 Περιεχόμενα |  Προηγούμενο |  Επόμενο |
|
1. Γενικά
Οι γεωτρήσεις θα γίνονται για τη διερεύνηση και τον χαρακτηρισμό των βασικών γεωλογικών ενοτήτων που καθορίζονται κατά τη γεωλογική μελέτη ένα έργο. Οι γεωτρήσεις γενικά γίνονται για τους ακόλουθους σκοπούς:
| • | Προσδιορισμό ειδικής στρωματογραφίας και δομής των γεωλογικών ενοτήτων |
| • | Λήψη δειγμάτων για τον προσδιορισμό μηχανικών ιδιοτήτων |
| • | Λήψη δειγμάτων για δοκιμές κατάταξης |
| • | Λήψη στοιχείων για τα υπόγεια νερά |
| • | Εκτέλεση επί τόπου δοκιμών |
| • | Εγκατάσταση οργάνων |
| • | Διερεύνηση δεδομένων θεμελίωσης σε υπάρχουσες κατασκευές (π.χ. σταθμών θεμελίωσης). |
2. Δειγματοληπτικές γεωτρήσεις
Οι δειγματοληπτικές γεωτρήσεις θα εκτελούνται σύμφωνα με τις ισχύουσες τεχνικές προδιαγραφές του Υπουργείου Περιβάλλοντος, Χωροταξίας και Δημοσίων Έργων Ε101-83 (ΦΕΚ 363/Β/1983).
Οι δειγματοληπτικές γεωτρήσεις θα εκτελούνται με περιστροφικό γεωτρύπανο και συνεχή δειγματοληψία. Όταν χρησιμοποιείται νερό διάτρησης αυτό πρέπει να είναι καθαρό χωρίς πρόσμιξη μπεντονίτη ή άλλων ουσιών που μπορεί να μεταβάλλουν τη φύση ή την αντοχή των δειγμάτων. Το νερό δεν πρέπει να κυκλοφορεί μεταξύ των τοιχωμάτων του δειγματολήπτη και του δείγματος αλλά να εκβάλλει από κατάλληλες τρύπες στην άκρη του κοπτικού.
(i) Δειγματοληψία
(α) Στους γαιώδεις σχηματισμούς η συνεχής δειγματοληψία θα διακόπτεται μόνο για τη λήψη αδιατάρακτων δειγμάτων και την εκτέλεση δοκιμών SPT. Αδιατάρακτα δείγματα θα παίρνονται σε όλα τα μαλακά συνεκτικά στρώματα (με ενδεικτικό αριθμό κρούσεων NSPT ~ 16) με χρήση δειγματολήπτη λεπτού τοιχώματος τύπου Shelby ή εμβολοφόρων (piston sampler) που λαμβάνονται με απλή πίεση. Σε σκληρότερα εδάφη μπορεί να χρησιμοποιηθεί δειγματολήπτης τύπου Denisson, φραγμός ή άλλες μέθοδοι. Σε χαλαρά αμμώδη εδάφη, όταν το αδιατάρακτο δείγμα δεν συγκρατείται στους δειγματολήπτες αυτούς, θα χρησιμοποιούνται δειγματολήπτες κατάλληλου τύπου (με ελατήριο, με καλαθάκι, με κλαπέτο, τριπλή καροταρία τύπου Mazier κ.λ.π.) ή άλλες μέθοδοι (π.χ. φραγμός με διακοπή της κυκλοφορίας του νερού κ.λ.π.).
Το ποσοστό δειγματοληψίας δεν πρέπει να είναι κατώτερο του 90% του μήκους διατρήσεως με εξαίρεση στρώσεις καθαρής άμμου ή αμμοχάλικου ή χαλίκων ή κροκάλων κ.λ.π. όπου η δειγματοληψία είναι δύσκολη και το ποσοστό της μπορεί να περιοριστεί μέχρι 70%. Στην περίπτωση αυτή συνιστάται η χρήση διαιρετού διπλού δειγματολήπτη.
