foldmuvek jegyzet 20110224 ftp-rol
TRANSCRIPT
EURPAI UNI STRUKTURLIS ALAPOK
F L D M V E K
BMEEOHSAT16 segdlet a BME ptmrnki Kar hallgati szmra. Az ptsz- s az ptmrnk kpzs szerkezeti s tartalmi fejlesztse.HEFOP/2004/3.3.1/0001.01
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Budapesti Mszaki s Gazdasgtudomnyi Egyetem ptmrnki kar
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
20092. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
1. ht: Fldmvek s talajfeldertsBevezets A termszetes, vagy mestersges terepfelsznt a klnbz mrnki ptmnyek ltrehozshoz t kell alaktani. Az talakts sorn bevgsokat, kisebb-nagyobb munkagdrket, munkarkokat, illetve tltseket, tereprendezseket ksztnk. A kiemelt fld fejtst, szlltst s beptst fldmunknak, az elkszlt ltestmnyt fldmnek nevezzk. A fldmunka trgya a talaj, a fldm ptanyaga. Mint minden ptmny, a fldm is a terep ltalban mestersgesen kialaktott felsznre terhel, gy a talaj egyben a fldm alapja is. A termszetes s mestersges felletekkel hatrolt fldm llkonysga, teherbrsa, alakvltozsa meghatroz a fldmre terhel ptmnyek hasznlhatsga szempontjbl. A fldmunkk legnagyobb tmegt a kzlekedsi plyk, utak, autplyk, vasutak, tltsei, bevgsai, tereprendezsei alkotjk. A fldmpts msik nagy terlete a vzpts. Csatornk, rvzvdelmi gtak, trozgtak, ptsnl nagy tmeg fldmunkra van szksg. Tovbbi jelents munkaterletet jelent pletek, hidak, mlygarzsok, vzi mtrgyak munkagdreinek kialaktsa, valamint a klszni bnyafejtsek, amelyek igen sszetett, komplex mrnki feladatot jelentenek. Az utbbi vekben egy j, rendkvl fontos feladattal is nvekedett a fldmpts terlete, nevezetesen a klnbz cl s tpus hulladklerakk, depnik ptsvel. A kzlekedsi plyk ptse mellett e ltestmnyek tervezse s elksztse is a kvetkez vtizedek fontos ptmrnki feladata.
3. oldal
Dr. Kovcs Mikls A fldmvek brzolsnak alapfogalmai
Fldmvek
A fldmveket, a fldmunknak kialaktott szablyos felletek s a terepfelszn hatrolja. A fldmrl ltalban hrom jellemz tervrajz kszl: helysznrajz hossz-szelvny keresztszelvny A helysznrajz alapja egy megfelel mretarny szintvonalas trkp, amelyen megszerkeszthetek a ltestend fldm hatrol vonalai, brzolhat a tengelyvonal, koronask, a vzpts rkai, stb. (1. bra).
1. bra: Vonalas fldm helysznrajza (M=1:1000-1:25000)
4. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
A vonalas jelleg fldmunkaterv nlklzhetetlen rsze a hossz-szelvny, amely a fldm tengelyn vezetett, skban kifejtett fggleges metszet. Hosszlptke megegyezik a helysznrajz lptkvel, magassgi lptk pedig a domborzati viszonyoktl fggen 1:100, 1:200 esetleg 1:500 (2. bra). A hossz-szelvny meghatrozott tvolsgokban felvett szelvnyezsi helyeken, illetve a jellemz tereppontoknl, mtrgyaknl brzolja a terepmagassgot s a plya (korona) szintet, bevgsmlysget, tltsmagassgot, a vzelvezetsi ltestmnyeket szmadatokkal is. Az irnyviszonyok, s az emelkedsi viszonyok is a hossz-szelvny adatait kpezik, a mtrgyak torztott rajzval egyetemben.
2. bra: Hossz-szelvny
5. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Keresztszelvnyen a fldmnek a tengely vzszintes vetletre merleges, fggleges skmetszett rtjk. Legegyszerbb esetben a keresztszelvnyt a kzel vzszintes koronask, a rzssk s a terep metszsvonala hatrolja (3-4. brk). A koronaskot lejtssel alaktjuk ki a csapadkvizek elvezetse cljbl. Bevgsokban a korona mellett oldalrkokat ltestnk.
3. bra: Keresztszelvny tltsben
4. bra: Keresztszelvny bevgsban
6. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Ha a koronask helyzete s a terep lejtse miatt rszben bevgst, rszben tltst kell pteni, vegyes, vagy szeletszelvnyrl beszlnk (5. bra). A keresztszelvnyek torztatlan lptkek.
5. bra: Vegyes keresztszelvny
7. oldal
Dr. Kovcs Mikls Talajfelderts
Fldmvek
A gazdasgi s mszaki szempontbl helyes tervezs, valamint a kivitelezs j szervezse, egyarnt megkvetelik a fldmunkkkal rintett helybenmarad rtegek, valamint az ptanyagknt felhasznlsra kerl talajok alapos ismerett. A talajfeldertsnek a kvetkez feladatok megoldshoz kell adatokat szolgltatni: a talaj teherbrsnak, s mrhet sszenyomdsnak meghatrozsa; a pillanatnyi, az ptsi s legnagyobb talajvzszint elrejelzse; az llkonysg megtlse; a fldnyoms meghatrozsa; a fagy s olvadsi krok megtlse; a talaj fejthetsgnek s bepthetsgnek, valamint tmrthetsgnek meghatrozsa; vzszivrgsi krdsek vizsglata; a munkagdr vztelentsi lehetsgeinek vizsglata; a talaj h s vzhatsra bekvetkez llapotvltozsnak vizsglata; a talajjal vagy talajvzzel sszefgg korrzis hatsok vizsglata. A vizsglat cljnak, az ptmny jellegnek, a terlet helyi adottsgainak figyelembevtelvel meg kell tervezni a feltrs mdjait, mreteit, szmt, (tvolsgait), helyt, s mlysgt. Ezek javasolt rtkeirl a szabvnyok adnak tjkoztatst. Az 1. tblzat pldul j utakhoz s vasutakhoz szksges feltrsok tvolsgra ad ajnlott rtkeket.
Vizsglattpus Geotechnikai kategria Elkszt egyenletes I. II. III. 2000 1000 600 vltoz 1000 500 300 Tervezsi egyenletes 400 300 200 vltoz 200 150 100 Talajrtegzds
Amennyiben az ilyen tvolsg tengely menti s keresztirny feltrsok vagy szondzsok alapjn a fldtani kpzdmnyek trbeli helyzete (a rtegzdse, az esetleges vetdsek, stb.) nem llapthat meg, tovbbi feltrsok, szondzsok szksgesek. 1. tblzat: Talajfeldert vizsglatok javasolt tvolsga mterben
8. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
j utak, vasutak tervezshez vgzend talajvizsglathoz a hosszszelvny, ptsi tervekhez mg a keresztszelvnyek ismerete is szksges. A talajrtegzds s a talajvzszint sszefgg, a teljes tervezsi hosszon trtn megllaptsra kell trekedni. 3 m-nl magasabb tltsek s 3 m-nl mlyebb bevgsok esetn keresztirnyban is ki kell terjeszteni a feltrst. A feltrsi mlysg 3 m tltsmagassgig, ill. 3 m bevgsmlysgig a terep ill. a tervezett plyaszinttl mrt min. 3 m legyen. 3 m-t meghalad tltsek esetn, a tltstest vrhat, ill. megengedett sllyedse a mrtkad a feltrsi mlysg meghatrozsakor. 3 m-nl mlyebb bevgsok helyn a tervezett plyaszint alatt, cca. a bevgsmlysg 0,5-szeresig kell a talajt feltrni. A talajfeldertsi mdokat, eszkzket rszletesen az Alapozs cm trgy trgyalja. A helyszni bejrs, talajfelderts, mintavtelek majd talajmechanikai laboratriumi vizsglatok alapjn talajmechanikai szakvlemny kszl, amelyben a szakvlemnyez llst foglal mindazon krdsekben , amelyek a fldm tervezse s ptse sorn felvetdhet.
9. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
2. ht: Fldnyoms s fldellenllsAlapfogalmak Ha egy rzst meredekebben szndkozunk megpteni, mint ahogy az, bels ellenllsai (bels surldsi szg, kohzi) alapjn megllna, akkor a fldet meg kell tmasztani. A megtmasztst eltvoltva a fldtmeg egy rsze llkonysgt vesztve leszakadna, vagyis a fldtmeg megtmasztott llapotban nyomst, fldnyomst ; ad t a megtmaszt elemnek. A flnyoms a fldtmeg nslybl s a felleti terhekbl szrmaz, a megtmaszt szerkezetre hat nyom ignybevtel. A talajba sllyesztett mlyptsi szerkezetre hat terhek nagy rsze fldnyomsteher. E szerkezetek ugyanakkor a talajra terhelnek, ill. talajhoz tmaszkodnak. Teherbrsukat a terhelt talajban a terhelelem (alap) helyzettl, alakjtl s nagysgtl fgg fldellenlls hatrozza meg. Tekintsnk t ezutn nhny ptsi pldt, melyeknl a fldnyomsi erknek meghatroz szerepe van. A fldnyomserk hatsra a megtmaszt szerkezetek kisebb-nagyobb mrtkben elmozdulnak, eltoldnak vagy elfordulnak, a hajlkony elemek thajlanak. A fellp flnyoms nagysgt s eloszlst a lehetsges mozgsok jellege hatrozza meg.
6. bra: Slytmfal
Slytmfalra hat terhek:
Ep = ? Ea = ? G=?
Ep, Ea, G- meghatrozand erk
10. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
7. bra: A2 Autplya, Ausztria
8. bra: Budapest, XI. ker. Rtkz utca
11. oldal
Dr. Kovcs Mikls Fldnyoms kohzi nlkli, szemcss talajokban Feszltsgek a fltr nyugalmi llapotban Fggleges feszltsg:
; =
Fldmvek
=
=
=
=
9. bra: Fggleges feszltsg
Vzszintes feszltsg (nyugalmi llapotban): fltr miatt: = = 0; = =
nyugalmi llapot miatt: 0
Hook-trvnybl ltalban: 1 1 =
K0 a Poisson-szm fggvnye
: bels surldsi szg = =hK = =
=
:
=
=
=0
: nyugalmi fldnyomsi er (a feszltsgi bra terlete) =
10. bra: Vzszintes feszltsg
12. oldal
Dr. Kovcs Mikls Kplkenysgi hatrllapotok, kzegben (statikus mdszer) Rankine-fle
Fldmvek fldnyoms szemcss
Ha a fltrben egyenletes fellazuls (expanzi), vagy tmrds (kompresszi) jn ltre, a nyugalmi feszltsgllapot megvltozik. Az esetet Rankine vizsglta. Feszltsgek a fltr aktv llapotban, fellazuls (expanzi) esete Vizsgljuk meg a feszltsgek alakulst a Mohr-fle brzolsban, a vzolt fldmozgsra.
11. bra: Billens az als sarokpont krl v. prhuzamos eltolds
13. oldal
Dr. Kovcs Mikls Trsi felttelekbl:
Fldmvek
sin
sin =
=
1 sin 1 + sin
1 + sin
+
2 + 2=
sin
=
=
1 sin
+
+
=0 =
=
=
=
45
2
12. bra: Billens az als sarokpont krl v. prhuzamos eltolds
=
=
=
2
=
2
14. oldal
Dr. Kovcs Mikls Passzv llapot, tmrds (kompresszi) esete
Fldmvek
Ismt a Mohr-fle brzolsban vizsgljuk a vzolt falmozgsnl a feszltsgek alakulst.
13. bra: Billens az als sarokpont krl v. prhuzamos eltolds
Trsi felttelekbl:
sin
sin
=
=
1 + sin 1 + sin 1 sin
+
sin = =
2 + 2
=
1 sin +
+
+
=0 =
=
+
15. oldal
Dr. Kovcs Mikls = = 45 2
Fldmvek
14. bra: Billens az als sarokpont krl v. prhuzamos eltolds
=
=
=
2
=
2
16. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Kplkenysgi hatrllapotok, Rankine- fle fldnyoms kohzis talajok esetn (statikus mdszer) ; Aktv llapot (expanzi)
15. bra: az als sarokpont krl v. prhuzamos eltolds
Aktv fldnyoms: = = 0
45
= 0;
2
2 =
2
45
45
2
A vzszintes aktv feszltsgllapotban a szabadon megll fldfal magassgnak (h0) meghatrozsa: 2 = 45 45 2 2 2 = 2 4 45 45 2 =0 2 2
2
= K 2
2 c tg 45
2
=
4
45
Ez az egyenlet adja a mg megtmaszts nlkl megll fldfal magassgt. 17. oldal
=
45 2
+
45 +
Dr. Kovcs Mikls Passzv llapot (kompresszi)
Fldmvek
16. bra: Billens: az als sarokpont krl v. prhuzamos eltolds
Passzv fldnyoms: ltalban: =
45 +
= 0
=
= 0, gyafentisszefggsbencsakamsodiktagmarad: 45 + 2 + 2 c tg 45 + 2 = 2 c tg 45 + 2
2
+2
45 +
2
= K +2
18. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
3. ht: Fldnyoms vals szerkezetek esetnFldnyoms vals szerkezetek esetn A valsgban a tmfalak htlapja rdes, ezrt a tmfal htlap s a talaj kztt srlds lp fel. Vizsgljuk meg a srlds hatrt a csszlapok alakjra, a fldnyoms erkre.
17. bra: Als sarokpont krli billens rdes fal esetn
A htlapra hat fldnyoms a fldmozgs jellegnek a fggvnye, amint azt a ksrleti eredmnyekbl szerkesztett bra is jl mutatja:
18a,b. brk: Fldnyoms s fldmozgs jellegnek kapcsolata
19. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
A mtrgyak tervezsekor alapveten fontos annak a megllaptsa, hogy a szerkezetek milyen jelleg s mrtk mozgsokat szenvedhetnek, illetve milyen mozgsok engedhetek meg. Tmfalak esetn a hatregyenslyi llapothoz tartoz fldnyomsi rtk a mrtkad ltalban, amikor a fldtmegben csszlap, a csszlapon trsi hatrllapot alakul ki. Trsi llapotban a fldnyomsi er a feltevs szerint szls rtk, minimum vagy maximum. A szlsrtk vizsglatokhoz fel kell vennnk a csszlap alakjt. Egyenes, vagyis sk, grbe, illetve sszetett fellet krhenger s sk vagy logaritmikus spirlis vonal hengerfellet s sk csszlapok hasznlata szoksos (19. bra). A csszlapok helyzetnek vltoztatsval, a lecssz fldekre hat erk egyenslybl kiindulva hatrozzuk meg a flnyoms mrtkadnak tekintett szls rtkt.
19. bra: Csszlapok fajti
A csszs az egyszerstett trsfelletekre korltozd nyrsokon (egyszerstett trsmech.) alapul vizsglatokat kinematikai mdszernek nevezzk.
20. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Az aktv fldnyoms meghatrozsa sk csszlappal vals falakra A fldnyoms els, tudomnyosan megfogalmazott elmlett Coulomb-nak ksznhetjk. Az ltala levezetett srldsi trvny segtsgvel vizsglja s hatrozza meg sk csszlap felvtelvel a fldnyoms alakulst.
20. bra: Sk csszlap
A 20. brn vzolt elmlethez a kvetkez feltevsek tartoznak: A csszlap sk (csak vgtelen fltrben, srldsmentes fal esetn lenne igaz) A htlap fggleges, a trszint vzszintes, az E er vzszintes, srlds nincs a htlapon Csszskor a szakadlapon rvnyes trsi felttel: = Vagyis a Q csszlapreakci szget zr be a csszlap normlisval A vgtelen lehetsges sk kzl az a csszlap, amelynl a fldnyoms a maximlis szls rtket elri A megolds a hrom er egyenslybl addik: = A vektor hromszgbl: A fldk slyereje: Vagyis:
=
=
21. oldal
Dr. Kovcs Mikls Azt a
Fldmvek
ebbl a
hajlsszget keressk, melynl az Ec a maximumot ri el; teht: = + =0 2 rtke:
( azonos a Rankine-fle csszlappal, mert a kerleti felttelek azonosak) Visszahelyettestve: = 2 1
= +
= 45 +o
45 + 2 =
:
45 +
2
45
=
2
45 =
= 2
2
2
;
;
2 45 + 2
45
A skcsszlapos fldnyomselmlet tovbbfejlesztse vals falak esetn A Mller-Breslau ltal tovbbfejlesztett elmletnl a fldnyomst a kvetkez tnyezk befolysoljk: a tmfal hajlsa [ ] tetszleges lehet a trszn eltrhet a vzszintestl a tmfal s a talaj kztt srldst tteleznk fel, vagyis a fldnyoms a tmfalhtlap normlisval szget zr be Tovbbi feltevsek: sk csszlap, amelyen a fldk nslya kvetkeztben le akar csszni a Coulomb-fle trsi felttel rvnyes = ; = a csszlapon fellp nyrszilrdsg fggetlen a cssz mozgstl a csszsi llapot a csszlap teljes felletn egy idben jn ltre a nyomatkmentessg = felttelt elhanyagoljuk, az erk nem metszdnek egy pontban mrtkad az a csszlap, amelynl a fldnyoms a legnagyobb rtket ri el
22. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
21. bra: Skcsszlap ferde htfal s trszn esetn
G: a lecssz fldk slyereje, a fggvnyben meghatrozhat : aktv fldnyoms, irnya a falsrlds vlasztott rtktl fgg Q: csszlapreakci, irnyt az ismert bels srldsi szg adja meg A falsrldsi szg megvlasztsa utn fldnyoms a kvetkez sszefggsbl szlsrtk keresssel hatrozhat meg. A csszlap hajlsszgt mindaddig vltoztatjuk, amg szlsrtket fel nem vesz (utols felttel). Az a vektorhromszgbl kifejezhet: = sin sin 90 + + + 1 + + ; ; ; +
ahol:
visszahelyettestve: =
Ezzel a fldnyoms fggvnyben sszefggsben, mint konstansok ismertek. Kpezzk a sszefggs megadja azon szlsrtket vesz fel.
2 sin 90 +
=
2
+
sin
adott.
A
az
differencilhnyadost s tegyk nullval egyenlv. Az hajlsszget, melynl a fldnyoms = 23. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
A sszefggst a kiindulsi egyenletbe visszahelyettestve az eredmny a kvetkez formban rhat fel:
ahol:
=
=
cos
+
1+
sin + cos +
+
sin cos + sszetevi:
A fldnyoms vzszintes
s fggleges
22. bra: A fldnyoms vzszintes s fggleges sszetevi
=
= rtkek a ; ; ;
= 1+
=
cos tg
cos
sin + cos +
+
sin cos +
A
szgek fggvnyben tblzatban adottak.
A vzszintes fldnyoms:
A fldnyoms eloszls rtkei (ordinti) a szmthatk. = : = 2
=
differencilhnyadosbl
2 2 =
=
=
=
2
24. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
23. bra: Ered valamint fggleges s vzszintes fldnyomsok
Rtegezett talajokban s p [kN/m2] tehernl a fldnyoms brk a Rankine esethez hasonlan szmthatk. , rtkek talajvzszint alatt adott = rtkekkel veendk figyelembe, vagyis a hatkony fggleges feszltsgekbl szmtjuk a fldnyoms brk ordintit.
24. bra: Fldnyoms rtkek rtegzett talaj esetn
25. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
4. ht: A fldnyoms meghatrozsa flgrafikus mdszerekkel I. (vals falak esetn)Az Ea; G; Q vektorpoligonbl az Ea meghatrozhat.
25. bra: Fldnyoms vektorpoligonja
A vektoridombl:
=
sin sin 90 + + = sin sin + Q= +
valamint:
s
= =
sin sin +
sin sin +
sin sin + sin + =0
sin
26. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Hatrozzuk meg a kvetkez brn a cssz tmegben felvett elemi k slyt.
26. bra: Elemi k tulajdonsgai
Behelyettestve a
=
=
mert, ha
kvetkez kifejezst kapjuk:
= 0 egyenletbe a = sin 2
n G cskken
s a Q sszefggst a
Ahol l a vizsglt hajls csszlap hossza. A kifejezs fontos geometriai trvnyt rejt. Tegyk fel, hogy meghatrozzuk a szakadlap hajlsszgt s azt berajzoljuk.
27. oldal
Dr. Kovcs Mikls27. bra:
Fldmvek
Lpsek:
1. AC-t s -t mr meghatroztuk
2. merleges C pontbl egyenesre 3. mrjk fel: -t C pontbl: D + -t B pontbl: D 4. ACD hromszg hasonl a vektoridomhoz:
= -bl
Felrhat:
gy:
az brbl: l sin ahol: =
=
sin
=
az ACD hromszg oldalai kztt. mennyisg az ACD terlete, illetve
=
=
=
=
= ; vagyis:
=
arnyossgi tnyez a vektoridom s
A G slyer a cssztmeg slya, vagyis: = Eszerint: = Teht a szakadlap olyan helyzet, hogy felezi az ABCD ngyszg terlett. E ttel Rebhann (1871) ttel nven ismert. A mrtkad csszlapot grafikus interpolcival keressk meg. Ha a terlet-egyenlsget kielgt csszlapot ( skot) meghatroztuk a fldnyoms nagysgt a hromszgek hasonlsga alapjn kaphatjuk meg az arnyossgi tnyez segtsgvel. (A p s e mret a rajzbl val lemrsbl szrmazik.) = = = A fldnyoms er nagysgt az adott csszlappal megszerkesztett vektoridombl is meghatrozhatjuk.
A
=
28. oldal
Dr. Kovcs Mikls Terhelsek figyelembe vtele:
Fldmvek
A klnfle terhelsekbl szrmaz fldnyomsok nagysgt az nslyterhels vektorbrjhoz val szuperponlsbl hatrozhatjuk meg kzelten.
28. bra: Terhelsek figyelembe vtele
29. oldal
Dr. Kovcs Mikls Fldnyoms sszetevk helye:
Fldmvek
29. bra: Fldnyoms helye P terhelsre
I. eset:
30. bra: Fldnyoms helye q terhelsre I.
2
1
=
1
=
30. oldal
Dr. Kovcs Mikls II. eset:
Fldmvek
2
31. bra: Fldnyoms helye II.
