lyozások, tapasztalatok,

Átírás

1 Útépítési kadémia 14. Útépítés és geotechnika szabályok és s tapasztalatok zabályoz lyozások, tapasztalatok, ellentmondások a geoműanyagok alkalmazásában Előad adó: : KárpK rpáti LászlL szló YTECMagyarorsz Magyarország Kft. Makadám m MérnM rnök k Klub Budapest, január r Utak és s autópály lyák k létesl tesítésének általános geotechnikai szabályai ÚT T : Általános elvek, követelmk vetelmények, fogalmak 2. tervezés s alapjai és általános szabályai 3. Tervezési rend és s a tervek tartalma 4. Földművek anyaga, szerkezete és építése Geoműanyagok 5. Rézsűk állékonyságának nak biztosítása sa 6. Töltésalapozás Talperősítés geoműanyagokkal 7. Támszerkezetek gabionfalak tervezésének sajátos szempontjai z erősített talajtámfalak tervezésének szemp. 2 1

2 Geoműanyagok geotextília (szőtt vagy nemszőtt hajlékony lemez minden funkcióra ra,, kivétel a szigetelés) s) georács (egy vagy kétirk tirányú erősítésre) sre) geoszalag, rúd (hosszúkás s elemek erősítésre) sre) geocella (méhsejtszer hsejtszerű,, nyitott szőnyeg szalagokból erózi zióvédelmi célokra) c geoszőnyeg (vékony rácsokbr csokból l vagy kócolt k szállakb llakból álló hajlékony lemez erózi zióvédelmi funkcióra) geoháló (távtart vtartó lemez nemszőtt geotextília között drénez nezésre) geodrénszalagok nszalagok és s lemezek (geotextíliával bevont félmerev távtartó elemek drénez nezésre) sre) geocső (simafalú vagy bordázott, zárt z vagy perforált cső drénez nezésre) geomembrán (sima vagy érdesített félmerev lemez szigetelésre) sre) geoszintetikus agyagszigetelő (nemszőtt geotextíli liák között őrőlt bentonit szigetelésre) sre) 3 Geoműanyagok funkciói Elválaszt lasztás Erősítés zűrés Drénez nezés Erózi zióvédelem zigetelés Védelem Minőségi követelmk vetelményeit a funkcióból l a geotechnikai tervekben kell(ene ene) ) megállap llapítani! 4 2

3 Geoműanyagok kiválaszt lasztását t szabályoz lyozó dokumentumok MZ EN 13249:2001 utak és s más m s közlekedk zlekedési területek MZ EN 13250:2001 vasutak MZ EN 13252:2001 vízelvezető rendszerek MZ EN 13253:2001 erózi zióvédelem MZ EN 13254:2000 víztározók és s gátak g MZ EN 13255:2000 csatornák MZ EN 13256:2000 alagutak és s föld f alatti műtárgyak 5 Jellemző Területi sűrűség, g/m 2 Vastagság, g, mm zakítószil szilárdság, kn/m zakadóny nyúlás,, % Varratok és s kötések k szil. kn/m tatikus átszakítás, s, kn Dinamikus átszakítási si ell., mm úrlódási jell. úzókúszási si jell. Nyomókúsz szási si jell. Beépítési károsodk rosodás, s, % Védőhatékonyság Jellemző szűrőny nyílás, mm íkra merőleges áteresztőkép., m/s íkbeli vízvezetv zvezető képesség g m/s Tartóss sság, év Kémiai ellenáll. ll. Mikrobiológiai ell. Időjárásáll llóság, % elválasztás szűrés drénezés erősítés védelem I harmonizációs(kötelező), összes felh. Esetén kötelező, sajátos felh.esetén szüks., Itermék 6 azonosításhoz szüks., nem lényeges jellemző I I I I I I I 3

4 Geoműanyagok vizsgálat latának dokumentumai 41 MZ EN szabvány lapjellemzők polimerfajta, vastagság, g, területi sűrűség, s tömeg, t idraulikai jellemzők jellemző szűrőny nyílás, vízáteresztv teresztőképesség g síkban s és s arra merőlegesen, vízáramlv ramlás s síkban, s Mechanikai jellemzők szakítószil szilárdság, merevség, kúszk szás, s, összenyomhatóság súrlódási jellemzők, statikus és s dinamikus átszakadás Tartóss sság, degradáci ciós s jellemzők, oxidáci ció,, kémiai, k mikrobiológiai ellenáll llás, UVsug sugárzás 7 geotextíli liák GRK minősítése se Geotextília GRK1 GRK2 GRK3 GRK4 GRK5 Jellemző paraméter típus szerkezet anyag ha a paraméter nagyobb, mint nem bármely 5) 6) szőtt szőtt típus fóliaszalag, hasított szál multifilamens szálak bármely polimer polipropilén polietilén általában poliészter átszakítási ellenállás 1) kn 0,5 1,0 1,5 2,5 3,5 területi sűrűség 2) g/m szakítószilárdság 1) 3) kn/m területi sűrűség 1) g/m szakítószilárdság 1) 4) kn/m területi sűrűség 1) g/m ) az átlag egyszeres szórással csökkentett értéke 2) átlagérték 3) a gyengébbik irányra vonatkozik 4) az erősebb irányra vonatkozik, míg a gyengébbikben min. 50 kn/m szakítószilárdság 5) min. 25 kn/m szilárdságú georáccsal erősített termékek esetében egy kategóriával javítható a minősítés 6) szőtt geotextíliás erősítés esetén a területi sűrűség növekedése vehető figyelembe 8 4

