ΑΣΥΝΕΧΕΙΕΣ* (discontinuities) σε βραχώδεις σχηματισμούς, βραχόμαζες (μάκρο-ασυνέχειες, ορατές με γυμνό μάτι, μηχανικές ασυνέχειες) σε βραχώδες υλικό (εσωτερικές,

Παρουσίαση με θέμα: "ΑΣΥΝΕΧΕΙΕΣ* (discontinuities) σε βραχώδεις σχηματισμούς, βραχόμαζες (μάκρο-ασυνέχειες, ορατές με γυμνό μάτι, μηχανικές ασυνέχειες) σε βραχώδες υλικό (εσωτερικές,"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΑΣΥΝΕΧΕΙΕΣ* (discontinuities) σε βραχώδεις σχηματισμούς, βραχόμαζες (μάκρο-ασυνέχειες, ορατές με γυμνό μάτι, μηχανικές ασυνέχειες) σε βραχώδες υλικό (εσωτερικές, μικρο-ασυνέχειες, μη ορατές, συναρτώνται με τη δομή του υλικού) (*) διακοπή της συνέχειας, επιφάνειες / «επίπεδα» (ουσιαστικά ζώνες με δύο επιφάνειες). Η ασυνέχεια οριοθετεί & εκφράζει μια επιμήκη περιοχή αδυναμίας («πτωχών» μηχανικών χαρακτηριστικών) έναντι του βραχώδους υλικού που διατέμνει/διαχωρίζει.

2 Ι. Βραχώδης γεωλογικός σχηματισμός (από ένα ή περισσότερα είδη- τύπους πετρωμάτων που διαχωρίζονται από ασυνέχειες): Τάξη μεγέθους (κλιμ. αναφοράς): 10’s m., 100’s m., Km’s αποτελείται από μία ή περισσότερες βραχόμαζες (που διαφέρουν ως προς το είδος του πετρώματος, το βαθμό αποσάθρωσης-διάβρωσης, καθεστώς ασυνεχειών, καθεστώς υπ. νερού) ΙΙ. Βραχόμαζα: σύνολο τεμαχών – μπλοκ από άρρηκτο-συνεχές βραχώδες υλικό που διαχωρίζονται από ασυνέχειες (μακρο-ορατές) Τάξη μεγέθους: 10-δες m., 100-δες m. ΙΙΙ. Άρρηκτο βραχώδες υλικό (υλικό ενός είδους πετρώματος): χωρίς μάκρο-ασυνέχειες (μόνο μικρο- ασυνέχειες στα δομικά υλικά του: ορυκτοί κρύσταλλοι ή κόκκοι με συνδετικό υλικό Τάξη μεγέθους μετρήσεων (εργαστηρ. & υπαίθριες): mm, cm, m.

3 ΒΡΑΧΟΜΑΖΑ* = Βραχώδες ΥΛΙΚΟ + ΑΣΥΝΕΧΕΙΕΣ Ανισότροπη* συμπεριφορά όταν: ΛΙΓΕΣ ασυνέχειες – λίγα τεμάχη Ισότροπη* συμπεριφορά, όταν: ΠΟΛΛΕΣ ασυνέχειες- πολλά τεμάχη (κερματισμός, όπως εδαφική μάζα) Ομοιογενής* ή ανομοιογενής* (είδη πετρωμάτων) Τα Τεχνικά Έργα, κατά κανόνα, κατασκευάζονται επί ή εντός σημαντ. διαστάσεων κερματισμένου- διαταραγμένου συστήματος ΒΡΑΧΟΜΑΖΩΝ (ασυνεχές σύστημα) και ΌΧΙ σε ΑΡΡΗΚΤΟ βράχο (συνεχές σύστημα). Συνεπώς, το θεμελ. σύστημα αναφοράς μας είναι η ΒΡΑΧΟΜΑΖΑ και στόχος οι τεχν. ιδιότητες (φυσ. + μηχ.) και η τεχν. συμπεριφορά της. ΌΜΩΣ: για να υπολογίσουμε την συμπεριφορά της ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ, πρέπει να υπολογίσουμε ΠΡΩΤΑ εκείνη του άρρηκτου βραχ. ΥΛΙΚΟΥ & των ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ της

