1

Infrastruktra fldmvek Jegyzet brk nlkl

A jegyzethez tartoz brk a ppt eladsok tartalmazzk, melyek ugyancsak a tanszki honlapon tallhatk meg.

2011. november

2

1. BEVEZETS, FLDMVEK OSZTLYOZSA 1.1. Bevezets A talaj egyrszt tehervisel anyag, msrszt ptanyag is. Amikor a talajbl ptkeznk, akkor fldmunkt vgznk. A fldbl kszlt szerkezeteket fldmveknek nevezzk. A fldmvek sajtos viselkedse teszi szksgess, hogy rszletesen foglalkozzunk a tltsek s bevgsok vizsglatval. 1.2. Fldmvek osztlyozsa A talaj nem csak teherbr szerkezetknt szolgl klnbz ptmnyeknl, hanem maga is szerkezetei- s ptsi anyag.

A fldmvek vizsglata a fldmvek llkonysga, a katasztroflis kvetkezmnyek miatt fontos.

Fldmunka

Bevgs Tlts Vz alatti

Depnia Vizet tart Kzlekedsi

rvzvdelmi gtakNagy gtakZagygtak

3

2. FLDMVEK FELTRSA Cl: az altalaj s tlts ptanyag megismerse. Elzetes feltrs: j fldm tervezse, illetve a meglv fldm feltrsa. Helyszni s laboratriumi vizsglatok elnye s htrnya, egymsra plse, egyms kiegsztse. Helyszni vizsglatok elnye: folyamatos kpet kaphatunk a vizsglt talajrtegek llapotrl, nincs frs, mintavtel a talajt termszetes llapotban lehet vizsglni, hasznos kiegszt informci a talajllapotrl. Helyszni vizsglatok htrnya: nem helyettesti a kzvetlen mintavtelt s laboratriumi vizsglatot, csak az adott feszltsgllapot mellet lehet vizsglni a talajt. Nemzetkzi viszonylatban is jellemz a talajmechanikai vizsglatokra, hogy egyre tbbet vgeznek helysznen (in-situ), a talajok jellemz s kvnt paramtereit termszetes krlmnyek kztt hatrozzk meg, ezzel elkerlve a talaj tbbszri megzavarst, a talajminta a mintavteli, szlltsi srlst, stb. Klnbz tervfokozatok eltr feltrsi rszletessget ignyelnek. Az alacsonyabb szint (korai) tervfokozatoknl, ahol a terlet alkalmassga a krds, a nagylptk ismeretek a meghatrozak, ott inkbb a geolgiai megkzelts dominl, a megvalsulshoz kzeled tervfokozatoknl, ahol a ltestmny viselkedse kerl eltrbe, ott a mrnki, a geotechnikai megkzelts az ersebb. Helyszni vizsglatok csoportostsa: kzvetlen feltrsok, kis- s nagytmrj frssal (szraz magmintavtellel vagy

bltssel) illetve feltr aknk. szondzsok, a laboratriumi mrseknek megfelel vizsglatok, geofizikai mrsek, a talajok egyb fizikai tulajdonsgaibl kvetkeztetnek a

talajmechanikai tulajdonsgokra, ptsi folyamat ellenrzse, monitoring, ami pts eltti, alatti s utni mrssorozat jelent az ignyeknek megfelelen. Vonalas fldmvek feltrst legalbb kt temben clszer elvgezni. Az els temben a vonalas fldm tengelyben egy gyors vizsglattal, pldul felsznkzeli geofizikai mrssel meg kell hatrozni az azonos altalaj szakaszokat. Ezeken az azonos altalaj szerkezet szakaszokon kell a msodik temben pontost vizsglatokat vgezni. Butasg az elre elhatrozott 500 mterenknti vagy kilomterenknti frs, mert lehet, hogy tbb olyan szakasz is kiesik az ismeretbl (pl. 50 m hossz tzeges rsz), ami pedig fontos lehet.

4

A talajfizikai jellemzk laboratriumi meghatrozsnak meg vannak a helyszni megfeleli.

Meghatrozott paramter Laboratriumi vizsglat Helyszni vizsglat sszenyomdsi modulus domteres vizsglat Trcss prbaterhels,

presszimteres vizsglat teresztkpessgi egytthat

lland vagy vltoz vznyoms kszlkkel trtn vizsglat, domteres vizsglattal, szemeloszlsi grbbl szmtssal

Nyeletses vagy szivattyzsos mdszerek, Khafagi-szonda, Menard-szonda, nyomjelz anyagos vizsglatok

Nyrszilrdsgi paramterek

Egyirny nyom-, kzvetlen nyr- s triaxilis nyomvizsglat

Nyom- s verszondzsok, szrnyas nyrszondzs

2.1. Kzvetlen feltrs A kzvetlen feltrsok clja: olyan minsg talaj- s kzetmintk vtele, amelyek alapjn megtlhet a helyszn

ltalnos geotechnikai alkalmassga, lehetv teszik a szksges talaj- s kzetfizikai jellemzk laboratriumi meghatrozst;

informciszerzs az egyes rtegek, tagoltsgi rendszerek s vetk szerkezetrl, vastagsgrl s irnyrl;

a rtegek tpusnak, sszettelnek s llapotnak megllaptsa; informciszerzs a talajvzviszonyokrl, vzmintavtel a talajvz, talaj, kzet s

szerkezeti anyagok kztti klcsnhats megtlshez; Szraz frs szerszmai s mintavtel (talaj, kzetfgg) spirlfrs, zavart minta, folyamatos spirl s szakaszos szraz magmintavtel bels reges spirlfrs (Holow Stem Auger), zavart minta s szraz magmintavtel

(szakaszos s folyamatos) egyfal magcs, szakaszos magminta, se nem zavart, se nem zavartalan A rotari frs vzbltssel trtnik, a kikerl talajmintnak sem a szerkezete, sem a vztartalma nem tekinthet megfelelnek. A rotari frfej mg a kemny kzetet is sszedarlja. Rotary folyamatos magfrs, iszapbltssel dupla fal magcsvel, ltalban geolgiai kutatsra, a magminta, svnyi sszettele a

lnyeges, kevsb alkalmas geotechnikai laboratriumi vizsglatra tripla fal magcsvel (Wire Line), geotechnikai kutatsra 1980 ta bagdadi metrnl

elszr. Elnye, hogy legkevsb roncsolja a mintt, alakvltozst korltozza, min 95 % magkihozatal, magvdelem, trolhatsg.

A geotechnikai frgppel, szondz berendezssel szemben tmasztott kvetelmnyek: Biztonsg a termszetes s ptett krnyezet vdelme (nsly, bio olaj, adalkszer, humn

erforrs vdelme, biztonsg technikai fellvizsglat).

5

Alkalmassg a mintavtelre (a frs elakadt kifejezs elkerlse a frsi naplban), a forgatnyomatk, a forgatsi sebessg, az emel kpessg s a mintavtelezsi mdszernek sszhangja.

Terepjr kpessg, helyszni nehz terepviszonyok, ptsi terletek, orszgti kzlekeds.

Gyorsasg, sszsly, felvonuls, slykorltozsok. Megbzhatsg, gazdasgossg hatrid. 1. tblzat Laboratriumi vizsglathoz vett talajmintk minsgi osztlyai MSZ ENV 1997-3:2000

Talajtulajdonsgok / Minsgi osztly 1. 2. 3. 4. 5. A vltozatlan talajtulajdonsgok szemcsemret vztartalom tmrsg, tmrsgi mutatszm, teresztkpessg sszenyomhatsg, nyrszilrdsg

* * * *

* * *

* *

*

A meghatrozhat tulajdonsgok rtegsor rteghatrok hozzvetlegesen rteghatrok pontosan konzisztenciahatrok, szemcsesrsg, szervesanyag-tartalom vztartalom tmrsg, tmrsgi mutatszm, teresztkpessg sszenyomhatsg, nyrszilrdsg

* * * * * * *

* * * * * *

* * * *

* * *

*

A B Alkalmazhat mintavteli kategria

C Frgp vlaszts, rudazat vlaszts s frfej vlaszts szempontjai. 2.1.1. Helyszni vizsglatok rvzvdelmi gtaknl A magyarorszgi gtak vizsglata sorn tbbsgben kis tmrj (0,040,09 m), ritkbban nagy tmrj (0,100,25 m) frberendezseket hasznlnak a feltrsra.

Szemcss talajokbl (kavics, homok) val magvtelre ma mg nincs ltalnosan elterjedt mdszer, ugyan kialakultak klnbz eljrsok: pl. fagyaszts s a magcs talpnak elzrsa, azonban ezek is lehetnek hibkkal terheltek. Szemcss talajokat ltalban az n. iszapol eljrssal frjk, ami nemcsak az eredeti vztartalom teljes megvltozsval jr, hanem sok esetben a szemeloszlsban is lnyeges vltozsokat okozhat. Szmos mszaki krds vizsglata sorn pedig ppen a durvbb szemcsk kztt tallhatk esetleges egszen vkony telepls, finomabb sszettel, viszonylag vzzrbb rtegek, melyek meglte dnt jelentsg lehet.

2.2. Szondzsok A szondzsok elnyei:

6

gyors, folyamatos kpet ad, reproduklhat. Ugyanakkor sok esetben mst mr, mint amire kvncsiak vagyunk, ezrt nagy szerepe van a pontos rtkelsnek. A legfontosabb szondzsi mdszerek a kvetkezk (meg kell jegyezni, hogy egyes orszgokban kisebb eltrsek lehetnek a gp felptsben, a vizsglat vgrehajtsban s az rtkelsben): SPT Szabvnyos behatolsi vizsglat (Standard Penetration Test), CPT Statikus nyomszondzs (Cone Penetration Test), DP Dinamilus szondzs (Dynamic probe), DMT Lapdilatomter vizsglat (Flat Plate Dilatometer Test), PMT sszenyomds vizsglat (Pressuremeter Test), VST Szrnyas nyrszondzs (Vane Shear Test), teresztkpessg meghatrozsnak szondzsos mdszerei. 2.3. Geofizikai vizsglatok A geofizikai mrs kzvetett vizsglat, teljesen mst mr, mint amire kvncsiak vagyunk, ezrt nagy szerepe van a pontos rtkelsnek, a mrt illetve a keresett talajjellemz kztti sszefggsnek. Rendszerint kalibrl, vagy un. pillrfrsokra van szksg. A geofizikai mrsek elnyei: gyors, roncsolsmentes, folyamatos kpet ad, reproduklhat. A geofizikai mrst a vizsglt terlet talajviszonyai, a feladat s a rendelkezsre ll hely alapjn kell els sorban alkalmazni. 2.3.1. Geofizikai mrsek rvzvdelmi gtaknl A magyar rvzvdelmi gtak vizsglatnl a geofizikai mrseknek nagy hagyomnya van. Ngyelektrds geoelektromos mrssel elkszlt a 4200 kilomter rvzvdelmi fvdvonal elzetes felmrse, 2025 mterenknti fggleges szelvny felvtele ngy behatolsi mlysggel. A tovbbi vizsglatok clja a fldm makro-szerkezetnek jobb megismerse, tomogrf mrsek vgzse lehet. A tomogrfos vizsglatok eredmnyeknt ki kell emelni, hogy olyan krosodshoz vezet jelensgeket (diszperzits, tlts repeds) sikerlt feltrni, melyeket korbban ms mdszerekkel nem lehetett. Tl lphetnk teht azon, hogy bizonyos jelensgek vrhat helye nem mutathat ki elre csak akkor, amikor az a jelensg mr bekvetkezett. A ksrleti vizsglatok alapjn a kvetkez megllaptsok tehetk: Geoelektromos mrssel a diszperz talajok kimutathatak, ill. geoelektromos hossz-

szelvny alapjn azonosthatak.

7

A topografikus korrekci fejlesztsvel egy, a valsghoz jobban illeszked keresztmetszeti eredmnyt szolgltat.

Keresztszelvny vizsglatoknl az optimlis elektrda kioszts 0,5 m krli. Tltsrepeds vizsglatnl, br a repeds hlzatot kimutatni nem lehet a ss vz feltltses

vizsglatokkal, a repedsek tartomnya s kiterjedse egyrtelmen azonosthat. Az elektromos tomogrf vizsglatok alkalmazsa rvzvdelmi gtaknl a fejlett vilgot tekintve is lenjr volt a 90-es vek elejn. Tovbbi feladatok: az szlelt rvzi jelensgek azonostsa, az rvzvdelmi gtak hibinl alapoz mrsek vgzse, az rvzvdelmi gtakban kialakult szivrgsok azonostsa, vagyis rvzi jelensg orientlt mrsek vgzse. 2.3.2. Geofizikai mrsek vasti fldmnl Klnleges ignyknt jelentkezik olyan mrsi mdszer illetve mr berendezs alkalmazsa, mely nem jelent tarts plyazrst, vagyis halad vasti jrmrl vgezhet. Igy elssorban a talajjal kzvetlen kontaktust nem ignyl mdszerek jnnek szba. 2.4. Az teresztkpessgi egytthat Az teresztkpessgi egytthat a szemcss kzegen (talajon) laminrisan thalad folyadk (vz) sebessge s a mozgst kivlt (fenntart) viszonytott energia-szintklnbsg (dh/dl) kztti lineris arnyossgot megad, sebessg dimezij mennyisg. A lert sszefggst fejezi ki a Darcy-trvny1.

k (m/s) 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 vzvezets nagyon j j rossz vzzr

Talaj megnevezse

grg

eteg

kavi

cs

hom

okos

ka

vics

kavi

csos

ho

mok

hom

ok

isza

pos

hom

ok

isza

pos

finom

ho

mok

isza

p

agya

g

2. tblzat Az teresztkpessgi egytthat vltozsa a szemcsk mretvel

A vizet tart fldmvek, gy az rvzvdelmi gtak llkonysgi mretezsben nagy jelentsge van a talajok vztereszt kpessgt meghatroz Darcy-fle (1856) k (m/s) tnyez ismeretnek. Az altalaj klnbz rtegeit s a tltstest egyes rszeit (vagy egszt) jellemz teresztkpessgi egytthatk egymshoz viszonytott arnyai szabjk meg a gtban kialakul szivrgsi ramkpet, a terhelst ad, illetve a teherbrst cskkent vznyomsokat, stb. Az 1 Megjegyzsek: Laminris (vzszlas) csak a viszonylag lass mozgs lehet. Ez akkor ll fenn, ha a dh/dl hnyados kicsi, vagy ha a k eleve kicsiny, ill. ha a folyadk (ersen) viszkzus. (E hrom jellemz egyttes hatsa fejezhet ki az Re Reynolds-szmmal.) A viszonytott energia-szintklnbsg: valamely (laminrisan mozg) "vzrszecsknek" a talajban megtett tlagos dl thossznak s az ezen t kt vgpontjn rtelmezhet vzoszlopmagassg klnbsggel kifejezett - dh energia-szintklnbsgnek hnyadosaknt adhat meg. A k rtkt - mg "homogn" kzeg esetn is - szmos krlmny s adottsg befolysolhatja, m mindezeken tl mg trben s idben sem szksgszeren lland, mert vltozhat a kolmatci, a szuffzi, az esetleges szerves anyag tartalom vltozsa, tovbb oldds, porls (morzslds) stb. hatsra is.

