ΧΩΜΑΤΙΝΑ ΦΡΑΓΜΑΤΑ ΠΑΝΩ ΣΕ ΣΕΙΣΜΙΚΑ ΡΗΓΜΑΤΑ
Από κατάρρευση φράγματος ορυχείου στη Βραζιλία το 2015.
Θεωρείτε η μεγαλύτερη οικολογική καταστροφή στην ιστορία της χώρας
Κείμενο: Δημήτριος Λεμπίδας
Πολιτικός Μηχανικός
ΔΕΔΟΜΕΝΑ: Πληροφορίες για την κατασκευή των φραγμάτων στις Σκουριές- ελλιπής επίβλεψη από ιδιώτες και υπηρεσίες
Τα χωμάτινα φράγματα για να κατασκευασθούν απαιτούν έμπειρο προσωπικό, καθώς και χρήση υλικών των οποίων τα χαρακτηριστικά προηγουμένως έχουν υπολογισθεί με εργαστηριακές μεθόδους. Τέτοια χαρακτηριστικά είναι:
Το πορώδες και ο δείκτης πόρων, η πυκνότης, το ειδικό βάρος, τα φαινόμενο βάρος, η περιεκτικότητα σε ύδωρ, η κοκκομετρική σύνδεση κ.α,
Το έδαφος λοιπόν είναι υλικό περισσότερο πολύπλοκο από εκείνο που λαμβάνεται υπόψη στους υπολογισμούς. Η αναγνώριση του εδάφους και ο κατάλληλος χαρακτηρισμός των διαριθμητικών συντελεστών αποτελεί το πρώτο βήμα για το εργαστήριο. Το δεύτερο βήμα είναι η εκτέλεση υπολογισμών με την εφαρμογή μεθόδων που στηρίζονται στη θεωρία της ελαστικότητας και της θραύσης. Η μελέτη και τα αποτελέσματα ενός τμήματος εδάφους δεν παρουσιάζουν ΓΕΝΙΚΟ ΧΑΡΑΚΤΗΡΑ. Ευρισκόμεθα λοιπόν αντιμέτωποι με ένα σύνολο πληροφοριών, ενώ είναι επικίνδυνο να παραδεχθούμε ότι τα αποτελέσματα του τμήματος αυτού ισχύουν υποχρεωτικά και για όλα τα άλλα. Τα αποτελέσματα των ερευνών μερικών αξιόλογων μελετητών Consideve (1870) και Coulomb, δεν είναι αρκετά για να χαρακτηρίσουν την αντοχή του εδάφους σε όλες τις περιπτώσεις.
Βρισκόμαστε λοιπόν σε ένα δύσκολο πρόβλημα, η επίλυση του οποίου με εφαρμογή μαθηματικού τύπου, προσθέτοντας τα χαρακτηριστικά του εδάφους που βρήκαμε εργαστηριακά, οδηγεί σε συμπεράσματα κατά προσέγγιση και μάλιστα τις περισσότερες φορές είναι εσφαλμένα.
Στο φράγμα των Σκουριών , δεν γίνεται μνεία αν το εσωτερικό του είναι αργιλικός πυρήνας (Άργιλος στερεοποιημένη. Κατά τον αείμνηστο καθηγητή μου Δημ. Βαλαλά, καθ. ΑΠΘ, η άργιλος δεν επιτρέπεται να χρησιμοποιηθεί για την θεμελίωση έργων, όταν δεν έχει στερεοποιηθεί προηγουμένως. Η άργιλος (είναι συνεκτικό έδαφος), χαρακτηριζόμενο από την παρουσία συνοχής (Γωνία τριβής φ≠0), επιτρεπόμενη τάση σε ισχυρό στρώμα σταθερής ξηράς αργίλου= 6 kg/cm2 .
Όταν φυσικά το έδαφος είναι ψαθυρό, η συνοχή c= 0, ενώ η αντοχή οφείλεται στην συνοχή των κόκκων.
Από εκείνα που γνωρίζω από τις παραδόσεις του καθηγητή Θεμ. Ξανθόπουλο στο Α.Π.Θ., εντός του φράγματος δημιουργούνται γραμμές ροής από τα έσω στην άναντι πλευρά. Αυτό θα συμβεί όσο καλή και αν είναι η στεγανοποίηση στο εσωτερικό της λεκάνης, η οποία απαιτεί συντήρηση και συνεχή έλεγχο.
Εξαιτίας των γραμμών ροής, θα υπάρχει παροχή, κίνηση, πίεση στο εσωτερικό του φράγματος, καθώς και δυνάμεις ροής και διήθησης (Μπορεί να γίνει εφαρμογή του Ν. Bernouli, για σωλήνα μεταβλητής διατομής).
