GEOTECHNIKA III. (LGB-SE005-3) FÖLDMŰ TERVEZÉSE

Átírás

1 GEOTECHNIK III. (LGB-SE005-3) FÖLDMŰ TERVEZÉSE

2 Feladat kiírás 2 Pihenőhely és a hozzávezető út csatlakozó szakaszának geotechnikai terve a kiadott (internetről levehető) térképlapon, mely 3 méretben nyomtatva 1:500 méretarányú. lapadatok B vonal magassága (kb. 223 mbf) plató hossza (kb. 100 m) a plató hosszesése (kb. 2-5 %) a csatlakozó út korona szélessége (kb m) úttengely egybeesik a plató tengelyével talajfajta altalaj, töltés, humuszos zóna talajfizikai jellemzői.

3 3 Geometria tervezés

4 laptérkép 4

5 Feladat 5 pihenőhely és az út geometriai tervei helyszínrajz (a támfallal és a vízelvezetéssel), keresztmetszetek (4 db) B, CD, EF, út vége hosszmetszet a tengely mentén támfal tervei B keresztmetszetben nézetrajz (1 oldalról), mintaszelvény (1 db), statikai számítások, szerkesztések pihenőhely környékének víztelenítése egy árokszakasz hidraulikai méretezése, egy árokszakasz minta- és hossz-szelvénye Földtömegszámítás a plató köbtartalma, a hozzávezető út tervezési szakaszának köbtartalma csatlakozó rész köbtartalma földmunka és a támfal építésének műszaki leírása

6 Geometriai tervezés B

7 Geometriai tervezés alaprajzi elrendezés C 225 B D

8 Geometriai tervezés - vízelvezetés 8 Ároknak 2 m széles sáv fenntartása a bevágási oldalon 230 ' C 225 B D

9 ' B ,0 223,0 230 C 222,4 Geometriai tervezés plató lejtése D 223,

10 Geometriai tervezés semleges vonal 10 BEVÁGÁS 230 ' C 224,0 223,5 223,0 222,4 225 B D TÖLTÉS

11 Geometriai tervezés rézsűhajlás 11

12 Geometriai tervezés - rézsűhajlás 12 platósík és rézsűsík metszésvonalai 230 ' C 224,0 223,5 223,0 222,4 225 B D platósík és rézsűsík metszésvonalai

13 Geometriai tervezés - rézsűhajlás 13 platósík és rézsűsík metszésvonalai semleges vonal eredeti terep és rézsűsík metszésvonala

14 230 ' B C ,4 Geometriai tervezés - rézsűhajlás D 224,0 223,5 223,

15 ' B ,0 223,0 230 C 222,4 Geometriai tervezés - rézsűhajlás D 223,

20 Geometriai tervezés - rézsűhajlás ' B ,0 223,0 230 C 222,4 D 223,

22 ' B ,0 223,0 230 C 222,4 Geometriai tervezés - rézsűhajlás 223,

23 23 Támfal tervezés

24 Támfal tervezése I. 24 Legnagyobb bevágás: plató ÉNY-i sarka földmunka minimalizálása támfal tervezése 230 ' C 224,0 223,5 223,0 222,4 225 B 220

25 Geometriai kialakítás 25 Helyszínrajzi lehatárolás Semleges vonal kimetsződés bevágás-töltés határa Támfal homlokvonala: plató C és B vonalától 2,0 m- rel a bevágás felé (szabványárok) Magasság: platóéval azonos Szerkezet szabad magassága: min. 1,0-1,5 m Magassági lépcsőzés terep szerint Végénél beforgatni lezárásként, vagy rézsűvel csatlakozni Támfal hossza a szerkezettípushoz igazodjon (egész számú elem)

26 Helyszínrajzi lehatárolás ' B ,0 223,0 230 C 223,5 222,

27 Magasság 27 Min. 1,0-1,5 m terepszint felett, lapozási sík: fagyhatár 0,8-1,0 m Háttérterület csatlakozása rézsűsen h max =1,5 m Magassági lépcsők: szerkezeti kialakítás, csatlakozó rézsű szerint 330 h max 1:2 325

28 Szerkezettípus 28 Súlytámfal Szögtámfal Gabion fal Máglyafal Gazdaságtalan, elavult Vasalt talajtámfal vagy más erősített talajtámfal

29 Támfalak - Súlytámfal 29 nyag Beton Vasbeton Terméskő Előnyök Jól adaptálható Kőburkolattal esztétikus felület Hátrányok Gazdaságtalan Víztelenítés!!

