tanszék képzés és tartószerkezeti szakmérnöki · 2019-10-10 · Átlagos...

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

GEOTECHNIKAI SZOLGÁLTATÁSOK TARTALMI

KÖVETELMÉNYEI

TALAJMECHANIKAI

SZAKVÉLEMÉNY: • Építésföldtani, geológiai

adatok

• Talajjelmezők

• Projektre vonatkozó

műszaki javaslatok

• alapozás,

• munkatérhatárolás

• víztelenítés

• stb.

GEOTECHNIKAI

TERV: • konkrét műszaki megoldás

• ?

TALAJVIZSGÁLATI

JELENTÉS: • Építésföldtani, geológiai adatok

• Terepi vizsgálatok

• Laboratóriumi vizsgálatok

• Összefoglaló jelentés




GEOTECHNIKAI SZOLGÁLTATÁSOK

RÉSZLETEZETTSÉGE

Projektszakasz Műszaki

dokumentáció Adatszolgáltatás Terv

Előkészítés

Tanulmányterv Előkészítő talajvizsgálati jelentés Geotechnikai

tanulmányterv

Engedélyezési

terv Tervezési talajvizsgálati jelentés

Geotechnikai

engedélyezési terv

Vállalatbaadás

Ajánlatkérő

(tender-) terv Geotechnikai tenderterv

Ajánlati terv

Kiegészítő talajvizsgálati jelentés

Geotechnikai ajánlati terv

Megvalósítás

Kiviteli terv Geotechnikai kiviteli terv

Megvalósulási

dokumentum

Ellenőrző talajvizsgálati jelentés

Geotechnikai

megvalósulási

dokumentum

Használat

Fenntartási-

átalakítási terv

Geotechnikai fenntartási-

átalakítási terv

Helyreállítási terv Geotechnikai helyreállítási

terv




TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS TARTALMA

1. Geotechnikai információk

A rendelkezésre álló összes

geotechnikai információ

bemutatása:

a vizsgálatok tárgya és célja,

a hely, a létesítmény (méretek

szerkezetek, hatások)

ismertetése, geodéziai adatai,

a feltételezett (egyeztetett)

geotechnikai kategória,

a terepi és laboratóriumi

vizsgálatok ideje, módja, helye

és eszközei,

a közreműködők adatai,

a helyszín bejárásakor szerzett

adatok (talajvíz, szomszédos

építmények, növényzet),

a helyszín története, korábbi építési

tapasztalatok,

geológiai adottságok, szeizmicitás,

a terepi és laboratóriumi mérések

eredményei,

talajvíz belvíz és élővíz adatok,

fúrásnaplók a fúrás közbeni

megfigyelésekkel együtt,

az eredmények közlése

táblázatokban, jegyzőkönyvekben,

grafikusan;




TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS TARTALMA

2. Értékelés

Az információk geotechnikai

értékelése (a geotechnikai

jellemzők meghatározásakor

alkalmazott feltevések

ismertetésével), részletezve:

a terepi és labormunka és

egyéb információgyűjtés

értékelése,

a hibásnak vélt, vagy hiányos

adatok ismertetése,

javaslat további (kiegészítő)

vizsgálatokra indoklással,

programmal,

a geológiai adottságok és a

szeizmicitás értékelése,

az eredmények célszerű grafikus és

táblázatos ábrázolása,

a változó adatok statisztikai

értékelése a geotechnikai

kategóriához igazodóan,

talajszelvények bemutatása a

különböző formációk

megkülönböztetésével,

a talajrétegek szöveges ismertetése

(osztályozó, mechanikai és

hidraulikai jellemzőik),

a talajvízviszonyok bemutatása

(mélység, ingadozás, áramlások,

kémiai jellemzők),

a tervezési paraméterek felvételére

alkalmas adatbemutatás.