+
=
Ha q a teljes trszintet bortja, akkor
A fldnyoms meghatrozsra tovbbi grafikus eljrsokat fejlesztettek ki. Ezekbl az Engesser eljrst ltalnos alkalmazhatsga miatt trgyaljuk.
a 2 ben tmad!
31. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
5. ht A fldnyoms meghatrozsa flgrafikus mdszerekkel II. (vals falak esetn)Engesser mdszer A trsznen hat fggleges s ferde erhatsok esetn az Engesser-fle grafikus eljrs alkalmazsa clszer (32. bra). Az eljrs sorn egyre nagyobb fldtmeget vonunk be az erjtkba (G1, G2, G3 ). Mindegyik esetre megszerkesztjk a vektorbrt, majd az eredk (Q1, Q2, Q3 Qi) hatsvonalaihoz szerkesztve egy burkolgrbt, az kimetszi a maximlis fldnyomshoz tartoz Eam vektort.
32. bra: Engesser fle grafikus eljrs
32. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Aktv fldnyoms meghatrozsa kohzis talaj esetn (vals falakra) A tmfal mgtti lass alakvltozs, a fal elbillense kvetkeztben a httlts fels rszben hzfeszltsg keletkezik. A kttt talaj zsugorodhat is. ami miatt fggleges, zsugorodsi repedsek alakulnak ki. A h0 magassg h0 rtkre cskken. (33. bra). A h0 rtke kzelten (tapasztalati rtk): , = 2,67 45 + 2
33. bra: Aktv fldnyoms kohzis talajban
33. oldal
Dr. Kovcs Mikls Az aktv fldnyomst befolysol tnyezk: Falsrlds hatsa:
Fldmvek
34. bra: Falsrlds hatsa a csszlapra
rdes falfelletnl
Kevsb rdes felletnl Plasztikus httlts ill. szigetelrteg esetn
1 3
2 3 0
0,90 0,80 . 0,70 0,85 0,80 . 0,70
Nagyobb pozitv esetn a vzszintes fldnyoms komponens kisebb lesz. A klnbz szgek eljelei az aktv fldnyoms analitikus meghatrozsnl.
34. oldal
Dr. Kovcs Mikls A falmozgs hatsa: Az aktv llapot elrshez szksges falmozgs:sa sprh
Fldmvek
h
35. bra: Falmozgsok
Homok
Falmozgs sa sprh
tmr 1-2 h 0,5-1 h kzptmr 2-4 h 1-2 h laza 4-5 h 2-3 h pl.: h = 5 m = 500 cm; 1 = 0,5 cm.
35. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
6. ht: Passzv fldnyoms (fldellenlls)A passzv fldnyoms, vagy fldellenlls lp fel a talajban, ha valamely fal vagy szerkezet az t hatrol fldtestnek nekinyomdik. A passzv fldnyoms nagyga megegyezik e nyomer nagysgval, szls rtkt ri el, ha a talajtmegben trsi csszlap alakul ki, amelyen a fldtmeg elmozdul. A kialakul csszlap alakja a falsrlds szgtl fgg. Kis rtkek esetn < 35 a csszlap kzelten sk, nagyobb rtkek esetn > 35 a sk csszlap helyett grbe illetve sszetett csszlap felvtele indokolt. A fldellenlls analitikus meghatrozsa sk csszlappal (36. bra) A Coulomb fle kelmlet tovbbfejlesztsnek feltevsei lnyegben a passzv fldnyoms esetre is rvnyesek. A fldellenlls meghatrozsakor azonban a passzv fldnyoms minimumt keressk. brzoljuk a csszlapot s a hat erket (36. bra: A fldellenlls analitikus meghatrozsa sk csszlappal), a fal billen s felfel elmozdul. sin + = sin 90 +
Az fldnyoms szlsrtk ; ; ; mint konstansok esetn , amely mint a lehetsges fldellenllsok minimlis rtke a csszlap hajlsok fggvnyben adott. Kpezzk a differencilhnyadost s tegyk 0-val egyenlv:
szget melynl az minimuma lp fel. gy megkapjuk azt a Visszahelyettestve rtket a kiindulsi egyenletbe a fldellenllsra a kvetkez sszefggs rhat fel: = 2 ahol szmtgpes feldolgozshoz: = cos = = cos tan 1 sin cos sin cos + +
=0
eljelhelyesen! eljelhelyesen!
36. oldal
Dr. Kovcs Mikls = 1
ahol:
=
2
Fldmvek
homogn s rtegzett talaj A fldnyoms-eloszls ordinti ; ; esetn az aktv fldnyomshoz hasonlan a fldnyomsi szorz segtsgvel szmthatk. A szgek eljelei a passzv fldnyoms analitikus meghatrozsnl:
sin cos
sin cos
+ +
36. bra: A fldellenlls analitikus meghatrozsa sk csszlappal
37. bra: Szgek eljelei passzv fldnyoms esetn
37. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
A passzv fldnyoms meghatrozsa sszetett csszlappal (ha 35) A csszlap grbe s sk felletekbl tevdik ssze. A srlds miatt a grblt fellet krhenger vagy log. spirlis vezrvonal fellet, amelyet a passzv Rankine llapotnak megfelel hajls sk vlaszt el a sk csszlaptl. A vzolt szerkeszts hrom lpsen keresztl mutatja be a fldnyoms sszetevk, nevezetesen a srldsbl (Ep), a kohzibl (Epc), srlds az esetleges megoszl terhelsbl (Epq) szrmaz passzv fldnyomserk meghatrozsi mdjt. Passzv fldnyoms srldsbl nslyterhelsre 0; c=0 eset
38. bra: Passzv fldnyoms sszetett csszlappal
38. oldal
Dr. Kovcs Mikls Az elemi csszlapreakcik irnya:
Fldmvek
Teht az ered (Q) is rinti az sin
39. bra: Csszlapreakcik irnya
sugar krt.
Passzv fldnyoms megoszl terhelsbl 0; c=0; q 0 eset
40. bra: Passzv fldnyoms megoszl terhelssel
39. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Vgezetl vizsgljuk meg a 0, c0 esetet is. A krcsszlap velemre a = elemi kohzier is mkdik. Az ered kohzier a hrral lesz prhuzamos, nagysga = . rjunk fel nyomatki egyenletet a O pontra: L: hrhossz ds: elemi vhossz K: kohzis erk eredje z: K ered tvolsga az O ponttl
41. bra: Kohzi krcsszlap esetn
= =
=
40. oldal
Dr. Kovcs Mikls Kohzibl 0; c 0 eset
Fldmvek
42. bra:
A teljes fldnyoms:
=
+
+
A passzv fldnyomst befolysol tnyezk: Falminsg fogazott rdes kevsb rdes sima sk csszlap = 2 3 = 2 3 = 1 3 =0 grbe csszlap 27, ,5 25
= 1 2 =0
41. oldal
Dr. Kovcs Mikls A fldellenlls
Fldmvek kialakulshoz szksges falmozgs llapot trsnl st k=2 biztonsgnl sk trs st k=2 biztonsgnl skst sk st sk
A mozgs jellege Billens als sarok mentn Prhuzamos eltolds esetn
Telepls tmr laza 10%H 30%H 2,5%H 4%H 5%H 10%H 0,5%H 0,5%H
H
43. bra: Mozgsok jellege passzv fldellenllsnl
42. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
7. ht: TmfalakTmfalakat ptnk a fldm szintklnbsgei esetn a meredek rzsben nem llkony fldtestek megtmasztsra. A tmfalak alakjt, lehetsges szerkezeti kialaktst a kvetkez kritriumok befolysoljk: a megtmasztand fldtmeg geometrija tltst vagy bevgst kell megtmasztani a talaj nyrszilrdsga az ptkezs helyignye a hat terhek nagysga s tpusa a megengedhet alakvltozsok, klns tekintettel a szomszdos ptmnyekre a rendelkezsre ll ptsi id a rendelkezsre ll ptsi anyag kltsgek Tmfalakra hat erk
F1 a H= g G Ep S N G Ea
q
F2
V
44. bra: Tmfalakra hat erk
Felszni terhek Aktv fldnyoms Vznyoms Passzv fldnyoms (lt. nem szmolunk vele) Srlds a talpon Fldrengs hatsa Tmfal nslyterhe
; ; V S H G
43. oldal
Dr. Kovcs Mikls Slytmfalak
Fldmvek
Legrgebbi s leggyakrabban alkalmazott tmfaltpus, amely nagy tmegbl add slyereje kvetkeztben kpes a mgtte lv fldtmeget megtmasztani. ptsi anyagait a fal alapvet ignybevteleihez, a nyomfeszltsgekhez vlasztjuk. Anyaguk szerint lehet: beton vagy gyengn vasalt beton falazatok: tgla, k, betonelemek szrazon rakott falak
45. bra: Slytmfalak tpusai
44. oldal
Dr. Kovcs Mikls Szg- v. talpas tmfalak
Fldmvek
A szgtmfalak vasbeton lemezszerkezetek. Keresztmetszeti kialaktsukbl addan a httltst is bevonjk az erjtkba.