(β) Στους βραχώδεις σχηματισμούς η ποιότητα της δειγματοληψίας θα εξασφαλίζεται με τη χρήση αδαμάντινης στεφάνης. Το ποσοστό της δειγματοληψίας δεν μπορεί να είναι κατώτερο του 95%, με εξαίρεση τους κερματισμένους σκληρούς βράχους, όπου το ποσοστό αυτό μπορεί να περιοριστεί μέχρι 70%. Στους σχηματισμούς αυτούς θα προσδιορίζεται το ποσοστό πυρηνοληψίας επί του μήκους διατρήσεως, ο δείκτης ποιότητας βράχου (R.Q.D.), ο αριθμός των διακλάσεων ανά μέτρο, η κλίση των διακλάσεων ή των επιφανειών διάστρωσης και ο βαθμός κερματισμού και αποσάθρωσης με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι δυνατή η κατάταξη του υλικού σε κάποιο δόκιμο σύστημα ταξινόμησης της βραχόμαζας.
Σε βραχώδεις σχηματισμούς και στα σκληρά εδάφη για να επιτευχθεί η μέγιστη δυνατή απόδοση κατά τη λήψη του δείγματος, θα χρησιμοποιηθούν γενικά πυρηνολήπτες διπλών ή τριπλών τοιχωμάτων (double ή triple tube core barrels). Σε ασταθή βραχόμαζα, σε ασθενείς βράχους ή σε εναλλαγές σκληρών και μαλακών στρώσεων, μπορεί να κριθεί απαραίτητη η χρησιμοποίηση διαιρετού δειγματολήπτη (split barrel) και ειδικής αδαμαντοκορώνας βραδείας προχώρησης βαθμιδωτού τύπου (stepped core bits) που εξασφαλίζει συνεχή αδιατάρακτη δειγματοληψία με ποσοστό πυρηνοληψίας που υπερβαίνει το 95%.
(γ) Η ελάχιστη διάμετρος δείγματος θα είναι 62 mm.
(δ) Όλα τα δείγματα κάθε γεώτρησης μετά τη λήψη τους, θα τοποθετούνται κατά σειρά λήψης μέσα σε κατάλληλα κιβώτια, κατά τρόπο που να εξασφαλίζεται η αδιατάρακτη μεταφορά τους. Διαταραγμένα δείγματα που λήφθηκαν από τα χαλαρά στρώματα κοντά στην επιφάνεια, πριν ακόμα τοποθετηθούν μέσα σε κιβώτια, θα τοποθετούνται σε πλαστικά σακουλάκια με κατάλληλη σήμανση. Μεταξύ των καρότων (πυρηνοληψιών) θα παρεμβάλλεται ξύλινος τάκος πάνω στον οποίο θα γράφεται καθαρά το βάθος. Σε κάθε κιβώτιο αναγράφεται ο τίτλος του έργου, η γεώτρηση, η αρχή και το τέλος των περιεχομένων των καρότων, ο αύξοντας αριθμός του κιβωτίου και ο συνολικός αριθμός των κιβωτίων της αντίστοιχης γεώτρησης.
Τα αδιατάρακτα δείγματα θα πρέπει να παραφινώνονται ή να προστατεύονται κατάλληλα, ώστε να μην υπάρχει η δυνατότητα μεταβολής της φυσικής τους υγρασίας, να συσκευάζονται προσεκτικά, χωρίς απότομες κινήσεις και να μεταφέρονται με προσωπικό που έχει γνώση για την ευαισθησία των υλικών που μεταφέρονται.
(ii) Φωτογράφηση των δειγμάτων
Πριν από την αφαίρεση των δοκιμίων που προορίζονται για εργαστηριακές εξετάσεις, τα δείγματα θα φωτογραφίζονται κατά τρόπο ώστε να είναι ευκρινώς ορατά τόσο τα εδαφικά είδη, όσο και τα στοιχεία του έργου (γεώτρηση, αριθμός κιβωτίου, βάθος κ.λ.π.). Τυπικό χρωματολόγιο θεωρείται απαραίτητο και θα πρέπει να φαίνεται στο περιθώριο της εικόνας για χρωματολογική σύγκριση και κλίμακα. Ανάλογες φωτογραφίες θα παίρνονται και από τα δείγματα φρεάτων και ορυγμάτων, όταν δεν καλύπτονται από τη φωτογράφιση της τομής. Οι έγχρωμες φωτογραφίες των δειγμάτων θα συνοδεύουν την έκθεση παρουσίασης των αποτελεσμάτων της έρευνας.