GEOTECHNIKAI TERV JAVASOLT TARTALMA

A feladat ismertetése (a terv tárgya,

célja, funkciója),

a projekt közreműködői,

tervelőzmények, megrendelői

diszpozíciók, egyeztetett tartalmak,

az építési helyszín és környezete

bemutatása ,

a tervezett építmény bemutatása

(méretek, szerkezetek, hatások,

geodéziai adatok),

A talajkörnyezet és talajvízviszonyok

ismertetése a korábbi geotechnikai

szolgáltatások alapján,

a geotechnikai kategória a

körülmények, a kockázatok és

nehézségek vázolásával indokolva,

a geotechnikai szerkezetek

szöveges ismertetése, rajzai az

anyagminőségekkel,

a tervezéshez alkalmazott talajkörnyezeti

modellek, tervezési állapotok vázolása,

a tervezési követelmények rögzítése,

a geotechnikai számítások ismertetése,

a technológiai, organizációs és

környezetvédelmi követelmények

bemutatása,

a biztonságtechnikai és környezetvédelmi

követelmények ismertetése,

minőségszabályozási (minőségi és

minőség-ellenőrzési) követelmények és

módszerek ismertetése,

a műszaki felügyelet terve,

az építmény viselkedésének megfigyelési

terve,

fenntartási és üzemelési utasítások.




MENNYISÉG

- MÉLYSÉG

-MINŐSÉG




TALAJFELDERÍTÉS




GEOTECHNIKAI KATEGÓRIÁK

(MSZ EN 1997-1:2006 )

Geotechnikai

kategória

Körülmények Tervezési módszerek

GK-1 - Kicsi, egyszerű tartószerkezet

- Elhanyagolható kockázat

- Korábbi tapasztalatokból ismert

kedvező talajviszonyok

- Rutinszerű módszerek

GK-2 - Hagyományos tartószerkezet,

alapozás

- Nem merül fel kivételes kockázat

- Nem kedvezőtlen talajviszonyok

- Terepi vizsgálatok

- Laboratóriumi

vizsgálatok

GK-3 - Nem GK-1 vagy GK2

- Pl. kedvezőtlen talajviszonyok,

nem hagyományos szerkezet

- Egyedi BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék



DÍJZÓNÁK (MMK Geotechnikai Tagozat, Útmutató a geotechnikai vizsgálatok

szükséges mértékének megállapításához az EC-7 elveinek és

előírásainak figyelembevételével)

Geotechnikai szempont

GK-1 GK-2 GK-3

Tartó-

szerkezeti

szempont

GK-1 DZ I. DZ II. DZ III.

GK-2 DZ II. DZ III. DZ IV.

GK-3 DZ III. DZ IV. DZ V. BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék



DÍJZÓNÁK (MMK Geotechnikai Tagozat, Útmutató a geotechnikai vizsgálatok szükséges

mértékének megállapításához az EC-7 elveinek és előírásainak figyelembevételével)

Díjzóna Körülmények

DZ-I. nagyon

alacsony

bonyolultság

- süllyedésre kismértékben érzékeny szerkezetek,

- egységes alapozási megoldásokkal,

- egyenletes teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú

talajrétegződés

DZ-II. alacsony

bonyolultság

- süllyedésre érzékeny, vagy kis mértékben érzékeny szerkezetek

- különböző alapozási megoldásokkal,

- erősen változó terhelésekkel

- közel egyenletes teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú

talajrétegződés mellett

VAGY

- süllyedésre kis mértékben érzékeny szerkezetek

- egységes alapozási megoldások

- változó teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú








DZ-III. Átlagos

bonyolultság

- süllyedésre nagymértékben érzékeny szerkezetek,

- közel azonos teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú


VAGY


- különböző alapozási megoldások, vagy erősen változó terhelések

- változó teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú talajrétegződés

mellett

VAGY

- süllyedésre kis mértékben érzékeny szerkezetek

- egységes alapozással

- erősen változó teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú

talajrétegződés mellett BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék






DZ-IV. Átlagon felüli

bonyolultság

- süllyedésre nagymértékben érzékeny szerkezetek

- változó teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú


VAGY


- különböző alapozási megoldások, vagy erősen változó terhelések



DZ-IV. Nagyon

magas

bonyolultság

- süllyedésre nagymértékben érzékeny szerkezetek,






Feltárási pontok javasolt vízszintes kiosztása * az MSZ EN 1997-2 (Eurocode 7-2) „B” melléklete alapján

Létesítmény Feltárások távolsága/mennyisége

Magas építmények és ipari

szerkezetek

15-40 m-es hálózat

Nagy alapterületű épületek Legfeljebb 60 m-es hálózat

Vonalas létesítmények (utak, vasutak,

csatornák, csővezetékek, földgátak,

alagutak, támfalak)

20-200 m

Speciális szerkezetek (hidak,

kémények, gépalapok)

Alaptestenként 2-6 feltárás

Gátak, duzzasztóművek 25-75 m és a fontos szelvényekben BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T

anszék



Feltárási pontok javasolt távolsága építmények

esetén * MMK ajánlás szerint

Előkészítés Engedélyezési terv Kiviteli terv

Díjzóna I. -

80 m

(minimálisan 2 db

feltárás)

80 m

(minimálisan 2 db

feltárás)

Díjzóna II. -

65 m

(minimálisan 3 db

feltárás)

65 m

(minimálisan 3 db

feltárás)

Díjzóna III.

150 m

(minimálisan 2 db

feltárás)

65 m

(minimálisan 3 db

feltárás)

50 m

(minimálisan 3 db

feltárás)

Díjzóna IV.

100 m

(minimálisan 2 db

feltárás)

50 m

(minimálisan 3 db

feltárás)

35 m

(minimálisan 3 db

feltárás)

Díjzóna V.

70 m

(minimálisan 2 db

feltárás)

35 m (minimálisan 3

db feltárás)

25 m

(minimálisan 3 db

feltárás)




Feltárási pontok javasolt távolsága hidak


Híd szerkezeti

hossza Nyílásméret Előkészítés

Engedélyezési

terv Kiviteli terv

L < 15 m - - 1 db fúrás + 1

CPTu

1 db fúrás + 1

CPTu

15 m < L < 40 m - - 1 db fúrás + 1

CPTu

2 db fúrás + 2

CPTu

40 m < L

T < 40 m minimum 2 db

feltárás

80 m-enként

1 - 1 db fúrás és

CPTu*

40 m-enként 1 - 1

db fúrás és

CPTu*

40 m < T minimum 2 db

feltárás

Minden második

támasznál


CPTu*

Minden

támasznál


CPTu*




Feltárási pontok javasolt távolsága utak

földművei esetén * MMK ajánlás szerint

Geotechnikai

kategória

Előkészítés Engedélyezési terv

egyenletes

talajrétegződés

változó

talajrétegződés

egyenletes

talajrétegződés

változó

talajrétegződés

GK-1. 1200 600 400 200

GK-2. 900 450 300 150

GK-3. 600 300 200 100 BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék



Feltárási pontok javasolt távolsága vasutak

földművei esetén * MMK ajánlás szerint

Geotechnikai

kategória


egyenletes

talajrétegződés

változó

talajrétegződés

egyenletes

talajrétegződés

változó

talajrétegződés

GK-1. 1000 500 250 125

GK-2. 600 300 150 75




Feltárási pontok javasolt távolsága vízépítési

földművek esetén * MMK ajánlás szerint

Geotechnikai

kategória


egyenletes

talajrétegződés

változó

talajrétegződés

egyenletes

talajrétegződés

változó

talajrétegződés

GK-1. 1200 600 400 200

GK-2. 900 450 300 150




Feltárási pontok javasolt távolsága közművek


Geotechnikai kategória Előkészítés Engedélyezési terv

GK-1. 300 150

GK-2 és GK-3. 200 100




Feltárási pontok javasolt mélysége KÜLÖNÁLLÓ ALAPTESTEK

za ≥ 3,0 bF

Díjzóna I. és II. za ≥ 4 m

Díjzóna III., IV. és V. za ≥ 6 m

ahol

bF az alap kisebbik

szélessége




Feltárási pontok javasolt mélysége KÖZELI ALPATESTEK, LEMEZALAPOK

Díjzóna I. és II. za ≥ 0,5 bB

Díjzóna III. za ≥ bB

Díjzóna IV. és V. za ≥ 1,5 bB

za ≥ 6,0 m

ahol

bB a lemez kisebbik

szélessége BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék



Feltárási pontok javasolt mélysége TÖLTÉSEK

0.8h < za < 1.2h za ≥ 6 m ahol h: a töltés (nagyobb) magassága




Feltárási pontok javasolt mélysége BEVÁGÁSOK

za ≥ 3 m za ≥ 0.4 h ahol h: a bevágás (nagyobb) mélysége




Feltárási pontok javasolt mélysége

ÁRKOK, CSŐVEZETÉKEK UTAK

za ≥ 4 m

za ≥ 2 m

za ≥ 1,5 bAh

ahol bAh: az árok szélessége





MUNKATÉRHATÁROLÁS TV FENÉKSZINT ALATT TV FENÉKSZINT FELETT

za ≥ H + 2,0 m

za ≥ t + 2,0 m

(za ≥ t + 5,0 m, ha nincs

vízzáró réteg)

H: a talajvízszint magassága

za ≥ 0,4 h

za ≥ t + 2,0 m

ahol h: az árok mélysége

t: a befogás mélysége





VÍZZÁRÓ FAL VIZET MEGTÁMASZTÓ

SZERKEZETEK

a

-„vízfelszíntől,

- a hidrológiai viszonyoktól,

- és az építési módtól”

függően kell meghatározni

za ≥ 2 m

(za ≥ t + 5 m)*

* ha nincs vízzáró réteg





KISEBB ALAGUTAK ÉS FÖLD ALATTI TEREK

bAb < za < 2,0 bAb

ahol: bAb a földkiemelés szélessége





CÖLÖPALAPOZÁS

MMK

za ≥ 3,0 DF

za ≥ 1,0 bg

za ≥ 5,0 m

ahol

DF: a cölöp(csúcs)

átmérője

bg: a cölöpcsoport

(kisebb)

szélessége

MSZ EN 1997-2




Talajfelderítés

Adatgyűjtés Talajfeltárás




© 2008 PJ

ADATGYŰJTÉS: FÖLDTANI TÉRKÉP




© 2008 PJ

ADATGYŰJTÉS: „MÉRNÖKI” TÉRKÉP

ALAPOZÁSRA ALKALMATLAN TERÜLETEK




© 2008 PJ

ADATGYŰJTÉS: „MÉRNÖKI” TÉRKÉP

BECSÜLT MAXIMÁLIS TALAJVÍZSZINT




Talajfelderítés

Adatgyűjtés Talajfeltárás




Talajfeltárás típusai

Talajfeltárás

„Közvetlen”

(mintavétel)

Fúrás

Nagyátmérőjű Kisátmérőjű Stb.

Kutatógödör

„Közvetett” (helyszíni)

Geofizikai mérések

Szondázások




ELŐNYÖK:

•Kicsi, könnyen mozgatható

•Olcsó

HÁTRÁNYOK:

•Fajlagosan időigényesebb

•Nem minden talatípus esetén

használható

•Max. mélység: ~10-12 m

•Minta minősége

Kisátmérőjű fúrás




ELŐNYÖK

•Nagy feltárásmennyiségnél

gazdaságosan használható

•50-60 m-ig is mélyíthető

Nagyátmérőjű fúrás

HÁTRÁNYOK

•Kis feltárásmennyiségnél gazdaságtalan

•Nem minden helyszín megközelíthető




a) Vastagfalú, nyitott csövű mintavevő

vázlata b) Vékonyfalú, nyitott csövű

mintavevő vázlata

D1 a vágóél belső átmérője

D2 a vágóél legnagyobb külső átmérője

D3 a mintavevő cső vagy betétcső belső

átmérője

D4 a mintavevő cső külső átmérője

1 csavarmenetes foglalat

2 magfogó kosár

3 mintavevő cső

4 vágóél

5 kapcsolat a fúrórudakhoz vagy az

ejtőkalapácshoz

6 visszacsapó szelep

7 túlfúrási kamra

8 szelep

9 betétcső (választható)

Mintavétel




ELŐNYÖK

- Jó minőségű talajminta

Folyamatos mag





Talajfeltárás

„Közvetlen”

(mintavétel)

Fúrás


Kutatógödör



Szondázások




KUTATÓGÖDÖR

ELŐNYÖK:

- Részletesen megfigyelhető

talajrétegződés

- Alkalmas pl. Meglévő alapok feltárására

HÁTRÁNYOK:

- Kis mélységig gazdaságos

- Földmegtámasztás

- Talajvízszint felett




TALAJMINTÁK – ZAVARTLAN MINTA




„Víztartalami” minta Zavart minta

TALAJMINTÁK





Talajfeltárás

„Közvetlen”

(mintavétel)

Fúrás


Kutatógödör



Szondázások




A szeizmikus

szerkezetkutató

mérés elve

• a szeizmikus hullámforrás

rugalmas hullámokat bocsát a

talajba,

• ami a fizikailag eltérő

tulajdonságú réteghatárokról

(akusztikus impedancia

változás, (ρ x v) reflektálódik,

• a rugalmas hullám futási

idejéből a sebesség

ismeretében a kutatott felület

mélysége meghatározható




„bemerülő”

hullámok

sebességtérkép

értelmezés




GEOELEKTROMOS VIZSGÁLAT





Talajfeltárás

„Közvetlen”

(mintavétel)

Fúrás


Kutatógödör



Szondázások




56

SZONDÁZÁSOK 1. Fúrásos feltárások

– Régi, jól bevált technológia

– Bármilyen talajban készíthető

– Talajmintavétel készül

– Viszonylag megfizethető ár

– Gépesített, ám kézzel irányított eljárás

– Időigényes, mélységtől függően exponenciálisan növekvő időszükséglet (pl. 20 m fúrás kb. 1,5-2,0 óra)

– Kitermelt talaj a helyszínen marad, nagyobb környezeti károk a területen

– A fúrásos feltárások eredményei a laboratóriumi vizsgálatok időigénye miatt sokszor csak 2-3 hét múlva készülnek el

2. Szondázások – Viszonylag új technológiák

– Legtöbb talajban alkalmazhatók, de kavicsos, görgeteges, köves talajban kevésbé jól alkalmazhatók

– Nincsen mintavétel

– Kedvező ár/érték arány

– Gépesített, automatizált eljárások (legtöbb esetben)

– Gyors (pl. 20 m CPT szonda kb. 15-20 perc)

– Nincsen maradék talaj, kisebb környezeti károk (pl. szennyezett talajnál fontos!)

– Eredmények a legtöbb esetben azonnal rendelkezésre állnak




57

SZONDÁZÁSOK

(1) Nyomószondázás (CPT) (statikus szondázás, CPT / CPTu)

(2) Verőszondázás (DP) (dinamikus szondázás, DP)

(3) Nyírószondázás (VST)

(4) Pressziométeres vizsgálat

(5) SPT szondázás

Tárcsás terhelés

Lapdilatométeres vizsgálat

Fúrólyukas terhelések

Súlyszondázás

Egyéb




58




59




http://geosystems.ce.gatech.edu/_vti_bin/shtml.exe/Faculty/Mayne/Research/devices/index.html/map

Geotechnikai vizsgálatok. Terepi vizsgálatok.

EN ISO 22476

Honosítás alatt álló szabványok (magyar megnevezés még nem végleges)

EN ISO 22476-1 Electrical cone and piezocone penetration tests. (terv)

MSZ EN ISO 22476-2:2005 Verőszondázás

MSZ EN ISO 22476-3:2005 Standard penetrációs vizsgálat

prEN ISO 22476-4 Ménard pressuremeter test (jóv.)

prEN ISO 22476-5 Flexible dilatometer test (jóv.)

prEN ISO 22476-6 Self-boring pressuremeter test (jóv.)

prEN ISO 22476-7 Borehole jack test (jóv.)

prEN ISO 22476-8 Full displacement pressuremeter test (jóv.)

EN ISO 22476-8 Field vane test (terv)

CEN ISO/TS 22476-10 Weight sounding test (jóv.)

CEN ISO/TS 22476-11 Flat dilatometer test (jóv.)

prEN ISO 22476-12 Mechanikus nyomószondázás (CPTM)

EN ISO 22476-13 Plate load test (terv)




Eurocode 7. Geotechnikai tervezés.

2. rész: Geotechnikai vizsgálatok

Nyomószondázás CPT ill. CPTu Cone Penetration Test

Presszióméteres vizsgálat PMT Pressuremeter Test

Standard penetrációs

vizsgálat SPT Standard Penetration Test

Verőszondázás DP Dynamic Probe

Fúrószondázás WST Weight Sounding Test

Terepi nyírószondázás FVT Field Vane Test

Lapdilatométeres vizsgálat DMT Flat Dilatometer Test

Kőzetdilatométeres vizsgálat RDT

Terhelőlapos vizsgálat PLT Plate load test BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék



62

CPT(u)

Statikus nyomószondázás

Megbízhatóan meghatározható: – talajtípus

– talajrétegződés

– pórusvíznyomás

– cölöpteherbírás

Közepes megbízhatósággal számítható: – (ideálisan) szemcsés talajok belső

súrlódási szöge

– kötött talajok drénezetlen nyírószilárdsága

– a talajok (relatív) tömörsége

– összenyomódási modulus

– konszolidációs együttható

– áteresztőképességi együttható

– előterheltség (OCR) mértéke

– cölöpsüllyedés

A szondázás jól alkalmazható:

– homokban

– iszapban

– agyagban

– tőzegben

A szondázás nem alkalmazható:

– kavicsban

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T

anszék



63

Célok:

- talajréteződés és talajfajta ( kötött-szemcsés) meghatározása

- talajfizikai paraméterek meghatározása ( Φ, C, rug. modulus )

- geotechnikai tervezési paraméterek megadása (in-situ

víztartalom, pórusvíznyomás, nyírási modulus és nyírószilárdság

, konszolidációs tényező, disszipációs teszt)

Előnyök:

- mérés 2 cm-ként

- eredeti talajállapot minimális megbontása

- a geotechnikai tervezésben jól használható digitális adatsorok

- valós idejű digitális adatkezelés és rögzítés

- gyorsaság: napi 100-120 fm BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék



64

Szonda jellemzők:

állandó sebesség (v=2 cm/s)

kúpos szondacsúcs

szondacsúcs szöge: 60˚

átmérő: 3,57 mm

szondacsúcs területe (vízszintes

vetület) : 10 cm2

Mért adatok:

csúcsellenállás (qc)

köpenysúrlódás (fs)

pórusvíznyomás (u)




SZONDAFEJ




Szondaberendezés




Mérés végrehajtása

köpenysúrlódás (fs)

Korrigált csúcsellenállás (q1)

csúcsellenállás (qc)

Pórusvíznyomás (ub) BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék



Mérési eredmények

Közvetlen mérési eredmények

Számított mérési eredmények





SÚRLÓDÁSI ARÁNYSZÁM

Rf = 100q

f

T

T , (%)

DPPR = Tq

u





Korrigált csúcsellenállás: qT=qc+u2(1-a) ahol: a=An/Ac a belső tengely (erőmérő) és a szondacsúcs keresztmetszeti területének hányadosa

Korrigált köpenymenti ellenállás: fT = fs-(u2-u3) Súrlódási arányszám: RF = (fs/qc)100%

Ac




Mérési eredmények alkalmazása

1. Réteghatárok meghatározása, talajrétegek szétválasztása

2. Talajosztályozás 3. Talajparaméterek meghatározása

Szemcsés talajok tömörsége Összenyomódási modulus Belső súrlódási szög Drénezetlen nyírószilárdság

4. Cölöpméretezés BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T

anszék




Csúcsellenállás Pórusvíznyomás Köpenysúrlódás Súrlódási arányszám qc [MPa] u [kPa] fs [kPa] Rf [%]

KÖTÖTT

KÖTÖTT

SZEMCSÉS

SZEMCSÉS




Homok

Agyag

Törmelékes betelepülés

Agyag





2. Talajosztályozás




2. Talajosztályozás Ko

rrig

ált

csú

cse

llen

állá

s, q

t [M

Pa]

Súrlódási arányszám, Rf [%]

Korr

igál

t cs

úcs

elle

nál

lás,

qt [

MPa

]

Pórusvíznyomási arányszám, Bq

Robertson és társai,

1986




2. Talajosztályozás

Súrlódási arányszám, Rf [%]

Pórusvíznyomási arányszám, Bq No

rmal

izál

t cs

úcs

elle

nál

lás,

(q

t-

z)/

z

No

rmal

izál

t cs

úcs

elle

nál

lás,

(q

t-

z)/

z

Robertson, 1990




2. Talajosztályozás Eslami & Fellenius,

1997

Köpenysúrlódás, fs [kPa]

„Hat

éko

ny”

csú

cse

llen

állá

s, q

E=q

t-u

2[M

Pa]

AGYAG ISZAP

HOMOK

Homokos KAVICS

Érzékeny AGYAG/ISZAP BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T

anszék



3. Talajparaméterek

Talajparaméterek szondázási eredményekből

Empirikus összefüggések

Helyszín- és geológiafüggő

Óvatos használat, kalibráció BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T

anszék




Tömörségi index

Csúcsellenállás

(CPT-ből)

(qc)

Hatékony súrlódási szög a (φ’)

Drénezett Young-modulusb (E ’)

MPa ° MPa

Nagyon laza 0,0 – 2,5 29 – 32 < 10

Laza 2,5 – 5,0 32 – 35 10 – 20

Közepesen tömör 5,0 – 10,0 35 – 37 20 – 30

Tömör 10,0 – 20,0 37 – 40 30 – 60

Nagyon tömör > 20,0 40 – 42 60 – 90

a Az értékek homokra érvényesek, iszapos talajok esetén 3° csökkentés, kavics esetén 2° növelés indokolt.

b E’ a feszültségtől és az időtől függő szelőmodulus közelítő értéke. A drénezett modulus megadott

értékeit a 10 év alatt lezajlott süllyedésekből számították vissza. Az értékeket annak

feltételezésével nyerték, hogy a függőleges feszültségek szétterjedése 2:1 arányú. Ezeken

túlmenően egyes vizsgálatok arra utalnak, hogy ezek az értékek iszapos talajban 50%-kal

kisebbek, kavicsos talajban pedig 50%-kal nagyobbak lehetnek. Túlkonszolidált durva szemcséjű

talajokban a modulus lényegesen nagyobb is lehet. Ha a törőfeszültség tervezési értékének 2/3-

ánál nagyobb talpnyomásból számítjuk a süllyedéseket, akkor a táblázatbeli értékek felét célszerű venni.

Eurocode-7 ajánlás





Összenyomódási modulus

Talaj qc a

Kis plaszticitású agyag

qc ≤ 0,7 MPa 3 < a < 8

0,7 < qc < 2 MPa 2 < a < 5

qc ≥ 2 MPa 1 < a < 2,5

Kis plaszticitású iszap qc < 2 MPa 3 < a < 6

qc ≥ 2 MPa 1 < a < 2

Nagy plaszticitású agyag qc < 2 MPa 2< a < 6

Nagy plaszticitású iszap qc > 2 MPa 1< a < 2

Nagyon szerves iszap qc < 1,2 MPa 2 < a < 8

Tőzeg és nagyon szerves agyag

qc < 0,7 MPa

50 < w < 100 1,5 < a < 4

100 < w < 200 1 < a < 1,5

w > 300 a < 0,4

Homok 2 < qc < 3 MPa 2 < a < 4

qc > 3 MPa 1,5 < a < 3

Es=aqc Sanglerat, 1972




Fejlesztések és egyéb felhasználási lehetőségek

Egyéb felhasználási területek:

• cölöpalapok teherbírása

• síkalapok teherbírása

• síkalapok süllyedése

• talajok minősítése megfolyósodás-veszélyesség szempontjából

• talajjavítás – minőségellenőrzés/biztosítás,

• pórusvíznyomás leépülésének (disszipáció) vizsgálata

Fejlesztési lehetőségek, irányok:

szonda kiegészítése

környezetvédelmi

vizsgálatokkal

szonda kiegészítése geofizikai

vizsgálatokkal (SCPT, SDMT

stb.)

szonda kiegészítése

mintavevőkkel




84

Verőszondázás DP

Közepes megbízhatósággal

számítható:

talajrétegződés

szemcsés talajok (relatív)

tömörsége


– homokban

A szondázás közepes megbízhatósággal alkalmazható:

– kavicsban

– iszapban

– agyagban

– tőzegben




85

Szonda jellemzők:

dinamikus hatás (ejtősúly révén)

kúpos szondacsúcs

szondacsúcs szöge: 90˚

átmérő: 4,37 mm

szondacsúcs területe (vízszintes vetület): 15

cm2

Mért adatok:

10 vagy 20 cm behatoláshoz tartózó ütésszám

(N10, N20)




Verőszondázás típusa

Ejtősúly

tömege

(kg)

Ejtési

magasság

(mm)

Könnyű verőszondázás

DPL (Dynamic probe, light) 10 500

Közepes verőszondázás

DPM (Dynamic probe, medium) 30 500

Nehéz verőszondázás

DPH (Dynamic probe, heavy) 50 500

Nagyon nehéz verőszondázás

DPSH (Dynamic probe, super heavy) 63,5 750

Verőszondázások típusai




Mérési eredmények N10 vagy N20






2. Talajparaméterek meghatározása Szemcsés talajok (relatív) tömörsége Összenyomódási modulus Belső súrlódási szög




Verőszondázás és CPTu szondázás

eredményei

0

2

4

6

8

10

12

0 10 000 20 000 30 000 40 000

CPT csúcsellenállás - qc [kPa]

Mély

ség

- z

[m

]

0 10 20 30 40 50

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Mély

ség

- z

[m

]

Din. szonda - ütésszám (N20)

finomhomok

sov. agyag

köz. agyag





Szemcsés talajok tömörsége






Összenyomódási modulus





Belső súrlódási szög




94

Nyírószondázás (VST)

A szondázási eredményekből jó

megbízhatósággal határozható

meg:

– puha talajok drénezetlen

nyírószilárdsága


határozható meg:

– talajtípus

– terhelés-alakváltozás

összefüggés


– agyagban

– tőzegben




95

Nyírószonda




96





97




www.sze.hu/~szepesr

Terepi nyírószondázás (VST, Vane shear test)

Eredmények




99





100

Pressziométeres vizsgálat

Az eredményekből jó megbízhatósággal határozható meg:

– vízszintes földnyomás

– terhelés-alakváltozás összefüggés

Közepes megbízhatósággal határozható meg:

– talajtípus,


– nyírószilárdsági paraméterek

– tömörség

– OCR, nyírási modulus

Jól alkalmazható:

– agyagban

Közepesen alkalmazható:

– homokban,

– iszapban,

– tőzegben

Nem alkalmazható:

– kavicsban




101

Pressziométer típusok

1. Ménard típusú pressziométer (PBP)

2. Önbefúró, „Self Boring” pressziométer

(SBP)

3. Benyomott pressziométer (PIP)




102

Pressziométer




103

Pressziométer




104

Önbefúró pressziométer




105





106


Rugalmas tartomány

Határnyomás

Plasztikus tartomány

Kúszási nyomás

NYOMÁS

Té

rfo

ga

tnö

ve

ke

dé

s

EM = (1+ν)2 V(Δ P /Δ V)




108

SPT (Standard Penetration Test) vizsgálat

Az SPT szondázási

eredményekből jó

megbízhatósággal határozható

meg:

– talajtípus (mintavétellel)


határozható meg:


– a szemcsés talajok (relatív)

tömörsége

Az SPT szondázás jól

alkalmazható:

– homokban

– iszapban

– agyagban

– tőzegben

Az SPT szondázás közepes

megbízhatósággal

alkalmazható:

– kavicsban




109

SPT szonda




110





111





112


N ütésszám 30 cm behatoláshoz

Ütésszám 30 cm behatoláshoz (N)

Mé

lysé

g




113

CPT és SPT összehasonlítás eredménye






Megjegyzés: normálisan konszolidált homokok esetén




FELTÁRÁSOK JAVASOLT TÍPUSAI

1. GEOT. KATEGÓRIA 2. GEOT. KATEGÓRIA 3. GEOT. KATEGÓRIA

TALAJRÉTEGZŐDÉS + +

TALAJAZONOSÍTÁS

szemeloszlás,

plasztikus index

MECHANIKAI TUL.

nyírószilárdság,

alakváltozási jellemzők,

tömöríthetőség

SPECIÁLIS VIZSG.

próbaterhelés,

dinamikus tulajdonságok,

telítetlen viselkedés

TALAJÁLLAPOT

konzisztencia

HIDRAULIKIAI JELL.

áteresztőképesség

ZAVART MINTÁK ZAVART ÉS

ZAVARTALAN MINTÁK (HELYSZÍNI VIZSGÁLATOK)

JÓ MINŐSÉGŰ

TALAJMINTÁK,

HELYSZÍNI

VIZSGÁLATOK

pl. kisátmérőjű fúrás pl. nagy átmérőjű fúrás,

CPTu szondázás

pl. folyamatos magminta,

spec. helyszíni vizsgálatok

MSZ EN ISO 22475-1

Geotechnikai vizsgálatok — Mintavételi módszerek és talajvízmérések




Dr. Mahler András

BME Geotechnikai Tanszék

[email protected] BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék



tanszék képzés és tartószerkezeti szakmérnöki · 2019-10-10 · Átlagos...

Documents