GEOMŰANYAGOK ALKALMAZÁSA ÉS TERVEZÉSE

Átírás

1 GEOMŰANYAGOK ALKALMAZÁSA ÉS TERVEZÉSE

2 Geoműanyagok 2 Innováció óriási előnyökkel Világméretű térhódítás Új- és újabb termékek, gyártók Tudományos fejlődés, konferenciák Nemzetközi szabványosítás Érdekes hazai szerkezetek az elmúlt 10 évben Szakismeretek hiánya Nagy volumenű, de anomáliákkal teli alkalmazás

3 Az alkalmazások anomáliái 3 az alkalmazási cél gyakran definiálatlan méretezés nincs túlhatározott a specifikáció a tervben, kiírásban új termékek nehezen törnek be a szükségesség helyszíni megítélése bizonytalan felesleges költségek és vitás elszámolások minőségellenőrzés tisztázatlan

4 Anyag 4 polipropilén (PP) polietilén (PE) poliészter (PET) poliamid (PA) PP és PE a vegyi hatásoknak és az UV-sugárzásnak jobban ellenáll, de kúszásra hajlamosabbak, tartós szilárdságuk kisebb, PET és PA érzékenyebb a vegyi hatásokra, de kedvezőbb mechanikai tulajdonságokkal bír, paramétereik szórhatnak a gyártás megbízhatóságától függően, minőségellenőrzésük fontos degradálódnak függően a befogadó közeg vegyi és mikrobiológiai jellemzőitől, de el nem bomlanak. a kedvezőtlen tulajdonságaikat különböző adalékokkal javítják, a geo-termékek esetében ma 120 év élettartammal számolunk, a leromlás ellenőrzésére a töltésbe funkció nélküli betétdarabokat kell helyezni felülvizsgálat céljából,

5 Termékek 5 geotextíliák (szőtt, nem szőtt) georácsok (extrudált, szőtt, hegesztett) geoszalagok geocellák (szerelt, épített) geoszőnyeg (hálóból, rácsból, szálból) geopokróc (polimer, természetes anyag is) geofüggöny geoháló geodrén (szalag, lemez) geocső geomembrán geoszintetikus agyagszigetelő geokompozit (hidraulikai, mechanikai)

6 Termékek 6

7 Termékek 7

8 Termékek 8

9 Geoműanyagok funkciói 9 A funkció = hogy valamely geoműanyag milyen elkülönítve értelmezhető fizikai, mechanikai vagy hidraulikai feladatot lát el valamely mérnöki szerkezetben 1. Erősítés 2. Védelem 3. Elválasztás Mechanikai Funkció Alkalmazási kör 4. Erózióvédelem Hidraulikai és mechanikai 5. Szűrés 6. Drénezés 7. Szigetelés Hidraulikai

10 Funkcionális tervezés 10 A funkcióra való tervezés rendje: a geoműanyagtól a tervezett alkalmazási körben elvárt funkciók azonosítása és az egyes funkciókból eredő igények megállapítása, a fő funkció megállapítása, az ebből következő igénybevételek meghatározása és olyan termék kiválasztása, mely ezeket teljesíti, a kiválasztott termék alkalmasságának ellenőrzése a többi funkció szempontjából, az időjárásállóság és az esetleges egyéb degradációs hatásokkal szembeni ellenállás ellenőrzése.

11 1. funkció: erősítés 11 valamely geotechnikai szerkezetben fellépő feszültségekkel és alakváltozásokkal szembeni ellenállás létrehozása vagy növelése a geoműanyag tartós húzási ellenállásának, valamint a talaj és a geoműanyag közötti mechanikai kapcsolatnak a felhasználásával

12 1. Funkció - Erősítés 12 Többféle módon, többféle földstatikai feladat megoldása: földutak, gyenge (CBR<3%) teherbírású földművön épült burkolatok töltésrézsűk állékonysága javítható, illetve meredekebb rézsű építhető, erősített talajtámfalak töltések alapozásakor rézsűfelületek lecsúszással szembeni biztonsága javítható Tervezés : statikai számítás, mechanikai jellemzőinek laborvizsgálata, próbaterhelés Igénybevételek a termék pontos funkciójából és a peremfeltételekből: a geoműanyag tervezett élettartamát a kúszási jellemzőinek figyelembevételéhez, a létesítmény kémiai és biológiai körülményeit ezek degradációs hatásainak értékeléséhez, az erősítésre ható legnagyobb húzóerőt az erősített szerkezet teherbírási határállapotára végzett statikai számításokból, az erősítés megengedhető nyúlásának mértékét a használhatósági határállapotokra végzett számítások, követelmények alapján, az erősítéshez kapcsolódó tervezett töltésanyagot az erősítés és a közte működő súrlódás és a beépítés közbeni károsodások értékelésére, az erősítés elvárt teherbírásnövelő hatását az alatta levő talaj teherbírási jellemzői és a ráépülő szemcsés anyag szemeloszlása és vastagsága alapján.