(iii) Φύλαξη των δειγμάτων
(α) Μέχρι την έναρξη των εργαστηριακών δοκιμών, τα δείγματα θα πρέπει να φυλάσσονται σε χώρους αποθήκευσης χωρίς υπερβολική υγρασία ή μεγάλη θερμοκρασία και οπωσδήποτε όχι στο ύπαιθρο, ενώ τα αδιατάρακτα δείγματα, εφόσον προβλέπεται μεγάλος χρόνος αποθήκευσης, να φυλάσσονται σε θάλαμο με κατάλληλες συνθήκες.
(β) Μετά το πέρας της γεωτεχνικής έρευνας τα δείγματα θα επιστρέφονται στον κύριο του έργου, ο οποίος κρίνει για το χρόνο και τον τόπο διατήρησής τους. Η διατήρηση των δειγμάτων είναι χρήσιμη για τυχόν συμπληρωματικές εργαστηριακές δοκιμές ή για επανέλεγχο ή ακόμη σε μεταγενέστερο χρόνο για άμεση εποπτεία της εδαφικής στήλης πέρα από τις περιγραφές.
3. Διασκοπήσεις με διατρητικό φορείο (Διατρήσεις με Wagon Drill)
(α) Οι διατρήσεις αυτές θα γίνονται γενικά στην ευρύτερη περιοχή θεμελίωσης των βάθρων των γεφυρών, των σημαντικών οχετών και των τοίχων αντιστήριξης, για τον εντοπισμό χαλαρών στρώσεων, των μεγάλων ασυνεχειών και των εγκοίλων ή της απότομης μεταβολής της στάθμης της οροφής του βραχώδους υπόβαθρου (περιοχή ρηγμάτων κ.λ.π.).
(β) Κατά τη διάρκεια της διάτρησης θα πρέπει να παρακολουθείται η ταχύτητα διάτρησης των πετρωμάτων και να γίνεται συσχετισμός των αποτελεσμάτων με τα στοιχεία των γεωτρήσεων και των γεωλογικών παρατηρήσεων.
4. Γεωτρήσεις Auger
Εκτελούνται σύμφωνα με τις ισχύουσες τεχνικές προδιαγραφές του ΥΠΕΧΩΔΕ Ε101-83.
(i) Οι γεωτρήσεις αυτές θα παρέχουν διαταραγμένα δείγματα κατάλληλα για τον προσδιορισμό του εδαφικού τύπου, των ορίων Atterberg και άλλων ιδιοτήτων κατάταξης αλλά γενικά παρέχουν περιορισμένη πληροφόρηση σχετικά με την στρωματογραφία του υπεδάφους, τη συνέχεια ή την ευαισθησία.
(ii) Χρησιμοποιούνται κατά τις προκαταρκτικές εδαφικές διερευνήσεις του εδαφικού τύπου, την εκβάθυνση οπών για άλλες μεθόδους δειγματοληψίας και τον προσδιορισμό του βάθους συνάντησης του υποβάθρου.
5. Καταστροφικές γεωτρήσεις μεγάλης διαμέτρου
(i) Γεωτρήσεις διαμέτρου 60 cm ή και μεγαλύτερης μπορούν να επιτρέπουν την άμεση εξέταση των τοιχωμάτων και τη λήψη αδιατάρακτων δειγμάτων υψηλής ποιότητας.
(ii) Χρησιμοποιούνται για την αποκάλυψη λεπτομερειών όπως λεπτές ασθενείς στρώσεις ή παλαιά επίπεδα διάτμησης που δεν μπορούν να ανιχνευθούν με τη συνεχή διαταραγμένη δειγματοληψία.
6. Μέτρηση κλίσης γεωτρήσεων
Η μέτρηση της απόκλισης των γεωτρήσεων από την κατακόρυφο ή τη σχεδιασθείσα κλίση, απαιτείται ώστε να είναι δυνατός ο προσδιορισμός της κλίσης των επιπέδων των στρώσεων.
Για να μετρηθεί η απόκλιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιαδήποτε αναγνωρισμένη μέθοδος όπως:
α. Η μέθοδος της φιάλης υδροφθορικού οξέος (ERCH-TUBE).
