiDAR και προτάσεις μέτρων αντιστήριξης σε περιβάλλον συμπαγών κροκαλοπαγών στον οδικό άξονα Επταχωρίου – Κόνιτσας = Study of slope stability using LiDAR technology in massive conglomerate environment and suggestions of support measures along the Eptachori-Konitsa national road.

Περίληψη

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως σκοπό την ανάλυση βραχώδους πρανούς με την χρήση επίγειου σαρωτή LiDAR (Light Detection And Ranging) σε απότομο πρανές  στον επαρχιακό άξονα Επταχωρίου –Κόνιτσας. Στην περιοχή μελέτης παρατηρήθηκαν φαινόμενα βραχοκαταπτώσεων. Η περιοχή μελέτης αποτελείται από το κροκαλοπαγές του φλύσχη της Πίνδου. Η βραχόμαζα θεωρήθηκε ως τεμαχώδης δομή με 3 συστήματα ασυνεχειών. Επιπλέον στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται το γεωλογικό περιβάλλον, η σεισμικότητα καθώς και οι κλιματικές συνθήκες,. Η ανάλυση του μηχανισμού αστοχίας, στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε με την χρήση του επίγειου σαρωτή LiDAR.
Από την επεξεργασία των δεδομένων προέκυψε ο προσανατολισμός των ασυνεχειών καθώς και οι πιθανές αστοχίες που θα προκύψουν. Ο στόχος της παρούσας εργασίας είναι η ανάπτυξη του τεχνικογεωλογικού μοντέλου καθώς και η σχεδίαση των μέτρων προστασίας έναντι των αστοχιών που προκύπτουν. Για την εκπόνηση της εργασίας πραγματοποιήθηκε γεωλογική και τεχνικογεωλογική έρευνα στην περιοχή μελέτης κατά το διάστημα Ιουλίου-Αυγούστου 2018 με μετρήσεις πεδίου και επιτόπου δοκιμές. Επιπρόσθετα, για την πληρότητας της μελέτης πραγματοποιήθηκαν πτήσεις με μη-επανδρωμένο όχημα UAV στην περιοχή μελέτης. Για την εξαγωγή των στοιχείων του προσανατολισμού των ασυνεχειών έγινε σύγκριση δύο λογισμικών με την χρήση διαφορετικής μεθόδου ταξινόμησης, της k-d tree και της KDE( Kernel density estimation). Σύμφωνα με την k-d το νέφος σημείων υποδιαιρείται σε τεταρτημόρια έως ότου όλα τα σημεία που βρίσκονται στο τεταρτημόριο να ταιριάζουν με τον καλύτερο δυνατό τρόπο σε ένα επίπεδο, με την μέθοδο των ελαχίστων τετραγώνων. Η δεύτερη μέθοδος ταξινόμησης βασίζεται στην μέθοδο των γειτονικών σημείων που ανήκουν στο ίδιο επίπεδο. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από την συγκεκριμένη μεθοδολογία συγκρίνονται με τα αποτελέσματα που προέκυψαν και την εργασία στο πεδίο με σκοπό την εξαγωγή παραμέτρων όπου ανταποκρίνονται
καλύτερα στην πραγματικότητα.

This thesis is concerned with slope stability analysis using LiDAR technology (Light Detection and Ranging) in steep slope at Eptachori-Konitsa motorway, Greece. Along the face log of the examined slope,rockfall events were observed. The geological setting of the study area consists of conglomerate units of Pindos flysch. The formations of the area present blocky structure developed by the bedding and 2 other joints, the geological setting, the seismicity and the climatic conditions of the study area is presented. In the current study, LiDAR technology was implemented to extract the appropriate parameters can be used for the slope stability analysis.
After data processing, joint orientation parameters and volume measurements of hanging blocks were extracted. The objective of this thesis is to develop engineering  geological interpretation of rockfall events and design the reinforcement measurements of the residential zone downstream the slope. A detailed field survey of the geological and engineering geological condition were conducted during July- August 2018 along with field measurements. Moreover, through scanning of the face log of the slope carried out using Unmanned Aerial Vehicle (UAV) above the study area. Slope stability analysis along the slope on the study area conducted by using two different algorithms, Kd – Tree approach and KDE (Kernel density estimation) for joint orientation parameters. According to the the Kd-Tree approach subdivided the point cloud into quarter cells until all the points that contained in the cell fit the best –fitting plane given the root-mean-square threshold. In the other hand, the second algorithm based on neighboring points coplanarity test, finding principal orientation by KDE. The results produced by the current methodology are validates  nd interpreted according to in-situ records and measurements. Those logarithms are used in order to extract the best joints orientation for kinematic analysis.