13 2. funkció: védelem 13 - a lokális feszültségek csökkentése valamely felület vagy réteg károsodásának megakadályozása vagy csökkentése végett - megfelelő tartósság és robusztusság - a megfelelő pecsétnyomási ellenállásával a rákerülő szemcsék nyomását a geomembránra vagy más szigetelésre elosztva adja át - az igények megállapításához a beépítendő szemcsés anyag legnagyobb szemcseméretét és érdességét vizsgálni és minősíteni kell, elemezni kell, hogy az építési technológiák és a munkagépek várhatóan milyen hatásokat gyakorolnak a védendő szerkezetre.

14 3. funkció: elválasztás 14 két különböző geotechnikai anyag (talajok, stabilizációk) keveredésének megakadályozása a geoműanyag megfelelő erőssége (robusztussága) révén a geotextília e funkcióját akkor tudja teljesíteni, ha a beépítés során működő hatások nem szakítják el az elválasztási célra tervezett geotextíliát ezért tapasztalati-kísérleti alapon választjuk ki, mert az ilyen funkció esetén keletkező igénybevételek számítással nem modellezhetők.

15 3. funkció: elválasztás 15

16 4. funkció: erózióvédelem 16 a talajrészecskéknek a csapadék lefolyása és/vagy a szél által okozott felületi eróziójának megakadályozása a geoműanyag nyitott és texturált felülete és tartóssága által Az igénybevételek megállapítása a következőket jelenti: a várható csapadékintenzitás és a lejtőhajlás megállapítása, értékelése, a rézsűfelszín és a termékre kerülő takaróréteg anyagának minősítése, a füvesítés, cserjésítés módjának és megtelepedésének elemzése.

17 6. funkció: szűrés 17 a víz valamely talajrétegből való átszivárgásának megengedése oly módon, hogy közben a talajszemcsék ellenőrizetlen mozgását a geoműanyag meggátolja a síkra merőleges tartós vízszállító-és szemcsevisszatartási képessége által

18 6. funkció: szűrés 18 A szűrési funkció elsősorban a szivárgók esetében meghatározó és geotextiliával teljesíthető. A tartós szűréshez a geotextíliának: úgy kell visszatartania a víztelenítendő talaj szemcséit, hogy annak váza stabil maradjon, amihez a jellemző szűrőnyílásának a talaj bizonyos szemcséinél nagyobbnak kell lennie; a síkjára merőlegesen a víztelenítendő talajénál kellő biztonsággal nagyobb áteresztőképességgel kell rendelkeznie; tartósan teljesítenie kell ezt a vízvezető képességet, nem tömődhet el (nem kolmatálódhat), amihez a legfinomabb szemcséket át kell engednie, ezért jellemző nyílásmérete nem lehet kisebb a szükséges érték 20 %-ánál. Az igények megállapítása abból áll, hogy meghatározzuk: a mechanikai szűrési hatékonyságot, a víztelenítendő talaj szemcsevisszatartásának teljesítését, mely a geotextília O 90,w jellemző szűrőnyílásának a talaj szemeloszlásához igazodó megválasztását jelenti, a hidraulikai szűrési hatékonyságot, mely a síkra merőleges k v vízáteresztőképesség és szükség esetén az elegendő szűrési hossz teljesítését jelenti. Az O 90,w jellemző szűrőnyílás egy egységesen elfogadott vizsgálóanyag azon frakciójának átmérőjét jelenti, melynek 90 %-át a geotextília visszatartja.

19 5. funkció: drénezés 19 talajban mozgó víz összegyűjtése és szállítása a geoműanyag tartós síkbeli vízszállítóképessége által

20 5. funkció: drénezés 20 elsősorban a földműveket víztelenítő szivárgókban, a konszolidációgyorsító függőleges drénekben, földgátakban az agyagmag határán, geomembránhoz kapcsolódva és töltések alatt lát el a geotextília és/vagy a geoháló, sokszor geokompozitba szerelve A méretezésük : képesek legyenek a hidraulikai számításokból kiadódó vízhozam elvezetésére, amihez megfelelő síkbeli áteresztőképességgel és vastagsággal kell rendelkezniük (ezek szorzatának, a transzmisszivitásnak kell tartósan elégségesnek lennie) A tervezés során meg kell állapítani a körülmények elemzése alapján: a drénszerkezethez jutó vízhozamot (q m 3 /s/m), a drénszerkezetbeli áramlás hidraulikus gradiensét, az egységnyi áramlási úthosszra eső nyomásveszteséget (I dimenzió nélküli mennyiség), az előbbiekből a drénszerkezet szükséges transzmisszivitását (=q/i m 2 /s), a geoműanyagra a talajról átadódó nyomásokat (p kpa)

21 7. funkció: szigetelés 21 folyadékok vagy gázok talajbeli mozgásának megakadályozása a geoműanyag tartós vízzárósága által

22 Alkalmazási körök Felszín teherbírásnövelése (járhatóság) 2. Töltésalapozás 3. Töltéstest építése 4. Rézsű erősítése 5. Rézsűk erózióvédelme 6. Támfalak építése 7. Földművek csatlakoztatása szerkezetekhez 8. Víztelenítő szerkezetek 9. Vízszigetelő rendszerek