5 Geotextília robosztussági kategória Építési forgalom és a geotextíliára kerülő szemcsés anyag alapján Finomszemcséjű puha talajra fektetett geotextília fölé kerülő talaj jellemzője B3 B1 B2 B4 kézi beépítés gépi beépítés gépi beépítés gépi beépítés jelentéktelen építési forgalom kis nyommélységű építési forgalom 515 cm nyommélységű építési forgalom >15 cm nyommélységű építési forgalom 1 kedvező, nem okozhat sérülést GRK1 2 durva v. vegyes szemcsékből álló talaj GRK2 GRK2 GRK3 GRK élesszélű, durva v. vegyes szemcsékből álló talaj < 40 % görgeteggel élesszélű, durva v. vegyes szemcsékből álló talaj > 40 % görgeteggel durva vagy vegyes szemcsékből álló talaj > 40 % éles görgeteggel GRK3 GRK3 GRK4 GRK5 GRK4 GRK4 GRK5 P GRK5 GRK5 P P P póbabeépítés szükséges a geotextília kiválasztásához a sérülések mennyiségének kibontás utáni felmérése alapján 9 beruházás s során n alkalmazott geoműanyagok legyenek: funkcionálisan alkalmasak, statikailag megfelelőek, ek, kivitelezhetők, k, környezetbarátoktok tartósak sak, gazdaságosak gosak 10 5

6 Nem szőtt geotextília Funkció: elválasztás, védelem szűrés erősítés területi sűrűségből nem következnek a további műszaki paraméterek! zivárgók tervezése geotextília O 90 jell. szűrőnyílás és a szűrendő talaj D 90 szemcseátmérő viszonyára teljesüljön: a 0,2 D90 < O90 < D90 Nemszőtt geotextíliák esetében 0,06 < O90 < 0,2 mm max 0,4 mm + méretezni kell elválasztásra és tartósságra is vizsgálni kell! Pl: F szőtt szűrő geotextília: 180 µm 360 µm 400 µm 12 6

7 Georácsok csok,, szőtt geotextíli liák alkalmazása Kis teherbírású altalaj Földmű megerősítése, se, teherbírásának növeln velése Ugyanaz a teherbírási érték k elérése vékonyabb v kavicsréteggel Műszaki megvalósíthat thatóság Gazdaságos rézsr zsűk k földanyagf ldanyagának nak erősítésére, re, talperősítésre: geoműanyagok alkalmazhatók (tervezés mellett): Egyirányú georácsok zőtt geotextíliák 13 Talajfeltárás pr próbaterhelés 14 7

8 lépítmény erősítés Út alapozó rétege repedések, nyomvályúk Pályaszerkezet Kavicsréteg geoműanyag Nyomás ltalaj: puha talaj úzás kavicsréteg erősítés nélkül nagy alakváltozások! erősített kavicsréteg: teherbíró hosszú élettartam! 15 z alépítmény megerősítés meghatározó tényezői z alépítmény megerősítés hatékonyságát leginkább az erősítő elem szerkezete határozza meg. zőtt geotextília: teherátadás felületi súrlódással Georács: Teherátad tadás s beékel kelődéssel merev csomópont pontú georácsok keresztirány nyú bordái i beszorítj tják k a szemcsés s töltt ltőanyagot a terhelés s könnyebben k átadódik dik a rácsokra r nagyobb erősítő hatás Minél l kisebb az altalaj teherbírása, sa, annál jelentősebb a georácsok hatása 16 8

9 z alépítmény erősítés működési elve Működési elv: a teherátadási szög növekszik, a húzóerőket a rács felveszi Ciklikus nyomó és húzó igénybevétel teher kedvező elosztása Georácsos töltésalapozás s céljac Növeli a töltt ltés s szétcs tcsúszással ssal szembeni biztonságát Kedvezőbb teherelosztást st hoz létre l kiegyenlítettebb süllyeds llyedések Pulzáló georácsterhelés 17 Merev csomópontú biaxiális georács LBO 220 LBO 330 LBO 440 Töltésalapozás az M7 autópályán 18 9

