Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
3. Földművek védelme
2
Funkcionális megfelelőség (vonalvezetés, űrszelvény, forgalmi kapcsolatok stb.)
Statikai megfelelőség (teherbírások – alakváltozások) Kivitelezhetőség Gazdaságosság Tartósság (az állapot ne romolhasson le a tervezettnél
rosszabbra) Fenntarthatóság (szokásos módokon elvégezhető
legyen; víztelenítés, rézsűk) Esztétika (tájba illesztés) Környezetvédelmi szempontok
Alapkövetelmények a földművel szemben
Általános tervezési kérdések
3
Feltárások és laboratóriumi vizsgálatok Hossz- és keresztirányú vizsgálatok is szükségesek Különösen kedvező, illetve kedvezőtlen települések
felismerése Vizsgálatok sűrűsége, mélysége: a szabvány előírásai
alapján, de tervezői felelősség!Jó színvonalú tervhez a
megfelelő feltártság elengedhetetlen!
Útjaink tervezése – kivitelezése közpénzbőlMegrendelői visszacsatolás (pl. diszpozíciós terv)
Geotechnikai előkészítés
4
Feltárások ajánlott mélysége:(Magyar Mérnök Kamara Geotechnikai Tagozatának ajánlása)
Geotechnikai előkészítés
Töltés Bevágás
Feltárások sűrűsége átlagos esetben: 300 m
0,8 ∙ h <za< 1,2 ∙ h za ≥ 3,0 m za ≥ 6,0 m za ≥ 0,4 ∙ h
5
Feltárások ajánlott mélysége:(Magyar Mérnök Kamara Geotechnikai Tagozatának ajánlása)
Geotechnikai előkészítés
Geotechnikai kategória
Előkészítés Engedélyezési terv
egyenletes talajrétegződés
változó talajrétegződésegyenletes
talajrétegződésváltozó talajrétegződés
GK-1. 1200 600 400 200
GK-2. 900 450 300 150
GK-3. 600 300 200 100
• „6 m-nél magasabb töltések, illetve ennél mélyebb bevágások,földmegtámasztó szerkezetek igénye és rézsűállékonysági problémaesetén a hossz-szelvény menti feltárásokon kívül keresztszelvényekfelvétele is szükséges, legalább 400 m-enként.”
• „A kiviteli tervekben a korábbi tervfázisok tapasztalatai alapján afeltárásokat szükség szerint sűríteni kell, illetve további keresztszelvényivizsgálatokkal kell kiegészíteni, a tervezés során felmerülő speciálisigényű tervezési feladatok elvégzéséhez, illetve a szükségesbeavatkozások pontos lehatárolásának meghatározásához.”
6
A földmű tervezés legfontosabb céljai: a földmű utótömörödése és vízfelvétele csekély legyen a felső földmű zóna teherbírása megfeleljen a
pályaszerkezetnek könnyen karbantartható és javítható rézsűk és víztelenítő
rendszerek készüljenek
A földmű tervezés legfontosabb feladatai: a megfelelő anyagok, technológiák kiválasztása jó szerkezeti kialakítás megfelelő felszíni és felszín alatti víztelenítés tervezése erózióvédelem helyes megoldása
Általános tervezési kérdések
7
Földműanyagok minősítése
Homok (iszapos)Aprókavicsos
homok (iszapos) Homokos
aprókavicsFöldműanyagként való felhasználás
szerintM-2 (jó) M-1 (kiváló) M-1 (kiváló)
Vízvezető képesség szerint V-2 (jó vízvezető) V-1 (vízszállító) V-1 (vízszállító)
Erózióérzékenység szerint
E-1 (erózióérzékeny)
E-2 (nem erózióérzékeny)
E-2 (nem erózióérzékeny)
Fagyveszélyesség szerint
X-3 (fagyveszélyes) X-2 (fagyérzékeny) X-1 (fagyálló)
Fejthetőség szerint F-II. F-II. F-II, F-III.
Tömöríthetőség szerint
T-1 (jól) és T-2 (közepesen) T-1 (jól) T-1 (jól)
Általános tervezési kérdések
8
autópályák, autóutak, főutak Trr ≥ 90%
egyéb utak Trr ≥ 88%
alárendelt utak Trr ≥ 86%
jó anyagok választása mellett ezekkel a hosszú távú megfelelőség biztosítható
Általános tervezési kérdések
Anyagválasztás (hova? mit?)