β. Η μέθοδος της φιάλης με άλατα χαλκού.
γ. Μηχανικά κλισίμετρα.
δ. Ηλεκτροχημικά κλισίμετρα (π.χ. SPERRY - SUNWELL - SURVEYING).
ε. Μέθοδος φωτοκαθετόμετρου.
Μέχρι βάθους 100 m η μέγιστη επιτρεπόμενη συνολική παρέκκλιση θα είναι 2% του αντίστοιχου βάθους διάτρησης, στην περίπτωση κατακόρυφων γεωτρήσεων, και 5% στην περίπτωση κεκλιμένων γεωτρήσεων. Για βάθη μεγαλύτερα από 100 m, το επιτρεπόμενο όριο συνολικής παρέκκλισης, αυξάνεται σε αναλογία με το πραγματικό βάθος μετά τα 100 m.
7. Όργανα παρακολούθησης
Μετά την ολοκλήρωση της διάτρησης, οι γεωτρήσεις είναι δυνατόν να εξοπλισθούν με κατάλληλα γεωτεχνικά όργανα για την παρακολούθηση διαφόρων κρίσιμων εδαφοτεχνικών παραμέτρων τόσο κατά το στάδιο της μελέτης και κατασκευής όσο και μετά την κατασκευή. Τα κυριότερα από τα όργανα αυτά θα περιλαμβάνουν (όχι περιοριστικά):
(i) Πιεζόμετρα
Τα πιεζόμετρα αποτελούνται από κατάλληλους πιεζομετρικούς σωλήνες που τοποθετούνται παράλληλα με ειδική πλήρωση της ανοιχτής οπής.
Περιλαμβάνουν τους ακόλουθους τύπους:
Απλά πιεζόμετρα: Αποτελούνται από πλαστικούς (σπανιότερα μεταλλικούς) διάτρητους και μη πιεζομετρικούς σωλήνες, τυπικής διαμέτρου 50 mm μέσα από οπή πληρωμένη με πλυμένη χονδρόκοκκη άμμο ή λεπτά χαλίκια και παρέχουν μετρήσεις της στάθμης του υπόγειου φρεατίου ορίζοντα της περιοχής. Τοποθετούνται σύμφωνα με την προδιαγραφή British Standard 5930:1981 παράγραφος 20.2.3.
Πιεζόμετρα πορώδους άκρου ή Casagrande: Τα πιεζόμετρα του τύπου αυτού αποτελούνται από πορώδες άκρο το οποίο εμβαπτίζεται μέσα σε ένα αμμώδη απομονωμένο θύλακα με πάχος τυπικά 1,0 - 1,5 m. Έτσι το όργανο ανταποκρίνεται μόνο σε υδραυλικές πιέσεις γύρω από το πορώδες άκρο και όχι σε πιέσεις που οφείλονται από περιβάλλουσες υπεδαφικές στρώσεις σε άλλα βάθη. Τοποθετούνται σύμφωνα με την προδιαγραφή British Standard 5930:1981 παράγραφος 20.2.3.
Υδραυλικά πιεζόμετρα διπλού σωλήνα: Τα πιεζόμετρα αυτά αποτελούνται από ένα πορώδες φίλτρο που συνδέεται σε δύο πλαστικούς σωλήνες με ένα μετρητή πίεσης Bourdon σε κάθε άκρη τους και η χρήση τους περιορίζεται στη θεμελίωση και στις επιχώσεις χωμάτινων φραγμάτων. Η πλήρωση της οπής γίνεται όπως στα πιεζόμετρα ανοικτού τύπου (Προδιαγραφή British Standard 5930:1981 παράγραφος 20.2.4.).
Ειδικοί πρόσθετοι τύποι πιεζομέτρων αναφέρονται σε πνευματικά πιεζόμετρα (Προδιαγραφή British Standard 5930:1981 παράγραφος 20.2.6), πιεζόμετρα διαφράγματος (Προδιαγραφή British Standard 5930:1981 παράγραφος 20.2.5.), τα πιεζόμετρα ηλεκτρικής αντίστασης κ.ά.
(ii) Εκτασιόμετρα
Χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της μεταβολής της απόστασης μεταξύ δύο ή παραπάνω σημείων κατά μήκος του άξονα μιας γεώτρησης και ως εκ τούτου της απόλυτης παραμόρφωσης.