23 1. alkalmazási kör - teherbírásnövelése Teherbírásnövelés 23 jó teherbírású szemcsés talaj georács és geotextília gyenge teherbírású (E 2 -modulusú) altalaj vagy földműtest az erősítési, az elválasztási, a szűrési és a drénezési funkció révén a terület járhatóságát javítsák, a kötőanyag nélküli szerkezet nyomvályúsodását csökkentsék, a rétegrendszert gyenge altalaj/alépítmény (elsősorban E 2 15 MPa) esetén megerősítsék, az alépítményre jutó terhelést egyenletesebben osszák el, a teher alatti süllyedéseket mérsékeljék (de teljes megszüntetésük nem várható el), a rétegeket legalább részlegesen elválasszák, pl. hogy megakadályozzák a vasúti ágyazatnak a felpuhult alépítménybe való benyomódását, a védőréteg és a vasúti ágyazat oldalirányú kitérését csökkentsék

24 1. alkalmazási kör - teherbírásnövelése 24 Betét nélküli hordozóréteg E 0 = 80 MN/m 2 Betéttel ellátott hordozóréteg h, mm h, mm Georács h E 0 E U h E 0 E U Kerekszemcsés hordozóréteg Kerekszemcsés hordozóréteg (Adott esetben második georács) Törmelékszemcsés hordozóréteg Törmelékszemcsés hordozóréteg E U, MN/m 2 E U, MN/m 2

25 1. alkalmazási kör - teherbírásnövelése 25

26 1. alkalmazási kör - teherbírásnövelése 26 Crow diagramm

27 1. alkalmazási kör - teherbírásnövelése 27

28 1. alkalmazási kör - teherbírásnövelése 28

29 1. alkalmazási kör - teherbírásnövelése 29

30 2. alkalmazási kör - töltéslapozás 30 Töltésalapozás magas töltés homokos kavics georács vagy geocella és geotextília geodrén kompresszibilis, kis nyírószilárdságú altalaj

31 2. alkalmazási kör - töltéslapozás 31

32 2. alkalmazási kör - töltéslapozás 32 geodrének

33 2. alkalmazási kör - töltéslapozás 33 Épített cellamatrac

34 2. alkalmazási kör - töltéslapozás es számú út Kaposmérő

35 2. alkalmazási kör - töltéslapozás es számú út Kaposmérő

36 2. alkalmazási kör - töltéslapozás 36

37 3. alkalmazási kör - töltéstest építése 37 ltéstest építése szemcsés talaj humusztakaró geotextília vagy geomembrán kötött talaj szemcsés talaj Töltések egymástól különböző anyagú részeit, vagy a töltéstest bizonyos zónáit geotextíliával vagy geokompozitokkal határolják le, hogy azok az elválasztási, szigetelési vagy a szűrési és drénezési funkció révén megvédjék a talajokat a szomszédos zónákkal való elkeveredéstől vagy megakadályozzák a talajok elnedvesedését, s az ezzel járó állapotromlást, megakadályozzák a vízmozgás okozta szemcsemozgásokat, lehetővé tegyék a vízmozgásokat.

38 3. alkalmazási kör - töltéstest építése 38

39 3. alkalmazási kör - töltéstest építése 39 Tipikus geohab-töltés

40 4. alkalmazási kör - rézsűvédelem 40 erózióérzékeny talaj humusz geotextília vagy geoháló vagy geopokróc vagy geoszőnyeg vagy geocella vagy geokompozit esetleg geomembrán illetve geofüggöny ideiglenesen (a növényzet megerősödéséig) vagy tartósan (a növények védelmét is biztosítva) megvédjék a földrézsű felületén levő szemcséket attól, hogy a lehulló és lefolyó víz magával ragadja őket elsősorban az erózióvédelmi funkció révén.

41 4. alkalmazási kör - rézsűvédelem 41 Rézsűvédelem: Geohálók

42 4. alkalmazási kör - rézsűvédelem 42

43 4. alkalmazási kör - rézsűvédelem 43

44 4. alkalmazási kör - rézsűvédelem 44 Rögzítés a földhorgonyban

45 5. alkalmazási kör - rézsűerősítés 45 célszerűen jó szemcsés anyag georács vagy szőtt geotextília A töltésanyag nyírószilárdsága által a megengedettnél meredekebb hajlású, de 70-nál nem meredekebb rézsűvel határolt földtestbe több rétegben georácsot vagy szőtt geotextíliát építenek be - új meredek földmű rézsűállékonyságának biztosítására, meglévő töltésrézsűk szélesítésére, megcsúszott rézsűk helyreállítására. Főként az erősítési és kötött töltésanyag esetén a drénezési funkció révén. A meredekebb rézsű felszínét célszerű az erózió ellen geoműanyagokkal védeni.