Η γραμμή αυτή ροής ουσιαστικά αποτελεί ένα σωλήνα μεταβλητής διαμέτρου, που οδηγεί τα λύματα από το εσωτερικό στο εξωτερικό του φράγματος. Οι γραμμές ροής μελετώνται α) με την μέθοδο των διαφορών. β) Με την μέθοδο της συμμόρφου απεικονίσεως βάσει του μετασχηματισμού Schwarz-Christoffel. γ) με την μέθοδο του ηλεκτρικού αναλόγου με τη χρήση των εργαστηριακών ομοιωμάτων.
Στην δική μας περίπτωση επειδή υπάρχουν διάφορα στρώματα, η παραδοχή ότι το φράγμα είναι ΟΜΟΙΟΓΕΝΕΣ και ΑΝΙΣΟΤΡΟΠΟ όσον αφορά την ροή είναι τελείως εσφαλμένη.
Δείτε τη γνώμη για το φράγμα στον Κοκκινόλακα/ Σκουριές, του γνωστού καθηγητή Γεωφυσικής και σεισμολογίας του Α.Π.Θ., Κωνσταντίνου Παπαζάχου:
Η θεωρητική μελέτη του φαινομένου των παραμορφώσεων είναι δυσχερέστατη αν όχι αδύνατη για τους εξής λόγους:
α) Το εδαφικό υλικό είναι ασυνεχές και συνεπώς δεν είναι δυνατόν να εφαρμοσθούν οι νόμοι της ελαστικότητας.
β) Το υπό μελέτη έδαφος βρίσκεται σε επαφή με το υπόλοιπο (Απλή εναπόθεση υλικών) και επομένως πρέπει να ληφθούν υπόψη οριακές συνθήκες. Επιπλέον η παρουσία όμβριου ύδατος, μεταβάλλει κατά τρόπο αισθητό τις μηχανικές του ιδιότητες, και δη την συνοχή και το φαινόμενο βάρος.
Το σεισμικό ρήγμα της Ιερισσού και η μετατόπισή του το 1932!
Αρχείο "Κυττάρου".
Εν κατακλείδι ο οποιοσδήποτε υπολογισμός για το εν λόγω φράγμα είναι προσεγγιστικός, όταν ιδίως δεν στηρίζεται σε παραμέτρους που έχουν προσδιορισθεί από εργαστηριακές μεθόδους.
Για την θεμελίωση του χωμάτινου φράγματος δεν άκουσα κάτι. Μήπως κατασκευάζεται ένας νέος ΠΑΡΘΕΝΩΝΑΣ (Δεν έχει θεμελίωση) στις ΣΚΟΥΡΙΕΣ? Οι πρόγονοί μας από τότε ήταν πολύ διαβασμένοι και κατασκεύαζαν εκεί ένα είδος κοιτόστρωσης με απλά υλικά. Μάλλον πρόκειται για ένα μονόροφο κτίσμα, με πυκνή τοποθέτηση των κιόνων, και με απουσία της πίεσης των λημμάτων.
Μου είναι αδιανόητο να πιστέψω ότι δεν έγινε πασσαλόπηξη. Το είδος αυτό της θεμελίωσης για τέτοιου μεγέθους φράγματα είναι ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΟ και γίνεται ακόμη και σε μεγάλα ΙΔΙΩΤΙΚΑ ΕΡΓΑ, όταν θεμελιώνουμε πάνω σε χαλαρά εδάφη. (π.χ. το ξενοδοχείο «ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ ΠΑΛΛΑΣ» στηρίζεται πάνω σε 1200 πασσάλους, επαρκούς μήκους και διατομής). Οι πάσσαλοι (Αιχμής ή Τριβής), από προεντεταμένο σκυρόδεμα, έκχυτοι, ή ακόμα και από συμπαγή άργιλο θα έπρεπε να φθάνουν μέχρι την στάθμη συνεκτικού εδάφους.
Η επίβλεψη ενός τέτοιου έργου απαιτεί μηχανικούς διαφόρων ειδικοτήτων με γνώση και εμπειρία.
Αυτοί θα ελέγχουν την μελέτη που έχει εγκριθεί (αν υπάρχει), γιατί θα φέρουν και ακεραία την ευθύνη τους.
Από την καταστροφή στη Βραζιλία το 2015.
Από την οικολογική καταστροφή του Δούναβη το 2000.
Έσπασε το φράγμα του ορυχείου χρυσού!
