Τεχνικογεωλογικές συνθήκες στη λεκάνη δυτικής Θεσσαλίας: γεωμηχανικά χαρακτηριστικά των τεταρτογενών αποθέσεων: ανάλυση με χρήση γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών

Abstract

The investigation of engineering-geological conditions of the Western Thessaly basin and the analysis of geomechanical characteristics of the Quaternary deposits, which occur in the flat part of the region, are examined in this thesis. In this framework, eighty (80) thematic maps have been produced using Geographic Information Systems. In addition, many tables, drawings, cartographic or statistical diagrams have been created. Moreover, a large number of photographs are also presented.The engineering-geological framework of the basin is given in detail, based on the analysis and composition of collected data, regarding, specifically, the geomorphological and hydrometeorological conditions, the seismicity and seismic hazard, the lithological characteristics and structure of the geological formations, the hydrogeological conditions, as well as the weathering and erosion processes exhibited in the geological formations that occur in the basin.Furthermore, an engineering-geological map of the Western Thessaly basin at a scale of 1:100,000 has been compiled, aiming to facilitate both urban planning and industrial development of the basin’s wider area. It is considered that this map may well contribute to the optimization of land use planning and improve the allocation and planning of civil engineering projects. The formations encountered in the basin are grouped into twenty three (23) engineering-geological unities, with regard to their geotechnical behaviour.The entire study, engaged to this thesis, was basically based on data from both in situ investigations and geotechnical information derived and evaluated from the utilisation of 1,039 existing boreholes and trial pits, in the plain part of the Western Thessaly basin. Totally 22,463 records were created and allocated in six (6) Tables. In each one of these tables different kind of geo-information were stored. The values of the above parameters were critically examined. Besides, statistical analysis was carried out on Standard Penetration and Permeability Tests result. All the geotechnical characteristics of the Quaternary deposits (physical properties and mechanical parameters) have been analyzed and a Geotechnical Database was created and presented in this thesis.Furthermore, a landslide inventory map of the Western Thessaly basin has been compiled. Many technical reports and studies, which refer to landslide occurrences, mainly obtained from the Institute of Geology and Mineral Exploration (IGME) were used to analyse and record all the landslides of the study area. A Database, using Microsoft Access, has been compiled. The connection between the Database system and Geographic Information Systems was established with the defined coordinates of the locations of existing landslide occurrences. After the necessary modifications, 979 landslide events were recorded and digitally stored. Also, a simple statistical evaluation of the available recordings was applied for the assessment of the engineering-geological data regarding the lithology and geomechanical characteristics of the encountered various geo-materials.Finally, the surface subsidence ruptures manifested in the basin’s area have been investigated.