46 5. alkalmazási kör - rézsűerősítés 46 Magyar-Szlovén Vasútvonal Georáccsal erősített talajtámfal

47 5. alkalmazási kör - rézsűerősítés 47

48 5. alkalmazási kör - rézsűerősítés 48 Meredek rézsű georácsos erősítéssel és geomatracos erózióvédelemmel

49 6. alkalmazási kör - erősített talajtámfal 49 célszerűen jó szemcsés anyag homlokzat georács vagy szőtt geotextília A földanyag nyírószilárdsága által a megengedettnél és 70-nál meredekebb síkkal határolt földtestbe több rétegben georácsot, geotextíliát vagy geoszalagot építenek be, és azokat a homlokfalat lezáró, geoműanyagból vagy betonból, vasbetonból készülő elemekhez kapcsolják - a töltésanyag saját állékonyságának biztosítására, a töltésanyaggal megtámasztott földtömeg állékonyságának biztosítására. Erősítési funkció

50 6. alkalmazási kör - erősített talajtámfal 50 M7 autópálya Bszárszó Ordacsehi Terra-Mesh támfal Pannon-Freyssinet

51 6. alkalmazási kör - erősített talajtámfal 51

52 6. alkalmazási kör - erősített talajtámfal 52

53 7. alkalmazási kör - szerkezet és földmű csatlakozás 53 ás durva szemcsés talaj szerkezet vagy geomembrán geotextília A földművekhez csatlakozó szerkezetek (falak, támfalak, hídfők, cölöpök, geomembránok) és a töltésanyag közé geotextíliát, esetleg geokompozitot építenek be - a csatlakozó szerkezetek védelmére, a vízelvezetés céljából. Védelmi és erősítési, illetve drénezési és szűrési funkciók.

54 7. alkalmazási kör - szerkezet és földmű csatlakozás 54

55 8. alkalmazási kör - víztelenítő szerkezetek 55 burkolat árok szemcsés szivárgótest kötött talaj geotextília geocső A földművekhez létesülő szivárgókba geocsövet, a víztelenítendő talaj és a szivárgótest, valamint szükség esetén a szivárgótest és geocső közé geotextíliákat építenek be, - a vízmozgás okozta szemcsemozgások megakadályozása céljából, a vízmozgás lehetővé tételére. Elsősorban a szűrési, másodsorban az elválasztási funkció teljesítésére.

56 8. alkalmazási kör - víztelenítő szerkezetek 56

57 9. alkalmazási kör - szigetelő rendszerek 57 szemét homokos kavics geotextília+geomembrán termett talaj

58 9. alkalmazási kör - szigetelő rendszerek 58

59 9. alkalmazási kör - szigetelő rendszerek 59

60 Földművek erősítése geoműanyagokkal 60 vasbeton, gabion burkolásra szőtt geotextília, georács+nemszőtt geotextília elválasztásra és erősítésre georács, geoszalag erősítésre geopokróc, geotextília, geoháló erózióvédelemre georács, szőtt geotextília erősítésre szalagdrén konszolidáció gyorsításra geotextília szűrésre

61 Alkalmazási kör - Funkció 61 alkalmazási kör töltésalapozás töltéstest építése teherbírásnövelés rézsűvédelem rézsűerősítés f szigetelés ** * * * * u drénezés ** * * * * * * *** n szűrés * * * * * * *** k erózióvédelem * * *** ** * c elválasztás *** ** *** * * * * i védelem * * * * ** * ó erősítés *** * *** * *** *** víztelenítés nemszőtt ** * * * * * ** *** szőtt, hurkolt ** * ** *** ** * * * egyirányú *** * *** *** extrudált kétirányú *** *** ** georács hegesztett, egyirányú ** * ** ** t szőtt, hurkolt kétirányú ** ** ** e geoháló * *** *** *** r geomembrán ** * * * * m geofüggöny ** * é geopokróc *** * k geoszőnyeg * *** * geocella erősített talajtámfal földműcsatlakoztatás geotextília geokompozit szalagból gyárilag készítet ** *** * rácsból helyszínen szerelt *** geocső * ** *** geoszintetikus agyagszig. * * * lemez- vagy szalagdrén *** * ** *** georács+geotextília *** *** * ** ** *** alapvető ** fontos * másodlagos