Ένας μηχανικός με εμπειρία τι θα ζητούσε:
α) προσομοίωση της κατασκευής στο εργαστήριο, επιβολή των δυνάμεων στο σώμα του φράγματος (Ίδιον βάρος, πίεση φερτών υλικών, σεισμική επιρροή Η=Β.ε.
β) Εδώ θα χρησιμοποιήσω τα λεχθέντα από τον κ. Παπαζάχο κατά την επίσκεψή του στην Ιερισσό, ότι σε μία σεισμική δόνηση 6-6,5 της κλίμακας Richter παρουσιάζεται μία υψομετρική διαφορά 1,50 μ.
Θα έκανα λοιπόν ένα προσομοίωμα του φράγματος με αυτή την υψομετρική διαφορά του 1,50 μ, όπου εκτός των ανωτέρω φορτίων θα το φόρτιζα και με την ανωτέρω παραμόρφωση.
Είναι φανερό ότι η παραμόρφωση αυτή δημιουργεί μία αναδιανομή των τάσεων, με συνέπεια να δημιουργηθεί μία νέα παραμόρφωση. Αν σκεφθεί κανείς ότι για μία καθίζηση ενός υποστηλώματος κατά 10 εκ, ενός μικρού κτίσματος από μπετόν θα σημειωθεί κατάρρευση, είναι εύκολο να αναλογισθεί κανείς τι θα συμβεί στο χωμάτινο φράγμα για την διαφορική καθίζηση του 1,5μ.
Είναι σίγουρο λοιπόν ότι το φράγμα θα καταρρεύσει, και θα μετατραπεί σε ένα ανοικτό αγωγό μεταφοράς επικίνδυνων φερτών υλικών.
Εξάλλου την τεράστια ροπή που δημιουργείται στην βάση του φράγματος ποιος την παραλαμβάνει? (Εδώ χρειάζομαι απάντηση και απλούς υπολογισμούς). Επίσης τα φερτά υλικά, ακόμα και αν δεχθώ την τριγωνική κατανομή πίεσης η συνισταμένη των φορτίων R, δημιουργεί ως προς την βάση του φράγματος τεράστια ροπή στρέψης.
Εδώ θα πρέπει να τονίσω ότι τον σεισμό δεν τον φοβόμαστε, τον κοιτάμε κατάματα, τον σεβόμαστε αλλά παράλληλα παίρνουμε και όλα τα απαραίτητα προστατευτικά μέτρα.
Και το ερώτημα που τίθεται είναι απλό. Γιατί η ΕΤΑΙΡΕΙΑ αφού σκέφθηκε και της το επέτρεψαν να κατασκευάσει ένα φράγμα, δεν το κάνει από οπλ. σκυρόδεμα που εκ των προτέρων γνωρίζουμε καλά τις αντοχές του και επομένως μπορεί εύκολα να γίνει και η διαστασιολόγησή του (ουσιαστικά δουλεύει σαν τοίχος αντιστήριξης).
Η απάντηση είναι απλή. Οικονομικοί λόγοι επικράτησαν για την κατασκευή ενός χωμάτινου φράγματος, από φθηνό υλικό, χωρίς να υπολογίζεται η αξία της ανθρώπινης ζωής.
Ένας δεύτερος λόγος είναι γιατί πιστεύουν ότι ο σεισμός κοιμάται και δεν θα ξυπνήσει ΠΟΤΕ.
κι εδώ: https://youtu.be/
Η κατασκευή λοιπόν χωμάτινων φραγμάτων πάνω σε υπάρχοντα σεισμικά ρήγματα και σε περιοχές με υψηλό σεισμικό συντελεστή, δεν είναι μόνο ΑΠΑΡΑΔΕΚΤΕΣ, αλλά και ΑΝΕΠΙΤΡΕΠΤΕΣ, γιατί εγκυμονούν κινδύνους απώλειας ανθρώπινων ζωών.
Όταν έγινε ο ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΟΣ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ του 1985, για κατοικίες σε ένα άρθρο του ανέφερε ότι στόχος μας είναι να κρατήσουμε όρθια ακόμη και μία κατασκευή που αστόχησε, για να κερδίσουμε τον χρόνο που χρειάζεται να απομακρυνθούν οι ένοικοι σε ασφαλές μέρος.
Αν λοιπόν συμβεί μία σεισμική δόνηση της τάξεως των 7 βαθμών της κλίμακος Richter, το φράγμα θα καταρρεύσει και πολύ φοβάμαι ότι οι κάτοικοι αυτού του τόπου δεν θα προλάβουν να κάνουν ούτε βήμα. Και αυτό είναι λυπηρό να συμβεί για μερικές χιλιάδες ευρώ.
Συντ. Πολ. Μηχανικός
