Μελέτη Βραχοκατάπτωσης & Τεχνικογεωλογική Ανάλυση Θέσης στον οικισμό Πλωμαρίου, Λέσβου με την Συνδρομή ΣΜΗΕΑ και Υπολογιστικών Μεθόδων = Study of Rockfall & Engineering Geological Assessment of the Site in Plomari, Lesvos via UAV and Computational Methods.

Περίληψη

Στις 24 Νοεμβρίου 2018, μια σημαντική βραχοκατάπτωση  έλαβε χώρα στον οικισμό του Πλωμαρίου στην ΝΔ Λέσβο. Τριάντα επτά (37) άνθρωποι εκκένωσαν τα σπίτια τους. Το συμβάν αποτελεί το πιο πρόσφατο εντός μιας σειράς φυσικών καταστροφών που έχουν πλήξει το νησί τα τελευταία χρόνια, μεταξύ των οποίων κυριότερος υπήρξε ο σεισμός της 12ης Ιουλίου 2016, μεγέθους 6.1   . Στην παρούσα εργασία επιστρατεύτηκαν σύγχρονα τεχνικά μέσα , σε συνδυασμό με κλασσικές τεχνικογεωλογικές προσεγγίσεις, για την διερεύνηση του μηχανισμού της αστοχίας και των καταλυτικών παραγόντων που συντέλεσαν σε αυτή καθώς και την περαιτέρω τεχνικογεωλογική μελέτη της στενής περιοχής: παράλληλα με τα κλασσικά εργαλεία υπαίθριας έρευνας (σκαριφήματα, δείγματα, πυξίδα, προφιλόμετρο, σφύρα Schmidt κλπ) χρησιμοποιήθηκε ένα ελικοφόρο Μ.Ε.Α. για την εναέρια αποτύπωση της θέσης και την κατασκευή ενός τριδιάστατου μοντέλου (νέφους σημείων) υψηλής χωρικής ακρίβειας μέσω φωτογραμμετρίας. Το αρνητικό εκμαγείο του τεμάχους που κατέπεσε ανακατασκευάστηκε από το νέφος σημείων σε AutoCAD και χρησιμοποιήθηκε για την διενέργεια ανάστροφης ανάλυσης και την διευκρίνηση των συνθηκών αστοχίας και των αιτίων της. Ο μηχανισμός αστοχίας περιγράφηκε ως συνδυασμός επίπεδης ολίσθησης και ανατροπής και η πίεση του νερού ως ο παράγοντας εναύσματος μετακίνησης. Παράλληλα κατασκευάστηκε ένα τεχνικογεωλογικό μοντέλο το οποίο περιγράφει τον μηχανισμό απόρριψης μάζας στην θέση και χρησιμοποιήθηκε για την διερεύνηση πιθανών μελλοντικών αστοχιών. Επιπλέον μετρήσεις εκμαιεύθηκαν με την μεθοδολογία του Riquelme από το νέφος σημείων και χρησιμοποιήθηκαν για την κινηματική ανάλυση του πρανούς, ενώ συντέθηκε και εφαρμόστηκε ένας αλγόριθμος υπολογισμού δυναμικού αστοχίας με βάση το τεχνικογεωλογικό μοντέλο και ειδικά για την συγκεκριμένη θέση. Τα αποτελέσματα των παραπάνω συνδυάστηκαν για τον προσδιορισμό επισφαλών τεμαχών. Προέκυψε ένα μεγάλο τέμαχος που θεωρήθηκε επιδεκτικό σε αστοχία, για το οποίο πραγματοποιήθηκε ανάλυση ευστάθειας σε ειδικό λογισμικό, με τον υπολογισμό του Συντελεστή Ασφαλείας σε διαφορετικές συνθήκες.

On November the 24th, 2018 a major rockfall occurred in the village of Plomari, in SW Lesvos Island, Greece. Thirty-seven (37) residents were forced to evacuate. The event is the latest one in a series of natural disasters that have plagued the island in the last years, among which the earthquake of July 12, 2016 stands out. In this study, the latest advancements in surveying and computing technology were used in parallel with conventional engineering geological approaches, in order to investigate the mechanism and catalyst factors behind the event, as well as to further assess the site from the perspective of engineering geology: established geological field tools (technical sketches, samples, compass, profilometer, Schmidt hammer) were used in combination with a quadcopter U.A.V.. The vehicle performed an aerial survey from which a high-accuracy 3D model (point cloud) was obtained. The negative space produced by the failing block was directly exploited on the point cloud to reconstruct the block in AutoCAD & Rhino and use it to perform a back-analysis. The latter showcased a complex failure mechanism of slide & topple and suggested that water pressure acted as the triggering factor. An engineering geological model describing the general failure mechanism of the slope was constructed and used to assess the present and future stability of the site. Additional measurements were obtained from the point cloud using Riquelme’s methodology and used for kinematic analysis of the slope, while a custom-made algorithm, based on the engineering geological model was developed and used in combination with the results of the kinematic analysis to identify hazardous blocks. A large unstable block was pinpointed, and its stability was assessed via calculations of the Safety Factor for an array of stress scenarios.