62 Alkalmassági követelmények 62 Alkalmasság követelmények MSZ EN : 2001 Geotextíliák és rokon termékeik. Az utak és más közlekedési területek (a vasutak és az aszfalt beépítésének kivételével) szerkezetében való alkalmazás előírt jellemzői. Geotextiles and geotextile-related products. Characteristics required for use in the construction of roads and other trafficked areas (excluding railways and asphalt inclusion) MSZ EN : 2001 Geotextíliák és rokon termékeik. A vasutak szerkezetében való alkalmazás előírt jellemzői Geotextiles and geotextile-related products. Characteristics required for use in the construction of railways MSZ EN : 2001 Geotextíliák és rokon termékeik. A földmunkák és az alapozások során, valamint a gyűjtőszerkezetekben való alkalmazás előírt jellemzői Geotextiles and geotextile-related products. Characteristics required for use in earthworks, foundations, and retaining structures MSZ EN : 2001 Geotextíliák és rokon termékeik. A vízelvezető rendszerekben való alkalmazás előírt jellemzői. Geotextiles and geotextile-related products. Characteristics required for use in drainage systems MSZ EN : 2001 Geotextíliák és rokon termékeik. Az eróziót szabályozó munkákban (partvédelem, partvédő művek) való alkalmazás előírt jellemzői Geotextiles and geotextile-related products. Characteristics required for use in erosion control works (coastal protection, bank revetments) MSZ EN 13254:2001 Geotextíliák és rokon termékeik. A víztározók és gátak szerkezetében való alkalmazás előírt jellemzői Geotextiles and geotextile-related products. Characteristics required for use in the construction of reservoires and dams. MSZ EN 13255:2001 Geotextíliák és rokon termékeik. A csatornák szerkezetében való alkalmazás előírt jellemzői Geotextiles and geotextile-related products. Characteristics required for use in the construction of canals MSZ EN 13256:2001 Geotextíliák és rokon termékeik. Az alagutak és a föld alatti műtárgyak szerkezetében való alkalmazás előírt jellemzői Geotextiles and geotextile-related products. Characteristics required for use in the construction of tunnels and underground structures MSZ EN : 2001 Geotextíliák és rokon termékeik. A szilárdhulladék-lerakókban való alkalmazás előírt jellemzői Geotextiles and geotextile-related products. Characteristics required for use in solid waste disposals MSZ EN : 2001 Geotextíliák és rokon termékeik. A folyékonyhulladék-lerakó létesítményekben való alkalmazás előírt jellemzői Geotextiles and geotextile-related products. Characteristics required for use in liquid waste containment MSZ EN : 2004 Geoszintetikus szigetelők. A víztározók és gátak szerkezetében való alkalmazás előírt jellemzői Geosynthetic barriers. Characteristics required for use in the construction of reservoires and dams. MSZ EN : 2004 Geoszintetikus szigetelők. Az alagutak és a föld alatti műtárgyak szerkezetében való alkalmazás előírt jellemzői Geosynthetic barriers. Characteristics required for use in the construction of tunnels and underground structures MSZ EN : 2001 Geoszintetikus szigetelők. A folyékony hulladék-lerakókban, átrakóhelyeken vagy másodlagos folyadéktárolókban való alkalmazás előírt jellemzői Geotextiles and geotextile-related products. Characteristics required for use in the construction of liquid waste disposal sites, transfer stations or secondary containment

63 Alkalmazás MSZ EN : 2001 Geotextíliák és rokon termékeik. Az utak és más közlekedési területek (a vasutak és az aszfaltbeépítések kivételével) szerkezetében való alkalmazás előírt jellemzői 1. táblázat: Funkciók, a funkciókhoz tartozó jellemzők és az alkalmazott vizsgálati módszerek 63 Jellemző Vizsgálati módszer Funkciók Szűrés Elválasztás Megerősítés (1) Szakítószilárdság b EN ISO H H H (2) Nyúlás a legnagyobb erőnél EN ISO A A H (3) Varratok és kötések szakítószilárdsága EN ISO S S S (4) Statikus átszakítás (CBR-vizsgálat) a b EN ISO S H H (5) Dinamikus átszakítási ellenállás (kúpos ejtővizsgálat) a EN 918 H A H (6) Súrlódási jellemzők pren ISO :1997 és pren ISO :1997 S S A (7) Húzókúszás EN ISO S (8) Telepítéskor bekövetkező károsodás ENV ISO A A A (9) Jellemző szűrőnyílás EN ISO H A (10) Síkra merőleges vízáteresztő képesség EN ISO H A A (11) Tartósság B melléklet szerint H H H (11.1) Időjárással szembeni ellenállás EN A A A (11.2) Kémiai öregítéssel szembeni ellenállás ENV ISO vagy ENV ISO 13438, ENV S S S (11.3) Mikrobiológiai lebomlással szembeni ellenállás EN S S S Fontosság: H: harmonizációs követelmény A: az összes felhasználási feltétel esetén lényeges S: a sajátos felhasználási feltételek esetén lényeges : mutatja, hogy a jellemző nem lényeges az adott funkció esetén a Figyelembe kell venni, hogy ez a vizsgálat nem alkalmazható néhány terméktípushoz, például a georácsokhoz. b Ha a mechanikai tulajdonságok (szakítószilárdság és statikus átszakítás) H -val vannak jelölve ebben a táblázatban, akkor a gyártónak mindkettő adatait szolgáltatnia kell. A műszaki követelményben elegendő csak az egyiknek vagy a szakítószilárdságnak, vagy a statikus átszakításnak az alkalmazása.

64 Tulajdonságok 64

65 Tulajdonságok 65 A geoműanyagok egyes tulajdonságainak súlya a funkció teljesítése szempontjából a geoműanyag tulajdonsága szigetelés drénezés szűrés a geoműanyag funkciója erózióvédelem elválasztás védelem polimerfajta * ** * szerkezet ** ** ** ** * * * UV-stabilizálás * ** * * vastagság * ** * * * ** területi sűrűség * * * ** ** ** * húzási merevség * * * ** szakítószilárdság * * * ** szakadó nyúlás ** * ** kúszási hajlam * * * ** toldási ellenállás * * * ** összenyomhatóság ** * * * * felületi súrlódás * * * ** statikus átszakítási ellenállás ** * * * * ** * dinamikus átszakítási ellenállás ** * * * * ** * sérülésekkel szembeni ellenállás ** * ** * ** ** ** általános tartósság ** ** ** * ** ** ** időjárásállóság * * * ** * * * síkra merőleges vízvezetőképesség ** * ** ** síkbeli vízáteresztőképesség ** * * * * jellemző szűrőnyílás ** ** * eltömődéssel szembeni ellenállás ** ** * ** nagyon fontos * fontos 1. erősítés

