DR SZEPESHZI RBERT SZCHENYI ISTVN EGYETEM GYR GEOMANYAGOK

DR. SZEPESHÁZI RÓBERT SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, GYŐR GEOMŰANYAGOK FUNKCIÓI AZ ÚTÉPÍTÉSBEN

Geoműanyagok • Innováció – óriási előnyökkel • Világméretű térhódítás • Új- és újabb termékek, gyártók • Tudományos fejlődés, konferenciák • Nemzetközi szabványosítás • Érdekes hazai szerkezetek az elmúlt 10 évben • Szakismeretek hiánya • Nagy volumenű, de anomáliákkal teli alkalmazás

Meredek rézsű georácsos erősítéssel és geomatracos erózióvédelemmel

Magyar-Szlovén Vasútvonal Georáccsal erősített talajtámfal

M 5 Bp. utáni szakasz Auchan lehajtó ág Máglyafal georáccsal erősített háttöltéssel és cölöpsorral

M 7 autópálya Bszárszó – Ordacsehi Terra-Mesh támfal Pannon-Freyssinet

geodrének

A tervezés - alkalmazás elemei alkalmazási kör termék funkció vizsgálat igénybevétel tulajdonságok

Alkalmazási körök 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Felszín teherbírásnövelése (járhatóság) Töltésalapozás Töltéstest építése Rézsű erősítése Rézsűk erózióvédelme Támfalak építése Földművek csatlakoztatása szerkezetekhez Víztelenítő szerkezetek Vízszigetelő rendszerek

1. alkalmazási kör terep- vagy földműfelszín teherbírásnövelése

2. alkalmazási kör: töltéslapozás

3. alkalmazási kör: töltéstest építése

4. alkalmazási kör: rézsűvédelem

5. alkalmazási kör: rézsűerősítés

6. alkalmazási kör: erősített talajtámfal

7. alkalmazási kör: szerkezet és földmű csatlakoztatása

8. alkalmazási kör: víztelenítő szerkezetek

9. alkalmazási kör szigetelő rendszerek

Földművek erősítése geoműanyagokkal

Funkciók 1. Erősítés 2. Védelem 3. Elválasztás 4. Erózióvédelem 5. Szűrés 6. Drénezés 7. Szigetelés

1. funkció: erősítés FUNKCI

2. funkció: védelem

3. funkció: elválasztás

4. funkció: erózióvédelem

6. funkció: szűrés

5. funkció: drénezés

7. funkció: szigetelés

Méretezés funkcióra 1. Mechanikai igénybevételek, követelmények – – húzóerők nyíróerők a talaj-geoműanyag határán átszúródás E 2 -teherbírás a geoműanyag-szemcsés réteg felett 2. Hidraulikai igénybevételek – szükséges síkbeli és síkra merőleges vízvezetőképesség – szűrőképességi követelmény 3. Környezeti hatások – környezeti vegyi hatások – UV-hatás mértéke 4. Tartósság – beépítés közben – gyors töltésépítés – teljes élettartam 5. Módszer – számítások (statikai, hidraulikai – hagyományos, FEM) – megelőző intézkedések (összehasonlítható tapasztalatok) – próbaterhelés (próbabeépítés)

TERMÉK • • • • geotextíliák (szőtt, nem szőtt) georácsok (extrudált, szőtt, hegesztett) geoszalagok geocellák (szerelt, épített) geoszőnyeg (hálóból, rácsból, szálból) geopokróc (polimer, természetes anyag is) geofüggöny geoháló geodrén (szalag, lemez) geocső geomembrán geoszintetikus agyagszigetelő geokompozit (hidraulikai, mechanikai)

TERMÉK

TERMÉK

T E R M É K

Tulajdonságok

Geoműanyagok kúszási jellemzői

T u l a j d o n s á g o k

Tulajdonságok

T u l a j d o n s á g o k

T u l a j d o n s á g o k

Tulajdonságok

Tulajdonságok

Tulajdonságok

MSZ EN 13249 : 2001 Geotextíliák és rokon termékeik. Az utak és más közlekedési területek (a vasutak és az aszfaltbeépítések kivételével) szerkezetében való alkalmazás előírt jellemzői 1. táblázat: Funkciók, a funkciókhoz tartozó jellemzők és az alkalmazott vizsgálati módszerek

Tervezési funkcióra – méretezés igénybevételre

Tervezési ismeretek, szabványok • Koerner: Designing with geosynthetics • ÚT 2. -1. 222 Utak geotechnikai tervezésének általános szabályai • BS 2002: 1995 Strengthened/reinforced soils and other fills • ZTVE-St. B 94 1997 BS 2002: 1995 Merkblatt für die Anwendung von Geotextilien und Geogittern im Erdbau des Straßenbaus • Geoműanyaggyártó cégek Tervezési segédletek