(iii) Αποκλισιόμετρα
Χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παραμόρφωσης και των εδαφικών τοπικών και αθροιστικών μετακινήσεων κατά τον άξονα ενός σωλήνα οδηγού με τη χρήση βολίδας που εισάγονται στη σωλήνωση και καταγράφει γωνίες απόκλισης της κεντρικής στήλης από το θεωρητικό κατακόρυφο επίπεδο.
8. Τεκμηρίωση γεωτρητικών εργασιών
(i) Περιγραφή και χαρακτηρισμός δειγμάτων
(α) Ο χαρακτηρισμός των δειγμάτων θα περιλαμβάνει την μακροσκοπική εργοταξιακή περιγραφή και τον τελικό χαρακτηρισμό με βάση τα διαθέσιμα εργαστηριακά, γεωλογικά, ορυκτολογικά κ.λ.π. στοιχεία.
Σε όλες τις περιγραφές και τους χαρακτηρισμούς εδαφικών δειγμάτων θα πρέπει να ακολουθείται ένα αναγνωρισμένο κύριο σύστημα κατάταξης, όπως ενδεικτικά αναφέρεται το ενιαίο σύστημα κατάταξης (American Unified Soil Classification System).
(β) Στην αρχή θα δίνεται μια περιγραφή που θα γίνεται στο εργοτάξιο και θα στηρίζεται σε οπτική εξέταση και απλές εμπειρικές δοκιμές πεδίου. Στην εργοταξιακή περιγραφή θα πρέπει να παρέχονται στοιχεία σχετικά με τη φυσική κατάσταση, το χρώμα και τη μηχανική συμπεριφορά κάθε δείγματος.
Η οπτική περιγραφή των δειγμάτων βραχωδών σχηματισμών θα περιλαμβάνει όλα τα χαρακτηριστικά και ειδικότερα αυτά που επηρεάζουν τις μηχανικές ιδιότητες του πετρώματος στο αντίστοιχο στρώμα.
Η οπτική περιγραφή μπορεί να γίνει με απλά και εύκολα μέσα (μεγεθυντικός φακός, γεωλογικό σφυρί, αραιωμένο HCI κ.λ.π.) και ειδικότερα πρέπει να περιλαμβάνει τα ακόλουθα:
(1) Γεωλογικά και στρωματογραφικά χαρακτηριστικά.
(2) Πετρογραφικά και ορυκτολογικά χαρακτηριστικά.
(3) Γεωμετρικά στοιχεία και ιδιότητες επιφανειών ασυνέχειας (στρώση, σχιστότητα, διακλάσεις, ρηγματώσεις κ.α.).
(4) Τυχόν ενδείξεις επιπέδων διάτμησης, γραμμών προστριβής ή τεκτονικής ρηγμάτωσης.
(5) Μακροσκοπικά χαρακτηριστικά όπου αυτό είναι δυνατόν όπως
- Χρώμα
- Ιστός - Υφή
- Δομή (σχήμα κόκκων, μέγεθος, διαβάθμιση, προσανατολισμός, ορυκτολογική σύσταση).
(6) Βαθμός εξαλλοίωσης ή αποσάθρωσης.
(7) Σκληρότητα και αντοχή (π.χ. θραύεται μόνο με ισχυρή κρούση σφύρας, σκληρό σαν οπτόπλινθος, θρυμματίζεται με σύνθλιψη μεταξύ των δακτύλων κ.λ.π.).
(8) Ποσοστό πυρηνοληψίας και κατάλληλη αιτιολόγηση στις περιπτώσεις που το ποσοστό είναι χαμηλό.
(9) Μέτρηση δείκτη ποιότητας πετρώματος RQD στους βραχώδεις σχηματισμούς.
Είναι σημαντικό, η περιγραφή που δίνεται κάθε φορά, να παρουσιάζει όχι μόνο τα χαρακτηριστικά των δειγμάτων, αλλά κυρίως τα χαρακτηριστικά των στρωμάτων στην πραγματική τους κατάσταση. Για το λόγο αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η επιρροή της τεχνικής που χρησιμοποιήθηκε για τη γεώτρηση και η κατάσταση του εξοπλισμού (δειγματολήπτης, στεφάνη κ.λ.π.), ιδιαίτερα στην περίπτωση μαλακών πετρωμάτων που εύκολα αποσυντίθενται ή ρηγματώνονται.
