The contribution of clay minerals in the landslides occurrence within Pindos flysh formation

Résumé El En

Η γεωτεχνική μελέτη προτεινόμενης θέσης φράγματος που τοποθετείται στο ρέμα «Ποταμούλι», δυτικά της πόλης των Γρεβενών, αποκάλυψε ορισμένα προβλήματα που οφείλονται σε κατολισθητικά φαινόμενα. Τα φαινόμενα εκδηλώνονται σε περιορισμένη κλίμακα στη λεκάνη κατάκλυσης του φράγματος, ενώ στην ευρύτερη περιοχή της λεκάνης απορροής που δομείται κυρίως από τη χαοτική φάση του φλύσχη της Ζώνης της Πίνδου, καταγράφηκαν εκτεταμένες κατολισθήσεις. Προκειμένου να διερευνηθούν οι παράγοντες που συμβάλλουν στην εκδήλωση των κατολισθήσεων, προσδιορίστηκαν στο πλαίσιο της μελέτης οι φυσικές και μηχανικές ιδιότητες, λεπτομερούς φάσης του φλύσχη. Η ποιοτική ορυκτολογική ανάλυση προσδιορίστηκε με τη μέθοδο της Περιθλασιμετρίας των ακτινών Χ. Τα αργιλικά ορυκτά που προσδιορίστηκαν είναι ιλλίτης, χλωρίτης, καολινίτης και μοντμοριλλονίτης. Το ποσοστό του μοντμοριλλονίτη στα δείγματα που εξετάστηκαν κυμαίνεται μεταξύ 4% και 10% και φαίνεται να επηρεάζει τα φυσικά χαρακτηριστικά της λεπτομερούς φάσης όπως τα όρια πλαστικότητας και υδαρότητας, τον δείκτη πλαστικότητας, την απορρόφηση νερού, την διογκωσιμότητα και συρρίκνωση του υλικού. Ο μοντμοριλλονίτης απορροφά το νερό, ανάμεσα στα μεμονωμένα στρωματίδια πυριτίου με αποτέλεσμα τη μεγάλη διόγκωση και τη μείωση του συντελεστή τριβής, συμβάλλοντας καθοριστικά στην εκδήλωση των κατολισθήσεων. Τα διογκώσιμα αργιλικά ορυκτά συμβάλλουν επίσης στην αύξηση της αποσάθρωσης του πετρώματος και μείωση της ανθεκτικότητας του στη διάβρωση. Η επιβεβαίωση της συστηματικής παρουσίας τέτοιων ορυκτών στη μάζα του φλύσχη της χαοτικής ενότητας, υποδηλώνει ότι η επιφανειακή εξυγίανση των πρανών της L·κάvης κατάκλυσης, δεν είναι πιθανά επαρκής για τη διασφάλιση του έργου, αλλά θα απαιτηθεί επιλεκτική στεγανοποίηση της λεκάvης κατάκλυσης, με σημαντική προσαύξηση του κόστους κατασκευής

An engineering geological investigation of the "Potamouli" area located west of Grevena town, for a water dam foundation, has revealed some geotechnical problems related to landslide phenomena. Landslides are of limited extent in the reservoir area, but significant instabilities were identified within the broad catchment basin. The basin is built up mainly by the chaotic unit of Pindos flysch formation, which consists of a silty clayey matrix with heterogeneous inclusions of rock masses in diverse frequency and size. In order to investigate the major contributing factors to landslide occurrence, several physical properties were measured, with the results suggesting that the overall mechanical behaviour of the unit is determined by the clay matrix properties. The mineral composition of the less than two micron fraction of this material was determined by X-ray diffraction. The clay minerals present are illite and montmorillonite. The percentage of montmorillonite reaches the 10% of the matrix fraction and may exert great influence upon the Atterberg limits, swelling, water adsorption, and shrinkage of the matrix material. Montmorillonite absorbs water between its individual silicate layers with resulting high swelling and low frictional resistance becoming by itself a contributing factor to the failures. The presence of expandable clay minerals within the chaotic unit of the Pindos flysh, may indicate that the remove of loose soil cover from the slopes of the reservoir area during the construction of the dam, may be inadequate for preventing future landslides, and a sealing up process may be needed.