Tömörség és teherbírás előírásacél: az élettartam alatt leromlás ne következhessen beáltalános hazai tömörségi előírások:
9
Töltéstalp tervezése az élettartam szempontjából
kulcsfontosságú rész
feladatai: szétcsúszás elleni védelem (talajcsere,
töltésalapozás, geoműanyagok) töltéstest védelme a felszíni és felszín
alatti vizek ellen (kapilláris megszakító réteg)
Általános tervezési kérdések
10Általános tervezési kérdések
gyenge teherbírás, felszín közeli talajvíz fagyvédelmi és teherbírási szempontok építhetőség, gépek közlekedése
szemcsés anyagú földmű talajcsere vagy stabilizált altalaj gondos víztelenítés (oldalárok szintje!)
A feltáráskori és építési vízszint gyakori eltérése → súlyos pénzügyi kérdések !
Alacsony töltés – sekély bevágás tervezése
11
Földmű felső zónájának tervezése pályaszerkezet szempontjából elsőrendű fontosságú minél jobb anyagok választása (környezeti adottságok!) utótömörödés, kiszáradás miatti zsugorodás ne következhessen be téli fagyás, olvadás miatt ne legyen lazulás, illetve egyenetlen
nyomás a pályaszerkezetre → stabil legyen az alátámasztás
Általános tervezési kérdések
12
Állékonyság törés nem engedhető meg csúszás nem engedhető meg kisebb károk a használatot nem
veszélyeztethetik
Kivitelezhetőség
Követelmények:
Rézsűk tervezése
Fontos szempont a tervezéshez:
A rézsűk fenntartása a karbantartás egyik
legköltségesebb része
Erózióvédelem először ”csak” esztétikai kár javítás hiányában: csúszás, akár
pályaszerkezeti károsodással
Gazdaságosság Fenntarthatóság (osztópadka)
Környezetbe illesztés
13
Általában összehasonlító tapasztalat alapján felvehető Speciális esetekben külön vizsgálni szükséges A rézsűhajlás befolyásolja
a víztelenítési lehetőségeket (pl. surrantók), a fenntartást, a növényesítési lehetőségeket.
A rézsűhajlás megválasztása:
Rézsűk tervezése
14
Töltés: Magas talajvíz, belvíz (általában talajcsere változatlan hajlás mellett)
Meredek terephajlás Talajbevágás:
Gyenge nyírószilárdságú rétegek Kedvezőtlen rétegződés Vetődések Szivárgó vizek
Sziklabevágás: kőzettömbök elmozdulása, kiszakadása, omlása lemálló kőzetdarabok lezuhanása, kipergése
Rézsűk tervezése
Feltárási nehézségek
Monitoring
Az állékonyságot befolyásoló tényezők:
15
Biztonság: a szokásosnál nagyobb tönkremenetelivalószínűség fogadható el (ok: földmunka, fenntartás, területköltsége) ha az esetleges tönkremenetel előre észlelhető ha az emberi élet fenyegetettsége nem nagyobb az átlagosnál ha a helyreállítási költségek nem aránytalanul nagyok
Metodika: EC7 alapján, a 3 sz. tervezési módszer szerint Számítási módszerek:
egyszerűbb esetek: merev testként való elmozdulás hagyományos „kézi” módszerek (pl. blokkos, vagy lamellás módszer) korszerű véges elemes számítási programok (pl. Plaxis)
Rézsűk tervezése
16
Hagyományos kézi módszer:
Rézsűk tervezése
17Rézsűk tervezése
Véges elemes programok:
GEO4, GEO5
MIDAS
PLAXIS
18Rézsűk tervezése
Ha a tervezés során mozgásra utaló jelek,eredmények adódtak a kivitelezés, üzemelésidőszakára ki kell dolgozni a monitoring módszerét
Módszerei: egyszerű megfigyelés (szemle, fotók) geodéziai mérések műszeres mérések (inklinométer, piezométer)
Monitoring:
19
geometriai módszerek geoműanyagos erősítés talajszegezés támszerkezetek mérnökbiológia
Rézsű állékonyság növelése:
Rézsűk tervezése
20
általában növénytelepítés statikai viszonyokat nem befolyásolja hatások:
erózióvédelem (szél, csapadék) felső talajzóna erősítése vízháztartás befolyásolása, stabilizálása vízlefolyás lassítása beszivárgás csökkentése kiszáradás gátlása
kőzetdarabok kipergésének gátlása eredményesség feltétele:
speciális szaktudás termőhelyi adottságok és a védelmi funkció ismerete
Mérnökbiológia
21
Módszerek: humuszterítés füvesítés gyeptégla, gyepszőnyeg fűmagos rézsűpaplan rőzseművek cserjék, fák
Követelmények: nagy tűrőképesség gyors fejlődés elágazó gyökérrendszer nagy sarjadóképesség
Mérnökbiológia
22
Előnyök: kisebb építési költségek kisebb fenntartási költségek tartós védelem tájképi hatás javítása másodlagos hasznosíthatóság
Hátrány: nagyobb helyigény
Mérnökbiológia
23Felszíni vizek rendezése
Általánosságok: a megfelelő víztelenítés az élettartam és a fenntartás
szempontjából is fontos elsősorban a kivitelezés (főként bevágás fejtés) során
szükséges fokozott körültekintés a burkolat alá jó karbantartás esetén is juthatnak vizek az árkokat a vízépítő kollégák tervezik → Megvalósul-e a
szükséges kooperáció, adatcsere a geotechnikussal?