66 Tulajdonságok 66 Fizikai tulajdonságok vizsgálata C MSZ EN : 1999 Geotextíliák és rokon termékeik. A vastagság maghatározása előírt terhelésekkel. 1. rész: Egyes rétegek Geotextiles and geotextile-related products. Determination of thickness at specified pressures. Part 1: Single layers C MSZ EN 965 : 1999 Geotextíliák és rokon termékeik. A területi sűrűség meghatározása Geotextiles and geotextile-related products. Determination of mass per unit area EN ISO : 2005 Geműanyagok. A vastagságának meghatározása előírt nyomáson. 1. rész: Egyetlen réteg Geosynthetics. Determination of thicknes at specified pressures. Part 2: Single layers C MSZ EN ISO : 1998 Geotextíliák és rokon termékeik. Vastagság meghatározás előirt terhelésekkel. 2. rész: Eljárás a többrétegű termékek egyes rétegeinek vastagság meghatározásához Geotextiles and geotextile-related products. Determation of thickness at specified pressures. Part 2: Procedure for determination of thickness of single layers of multilayer products EN ISO 9864: 2005 Geoműanyagok. Geotextíliák és rokon termékeik. Vizsgálati módszer geotextiliák és rokon termékeik területi sűrűségének meghatározására Geotextiles and geotextile-related products. Test method for the determination of mass per unit area of geotextiles and geotextile-related products C MSZ EN : 2003 Geoműanyagok. Vizsgálati módszerek geoszintetikus agyagszigetelők területi sűrűségének meghatározására Geosythetics. Test methods for measuring mass per unit area of clay geosynthetic barriers

67 Tulajdonságok 67 Mechanikai vizsgálatok C MSZ ENV 1897 : 1998 Geotextíliák és rokon termékeik. Nyomás alatti kúszási tulajdonságok meghatározása Geotextiles and geotextile-related products. Detemination of the compressive creep properties C MSZ EN 918 : 1998 Geotextíliák és rokon termékeik. Dinamikus átszakításvizsgálat (kúpos ejtővizsgálat) Geotextiles and geotextile-related products. Dynamic perforation test (cone drop test) C MSZ EN ISO : 1998 Geotextíliák. Szélessávú szakítóvizsgálat Geotextiles. Wide width tensiletest C MSZ EN ISO : 1998 Geotextíliák. Kötések/varratok szakítóvizsgálata széles sávú módszerrel Geotextiles. Tensile test for joints/seams by wide width method C MSZ EN ISO : 1998 Geotextíliák és rokon termékeik. Statikus átszakításvizsgálat (CBR-vizsgálat). Geotextiles and geotextile-related products. Static puncture test (CBR test) EN ISO : 2005 Geotextíliák és rokon termékeik. A nyírási jelelmzők meghatározása. 1. rész: Közvetlen nyíróvizsgálat Geotextiles and geotextile-related products. Detemination of friction characteristics Part 1: Direct shear test EN ISO : 2005 Geotextíliák és rokon termékeik. A nyírási jelelmzők meghatározása. 2. rész: Lejtős síkú vizsgálat Geotextiles and geotextile-related products. Detemination of friction characteristics Part 2: Inclined plane test EN ISO : 2003 Geotextíliák és rokon termékeik. A belső kapcsolatok szilárdsága 1. rész: Geocellák Geotextiles and geotextile-related products. Strength of internal junctions Part 1: Geocells J MSZ EN ISO 13431: 2000 Geotextíliák és rokon termékeik. A húzó- kúszási és a szakítási viselkedés meghatározása Geotextiles and geotextile-related products. Determination of tensile creep and rupture behaviour EN ISO 13738: 2004 Geotextíliák és rokon termékeik. A talajból való kihúzódással szembeni ellenállás Geotextiles and geotextile-related products. Determination of pullout resistance in soil