8

tszivrg vz mennyisge a k tnyez(k) abszolt rtktl fgg, amelynek rtkre a gtba ptett szivrg s vzelvezet rendszert mretezni kell. ltalnossgban elmondhat, hogy az teresztkpessgi egytthat a legszlesebb hatrok kztt vltoz talajmechanikai jellemz, rtke tbb mint tz nagysgrendet lel fel. Az teresztkpessgi egytthat vltozst a szemcsemret alapjn a 2. tblzat mutatja. A talaj sszes jellemzje (azonostsi-, llapot- s talajfizikai jellemzk) kzl az teresztkpessgi egytthat rtkt lehet a legkevsb pontosan meghatrozni. rtke tbb mint tz nagysgrendnyi vltozst mutathat klnbz talajoknl, de egy adott talaj esetn is akr tbb mint egy nagysgrendnyi vltozsokat lehet tapasztalni a talaj mindenkori llapotnak fggvnyben (hzagtnyez, vztartalom, srsg stb.). Sokszor elhanyagoljuk a helyenknt elfordul egy nagysgrendet is meghalad anizotrpit, nem is beszlve a kt nagysgrendet is meghalad mikro-rtegzettsgrl. Az teresztkpessgi egytthat rtkt befolysol jelentsebb tnyezk (nem fontossgi sorrendben) a kvetkezk: szemcsetmr, szemcsk alakja, szemcsk irnyultsga, hzagok mennyisge, eloszlsa, msodlagos hzagok, teltettsgi viszonyok, szivrg folyadk tulajdonsgai, a hidraulikai krlmnyek (m. hidraulikus ess, kszbgradiens, Reynolds-szm, szvs), tranziens jelensgek (szemcsk vndorlsa, ki- s bemosdsa) stb. Heterogn (rtegzett) rendszerben a felsoroltakon kvl a k tnyez rtke fgg: az egyes rtegektl kln-kln, ezek esetleges anomliitl, az ramls irnytl, illetve az ramls irnynak a rtegekhez viszonytott helyzettl. A kttt talajok teresztkpessgnek meghatrozsa a legnehezebb. Egyetlen gombost fej mret hiba, kontinuits beli hiba, msodlagos szerkezet tbb nagysgrenddel megvltoztatja az teresztkpessgi egytthat rtkt. vatosan, nagy krltekintssel szabad csak a kttt talajok vztereszt kpessgt vizsglni. Ha a talajt be akarjuk mutatni, a viselkedst le akarjuk rni, kzeltseket, becslseket, anyagmodelleket s felttelezett talajszerkezetet kell hasznlunk. Hasonlan jrunk el, hogy a talajban a vzramlst lerhassuk, azonban ezzel egy olyan sokdimenzis, egymstl tbbszrsen fgg viselkedsi mtrixot kellene alkalmazni, ami jelenleg megoldhatatlan, a gyakorlati letben hasznlhatatlan. Ezrt kzeltsekre, elhanyagolsokra s egyszerstsekre kell hagyatkozni. A szivrgs lersa gy megoldhat lesz azzal a kis hibval, hogy nem felttlen lesz valsgh az teresztkpessgi egytthat rtke. 2.4.1. teresztkpessgi egytthat rtke

9

Az teresztkpessgi egytthat rtke a talaj sszes jellemzje (azonostsi-, llapot- s talajfizikai- jellemzk) kzl a legszlesebb hatrok kztt vltozik, a legpontatlanabbul meghatrozhat. rtke tbb mint tz nagysgrendnyi vltozst mutathat klnbz talajoknl, de egy adott talaj esetn is nagysgrendnyi vltozsokat lehet tapasztalni a talaj mindenkori llapotnak fggvnyben (hzagtnyez, vztartalom, srsg stb.). A tervez a k tnyez szmrtkt a gyakorlatban sok esetben tblzatokbl veszi fel, ez az rtk azonban a valsgban - klnsen kttt talajoknl - akr tbb nagysgrenddel is eltrhet a meglmodott rtktl. Ebbl gyakran addnak hibs szmtsok, ami miatt a tervezs irreliss vlhat. Homogn (termett) talajban az teresztkpessg "f" nagysgrendjt kt mennyisg szabja meg: a szemcsetmr s a repedezettsg (msodlagos prusok). Az teresztkpessgi egytthat szmrtkeit s a javasolt mrsi mdszert az 3. tblzat mutatja Kzdi (1962), Casagrande (1938) alapjn.

3. tblzat Az teresztkpessgi egytthat szmrtkei (cm/s) s meghatrozsi mdja

Tmrtett rtegben determinl hats a tmrtett rteg anyaga s az aktulis tmrtett llapotnak megfelel homogn hzagtartalom. Hiba vzzrak valamely (mestersges) agyagrteg egyedi elemei, ha azok rgket alkotnak, s kzttk akadlytalanul mozoghat a vz. Msodlagos hatsa lehet az sszes eddig emltett tnyeznek fknt a klimatikus hatsoknak kitett znkban, ahol a msodlagos prusok j talajszerkezetet hoznak ltre (Nagy 1994, 2004, 2006, 2007). Ezrt nagy jelentsggel br a vzvezet jratok, a szivrg svok vagy repedsek feldertse a vizet tart fldmvek tltsben. Az EUROCODE 7: Geotechnikai tervezs (MSZ EN 1997-2) 2. rsz Talajfeltrs s talajvizsglatok szabvny S mellklet S3. pontja kiemeli a teltettsg szerept: a teltettsg

10

egyes talajfajtk esetben akr hrom nagysgrenddel is befolysolhatja az teresztkpessgi egytthatt. A talajok teresztkpessgi egytthatja teht elg sok, klnbz jelleg tnyeztl fgghet. Ezrt nem vrhat, hogy nhny egyszer mennyisgre alaptva ltalnos rvny sszefggsekkel (kpletekkel, vagy akr grafikonokkal) megadhat legyen "k" szmrtke. Ezen megfontolsok alapjn a klnbz vilg-tblzatok rtkeinek hasznlata nem javasolhat (ld. pl. Nisida grafikon). Senki sem garantlhatja, hogy az Ip=30 % azonostsi jellemzvel rendelkez talaj teresztkpessgi egytthatja Kanadban is s Japnban is ugyanakkora legyen, mr csak azrt is, mert az svnyos sszettel is klnbzik. A klnbz vizsglatok alapjn fellltott elmletek megoldst adnak arra, hogy milyen mdon kell pldul a szemeloszlsi grbe alapjn szmtssal meghatrozni az teresztkpessgi egytthatt, vagy hogyan kell a Khafagi szonda vagy Menard szonda eredmnyeit rtkelni, de mg mindig ktelkedhetnk abban, hogy a meghatrozott rtkek megfelelek-e, a mrsek lekpezik-e a termszetet, a termszetben lejtszd szivrgst jellemz k rtket? Ennek megismershez helyszni teresztkpessgi egytthat mrsek, talajmechanikai feltrsok s azonost vizsglatok kszltek. 2.4.2. Korbbi sszehasonlt vizsglatok megllaptsai Az teresztkpessgi egytthat meghatrozsnak mdszerre Magyar Szabvny vagy Mszaki Irnyelv nincs. rtke helyszni vagy laboratriumi mrssel, illetve kzvetett ton szmtssal hatrozhat meg. Az teresztkpessgi egytthat meghatrozsnl Kzdi (1976) elnyben rszesti a laboratriumi vizsglatokat, a "k" tnyez laboratriumi meghatrozsa a kvetkez mdszerekkel lehetsges: lland vznyoms mellett, vltoz vznyoms mellett, kapillris teresztkpessggel, konszolidcis ksrlettel. Ktbl trtn szivattyzst ajnlja Rzsa (1977) az teresztkpessgi egytthat meghatrozsra, a laboratriumi vizsglattal szemben:

"Az teresztkpessgi egytthat szintn azok kz a fizikai jellemzk kz tartozik, amelyek laboratriumi ton nem hatrozhatk meg kell pontossggal. A k tnyez 10-50-szeres pontossga is sok esetben megfelel lenne, de a laboratriumi vizsglatokkal mg ez sem rhet el."

Az alapozs kziknyve a helyszni prbaszivattyzst rszesti elnyben, nem utalva arra, hogy mit kell tenni talajvzszint feletti rtegekben. Az elzekkel ellenttben Kovcs (1972) knyvben a szemeloszlsi grbe alkalmazst javasolja:

"A laboratriumi s helyszni vizsglatoknak rvid ismertetse s kritikai rtkelse alapjn mg egyszer hangslyozzuk, hogy az teresztkpessgi egytthat, meghatrozsra ltalban a kpletekbl val szmts javasolhat, nemcsak azrt, mert ez a legegyszerbb eljrs, hanem mert

11

megbzhatsga is elri, st a legtbb esetben meghaladja az egyb mdszerekt. Csak akkor indokolt laboratriumi vagy terepmrs elvgzse, ha a rtegnek valamilyen klnleges teleplsi adottsgt kvnjuk jellemezni. Erre csak a zavartalan magmintk laboratriumi vizsglata, a tkletestett beszivrogtatsi vizsglatok vagy a tbb megfigyelkt alkalmazsval vgrehajtott prbaszivattyzs ajnlhat.

A talajok elg nagy tbora kimarad gy az teresztkpessgi egytthat vizsglatbl, pldul azok, amelyeknek nem meghatrozhat a szemeloszlsuk. A fentiek alapjn azt a megllaptst lehet tenni, hogy az teresztkpessgi egytthat rtknek meghatrozsban nincs szakmai sszhang. Az EUROCODE 7 szabvny mellkletnek S3. pontja szerint a vizsglati eredmnyek rtkelsnl a kvetkez szempontok szerint kell eljrni:

Ngy, szles krben hasznlatos mdszer van az teresztkpessgi egytthat (hidraulikus vezetkpessg) meghatrozsra: terepi vizsglatok, mint a prbaszivattyzs s a frlyukban vgzett teresztkpessgi vizsglatok, a szemeloszlson alapul empirikus korrelcik, szmts domteres vizsglatbl, prbatestek laboratriumi teresztkpessgi vizsglata.

Ennl szlesebb tmutatsokat tartalmaz az MSz 15295 szabvny, azonban az EUROCODE tartalmaz egy konkrt megjegyzst is, mely szerint homogn homokban az teresztkpessgi egytthat szszer pontossggal becslhet a szemeloszlssal val korrelcik alapjn. Nem tartalmaz azonban utalst arra, hogy melyik mdszerre gondoltak. Az utbbi 15-20 vben a talajmechanika fejldsben, a mrsi mdszerek fejldsnek tendencija a helyszni vizsglatok terjedse. gy elkerljk a tbbszri mintakrosodst, aminek egyenes kvetkezmnye, hogy az eredmnyek jobban tkrzik a helyi viszonyokat. Nemzetkzileg elfogadott, hogy a helyszni vizsglatok pontosabb, a helysznnek megfelel rtket adnak. Felmerl a krds, hogy igaz-e ez a megllapts az teresztkpessgi egytthat meghatrozsnl is? Helyszni sszehasonlt vizsglatok A laboratriumi vizsglat alapjn fellltott elmletek, megoldst adnak arra, hogy milyen mdon kell a szemeloszlsi grbe alapjn szmtssal meghatrozni az teresztkpessgi egytthatt, de mg mindig ktelkedhetnk abban, hogy a meghatrozott rtkek megfelelek-e, ugyanazok mrhetek-e a termszetben? A szmtssal kapott eredmnyek helyessgnek ellenrzse trtnhet klnbz helyszni s laboratriumi mrsekkel. Mokwa s tsai. (2007) hat helysznen hrom mdszerre vonatkozlag hasonltott ssze hat szmtsi mdszert (Hazen 1911, Terzaghi 1925, Moulton 1980, Shahabi s tsai 1984, Chapuis 2004 kt kplete). A vizsglatok eredmnyei szerint a szmtssal meghatrozott teresztkpessgi egytthatk tlagosan msfl-kt

nagysgrenden bell voltak, a ksrleti mrsek mindig a szmtsi mdszerek tartomnyba estek,

12

a legmagasabb teresztkpessgi egytthatt minden talajnl Shahabi s tsai (1984) kplet adta,

a legalacsonyabb teresztkpessgi egytthatt minden talajnl Terzaghi (1925) alapjn lehetett szmolni.

Ugyancsak a szmtssal s a helysznen meghatrozott teresztkpessgi egytthat kztti kapcsolatot vizsglta Farag (2006) hrom klnbz terleten. Vizsglata szerint a Sheperd (1989) kplettel meghatrozott k tnyez mindig alacsonyabb, a Hazen (1895) s Alyamani, Sen (1993) ltal javasolt kplet hasznlatval magasabb teresztkpessgi egytthatt adott meg homok talajra. A szivattyzsi ksrlettel meghatrozott tereszt kpessg kt terleten is a legmagasabb rtket adta, azaz magasabbat, mint a szmtsi eljrs. tmeneti s finom szemcss talajok tmeneti s finom szemcss (homoktl a finom homokon keresztl a homokos iszapig, a kttt talajok "k" tnyezjnek meghatrozsa kln problmakr, a pontos rtk mrse elssorban krnyezetvdelmi problmknl -mszaki vdelem vizsglatnl - s vzzr gtaknl fontos) svnyos talajok teresztkpessgi egytthatjnak vizsg latra tbb lehetsg is addik, ezeknl a kvetkez peremfeltteleket kell figyelembe venni: A mdszerek rvnyessgi tartomnya a vizsglt talaj-flesgekre elvileg megfelelnek. Vizsglatoknl homogn izotrp rtegek voltak. A rtegek keletkezsekor a durvbb s

finomabb szemcsk gyakran periodikusan lepedhetnek le (Galli 1968), a ltszlag homogn rteg is vzzrbb s vzvezetbb lencsk szvevnybl llhat.

A rteghatron nem alakulhatnak ki szivrgsi anomlik. Figyelmen kvl hagyhat a felszn kzeli, helyenknt 0,6-0,8 m vastag talajrtegnek az

atmoszfrikus hatsok s az emberi beavatkozs miatt megnvekedett vzvezet kpessge. Az teresztkpessgi egytthatt a vizsglatok nagy rsznl, viszonylag kismret

talajmintn hatrozzk meg. A kapott rtk a vizsglt mintval reprezentlt rteg teljes terjedelmre ltalnosthat.

Alkalmazott mdszerek A finomszemcss s tmeneti talajok teresztkpessgi egytthatjnak sszehasonlt mrse a helysznen a kvetkez mdszerekkel trtnt: Menard-szonda alkalmazsval fggleges frlyukban vzszintes irny teresztkpessget

lehet meghatrozni. A talajba trtn sugr irny vzbehatolst egyrszt pakkerek, msrszt a mrrsz alatti s feletti vzbesajtols teszi lehetv.

Khafagi-szondval a talajba lejuttatott szivrogtat fejen keresztl trtn vznyeletsi mdszer a Khafagi-fle teresztkpessgi egytthat meghatrozs. Az alkalmazott szivrogtat fej s kalibrlt tartly mretnek meghatrozsa a talajadottsgok figyelembe vtelvel trtnik.

Szivattyzs vagy vznyelets a talajvzlls fggvnyben egy illetve tbb furat kialaktsval is trtnhet. A furatok elrendezst s mrett a talaj adottsgok figyelembe vtelvel kell meghatrozni. Jelents hibaforrs lehet, ha a blscs nem illeszkedik a furat talphoz, ilyenkor nem csak a talpon szivrog be a talajba a vz, hanem a hossz kpenyen is.

13

A helyszni mrsek sszehasonltsra, ellenrzsre az teresztkpessgi egytthat rtkt kzvetett mdszerekkel (valamilyen ms mrt adatbl, rendszerint szemeloszlsi grbe adataibl) is meg lett hatrozva. A laboratriumi mrseknl az teresztkpessgi egytthat fggvnyben alkalmazhat lland s vltoz vznyoms kszlket. A kzvetett mdszereknl az alkalmazhat emprikus sszefggseket a klnbz kutatk eltr mdon hatroztk meg, a kpleteket rszben klnbz llapotjelzkkel is kombinltk. A mdszerek kzs jellemzje, hogy szerepel bennk a szemeloszlsi grbe meghatrozsa, rendszerint a tz tmegszzalkhoz tartoz szemcsetmr (d10) s az rtke tbbnyire a msodik hatvnyon. Az teresztkpessgi egytthat sszehasonltsaknt a Hazen (1895) kplettel szmolt eredmnyekkel foglalkozunk. A mrsi mdszerek sszehasonltsa a mrt eredmnyek alapjn A klnbz helyszni s laboratriumi mrsi mdszerekkel meghatrozott teresztkpessgi egytthatk arnyosulsval kapcsolatban a rvid sszehasonlt megllaptsok a kvetkezk: A mrsi eredmnyek nagy rsze azonostotta a rteghatr kt oldaln a talajvltst. Az eredmnyek a vrtnl jval nagyobb mrtkben szrnak, gy tnik, hogy az eltrsek a

mrs mdszerbl kvetkez szablyos jelleg hibk. Felttelezhet, hogy mindegyik mdszernek van egy nagysgrend relatv hibja, a felszn

kzeli mintbl trtn vizsglatokat nem szmtva. Klnsen nagy a vznyelets hibja, az 1,7 mteres mlysgben hrom nagysgrend volt, 2,6

mteren csak kett. Valsznleg knny rosszul mrni ezzel a mdszerrel. A nagy szrs miatt ezzel a vizsglatok kevsbmegbzhatak.

A vltoz vznyomssal vgzett vizsglat rvnyessgi hatra az als rtegre mr nem terjedt ki, a vz tfutott rajta, gy az als rteget lland vznyoms kszlkkel kellett vizsglni.

Brmilyen talaj volt, a Menard-szonds mrsek rendszerint k = 10-4 - 10-5 m/s rtkek kztt vltoztak. A Menard-szonda nem volt rzkeny a talaj vltozsra, e miatt a tovbbiakban ez a vizsglat kizrsra kerlt.

Az 54+260 szelvnyben vgzett vizsglatok azt mutatjk, hogy tendencijban megegyezik a laboratriumi vizsglat, a Khafagi-szonda s a szemeloszlsi grbe ltal szmolt k tnyez eredmnye. Mindhrom vizsglat rezte az teresztkpessgi egytthat nvekedst 3,4 mter mlyen.

A szemeloszlsi grbbl szmolt teresztkpessgi egytthat a rosszabb vzvezet talajnl alul, a jobb vzvezet talajnl fell becslte a helyszni s laboratriumi vizsglat eredmnyt.

A vizsglatok azt mutattk, hogy rutinszer helyszni mrsekhez a sajtolssal (vagy verszondval) lejuttatott Khafagi-szondt clszer hasznlni. Elnyei a kvetkezkben fogalmazhatk meg: mind talajvz alatt, mind talajvz felett hasznlhat, brmilyen szondval lejuttathat, egyszer szerkezet, relatve alacsony a mrsi kltsg, nem bonyolult mrsi s kirtkelsi mdszer, viszonylag gyors mrs, talajhoz igazthat mrhossz, a mrsi eredmnyben a vzszintes s a fggleges teresztkpessgi egytthat egyttesen szerepel.

14

54+260 szelvny

0

1

2

3

4

5

1.00E-081.00E-071.00E-061.00E-051.00E-041.00E-031.00E-021.00E-01

teresztkpessgi egytthat k (m/s)

ml

ysg

(m)

nyelets

Menard-szonda

Khafag-szondai

lland vznyoms

vltoz vznyoms

Hazen

i-os

hl-e

s ho

mok

Hom

oklis

ztes

isza

p

Talajvz a frsban nem jelentkezett

10. bra Az teresztkpessgi egytthat az 54+260 szelvnyben

sszefoglalan megllapthat, hogy az teresztkpessg s a hozztartoz fogalmak a talajmechanikban s a vzptsben jl ismertek, azonban az teresztkpessgi egytthat meghatrozsra nincs ltalnosan elfogadott mdszer. A k tnyez mrsnek pontostsa azrt szksges, mert a szmtsok, feldolgozsok, geometriai mretek stb. relatv hibja nagysgrenddel kisebb, mint amit az teresztkpessgi egytthatra meghatrozhatunk. A bizonytalan mretezsbl ugyanis egyszer indokolatlan tlmretezs, msszor feleslegesen nagy veszly vllalsa kvetkezik. Ennek elkerlsre nagy jelentsge van a valdi k tnyez ismeretnek. Az teresztkpessgi egytthat in-situ meghatrozsra haznkban tbb mdszer is hasznlatos. A klnbz mdszerek eredmnyeinek gyakorlati szempontbl trtn sszehasonltsa alapjn juthatunk el a javasolhat mrsi mdszerhez. A mrsi eredmnyek s irodalmi feldolgozs alapjn az egyes mrsek s szmtsi mdszerek rvnyessgi tartomnyt a 4. tblzat mutatja. Ugyanitt lthat az egyes mszaki beavatkozsokhoz a talajok vztereszt kpessg szerinti csoportostst. A mrsi eredmnyek rtkelsnl szem eltt kell tartani, hogy nincs tkletes mrs, minden mrsi mdszernek van hibja, mindegyiknl valamilyen mdon krosodik a mrt rtk. A helyszni mrseknl a talaj szerkezett a frs (vagy a szonda lesajtolsa) teheti tnkre. A frsnl folys homokban vagy homoklisztben a vzrtltst tiszta vzzel mindenkor alkalmazni kell, a frt pedig olyan lassan kell kihzni, hogy a kihzskor fellp dugatty-hats miatt a talaj ne trjn be a frlyukba. Zavartalan mintn trtn laboratriumi mrsnl a vizsglat sorn veszlyes hibaforrs, a csorbult mintavev hengerrel val mintavtel, ekkor a palst mentn tfoly vizet mrjk.

15

A mrsi eredmnyek rtkelsnl figyelemmel kell lenni arra, hogy a mrs hibja milyen irnyba befolysolja a vgeredmnyt. A kicsorbult mintavev miatt nagyobb teresztkpessget, a szonda ltal tmrtett talaj miatt kisebbet fogunk mrni. A mrs hibja ne befolysolja a vgeredmnyt a biztonsg krra! Ugyanis egy a valsgosnl kisebbnek mrt teresztkpessgi egytthat gt alatti szivrgsnl a fedrteg esetn rontja a biztonsgot, vzvezet rtegnl pedig a biztonsg javra szolgl. Nem mondhatjuk azt, hogy ennyi vagy annyi a talaj teresztkpessgi egytthatja, legfeljebb azt mondhatunk, hogy ezzel vagy azzal a mrssel ilyen vagy olyan eredmnyt kaptunk. De mg akkor is figyelembe kell venni a talajminta roncsoldst, a mdszer hibit, stb.

1.00E-081.00E-08

1.0E-08 1.0E-07 1.0E-06 1.0E-05 1.0E-04 1.0E-03 1.0E-02 1.0E-01 1.0E+00 1.0E+01 1.0E+02

Triaxilis cella

Menard szonda

Zamarin kplet

Khafagi szonda

lland vznyoms kszlk

Beyer tblzat

Alapozsi kziknyv

Vltoz vznyoms kszlk

cm/s

domteres ksrletbl

Vzzrsgi hatr(Kzdi 1976)

Szemeloszlsi grbbl

J vzzr Rossz vzzr Rossz vzvezet J vzvezet Kvl vzvezet

Nem vztelenthet Rosszul vztelenthet Jl vztelenthet

Gtak vzzr magja Gtak tmszttestje

Vzzrsgi hatr(MSZ 15221)

4. tblzat A talajok vzvezet tulajdonsgai s az teresztkpessgi egytthat meghatrozsnak tartomnyai

Az teresztkpessgi egytthat sok klnbz jelleg tnyeztl fgg, meghatrozsnl nagyobb bizonytalansgra kell szmtani. Ezrt nem vrhat, hogy nhny egyszer mennyisgre alapjn ltalnos rvny sszefggssel (kpletekkel, vagy akr grafikonokkal) megadhat legyen "k" szmrtke. A vizsglati eredmnyek arra hvjk fel a figyelmet, hogy akinek egy mrsi eredmnye van, az btran mretez. Akinek kt mrsi eredmnye van, az ktelkedik, s akinek sok mrsi eredmnye van, az utna nz a mrsi erednmnyeknek. A mrsekbl levonhat rossz kvetkeztets a szlssges rtk vlasztsa a mretezs kiindul adatul. Meg kell vizsglni hogy milyen mdszerrel kszlt a mrs, milyen az eredmny eloszlsa,

16

milyen feladatnl s milyen geometriai feltteleket kell figyelembe venni. Megllapthat: Nincs univerzlisan alkalmazhat mdszer, minden az teresztkpessgi egytthat

meghatrozsra hasznlt mdszernek megvan az rvnyessgi tartomnya. Ez az elv rvnyeslt a vizsglatok alapjn kiadott MSZ 15295-ben.

Egy furatban, ha nincs lnyeges eltrs a rtegek teresztkpessgi egytthatja kztt, akkor nem clszer eltr mrsi mdszert alkalmazni, egy rtegen bell pedig nem szabad a klnbz mlysgekben eltr mrsi mdszert alkalmazni, mert a mdszer-vlts nagyobb eltrst jelenthet a mrt rtkben, mint amekkora a talajban van.

Minden az teresztkpessgi egytthat meghatrozsra hasznlt mdszernek megvan az rvnyessgi tartomnya. A klnbz vizsglatok rvnyessgi tartomnyt a 4. tblzat mutatja be, azrt, hogy az teresztkpessgi vizsglatok clirnyosan tervezhetk legyenek clszer ezen bra hasznlata.

A vizsglati eredmnyek ms talajjellemzknl jobban szrtak. A mrsi eredmnyek jtka rendszerint megkzelti, vagy esetenknt meghaladja az egy nagysgrendnyi rtket. Az teresztkpessgi egytthat meghatrozsnl a fentiek alapjn trekedni kell arra, hogy rtket 20-30 %-os relatv pontossggal lehessen meghatrozni.

Tekintettel arra, hogy a vizsglatok szerint sem tudjuk azt, hogy mennyi a talaj teresztkpessgi egytthatja - csak azt, hogy mennyit mrtnk (de ez gy van a tbbi talaj jellemzre s ms mrsekre is), ezrt csak annyit lehet mondani, hogy mely rtktartomnyokban srsdtek a mrsi eredmnyek, illetve a mrsi eredmnyek egymshoz viszonytott rtkei hogyan viszonyulnak egymshoz. Ez alapjn a kvetkez megllaptsok tehetk: A j mrsek eredmnyei jelezik a rteghatrt az teresztkpessgi egytthat rtkben. A mrsi eredmnyek alapjn gy tnik, hogy egyes eltrsek szablyos jellegek (a mrs

mdszerbl kvetkezen szablyosak), ms eltrsek a mrsi mdszerbl add pontatlansgbl szrmaznak.

A vizsglatok azt mutatjk, hogy a laboratriumi vizsglat, a Khafagi-szonda s a szemeloszlsi grbe ltal becslt teresztkpessgi eredmnyek tendencijukban megegyeznek.

A Khafagi-szondval meghatrozott szivrgsi tnyezk rendszerint alacsonyabbak, mint a Menard-szondval mrt rtkek.

A nyeletses vizsglat eredmnyei rendszerint a Menard-szonds mrshez hasonl eredmnyt adnak.

A legalacsonyabb k tnyezt a magmintbl laboratriumban vgzett vltoz vznyoms ksrlettel vgrehajtott vizsglatok adtk, az eredmnyek legalbb egy nagysgrenddel kisebbek, mint az sszes tbbi mdszer eredmnye.

A nyeletsi vizsglatok s a Menard-szonds mrsek eredmnyeiben nem elssorban a talajflesgek tkrzdnek dnt mdon.