10 Többrétegű, merev csomópontú georács alegjobb erősítő hatás a szerkezeti kialakításból adódóan, térbeli beékelődés YTEC M georáccsal 19 z elválasztás és szűrés mellett a töltésalapozás miatt kell erősítő hatású geoműanyag is, akkor a szőtt geotextília az optimális megoldás zőtt geotextília erősítés és elválasztás, szűrés egyben felületi súrlódás teherátadás árban lényegesen kedvezőbb a nemszőtt geotextíliával + georáccsal szemben pl. YTEC TPPP kn/m 20 10

11 Megerősítés YTEC extra szilárdságú szőtt geotextília nagy terhek felvételére akár 400 kn/m statikus terhelések felvételére 21 Útpályaszerkezetek méretezm retezési zabályzata teherbírás s javítása javítórétegekkel tegekkel 22 11

12 Méretezés N = a 1. D 1 + α Georács. a 2. D 2 α Georács = georács anyagjellemző N = egyenérték vastagság a i = anyagjellemző = rétegvastagság D i Georácsokra vonatkozó anyagjellemző 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 α georácsokra vonatkozó anyagjellemző LBO 440 LBO 330 LBO CBR [%] georáccsal erősített réteg r vastagsága ga az α tényezővel csökkenthet kkenthető 23 Méretezés Tervezési diagram E 2 = 45 MN/m 2 ltalaj teherbírása [MN/m2] Erősítés nélkül 1 rtg. LBO rtg. LBO /80 zúzottkő töltésanyag vastagsága [cm] 24 12

13 Méretezés talajtörésre elcsúsz szásrasra 25 Geotermékek hatékonysága üllyedésmérések a pályaszerkezeten ltalaj CBR = 3 %, lapozás = 40 cm zúzottkő, burkolat 75 mm Kísérlet 2000 terhelési ciklussal 1 ciklus = 10 x ETT (ekvivalens tengelyterhelés = 80 kn) Termék zilárdság üllyedések 2000 ciklus után atékonyság emmi Nemszőtt geotextília PP zőtt geotextília PP Georács, egyrétegű nem csomóponti szilárd PE Gerorács, egyrétegű, csomóponti szilárd PP Georács, 3rétegű, csomóponti szilárd PP Georács, 5rétegű, csomóponti szilárd PP 25 kn/m 30 kn/m 30 kn/m 30 kn/m 30 kn/m 55 kn/m 38.2 mm 18 mm* 7.2 mm 4.0 mm 3.3 mm 2.7 mm < 2.0 mm * 1 2* ca. 20* * Becslés 26 13

14 elyszíni próbabeépítés 27 Erózióvédelem lebomló rostmatracok, juta és kókuszszövetek tartós erózióvédelemre térrácsok és geocellák YTEC JTex YTEC KTex YTEC Multimat 28 14

15 YTEC Terra támfalrendszerek YTEC TerraMur YTEC Terratone YTEC Terratop 29 Vasalt talaj, mint támszerkezet frontfelület kialakítása ugyanannyira fontos, mint a statikai méretezés Mivel a támszerkezet frontfelülete látható, esztétikai megjelenése alapján ítélik meg Eróziónak is hosszú távon ellenálló frontfelület feltétele a támszerkezet tartós állékonyságának 30 15

16 YTEC TerraMur leggyakrabban alkalmazott YTEC támfalrendszer Rézsű meredeksége (általánosan 70 ) 31 YTEC TerraMur talajtámfal Teraszos, YTEC kőkosárral kombinált, 80 os TerraMur talajtámfal Pilisi feltáróút, 60 os, georáccsal vasalt talajtámfal (1999) 32 16

17 YTEC Terratone frontfelületet gabionkosarak vagy horganyzott zsaluzó rács biztosítja támszerkezet meredeksége max. 90 Egysíkú vagy teraszokkal megtört frontfelület 33 YTEC Terratop Felületi zsaluzat nélküli rendszer Meredekség max. 45 Csuszamlások helyreállítására ideális megoldás 34 17

18 Gabionok és medermatracok Kőkosarak (0,5 m, 1 m magasság) alapvetően súlytámfalak építésére zajvédőfalak partvédőművek => F Medermatracok (17, 23, 30 cm vastagság) medermegerősítés, partvédelem drénréteg depóniaépítésben Zsákgabionok (65, 95 cm átmérő) sürgősségi beavatkozásokra víz alatti töltésépítés Gabion támfalak Gyöngyöspatai patak kőkosaras part és medervédelem Bicskei par raktár kőkosár támfal 36 18

19 Köszönöm, megtisztelő figyelmüket!