ÚT 2 -1. 222: 2002 Utak geotechnikai tervezésének általános szabályai Alkalmazási körök, tervezési alapelvek és hivatkozások az MSZ EN szabványokra • a földművek felső zónájának geoműanyagokkal való teherbírásnövelésének méretezési elvei, • a töltésalapozás során alkalmazható, geoműanyagokkal erősített szerkezetek tervezésének fő szabályai, • a rézsűállékonyság geoműanyagokkal való növelésének tervezése, • a geoműanyagokkal erősített támszerkezetek tervezési módszerei, • a felszín alatti víztelenítés berendezéseiben alkalmazható geoműanyagok fő követelményeit.

Koerner tervezési alapelve • a geoműanyagtól elvárt funkciók azonosítása • az egyes funkciókból eredő igénybevételek, követelmények meghatározása, • a fő funkció megállapítása és olyan termék kiválasztása, mely ennek követelményeit teljesíti, • a kiválasztott termék alkalmasságának ellenőrzése a többi funkció szempontjából, • az időjárásállóság és az esetleges egyéb degradációs hatásokkal szembeni ellenállás ellenőrzése.

Példa: töltésalapozás geoműanyagokkal (? ) A. Kapilláris réteg (töltésanyag) megóvása B. Járhatóság biztosítása C. Töltésállékonyság biztosítása

1. Alkalmazási kör Tervező – kapilláris megszakító réteg megóvása a kötött talajú terepfelszínen 2. Funkció A Tervező – elválasztás – szűrés 3. Igénybevételek, követelmények Tervező (tapasztalat, megelőzés) – átszúródás beépítéskor rákerülő durvaszemcsés talaj + építési forgalom – szűrési követelmények teljes élettartam alatta levő finomszemcsés talaj – degradáció elkerülése környezeti feltételek (talajvíz, talaj vegyi jellemzői) 4. Termék Szállító – nem szőtt – szőtt geotextíliák

Nem szőtt geotextíliák kiválasztása az építés közbeni átszúródás elkerülésére a Geotextília Robusztussági Kategória (GRK) alapján

Méretezés szűrésre 1. Mechanikai szűrési hatékonyság 0, 2 d 90 ≤ O 90, w ≤ d 90 szemcsemérete O 90, w d 90 a geotextília jellemző szűrőnyílása a talaj 90 % súlyszázalékhoz tartozó általában elégséges követelmény 0, 06 mm ≤ O 90, w ≤ 0, 2 mm 2. Hidraulikai szűrési hatékonyság km ≥ η. kt km áteresztőképessége kt geotextília síkra merőleges a talaj áteresztőképessége ajánlott értéke 1, 0 -10 elvárandó még, hogy -4

1. Alkalmazási kör Tervező javaslata – Vállalkozó ajánlata – járhatóság biztosítása a gyenge teherbírású terepen 2. Funkció Vállalkozó – erősítés – elválasztás, szűrés (lásd A) 3. Igénybevételek, követelmények Vállalkozó – E 2 teherbírás javításának mértéke építés közben altalaj teherbírása + szemcsés réteg vastagsága 4. Termék Szállító tapasztalat alapján – georács + geotextília (lásd A) – szőtt geotextíliák 5. Tulajdonságok Gyártó (EN ISO független tanúsítással) – szakítószilárdság, szakadó nyúlás – merevség (húzóerő 2… 5 % nyúlásnál) B

1. Alkalmazási kör Tervező – töltésalapozás gyenge teherbírású altalajon 2. Funkció Tervező – erősítés – elválasztás, szűrés (lásd A) 3. Igénybevételek, követelmények Tervező – húzóerő a szétcsúszás elkerülésére építés közben (és később) felszín nyírószilárdsága + töltésgeometria – húzóerő az alaptörés elkerülésére építés közben (és később) altalaj nyírószilárdsága + töltésgeometria – geoműanyag-talaj közötti erőátadás felszín és töltésanyag nyírószilárdsága + töltésgeometria – (öregedés, degradáció elkerülése) környezeti feltételek (talajvíz, talaj vegyi jellemzői) 4. Termék Szállító – georács – szőtt geotextíliák 5. Tulajdonságok Gyártó (EN ISO független tanúsítással) C

Szétcsúszás vizsgálata

Alaptörés vizsgálata

A vasalt talajtámfal modellezése PLAXIS FEM-programmal