68 Tulajdonságok 68

69 Szakító vizsgálat 69 Wide-width tensile test (200 mm) EN ISO 10319

70 Statikus átszakításvizsgálat 70 Static puncture (CBR test) EN ISO 12236

71 Tulajdonságok 71 Tartóssági vizsgálatok J MSZ CR ISO : 2000 Irányelvek a geotextíliák és rokon termékeik tartósságáról Guidelines on durability of geotextiles and geotextile-related products C MSZ ENV : 2000 Geotextíliák és rokon termékeik. Az időjárással szembeni ellenállás meghatározása Geotextiles and geotextile-related products. Determiation of the resistance to weathering C MSZ ENV : 2000 Geotextíliák és rokon termékeik. Módszer a mikrobiológiai ellenállás meghatározására elásási próbával Geotextiles and geotextile-related products. Method for determining the mickrobiological resistance by soil burial test C MSZ ENV : 2000 Geotextíliák és rokon termékeik. Általános vizsgálatok a tartóssági vizsgálatot követő kiértékeléshez General tests for evaluation following durability testing C MSZ ENV : 2001 Geotextíliák és rokon termékeik. Vizsgálati módszer a hidrolízissel szembeni ellenállás meghatározására Geotextiles and geotextile-related products. Screening test method for determining the resistance to hydrolysis in water J MSZ ENV ISO : 2004 Geotextíliák és rokon termékeik. Átvilágításos vizsgálat az oxidációval szembeni ellenállás meghatározásához Geotextiles and geotextile-related products. Screening test method for determining the resistance to oxidation J MSZ EN : 2000 Geotextíliák és rokon termékeik. A vízbehatolással szembeni ellenállás meghatározása (a hidrosztatikai nyomás vizsgálata) Geotextiles and geotextile-related products. Determation of resistance to penetration by water (hydrostatic pressure test) J MSZ ENV ISO : 2002 Geotextíliák és rokon termékeik. A szigetelésvédő geotextíliák tartós hatékonyságának meghatározása Geotextiles and geotextile-related products. Determiation of the long term protection efficiency of geotextiles in contact with geosynthetic barriers C MSZ ENV : 2001 Geotextíliák és rokon termékeik. Vizsgálati módszer a savakkal és lúgokkal szembeni ellenállás meghatározására Geotextiles and geotextile-related products. Screening test method for determining the resistance to acid and alkaline liquids C MSZ ENV : 2004 Geoműanyagok. Vizsgálati módszer a vegyi ellenállás meghatározására feltöltések építése esetén Geosynthetics. Screening test method for determining the chemical resistance for landfill applications C MSZ ENV : 2004 Geoszintetikus szigetelők. Vizsgálati módszer a kilúgozódási ellenállás meghatározására Geosynthetic barriers. Screening test method for determining the resistance to leaching

72 Tulajdonságok 72 Hidraulikai vizsgálatok J MSZ EN ISO : 1999 Geotextíliák és rokon termékeik. A síkra merőleges, terhelés nélküli vízáteresztő képességi jellemzők meghatározása Geotextiles and geotextile-related products. Determination of water permeability characteristics normal to the plane, without load J MSZ EN ISO : 1999 Geotextíliák és rokon termékeik. A jellemző szűrőnyílás meghatározása Geotextiles and geotextile-related products. Determation of the characteristic opening size J MSZ EN ISO : 1999 Geotextíliák és rokon termékeik. A vízáramlás meghatározása a termék síkjában Geotextiles and geotextile-related products. Determenation of water flow capacity in their plane

73 Tulajdonságok 73 Beépítési vizsgálatok C MSZ EN 963 : 1999 Geotextíliák és rokon termékeik. Mintavétel és a próbadarabok készítése Geotextiles and geotextile-related products. Sampling and preparation of test specimens EN ISO 9862 : 2005 Geoműanyagok. Mintavétel és a próbadarabok készítése Geosynthetics. Sampling and preparation of test specimens J MSZ EN ISO : 2000 Geotextíliák és rokon termékeik. Helyszíni azonosítás Geotextiles and geotextile-related products. Identification on site J MSZ EN ISO 13427: 1999 Geotextíliák és rokon termékeik. A dörzsölés utáni sérülések utánzása (csúszótömbös vizsgálat) Geotextiles and geotextile-related products. Abrasion damage simulation (sliding block test) J MSZ EN ISO : 1999 Geotextíliák és rokon termékeik. A minták talajban való elhelyezése és kivétele, valamint a próbatestek laboratóriumi vizsgálata Geotextiles and geotextile-related products. Method for installing and extracting samples in soil, and testing specimens in laboratory C MSZ ENV ISO : 1999 Geotextíliák és rokon termékeik. Eljárás telepítéskor bekövetkező sérülések szimulálására. 1.rész: Telepítés szemcsés anyagokon Geotextiles and geotextile-related products. Procedure for simulating damage during installation. Part 1: Installation in granular materials

74 74 Tervezés funkcióra méretezés igénybevételre

75 Tervezés - Méretezés Mechanikai igénybevételek, követelmények húzóerők nyíróerők a talaj-geoműanyag határán átszúródás E 2 -teherbírás a geoműanyag-szemcsés réteg felett 2. Hidraulikai igénybevételek szükséges síkbeli és síkra merőleges vízvezetőképesség szűrőképességi követelmény 3. Környezeti hatások 4. Tartósság 5. Módszer környezeti vegyi hatások UV-hatás mértéke beépítés közben gyors töltésépítés teljes élettartam számítások (statikai, hidraulikai hagyományos,fem) megelőző intézkedések (összehasonlítható tapasztalatok) próbaterhelés (próbabeépítés)

76 Tervezési ismeretek, szabványok 76 Koerner: Designing with geosynthetics ÚT Utak geotechnikai tervezésének általános szabályai BS 2002:1995 Strengthened/reinforced soils and other fills ZTVE-StB BS 2002:1995 Merkblatt für die Anwendung von Geotextilien und Geogittern im Erdbau des Straßenbaus Geoműanyaggyártó cégek Tervezési segédletek

77 Tervezés 77 ÚT :2002 Utak geotechnikai tervezésének általános szabályai Alkalmazási körök, tervezési alapelvek és hivatkozások az MSZ EN szabványokra a földművek felső zónájának geoműanyagokkal való teherbírásnövelésének méretezési elvei, a töltésalapozás során alkalmazható, geoműanyagokkal erősített szerkezetek tervezésének fő szabályai, a rézsűállékonyság geoműanyagokkal való növelésének tervezése, a geoműanyagokkal erősített támszerkezetek tervezési módszerei, a felszín alatti víztelenítés berendezéseiben alkalmazható geoműanyagok fő követelményeit.