30 Támfalak - Szögtámfal 30 nyag Vasbeton (monolit/e.gy.) Szerkezet Homloklemez Talplemez Bordák lkalmazás Töltésben Megtámasztott talajtömeget is bevonja

31 Támfalak - gabionfal 31 0,5-1,0-1,5-2,0 m raszterű gabion elemekből épül Geometriailag rugalmas Homloksík 3-6 -al hátradöntve Szélesség: magasság 50-60%-a Vb alaplemez fagyhatár alá, korrózióvédelem Vízelvezetés geotextília szűrésre

32 Támfalak - máglyafal 32 Gerendák máglyaszerűen egymáson, közte szemcsés kitöltő anyag nyag: vb vagy fa, kitöltő anyag: szemcsés kőanyag, kipergés ellen geoműanyag védelem Gerendák kapcsolata fogazással Gerendaméret 0,6-0,9-1,2-1,5 m, km: ~10x15 cm, Szélesség: magasság 60%-a Dőlés: 1:4-1:5 Víztelenítés: lejtbeton

33 Támfalak erősített talajtámfal 33 Homlokfal: vékony egy. vb. elemek, gabion kosársor, acélrács, vb. támfalelemek Együttdolgozó talajtömeg Homlokfal dőlés 70-90, 60 -nál a homlok kiképzés elmaradhat Vasalás : acél szalag, műanyag szalag, georács Vasalás kiosztás: Homlokfal elemkiosztásához igazodva Max 1,0 m, ekkor 1 síkban több rács (30 cm/m) Min. 0,5 m, ekkor kisebb km. elegendő Szerkezeti szélesség: szalagok hátranyúlása: magasság 80%-a

34 Tervezési feladatok 34. megtámasztott rézsű általános állékonysága (nem kell), B. támfal alatti talajtörés, C. támfal alapsíkon való elcsúszása, D. támfal kiborulása, E. szerkezet tönkremenetele. D E Külső stabilitás B C

35 Tervezés hatások 35 Önsúly gabion, máglyafal: szerkezet súlya erősített talajtámfal: erősített talajzóna súlya Földnyomás passzív földnyomás biztonság javára elhanyagolandó aktív földnyomás Gross módszer (kohéziós talaj, ferde terep) háttérterület eredő rézsűhajlás felszíni teher zérus (erdős terület) földnyomás támadáspontja: H/3 Súrlódási+adhéziós ellenállás adhézió általában elhanyagolandó Ea G S+

36 Tervezés alapsíkon való elcsúszás (GEO) 36 Destabilizáló erő: E dst, d Ea, h G Stabilizáló erő: R st, d E a, v G tg R, h B c mozgásirány Igazolandó: 2/3 Ea G E dst, d Rst, d Parciális tényezők Kedvező 1,00 hatás [ G ] Kedvezőtlen 1,35 ellenállás [ R,h ] Elcsúszás 1,10 Rd

37 Tervezés kiborulás (EQU) 37 Általában a külpontosság ellenőrizendő: e B/6 (állandó jellegű hatások) Destabilizáló nyomaték: mozgásirány M E t dst, d a, h G (1,1) Stabilizáló nyomaték: M G (0,9 G k g Ea, st, d ) v B Ea t G forgáspont B/10 kg hatás [ G ] Parciális tényezők kedvező 0,90 kedvezőtlen 1,10

38 38 Vizsgálandó sávalapként Külpontos, ferde terhelés Tervezés talajtörés Ea G R c c c c q q q q v b i s N c' b i s N q b i s N ' B' ' R 0,5 ctg N N tg N N / tg e N q c q tg q c s q s s q q q c m q m N N i i f i f i ' ctg c' L' B' R R f v h Teherbírási tényező laki tényező Erőferdeséget figyelembe vevő tényező ' / ' 1 ' / ' 2 :. L B L B m B párh R B h n felt = 1,4 1 c q b b b lapsík ferdeséget figyelembe vevő tényező

39 Tervezési feladatok 39. megtámasztott rézsű általános állékonysága (nem kell), B. támfal alatti talajtörés, C. támfal alapsíkon való elcsúszása, D. támfal kiborulása, E. szerkezet tönkremenetele. D E Külső stabilitás Belső stabilitás B C

40 Gabion fal 40 Kosarak közötti kapcsolat, illetve acélháló szilárdsági ellenőrzése hatás [ G ] ellenállás Parciális tényezők állandó 1,35 esetleges 1,50 szilárdság első folyás ( M0 ) 1,00 stabilitás kihajlás ( M1 ) 1,00 szilárdság lyukkal gyengített ( M2 ) 1,25 N pl, d 1m f M0 y ahol: 1m - 1 fm-re eső huzalok összkeresztmetszete f y - acél folyási szilárdsága Számítás: Geo5-tel végezhető, de az anyag szilárdságát meg kell adni!!!

41 Máglyafal 41 Gerendák és a gerenda kapcsolatok ellenőrzése Hatás: silónyomás, aktív földnyomás Részletesen külön konzultáció keretében

42 Vasalt talajtámfal 42 Vizsgálandó tönkremenetel: szalag kihúzódása szalag szakadása Horgonyzási elv: H aktív passzív homlokfal környezetében húzóerő (aktív zóna), távolabb felületi ellenállás (passzív zóna). 0,3H aktív max passzív Lpi bekötési hossz H 0,4H 0,6H 0,2H aktív passzív

43 Vasalt talajtámfal 43 Igénybevétel meghatározása Földnyomás: aktív állapot + felszín közelében tömörítő hatás (z 0 =6m) 0 z i 6m z i >6m x K z K zi K 0 1 z z i 0 K zi K a K a z z i 0 z 0 K a K 0 z i képletben: K0 1 sin K a tg 45 2 Egy szalagban ébredő húzóerő: T p z K l s 2 i i zi Húzóerő tervezési értéke: T id T 1, 35 T G i i szalagok függőleges távolsága szalagok vízszintes távolsága

44 Vasalt talajtámfal 44 Súrlódási ellenállás meghatározása Súrlódási ellenállás: f 1 * f 0 * T h b L pi 2 vi f i h i szalagok szélessége szalag bekötési hossz függőleges geosztatikai nyomás súrlódási arányszám f i Ellenállás mélységgel nő, alsó szalagok hossza csökkenthető, felső szalagok kritikusak. h =6,0 m 0

45 Vasalt talajtámfal 45 Súrlódási ellenállás: Súrlódási ellenállás meghatározása f 1 * f 0 * T h b L pi 2 vi f i f i h i 0 h i 6m h i >h 0 =6 m f i f h i 0 * 1 f1 * h 0 f i f 1 * h h i 0 h =6,0 m 0 szemcsés anyag (d 0,063 < 12 %) Kevert anyag C U 2 1,2 1,2 tg / tg 36 f 0 * 2 < C U 10 1,5 10 < C U 20 2,2 1,5 tg / tg < C U 2,5 f 1 * min (tg ; 0,80) min (tg ; 0,80) tg Súrlódási ellenállás tervezési értéke: T hd Th R T h 1,1

46 Vasalt talajtámfal 46 cél szalagok húzási ellenállása Vizsgálat: legnagyobb húzóerő szelvényében max aktív passzív Lpi bekötési hossz T sk b es vi es f y szalagok szélessége korrózió hatása (1,5 mm) szalag vastagsága szalag húzószilárd sága Húzási ellenállás tervezési értéke: T sd T sk R T sk 1,1

47 Vasalt talajtámfal 47 Georács húzási ellenállása Vizsgálat: legnagyobb húzóerő szelvényében max aktív T g f m T passzív Lpi bekötési hossz f c d f e hosszú távú szakadási szilárdság kúszási vizsgálatból gyártás hatása beépítés hatása környezeti hatások Húzási ellenállás tervezési értéke: T gd T gk R T gk 1,1

48 48 Vízelvezetés

49 Víztelenítés 49 Támfal, plató védelme a háttérterületről érkező víz ellen! 230 ' C 224,0 223,5 223,0 222,4 222,0 225 B 220 (Szepesházi R.: Geotechnikai Példatár, feladat)

50 Víztelenítés 50 Támfal, plató védelme a háttérterületről érkező víz ellen! övárok 230 talpárok ' 224,0 223,5 223,0 C 222,4 222,0 vizsgált keresztmetszet 225 B 220

51 Víztelenítés 51 Támfal, plató védelme a háttérterületről érkező víz ellen! 230 ' 224,0 223,5 223,0 C 222,4 222,0 vizsgált keresztmetszet 225 Mértékadó vízhozam: Q i p lefolyási tényező csapadékintenzitás vízgyűjtő terület

52 Víztelenítés 52 Mértékadó vízhozam: Q i p lefolyási tényező csapadékintenzitás vízgyűjtő terület Csapadékintenzitás meghatározása (p valószínűség) i p a t 10 m a m t 10 perces csapadék intenzitása p gyakoriság függvényében gyakoriságtól függő hatványkitevő eső időtartama (t min = 10 perc) racionális módszer eső időtartama, t = összegyülekezési idő, Valószínűség p [%] Gyakoriság [év] 0, a [l/s/ha] m [-] 0,67 0,69 0,71 0,72 0,72 0,72 0,73 0,74 0,75

