Η χρήση της γεωφυσικής στην ανίχνευση υπόγειων δομών σε αστικό περιβάλλον

Abstract

The use of geophysics for the investigation of the first few meters of the ground is considered to be the usual way of acting, when problems involving underground structures, geology, oil, archaeology, water, mineral exploration etc, are concerned.

Due to the nature of most of these problems, the geophysical methods are being used mainly in non-urban environments.

The evolution of science, the increasing need of providing with solutions, problems met also at city environments such as technical matters together with the small international experience on this field, led to the choice of this specific subject for the present doctorate thesis.

An exceptional chance of applying the geophysical methodology was the construction of the Metropolitan railway (METRO) of the city of Athens.

Various geophysical methods except seismic ones were applied and tested for their efficiency as well as their feasibility, the main one being the georadar.

The way of dealing with noise appearing in city environments together with its effect on the data was also examined.

The area that was investigated is divided into three sub-areas, which can be defined as follows:

• The area of Syntagma square from Amalias Ave to Aiolou str. and from Xenofontos to Karagiorgi Servias str. • The area of Neos Kosmos confined on Sygrou Ave. From Drakou str. to Frantzi, and finally, • The area of Kolonaki located in the southwest foots of mount Lykabettus.

Some new important geological information were revealed, whereas the distinction between public utility networks, technical and archaeological features were investigated in these areas by the means of geophysics and excavations conducted by the archaeological service and the archaeologists of the Metro of Athens, confirmed most of them.

Finally and within the application of geophysical methodology at the specific problems dealt within the limits of this work a «status qvo» was created in order to be used as a guide in other studies, except of course of the actual discoveries such as the river Eridanos. The last is considered to be very important since it proves with great accuracy and for the first time that the ancient writings are correct in describing an underground river going through Syntagma.

If the reader of the hereby work is not familiar with the previous location of the Metro tunnels at the central Syntagma station, he may not be able to consider the change in plans due to this work. The previous depth of the ceiling of the tunnel was at 6 meters, that is at the depth of the bottom of Eridanus, while the today’s depth is at 12 meters from ground level.

Η εφαρμογή της γεωφυσικής ως μη καταστροφικής μεθοδολογίας για την διερεύνηση του υπεδάφους είναι συνηθισμένη τακτική όσον αφορά σε προβλήματα που έχουν να κάνουν με υπόγειες δομές, γεωλογία, κοιτασματολογία, πετρέλαια, αρχαιολογία, νερά, κλπ. Λόγω της φύσεως των περισσοτέρων από τα προβλήματα αυτά όμως, οι γεωφυσικές μέθοδοι χρησιμοποιούνται κυρίως σε χώρους υπαίθρου, μη αστικούς.

Η εξέλιξη όμως της επιστήμης, η ολοένα αυξανόμενη ανάγκη να δοθούν λύσεις σε προβλήματα που απαντώνται και σε περιβάλλον πόλης, όπως τεχνικά θέματα, καθώς και η μικρή διεθνής εμπειρία στον τομέα αυτό, οδήγησε στην επιλογή αυτού του θέματος για την παρούσα διατριβή. Εξαιρετική βεβαίως ευκαιρία εφαρμογής υπήρξε η κατασκευή του Μητροπολιτικού σιδηροδρομικού δικτύου (ΜΕΤΡΟ) στο κέντρο της πόλεως των Αθηνών.

Εφαρμόστηκαν διάφορες γεωφυσικές μεθοδολογίες εκτός από σεισμικές τεχνικές, οι οποίες εξετάστηκαν για την αποδοτικότητά τους καθώς και για την ευχρηστία τους με κύρια μέθοδο το γεωραντάρ.

Εξετάστηκε ο τρόπος αντιμετώπισης των θορύβων που εμφανίζονται σε αστικό περιβάλλον καθώς και επίδραση τους στα δεδομένα, σε εδαφικά καλύμματα χαλαρών υλικών στα οποία συνυπήρχαν αρχαιότητες και σύγχρονα τεχνικά έργα, πολλές φορές στο ίδιο βάθος. Έπρεπε να προταθεί μια νέα γεωφυσική πρόταση ως μεθοδολογία έρευνας από την οποία θα προέκυπταν γεωλογικές πληροφορίες στο ίδιο δύσκολο γεωλογικό περιβάλλον των πόλεων, όπου ο επιστήμων καλείται να διακρίνει συνυπάρχουσες θαμμένες αρχαιότητες από αγωγούς κοινής ωφελείας.

Η περιοχή μελέτης ορίζεται σε τρεις υποπεριοχές της πόλης των Αθηνών.

• Στην περιοχή του Συντάγματος από την Λεωφόρο Αμαλίας έως την οδό Αιόλου και από την Ξενοφώντος έως την Καραγιώργη Σερβίας. • Στην περιοχή του Νέου Κόσμου που περιορίζεται στην Λεωφόρο Συγγρού από τις οδούς Δράκου και Φραντζή, και τέλος, • Στην περιοχή Κολωνακίου που βρίσκεται στις νοτιοδυτικές υπώρειες του Λυκαβηττού.

Σημαντικές γεωλογικές πληροφορίες προέκυψαν κατά την έρευνα αυτή. Επίσης έγινε διάκριση μεταξύ των αγωγών κοινής ωφελείας από τις θαμμένες αρχαιότητες. 90% των προταθέντων λύσεων αποδείχθηκαν με γεωτρήσεις και ανασκαφές από τους γεωλόγους και τους αρχαιολόγους των υπεύθυνων φορέων του έργου του Συντάγματος.

Τελικά και μέσα από την εφαρμογή της γεωφυσικής μεθοδολογίας στα συγκεκριμένα προβλήματα που αντιμετώπισε αυτή η διατριβή δημιουργήθηκε ένας οδηγός για άλλες μελέτες εκτός φυσικά από την καθαυτή πιστοποίηση υπόγειων γεωλογικών δομών όπως ο ποταμός Ηριδανός. Οι τελευταίες θεωρούνται σημαντικές ανακαλύψεις αφού αποδεικνύουν για πρώτη φορά ότι το περιεχόμενο των αρχαίων κειμένων είναι ορθό, δηλαδή ότι πράγματι στο Σύνταγμα υπήρχε κατά την αρχαιότητα υπόγειος ποταμός.

Εάν ο αναγνώστης της διατριβής αυτής δεν γνωρίζει με λεπτομέρεια τα παλαιά προγενέστερα σχέδια του κεντρικού σταθμού του Μετρό στο Σύνταγμα, ίσως δεν δύναται να λάβει υπόψη του ότι η παρούσα κατάσταση του Μετρό διαμορφώθηκε τελικά βάση των στοιχείων που παρατίθενται εδώ. Δηλαδή, ότι οι όροφοι των υπόγειων τούνελ τοποθετήθηκαν τελικά στα 12 μέτρα βάθος από τη σημερινή επιφάνεια του εδάφους εξαιτίας της διατριβής αυτής, ενώ πρίν ήταν στα 6 μέτρα βάθος, δηλαδή ακριβώς στο βάθος της παλαιοκοίτης του Ηριδανού.