A szemeloszlsi grbbl szmolt teresztkpessgi egytthat csak a nagyobb szemcsj talajoknl adott magasabb rtket, mint a helyszni vizsglat.

17

2.4.3. Kzvetett mdszer a finomszemcss s tmeneti talajok tereszt-kpessgnek meghatrozsra

Az teresztkpessgi egytthat meghatrozsra tmeneti s finomszemcss talajoknl az egyik leggyakrabban hasznlt mdszer a szemeloszlsi grbe alapjn trtn szmts. Ez egy kzvetett mdszer, ms mrsi adatok alapjn kvetkeztetnk az teresztkpessgi egytthatra felttelezve valamilyen ltalnostott s tlagostott tulajdonsgot. A szemeloszlsi grbbl trtn szmts egyenlett klnbz kutatk eltr mdon hatroztk meg. A mdszerek kzs jellemzje, hogy szerepel bennk a szemeloszlsi grbe egsznek, vagy valamely kitntetett pontjnak a meghatrozsa. Nhny kutat az ltala javasolt kpletet klnbz llapotjelzkkel is s a szemcsealakkal is kiegsztette, kombinlta. A szemcsemret hatsnak rvnyre juttatst klnbz irodalmi kzlsek alapjn a legvltozatosabb formban vizsglhatjuk. Egy ponton azonban a legtbb javasolt kplet megegyezik, az teresztkpessgi egytthat a jellemz szemtmr ngyzetvel egyenesen arnyos. Mr lnyegesen eltrbbek a vlemnyek abban a krdsben, melyik legyen a vegyes eloszls halmaz jellemz tmrje.

A szmts elve A teresztkpessgi egytthat szmts matematikai formban trtn megadsnak ltalnos alakja a kvetkez: k = c . f (d2) f (n, e, Sr ...) ahol c kutat fgg lland, k a talaj teresztkpessgi egytthatja m/s vagy cm/s dimenziban,

d szemcsehalmaz valamely kitntetett szemtmrje, f (n,e,Sr ...) a talaj egy, vagy tbb jellemzjtl val fggst fejezi ki. vatosan kell hasznlni az ilyen a kpleteket, mert az idk folyamn rendszerint lekopott a kplet melll az rvnyessgi hatrokra vonatkoz informci, valamint az, hogy milyen mrtkegysgben kell a szemcsetmrt behelyettesteni, s milyen mrtkegysgben kapjuk az teresztkpessgi egytthatt2. Az teresztkpessgi egytthat szmtsa rendszerint a hatkony vagy mrtkad szemcsetmr alapjn trtnik. Azonban ezen kt elmleti szemcsetmr helyett a kpletek kzeltsknt a szemeloszlsi vizsglat 10 vagy 50 tmegszzalkhoz tartoz szemcsetmrt hasznljk. A mrtkad szemcsetmr rendszerint 40 s 60 tmegszzalkhoz tartoz szemcsetmrk kztt vltozik, a hatkony szemcsetmr leggyakrabban d16 - d17 -el kzelthet. Ennek ellenre a d10-el kzelts terjedt el ltalnosan, eltekintve nhny kutattl mint pl. Sherard (1984), a 15 %-hoz tartoz szemcsetmrvel trtn kzeltst javasolja. Mrtkad szemcsetmr alkalmazsa

2 Nem szabad elfelejteni, hogy amikor a XIX. szzadban az els kpletek kszltek, mg nem volt ktelez az SI hasznlata, mivel nem is volt SI mrtkrendszer, gy az teresztkpessgi egytthat dimenzijt cm/s-ban adtk meg.

18

Az teresztkpessgi egytthatnak a mrtkad szemcsetmrvel trtn szmtsra haznkban a leggyakrabban alkalmazott kplet Jky Jzsef (1944) nevhez fzdik, aki valamennyi talajfajtra ajnlotta (Kzdi 1962):

k = 100 dm2 , ahol k az teresztkpessgi egytthat cm/s-ben, s dm a mrtkad szemcsetmr cm-ben. Ugyancsak a mrtkad szemcsetmr alkalmazst javasolja Krber (Kovcs 1972 alapjn) k = 41 d502 kplet alapjn, ahol a mrtkad tmr 0,54-2,1 mm kztt vltozott, Hagen (1869) szerint k = 36 d502, ahol d50=0,28 mm szemcsetmrnl CU < 1,5 egyenltlensgi mutat volt. Seelheim (1880) vizsglatnl k = 37 d502, ahol a szemcsetmrk tartomnya 0,16-0,68 mm kztti volt, ugyancsak CU = 1,0-1,5 egyenltlensgi mutat mellett. A mrtkad szemtmr (dm) hasznlatnak helyessgt jelzi Palagyin (1964) vizsglata, aki a javasolt kpletben ugyancsak a d50 tmrt alkalmazza, s ezt egszti ki egy, a szemcsk eloszlstl fgg javt tnyezvel. Mint lthat ezek a vizsglatok alacsony egyenltlensgi mutatval rendelkez anyagokra kszltek. Rosszul gradult talajoknl nincs jelents mretbeli klnbsg a legnagyobb s legkisebb szemcsk kztt. Klnsen igaz ez a talajmechanika skorban vgzett vizsglatokra, amikor pldul egyszemcss srt teresztkpessgt vizsgltk. Ekkor akr d10-et vagy akr d90-et is rhattak volna a kpletbe dm helyett, ugyanis a kzel egyszemcss talajoknl nem volt lnyeges klnbsg a szemcsemretben. Egyszemcss vagy kzel egyszemcss talajoknl teht nem szerencss valamilyen kitntetett szemcsemret (pldul dm) alkalmazsa, mert flrevezet lehet. Hatkony szemcsetmr alkalmazsa A hatkony szemcsetmr hasznlatt indokolja az a tny, hogy mr 8-10 szzalk finom szemcse is jelentsen befolysolja az teresztkpessgi egytthat rtkt (Lovas 1954). A hatkony szemcsetmr fontos rtk a szivrgsi tnyez rtknek meghatrozsnl (Budhu 2000). A nemzetkzi viszonylatban legismertebb, legegyszerbben hasznlhat kplet szerint az teresztkpessgi egytthat rtke 1,5 < CU < 2,5 esetn (Hazen 1895) a

k = 116 d102 egyenlsggel szmolhat a 0,1 mm < d10 < 3 mm tartomnyban, de ez a szmts nem alkalmas frakci hinyos grbk esetn. Hazen (1911) mdostsban a 116 rtk helyre egy C konstans3 kerlt (Hazen 1930). Ugyancsak a hatkony szemcsetmr alkalmazst javasolja Kardi (1963) k = 90-140 d102 kis egyenltlensgi mutat (CU = 2) mellett, Terzaghi (1943) k = 200 e2 d102, Chardabellas (1964) klnbz szemnagysg iszapos finom homokra k = 140-230 e3 dh2. Ezen utbbi kt kpletben mr a hzagtnyez is szerepelt utalva arra, hogy az teresztkpessgi egytthat meghatrozsnl nem kzmbs a talaj tmrsge. Carrier (2003) szerint, ha a Hazen-kplet rvnyessgnek szk hatrait kiterjesztjk, a CH konstans rtke tbb nagysgrendnyi vltozst is mutathat. 3 A C konstans a XX. szzad vgn tbb szakcikkben mr CH szerepelt, emlket lltva a kplet megalkotjnak.

19

A Hazen-kplet sok kutatt megihletett, a CH = 116 konstans helyett ms rtkek felvtelt javasoltk elssorban a vizsglt homokok szemcszettsgnek formja s a fajlagos fellet eltrsge miatt (5. tblzat). A laboratriumi vizsglatok azt mutattk, hogy CH rtke egy nagysgrendet vltozhat laza s tmr llapot szemcss talajok esetn (Cedegren 1989).

szerz CH szerz CH Cedergren (1967) 90-120 Leonards (1962) 100-150 Coduto (1999) 80-120 Lambe, Whitman (1969) 1-42 Das (1997) 100-150 Taylor (1948) 41-146 Holtz, Kovacs (1981) 40-120 Terzaghi, Peck (1964) 100-150

5. tblzat A Hazen-kplet konstansa klnbz szerzknl

Lambe, Whitman (1969) javasolta a Hazen-kplet kiterjesztst a szemcss talajok szles spektrumra (6. tblzat).

Talaj d10 (mm) k (cm/s) CH= k/d102

Durva kavics 0,82 0,11 0,16 Homokos kavics 0,20 0,016 0,40 Apr kavics 0,30 0,0071 0,08 Iszapos kavics 0,06 0,00046 0,13 Durva homok 0,11 0,00011 0,01 Kzepes homok 0,02 0,000029 0,07 Finom homok 0,03 0,0000096 0,01 Iszap 0,006 0,000015 0,42

6. tblzat Hazen-kplet konstansa klnbz szemcss talajoknl

Nem egyszemcss talajra Terzaghi (1925) a kvetkez sszefggs alapjn trtn szmtst javasolta:

k = 0

C T

0 0.332

n)-(10,13)-(n d102 ,

ahol C/0 empirikus egytthat, melynek rtke szgletes szemcsj homokoknl 480 s legmblydtt homokoknl 800, 0 a dinamikus viszkozits 10 C-on, T a dinamikus viszkozits T C-on, n a hzagtrfogat. Mansur s Kaufman (1955) a kzp s als Mississippi melletti homok talajoknl helyszni s laboratriumi vizsglatokat hasonltottak ssze, ahol az egyenltlensgi mutat CU = 2-3 kztt vltozott. Kilenc klnbz helysznen szivattyzssal meghatrozott teresztkpessgi egytthatra vgzett mrst az U.S. Departments of the Army (2000). Az bra azt sugallja, hogy ketts logaritmikus lptkben brzolva a 10 tmegszzalkhoz tartoz szemcsetmr s az teresztkpessgi egytthat kapcsolata nem lineris. Turnbull, Mansur (1954) szerint a d10

20

s az teresztkpessgi egytthat kztt csak durva korrelci van az als Mississippi homokoknl, melyet a Hazen kpletben lv CH konstansnak csak szles hatrok kztti mdostsval lehet lerni, gy C=100-1000 alkalmazst javasoltk. Ugyancsak a Mississippi melletti homoklerakdsok teresztkpessgrl szmol be Leonards (1962) helyszni mrsek alapjn. A szmtott s mrt teresztkpessgi egytthatk kzl csaknem minden esetben a helysznen mrt rtk magasabb volt. Tmrsg hatsa az teresztkpessgi egytthatra Az utbbi vekben kzlt szmtsi kpletek legtbbje a tmrsg hatst is figyelembe veszi az teresztkpessgi egytthat meghatrozsakor. Tallunk azonban tbb, ettl eltr javaslatot is, ahol az teresztkpessgi egytthat meghatrozsra alkalmas sszefggsben sszevonsra kerl a szemcsemrn s a viszkozitson kvl a tbbi jellemz, gy a tmrsg hatsa is. Az teresztkpessgi egytthat meghatrozsakor az eltr tmrsg jellemzsre adott lehetsget elsk kztt Kozeny (1927), akinek a legismertebb kpletben a hzagtrfogatot tallhatjuk meg a kvetkez formban

k = C1 d102 n)-(1

n2

3

.

A kpletben szerepl C1 rtke a kvetkez mdon szmolhat:

C1= w g/ SF wS02 , ahol w a vz srsge, g a nehzsgi gyorsuls, n a hzagtnyez, w = a vz dinamikus viszkozitsa 20 C hmrskleten, S0 a szemcsk fajlagos fellete (mm2/mm3), SF az rdessgi tnyez, ami a szemcse rdessg fggvnyben 5-7 kztt vltozik (ld. ksbb). A Kozeny-Carman (1939) egyenlsg manapsg a leggyakrabban hasznlt mdszer az teresztkpessgi egytthat szmtsra:

k = C1 d102 e+1e3 .

Kozeny-Carman sszefggs tovbbfejlesztse Taylor (1948) ltal javasolt becsls, mely szintn a hzagtnyezvel fejezi ki a talaj tmrsgben elfordult vltozkonysgot:

k = C3 / deff2 e+1e3 ,

ahol k az teresztkpessgi egytthat (m/s), deff a hatkony szemcsetmr (m), a vz fajslya (N/m3), a vz viszkozitsa (m2/Ns), e a hzagtnyez, C3 = rdessgi tnyez.

21

Lambe (1951) hasonlan Taylor (1948) javaslathoz az teresztkpessgi egytthat s a tmrsg viszonyra a

k ~ e+1

e3 ,

arnyossgot javasolta. Karol (1960) ezzel szemben a

k ~ e2 , sszefggst tallta helyesnek. Das (1985) szerint pedig a

k ~ e+1

e2 ,

arnyossg a megfelel kzelts. Ezen kzlemnyek ltalban elvileg egyetrtenek a Kozeny-Carman formulval, csupn a mrsi eredmnyekkel altmasztva, az brzolt mrsi pontokat grafikusan kiegyenltve javasolnak kismrtkben eltr alakot. A tmrsg hatst Terzaghi (1943) alapjn a kvetkezkppen jellemezhetjk:

N = ea , ahol N a tmrsg hatst kifejez tnyez, e a hzagtnyez, a rtk pedig a kiegyenlts jellegtl fggen szerznknt vltozik, pl. Terzaghi (1943) szerint a = 2, Chardabellas (1964) szerint a = 3. Chapuis (2004) kt kplete teltett homokokra s kavicsokra vonatkozik. Az egyik kpletben Hazen, a msikban a Kozeny- Carman egyenlsgek formjt tartotta meg:

k = 2,4622 (d102 e+1e3 )0,7825

k = CH d102 3max

max1e+1e

e+1e3

Ez a kplet lehet a XXI. szzad gyngyszeme. Az teresztkpessgi egytthat szmtssal trtn kzeltsnek az a lnyege, hogy egy gyakorta elvgzett alacsonyabb kltsg vizsglatbl - ami amgy is meghatrozsra kerl - kvetkeztetnk a k tnyez rtkre. A fenti kpletben emax (a legnagyobb hzagtnyez) rtknek meghatrozsa valsznleg tbb rfordtst ignyel, mint megmrni az teresztkpessgi egytthatt magt! Vrhatan kevesen vetemednek majd erre, gy csak elmleti jelentsge marad a maximlis hzagtnyezvel trtn kzeltsnek. Az empirikus kzelts

22

Az teresztkpessgi egytthat ksrlettel meghatrozott rtkt a mintavtel s a laboratriumi vizsglat hibja is terheli. Taln a legjelentsebb hibaforrs az, amikor mintavtelkor a finom szemcsk kimosdnak a talajbl, mivel az teresztkpessgi egytthat rtkt a finom frakcik hatrozzk meg elssorban. Kln problmt jelent, ha a vizsglt talaj 10 tmegszzalknl nagyobb iszap-agyag frakcit tartalmaz. Ilyen esetben nem mindegy, hogy a szemeloszlsi vizsglatot tiszta desztilllt vzzel vgezzk, illetve koagull vagy diszpergl szert alkalmazunk, ekkor ugyanis a szmtshoz szksges, a finom frakcit jellemz d10 rtke vltozik. Az empirikus kzeltsen alapul kzvetett mdszerek segtsgvel meghatrozott teresztkpessgi egytthat knnyen, gyorsan s relatve alacsony kltsggel szmthat szemcss s tmeneti talajoknl. A szmtsi mdszerek alkalmazsakor az eredmnyek feldolgozsa alapjn a kvetkez megllaptsok tehetk: az teresztkpessgi egytthatt tl sok tnyez befolysolja, a szmtssal meghatrozott teresztkpessgi egytthatk rtkei egy s kt nagysgrend

kztti klnbsgeket mutatnak, a vizsglatok alapjn gy tnik, hogy a mdszerek kztti klnbsgek a nagyobb

teresztkpessgi egytthatj tartomnyokban cskkennek, a legjobb kzeltsnek az egyszersget is figyelembe vve d10 alkalmazsa fogadhat el, ha d10 nem, vagy pontatlanul hatrozhat meg, a kpletek nagy rsze hasznlhatatlan, a szmtsoknl gyelni kell a kplet rvnyessgi tartomnyra, klnsen a mrtkad

szemcsetmr alkalmazsnl. Az 54+260 szelvnyben a szemeloszlsi grbbl meghatrozott teresztkpessgi egytthatk alapjn megllapthat: a kzvetett mdszerekkel meghatrozott teresztkpessgi egytthat rtke hrom

nagysgrendnyi tartomnyt lel fel, az egymstl csak konstansban eltr kpletek prhuzamos lefuts grbket adnak, a d50 alkalmazsn alapul szmtsok nagyobb teresztkpessgi egytthatt mutattak, mint

a vltoz vznyomssal meghatrozott rtkek, A hatkony tmrn (d10) s alapul mdszerek alacsonyabb teresztkpessget mutatnak,

mrtkad (d50) tmrn alapulak. Chapuis kplete a homok talajokra a vltoz vznyoms ksrlettel meghatrozott

teresztkpessgi egytthatval j egyezst mutatott, homokoknl a vltoz vznyomssal vgzett laboratriumi vizsglat eredmnye a d10 s d50-en

alapul szmtsok kztti eredmnyt adott, homoklisztnl a d10 szmtsa (Hazen, Beyer, Sepherd s Terzaghi) kzeltette meg legjobban

a vltoz vznyomssal vgzett laboratriumi vizsglat eredmnyt, Shahabi mdszere mutatja a legmagasabb teresztkpessget, ugyanakkor a szemeloszls

alapjn a rtegzdsbl jelentkez mshol hrom nagysgrendnyi eltrst egy nagysgrendre reduklja.

Az alapozs kziknyve (Rzsa 1977) szerinti grafikon hasznlata d20 rtknl az egyik legalacsonyabb teresztkpessgi egytthatt adott, ugyanakkor d10 -nl a legmagasabb.

A finomszemcss talajok teresztkpessgi egytthatjnak szmtsra az utbbi vekben is tbb elmlet szletett, amelyek a legjabb matematikai mdszerek szles trhzt sorakoztatjk

23

fel, gymint fraktlokat, n-dimenzis tereket, klnbz fggvny opertorokat, tenzorokat (pldul Carrier 2003, Ebrahimi s tsai. 2005, Hansen 2004, stb.), azonban egy jottnyival sem tudjuk ezekkel a mdszerekkel pontosabban becslni az teresztkpessgi egytthat rtkt, mint a hagyomnyos tapasztalati kpletekkel. Modellek ksztsvel jelenleg mg csak kzeltseket gyrthatunk a tulajdonsgaiban bonyolult kzegre, amit talajnak neveznk. A talaj viselkedsben (klnsen kttt talajoknl) mg csak elveket s elkpzelseket tudunk megfogalmazni. Kvetkeztetsek ltalnosan elfogadott a finom szemcss talajok k tnyezjt a szemeloszlsi grbe segtsgvel kzvetett mdon meghatrozni. A bemutatott szmtsok felttelezik, hogy kszlt szemeloszlsi vizsglat a vizsglt talajrl, ami manapsg mr nem klnleges kvetelmny, egyetlen talajmechanikai laboratriumban sem okoz gondot a szemeloszlsi grbe meghatrozsa. A finom szemcss talajok teresztkpessgi egytthat rtknek becslse a szemeloszlsi grbe segtsgvel megoldott. Azonban nem szabad elfelejtkezni arrl, hogy egy kzeltsrl van sz, nem tudjuk elre megmondani azt, hogy az elvgzett szmtshoz kpest hogyan viselkedik a helysznen a talaj, mennyi az teresztkpessge termszetes llapotban. Tl sok tnyeztl fgg az teresztkpessg ahhoz, hogy csak egyetlen szemcsemret alapjn trtn kzeltssel adjuk meg az rtkt, azonban a szemeloszlsi grbe kitntetett pontja alapjn trtn meghatrozs segt a nagysgrendi kzeltsben. A mrtkad szemcsetmrvel (d50-el) trtn kzelts csak szk CU tartomnyban rvnyes, teht a felhasznlknak oda kell figyelni az egyenltlensgi mutat hatsra. A szmtsoknl gyelni kell a kplet rvnyessgi tartomnyra, klnsen a mrtkad szemcsetmr alkalmazsnl a kiszmtott teresztkpessgi egytthat tendencija a mrt rtkekkel ellenttes, rtke gyorsan vltozik. Ez a mdszert nem javaslhat szleskr alkalmazsra. A hatkony szemcsetmrvel trtn szmts alapjn megllapthat, hogy a vltoz egyenltlensgi mutat mellett csak kisebb eltrst mutatott az teresztkpessgi egytthat, vagyis a mrsi adatok s a szmts tfedse nagyobb tartomnyt lelt fel, mint a mrtkad szemcsetmr alkalmazsa esetn. A szmtsi eljrsok sszehasonltsa alapjn megllapthat, hogy a klnbz kzvetett mdszereknl is nagyok az eltrsek (akr mintegy hrom nagysgrendnyi), vatosan kell kivlasztani az alkalmazand szmtst, annak ellenre, hogy ezek a mdszerek jl kvetik a rteghatrvltsnl jelentkezteresztkpessg vltozst.

24

3. T- S VASTPTS PUHA ALTALAJON A feladat felismerse: hol tallhatk szerves-tzeges talajok,

mikortl puha egy talaj? Veszlyek meghatrozsa: magas prusvznyoms,

Hasznlhatsg: jelents sllyeds, lass konszolidci, llkonysg: altalajtrs

sztcsszs. 3.1. A szerves talaj azonostsa s lersa Nvnyi s/vagy llati eredet szerves alkotkat tartalmaz anyag, valamint az ilyen anyagok talakulsnak termkei, pl. a humusz. A talajban sztszrtan jelen lev, akr kis mennyisg szerves anyag is okozhat jellegzetes szagot s sznt. A szag s szn intenzitsa utal a szerves anyag arnyra, ezrt ajnlatos ezt kzlni.

Megnevezs Jellemzs

Rostos tzeg rostos szerkezet, knnyen felismerhet nvnyi szerkezet, csekly szilrdsg Rostos megjelens tzeg felismerhet nvnyi szerkezet; de annak mr nincs szilrdsgaAmorf tzeg nvnyi szerkezet nem lthat, ppszer konzisztencia. Mocsri ledk (gyttja)

lebomlott nvnyi s llati maradvnyok; lehetnek szervetlen sszetevi is

Humusz4 nvnyi maradvnyok, l szervezetek s vladkaik szervetlen sszetevkkel vegyesen; ez alkotja a termtalajt. 8. tblzat. Szerves talajok megnevezse a szerves rsz minsge alapjn

Az alapveten szerves anyagokbl ll talajok megnevezst a 8. tblzat foglalja ssze. A tzegek rendszerint kis srsgek s jellegzetes szagak. A tzeget a lebomlottsgnak foktl fggen azonostjk s jellemzik, amit a nedves tzeg marokba szortsval, valamint a szlas rosttartalom figyelembevtelvel hatroznak meg (lsd a 9. tblzatot).

4 A tblzat tbbi talajval ellenttben a humusz nem talaj. A humusz a felsznen lv talaj szerves alkot rsze, amitl a talaj termkeny lesz. Teht a humusz csak jelzknt szerepel, pldul humuszos agyag, vagy humuszos iszapos homok. A htkznapi beszd egyszerstve humusznak nevezi ptkezskor a terepszinten eltvoltand humuszos talajt.

25

A talaj szaga jelzi, hogy szervetlen vagy szerves jelleg-e. A friss, nedves, szerves talajoknak ltalban dohos szaguk van, amely fokozhat a nedves minta melegtsvel. A talajban lev korhad s lebomlott szerves sszetevk felismerhetk a knhidrogn jellegzetes szagrl, amely a mintra cseppentett ssavoldat hatsra mg fokozdik. A szraz, szervetlen agyag megnedvestve fldszagv vlik. A tzeg lebomlsnak mrtkre abbl lehet kvetkeztetni, hogy mi sajtoldik ki a marokba szortott nedves mintbl (lsd a 9. tblzatot). Ha a kisajtols nem hatkony, mert a tzeg tl szraz, akkor a kinzete alapjn kell az llapott felmrni. A mg nem vagy csak mrskelten lebomlott tzegben jl megmaradt nvnyi alkotk ismerhetk fel, az ersen vagy teljesen lebomlottban viszont nem ismerhetk fel nvnyi maradvnyok.

9. tblzat A nedves tzeg kisajtolssal megllaptott lebomlsi fokaJellegzetessg Lebomlottsg Nvnyi maradvnyok Kisajtoldott anyag

Rostos mg nincs jl felismerhetk csak vz, semmi szilrd rsz Rostos megjelens mrskelt mg felismerhetk zavaros vz, < 50 % szilrd anyag Amorf teljes nem ismerhetk fel vizes pp, > 50 % szilrd anyag Ha a szerves sszetevket tartalmaz talajokat a szervesanyag-tartalmuk szerint osztlyozzuk (lsd a 10. tblzatot), klnbsget kell tenni a szerves talajok s a szerves anyagot is tartalmaz (fleg svnyi anyag) talajok kztt.

Jellemzs Szervesanyag-tartalom ( 2 mm) tmeg %-ban Kiss szerves 2 6 Kzepesen szerves 6 20 Nagyon szerves > 20

10. tblzat Szerves talajok megnevezse Az in situ felhalmozdott durva s vegyes szemcsj, szerves anyagot is tartalmaz talajok besorolsa a szerves anyag jellegn, a szerves talajok osztlyozsa pedig a keletkezskn s a szerves sszetevk lebomlottsgi fokn alapul. A korbbi magyar szabvny MSz 14043/2-79 alapjn szervesnek kell tekinteni azt a szemcss talajt, amelynek az MSZ 14043/9 szerinti szerves anyag tartalma 3 tmegszzalknl nagyobb. Szervesnek kellett tekinteni azt a kttt talajt, amelynek szerves anyag tartalma az MSZ 14043/9 szerint vizsglva 5 tmegszzalknl nagyobb. Szerves talaj esetben meg kell adni a szerves s szervetlen alkotrszek jellegt (pl. agyagos tzeg). Problma ott jelentkezett, hogy az MSZ 14043/9 szerint vizsglatot senki nem hasznlta. Helyette a talajmechanikai laboratriumok az izztsi vesztesget hasznltk (MSz 15296). Ez alapjn szervesnek kell tekinteni azt a szemcss talajt, amelynek az izztsi vesztesge 5 tmegszzalknl nagyobb, illetve azt a kttt talajt, amelyiknek az izztsi vesztesge 10 tmegszzalknl nagyobb.

26

3.2. Tzegek s puha talajok tulajdonsga Szerves tzeges talajok, agyagok s puha anyagok legfontosabb sszehasonlt tulajdonsgait mutatja a 11. tblzat.

Tulajdonsg svnyos agyag Puha agyag Szerves talaj Vztartalom 20-30% > 25-30 % 30-1000 %

Homogenits J J Rossz Azonost jellemz Plasztikus index Plasztikus index Izztsi vesztesg

Konzisztencia Ic < 1 Ic > 1 - sszenyomhatsg Kicsi Nagy Nagyobb Konszolidcis id Nagy Nagy Kisebb

Nyrszilrdsg Megfelel Alacsony Kicsi, terhelsre idben n teresztkpessg Alacsony Alacsony Terhelsre idben cskken

11. tblzat Szerves tzeges talajok, agyagok s puha anyagok legfontosabb sszehasonlt

tulajdonsgai A puha agyagok eltr tulajdonsgai miatt rossz teherbrssal rendelkeznek. A szerves tzeges talajok nem minden esetben nevezhetk talajnak! Tzegek s puha talajok sszenyomdsa Az altalaj sszenyomdsa ngy rszbl tevdik ssze: Azonnali sszenyomds (s0) Elsdleges konszolidci (s1) Msodlagos konszolidci (s2) Oldalkitrs (s3)

si = s0+s1+s2+s3 Az elsdleges konszolidci Taylor s Casagrande szerinti meghatrozsa. Gttervezs problmi puha agyagon s szerves-tzeges talajon trtn fldm pts esetn: A prusvznyoms lass leplse. llkonysgveszts Nagy sllyedsek Hossz konszolidcis id. llkonysg meghatrozsa: hatregyenslyi vizsglatok csszlap felttelezssel kplkenysgtani szmtsokon alapul eljrsok vges-elemes mdszerek

27

Terzaghi konszolidcis elmlete Terzaghi egydimenzis konszolidcis elmletl alkalmazott felttelezsek: A talaj vzzel telitett. A vz s a talajszemcsk sszenyomhatatlanok. A Darcy trvny rvnyes s k = lland. A konszolidci csak a vz tvozstl fgg. Oldal irny vzmozgs nincs. e/ = lland. 3.3. A tltsalapozs tervezsi kvetelmnyei 3.3.1. Alapkvetelmnyek A tltsalapozst gy kell megoldani, hogy teherbrsi s hasznlhatsgi hatrllapot ne kvetkezzen be: az altalajban vagy a felsznen talajtrs ne kvetkezhessen be, a tlts sllyedsei s alakvltozsai s azok idbeli alakulsa (konszolidcija) ne

okozzanak szerkezeti krosodst magban a tltsben, a plyaszerkezetben, vagy brmely egyb szerkezetben,

a sllyedsek s az alakvltozsok az t hasznlhatsgt, komfortossgt ne korltozzk, a tltsalapozsi munka a krnyezetet ne krostsa, s csak a szksges mrtkben alaktsa

t, a tltspts tovbbi munklatait tegye lehetv. A tltsek tervezsekor az elbbiekkel sszhangban az altalajt kedveztlennek kell nyilvntani, ha az elbbi veszlyek valamelyiknek bekvetkeztvel a talajadottsgok s a tlts mrete miatt szmolni kell. (Ez jellemzen 0,5 m-nl vastagabb, puha, szerves kttt talajok s tzegek esetben indokolt.) A tltsalapozsi munkk tervezsekor nagy figyelmet kell fordtani a nvnyzetre, letermelsnek vagy meghagysnak elnyeire s htrnyaira, a talajvzre s belvzre, ezek vltozsaira, a technolgit befolysol hatsukra, a talajparamterek meghatrozsra, tekintettel ennek nehzsgeire s bizonytalansgaira, a munkagpeknek ptshelyi mozgatsnak lehetsgeire, az ezt biztost megoldsokra, a kivitelezs idjrstl val fggsgre, az ptsre alkalmas idszakokra, a talajtrs veszlynek, valamint a sllyedsek idbeli alakulsnak s az pts idbeli

temezsnek szoros sszefggseire, a kivitelezs helyn s idejn relisan vrhat technikai felkszltsgre, a gyenge altalaj miatt a nagy munkagpek mozgatsnak nehzsgeire s a munkjuk sorn

fenyeget balesetveszlyre, az pts kzbeni s utni megfigyelsre, tekintettel az elmleti kezels bizonytalansgra. A tltsalapozs terveiben a dszpozcis terv alapjn vagy a terv megrendeljnek elvrsaihoz igazodan meg kell adni, hogy

28

milyen ptsi idtartam s hatrid felttelezsvel kszl a terv, az pts kzben, illetve az zemi llapotban fenyeget alaptrs s sztcsszs veszlyt

illeten mekkora kockzat fogadhat el, mekkork lehetnek az tadskor (forgalomba helyezskor) s miknt nvekedhetnek

azutn (az zemels alatt) a sllyedsek s a sllyedsklnbsgek. A tltsalapozs tervezhet elmleti szmtsok alapjn, ha a talajadottsgok jl modellezhetk s a kvetelmnyek a

kzelt szmtsok szerint is knnyen teljesthetk, megfigyelses mdszerrel, ha a szmtsokkal nehz kvetni az ptsi folyamatot az

altalaj rtegzettsge s/vagy hidraulikai, illetve mechanikai tulajdonsgai miatt, prbatltsek vizsglata alapjn, ha mr a megfigyelses mdszer alkalmazsa is tlzott

kockzatokkal jrna, vagy az pts lebonyoltshoz pontosabb szerkezeti tervek s temezs szksges.

A tltsalapozs tervezhet mdszerei: alkalmas ptsszervezs, megfelel tltsszerkezet, elzetes talajjavts, belertve a talajcsert is. Ezeket a lehetsgeket clszeren kombinltan gy kell alkalmazni, hogy a kvetelmnyek optimlisan teljesljenek. ltalban szksg lehet a szbajv megoldsok kltsgeinek, idignyeinek, bizonytalansgainak s kockzatnak szmszerstsre s az sszehasonlt elemzsre. (Ezt az ignyt a tervezsre kttt szerzdsben rgzteni kell.) Klnsen kritikus esetekben indokolt lehet a tltsalapozsi feladat elkerlse, ami a klnsen kedveztlen altalaj terlet elkerlsvel vagy az t mlyalapozs mtrgyon val vezetsvel oldhat meg. Ezt a lehetsget a tanulmnytervekben kell elemezni. Klns gondot kell fordtani a kedveztlen talajon pl alacsony tltsek alapozsra, melyeknl a jrmvek okozta dinamikus terhels az alapozsi szerkezetben s az altalajban is jelents tbbletterhelst kelt. Ezeket az alapozst s a fldm fels znjt egytt vizsglva kell megtervezni. Hasonlkppen klns gondossggal kell eljrni kedveztlen talajon trtn tltsszlestsek alapozsakor is. Ezek esetben a jelen, valamint a 4. s az 5. fejezet elrsait egyidejleg betartva kell a szlestst megtervezni. Kln figyelmet kell fordtani arra, hogy a meglv tlts altalaja a lezajlott sszenyomdsok miatt sokkal kedvezbb llapot, mint a leend szlests altalaja. 3.3.2. Tervezsi alapelvek A tltsalapozsi feladatok esetben az elmleti szmtsok megbzhatsga a talajparamterek, klnsen a konszolidcis jellemzk meghatrozsi nehzsgei miatt mg a legrszletesebb s legignyesebb talajvizsglatok mellett is korltozott. Ezrt a legclszerbbnek tlt megoldsok meghatrozsa mellett mg a legutols tervfzisokban (a

29

kiviteli tervben) is ismertetni kell azokat a tovbbi lehetsgeket is, melyeket a tervezett megoldsok elgtelensge esetn lehet alkalmazni. A tervekben mindig meg kell adni azt is, hogy milyen mrseket kell az pts kzben vgezni, s miknt kell azok eredmnyei alapjn az ptst irnytani. Egyrtelm kritriumokat kell adni arra, hogy mikor kell a tervezett megoldsokrl msokra ttrni, a kiegszt eljrsokat elindtani, s/vagy a kiegszt szerkezeteket megpteni. Gyakran clszer idejekorn (akr a vgleges tlts rszt kpez) prbatltst pteni, s az ennek sorn szleltek alapjn lehet a vgleges megoldsokat kialaktani. ltalban azonban ilyenkor is szksg van az pts kzbeni mrsekre, a megfigyelses mdszer alkalmazsra. A tltsalapozs tervezshez fel kell hasznlni a hasonl altalajon lefolytatott korbbi ptsek tapasztalatait mind az altalaj viselkedst, mind az alkalmazott megoldsok alkalmassgt s kltsgeit illeten. Kedveztlen altalajon pl tltsek esetben ltalban az pts kzbeni llapotban a legnagyobb a tlts alatti talajtrs s a sztcsszs veszlye. Ha ilyenkor az emberlet veszlyeztetse kizrhat, meglv ptmnyeket a talajtrs nem veszlyeztet, megfelel mrseket vgeznek a folyamatok kzbentartsra, folyamatos geotechnikai irnyts s mszaki felgyelet van, akkor a tltspts kzbeni llapotokra vonatkozan a szoksosnl nagyobb tnkremeneteli valsznsg fogadhat el, mivel a nagy talajelmozdulsok kvetkezmnyei mg viszonylag knnyen javthatk. Ilyenkor rendszerint megengedhet az ellenllsokhoz vagy a talajparamterekhez rendelt parcilis tnyeznek a KFI=0,9 tnyezvel val cskkentse. A tarts llapotban bekvetkez alaptrs s el- vagy sztcsszssal szembeni biztonsg vizsglatakor viszont a nyrszilrdsg karakterisztikus rtkt klns vatossggal kell megllaptani tekintettel a hatsok s ellenllsok fokozott bizonytalansgra. Mrlegelni kell a kvetkezket: a gyenge altalaj nyrszilrdsgnak s a konszolidcival bekvetkez javulsnak

bizonytalansgai, az alkalmazott tltsalapozsi megolds hatsai, megbzhatsga, a megfigyels terjedelme, megbzhatsga, a veszlyeztetett rtkek s a krosods egyb kvetkezmnyei, az esetleg szksgess vl helyrellts lehetsgei, kltsgei. A sllyedsek, illetve a sllyedsklnbsgek s a sllyedsek idbeli alakulsnak szmtsakor elemezni kell a talajparamterek (a talajmerevsg, valamint a konszolidcis s kszsi jellemzk) vltozsainak kihatsait, valamint az alkalmazott megoldsok ezekre gyakorolt hatsait. Ezek alapjn meg kell llaptani a legvalsznbb s a relisan vrhat legkedveztlenebb s legkedvezbb eredmnyeket mindegyik betervezett megoldsra vonatkozan. A szmtsok rtkelsekor mrlegelni kell a mozgsok kvetkezmnyeit figyelembe vve ltestmny jellegt, az tkategrit, a tervezett szolgltatsi sznvonalat, a tltsre pl plyaszerkezet deformci trst, a tltshez csatlakoz szerkezeteknl (hdf, teresz, stb.) felmerl problmkat, a felszni s a felszn alatti vztelentsre gyakorolt hatsokat.

30

Az alkalmazhat szmtsok, klnsen a bemen paramtereik bizonytalansga miatt, a konszolidcis idk tekintetben a 25-szrs eltrst sem kell tervezsi hibnak tekinteni. Az pts temezst ennek megfelel tartalkokkal kell megtervezni, vagy ha ez nem lehetsges, akkor megfelel beavatkozsokkal kell a sllyeds idejt s/vagy mrtkt annyira cskkenteni, hogy az elrt hatridk teljesthetk legyenek. 3.4. A tltstervezs ltalnos megkzeltse A szerves-tzeges vagy puha talajra trtn fldmpts lehetsges megoldsainak csoportostsa: 3.4.1. Ms negolds keresse (a feladat elkerlse) A gyenge teherbrs terlet elkerlse, kikerlse. Teherbr rtegre alapozott vlgyhd ptse. Talajcsere, a gyenge teherbrs rtegnl rszleges, vagy teljes talajcsere. Lpcss tltspts, a terhelsek lpcskben trtn felhordsa. Konszolidci gyorstsa, prusvz eltvozs gyorstsa, sllyedsek gyorstsa.

3.4.2. ptsszervezsi megoldsok Lpcss pts. Tltlts. Elterhels.

3.4.3. Szerkezeti megoldsok Laposabb tltsrzs. A tlts slynak cskkentse. Geomanyagok alkalmazsa. Tltsmagassg optimalizlsa.

3.4.4. Elzetes talajjavtsok Konszolidci gyorstsnak mdszerei. Talajjavtsi mdszerek.

3.5. A tltsalapozsok tervezse 3.5.1. A talajjellemzk meghatrozsa A talajfeltrsok sorn a szoksos kvetelmnyek mellett kln figyelmet kell szentelni a nvnyzetre, a felszni lefolysi viszonyok, esetleges belvizek felmrsre, a felszni s a felszn kzeli talajznkra, illetve ezek llapotnak idszakos vltozsaira, a puha, szerves rtegek kimutatsra s tulajdonsgaik pontos lersra, az altalaj vztereszt kpessgnek vltozsaira.

31

A talajfeltrsi munkban nagy szerepet kell kapnia a hidrolgiai adatok feldolgozsnak, a helyszni szemlknek, az teresztkpessg helyszni meghatrozsra szolgl mrseknek, a nyrszondknak, a prusvznyoms behatols kzbeni nvekmnynek mrsre is alkalmas

nyomszondknak. A talajtrs vizsglathoz a nyrszilrdsgot nyrszondzssal s/vagy laboratriumi vizsglatokkal kell meghatrozni, de a mrt eredmnyekbl a karakterisztikus rtkeket csak a szakirodalmi tapasztalatokkal val sszevets utn szabad megllaptani. A puha kttt talajok esetben ltalban a cu drnezetlen nyrszilrdsgot kell meghatrozni, annak (esetleges) mlysgbeli vltozsait is megllaptva. Ennek sorn figyelembe kell venni a puha kttt talajok viszkzus tulajdonsgait, a cu-rtkek esetleges anizotrpijt, a kezdeti feszltsgek s a feszltsgtrtnet hatst, a cu-rtkek s a konszolidl feszltsg kapcsolatt. A nyrszondzssal nyert cu-rtkek esetben az utbbi kett a mrt adatban nmagtl rvnyesl, az els kt hatst mdost tnyez alkalmazsval kell figyelembe venni. A laboratriumi vizsglatok sorn az elbbi hatsokat modellez s azok szerept felmr vizsglatokkal kell a tervezsnl szmtsba vehet cu-rtkeket megadni. Ehhez figyelembe vehet, hogy cu-rtkek a talaj plaszticitsval egyenes arnyban nvekednek, a terhelsi sebessg logaritmusval arnyosan nvekednek, az anizotrpia miatt aktv llapotban a legnagyobbak s passzv llapotban a legkisebbek, a konszolidl feszltsg logaritmusval arnyosan nnek, a konszolidl feszltsggel egyenes arnyban nnek. A sllyedsszmtsokhoz a talajok sszenyomdsi s konszolidcis jellemzit elssorban laboratriumi vizsglattal kell meghatrozni. E jellemzk szondzsokkal meghatrozott rtkeit csak becslsnek szabad tekinteni, kivve a terepi vizsglatokbl nyert vztereszt kpessgbl szrmaztatott konszolidcis jellemzket. Az alakvltozsi jellemzk vizsglatakor gondosan kell megllaptani a terhels mdjt s idtartamt, hogy szksg esetn a talajok azonnali, konszolidcis s kszsi alakvltozsai megllapthatk legyenek. A trfogatllandsg mellett, a talajok harntkontrakcija miatt jelentkez azonnali alakvltozsok szmtshoz szksges talajjellemzk drnezetlen triaxilis vizsglatokkal hatrozhatk meg. A talajok tmrdse rvn fellp konszolidcis s kszsi alakvltozsokat jellemz paramtereket a gtolt oldalkitrs mellett vgzett domteres vizsglattal clszer meghatrozni, de mrhetk ezek triaxilis vizsglattal is. A vizsglatokat a kezdeti, illetve a tltspts nyomn fellp feszltsgek tartomnyban kell vgezni. A

32

2448 ra terhelsi idket kell a konszolidci kivrsra biztostani, a kszs jelleg msodlagos sszenyomds vizsglatra pedig legalbb tnapos terhelsi id szksges. A tltsalapozs tervezshez vgzett alakvltozsi vizsglatok mrsi eredmnyeit kzlni kell, hogy a tervez s ms kzremkdk maguk vlaszthassk meg az alkalmazand anyagtrvnyeket. Az eredmnyek feldolgozsakor a kvetkez anyagmodelleket lehet/kell figyelembe venni, s a kvetkez bennk szerepl talajparamtereket kell megadni: a feszltsgek s az alakvltozsok lineris sszefggsnek felttelezsn alapul, a

terhelsi tartomnyra jellemz alakvltozsi (rugalmassgi vagy sszenyomdsi) modulusokat, vagy a feszltsg logaritmusa s az alakvltozs kztti lineris kapcsolat felttelezsn alapul alakvltozsi indexeket,

a konszolidci trvnyre a Terzaghi-modellt elfogadva, a benne szerepl konszolidcis tnyezt,

a msodlagos sszenyomds (kszs) trvnyre az id logaritmusa s az alakvltozs kztti lineris kapcsolat felttelezsn alapul kszsi indexet.

