Tltsalapozsok 1 Tltsalapozs szksgessge 2 Tltsptsi veszlyek nehzsgek

Töltésalapozások 1

Töltésalapozás szükségessége 2

Töltésépítési veszélyek, nehézségek Talajmechanikai problémák • Állékonyságvesztés • Süllyedés Technológiai problémák • • A felszín lecsapolása Felszín letermelése Járhatóság biztosítása Szemcsés réteg beépítése 3

Rotációs mozgás Talajmechanikai problémák Töltés Süllyedés Puha altalaj Nagymértékű, egyenlőtlen és időben elhúzódó süllyedés az altalaj összenyomódása miatt 4

Állékonyság 5

§ Pontos számítás Alaptörés vizsgálata állékonyságvizsgálat § Közelítés síkalapozás qt = Nc × cu φu=0 esetén Nc = 2 + p qt 5 × c u 6

Szétcsúszás 7

Kitolódás 8

Kitolódás Közelítő számítás 9

Süllyedés 10

Süllyedés- és konszolidációszámítás § többnyire elegendő a gyenge réteg összenyomódására összpontosítani, a többié lezajlik építés közben § a feszültségek, illetve az alakváltozások mélységbeli változásait figyelmen kívül lehet hagyni § általában megengedhető egydimenziós (függőleges) konszolidációval (összenyomódással és vízáramlással) számolni § egy réteget állandó kompressziós és konszolidációs paraméterekkel lehet jellemezni § az építés időtartamát, a teherfelhordás elhúzódását első közelítésben nem kell figyelembe venni 11

Süllyedés 12

Konszolidáció 13

Másodlagos összenyomódás 14

Lineáris tehernövekedés figyelembe vétele - Schiffman 15

Véges-elemes módszerek 16

Töltésalapozási eljárások áttekintése 17

Megoldási lehetőségek • a feladat kikerülése • építésszervezési megoldások • szerkezeti megoldások • előzetes talajjavítások 18

A feladat kikerülése • helyszínrajzi elkerülés • talajcsere (teljes, részleges) • kiemelés hídra 19

Építésszervezési megoldások 20

Építésszervezési megoldások típusai • lépcsős építés • többlettöltés (előterhelés) 21

Lépcsős építés 22

Többlettöltés Alkalmazás : a süllyedés lezajlását kell gyorsítani, nincs talajtörési veszély 23

alaptöréssel szembeni biztonság: n≈(5·cu)/(h·r·g)≈90/80≈1, 1 számított süllyedés : Tőzeges altalaj az M 7 autó -pályán smax≈ 50 cm 4 m 2 -3 m tőzeg 24

Süllyedésmérési eredmények 25

Töltésalapozás végeselemes modellezése Plaxis V 8 programmal • lépcsős építés modellezése • építési fázisok utáni állékonyság meghatározása • építési fázisok utáni süllyedések meghatározzuk • konszolidációs idők közbeiktatása • geoműanyagok figyelembevétele • többféle anyagmodell alkalmazása 26

Függőleges irányú elmozdulások végállapotban M 7 autópálya • lépcsős építés • Mohr-Coloumb • 11 építési fázis • smax=54 cm • teherfelvitel Idő – süllyedés görbe • konszolidációs idők • túltöltés hatása 27

Szerkezeti megoldások 28

Szerkezeti megoldások áttekintése • töltésmagasság optimalizálás • laposabb töltésrézsű (osztó-nyomópadka) • töltéssúly csökkentése • geoműanyagok alkalmazása 29

A töltésmagasság optimalizálása • • • gyenge altalajon való építés esetében 3… 4 m magas töltés a talajtörés veszélye és a várható süllyedés még viszonylag kicsi a járművek dinamikus hatásai már nem hatnak a gyenge altalajra ki tud alakulni megfelelő átboltozódás a különösen magas (10… 15 m-es) töltéseket kerülni kell A rézsűhajlás csökkentése • a talajtöréssel szembeni biztonságot növeli • a süllyedések alakulását gyakorlatilag nem befolyásolja • osztópadkával megoldható A töltéstömeg csökkentése • a talajtörési és süllyedési gondokat egyaránt csökkenti • könnyű töltésanyagok (kohósalakok, pernyék, habszerű anyagok) 30 • kikönnyítés (üres gyűrűk)

Tipikus geohab-töltés 31

geoműanyagok alkalmazása • talajtörés és szétcsúszás elleni védelem • az általuk felvett húzóerő akadályozza a töltéstest elmozdulását • a süllyedéseket nem befolyásolják 32

Geoműanyagok ellenőrzése ki kell mutatni, hogy a geoműanyagok a rájuk háruló erőket – szilárdságuk révén húzott elemként tartósan fel tudják venni, – a geoműanyag fölött elmozduló töltéstömegről az azzal érintkező szakaszon át tudják venni, – a vizsgált csúszólap mögötti talajzónára át tudják adni. 33

Alaptörés vizsgálata 34

Szétcsúszás vizsgálata 35

36

Geocellák töltésalapozáshoz 37

Előzetes talajjavítások 38

Előzetes talajjavítások módszerei § talajcsere § mélytömörítés dinamikus konszolidációval § mélytömörítés vibrációval § függőleges drénezés § kavicscölöpözés § dinamikus kezeléssel készült kőtömzsök § betoncölöpözés 39

Talajcsere Akkor alkalmazható, ha • a cserélendő talaj vastagsága és mennyisége a töltés méreteihez képest nem nagy, • durva szemcséjű, tömörítés nélkül is jó teherbírású talaj áll rendelkezésre • a földkiemelés megbízhatóan és ellenőrizhetően végrehajtható, • a kiemelt föld elhelyezése megoldható. 40

Függőleges szalagdrén töltés agyag talaj szemcsés talaj 41

Függőleges drénezés A konszolidáció gyorsítását szolgálja, s ezzel a talajtörés elleni biztonságot is növeli. Különösen akkor célszerű tervezni, ha • elsősorban a konszolidáció elhúzódása és nem a süllyedések nagysága, illetve a teherbírás a kritikus, • a konszolidálódó réteg vastag és/vagy mélyen van, • a kritikus réteg kis áteresztőképességű kövér agyag, • a mechanikai jellemzőket javító megoldások szükségtelenek vagy nehezen valósíthatók meg 42

Függőleges drének lemélyítése célgéppel • • 20 -30 m magas vezetőszerkezet alapgépre erősítve acélcső: szállítja a drént az altalajba mélység = acélcső hossz kihorgonyzás saruval 43

44

Függőleges drénezés (vákumrásegítéssel) 45

Talajjavítás mélytömörítéssel, kavicscölöpözéssel, kőtömzsökkel 46

Mélyvibrálás • altalajba lehajtott speciális szárnyas vibrátor vagy felülről vibrált rudazattal • az elérhető max. mélység kb. 20 m, • 3, 0 m-nél kisebb mélység esetén nem célszerű Dinamikus konszolidáció • 8 -20 tonnás tömegek 10 -20 m magasságból való ejtegetése • a hatásmélység 5 -10 m, függ a talajtól és ejtési energiától laza szemcsés talajok esetén alkalmas (kötött talajokban kavicscölöpök vagy kőtömzsök állíthatók elő) A mélytömörítéssel csökkenthető a talajtörés veszélye és a süllyedés 47

Mélyvibráció 48

Dinamikus konszolidáció 49

Kavicscölöpözés 50

Dinamikus talajcsere Menard M 7 autópálya 51

SOIL CONS 52

Betoncölöpözés 53

54

Tervezési kérdések 55

Radiális és vertikális konszolidáció 1 - U = (1 - Uv) × (1 - Ur) N=D/d 56

A kavicscölöp süllyedéscsökkentő hatása 57

Függőleges irányú elmozdulások a töltésépítést követően Zalavasút • kavicscölöp építés • Mohr-Coloumb • 6 építési fázis • smax=9 cm • teherfelvitel Idő – süllyedés görbe • konszolidációs idők 58

A módszerválasztás szempontjai • Lépcsős építés - ha a talajtörés a fő veszély, viszont van idő a konszolidációra • Túltöltés - ha a lassú konszolidáció a fő gond, viszont nincs talajtörési veszély • Szalagdrénezés - ha vastag a puha réteg, kevés az idő, viszont nem nagy a süllyedés és az alaptörés veszélye • Kavicscölöpözés - ha vastag és esetleg fedett a gyenge réteg, a süllyedés és az idő is kritikus, viszont kicsi a kezelendő felület • Kőtömzsök készítése döngöléssel - ha nagy az alaptörési veszély és a süllyedés, kevés az idő, viszont nem túlzottan vastag a puha talaj • Betoncölöpözés - ha nagyon kicsi lehet a süllyedéskülönbség, és semmi idő sincs, viszont nem nagy a terület • Geoműanyagos talajerősítés 59 - ha a szétcsúszás és az alaptörés a fő veszély,

Megfigyelés (monitoring) 60

vizsgálandó elemek • várt mozgások • süllyedések nagysága, időbeli alakulása • oldalkitérés, talpemelkedés • a talaj feltételezett javulása • nyírószilárdság növekedése • összenyomhatóság csökkenése (tömörödés) vizsgálati módszerek • süllyedésmérés • mérőcsőben deflectométerrrel • mérőlemezen ráfúrással • pórusvíznyomás-mérés • szondázás • nyíró-, nyomó-, verő-szondával a puha altalajban • dinamikus szondával, presszióméterrel a javított talajban 61

Süllyedésmérés 62

Építés közbeni süllyedések 63

Süllyedésmérési eredmények 64

Előrejelzés 65

Előrejelzés 66