4

5 Οι μηχανικές ασυνέχειες στη Βραχόμαζα Μεμονωμένες (π.χ. ρήγματα, τυχαίες ρωγματώσεις) ή Συστηματικές σε οικογένειες* / ομάδες* (π.χ. διακλάσεις, στρώσεις, σχιστότητα) (*)παράλληλες μεταξύ τους σε κάθε οικογ. / ομάδα Οι συχνότερα απαντούμενες ασυνέχειες στις βραχόμαζες: Διακλάσεις* (ή διαρρήξεις) (joints) συστηματικές ασυνεχ. αίτια: τεκτονικές κινήσεις ή δομικούς παράγοντες που αναφέρονται στη στερεοποίηση (εκρηξηγενή πετρωμ.), λιθοποίηση ή/και διαγένεση (ιζηματογενή πετρωμ.), μεταμόρφωση (μεταμορφωμένα πετρωμ.), κλπ. ρήγματα (faults) μεμονομ. ή ως σύστημα, επίπεδα διάτμησης (shear planes). αίτια: ισχυρές τεκτονικές κινήσεις όπου ένα τέμαχος βραχομάζας κινείται σχετικά με γειτονικό του ρωγματώσεις (fractures) αίτια: φυσικά, π.χ. σεισμούς, γεωμορφολογικές διεργασίες όπως οι κατολισθήσεις & ανθρωπογενή π.χ. εκρηκτικά

6 Στρώση* (Bedding plane), συστηματικές ασυνεχ. μόνο στα Ιζηματογενή πετρώμ. ως επιφαν. διαχωρισμού στρωμάτων της βραχόμαζας. Π.χ. ασβεστόλιθος, ψαμμίτης, μάργα, αργιλ. σχιστόλιθος Σχιστότητα (Schistosity), συστηματικές ασυνεχ. μόνο στα Μεταμορφωμένα πετρώμ. λόγω διαδικασ. σχηματισμού-ψύξης Φύλλωση (Foliation), συστηματικές ασυνεχ. λόγω προσανατολισμού ορυκτών

7 Παράμετροι περιγραφής ασυνεχειών Η τεχνική συμπεριφορά των ασυνεχειών σχετίζεται με μια σειρά παραμέτρων - χαρακτηριστικών, που καθορίζουν τη γεωμηχανική συμπεριφορά της βραχομάζας. Οι παράμετροι αυτές είναι: 1. Προσανατολισμός (Orientation), δηλ. γεωμετρία στο χώρο 2. Απόσταση (Spacing) δηλ. η πυκνότητα τους 3. Συνέχεια ή συνεχότητα, εμμονή (Continuum), δηλ. πόσο μέγεθος η επιφάνειά τους 4. Άνοιγμα (Aperture), δηλ. απόσταση των δύο τοιχωμάτων 5. Τραχύτητα (Roughness), δηλ. η απόκλιση από επίπεδη / λεία επιφάνεια 6. Υλικό πλήρωσης (Filling mater.), συνήθως εδαφικό διαφ. κοκκομετρ. διαβαθμ., μητρικό ή από μεταφορά 7. Αντοχή τοιχωμάτων (Wall strength) 8. Συνθήκες παρουσίας υπογ. νερού (Seepage)

8

9 Καταγραφή προσανατολισμού ασυνεχειών στο χώρο Παρατήρηση: Στην πραγματικότητα οι ασυνέχειες δεν είναι επίπεδες επιφάνειες, πρακτικά όμως θεωρούνται έτσι για τη διαδικασία καταγραφή του προσανατολισμού τους στο χώρο Τα κύρια στοιχεία που καταγράφονται είναι τα ακόλουθα: Η διεύθυνση της ασυνέχειας (Strike), δηλαδή η τομή του επιπέδου της ασυνέχειας με το οριζόντιο επίπεδο. Για τη μέτρηση της διεύθυνσης αυτής, το μέτρο που χρησιμοποιείται είναι η γωνία που σχηματίζεται από την τομή της με το οριζ. επιπέδου & τον βορρά. Η μέγιστη κλίση (Dip), δηλαδή η μέγιστη γωνία του επιπέδου της ασυνέχειας με το οριζόντιο επίπεδο. Η φορά της μέγιστης κλίσης (dip direction), δηλαδή η γωνία που σχηματίζεται από την τομή του επιπέδου της μέγιστης κλίσης με το οριζόντιο επίπεδο και το βορρά.

10 Με τις πυξίδες που σήμερα χρησιμοποιούνται στο ύπαιθρο, καταγράφονται η μέγιστη κλίση και η διεύθυνση μέγιστης κλίσης (π.χ. 35º/140º). Τα προγράμματα του Η/Υ που χρησιμοποιούνται για την ανάλυση την επεξεργασία των στοιχείων των ασυνεχειών (π.χ. πρόγραμμα Dip) είναι προσαρμοσμένα να δέχονται αυτόν τον τύπο καταγραφής. Για το Dip, ειδικά, θα αναφερθούμε, αναλυτικά, στο μάθημα των κατολισθήσεων σε βραχόμαζες Απεικόνιση των γεωμετρικών στοιχείων προσανατολισμού ασυνεχειών.