3.5.2. Az alaptrs veszlynek vizsglata A tlts llkonysga tervezhet: Kplkenysgtani megfontolsok alapjn. Hatregyenslyi mdszerekkel (lamells mdszerek, svdnyomatki mdszer, stb). Vizsglhat az llkonysg vges elemes programokkal is, ami klnsen akkor indokolt,

ha azzal a teljes ptsi folyamatot modellezik. Tltsptskor a kvetkez tnkremeneteli mechanizmusokkal kell szmolni: a tbb-kevsb homogn kttt altalajban ritkn nagy mlysgig lehatol, tbbnyire a

rzslb eltt kimetsz, hengeres kr- vagy krhz kzelt csszlapon bekvetkez, rotcis elmozduls,

a felszn alatti els kedvez szilrdsg rteg felsznn halad csszlapon bekvetkez, rtegcsszs, mely transzlcis s rotcis jeleket is mutat,

a felsznen vagy a felszn alatt a legkedveztlenebb szilrdsg rtegben halad csszlapon bekvetkez el-, le- vagy sztcsszs jelleg elmozduls, mely kifejezetten transzlcis mozgs jeleit viseli.

Az llkonysgvizsglatot kttt talajok esetben a teljes feszltsgekkel s a drnezetlen cu nyrszilrdsggal kell szmolni. Ha az pts mdot ad a kttt altalaj pts kzbeni (legalbb rszleges) konszolidcijra, akkor a cu nyrszilrdsg nvekedsre szabad szmtani. A kttt talajokkal krbezrt homoklencskben bekvetkez csszs a hatkony feszltsgekkel vizsgland. Ehhez szmtani kell a tlts terhelsbl a homoklencsben fellp prusvznyoms-nvekmnyeket. Pontosabb elemzs hjn arra lehet szmtani, hogy prusvznyoms pts kzbeni nvekmnye a fggleges teljes feszltsg nvekmnyvel lesz azonos. A hatregyenslyi llapoton alapul llkonysgvizsglati mdszereknl a csszlap alakjtl fggen vlasztand meg: az alaptrs vizsglatra ltalban a lamells eljrs alkalmazand, homogn kttt talaj esetn a Frlich vagy svdnyomatki mdszer alkalmazhat,

33

a lejts terepen kialakul suvads, illetve a felsznen vagy kzvetlenl alatta kialakul csszlapon val sztcsszs esetleg blokkos, akr az e mechanizmusokra kidolgozott lamells eljrsokkal vizsglhat.

A tltsptst megelzen vgzett altalajjavt beavatkozsok, illetve az ptstechnolgiai megoldsok hatst az alaptrs elleni biztonsg szmtsakor figyelembe kell/lehet venni. sszehasonlthat tapasztalatok s elzetes laboratriumi vizsglatok alapjn vatos mrlegelssel kell a szilrdsgnvel hatsokat a geometriai arnyokkal egytt szmtsba venni. A szemcss anyagokbl kszl fggleges talajjavt elemeket (kavicsclpket, ktmzsket) gy lehet szmtsba venni, hogy a potencilis csszlapokon ezek s az altalaj felleti arnyainak megfelel nyrszilrdsgot tteleznk fel, vagy a potencilis csszlap ezen elemeket metsz szakaszn az elemek anyagnak a nyrszilrdsgt vesszk szmtsba. 3.5.3. Sllyedsszmtsok ltalban elklntve kell meghatrozni az azonnali sllyedseket, a konszolidcis sllyedseket, a msodlagos sszenyomdsokbl szrmaz sllyedseket. Az azonnali sllyedseket okoz, trfogat-llandsg melletti fggleges sszenyomdsokat hacsak pontosabb mdszert nem alkalmaznak a Hooke-trvny alapjn, valamennyi feszltsgkomponens figyelembevtelvel kell szmtani. A konszolidcis s a msodlagos sszenyomdsbl szrmaz sllyedsek ltalban lineris alakvltozsi modell felttelezsvel, csak a fggleges feszltsgek figyelembevtelvel is szmthatk, de ezekre is alkalmazhat a Hooke-trvny. Ezeket az sszenyomdsokat rtegenknt kell szmtani, hogy eltr sebessg idbeli vltozsuk is szmthat s rtkelhet legyen. Erre jl hasznlhatk a klnbz hagyomnyos elmleteken alapul, valamint a vges elemes analzissel dolgoz szmtgpes programok. A hatrmlysg ltalban az a mlysg legyen, ahol a tltsbl szrmaz, mlysggel cskken fggleges feszltsgek az pts eltti llapotban mkd, a mlysggel nvekv hatkony fggleges feszltsgek 20 %-val azonosak. Ha az altalaj viszonylag kevss klnbz gyenge rtegekbl ll, akkor azok a szmtsokban sszevontan is jl kezelhetk. Ha a kifejezetten gyenge rteg(ek)hez kpest az altalaj mlyebben fekv znit legalbb egy nagysgrenddel nagyobb sszenyomdsi s teresztkpessgi paramterek jellemzik, akkor az azokbl szrmaz sllyeds gyakran elhanyagolhat. Ilyenkor a sllyeds olyan egyszer modellel is becslhet, mely elhanyagolja a feszltsgek mlysg szerinti cskkenst is. A szmtott sllyedsek s sllyedsklnbsgek nagysga nmagban ltalban nem meghatroz a tlts viselkedst illeten, ha a sllyedsek idbeli alakulsa s az pts temezse sszehangolhat. A szmtott sllyeds nagysga mgis nmagban utal a sllyedsekbl szrmaz veszlyekre, ezrt ha rtke a 20 cm-t meghaladja, akkor mr felttlenl szksges az idbeli alakuls rszletes elemzse.

34

A tltsptst megelz altalajjavt beavatkozsok sllyedscskkent hatsa elmleti szmtsok, sszehasonlthat tapasztalatok, esetleg elzetes prbaterhelsek alapjn a kezelt s kezeletlen znk geometriai s merevsgi viszonynak figyelembevtelvel vehet szmtsba. 3.5.4. A sllyedsek idbeli alakulsnak szmtsa A szmtsok sorn elklntve kell vizsglni a konszolidcit s a kszs, a msodlagos sszenyomds alakulst. A konszolidci a rtegzds egyszerstett modelljvel, a Terzaghi-fle elmlet segtsgvel szmthat: tbbnyire elegend a legnagyobb sszenyomdsokat szenved s/vagy a legkisebb

teresztkpessg rtegek konszolidcijt elemezni, a feszltsgek, illetve az alakvltozsok mlysgbeli vltozsait figyelmen kvl lehet

hagyni, ltalban megengedhet egydimenzis (fggleges) konszolidcival (sszenyomdssal

s vzramlssal) szmolni, a szmtsokban a talajokat ksrletileg meghatrozott, egy rtegen s a terhelsi

tartomnyon bell lland rtk konszolidcis tnyezvel lehet jellemezni, az pts idtartamt, a teherfelhords elhzdst els kzeltsben nem kell figyelembe

venni. Ha e feltevsek valamelyiknek teljeslse nem felttelezhet, s az eltrs felteheten lnyeges befolyst gyakorol a konszolidci sebessgre, akkor olyan szmtst kell vgezni, mely azt figyelembe veszi. Ilyen lehet a teherfelhords sebessge, az alakvltozsok mlysg szerinti vltozsa. Ha egyidejleg tbb felttel tr el az elbbiektl, akkor csak a bonyolultabb peremfelttelek figyelembevtelre is kpes hagyomnyos elmletekkel dolgoz vagy vges elemes szmtsoktl vrhat relis eredmny. A konszolidciszmtsok sorn mindig vizsglni kell a bemen adatok, elssorban a vztereszt kpessg, vagy az azt is magba foglal konszolidcis tnyez bizonytalansgainak hatst. A konszolidciszmts eredmnyeit tjkoztat jellegnek kell tekinteni, s ezek alapjn csak annyi dntst szabad meghozni, amennyi a munkk elindtshoz felttlenl szksges. A konszolidci gyorsthat szalagdrnekkel, kavicsclpkkel vagy ktmzskkel elrhet fggleges drnezssel, az ezek fel tart, vzszintes irny vzramlsnak ksznhet radilis konszolidci ltal. Ennek hatsa Barron-elmlete alapjn az egydimenzis konszolidcival azonos elvek szerint szmthat, figyelembe vve a drnek tnyleges- (nvleges-) s hatstmrjt. Ha van adat arra, hogy az altalaj vzszintes irny vztereszkpessge klnbzik a fggleges irnytl, akkor azt is helynval figyelembe venni. Az elbbiek szerint szmtott ktfle konszolidci eredmnye szuperponlhat.

35

A msodlagos sszenyomds idbeli alakulsa az alakvltozs s az id logaritmusa kztti lineris kapcsolat felttelezsvel, s laboratriumi vizsglattal meghatrozott talajparamterekkel szmthat. ltalban gy lehet szmolni, mintha a msodlagos sszenyomds a 9598 %-os konszolidci utn indulna. 3.5.5. A tltsalapozsok megfigyelse s irnytsa A tltsalapozsi mdszerek mindegyike megkveteli, hogy helyszni mrsekkel ellenrizzk a tervezett ptst, a talaj felttelezett vltozsait. Erre a kvetkez mdszerek alkalmasak: a konszolidci folyamatt sllyedsmrssel lehet a legegyszerbben ellenrizni, a teherfelhordsok alatti talajtrs elkerlshez a prusvznyomsok nvekmnynek

mrse ad alkalmas informcit, ami a konszolidci lezajlsrl is tjkoztat, a szilrdsgnvekedsrl (esetleg) szondzssal lehet kpet kapni. Clszer tbb helyen, tbbfle mrssel figyelni a folyamatot, mert a mrseket sok bizonytalansg terhelheti. Legalbb a kiviteli tervben meg kell adni a mrsek helyeit, gyakorisgt, eszkzeit, pontossgt, a vgrehajts, a feldolgozs s az rtkels mdszereit. Indokolt minden olyan szakaszon legalbb egy mrs, ahol a szmtsok szerint a sllyeds 20 cm-nl, a 90 %-os konszolidcis id 3 hnapnl tbb. A sllyedsmrs legjobb eszkze a tlts al beptett sllyedsmr cs lehajlsnak hidrosztatikus mszerrel val bemrse. A prusvznyoms vltozst a tlts al teleptett elektromos piezomterrel, a nyrszilrdsg nvekedst nyrszondzssal clszer mrni, de mindkettrl lehet tjkozdni a prrusvznyoms mrsre is alkalmas (CPTu) statikus szondval. A mrsek megkezdsig minden mrsi helyre ssze kell lltani egy olyan adatlapot, mely tartalmazza mrsi hely talajadottsgait, a tervezett tlts mreteit, szerkezett, a tltsalapozs technolgijt, a mrend adatok szmtott rtkeit. A mrsi eredmnyek alapjn kell/lehet az temezst irnytani. Ehhez elzetesen meg kell hatrozni, hogy valamely idben milyen mrsi eredmnyeket kell kapni a tervezett megolds elfogadshoz s az temezs szablyozshoz. Ilyenek lehetnek: sllyedsmrs esetn az a konszolidcis fok, sllyedsi sebessg, bekvetkezett vagy

htralev sllyedsnagysg, amelynl a konszolidci temt megfelelnek lehet tlni, s ezrt a terv szerinti ptsi temezst lehet kvetni, vagy amelynl a megolds mdostst kell kezdemnyezni,

prusvznyoms-mrs esetn a prusvznyoms azon (ltalban a tltsteher arnyban megadott) kszbrtke (kb. 70 %), melynl a tltsptst le kell lltani, vagy folytatni lehet, illetve amelynl esetleg mr tervmdosts szksges,

36

szondzs esetn az altalaj javulsnak azon (%-os) mrtkt, amely igazolja a talajjavts vagy konszolidci vrt szilrdsgnvel hatst, illetve amelynl tervmdosts szksges.

A sllyedsmrsek alapjn elrejelzst kell adni a sllyedsek vrhat alakulsrl. Erre kzeltsknt hasznlhat az id-sllyeds grbe hiperbolikus kzeltse, de pontosabb eredmny vrhat a mrt eredmnyek alapjn vgzett visszaszmolssal pontostott elmleti konszolidciszmtstl. Minden mrst rtkelni kell nyilatkozva a kvetkezkrl:

a mrt eredmny mennyire illeszkedik a szmtott, ill. az addigi mrsek alapjn vrt rtkekhez,

mi vrhat a kvetkez idszakban, szksges-e esetleg valamilyen ptsjelleg beavatkozs,

mikor kerljn sor a kvetkez mrsre. 3.6. ptsszervezsi megoldsok Lpcss pts Ott lehet alkalmazni, ahol nagy a talajtrs veszlye, viszont bsges az ptsi id. Olyan lpcskben kell pteni, s az egyes lpcsk kztt annyi konszolidcis idt kell kivrni, hogy a lpcsk terhelse talajtrst ne okozzon. E mdszer a sllyedsi problmk megoldsra nem alkalmas, vele a sllyedsek nagysga nem befolysolhat, a konszolidcis id pedig megn. A lpcss pts tervezsekor meg kell llaptani az altalaj tlts okozta konszolidcija rvn vrhat szilrdsgnvekedst, s ezt kihasznlva llkonysgvizsglattal lehet a terhelsi lpcsk nagysgt s idtartamt megllaptani. A szilrdsgnvekeds s a konszolidci felmrsre laboratriumi vizsglatok s sszehasonlthat tapasztalati adatok adhatnak kiindulsi adatokat. Alkalmazshoz azonban ltalban a megfigyelses mdszer elvei szerint eljrva terepi mrsekre kell tmaszkodni. Tltlts Az olyan esetekben hatkony, ahol a sllyedsek lezajlst kell gyorstani, a talajtrs veszlye viszont akr valamely ms, egyidejleg alkalmazott tltsalapozsi megoldsnak ksznheten kicsi. A tltlts a tltsek tetejn deponlt fldtmegekkel clszer kialakni. Annyi ideig kell mkdtetni, mg az ltala keltett konszolidci rvn a sllyedsek a vgleges mret tlts alatt vrt sllyedseket, vagy azok elzetesen meghatrozott rszt elrik. (Ha a fldm tetejre mg beptend szemcss rteg s plyaszerkezet ltal okozott sllyeds is veszlyesnek tlhet, akkor legalbb ezek vastagsgval azonos tbblettltst azrt rdemes pteni, hogy az ezek ltal okozott sllyedst a plyaszerkezetnek ne kelljen elszenvednie.) A tltlts megnveli a talajtrs veszlyt, ezrt azt klns gondossggal kell vizsglni. A tltlts elzetesen szmtsokkal tervezend, de alkalmazsakor a megfigyelses mdszer elveit kell kvetni mrsek segtsgvel.

37

3.7. Konszolidci gyorstsnak mdszerei A konszolidci gyorstsa lehetsges Kavicsclpk alkalmazsval. Tltslbnl vezetett drnrendszerrel. Vibroflotci alkalmazsval. Fggleges geodrnek alkalmazsval. Vzszintes drnrendszer alkalmazsval. Vkuumdrnek alkalmazsval. 3.7.1. Ktdimenzis konszolidc A fenntiekbl a fggleges drnezs kiemelse szksges, mely a konszolidci gyorstst szolglja, ezzel a talajtrs elleni biztonsgot is nveli. Jl kombinlhat az ptsszervezsi megoldsokkal. Klnsen akkor clszer tervezni, ha elssorban a konszolidci elhzdsa s nem a sllyedsek nagysga, illetve a teherbrs a kritikus, ha a konszolidld rteg vastag s/vagy mlyen van, a kritikus rteg klnsen kis teresztkpessg kvr agyag, a mechanikai jellemzket kzvetlenl javt megoldsok szksgtelenek vagy nehezen

valsthatk meg. Elssorban geotextlia szrrteggel krlvett, manyag geoszalagdrneket clszer tervezni, melyek szalagjainak felletkpzse biztostja a vzvezetkpessget s a mechanikai ellenllst. (Krkeresztmetszet homokdrnek alkalmazsa klnleges esetben lehet indokolt.) Tervezsk az MSZ EN 15237 s az MSZ EN 13252 szerinti. A tglalap keresztmetszet geoszalag-drn szlessge ltalban b=100 mm, vastagsga t=510 mm. Ezt a szmtsokban kerletazonossgbl add d=2(b+t)/ nvleges tmrj krkeresztmet-szettel szoks helyettesteni. A szalagdrnek hossza 25-30 m-t is elrheti. Gondolni kell arra is, hogy a drnek letzst az altalajban elfordul akadlyok meggtolhatjk. A letzshez csak statikus nyoms alkalmazand. Ugyanezen okbl a letzshez a szksges legkisebb keresztmetszet, vzzel feltlttt csvet kell hasznlni. A drntvolsgot gazdasgossgi s ptstemezsi megfontolsok alapjn kell megtervezni konszolidciszmtsok alapjn, biztostva a konszolidci elvrt sebessgt, idtartamt. Az 1,0-2,5 m oldalhosszsg, szablyos hromszg szerinti kioszts a clszer. A szalagdrnek mechanikai tulajdonsgaira vonatkozan a kvetkezket kell elvrni: brmely minta szakadnylsa legyen nagyobb 2 %-nl, 0,5 kN er a tervezett lettartam alatt ne okozzon 10 %-nl nagyobb nylst, a leggyengbb minta szaktereje is legyen nagyobb 1,5 kN-nl, a kls szrrteg tlagos szaktszilrdsga rje el a 3 kN/m-t. A geodrnszalag s a geotextlia anyaga olyan legyen, hogy az adott vegyi jellemzkkel br krnyezetben a tervezett lettartam alatt mkdkpes maradjon. 5 ves lettartam elvrhat.

38

A drneknek megfelel vzszlltkpessggel kell rendelkeznie. Ez fgg a drn hossztl, kiosztstl, nvleges- s hatstmrjtl, a krnyez talaj teresztkpessgtl, s nyugalmi nyomstl, valamint a bepts okozta zavaroktl. Az elbbiekben ajnlott mretek s technolgia mellett agyagtalajokban a szokvnyos szalagdrnek megfelelnek, kritikus esetekben azonban ezt elzetesen igazolni kell. A drn geotextlia kpenynek szrkpessge legyen megfelel, de a 0,08 mm-nl kisebb jellemz szrnyls ltalban megfelel. A szalagdrnek fl j vzvezet homokos kavicsbl vagy trt kanyagbl a vrhat sllyedseknek megfelel vastag paplanszivrg tervezend. A szaladrnek ebbe legalbb 25 cm-nyit rjenek bele. A paplantszivrg az altalajtl fggen, de ltalban clszer geotextlival megvdeni az alulrl val elszennyezdstl. A szalagdrnt krlvev talaj klnsen nagymrtk sszenyomdsa esetben a szalagdrnek kihajlstl is tartani kell. Ezt az sszehasonlt tapasztalat alapjn kivlasztott ersebb elemmel kell elhrtani. A szalagdrnek konszolidcigyorst hatsa javthat vkuumos technolgival. Ennek tervezse s kivitelezse specilis szakrtelmet kvn feladat. A fggleges drnezs hatkonysgt elssorban sllyedsmrssel, esetleg prusvz-nyoms-mrssel kell ellenrizni. 3.8. Talajjavts mdszerei Alkalmazhat talajjavtsi mdszerek: Dinamikus konszolidci. Vibrci, mlyvibrci. Tmrt clp. Helysznen vgzett tmrtsi eljrsok. Terhelses eljrsok. Injektls s szilrdts. Hkezelses eljrsok. Adalkszeres eljrsok. Robbantsos talajtmrts. Egyb eljrsok. 3.9. Tltsalapozs munkafzisai puha, szerves-tzeges talajon trtn fldmptsnl Az pts els fzisa a munkaszint kiptse: bokor, fa s cserjeirts, terletrendezs, geotextlia fektetse, vzvezet rteg fektetse, elvlaszt rteg fektetse.

39

4. HULLADKLERAKK FLDMVEI A hulladk keletkezse, hulladk defincija, hulladkok felsorolsa. Lerakk osztlyozsa: A hulladkleraks idtartama szerint. A hulladk fajtja szerint

- teleplsi szilrd hulladklerakk, - teleplsi folykony hulladklerakk, - veszlyes hulladk lerakk, - termelsi, nem veszlyes hulladk lerakk.

Az ptsi md szerint. Terepszinttel kapcsolatos helyzete szerint. 4.1. Terlet kivlasztsa A hely kivlasztsnak szempontjai Befolysol tnyezk (ltalban): A termszeti krnyezettel val sszefrhetsg Kapcsolat a trsg rendezsi tervhez, a teleplsszerkezethez Az rintett npessg elfogad kpessge, politikai rvnyesthetsg Tulajdonviszonyok, jogi helyzet A troland hulladk fajtja, mennyisge A lerak terletnek szksges nagysga A hulladk keletkezsi centrumnak tvolsga Utak kitettsge Fldrengsveszly, rvzveszly, helyi klma Helyi viszonyok: domborzat, lefolysi irnyok, felszni s felszn alatti vizek, szelek, terlethasznlat, teleplsek elhelyezkedse, Alapvet geotechnikai szempontok: Az altalaj felptse. Talajvzviszonyok:

- talajvzszint, - ramlsi irny, - ramlsi sebessg.

Teherbrsi s alakvltozsi tulajdonsgok. llkonysgi krdsek. 4.2. A hulladklerakk kialaktsa

40

Helyszni kialakts: Gdrben kialaktott (gravitcis vzelvezets nem lehetsges, Krosodsnl nehz

javtani, dombtetn mr kedvezbb). Medenceszer kialakts. Hnyszer kialakts (gyors, gravitcisan drnezhet, rzsoldalak llkonysga

vizsgland). Domboldali elhelyezs (jl beilleszthet a krnyezetbe, hatsos, gravitcisan drnezhet,

rzsoldalak llkonysga vizsgland). Szerkezeti felpts: altalaj, szigetels,

als, bzis-szigetels, rzs szigetels, fels, lezr szigetels,

drnrendszer, als szigetels felett: csurgalkvz sszegyjtse, elvezetse, vznyoms elkerlse, szigetelsek kztt: monitoring, a hibk jelzse, csapadkvz elvezets a fels szigetels felett, gzelvezets a fels szigetels alatt.

4.3. Hulladklerak fldmvvel szemben tmasztott kvetelmnyek Az altalajjal szemben tmasztott kvetelmnyek: teresztkpessg (k?), teherbrs (srldsi szg, kohzi), alakvltozs (Es), agyagsvny tartalom: min. 10%, szervesanyag tartalom: max. 5 %. Beptssel szemben tmasztott kvetelmnyek: svnyi (talaj) szigetels,

- kttt talaj (zsugorodsi veszly), - talaj keverk (isz. homok+bentonit 2-3 %, kiv. 6-8 %).

K 10-9 m/s, (3 cm/v), Tbb rtegben, Tr 95%, Agyagsvny tartalom: min 10 %. 4.4. Manyag szigetelsek Flia, lemez, Anyagok, Ignybevtelek, Szabs, szabsmintk, tlapols,

41

sszedolgozs (hegeszts, ragaszts, forrkes hegeszts, termikus tzs, stb.). 4.5. Monitoring A hossz tv hatsok vizsglata, nyomonkvetse elkpzelhetetlen monitoring nlkl. A monitoring alkalmazsa szles hatrok kztt vltozik. Minden esetben a kvetkezket kell szem eltt tartani: Mi a feladat? Mire akarok vlaszt kapni? Milyen vrhat negatv esemnyek ellen kszlk fel a monitoring teleptsvel? Milyen mrsi tartomnyban kell vrhatan mrni? Mennyi ideig kell mrni? Milyen gyakran kell mrni? Ki fog mrni? Milyen ton jutnak el az adatok a megfelel helyre? Mit kell tenni, ha nem megfelelek a mrsi eredmnyek? Mik a riasztsi szintek, s kinek mi a feladata? Mik a vrhat ellenintzkedsek? Mennyire vdett helyen van a monitoring? Mi a javthatsga, cserlhetsge a monitoringnak? milyen dokumentls szksges? Ezen krdsekre adott adekvlt megoldsok garantlhatjk a megfelel mkdst a monitoringnak. A fentiek alapjn a fldmveknl alkalmazott leggyakoribb mrsi lehetsgek: Sllyedsmrs (mdszerek: geodziai mrs, klnbz sllyedsmrrk alkalmazsa). Inklinomteres (elhajls) mrs. Prusvznyoms mrs (lehetsgek: Casagrande-fle piezomtercs, teleptett rezghros

prusvznyoms mr, szondzs). Feszltsg mrs (lehetsgek: egy s tbb irny mrs).

42

5. VLGYZRGTAK A vlgyzrgtak a vlgyben keersztirnyban helyezkednek el. Vz csak a gt valamilyen rszn keresztl haladva tud lerlni. 5.1. Nagygtak trtnete Gtpts osztlyozsa idrendi szempontok alapjn: si gtak. Rmai kor gtak, 71 db maradt fenn, nagy rsze kzp Spanyolorszgban. Gtpts az ipari forradalomig, els sorban Eurpn kvl. Modern kori gtak. Gtpts fokozdsa a XX. szzad kzeptl. Jelents vltozsok a II. vilghbor utn: A biztonsg tern nagy fejlds. Fldrengs elleni vdelem megoldsa. Gtat helyi anyagbl ptenek, szerkezet kialaktsa ahelyi anyag alapjn. Large Dams s Major Dams. ~500 000 gt a Fldn. Csak Knban s az Egyeslt llamokban mintegy 80000-80000 gt. XX. szzad vgn Kna vezet szerepe otthon s klfldn.

12. tblzat A Fld legregebb gtjai v (kre.) mai orszg gt neve tpusa funkci

3000 Jordnia Jawa sly vzellts 2600 Egyipton Kafara fld rvzvdelem 2500 Balochistan Gabarbands sly ntzs 1600 Egyipton Malaa ntzs 1500 Jemen Marib fld ntzs

~1310 Szria Quantinah k, fld ntzs 1260 Grgorszg Kofini fld rvzvdelem

~1250 Trkorszg Karakuyu fld vzellts 950 Izrael Shiloah ? vzellts 703 Irak Kisiri sly ntzs

~700 Mexik Purron fld ntzs ~700 Trkorszg Kesis Gl ntzs 581 Kna Anfengtang fld ntzs

~500 Sri Lanka Tissa fld ntzs 370 Sri Lanka Panda fld ntzs 275 Szudn Musawwarat fld vzellts

13. tblzat A Fld legrgebb ta mkd gtjai

43

Gt tads ve Orszg Proserpina 130 Spanyolorszg Ichibanike 400 Japn Sumiyoshiike 400 Japn Kaerumataike 607 Japn Sayamaike 616 Japn Mannoike 700 Japn Furotaniike 900 Japn Kumamichiike 900 Japn Minenoike 900 Japn Thonnur tank 1000 India Nagayukiike 1000 Japn Daimonike 1128 Japn Sonbol Rood 1196 Irn Shintaro 1260 Japn Mchovo jezero 1272 Csehorszg Kabaar 1300 Irn Surkhab 1314 Afganisztn Bandi Sardeh 1341 Afganisztn Maruyama (Yamaguchi) 1346 Japn Oike 1360 Japn

5.2. Vlgyzrgtak szerkezete, osztlyozsa Vlgyzrgtak csoportostsa: Mret alapjn: nagy (large) gt > 15 m, vagy > 1 Mm3, f (major) gt > 150 mter, Funkci alapjn: energiatermels, rvz cscscskkents, ntzs, vzvisszatarts, vzmegoszts, ivvz

trozs, rekreci, erzi cskkents, krnyezetvdelem, stb. Anyag alapjn: Fld, k, fa, acl, tgla, beton, Szerkezet (tpus) alapjn: Falazott, beto