46. bra: Szgtmfalak
45. oldal
Dr. Kovcs Mikls Szgtmfalak mretfelvtele
Fldmvek
A vasbeton lemezszerkezet keresztmetszeti mreteit gy kell felvenni, hogy a szerkezet a vasbeton tervezsi irnyelveknek megfeleljen. A kvetkez brn a szgtmfalak javasolt keresztmetszeti mreteit brzoltuk.
47. bra: Szgtmfalak mretei
= 0,15 + 6 3 = 0,25 + 15 = 0,6 1,2
= 0,6
46. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
8. ht: Tmfalak mretezseErtani kvetelmnyek a) Teherbrsi kvetelmny A szerkezet tnkremenetelt okoz krosodsok nlkl viselje el a rhrul terheket, az alap alatti talajtrssel szembeni biztonsga is megfelel legyen. b) Helyzeti llkonysgi kvetelmny A szerkezet nem boruljon ki, ne cssszon el, (s ne sszon fel). c) Alakvltozsi kvetelmny A ltrejv alakvltozsok nem idzhetnek el az ptmnyre, vagy a szomszdos ptmnyekre kros hatsokat. Terhek, hatsok Az ertani szmtsokban a terheket a hatrllapotok s a szerkezeti elemek szempontjbl a legkedveztlenebb mrtkad elrendezsben kell figyelembe venni. lland terhek: MSZ 15002/1 ill. EUROCODE-7 Vasti hdszablyzat Kzti hdszablyzat Fldnyoms: MSZ 15002/2 szerint ill. v. elmlet segtsgvel. Az lland terhek szls rtkei az alaprtkek s a biztonsgi tnyezk szorzata. (2010-tl Eurocode 7 szerint) Esetleges terhek szablyzatok Az esetleges terhek szlsrtkei az alaprtkek s a biztonsgi tnyezk szorzata. (2010-tl Eurocode 7 szerint) Dinamikus hatsok szablyzatok szerint kzelt javaslat: = 0,8 Ea szmtsnl
47. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Az ertani feltteli kvetelmny igazolsa (2010-tl Eurocode 7 szerint) Alapegyenlet:
Q(-) a teherbrst vagy llkonysgot biztost er vagy hats mrtkad als szlsrtke (erk ill. hatsok szorozva c cskkent tnyezvel) Q(+) a teherbrs vagy llkonysg ellen mkd er vagy hats mrtkad fels szlsrtke (erk ill. hatsok szorozva n nvel tnyezvel) k a kvetelmnyek kielgtst biztost tnyez k1 n Megnevezs tjkoztat tjkoztat labor vizsg. Labor vizsg. rtk rtk 3 2 aktv fldnyoms 2 5 1 2 7 2 3 5 1 1 8 2 2 7 5 8 5 c
=
ahol:
nyugalmi fldnyoms passzv fldnyoms srlds brmely erhatsnl
2. tblzat: tnyezk fldnyomsra s srldsra
Slytmfalak keresztmetszeti mretezse Kvetelmny: az ered er klpontossga 6 legyen (bels magon
bell hasson, ne legyen hzs), ill. hzfeszltsget is felvev falaknl 3 lehet.
48. bra: Ered er klpontossga
48. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
A helyzeti llkonysg biztostsa (sly- s szgtmfalak esetn) Vizsglat kiborulsra
Ea leB/10
Biztonsg nvelsre:
xg
G
(vagy ms tpus tmfallal)
=
1
49. bra: Kiboruls
Vizsglat elcsszsra
=
tan
+
50. bra: Elcsszs
+ =
+
tan +
=
tan
1
49. oldal
Dr. Kovcs Mikls Az alap alatti talajra jut feszltsgek A klpontosan nyomott keresztmetszet mintjra = = 6
Fldmvek
Ne B,
=
3
1Vizsglat alaptrsre
2
51. bra: Feszltsgek a talpon
= 1 = 6
Ha a tmfal krnyezetben lv talaj nyrszilrdsga kicsi vagy az alapsk alatt tallhat ilyen talaj a tmfal alaptrs miatt is tnkremehet. Alaptrsnek nevezzk a tmfal alatti talajban ltrejv krhengeren, vagy puha rteg miatt kialakul sszetett csszlapon bekvetkez trst, a tmfal s a talajtmeg egyttes llkonysgvesztst.
=0 c0
Gt: talaj nslyterhe Gf: fal nslyterhe xt; xf: nyomatkok erkarjai52. bra: Alaptrs
+
=
1
50. oldal
Dr. Kovcs Mikls Tmfalak tervezse, ptse
Fldmvek
A tmfalak a tmegk miatt a beton zsugorodsbl s a hmrskleti hatsokbl mreteiket vltoztatjk. A tmfal betonja olyan legyen, hogy zsugorodsi repedsek ne keletkezhessenek. A homlokfellet sima legyen, a beton pedig felttlen fagyll. Nagy nyomszilrdsg ill. nagy kezdeti szilrdsg ltalban nem szksges. A tmfalaknl hzagokat kell alkalmazni: a hmrskletvltozsi s zsugorodsi repedsek miatt egyenltlen sllyedsekbl szrmaz hatsok kikszblsre a betonozsi szakaszok lehatrolsra A hzagok kialaktsa Terjeszkedsi hzagok: ltalban fgglegesek a talptl a tmfalkoronig vgigmenneka) b)
d f t
min. 50 cmmin. O24 mm
t = 2 - 5 cm f = 2 - 5 cm d = 1 - 2 cm53. bra: Hzagok kialaktsa
51. oldal
Dr. Kovcs Mikls Munkahzagok: ltalban vzszintesek alap s felmen fal kztt lpcszetes kialaktssal
Fldmvek
54. bra: Munkahzag (betonozsi szakaszok kztt)
Ltszlagos hzagok nem tmen hzagok a zsaluzs toldsainl, esetleg a nagy betonfelletek megosztsra ajnlatos a ltszlagos fugkat a munkahzagoknl kialaktani nagy beton felletek tagolsra (eszttikai szempontok szerint)
52. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
9. ht: VztelentsA tmfalakat ltalban vznyomsra nem mretezzk, mivel az esetleges vzhatst a httlts vztelentsvel kikszblhetjk. A vztelents egyrszt a felszni csapadkvizek elvezetst, msrszt a httlts drnezst jelenti. A felszni vizek elleni vdelem rkokkal, folykkkal, esetleg burkolatokkal trtnik. Meg kell akadlyozni, hogy a csapadkbl nagy mennyisg vz folyjon a tmfal mg.