(γ) Η περιγραφή θα επαληθεύεται στη συνέχεια και θα διορθώνεται, σύμφωνα με τα αποτελέσματα των εργαστηριακών δοκιμών, ώστε να αποτελέσει τον τελικό χαρακτηρισμό των δειγμάτων του εδάφους ή του πετρώματος.
(ii) Τομές γεωτρήσεων (logs)
Τα διαγράμματα των γεωτρήσεων θα συντάσσονται σε κλίμακα κατά κανόνα 1:100 και θα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα στοιχεία:
1) Τίτλο έργου, τύπο μηχανήματος και κοπτικών εργαλείων
2) Θέση σημείου γεώτρησης οριζοντιογραφικά (συντεταγμένες) και υψομετρικά και αριθμό γεώτρησης
3) Ημερομηνία έναρξης και περάτωσης της γεώτρησης και κρατούσες καιρικές συνθήκες
4) Συναντώμενα υλικά (φύση και στάθμη αυτών)
5) Στάθμη αλλαγής σύστασης υλικών (με σχετικό και απόλυτο υψόμετρο)
6) Θέσεις και σήμανση ληφθέντων διαταραγμένων και αδιατάρακτων δειγμάτων
7) Αριθμό κρούσεων δοκιμής SPT και διεισδύσεων ανά βήμα 15 cm του πρότυπου δειγματολήπτη, το βάθος αρχής και τέλους της δοκιμής, τον τύπο, το βάρος και το ύψος ελεύθερης πτώσης της σφύρας και τον τρόπο επενέργειάς της (π.χ. ελεύθερη πτώση).
8) Θέσεις δειγματοληψίας πυρήνων, ποσοστό πυρήνα που λαμβάνεται κάθε φορά και αριθμό τεμαχίων που τα απαρτίζουν, το RQD και η συχνότητα ρηγματώσεων.
9) Πλήρη μακροσκοπική περιγραφή κάθε δείγματος, όπως τούτο προαναφέρθηκε.
10) Περιγραφή των ασυνεχειών (Φύση, προσανατολισμός, συχνότητα, τραχύτητα κ.λ.π.).
11) Στάθμη υπόγειου ορίζοντα όταν συναντηθεί για πρώτη φορά και μεταβολές της στάθμης κατά τη διάρκεια της γεώτρησης και οπωσδήποτε καθημερινά με την έναρξη και τη λήξη της εργασίας.
12) Εισροές ή διαρροές υπόγειων υδάτων όπου αυτές παρατηρούνται.
13) Απώλεια ύδατος γεώτρησης (ολική ή ποσοστό μερικής απώλειας) καθώς και τυχόν μεταβολές πίεσης του ύδατος σε εναλλαγές στρωμάτων στα αντίστοιχα βάθη επανόδου του ύδατος.
14) Αποτελέσματα δοκιμών διαπερατότητας (τιμές του συντελεστή διαπερατότητας) στα αντίστοιχα βάθη.
15) Ταχύτητα διάτρησης, τύπος στεφάνης, αριθμός στροφών ανά λεπτό, πίεση πάνω στη στεφάνη και πίεση ύδατος αντίστοιχα.
16) Τα διαγράμματα των δοκιμών εισπίεσης στα αντίστοιχα βάθη (παροχή / πίεση / χρόνος).
17) Οποιαδήποτε παρατήρηση σχετική με τη συμπεριφορά της διατρητικής στήλης (απότομες πτώσεις, αντίσταση στην περιστροφή, είδος θορύβου διάτρησης κ.λ.π.).
- Οποιαδήποτε παρατήρηση σχετική με διακοπές και είδη βλαβών καθώς και οποιαδήποτε άλλη πληροφορία χρήσιμη για την πληρέστερη και σαφέστερη ερμηνεία των αποτελεσμάτων.
- Αποτελέσματα εργαστηριακών δοκιμών
18) Ονοματεπώνυμο και υπογραφή του υπεύθυνου για την εκτέλεση της γεώτρησης.