Η παρούσα διατριβή έχει ως στόχο τη διερεύνηση των τεχνικογεωλογικών συνθηκών που επικρατούν στη λεκάνη Δυτικής Θεσσαλίας, με χρήση και εφαρμογή των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, καθώς επίσης τον προσδιορισμό και τη στατιστική επεξεργασία των τιμών των γεωμηχανικών χαρακτηριστικών των τεταρτογενών αποθέσεων που δομούν το πεδινό της τμήμα.Στο πλαίσιο αυτό σχεδιάστηκαν ογδόντα (80) θεματικοί χάρτες με χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, από τους οποίους επιλέχτηκαν τελικά για παρουσίαση, εντός και εκτός κειμένου, οι πενήντα εννέα (59). Επίσης, συντάχτηκε πλήθος πινάκων, σχημάτων, χαρτογραφικών ή στατιστικών διαγραμμάτων, ενώ παράλληλα παρουσιάστηκε σειρά φωτογραφιών.Αναλυτικότερα, δίνεται κατ΄αρχήν το τεχνικογεωλογικό πλαίσιο της λεκάνης στην οποία εντάσσεται η παραπάνω έρευνα, με βάση την ανάλυση και σύνθεση στοιχείων που αναφέρονται στις γεωμορφολογικές και κλιματολογικές συνθήκες, το υδρομετεωρολογικό καθεστώς, τη σεισμικότητα και σεισμική επικινδυνότητα, τη λιθολογική σύσταση και δομή των σχηματισμών, τις υδρογεωλογικές και υδρολιθολογικές συνθήκες, καθώς και τις αποσαθρωτικές και διαβρωτικές διεργασίες των γεωλογικών σχηματισμών που δομούν την περιοχή έρευνας.Ακολούθως, παρουσιάζονται αναλυτικά οι τεχνικογεωλογικές συνθήκες που επικρατούν στη λεκάνη Δυτικής Θεσσαλίας και συντάχτηκε τεχνικογεωλογικός χάρτης σε κλίμακα 1:100.000. Στον εν λόγω χάρτη διακρίνονται είκοσι τρείς (23) τεχνικογεωλογικές ενότητες, έξι (6) για τις τεταρτογενείς αποθέσεις, δύο (2) για τους μεταλπικούς σχηματισμούς (νεογενή και μολάσσες) και δέκα πέντε (15) για τους σχηματισμούς του αλπικού υποβάθρου. Ο χάρτης αυτός συνοδεύεται από αναλυτικό Υπόμνημα.Στη συνέχεια, αναλύονται τα γεωμηχανικά χαρακτηριστικά (φυσικές ιδιότητες και μηχανικές παράμετροι) των τεταρτογενών αποθέσεων της περιοχής έρευνας, περιγράφεται η Βάση Γεωτεχνικών Δεδομένων που δημιουργήθηκε και παρατίθεται στατιστική ανάλυση των τιμών από τις παραπάνω παραμέτρους, καθώς και των αποτελεσμάτων από τις επί τόπου δοκιμές πρότυπης διείσδυσης και υδροπερατότητας. Ειδικότερα, έγινε συγκέντρωση, αξιολόγηση, τυποποίηση και καταγραφή-αρχειοθέτηση στην παραπάνω Βάση Δεδομένων των Γεωτεχνικών Πληροφοριών οι οποίες προέρχονται από 1.039 γεωτρήσεις που είχαν εκτελέσει διάφοροι φορείς του Δημόσιου και ιδιωτικού τομέα στο πεδινό τμήμα της λεκάνης Δυτικής Θεσσαλίας. Συνολικά καταχωρήθηκαν 22.463 εγγραφές σε έξι (6) Πίνακες, που στον καθένα αποθηκεύονται διαφορετικά τμήματα της γεωπληροφορίας.Επίσης, πραγματοποιήθηκε λεπτομερής ανάλυση του τεχνικoγεωλογικού πλαισίου και των σημαντικότερων παραμέτρων που υπεισέρχονται στο πρόβλημα των κατολισθήσεων. Ακολούθως, έγινε στατιστική επεξεργασία των στοιχείων της Βάσης Δεδομένων Κατολισθήσεων που δημιουργήθηκε και διερευνήθηκαν αναλυτικά οι σημαντικότεροι από τους παράγοντες που θεωρούνται υπεύθυνοι για την εκδήλωση κατολισθητικών φαινομένων και λαμβάνονται υπόψη στην εκτίμηση των επιδεκτικών προς κατολίσθηση περιοχών. Συνολικά αποτυπώθηκαν 979 θέσεις εκδήλωσης κατολισθήσεων, ενώ συντάχτηκε Χάρτης απογραφής κατολισθητικών φαινομένων και Χάρτης επιδεκτικότητας κατολισθήσεων στα όρια της λεκάνης Δυτικής Θεσσαλίας.Τέλος, καταγράφηκαν και αποτυπώθηκαν εδαφικές υποχωρήσεις που εκδηλώθηκαν σε οικισμούς (εντός ή εκτός οικιστικού ιστού) στην ευρύτερη περιοχή Φαρσάλων-Σοφάδων, ενώ διερευνήθηκαν τα πιθανά αίτια και ο μηχανισμός εκδήλωσης των φαινομένων αυτών.