24Felszíni vizek rendezése
A víztelenítés alapelemei: talp- és övárkok általában 40 cm széles, 40 cm
mély 1:1.5 hajlású „szabványárkok” hidraulikai méretezés lehetőség szerint gravitációs elvezetés tározó és szikkasztó funkció is túl nagy esés → erózió túl kicsi esés → feliszapolódás elvezetés: befogadóba vagy tározóba a védőréteg kivezetése a max. vízszint fölött 20 cm-rel
burkolás
25Felszíni vizek rendezése
Szikkasztó árkok: a szikkasztást is részletesen meg kell(ene) tervezni
→ ennek hiányában károk, kimosódások („ a víz megy a maga útján”)
kötött rétegben a szikkasztás nem lehetséges ha a vízvezető réteg 2 m-nél kisebb mélységben van:
folytonos, szemcsés anyaggal kitöltött rés célszerű ha a vízvezető réteg 2 és 5 m között van: az árok vizét
furatokkal lehet levezetni és kellő felületen leadni ha a vízvezető réteg 5 m-nél: szikkasztó – párologtató
medencék szükségesek
26
A víztelenítés további elemei: átereszek
a terep mélyvonulataiban a mértadó vízhozam elvezetését kell megoldani ne duzzasszon vissza környezetében ne keletkezzen kimosódás D = 1.0 m minimálisan (karbantartás!)
kiemelt szegélyek surrantók
Felszíni vizek rendezése
27
A földmű víztelenítése: cél: a víz minél előbb távozzon, a gyengébb vízáteresztő réteg
meredek felületén, de a jobb minőségű anyagban földmű tükör oldalesés = pályaszerkezet oldalesés védőréteg alsó felületének oldalesése
szemcsés rétegeken: 2.5% kötött rétegeken: 4%
kiegyenlítés: a jobb minőségű anyagból
Felszíni vizek rendezése
28
Gyakori tervezési hiba: a kivíztelenítés szintjét 2.5% oldaleséssel állapítják meg, de nincs
előírás a földműanyagra.
Helyes megoldás: a kivíztelenítés szintjét 4% oldalesés alapján kell megállapítani →
több kell a kiváló földműanyagból (védőrétegből) 2.5% esés melletti kivíztelenítési szint, de alatta szemcsés
földműanyagot kell tervezni → több kell a jó földműanyagból
Felszíni vizek rendezése
29Felszín alatti vizek rendezése
Általánosságok: összetett tervezési feladat
számtalan tényező befolyásol, bizonytalanságok a rétegződésben, feltárásban, környezetvédelem
cél: biztonságos elvezetés, a legkisebb depresszió mellett minőségellenőrzés, fenntartás és monitoring részletes tervezése alapelemek: szivárgók további lehetőségek: vízszintes furatok, kutak, aknák, csőkutak,
csápok, árok (csekély leszívási igény esetén, ha nincs kimosódási veszély)
30Felszín alatti vizek rendezése
Szivárgók tervezés: anyag, helyszínrajzi és magassági vonalvezetés részei: szivárgótest + dréncső + geotextília fajtái:
oldalszivárgók talpszivárgók hossz-szivárgó
megszakító övszivárgók bevágás hegy felőli oldalán keresztszivárgók
rézsűszivárgó (szárítóborda)
31
Vonalas létesítmény víztelenítése és a környezet kapcsolata mesterséges akadályok megváltozott vízelvezetési útvonalak és irányok
Az építés közbeni állapot értékelése a végleges állapot csak a kivitelezés végeztével áll elő az építés folyamán is gondoskodni kell a felszíni és rétegvizek
elvezetéséről → nem keletkezhetnek leromlások az elkészült műben
folytonosan változó feladat: leülepedések, kimosódások → azonnali beavatkozások szükségesek → később súlyos az ár!
