Upload
others
View
8
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Σεισμοί Κεφαλονιάς
26/01/2014 και 03/02/2014
Εδαφική απόκριση, γεωτεχνικές αστοχίες και
συμπεριφορά υποδομών
Κωνσταντία Μάκρα & Μάνος Ροβίθης
Ερευνητές ΟΑΣΠ-ΙΤΣΑΚ
Στόχος
1. Παρουσίαση προκαταρκτικών εκτιμήσεων της επιρροής των τοπικών
εδαφικών συνθηκών στη σεισμική κίνηση στις θέσεις καταγραφής
Αξιοποίηση των καταγραφών του δικτύου επιταχυνσιογράφων του ΟΑΣΠ –
ΙΤΣΑΚ
Προκαταρκτικά αποτελέσματα αναλύσεων σεισμικής απόκρισης
Αποτίμηση των σεισμικών δράσεων σχεδιασμού του Ελληνικού Αντισεισμικού
Κανονισμού και του Ευρωκώδικα 8
2. Παρουσίαση αντιπροσωπευτικών περιπτώσεων αστοχιών γεωτεχνικού
χαρακτήρα
• Κυρίως στο Αργοστόλι (διαθέσιμα στοιχεία από προηγούμενες μελέτες)
• Δευτερευόντως στο Ληξούρι και στα Χαβριάτα
• αποτυπώθηκαν τόσο μετά τον πρώτο όσο και μετά τον δεύτερο σεισμό
αθροιστικά
• Κυρίως στην πλειόσειστη περιοχή της χερσονήσου της Παλικής
Γεωγραφική
κατανομή
σταθμών
καταγραφής
ΟΑΣΠ-ΙΤΣΑΚ και
επικέντρων
Relocated epicenters after Karakostas et al. 2014
ARG2
• 26 JAN 2014 M6.1
• 3 FEB 2014 M6.0
LXR1 & CHV1
• 3 FEB 2014 M6.0
ARG2
Αργοστόλι
Εδαφική Απόκριση
Καταγραφές – Φάσματα απόκρισης - Κανονισμοί
Αργοστόλι: πλειοκαινικά ιζήματα (ψαμμίτες,
κροκαλοπαγή, ασβεστόλιθους, μαργαϊκούς
ασβεστόλιθους με μαργαϊκές ενστρώσεις και μάργες).
Παραλία: εδαφικοί ιλυωαργιλώδεις σχηματισμοί
μικρής δυστμησίας, κατά τόπους μεγάλης
πλαστικότητας, πάχους περίπου 30m, πλούσιοι σε
απολιθώματα και οργανικά (λιγνίτες)
Γεωλογικός χάρτης ΙΓΜΕ, 1:50.000
Εδαφική Απόκριση
Καταγραφές – Φάσματα απόκρισης - Κανονισμοί
(ΟΑΣΠ-ΙΤΣΑΚ-ΑΠΘ, 1996. Τεχνική έκθεση έργου)
Αργοστόλι – Κτίριο ΟΤΕ
Γεωφυσική και γεωτεχνική τεκμηρίωση
Vs,30= 420m/sec - Έδαφος Β
Πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις σεισμικής απόκρισης
• Ισοδύναμη γραμμική συμπεριφορά εδαφικών υλικών
– Μείωση του μέγιστου μέτρου διάτμησης και της διατμητικής απόσβεσης με την
αναπτυσσόμενη ενεργή διατμητική παραμόρφωση
και σύγκριση των αποτελεσμάτων με τις καταγραφές των σεισμών 26
JAN 2014 M6.1 και 3 FEB 2014 M6.0
• Φασματικές επιταχύνσεις
• Συναρτήσεις μεταφοράς
Εδαφική Απόκριση
Καταγραφές – Φάσματα απόκρισης – Κανονισμοί
Επιλογή αντιπροσωπευτικών σεισμικών διεγέρσεων
Επιλογή του επιπέδου της επιτάχυνσης στο βραχώδες υπόβαθρο
Εδαφική Απόκριση
Καταγραφές – Φάσματα απόκρισης – Κανονισμοί
Loma Prieta, USA, Mw=6.93
L’ Aquila, Mw=5.3
Ano Liosia, Greece, Mw=6.04
Izmit, Turkey, M=6.3
Izmit, Turkey, M=6.3
N. Miyagi Pref., Japan, Mw=6.1
Friuli, Italy, Mw=6.4
Tabas, Iran, Mw=7.35
Northridge, USA, Mw=6.69
Pga_input = 0.18g
Επίπεδο διέγερσης
της αποσυνελιγμένης
καταγραφής στο
βραχώδες υπόβαθρο
του ισχυρότερου και
κοντινότερου σεισμού
της 26ης Ιαν. 2014
SHARE SM databaseΚοινό χαρακτηριστικό – Κατηγορία εδάφους Α
Μέσος όρος φασματικών επιταχύνσεων +/- 1 τ.α. και σύγκριση με τις
αντίστοιχες των καταγραφών των 2 σεισμών
Εδαφική Απόκριση
Καταγραφές – Φάσματα απόκρισης – Κανονισμοί
• Ο Μ.Ο.