55. bra: Felszni vizek elvezetse
53. oldal
Dr. Kovcs Mikls A httlts vztelentse, htszivrg kialaktsok
Fldmvek
56. bra: Vztelentsi megoldsok
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
aljzat+ folyka beton drncs geotextlia kavics (16/32) homokos kavics kevert szr krakat geomanyag lapszivrg tvezets a tmfalon (ha L >30 m)
54. oldal
Dr. Kovcs Mikls Klnleges tmfalak Rcs v. mglyafalak
Fldmvek
Elregyrtott elemekbl ksztett trbeli rcs, szemcss talajokkal (kzettel) kitltve.
57. bra: Mglyafal
Elnyei: nem rzkeny a sllyedssel szemben rvid az ptsi id elregyrts racionlis szmban jrafelhasznlhat Htrnya: csak kb. 4m magassgtl gazdasgos Tervezsi kvetelmnyek: Az Ea s a G eredje a bels harmadon bell maradjon A hosszgerendk al clszer svalapot pteni A kitlttalaj gondosan tmrtend A kitlttalaj s a httlts vztelentend A hts hosszfal svalapja nem sllyedhet tbbet a httlts terhelse miatt. 55. oldal
Dr. Kovcs Mikls Erstett talajszerkezetek
Fldmvek
Lnyege: a talajba vasalst (erstelemeket) ptnk be ami ltal a talajtmeg hzignybevtelek felvtelre kpes. A httltsbe beptett fm v. manyag szalagok a hzfeszltsgeket srlds tjn adjk t a talajnak. Az ersts egy n. anizotrp kohzit ad a talajnak.
58. bra: Szerkezeti kialakts
F1
=
F2
=2
59. bra: A vasals hatsa
56. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
60. bra: Erjtk
Mretezs: Vizsglni kell az un. kls s a bels biztonsgot. Kls biztonsg: vizsglat kiborulsra, elcsszsra, alaptrsre. Bels biztonsg: a szalag nem szakadhat el a szalag nem hzdhat ki /a legkedveztlenebb helyen lev szalagszl = , rtk igazoland/ az sszetett biztonsg igazolsra a teljes nyomer lltand szembe a = , srldssal felttelezett szalaghzervel.
A biztonsgi tnyez: 1,5 2,0 statikus terhekre 3-4 dinamikus terhekre
57. oldal
Dr. Kovcs Mikls Kltsgek:
Fldmvek
61. bra: Kltsgek
58. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
10. ht: Fldmvek llkonysgaEgy feltlts vagy bevgs hatrol felletei nem alakthatk ki tetszlegesen. A talajban a fldtmeg nslynak hatsra nyrfeszltsgek keletkeznek a rzss hatrols elkszltvel. Ha a nyrfeszltsgek a rzs talajnak s az altalaj nyrszilrdsgt elrik, talajtrs jn ltre, a trsi fellete, a csszlapon a fldtest lecsszik (62. bra).
62. bra
A krosods ltrejhet: mestersges feltltsek rzsinl termett talajban ltestett bevgsok rzsinl A krost okok mind feltltsek mind bevgsok esetn sokflk, egy adott mlysg, hajls rzs biztonsgt szmtalan tnyez befolysolja. A Fldmvek trgy keretben a jellegzetes csszsi tpusok vizsglatt vgezzk el. Kt alapvet csszstpust trgyalunk, nevezetesen: Csszsok nagy vastagsg homogn talajtmegben (ltrejhetnek mind tlts, mind bevgs esetn) Csszsok rtegzett talajoknl (ltalban bevgsrzsknl, vagy tbb temben kiplt inhomogn tltseknl)
59. oldal
Dr. Kovcs Mikls Homogn talajban kialaktott rzsk llkonysga Kohzi nlkli talajok, vgtelen hossz rzs
Fldmvek
63. bra: Vgtelen hossz, kohzi nlkli rzsn fellp erk
Csszs elleni biztonsg:
=
=
cos tan sin
A szemcss talaj rzsk llkonysgt veszlyeztet tnyezk: rzkdtatsok (clpvers, szdfalvers, fldrengs) vzramls klnbz esetei (pl. vzzel bortott rzs esetn, ha a vz hrtelen leapad)
=
tan tan
60. oldal
Dr. Kovcs Mikls Homogn kohzis talajok
Fldmvek
A nyrszilrdsgot kohzis talajoknl a = tan + sszefggs adja. A kohzi nem fgg a hatkony normlfeszltsgektl, a srlds pedig azzal linerisan arnyos. Kohzival br talaj egy bizonyos magassgig fggleges falban is megll: Szintklnbsgek esetn rzst kell pteni. Az llkony magassga (h) a rzshajls fggvnye = . A csszs grbe, kzelten krhenger felleten jn ltre.
=
tan 45 +
/biztonsgi tnyez nlkl/ fldm
64. bra: Fldmozgs kohzival rendelkez talaj esetn
61. oldal
Dr. Kovcs Mikls Csszlap tpusok
Fldmvek
65. bra: Csszlap tpusok
Talpponti: (nagy rzshajlsok esetn, nagyobb srldsi szgnl) Almetsz: (lapos rzsk s kis srldsi szgek esetn < 5)
62. oldal
Dr. Kovcs Mikls llkonysgi vizsglat =0 felttelezssel
Fldmvek
66. bra: llkonysgi vizsglat =0 felttelezssel
=
=
=
A biztonsg kohziban kifejezve:
=
=
=
Tbb csszlap vizsglata szksges. A legveszlyesebb csszlap, ahol a minimlis biztonsgot kapjuk.
63. oldal
Dr. Kovcs Mikls Homogn kohzis talaj 0, c0 esetn
Fldmvek
A rzsllkonysg vizsglata a lecssz fldtmeg lamellkra osztsval. Kzelt megolds
67. bra: Kzelt megolds homogn kohzis talajban
=
=
+
M1-stabilizl nyomatk M2-stabilizl nyomatk =
=
+
Bishop (1960) a lamells eljrst analitikusan vgezte el s figyelembe vette a fldnyomserk klnbsgeit, valamint a fellp prusvznyomsokat is.
64. oldal
Dr. Kovcs Mikls Vektorpoligonlis mdszer
Fldmvek
A lecssz fldtmeget merev testknt vizsglja. A csszlapon ki van elgtve a Coulomb-fle trsi felttellel:
=
tan
= =
=
keresse tbb csszlap vizsglatval68. bra: Krcsszlap
65. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
llkonysgi grafikonok vzszintes trszn s egyenes vonal rzsk esetn A szerkesztsi eljrsok analitikusan is kikvetkeztethetek. A veszlyes kr helyzete szlsrtkkeresssel kezddik. A kr helyzete az s a szgektl fgg.
69. bra: Krcsszlap
Szlsrtk vizsglatot vgznk: =0
Egyenletet megoldva c kifejezhet = ; ; ; fggvnnyel. = ; ahol = ; ; ; llkonysgi tnyez, mrtkegysg nlkli szm. Az llkonysgi diagram (70. bra) segtsgvel rzsk stabilitst vizsglhatjuk.
=0
66. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
70. bra: llkonysgi diagram
Tervezsi feladatok: 1. Adott ; ; ; ; =
2. Adott ; ; ; ; = =
=
krds:
=?
3. Adott ; ; ; ;
krds:
=
krds:
67. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
11. ht: Az llkonysgi biztonsg rtelmezseltalban az llkonysgot elsegt erk s hatsok valamint az llkonysg ellen mkd erk s hatsok hnyadosa. Vektorpoligonlis mdszernl A srlds teljes mrtkben kihasznlt, a biztonsgot csak a kohzira vonatkoztatja. Lamells mdszer Nyomatkok hnyadosa. A ltalban attl fgg, milyen feltevsekkel lnk a csszlapon bred normlis feszltsgek eloszlsra. A nyrszilrdsg () s a nyrfeszltsgek (1) hnyadosaknt = ahol s 1 is a normlfeszltsgek fggvnye. Adott: ; ; ; Klnbz srldsi szgekhez meghatrozzk a szksges kohzi [c] rtkt. Az eredmnyeket brzoljk tan , s c koordinta rendszerben. Az llkonysgi biztonsg mindkt nyrszilrdsgi paramtert tartalmazza. Pontosabb kzelts Kzdi szerint:
71. bra: llkonysgi biztonsg Kzdi szerint I.
=
68. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
72. bra: llkonysgi biztonsg Kzdi szerint II.
Rzsk llkonysga rtegzett fldtmeg esetn Ha s c rtkek nem trnek el nagyon, krcsszlapos vizsglat.
=
=
=
+
73. bra: Krcsszlapos vizsglat rtegzett talajban (l. 67. brt is)
+
+ tan
69. oldal
+ tan
+ tan
Dr. Kovcs Mikls Rtegcsszs sszetett csszlap esetn
Fldmvek
74. bra: Rtegcsszs sszetett csszlap esetn
=
+ tan + + cos
cos
70. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Tltstest feszltsgi llapota
k
h
= h.
75. bra: Fggleges feszltsgek az alapskon
=
! =
k/2
k/2
. h
Ea
G Ea T
+ E aE0 t h
N
t max
. h=
k/2+ 2 2 2 3
=
76. bra: Vzszintes feszltsgek az alapskon
3 2
+
71. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Tltsek alatti alaptrsekAlaptrs akkor lp fel, ha az altalaj nyrszilrdsga kicsi, vagy ha a tlts teher hatsra fellp semleges feszltsgek miatt a hatkony feszltsgek nem tudnak kell mrtkben nvekedni. Vastag, puha altalaj esetn, leterhel fiktltssel (tltsterhels miatt ; 77. bra) Nyomatki egyenlet a kr csszlap kzppontjra: =0 amibl: =
(a fiktlts szksges tmegereje(slya))
77. bra: Tlts stabilizl fiktltssel
Vkony puha rteg esetn (78.bra) = +
tan
+
78. bra: Vizsglat n. blokk mdszerrel
72. oldal
Dr. Kovcs Mikls Prusvznyoms hatsa (79. bra)
Fldmvek
a) puha anyagban: = (kicsi!) b) tlts sztcsszs rogys (homokr esetn gyors lefolys) = 0 a s b esetet ld. gyakorlaton ltalban: = tan + +
zrt homokr esetn b c a Ep a1 c1 b1
79. bra: Prusvznyoms puha agyagban ill. zrt homokr esetn
Rzsk kialaktsnak tervezsi pontjai -12 m tlts rzsmagassgig a rzshajlsokat ltalban tblzatbl adjuk meg a talajminsg fggvnyben vzzel nem rintkez rzsknt. Magasabb rzsknl ltalban vizsglat! Eszttikai szempontok rvnyestendk Rtegzett talajok bevgs rzsi dls esetn csszsveszlyesek
73. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
80. bra: Bevgs rtegzett talajban
Lszbevgsok rzsi
81. bra: Lszbevgsok rzsi
Idtnyez szerepe Szilrdsgcskkens mozaikos anyagoknl (Skempton) Klnfle hatsok (pl.: kmiai mlls) Sziklabevgsok
Sziklabevgsok6/4 6/4 4/4 2/4 1/4 1/4 4/4 2/4 laza fed kzetmladk repedezett kzet p kzet
82. bra: Sziklabevgsok rzsje
74. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
12. ht: Fldmvek ptseA fldmvek ptsnl fldmunkt vgznk, amelyhez a flddel kapcsolatos valamennyi ptstechnolgiai mvelet hozztartozik. A fldmunkk rszfeladatai a kvetkezk: Talajfeltrs a fldm vonaln s az anyagnyer helyen A talajok osztlyozsa fldmpts szempontjbl Az ptstechnolgihoz szksges talajfizikai jellemzk meghatrozsa (w, szemeloszls, Ip, tmrtsi ksrlet, tmrthetsg, fagyrzkenysg, stb.) A munkaterlet elksztse, tltsalapozs A talajok fejtse A talajok szlltsa a bepts helyre Bepts (dnts, terts, tmrts) Az elrt tmrsg ellenrzse Talajjavts A munkaterlet elksztse, tltsalapozs Mind a tlts, mind a bevgs helyn a nvnyzetet s a humuszrteget a trsznrl el kell tvoltani. A humuszt ltalban deponljk, s rzsk vdelmre hasznljk fel. Tltsek alatt a humuszleszeds utn a termett teherbr rteg felsznt rdestik, felszntjk vagy talajszaggatval felszaggatjk. Az rdests a tlts szt- ill. elcsszssal szembeni biztonsgt nveli. Az rdests 5-10% hajls terepen elgsges. 10-25%-os hajls terepet lpcszni kell (83. bra) 25%-nl nagyobb terephajls esetn s klnleges esetekben a tltsalapozst egyedileg kell megtervezni. > 5 - 10 % lpcszs
3~5 %
83. bra: Tlts lpcszse
75. oldal
Dr. Kovcs Mikls Az alkalmazott megoldsok: fogazs vztelentssel (84. bra) tltslb megtmasztsval (85. bra)
Fldmvek
84. bra: Fogazs vztelentssel
kihorgonyzott, nagytmrj, frt clpkkel
85. bra: Tltslb megtmasztsa mtrggyal (clp, kt)
76. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Tltsalapozs kis teherbrs, puha agyagok, tzegek esetn A lehetsges megoldsok: kis rtegvastagsg esetn a puha rteg eltvoltsa s homokos kavics talajcsere beptse geomanyag erst s elvlaszt rteg beptse a szemcss tltstest s a puha rteg kz homok v. kavicsclpk ksztse a konszolidci gyorstsra a tltsterhek rszbeni tvtelre fggleges geodrnek alkalmazsa a konszolidci gyorstsra lpcss, ellenrztt ptsi mdszer a konszolidci a teherbrs nvekeds kivrsval
77. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Talajok alkalmassga s osztlyozsa fldmunkavgzs szempontjblFejtsi osztlyozs A talajokat VII osztlyba soroljuk a termszetes trfogatsrsg, a kohzi s a kitermels eszkzei szerint. Mivel a gpi teljestmnyek vltozhatnak, kzi eszkzkkel vgzett fejtsi prba alapjn trtnik az osztlyba sorols. Talajok alkalmassga tltsptsre (tptsi fldmunkk esetn) Alkalmas talajok: jl osztlyozott kavics, homokos kavics, kavics s kavicsos homok ill. a jl tmrthet talajok. Megfelelnek: Gyengn iszapos vagy agyagos kavicsok s homokok Rosszul osztlyozott kavics, homokos kavics Kis Ip-j iszapok, ill. kzepesen tmrthet talajok Nem javasolt, de megfelelv tehet: Teltett iszap, agyag Ic>0,5 Trfogatvltoz, nagy kplkenysg anyagok Ip>40% Egyszemcss homokok U 85% Megjegyzs: Nagyobb tmrsgi fok lenne kvnatos. rkok visszatltsnl: burk. alatt % > 90% egybknt % > 85% Talajok tmrthetsgi osztlyozsa MSZ 14043-7 1. tblzat o Jl tmrthet talajok (f) Jl gradult szemcss talajok U>=7 Gyengn kttt s szemcss talajok keverke (I+A25%) talajok