Földművek építés közbeni víztelenítése
Alapgondolatok:
32
Szemcsés talajok: víz könnyen eltávozik → általában nincs probléma
Agyag talajok: víz nehezen szivárog be → kellő esés mellett a víz könnyen elvezethető (maximum vékony felső zónát kell letermelni)
Erózióérzékeny ”átmeneti” talajok:víz könnyen megbontja → egyenetlen felszínek → víz megáll,
illetve beszivárog → állapotromlás, teherbírás vesztés
Földművek építés közbeni víztelenítése
Víztelenítési kérdések talajfajták szerint:
33
az állagmegóvás érdekében a földmű építés megkezdése előtt először itt is a víztelenítési munkákat kell elvégezni.
talpárkok nyitása, majd folyamatos karbantartása cél: ne tudjon a töltéstalp elázni nehézségek:
Földművek építés közbeni víztelenítése
Megelőző víztelenítés töltésnél
• gyenge altalaj, túl mély árok: alaptörés veszélye
• árok felett töltésépítés• árok mellettük szervízút,
szállítóút• túltöltéses építési
módnál nem lehetséges
34
az állagmegóvás érdekében a földmű építés megkezdése előtt először a víztelenítési munkákat kell elvégezni.
övárkok megnyitása, majd folyamatos karbantartása a szükséges felszín alatti víztelenítő rendszerek (általában szivárgók)
kiépítése cél: a kiemelés során jelentkező nehézségek (pl. állékonysági
problémák, eróziós károk) csökkentése
Földművek építés közbeni víztelenítése
Megelőző víztelenítés bevágásban
35
a végleges átereszek megépítése és folyamatos karbantartása (az utólagos beépítés nem várt újabb süllyedéseket okozhat)
építés a befogadó felől → munkavégzés már víztelenített területen
Földművek építés közbeni víztelenítése
A megelőző víztelenítés egyéb feladatai
Alapszabály
36
Töltésépítés Folyamatos csapadékvíz elvezetés (legalább 4-6% oldalesés) Lokális mélypontok kialakulásának gátlása (folyamatos
gréderezés) Döntéshozatalra képes képzett szakember legyen a helyszínen
Földművek építés közbeni víztelenítése
37
Bevágásépítés folyamatosan biztosítani kell a víztelenítést
(övárkok, folyókák, vápák 4-6% oldalesésben, hosszesés) földmunkagépek mozgási lehetőségeinek biztosítása bevágási tükör állapotának, teherbírásának védelme kikerülő földanyagok védelme erózió elleni védelem a friss rézsűkön
a végleges tükröt csak védőréteg építés előtt szabad kiszedni a túlfejtést kerülni kell felszín alatti vizek elvezetése:
a bevágások szélén ideiglenes árkok, vápák kimosódások esetén dréncsövekkel „forrásfoglalás” szivárgó rendszerek kiépítése
ha a tükör mégis elnedvesedik: stabilizálás
Földművek építés közbeni víztelenítése
38
Rézsűk erózióvédelme: leggyakoribb kár építés közben: kimosódás, erózió bemélyedések → szélsőséges esetben burkolati károk (akkor is
jelentkezhet a későbbiekben, ha az eróziós kár idején még nem volt kész a pályaszerkezet)
a tökéletes helyreállítás nagyon nehéz → cél: a megelőzés
Földművek építés közbeni víztelenítése
39
Eróziós károk okai: rézsűfelület elégtelen tömörsége és rendezetlensége elázott töltésanyag vízleadása védőrétegből eredő vizek
Földművek építés közbeni víztelenítése
40
Eróziós károk okai: rendkívüli intenzitású csapadék koncentrált vízlefolyások (ok: töltéskorona egyenetlensége,
vízelvezető szegélyek meghibásodása, folytonossági hiánya) a bevágási rézsűn kialakuló lefolyások (ok: övárkok
feliszapolódása következtében átbukó víz) rézsűbeli vízkilépések, források, rétegvizek
Földművek építés közbeni víztelenítése
41
Eróziós károk megelőzése: lefolyások szabályozása
bevágás: övárok → surrantó → oldalárok töltés: (ideiglenes) szegély → (ideiglenes) surrantó → talpárok
ideiglenes szegély: földgerinc, geotextíliába tekert föld, sovány beton ideiglenes surrantó: műanyag fólia burkolás
Földművek építés közbeni víztelenítése
42
Eróziós károk megelőzése: mérnökbiológia (hazai gyakorlat: túl kései növénytelepítés) felületérdesítés a humuszterítés előtt
Földművek építés közbeni víztelenítése
43
Eróziós károk javítása: haladéktalanul el kell végezni néhány dm-es kimosódás
gépi eszközök felülről földanyag pótlás döngölés a kotró szerszámával
nagyobb kimosódások rézsű lépcsőzés (5% lejtés, ép töltésig) rétegesen visszaépítés, kisméretű tömörítő eszközzel mielőbbi biológiai védelem georács erősítés esetleg rézsűlaposítás vagy rézsűlábi támfal építése
Földművek építés közbeni víztelenítése
44
Földműanyag kiválasztása (Milyen anyagot? Hova?)tervezői előírások
kivitelezői törekvés: helyi anyag
Megoldás az Út 2-1.222-ben A tervezettnél gyengébb minőség alkalmazásának feltételei:
megfelelő építéstechnológia próbabeépítések, próbaszakaszok szakszerű munkairányítás szigorú minőségszabályozás földmű- és rézsűvédelmi intézkedések
A kivitelezés egyéb földművédelmi vonatkozásai
45
Hazai kivitelezési gyakorlat napjainkban
Nagy kivitelező cégek(saját földmunka kapacitás már nincs)
Földműépítő alvállalkozó, szubalvállalkozó(cél: mennyiség!)
van gép nincs megfelelő szaktudás nincs technológia választás nincs munkahelyi irányítás nincs minőségellenőrzés (a fővállalkozó sem felügyeli a munkát)
Földműhibák (többnyire később kiderülő rejtett hibák)
A kivitelezés egyéb földművédelmi vonatkozásai
46
Leggyakoribb kivitelezési hibák próbatömörítés hiánya (tömörítőgép típusa, járatszám,
technológia, rétegvastagság, optimális víztartalom ekkor lenne eldönthető)
földműanyagok helytelen keverése cél: laborban kikísérletezett arány → homogén töltés valóság: inhomogén munkavégzés → víz hatására eltérő reakciók az
egyes földmű zónákban túl nagy terítési vastagság optimális tömörítőeszköz hiánya a változó építési körülményekhez való alkalmazkodás hiánya (pl.
víztartalom változás miatt szükség lehet járatszám módosításra, szárításra, locsolásra stb.)
minőségellenőrzés hiánya
A kivitelezés egyéb földművédelmi vonatkozásai
47
Mai földmű építési „gyakorlat”
A kivitelezés egyéb földművédelmi vonatkozásai
48
Hazánk klimatikus viszonyai
a pályaszerkezetek alatti földműben kiszáradások, elnedvesedések
földmű teherbírás változása
hosszú távon romlásLegfontosabb feladat: meglevő, de sokszor működés-képtelen
vízelvezető rendszerek fenntartása, felújítása viszonylag egyszerű, olcsó ráfordítás, de az előmunka igénye nagy
(közmunka program) pályaszerkezetek tönkremenetele lassulna, szolgáltatási színvonal
javulna
Fenntartási kérdések
49Fenntartási kérdések
Fenntartási feladatok: víznyelők tisztítása csapadékcsatornák tisztítása csapadékcsatornák felmérése, szükség szerinti javítása feliszapolódott átereszek tisztítása uszadékok, hordalékok eltávolítása aszfalt és betonszegélyek javítása surrantók kitorkollásának javítása kezdődő rézsűhámlások javítása a károsodott felület
növekedése előtt (főleg olvadási időszakban)
50Fenntartási kérdések
Egy rossz példa Gyöngyösorosziból
51
Épített rézsűoldalak tönkremenetelei; Természetes lejtők mozgásai; Töltéssüllyedések; Burkolat alatti teherbírás csökkenés;
Folyamat – időbeliség – megelőzés; Vizsgálat: Tágabb környezet – részletek
Földművek romlásai
52Rézsűk – lejtők mozgásai (terv előkészítés)
Nyomvonal környezetének megismerése
Földtani adottságok Helyszíni szemle
Geológiai keletkezés Terepadottságok
Felszínformáló erők Tereptárgyak
Rétegződés Lefolyási viszonyok
Rétegalkotók és határfelületek Növényzet
Vízviszonyok Interjú
Geológiai, földtani térképek, légifotókIrodalom (pl. A főváros felszínmozgás-veszélyes térségei)Talajvíz észlelő kutak; talajvíz térképek
53Általános kép – Mit vegyünk észre egy tipikus csúszásnál?
54A földmű romlásokat előidéző tényezők
Természeti hatások
felszíni víz felszín alatti víz hőmérséklet ésvízhatás élővíz
csapadék erózió talajvízszintek változásai fagyás álló víz
belvíz áramló talajvíz olvadás folyó víz
talajba beszivárgó víz kapillárisan mozgó víz kiszáradás forrás kibukkanás
légmozgás kémiai hatások tektonikai hatások biológiai hatások
szélerózió báziscsere lassúkéregmozgások növények(baktériumok)
koptató hatás kioldódás, kilúgozás földrengés állatok
Mesterséges hatások
vízterhelésváltozása terhelések dinamikus hatások növényzet változtatása
víznyomáselőidézése megnövekedő (ön)súly túltömörítés művelés ág változtatása
pórusvíznyomás növelés külső terhelés dinamikustalajerősítés növényzet kiirtása
vízvezetékekből kijutó víz tehermentesülés közlekedés pulzáló hatása elhibázott növényesítés
55
Stabilitásvesztés - kedvezőtlen földtani adottságok meredek lejtők völgytalpi erózió lejtőirányú rétegdőlés felszínközeli vízvezető rétegek gyenge nyírószilárdságú rétegek réteghatárok esetén a határfelület gyengesége gátolt felszíni vízlefolyás felszín alatti vízszivárgás korábbi csúszások talaj, vagy kőzet repedezettség
Földművek romlásai
56Földcsuszamlások osztályozása a Brit Geológiai Intézet (BGS) besorolása szerint I.
57Földcsuszamlások osztályozása a Brit Geológiai Intézet (BGS) besorolása szerint II.
58Mozgásformák – Omlás I. (kőzet)
Sziklaomlás Táblás sziklabillenés
Kölcsény Eger
KanadaMeredek falak gyors tönkremenetele, elsősorban fagyás-olvadás hatására
59Mozgásformák – Omlás II. (talaj)
Kőzetliszt, meszes, rétegzetlen, meredek fal, állékony, fakósárga üledék. Szárazföldi – infúziós lösz; Szemcséi: 0,01-0,05 mm; Kárpát-medencében 4-20 m; Nedvesség és terhelés hatására omlik, roskad.
Szekszárd
Győrújbarát
60Mozgásformák – Suvadás (forgó csúszás)
Modellezés: 1. Fő szakadó fal, 2. Eredeti terep 3. Csúszólap (talpponti v. alámetsző)
Homogén rézsűs talajtömeg gyors elmozdulása, önsúly hatására. A perem menti húzási repedések előre jelzik!
61Mozgásformák – Rétegcsúszás (síkcsúszás)
Modellezés: 1. Fő szakadó fal2. Eredeti terep 3. Csúszólap
Viszonylag lassú csúszás egy markáns, leromlott nyírószilárdságú felületen (nehéz fúrással feltárni!).
62Mozgásformák – Suvadás / Rétegcsúszás
(1) Suvadásforgó mozgás
(2) Rétegcsúszástranszlációs / haladó mozgás
(1) homogén (izotróp) anyag(egyforma tulajdonságok minden irányban)
(2) inhomogén (anizotróp) anyaggyenge felületekkel
63Mozgásformák – Szétterülés / Szétcsúszás
2001 Nisqually, WA Earthquake
1. Réteg adottság:kemény fedőkőzet „úszik” a puha víztartó rétegen, melyben bezárt vízvezető erek, lencsék vannak
2. Mozgás:lassú, lejtőirányban szétterülő, a felszínen összetöredezéssel jár
3. Ok:pórusvíznyomás növekedés és dinamikus hatás Tioga, United States
64Mozgásformák – Rogyás
1. Réteg adottság:vízzáró rétegek közé bezárt vízvezető erek, lencsék
2. Mozgás:gyors, előjel nélküli
Szeletes földcsuszamlás/Dunaszekcső
3. Ok- pórusvíznyomás
növekedés a víz-vezető sávban;
- megfolyósodás;- szemcsét is mozgató
vízmozgás;
65Mozgásformák – Hámlás és erózió
Kiváltó tényezők Befolyásoló tényezők
csapadék topográfiaiviszonyok
geológiaiviszonyok
növényzet borítottság emberi
mennyisége (eső, hó)cseppnagyságintenzitásaidőtartamaaz olvadás
üteme
- a lejtőmeredekségehosszaalakjakitettsége
- a talajnedvességevízgazdálkodásaszerkezetefelszíni
érdessége
növényzet nélküli talajfelületektöbbszintű növényzet
nem megfelelőföldhasználatművelési módmaradvány gazdálkodásvédekezés hiánya
Néhány dm vastag, gyenge, laza, tömörítetlen réteg (humusz) ázás hatására foltokban történő lecsúszása
66Mozgásformák – Folyás
Lassú, nagy kiterjedésű mozgás, nem azonosítható rövid életű nyírási felületekkel, viszkózus folyadékszerű viselkedéssel. Általában intenzív vízfolyás, heves zápor, hóolvadás okozza.
67Mozgásformák – Kúszás (lassú folyás)
Időszakos lassú, nehezen észrevehető mozgás, viszkózus talaj viselkedéssel. Az alakváltozási sebesség idővel nőhet → suvadássá alakulhat át
68Védekezés és a károk helyreállítása
t = ( s – u ) · tg f + cnyírószilárdság – normálfeszültség – pórusvíznyomás – belső súrlódási szög – kohézió
geometriaimódszerek
víztelenítésimegoldások
megtámasztószerkezetek
mérnökbiológiaimódszerek
mesterséges burkoló és erősítő anyagok
terep átalakítása
rézsű geometria módosítása
- rézsű-laposítás,
- változó rézsűhajlás,
- padkás kialakítás,
- nyomó-padka
megelőző felszíni vízrendezés, egyéb beavatkozások
- lecsapolás (árkok, szivattyúzás),
felszíni víztelenítés- szegélyek,
- árkok,- surrantók,- átereszekfelszín alatti víztelenítés
- szivárgók - kutak - drénezőfuratok
- szárítóbordák, szárítótárók
támfalak- súlyfalak, - szögtámfalak, - máglyafalak,- gabion falak,- vasalttalaj falak, - szegezett falak
befogott támszerkezetek
- résfalak, - cölöpfalak, - szádfalak,- berlini dúcolat
horgonyzott támszerkezetek
- dúcolatok, - elemes falak, - bordák,- gerendák
humuszterítés,füvesítés (száraz, nedves eljárások),gyeptégla,
gyepszőnyeg,fűmagos rézsűpaplan (lebomló vagy tartós anyagból),matracokrőzseművek,dugványozás,bokor -,cserje telepítésfaültetés
geoműanyagokacélhálók, szalagok
69Védekezés és a károk helyreállítása – példák II.
70Védekezés és a károk helyreállítása – példák I.
71Védekezés és a károk helyreállítása – példák III.