συγκρίνεται
ικανοποιητικά με
τις φασμ. επιταχ
του σεισμού της
26/1/2014
• Ο Μ.Ο. – 1 τ.α.
αποτελεί μία μέση
περιβάλουσσα των
φασμ. επιταχ. του
σεισμού της
3/2/2014
Προβλέψιμες τιμές φασματικών επιταχύνσεων ακολουθώντας μία ρεαλιστική
ωστόσο τυπική διαδικασία στο πλαίσιο μικροζωνικών μελετών
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
SP
EC
TR
AL
AC
CE
LE
RA
TIO
N (
g)
PERIOD (SEC)
ARG2
N-S / 26JAN2014 E-W / 26JAN2014 NS / 03FEB2014 E-W / 03FEB2014 M.O. M.O. + 1 τ.α. M.O. - 1 τ.α.
Εδαφική Απόκριση
Καταγραφές – Φάσματα απόκρισης – Κανονισμοί
Αργοστόλι – Vs,30= 420m/sec – Έδαφος Β
ΖΩΝΗ ΙΙΙ : 0.36g (έδαφος Α –κατά EC8 & για όλους τους τύπους κατά ΕΑΚ)
Παράγοντας εδάφους: 1.20 - έδαφος B κατά ΕC8 & 1.0 κατά ΕΑΚ
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
SP
EC
TR
AL
AC
CE
LE
RA
TIO
N (
g)
PERIOD (SEC)
ARG2
N-S / 26JAN2014
E-W / 26JAN2014
EAK2003 - B
EC8-B
NS / 03FEB2014
E-W / 03FEB2014
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
SP
EC
TR
AL
AC
CE
LE
RA
TIO
N (
g)
PERIOD (SEC)
ARG2
U-D / 26JAN2014
EAK2003 - B (VERTICAL)
EC8 - Vertical (all soils)
U-D / 03FEB2014
Η εφαρμογή του EC8 αποτελεί μία πιο
ασφαλή επιλογή σχεδιασμού νέων
κατασκευών σε σχέση με τον ΕΑΚ
Εδαφική Απόκριση – Συναρτήσεις μεταφοράς
Ενίσχυση της σεισμικής κίνησης συναρτήσει της συχνότητας
Μέτρο της επιρροής των τοπικών εδαφικών συνθηκών στη σεισμική
κίνηση
• Εμπειρικές Συναρτήσεις μεταφοράς
- φασματικοί λόγοι Οριζόντιας/Κατακόρυφη συνιστώσα των
καταγραφών
• Θεωρητικές συναρτήσεις μεταφοράς
- Γραμμικώς ανελαστική συμπεριφορά
- Ισοδύναμη γραμμική ανελαστική συμπεριφορά
3 FEB 2014 03:08
Εδαφική Απόκριση – Συναρτήσεις μεταφοράς
26 JAN 2014 13:55Βασικό συντονισμό : frec – fEQL
Arec =
~
/
Ενδείξεις μη γραμμικών φαινομένων: • Απουσία ανώτερων συντονισμών σε σχέση με
την ελαστική ανάλυση
• Μείωση πλάτους και συχνότητας
συντονισμών
• Διαφορετική εικόνα μεταξύ των
φασματικών λόγων των 2 σεισμών αλλά
και μεταξύ των οριζοντίων συνιστωσών
• Προβληματισμός για φαινόμενα που
σχετίζονται με την πηγή, την εγγύτητα
της θέσης στη σεισμική πηγή ή / και τη
σύνθετη γεωμορφολογία της περιοχής
(2Δ ή/και 3Δ δομή)
LXR1
CHV1
Εδαφική Απόκριση
Καταγραφές – Φάσματα απόκρισης – Κανονισμοί
03-02-2014 M6.0
Ληξούρι – Χαβριάτα
• Ίδιος γεωλογικός σχηματισμός με το Αργοστόλι
• Πλειοκαινικά ιζήματα (ψαμμίτες, κροκαλοπαγή,
ασβεστόλιθοι, μαργαϊκοί ασβεστόλιθοι με μαργαϊκές
ενστρώσεις και μάργες)
• Ανώτερο τμήμα: Κυανές Μάργες, λεπτόκοκκοι ψαμμίτες
και αμμούχες μάργες
Γεωλογικός χάρτης ΙΓΜΕ, 1:50.000
Εδαφική Απόκριση
Καταγραφές – Φάσματα απόκρισης – Κανονισμοί
03-02-2014 M6.0
Ληξούρι
Vs,30= 330m/sec - Έδαφος C (EC8)
Πηγή:
Pelekis P.C. (2014)
GEER/EERI/ATC Reconnaissance Earthquake Report
Εδαφική Απόκριση
Καταγραφές – Φάσματα απόκρισης – Κανονισμοί
Ληξούρι
ΖΩΝΗ ΙΙΙ : 0.36g (έδαφος Α – βράχος κατά EC8 & για όλους τους τύπους κατά ΕΑΚ)
Παράγοντας εδάφους: 1.15 – έδαφος C κατά ΕC8 & 1.0 κατά ΕΑΚ
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
SP
EC
TR
AL
AC
CE
LE
RA
TIO
N(g
)
PERIOD (SEC)
LXR1
N-S / 03FEB2014
E-W / 03FEB2014
EAK2003 - Γ
EC8-C
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
SP
EC
TR
AL
AC
CE
LE
RA
TIO
N (
g)
PERIOD (SEC)
LXR1
EC8 - Vertical (all soils)
U-D / 03FEB2014
EAK2003 - Γ (VERTICAL)
Εντελώς διαφορετική απόκριση μεταξύ
των οριζοντίων συνιστωσών
1. Φαινομένα κοντινού πεδίου,
κατευθυντικότητας κλπ
2. Επιρροή των τοπικών εδαφικών
συνθηκών
Εξαιρετικά υψηλές τιμές κατακόρυφων
φασματικών επιταχύνσεων
Εδαφική Απόκριση
Καταγραφές – Φάσματα απόκρισης – Κανονισμοί
Χαβριάτα
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
SP
EC
TR
AL
AC
CE
LE
RA
TIO
N(g
)
PERIOD (SEC)
CHV1 EAK2003 - B
EC8-B
N-S / 03FEB2014
E-W / 03FEB2014
EAK2003 - Γ
ΕΑΚ2003 - Δ
EC8-C
EC8-D
EC8-E
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
SP
EC
TR
AL
AC
CE
LE
RA
TIO
N (
g)
PERIOD (SEC)
CHV1
EAK2003 - B (VERTICAL)
EC8 - Vertical (all soils)
U-D / 03FEB2014
EAK2003 - Γ (VERTICAL)
ΕΑΚ2003 - Δ (VERTICAL)
Εξαιρετικά υψηλές τιμές φασματικών
επιταχύνσεων
1. Φαινομένα κοντινού πεδίου,
κατευθυντικότητας κλπ
2. Επιρροή τοπικής γεωμορφολογίας
(τοπογραφία & τοπικών εδαφικών
συνθηκών)
Ληξούρι & Χαβριάτα
Τα φάσματα επιτάχυνσης σχεδιασμού EC8
δεν επαρκούν για να περιγράψουν τις
ιδιαίτερες συνθήκες που συνέβαλαν στη
διαμόρφωση της σεισμικής κίνησης στις
θέσεις αυτές
Γεωτεχνικού Χαρακτήρα Αστοχίες
• Γεωτεχνικές Αστοχίες
– Κατολισθήσεις – Βραχοπτώσεις – Αστοχίες Πρανών
– Ρευστοποιήσεις – συνιζήσεις – πλευρικές μετακινήσεις
• Επιπτώσεις στις υποδομές
– Οδικό Δίκτυο (επιχώματα οδοποιίας – τοίχοι αντιστήριξης)
– Λιμενικές εγκαταστάσεις (κρηπιδότοιχοι – προβλήτες)
• Γεωγραφική κατανομή
– Χερσόνησος της Παλικής
– Λίγες περιπτώσεις αστοχιών στο υπόλοιπο νησί
Εδαφικές Αστοχίες:
Κατολισθήσεις – Βραχοπτώσεις
Παραλία Μύρτου 26/1/2014
Roll Path ARoll Path B
Roll Path A
Estimated Volume 500m3
Αποκολλήσεις βραχωδών τεμαχών
Ολισθήσεις επί βραχωδών πρανών
με ροή κορρημάτων
Εδαφικές Αστοχίες:
Κατολισθήσεις – Βραχοπτώσεις
Παραλία Πετανών
Ολισθήσεις επί βραχωδών πρανών
με ροή κορρημάτων
1
2
Εδαφικές Αστοχίες:
Κατολισθήσεις – Βραχοπτώσεις
Παραλία Ξι
Εκτεταμένη κατολίσθηση (250μ περίπου) κατά μήκος του μαργαϊκού πρανούς
Εδαφικές Αστοχίες:
Κατολισθήσεις – Βραχοπτώσεις
Επαρχιακό δίκτυο Ληξουρίου - Καρδακάτα
28/01/2014
12/02/2014
Εδαφικές Αστοχίες:
Κατολισθήσεις – Βραχοπτώσεις
Επαρχιακό δίκτυο Πόρου-Αργοστολίου: ολίσθηση
κατακερματισμένων ασβεστόλιθων
28/01/2014
12/02/2014
Εδαφικές Αστοχίες:
Κατολισθήσεις – Βραχοπτώσεις
Σουλλάροι: Εκτεταμένη εδαφική ολίσθηση μη οφειλόμενη
αποκλειστικά σε σεισμικά αίτια
~10m
~50m~3m
Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης
Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο
Η λειτουργικότητα του οδικού δικτύου
επηρεάστηκε κυρίως από την απόκριση:
• των επιχωμάτων οδοποιίας
&
• των τοίχων αντιστήριξης
στην περιοχή της χερσονήσου της Παλικής
οδικό δίκτυο Αργοστολίου-Ληξουρίου
Πηγή:
GEER/EERI/ATC Reconnaissance Earthquake Report
Θέσεις αστοχιών επιχωμάτων οδοποιίας
Πηγή:
GEER/EERI/ATC Reconnaissance Earthquake Report
Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης
Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο
Χαβριάτα - Βουνί
28/01/2014 05/02/2014
Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης
Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο
Χαβριάτα - Βουνί
Πηγή:
GEER/EERI/ATC Reconnaissance Earthquake Report
Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης
Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο
Σουλλάροι
Πηγή:
GEER/EERI/ATC Reconnaissance Earthquake Report
Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης
Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο
Κατωχώρι
Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης
Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο
Αγ. Δημήτριος – Λιβάδι:
28/01/2014 12/02/2014
Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης
Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο
Αγ. Δημήτριος – Λιβάδι:
28/01/2014 12/02/2014
Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης
Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο
Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης
Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο
Θέσεις αστοχιών τοίχων αντιστήριξης
Χαρακτηριστικά
• Λιθόκτιστοι
• Ύψους 1-5μ
• επιχώματα και ορύγματα οδοποιϊας
Ληξούρι – Καρδακάτα: αστοχία λιθόκτιστου τοίχου αντιστήριξης
28/01/2014 12/02/2014
Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης
Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο
Αγ. Δημήτριος:
Στροφή τοίχου ύψους περίπου 1m Πλήρης αστοχία τοίχου
28/01/2014 12/02/2014
Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης
Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο
Χωριό Χαβριάτα: Λιθόκτιστος τοίχος αντιστήριξης εκκλησίας
28/01/2014 12/02/2014
Αστοχίες τεχνητών πρανών - επιχωμάτων & τοίχων αντιστήριξης
Επιπτώσεις στο οδικό δίκτυο
Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας