töltésalapozások tervezése ii
TRANSCRIPT
Töltésalapozásoktervezése
II.
2Talajmechanikai problémák
vastag gyenge altalaj
alaptörés
állékonyságvesztés
vastag gyenge altalaj
nagymértékű, egyenlőtlen, időben elhúzódó süllyedés
deformációk, elmozdulások
kedvező altalaj
gyenge felszín
szétcsúszás
kipréselődés
vékony gyenge réteg kedvező altalaj
3A 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
Kőtömzsök készítése döngöléssel- ha nagy az alaptörési veszély és a süllyedés, kevés az idő,
viszont nem túlzottan vastag a puha talaj Kavicscölöpözés
- ha vastag és esetleg fedett a gyenge réteg, a süllyedés és az idő is kritikus,viszont kicsi a kezelendő felület
Betoncölöpözés- ha nagyon kicsi lehet a süllyedéskülönbség, és semmi idő sincs,
viszont nem nagy a terület Geoműanyagos talajerősítés
- ha a szétcsúszás és az alaptörés a fő veszély, viszont a süllyedés nagysága és elhúzódása kevésbé
4
Az altalaj javítása
szemcsés anyagok
bevitelével
5Kavicscölöpök és Kőtömzsök
Az altalaj komplex javítási módszerei, mert készítésük, illetve a kész kavicscölöpök és kőtömzsök :
•talajtömörítésként •részleges talajcsereként•függőleges drénként is működnek,
így
•csökkentik a süllyedések mértékét, •növelik a talajtöréssel szembeni biztonságot, •gyorsítják a konszolidációt.
6Kavicscölöpök és Kőtömzsök
7Tervezési kérdések
Milyen kiosztással, mélységgel és milyen kitöltő anyaggal kell beépíteni a kavicscölöpöket, kőtömzsöket ahhoz, hogy az adott terhelés hatására a süllyedések egy határérték alatt maradjanak? (használhatósági határállapot vizsgálata)
Az adott kiosztás mellett a süllyedések lezajlásához szükséges idő becslése, illetve az adott talajviszonyok esetén milyen hosszú konszolidációs idő várható? (használhatósági határállapot időbeli vizsgálat)
A teherelosztó réteg méretezése (teherbírási határállapot vizsgálata)
Az adott kiosztású kavicscölöpökkel, kőtömzsökkel javított talajban a terhelés hatására bekövetkezhet-e alaptörés, illetve a töltés szétcsúszása? (teherbírási határállapot vizsgálata)
8
Hagyományos elméletek (Barron – Priebe) Geotechnikai szoftverek
Kavicscölöpök, kőtömzsök tervezése
• Hagyományos elmélet (GGU)• Végeselemes programok
Plaxis 2DPlaxis TunnelPlaxis FoundationPlaxis 3DMIDAS GTS
9
Hagyományos elméletek
10
Kavicscölöpök, kőtömzsök méretezése
hagyományos elméletekkel
Süllyedésszámítás
Számpélda
11Számpélda
~ 5,0 ~ 9,0 ~ 5,0
2∙h ≈ 5,0
0,6
3,4
vágány
töltés
kissé szerves kövér agyag
Es ≈ 2 MPa k ≈ 2·10-10 m/s C ≈ 0,001 cu ≈ 25 kPa
kavics Es ≈ 50 MPa
1:1,5 = 20 kN/m3
12Számpélda - kavicscölöp
süllyedésszámítás(kezelés nélkül) : Konszolidációszámítás (kezelés nélkül) :
alaptörés: 5,12042555
töltés
u
hcn
szétcsúszás: 3,1118150
118625
a
u
ELcn
cm200,52000
200,4
s
ö
hE
Hs
ttth
EkthcT
v
sv
92
10
20
20
104,6105,23000102
A Terzaghi-féle konszolidációs elmélet alapján a v=(1-Uv)=90%-os konszolidációs fokhoz tartozó időtényező T=0,85.
hónapst 50103,1104,685,0 8
9
konszolidációs idő :
13Priebe – Süllyedéscsökkentő hatás
1414
„s” drének távolságaD a talajhenger átmérője, ahonnan a víz a drének felé áramlik d a drén átmérője
Hatásterület meghatározása
15Süllyedéscsökkentő hatás számítása - kavicscölöp
16
88,AA
c
40c n = 1,7 sm ≈ 12 cm
Süllyedéscsökkentő hatás számítása
17
Kavicscölöpök, kőtömzsök méretezése
hagyományos elméletekkel
Konszolidációszámítás
Számpélda - kavicscölöp
18
tH1cT 2vv t
D1cT 2rr
1 - U = (1 - Uv) × (1 - Ur)
n=D/d
Barron - Konszolidációszámítás
19Konszolidációgyorsítás számítása
20
Kavicscölöpök, kőtömzsök méretezése
hagyományos elméletekkel
Stabilitásvizsgálat
21Szétcsúszás vizsgálata
A kezelt talaj egyenértékű tulajdonságaival:talajcölöp
cölöp
AAA
a
cölöptalajeq cacac )1(
cölöptalajeq tgmmtg tan)1(
cölöptalajeq aa )1(
22Alaptörés vizsgálata
A kezelt talaj egyenértékű tulajdonságaival
23
Méretezés számítástechnikai
programokkal-
PLAXIS 2D
24PLAXIS 2D program – síkbeli modell
25Konszolidációszámítás – PLAXIS 2D
0 50 100 150 200 2500,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
Time [day]
Displacement [m]
Point A
Point B
Point C
Point D
Point E
26Plaxis 2D – síkbeli modell
27PLAXIS 2D – tengelyszimmetrikus modell
28PLAXIS 2D – tengelyszimmetrikus modell
29Plaxis program
30PLAXIS Tunnel – 3D
x
y
AA
0
1
2
3 4
56
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
31Plaxis Tunnel – 3D
32Plaxis 3D – térbeli modell 32
33PLAXIS 3D – térbeli modell
34PLAXIS 3D – térbeli modell
35MIDAS GTS 3D
36MIDAS GTS – 3D