72
töltéssüllyedés = altalaj összenyomódás + töltéstest saját anyagának süllyedése, ülepedése
kezdeti + konszolidációs + másodlagos süllyedések
töltésanyagra vonatkozó előírások
hazai problémák a közelmúltban: Balaton környéki tőzegek, zalai szerves agyagok
Töltéssüllyedések – elmélet, gyakorlat képekben
73Töltéssüllyedések elleni védekezés módszerei
Új építésterület
kikerülése
építés-szervezési
megoldások
szerkezetimegoldások
előzetestalajjavítások, víztelenítés
anyagában való megerősítés
víztelenítési megoldások
kötőanyag bevitel
- helyszínrajzi elkerülés
- hídra való kiemelés
- betoncölöpözés(részleges kikerülés)
- lépcsős építés
- előterhelés -többlettöltés
- töltésmagasság megválasztás
- rézsűhajlás csökkentés
- töltéssúlycsökkentés
- geoműanyagok használata
- talajcsere - mélytömörítés döngöléssel
- mélytömörítésvibrációval
- kavics-cölöpözés vibrációval
- kőtömzsök döngöléssel
- függőleges drénezés
- oldalszivárgók építése
-injektálás- jet-habarcsosítás
- mélykeverés
Már megsüllyedt töltés- terület
kikerülése(helyszínrajzi)
- melléépítés áthelyezés(lásd az új építés megoldásait)
- többlettöltés(süllyedés gyorsítás a végértékhez)
- részleges újjáépítés(átboltozás, úsztatás)
- oldalkitérés megakadályozása
rétegrend erősítése felülről- mélytömörítés vibrációval
- kavicscölöpözés
- oldalszivárgóképítése
rétegrend erősítése felülről és/vagy oldalról- injektálás- jet-habarcsosítás
- mélykeverés
74Burkolatkárok teherbírás-csökkenés hatására
a károsodás jellege teherbírásvesztés rézsűcsúszás
a károsodás fészke
magasságilag a földmű teteje földmű belsejealaprajzilag burkolat alatt padka alatt
a talajmozgás fő iránya függőleges oldalirányúa burkolatkárt okozó igénybevétel hajlítás nyírás
A károsodás talajmechanikai tartalma a talajban lezajló állapotváltozás nyomán
Mi miatt következett be
azállapotváltozás?
Miben nyilvánul meg a talajnál az
állapotváltozás?
Miként hat a burkolatra az
állapotváltozás és mi a burkolat válasza
erre?
Rézsűmozgásvan-e, és mi a
válasza a padkának és a burkolatnak?
elnedvesedéselázás
konzisztencia romlás,
nyírószilárdság csökkenés
teherbírás csökkenés az
állapotromlás miattmozaikos repedések
suvadásos jellegű mozgás van
elnyíródó burkolat
ok „rendes” esetben: forgalom alatti elhasználódás,okok idő előtti tönkremenetel esetén: földműteherbírás hiánya, vagy
pályaszerkezeti anyagok gyengesége
75
A leromlást befolyásoló tényezők:az éghajlati viszonyok és változásaik, a környezet víztelenítési adottságai,
lehetőségei,a talajvízszint mélysége,a környező növényzet,a földmű geometriája,a földmű anyaga, talajmechanikai
jellemzői,a pályaszerkezet anyagai, minősége,a forgalmi terhelés.
Burkolatkárok teherbírás-csökkenés hatására
76
útmérnök geotechnikus mérnöka tönkremenetel
értelmezéseforgalom okozta
„szabályos” leromlásföldmű romlása miatt
bekövetkezett hibaszemléletmód
jellemzőirendszerek, szabványok,
típus megoldásokegyedi esetek, szakértői
munka, speciális megoldásoka megoldás tartománya
szakaszokban, egy bizonyos időszakra
lokálisan, véglegesen
preferált technológia
erősítés aszfaltrétegekkel
víztelenítés, teljes újjáépítés
elsődleges követelmény
helyreállítás gyorsan, kis zavarással
helyreállítás tartós megoldással
1.) kárfelvételi jegyzőkönyv, fotódokumentációval;
2.) tervadatok begyűjtése;3.) geológiai – hidrogeológiai adottságok
megismerése;4.) építési napló adatok;5.) építés óta eltelt idő eseményei.
1.) feltárások tervezése, elvégzése;2.) helyszíni mérések és
laborvizsgálatok tervezése, elvégzése;
3.) kiegészítő geodéziai mérések;4.) szakértői jelentés összeállítása
javaslatokkal.
Burkolatkárok teherbírás-csökkenés hatására
77
A pályaszerkezet további erősítése, hogy előbb-utóbb képes legyen a földműhibák
ellensúlyozására.
E két megoldás között kell keresni a hibahelyektől függően
a megfelelő technológiai és gazdaságos megoldást.
A földmű hibáinak kijavítása, ha kell a földmű
és a pályaszerkezet teljes újjáépítésével
Burkolatkárok teherbírás-csökkenés hatására