Αλληλεπίδραση κατασκευής και ολισθαίνοντος πρανούς ή αστοχούντος εδάφους

Abstract

Landslides may perhaps be characterized as the most astonishing mode of failure absolutely associated with geotechnical engineering. Their effects are to a greater or lesser extent familiar all around the globe, since the phenomenon might be triggered by a plethora of factors, be it an earthquake, rainfall, tunnel excavation or embankment construction, or even simply loading of a slope crest. All these can be thought of either as unavoidable natural processes or just as common human activities which can appear anywhere: from the most developed countries to the most secluded regions. For the latter case, their effects are auspiciously beyond our interest. In all other scenaria, landsliding will only by fortune not result in the engineers' main concern: losses. Their sort, distribution and magnitude will define the scale of the calamity. Experience has dictated that losses may range from the most appalling scenario which includes human casualties, to the most encouraging one, which includes structures holding surprisingly still, amid widespread soil failure around them. Notwithstanding the fact that the total avoidance of the former tragic experiences will always be the engineer's most challenging goal, it is the replication of the latter blissful behavior that has motivated this study. […]

Οι κατολισθήσεις αποτελούν ενδεχομένως την πλέον εντυπωσιακή μορφή αστοχίας, από πλευράς δυνητικών συνεπειών, την οποίαν καλείται να αντιμετωπίσει ο γεωτεχνικός μηχανικός. Ως γενεσιουργοί παράγοντες δύνανται να αναφερθούν ενδεικτικά γεωλογικοί παράγοντες (π.χ. συσσώρευση διατμητικών τάσεων κατά μήκος της ζώνης ολισθήσεως), οι πλημμύρες, η σεισμική δράση, ή ακόμη και η καθημερινή ανθρώπινη δραστηριότητα (π.χ. εκσκαφή ορύγματος οδοποιίας ή απλώς φόρτιση του πρανούς λόγω έδρασης κατασκευής στην στέψη του). Οι συνέπειες του φαινομένου ανάλογα με την έκτασή του ποικίλουν από ασήμαντες, σε περίπτωση που η αστοχία δεν επηρεάζει το δομημένο περιβάλλον, έως τραγικές. Παρότι μάλιστα η εδαφική ολίσθηση αποτελεί μια εντελώς ασυνήθιστη φόρτιση για τις κατασκευές πολιτικού μηχανικού, έχει παρατηρηθεί ότι η απόκριση της κατασκευής δεν μπορεί να θεωρηθεί εκ προοιμίου δεδομένη: Η συμπεριφορά απλών κατοικιών στην περιοχή Pacific Palisades στην California μερικές από τις οποίες παρέμειναν ανέπαφες στην ομώνυμη κατολίσθηση κατά τον σεισμό του Northridge (1994), η συμπεριφορά δύο τουλάχιστον δομημάτων (ενός κτιρίου κατοικιών και ενός βιομηχανικού κτιρίου) σε δύο κατολισθήσεις στον σεισμό του Κόμπε, και η συμπεριφορά κατοικιών στο Πισσούρι στην Κύπρο οι οποίες δεν παρασύρθηκαν από την κατολίσθηση του Ιουνίου του 2008 αναφέρονται εδώ εντελώς ενδεικτικά ως μερικά μόνον από τα παραδείγματα εξαιρετικής απόκρισης κατασκευών. Αντιθέτως, η ολοκληρωτική κατάρρευση οικισμών όπως π.χ. στην περιοχή Las Colinas κατά την κατολίσθηση που προκάλεσε ο σεισμός του El Salvador (1997) και πλήθος άλλων αντιστοίχων παραδειγμάτων, επισημαίνονται ως χαρακτηριστικά μιας αναπόφευκτα δυσμενούς απόκρισης. Ο συνδυασμός των ανωτέρω παρατηρήσεων ώθησε την παρούσα έρευνα προς την κατεύθυνση της διερεύνησης της πιθανής αλληλεπίδρασης συνήθων κατασκευών με την ολισθαίνουσα εδαφική μάζα, προκειμένου να διαπιστωθεί κατά πόσον ο τύπος της θεμελιώσεως, το φορτίο της κατασκευής, και η απόστασή της από την στέψη του πρανούς ενδέχεται να επηρεάσουν την απόκριση της κατασκευής. Αυτό για την περίπτωση κατολίσθησης προκαλουμένης από σεισμικόν κραδασμόν, και επιφανειακή θεμελίωση εγγύς της στέψης. Ωστόσο, η προστασία κατασκευών θεμελιωμένων επί της ολισθαίνουσας εδαφικής μάζας, ή στον πόδα του πρανούς δεν είναι δυνατόν να εξασφαλιστεί τελικώς παρά μόνον μέσω καταλλήλων μέτρων σταθεροποίησης. Προς τον σκοπό αυτόν, το δεύτερο (και εκτενέστερο) μέρος της διατριβής διερευνά την συμπεριφορά πασσάλων ενισχύσεως του πρανούς και συγκρατήσεως της κατολίσθησης. […]