Töltésalapozások tervezése II.

Átírás

1 Töltésalapozások tervezése II.

2 Talajmechanikai problémák 2 alaptörés állékonyságvesztés vastag gyenge altalaj deformációk, elmozdulások nagymértékű, egyenlőtlen, időben elhúzódó süllyedés szétcsúszás vastag gyenge altalaj gyenge felszín kedvező altalaj kipréselődés vékony gyenge réteg kedvező altalaj

3 A módszerválasztás szempontjai 3 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 4 Az altalaj javítása szemcsés anyagok bevitelével

5 Kavicscölöpök és Kőtömzsök 5 Az altalaj komplex javítási módszerei, mert készítésük, illetve a kész kavicscölöpök és kőtömzsök : így talajtömörítésként részleges talajcsereként függőleges drénként is működnek, csökkentik a süllyedések mértékét, növelik a talajtöréssel szembeni biztonságot, gyorsítják a konszolidációt.

6 Kavicscölöpök és Kőtömzsök 6

7 Tervezési kérdések 7 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 Kavicscölöpök, kőtömzsök tervezése 8 Hagyományos elméletek (Barron Priebe) Geotechnikai szoftverek Hagyományos elmélet (GGU) Végeselemes programok Plaxis 2D Plaxis Tunnel Plaxis Foundation Plaxis 3D MIDAS GTS

9 Hagyományos elméletek 9

10 Számpélda 10 Kavicscölöpök, kőtömzsök méretezése hagyományos elméletekkel Süllyedésszámítás

11 Számpélda 11 ~ 5,0 ~ 9,0 ~ 5,0 0,6 vágány 3,4 töltés = 20 kn/m 3 1:1,5 2 h 5,0 kissé szerves kövér agyag E s 2 MPa C 0,001 k m/s c u 25 kpa kavics E s 50 MPa

12 Számpélda - kavicscölöp 12 süllyedésszámítás (kezelés nélkül) : Hö 4,0 20 s h 5,0 E 2000 Konszolidációszámítás (kezelés nélkül) : s 20 cm T c h v 2 0 t k E h 2 0 s v t 210 2, t 6,410 9 t A Terzaghi-féle konszolidációs elmélet alapján a v =(1-U v )=90%-os konszolidációs fokhoz tartozó időtényező T=0,85. konszolidációs idő : 0,85 8 t 1,3 10 s 50hónap 9 6,410 5c h u alaptörés: n 1, 5 u szétcsúszás: n 1, 3 töltés c L E a

13 Priebe Süllyedéscsökkentő hatás 13

14 Hatásterület meghatározása s D d drének távolsága a talajhenger átmérője, ahonnan a víz a drének felé áramlik a drén átmérője

15 Süllyedéscsökkentő hatás számítása - kavicscölöp 15

16 Süllyedéscsökkentő hatás számítása 16 A A c 8, 8 c n = 1,7 s m 12 cm 40

17 Számpélda - kavicscölöp 17 Kavicscölöpök, kőtömzsök méretezése hagyományos elméletekkel Konszolidációszámítás

18 Barron - Konszolidációszámítás 18 T v c v 1 H 2 t 1 - U = (1 - U v ) (1 - U r ) n=d/d T r c r 1 D 2 t

19 Konszolidációgyorsítás számítása 19

20 20 Kavicscölöpök, kőtömzsök méretezése hagyományos elméletekkel Stabilitásvizsgálat

21 Szétcsúszás vizsgálata 21 A kezelt talaj egyenértékű tulajdonságaival: c eq (1 a) c talaj a c cölöp a A A cölöp cölöp A talaj eq (1 a) talaj a cölöp tg eq (1 m) tan talaj m tg cölöp

22 Alaptörés vizsgálata 22 A kezelt talaj egyenértékű tulajdonságaival

23 23 Méretezés számítástechnikai programokkal - PLAXIS 2D

24 PLAXIS 2D program síkbeli modell 24

25 Konszolidációszámítás PLAXIS 2D 25 Displacement [m] 0,35 0,30 Point A Point B 0,25 Point C 0,20 Point D 0,15 Point E 0,10 0,05 0, Time [day]

26 Plaxis 2D síkbeli modell 26

27 PLAXIS 2D tengelyszimmetrikus modell 27

28 PLAXIS 2D tengelyszimmetrikus modell 28

29 Plaxis program 29

30 PLAXIS Tunnel 3D 30 A A y x

31 Plaxis Tunnel 3D 31

32 32 Plaxis 3D térbeli modell 32

33 PLAXIS 3D térbeli modell 33

34 PLAXIS 3D térbeli modell 34

35 MIDAS GTS 3D 35

36 MIDAS GTS 3D 36