TARTÓSZERKEZET-REKONSTRUKCIÓS SZAKMÉRNÖKI KÉPZÉS, … · MSZ EN ISO 17892-4:2017 –Szemeloszlás meghatározása Szitálás Hidrometrálás KÖTÖTT TALAJOK MSZ EN ISO 17892-6:2017

TARTÓSZERKEZET-REKONSTRUKCIÓS SZAKMÉRNÖKI KÉPZÉS, 2020 TAVASZ

SÍKALAPOZÁSOK1. ELŐADÁS, 2020. 02. 27.

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

ELŐADÓK

BME - ÉMK Geotechnika és Mérnökgeológia Tanszék

▪ Dr. Kádár István

▪ adjunktus

▪ [email protected]

▪ K. épület/ mf. 20.

▪ Lődör Kristóf

▪ doktorandusz

▪ [email protected]

▪ K. épület/ mf. 20.

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

mailto:[email protected]:[email protected]

MENETREND, TEMATIKA

Dátum Témakör Témák Oktató

2020. 02. 27. Talajok osztályozása, azonosítása

- Talajmodell,- Szemcsés talajok, kötött talajok- Vízmozgás- Nyírószilárdság- Talajok összenyomódása

Dr. Kádár István

2020. 03. 19. Talajfeltárási módok, Talajvizsgálati jelentés

- Fúrások,- Szondázások,- Geofizikai módszerek,- Geotechnikai dokumentumok

Lődör Kristóf

2020. 04. 23. Síkalapok - Síkalapok fajtái,- Síkalapok tervezési kérdései

Dr. Kádár István

2020. 05. 28. Lemezalapozások, tömöríthetőség

- Lemezalapok tervezési kérdései,- Tömöríthetőség,- Talajjavítások

Lődör KristófBME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

- Földművek építése

- Rézsűállékonyság

- Síkalapozás

- Mélyalapozás

- Megtámasztó szerkezetek

- Alagútépítés

- Támfalak

A GEOTECHNIKA SZAKTERÜLETEI

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

TALAJOK AZONOSÍTÁSA

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

MI A TALAJ?

▪ 3 fázisú diszperz rendszer

▪ Heterogén anyag

▪ Mérnöki tulajdonságai pontról pontra változnak

▪ A viselkedésük (feszültség-alakváltozás) általában nem lineáris

▪ Van „emlékezetük”

▪ Anizotróp (mérnöki tulajdonságaik eltérők lehetnek a különböző irányokban)

▪ Az érintett talajtömeg viselkedését gyakran lokális imperfekciók, gyengébb rétegek befolyásolják

▪ Nagyobb tapasztalati korrekciók – nagyobb biztonsági tényezők

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Megj.: szerves talajok osztályozása a szervesanyag-tartalom alapján történik

Szemcsés talajok

Azonosítás:Szemeloszlásuk alapján

Vizsgálatok:

- szitálás

- hidrometrálás

Kötött talajok

Azonosítás:Konzisztencia határaik alapján

Vizsgálatok:

- plasztikus határ

- folyási határ


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

0,063

ha > 10%

Hidrometrálás Szitálás

SZEMCSÉS TALAJOK

▪ Szemeloszlási görbe

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

SZEMCSÉS TALAJOK

▪ Szemcseméret

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Definíció:

Durva szemcsék (d > 0.063-0.075 mm) esetén:Azon legkisebb kör vagy négyzet alakú nyílás mérete (átmérő/oldalhossz), amin a szemcse még éppen átesik.

Finom szemcsék (d < 0.063-0.075 mm) esetén:Annak a gömbnek az átmérője, ami folyadékban a szemcsével azonos sebességgel ülepedik (feltételezve, hogy azonos sűrűségűek)

SZEMCSÉS TALAJOK

▪ Szemcseméret

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Kavics

SZEMCSÉS TALAJOK

▪ Szemcseméret

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Homok

SZEMCSÉS TALAJOK

▪ Szemcseméret

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Szemcsés talajok: szitálás

SZEMCSÉS TALAJOKMSZ EN ISO 17892-4:2017 – Szemeloszlás meghatározása

Szitálás Hidrometrálás

KÖTÖTT TALAJOKMSZ EN ISO 17892-6:2017 – Atterberg határok meghatározása

Plasztikus határ Folyási határBM

E Szilá

rdságtan

i és Tar

tószerke

zeti Tan

szék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Lyukbőség, mm

64

32

16

8

4

2

1

0.5

0.25

0.125

0.074

(0.063)

TALAJAZONOSÍTÁS


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

TALAJAZONOSÍTÁS


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

0,063

ha > 10%

Hidrometrálás Szitálás

TALAJAZONOSÍTÁS


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Szemcsés talajok: hidrometrálás





E Szilá

rdságtan

i és Tar

tószerke

zeti Tan

szék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Casagrande-féle hidrométeres eljárás:

Az eljárás elve:Különböző méretű szemcsék a folyadékban különböző sebességgel ülepednek.

Az ülepedés sebessége függ:- szemcseátmérőtől- szemcse testsűrűségétől- folyadék sűrűségétől- folyadék viszkozitásától

TALAJAZONOSÍTÁS


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

TALAJAZONOSÍTÁS


Casagrande-féle hidrométeres eljárás:

Az eljárás elve:Különböző méretű szemcsék a folyadékban különböző sebességgel ülepednek.

Az ülepedés sebessége függ:- szemcseátmérőtől- szemcse testsűrűségétől- folyadék sűrűségétől- folyadék viszkozitásától

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

d60d10 dm

Egyenlőtlenségi mutató:

Mértékadó szemcseátmérő:

Hatékony szemcseátmérő:

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Szemcsés talajok: szemeloszlási görbe jellemzői

𝑪𝑼 =𝒅𝟔𝟎𝒅𝟏𝟎

𝒅𝒎

𝒅𝒆𝒇𝒇~ 𝒅𝟏𝟎

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

(A)

Egyenlőtlenségi mutató

Kérdés:

(A) Cu < 5

(B) Cu > 5

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Szemcsés talajok: szemeloszlási görbe jellemzői

(B)BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Szemcsés talajok: szemcsefrakciók

Szemcsecsoport Szemcsefrakció Jelölés Szemcseméret (mm)

Nagyon durva

Kőtömb Lbo >630

Görgeteg Bo 200-630

Macskakő Co 63-200

Durva

Durva kavics CGr 20-63

Közepes kavics MGr 6,3-20

Apró kavics FGr 2,0-6,3

Durva homok CSa 0,63-2,0

Közepes homok MSa 0,2-0,63

Finom homok FSa 0,063-0,2

Finom

Durva iszap CSi 0,02-0,063

Közepes iszap MSi 0,0063-0,02

Finom iszap FSi 0,002-0,0063

Agyag Cl

HOMOK = 80%

KAVICS = 5%

ISZAP = 13%

AGYAG = 2%

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Szemcsés talajok: szemcsefrakciók

0,002 0,063 2,0

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Megj.: szerves talajok osztályozása a szervesanyag-tartalom alapján történik

Szemcsés talajok

Azonosítás:Szemeloszlásuk alapján

Vizsgálatok:

- szitálás

- hidrometrálás

Kötött talajok

Azonosítás:Konzisztencia határaik alapján

Vizsgálatok:

- plasztikus határ

- folyási határ


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Kötött talajok: agyag, iszap

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

A kötött talajok állapotát a víztartalmuk befolyásolja → konzisztenciaállapotuk változó (puha, gyúrható, merev, kemény, stb.)

A konzisztencia-határok önkényesen (Atterberg nyomán a talajtanból átvéve)megállapított víztartalmak, ahol a különböző talajok egyik konzisztencia-állapotból a másikba átmennek (telítettség mindig S=1).

A talajmechanikában használt határok:- folyási határ (wL)- plasztikus határ (wp)- zsugorodási határ (ws)- telítési határ (wt)

} talajazonosítás

} térfogatváltozó agyagok

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Kötött talajok: konzisztencia-határok

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Kötött talajok: konzisztencia-határok

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Kötött talajok: plasztikus határ





E Szilá

rdságtan

i és Tar

tószerke

zeti Tan

szék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Vizsgálat eszközei

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Kötött talajok: plasztikus határ (wp)

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Talajminta

TALAJAZONOSÍTÁS


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Plasztikus (sodrási) határ:

Az a víztartalom, amikor a talajból sodort szál a 3 mm

átmérő elérésekor éppen töredezni kezd.

TALAJAZONOSÍTÁS


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Kötött talajok: plasztikus határ





E Szilá

rdságtan

i és Tar

tószerke

zeti Tan

szék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Kötött talajok: folyási határ (wL)

Vizsgálat eszköze – ejtőkúpos vizsgálat

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Minta előkészítése: keverés vízzel – pépszerű, homogén (légbuborékoktól mentes) minta létrehozása

TALAJAZONOSÍTÁS


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Ejtőkúpos vizsgálat lépései:

1. A talajpép elhelyezése a csészébe (légbuborék nélkül);2. A felesleges talajt egy késsel lehúzni, ezáltal sík vízszintes

felület kialakítása;3. Kúp csúcsának felszínre helyezése (kis elmozdításnál éppen

karcolja a felszínt)4. A kúpot 5 másodpercre elengedni (a kúp a talajpépbe

nyomódik)5. Leolvasni a behatolást;6. Meghatározni a víztartalmat;7. A vizsgálatot min. 3 mintán megismételni.

TALAJAZONOSÍTÁS


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Kúptípusok 80g / 30˚ 60g / 60˚

A folyási határhoz tartozó kúpbehatolás 20 mm 10 mm

Behatolási tartomány 15-25 mm 7-15 mm

Legnagyobb eltérés két egymást követő mérés között 0,5 mm 0,4 mm

38

39

40

41

42

43

44

15 20 25

Víz

tart

alo

m (

%)

Kúpbehatolás, log X (mm)

wL

TALAJAZONOSÍTÁS


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

TALAJAZONOSÍTÁS


Casagrande vizsgálat

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

A talajminta „bekenése” a csészébe

Szabványos árkolókéssel trapéz alakú árkot mélyítünk

TALAJAZONOSÍTÁS


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

A csészét 10 mm magasságból ejtegetjük (másodpercenként 2 ejtés ütemben), amíg az árok 1 cm

hosszon össze nem záródik.

TALAJAZONOSÍTÁS


Folyási határ:

Az a víztartalom, amikor a minta 25 ejtés hatására 1 cm hosszon záródik össze.

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Vizsgálati jegyzőkönyv

s

wL

wL

TALAJAZONOSÍTÁS


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

wL-wp = Ip

Ip [%]

Plaszticitási index

(plasztikus index)

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Kötött talajok: Plaszticitási index (Ip)

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Kötött talajok azonosítása –MSZ EN ISO 14043-2:2006

Plaszticitási index

Ip [%]

Csoportnév

MSZ EN ISO 14688-2 szerintMegnevezés

0-10 nem plasztikus (szemeloszlás alapján)

10-15 kissé plasztikus iszap

15-20közepesen plasztikus

sovány agyag

20-30 közepes agyag

30- nagyon plasztikus kövér agyag

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Kötött talajok

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Konzisztencia index

A konzisztencia-index a talaj állapotánakmeghatározására szolgál

Konzisztencia-index:

Ha

w = wL → Ic = 0

w = wp → Ic = 1,0

p

L

pL

Lc

I

ww

ww

wwI

−=

−

−=

Iszapok és agyagok konzisztenciája

Konzisztencia –index

Nagyon puha < 0,25

Puha 0,25 – 0,50

Gyúrható 0,50 – 0,75

Merev 0,75 – 1,00

Kemény > 1,00

TALAJAZONOSÍTÁS


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Konzisztencia index(A) Ic= 0,0-0,5

(B) Ic= 0,5-1,0

(C) Ic= 1,0-1,5

(A)

TALAJAZONOSÍTÁS


(C)(B)

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

▪ Növényi eredetű anyagok anaerob lebomlásából alakul ki

▪ Jellemzően savas környezet▪ Sötétbarna, fekete szín▪ Magas víztartalom (w>100%)▪ Alacsony száraz térfogatsűrűség

(d = 0.3-1.3 g/cm3)

▪ Kis teherbírás▪ Erősen kompresszibilis

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Szerves talajok: TŐZEG

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

▪ Oxigén jelenlétében lebomlott anyagok, szervetlen összetevőkkel vegyesen

▪ Ez alkotja a termőtalajt

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Szerves talajok: HUMUSZ

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

▪ Szervesanyagtartalma a tőzeghez hasonlóan alakult ki.

▪ Tipikus formái a szerves iszap/agyag

▪ A szervesanyag-tartalom alapján osztályozható.

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Szerves talajok: SZERVES ANYAGOT TARTALMAZÓ ÁSVÁNYI TALAJOK

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Izzítási veszteség [%] Besorolás

2-6 % Enyhén szerves

6-20 % Szerves

>20 % Nagyon szerves

Szerves anyag tartalom meghatározása izzítással:

▪ a talajmintát kályhában 60C fokon kiszárítjuk, ▪ lemérjük a száraz tömeget: m0,▪ nyílt láng felett a mintát ~600 C-ra hevítjük – a

szerves tartalmát elégetjük▪ meghatározzuk a minta száraz tömegét: mh,▪ Az izzítási veszteség számítható: (m0-mh)/mh ∙100%

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Szerves talajok osztályozása

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Tipikusan roskadásra hajlamos talaj: lösz

A talaj roskadásveszélyesnek minősül, ha im >2%

TALAJAZONOSÍTÁS

▪ Roskadásveszélyes talajok

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Talajokban történő vízmozgás előidézői:

▪ gravitációs

▪ kapilláris

▪ terhelés

▪ hőhatás

▪ elektromos áram

▪ kémiai folyamatok

VÍZMOZGÁS TALAJOKBAN

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés


▪ Gravitációs vízmozgás

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

v = ki

v: a szivárgás sebessége [m/s]k: a talaj áteresztőképességi

együtthatója [m/s]i: a hidraulikus gradiens

(egységnyi hosszra jutó nyomáskülönbség)

i = h/l

h: a szivárgást működtető nyomásmagasság-különbség

[m]l: szivárgási hossz

i

k

v


▪ Gravitációs vízmozgás

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Talaj neveSzemcseátmérő

d(mm)

k

(cm/sec)

közepes kavics

finom kavics

folyami homok

Duna homok

agyagos homok

homokliszt

iszap

agyag

4-7

2-4

0,1-0,3

0,1

0,1-0,02

0,02-0,002

0,002

102-101

101-1

1-10-1

10-1-10-2

10-2-10-3

10-3-10-4

10-4-10-6

10-6-10-9

A talajok vízáteresztőképességi együtthatója tág határok között mozog:


--> (m/nap)

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

‚k’ értékének meghatározás

Laboratóriumi vizsgálat

Állandó víznyomás

Változó víznyomás

Helyszíni vizsgálat

Próbaszivattyú-zás

Nyeletésesvizsgálat

Tapasztalati adatok

Tapasztalati értékek

Tapasztalati képletek


▪ Áteresztőképességi együttható meghatározása

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Talajvízszint

Kapilláris zóna

Száraz

Kis teherbírás

Kis teherbírásJobb teherbírás


▪ Kapilláris vízmozgás

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Víz Higany

Guinness

Víz

Higany

Sör

Hab


▪ Kapilláris vízmozgás

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Kapilláris em. [m] Laza Tömör

Durva homok 0,03-0,12 0,04-0,15

Közepes homok 0,12-0,5 0,35-1,1

Finom homok 0,3-2,0 0,4-3,5

Iszap 1,5-8,0 2,5-9,0

Agyag >9-10


▪ Kapilláris vízszintemelkedés

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

NYÍRÓSZILÁRDSÁG MEGHATÁROZÁSA

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Nyírószilárdság

AlaptörésRézsűállékonyság


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Csúszólap


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

N

TT

T=N·tg ϕ

G

T

N

ϕ

Coulomb törési

feltétele: = ·tan ϕ

Szemcsés talajok:

Talajok esetén ϕ az ún. belső súrlódási szög.Mértékegysége: ° (fok)A szárazon „kiöntött” talaj alkotta kúp

hajlásszöge: ϕ

ϕ


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Talajok nyírószilárdsága

Finomszemcsés talajok:Szilárdságukat – a súrlódás mellett – a szemcséket összetartó belső erő

adja. Ezt a belső összetartó erőt kohéziónak nevezzük.

Jele: cMértékegysége: kPa

A Coulomb féle törési feltétel kiegészítve kötött talajok esetére: = ·tanφ+c

Telített talajok esetén az összefüggés a következőképpen alakul: = (-u)·tanφ+c


BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

φ

φ>0c=0

Ideálisan szemcsés

φ=0c>0

Ideálisan képlékenyφ φ>0

c>0

Általános eset

c

c

A törési feltétel: = ·tanφ+c


▪ A Coulomb törési feltétel grafikus ábrázolása

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

•Közvetlen nyírás

• Triaxiális vizsg.

• Egyirányú nyomókísérlet

1

1

1

1

3

3


▪ Laboratóriumi meghatározás

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Kísérlet végrehajtása:- konstans függőleges (normál) terhelést

adunk a mintára- állandó sebességgel az előre

meghatározott síkon elnyírjuk a mintát- a vizsgált során mérjük az

elmozdulásokat valamint a nyíráshoz szükséges erőt

- a normálterhelés növelésével megismételjük a kísérletet


▪ Közvetlen nyírás

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés



BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 250

(kPa)

(kPa)

Δx (mm)

φ

c



Vízszintes elmozdulás Normálfeszültség

Nyírófeszültség

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

+

+

töré

si s

ík

Coulo

mb eg

yene

s

A főfeszültségek fogalmával a Coulomb törési feltétel megfogalmazható:

Ha P pontban a talaj feszültségállapota kielégíti a törés feltételét akkor az adott feszültségállapothoz tartozó Mohr kör éppen érinti a Coulomb egyenest

sin𝜙 =

𝜎1 − 𝜎32

𝜎1 + 𝜎32

𝜎3 = 𝜎1 ⋅1 − sin𝜙

1 + sin𝜙=

𝜎3 = 𝜎1 ⋅ tan2 45 − ൗ

𝜙2


▪ Mohr-Coulomb törési feltétel

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Vizsgálat végrehajtása:- a mintát hidrosztatikus

feszültségállapotba helyezzük

- a függőleges terhelést (deviátorfeszültséget) törésig növeljük

- az oldalirányú terhelést növelve megismételjük a vizsgálatot


▪ Háromtengelyű (triaxiális) nyomókísérlet

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

ny

=

=

1

3 0


▪ Egyirányú nyomókísérlet

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Egyirányú nyomókísérletTönkremeneteli esetek


▪ Egyirányú nyomókísérlet, tönkremeneteli módok

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

TALAJOK ÖSSZENYOMÓDÁSA

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés


▪ Mért fontos?

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

MechanikaHooke törvénye:

σz>0

εz>0

σx=0

εx>0

Vízszintes alakváltozás:

ahol: μ a Poisson tényező

TalajmechanikaA talaj oldalirányban megtámasztott

σz>0

εz>0

σx>0

εx≈0

Es: Összenyomódási modulus

[kPa], [MPa]

𝜀𝑧 =𝜎𝑧𝐸

𝜀𝑥 = −𝜇 ⋅𝜎𝑧𝐸

𝜀𝑧 =𝜎𝑧𝐸𝑠


▪ Talajok összenyomhatósági paraméterei

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés


▪ Vizsgálati eszköz: ödométer

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

s = s1 + s2

s1

s2

Humusz

Agyag

Homok

terepszint

Meghatározandó:

1) A várható süllyedés: s [cm]

2) Konszolidációs idő: t [hónap]


▪ Telített talajok konszolidációja

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Vizsgálati eszközök

Ha „k [m/s]” kicsi

A konszolidációs idő több, mint egy év is lehet

Idő

Összenyomódás

s

Konszolidációs görbe

Telített agyag: Sr=1

q kPa

A süllyedés lassan jön létre.


▪ Telített talajok konszolidációja

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Vizsgálati eszközök

s

s [mm]

t [nap]

Ha „k [m/s]” nagy Gyorsan létrejön a süllyedés


▪ Szemcsés talajok konszolidációja

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

▪A talaj vízzel telített.

▪A víz és a talajszemcsék összenyomhatatlanok

▪A Darcy törvény érvényes és k=állandó

▪A konszolidáció csak a víz távozásától függ

▪Oldal irányú vízmozgás nincs

▪Δe/Δσ=állandó


▪ Terzaghi (1922) konszolidációs elmélete

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

▪ Azonnali összenyomódás (s0)

▪ Elsődleges konszolidáció (s1)

▪ Másodlagos konszolidáció (s2)

▪ Oldalkitérés (s3)

Σsi = s0+s1+s2+s3

▪ Minél nagyobb az összenyomódás annál kisebb a relatív hiba a süllyedés becslésénél.


▪ Altalaj összenyomódása

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés


▪ A süllyedés összetevői és időbeli alakulásuk

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés


▪ Konszolidációs görbék

Drénezett – drénezetlen viselkedés?

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

hónap

s (

cm

) t

eh

er

té

=cv/H2×té


▪ Süllyedések időbeli alakulása

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés


▪ Konszolidáció gyorsítása: túltöltés

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés


▪ Konszolidáció gyorsítása: kavicscölöp

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés


▪ Konszolidáció gyorsítása: függőleges drénezés

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Mit vigyünk magunkkal?

▪ Szemcsés – kötött talajok (+azonosítási módok)

▪ Szerves/ roskadékony/ térfogatváltozó talajok

▪ Vízáteresztőképességi együttható (k)

▪ Nyírószilárdsági paraméterek (ϕ, c)

▪ Összenyomódási modulus (Es)

▪ Drénezett – drénezetlen viselkedés

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET !

BME S

zilárdsá

gtani és

Tartósz

erkezeti

Tanszék

Tartósz

erkezet-

rekonstr

ukciós

Szakmé

rnöki K

épzés

Documents

TARTÓSZERKEZET-REKONSTRUKCIÓS SZAKMÉRNÖKI KÉPZÉS, … · MSZ EN ISO 17892-4:2017 –Szemeloszlás meghatározása Szitálás Hidrometrálás KÖTÖTT TALAJOK MSZ EN ISO 17892-6:2017