53 Víztelenítés 53 Összegyülekezési idő: az a lefolyási idő, amikor a hidraulikailag legtávolabbi pont is bekapcsolódik a vízszállításba 230 ' 224,0 223,5 223,0 C 222,4 222,0 vizsgált keresztmetszet Vízgyűjtő karakterisztika: a vízgyűjtő egyes részeinek időbeli bekapcsolódása a vízszállításba. vízhozam Q t = m t > m t < m idő t

54 Víztelenítés 54 Összegyülekezési idő meghatározása 230 ' 224,0 223,5 223,0 C 222,4 222,0 vizsgált keresztmetszet Összegyülekezési idő L v Terepen való lefolyó víz sebessége 0, 6 v t 2 I t átlagos esés Árokban lefolyó víz sebessége v á 1, 5 m s

55 Víztelenítés 55 Mértékadó vízhozam: Q i p lefolyási tényező Lefolyási tényező meghatározása terep esése altalaj vízzáróság növényzet csapadékintenzitás vízgyűjtő terület ltalaj vízzáróság 2 Igen vízzáró 0,22 Közepesen áteresztő 0,10 Áteresztő 0,06 Igen áteresztő 0,03 Lejtési viszonyok 1 Erős lejtő (I>0,35) 0,22 Közepes lejtő (0,11<I<0,35) 0,12 Szolid lejtő (0,035<I<0,11) 0,06 Síkvidék (0,035>I) 0,01 Növényzet 3 Kopár szikla 0,22 Rét, legelő 0,17 Feltört kultúrtalaj, erdő 0,07 Zárt erdő 0,03

56 Víztelenítés 56 Árok méterezés Árok vízszállító képessége középsebesség Q v átfolyási szelvény h K v c R (Chézy képlet) I c sebességi tényező, Manning c R hidraulikus sugár I árok esése á R K 1/ 6 R n n érdességi tényező (0,017 előre gyártott betonlap)

57 Víztelenítés 57 Vízhozam görbe: vízszint-vízhozam kapcsolatát mutatja be Q 50 vízhozam Q [m 3 ] Q 10 Q 1 0 0,1 h 0,2 0,3 1 h 10 h 50 víz magasság h [m]

58 58 Földtömegszámítás

59 Földtömegszámítás 59 Földmű: a) plató (töltés, bevágás)* b) út (általában töltés) c) csatlakozó prizma * HF-ban: támfalhoz készülő földmunka elhanyagolható, földmunka határa: támfal homlokfala ' C 224,0 223,5 223,0 C 222,4 B 225 B 2 D

60 Földtömegszámítás - út 60 Rézsűláb PLTÓ L Keresztmetszet felülete Rézsűláb T út x j xb ctg 2 k 4 ctg T út,1 T út,2 k Út földmunka V út T út,1 T 2 út,2 L Xb Xj

61 Földtömegszámítás csatlakozó prizma 61 PLTÓ Rézsűláb B C Rézsűláb kavicsprizma (F) B plató töltés úttöltés C tervezett terepszint V kp a b 3 c F

62 Földtömegszámítás plató ' B ,0 223, C 222,4 Bevágás D 223,5 Töltés 220

63 Földtömegszámítás plató 63 Földmű köbtartalma Plató célszerűen megválasztott tengely függőleges tengely tengelyre merőleges keresztmetszeti területek vízszintes felületek (szintvonalak mentén) területszelvény (területváltozás függvény) térfogat: függvény integrálja

64 Földtömegszámítás plató töltés bevágás 600 terület T [m 2 ] mbf T 215 T 214 V pl t k t 1 t 2 2 h... t i t 2 i1 h... t v t k t1 h 2 t 2... t n 2 t v

65 65 Teljes földmunka: a) plató (töltés, bevágás) b) út (általában töltés) c) csatlakozó prizma Földtömegszámítás L T T V út út út 2,2,1 F c b a V kp 3 v n k v i i k pl t t t t h t t h t t h t t t V kp út pl V V V V

66 Műszaki leírás 66 Feladat definiálás lkalmazott szabványok, felhasznált szakirodalom Kiindulási adatok (alapadatok) Tervezés bemutatása (számítás nélkül, eredményekkel) alkalmazott rézsűhajlások indoklással alkalmazott támfal típusa (típus, méret, főbb jellemzők) vízelvezetés (övárok típusa, kialakítása, esése) földtömegszámítás (töltés, bevágás) Kivitelezési kérdések földműépítés (anyagok, tömörség, technológia) támfalépítés (technológia, anyagok) Felhasznált anyagok Minőségellenőrzés, monitoring