79. oldal
Dr. Kovcs Mikls Tmrt eszkzk s alkalmassguk
Fldmvek
Eszkzk: statikusan, tssel vagy vibrodnglssel, vibrcival Talajfajta Szemcss Tmrt eszkz dnglk (bka, lap) vibrolapok vibrohengerek gumiabroncsos henger sima henger vibrolap vibrohenger btyks henger gumiabroncsos henger dngllap
Gyengn kttt
Kttt
Tmrsg ellenrzse Az elrt tmrsgek elrst a tltstest helyszni vizsglatval ellenrizni kell. Az gazati szabvnyok elrjk, hogy hny m3 mintt kell venni, ill. annak tmrsgt ellenrizni. o Kzvetlen mdszerek: Zavartalan mintk vtele: mintavev hengerekkel Mintavtel trfogatmrssel Radioizotpos eljrssal o Kzvetett mdszerekkel Dinamikus vagy statikus szondzssal Mrses vizsglattal
80. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
13. ht Geomanyagok alkalmazsa fldmvekbenAz albbi kt tblzat a geomanyagok fajtit s annak alapvet szerept mutatja be. A tblzat a geomanyagok alapanyagnak ptmrnki szempontbl fontos tulajdonsgait foglalja ssze. Sztvlaszts Szigetels
Drnezs
Geotextlik
Geomembrnok
Georcsok
Vdelem
Ersts
Szrs
Geohlk
Geokompozitok
Anyag Poliszter Poliamid Polipropiln Polietiln Poliakrilnitril Trf. sly [kN/m3] 13,80 11,40 9,10 9,50 11,80 Olvadspont [C] 260 212-256 165 125 250 81. oldal Szak. szil. [N/mm2] 350-1300 350-1000 220-550 300-650 400-530
Szak. nyl. [%] 10-55 15-70 15-50 10-45 20-40
Dr. Kovcs Mikls A 86. bra a geomanyagok klnbz szerept brzolja. .
Fldmvek
86. bra: Geomanyagok szerepei
82. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
A kvetkez tblzatban a geotextlik alkalmazsi terlett lthatjuk az alkalmazsokhoz szksges feladatkrkkel. Sztvlaszts
tpts
Vastpts
Vzpts
Vztelents Megtmaszt szerkezet
Alagtpts
Lerakk ptse
83. oldal
(Szigetels)
Vztelents
Vdelem
Ersts
Szrs
Dr. Kovcs Mikls A 87-89. brk jellegbrkat. a geotextlik alkalmazsi
Fldmvek terleteire mutatnak
87. bra: Geotextlik vzptsben
88. bra: Geotextlik magasptsben
89. bra: Geotextlik szigetelsben
84. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
14. ht Fldmvek vztelentseA fldmunkk llkonysgt leginkbb a vz krttelei veszlyeztetik. A krost vzhatsok s az ellenk hat vdekezsi mdok kpezik a fejezet trgyt. Felszni vizek A 90. bra egy vonalas ltestmny felszni vzelvezetsre mutat pldt.
90. bra: Vonalas ltestmny vztelentsi rendszere .
Fldmre hull csapadk Vdekezs: o megfelel lejtsek, alkalmazsa rzsknl felel o Rzsk biolgiai vdelme (fvests) o Rzsk burkolsa
85. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Vzparti fldmunkk rzsi o Vzfolysok rendezse, vzmossok megktsel. Vzptstan endezse, megktsel o Felszni vzelvezets mtrgyai o rokburkolatok ( (91. bra)
91. bra: rokburkolatok
86. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
A 92. bra egy szivrgval ptett autplya folykt brzol. . autplya
92. bra: Szivrgval elltott autplya folyka .
Cstereszek Tlemels, sllyedsek miatt Min. 0,8-1,0 m takars 1,0 Krszelvny, tojsszelvny, bkaszj-szelvny Anyaga: beton, vasbeton acl hullmlemez talajra gyazva cl Felszn alatti vizek Vzhats: talajvz, rtegvz Vdekezs: szivrgk, szllt s szellz ltestmnyek Szivrgk kialaktsa: Elhelyezs szerint: Tengellyel prhuzamosan talp, vagy vszivrg engellyel Tengelyre merlegesen: rzsszivrg, keresztszivrg Szivrgk keresztmetszeti kialaktsa Rszei: Folyka, vagy drncs olyka, Szvtest Szr 87. oldal
mtrgyszivrg,
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
93. bra: Szivrgk kialaktsa, teleptse
94. bra: Kborda kialaktsa
88. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Hagyomnyos szivrg keresztmetszetek geotextlia szrvel. (95.bra)
95. bra: Szivrgk kialaktsa
Folykk Feladatuk: a szivrg ltal sszegyjttt vz elvezetse drncs o bords manyag o kanyag o beton o azbesztcement szraz krakat, durva szemcss 89. oldal
Dr. Kovcs Mikls Szvtest szraz krakat, durva szemcss szraz krakat kavics 8/16; 16/32 homokos kavics (iszapmentes), mint kevert szr geomanyag profil, felletszivrg
Fldmvek
Szrk svnyi: klnbz szemcsemret homokok, kavicsok Geomanyag: geotextlik Feladata: a finom talajrszecskk bemosdsnak megakadlyozsa a vztvezetse mellett. Szrszablyok svnyi (talaj)szrk esetn Geotextlik esetn Plda: t krnyezetnek felszn alatti vztelentse szivrghlzattal. (96. bra).
96. bra: Vztelents szivrghlzattal
90. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
Irodalomjegyzk Dr. Kzdi rpd: Talajmechanika I-II.; Tanknyvkiad Dimitrios Kolymbas: Geotechnik-Bodenmechank-Grundbau; 1998; Springer-Verlag Dr. Ing. W. Rodatz: Vorlesungsumdruck; Grundbau-BodenmechanikUnterirdisches Bauen; TU Braunschweig Grundbau-Taschenbuch; Vierte Auflage; Ernst&Sohn Verlag,
91. oldal
Dr. Kovcs Mikls
Fldmvek
A gyakorlatok temterve, programja
Oktatsi ht 1-2
Tma Rankine-fle fldnyoms: pldk homogn s rtegzett talajokban, terhels s talajvz esetn Tervezsi feladat kiadsa: Dombvidki t egy szakasznak fldmunka terve. Fldmvek brzolsa. Helysznrajz, hosszszelvny, keresztszelvnyek. Dombvidki t egy szakasznak fldmunka terve. A tervezett fldmunka egy kijellt szakaszn tmfal tervezse. A fldmunka s a mtrgyak felszni s felszn alatti vzelvezetse. Mszaki lers. Konzultci. A tervezett fldmunka egy kijellt szakaszn tmfal tervezse. A tervezett fldmunka egyik rzsjnek llkonysgi vizsglata. Konzultci. Feladatbeads a tervek rvid, sszefoglal ismertetsvel.
3-4
5-6
7-8
9-10
11-12
13-14
92. oldal