78 Koerner tervezési alapelve 78 a geoműanyagtól elvárt funkciók azonosítása az egyes funkciókból eredő igénybevételek, követelmények meghatározása, a fő funkció megállapítása és olyan termék kiválasztása, mely ennek követelményeit teljesíti, a kiválasztott termék alkalmasságának ellenőrzése a többi funkció szempontjából, az időjárásállóság és az esetleges egyéb degradációs hatásokkal szembeni ellenállás ellenőrzése.

79 Tervezés 79 Példa: töltésalapozás geoműanyagokkal (?) 1. Kapilláris réteg (töltésanyag) megóvása 2. Járhatóság biztosítása 3. Töltésállékonyság biztosítása

80 1. eset Alkalmazási kör Tervező kapilláris megszakító réteg megóvása a kötött talajú terepfelszínen 2. Funkció Tervező elválasztás szűrés 3. Igénybevételek, követelmények Tervező (tapasztalat, megelőzés) átszúródás beépítéskor rákerülő durvaszemcsés talaj + építési forgalom szűrési követelmények teljes élettartam alatt alatta levő finomszemcsés talaj degradáció elkerülése környezeti feltételek (talajvíz, talaj vegyi jellemzői) 4. Termék Szállító nem szőtt szőtt geotextíliák 5. Tulajdonságok Gyártó (EN ISO független tanúsítással) területi sűrűség, statikus átszúródási ellenállás (GRK) jellemző szűrőnyílás, merőleges áteresztőképesség polimerfajta 6. Minőségellenőrzés Vállalkozó, Mérnök károsodás vizsgálata próbabeépítés utáni kibontással polimerfajta + területi sűrűség gyártó által építésközi ellenőrzésre területi sűrűség + károsodás mérés, ill. szemlélés szúrópróbaszerű ellenőrzésként

81 A Geotextília Robusztussági Kategória (GRK) 81 Nem szőtt geotextíliák kiválasztása az építés közbeni átszúródás elkerülésére AS1 AS2 AS3 AS4 AS5 Talajfajta a geotextília egyik oldalán nem kritikus szemcsés anyag durva- és vegyes szemcséjű anyag görgeteges, de 40 % alatt vagy éles szélű, tört AS2 40 %-nál több görgeteg vagy éles szélű AS3 nagy 40 % feletti görgeteg és éles szélű, tört anyag tömörítés AB1 AB2 AB3 AB4 nagyon csekély hatású építési forgalom kis gyúróhatásával 5 15 cm nyommélységű gyúróhatással 15 cm feletti nyommélységű gyúróhatással GRK1 GRK1 GRK2 GRK3 GRK2 GRK2 GRK3 GRK4 GRK3 GRK3 GRK4 GRK5 GRK4 GRK4 GRK5 (1) GRK5 GRK5 (1) (1) (1) Építéshelyi kísérletek szükségesek vagy növelni kell a szemcsés réteg vastagságát. Geotextília Erősségi Osztály GRK Statikus átszakítóerő (x*-s) Területi sűrűség (x*) 1 0,5 kn 80 g/m 2 2 1,0 kn 100 g/m 2 3 1,5 kn 150 g/m 2 4 2,5 kn 250 g/m 2 5 3,5 kn 300 g/m 2

82 Méretezés szűrésre Mechanikai szűrési hatékonyság O 90,w szükséges jellemző szűrőnyílás O 90,w d t O 90,w d 90 d t a talaj jellemző szemcsemérete a talaj szemeloszlásától függő szorzó 2. Hidraulikai szűrési hatékonyság k m szükséges síkra merőleges áteresztőképesség η. k m k k a talaj áteresztőképessége a talaj szemeloszlásától függő szorzó

83 1. eset Alkalmazási kör Tervező kapilláris megszakító réteg megóvása a kötött talajú terepfelszínen 2. Funkció Tervező elválasztás szűrés 3. Igénybevételek, követelmények Tervező (tapasztalat, megelőzés) átszúródás beépítéskor rákerülő durvaszemcsés talaj + építési forgalom szűrési követelmények teljes élettartam alatt alatta levő finomszemcsés talaj degradáció elkerülése környezeti feltételek (talajvíz, talaj vegyi jellemzői) 4. Termék Szállító nem szőtt szőtt geotextíliák 5. Tulajdonságok Gyártó (EN ISO független tanúsítással) területi sűrűség, statikus átszúródási ellenállás (GRK) jellemző szűrőnyílás, merőleges áteresztőképesség polimerfajta 6. Minőségellenőrzés Vállalkozó, Mérnök károsodás vizsgálata próbabeépítés utáni kibontással polimerfajta + területi sűrűség gyártó által építésközi ellenőrzésre területi sűrűség + károsodás mérés, ill. szemlélés szúrópróbaszerű ellenőrzésként

84 2. eset Alkalmazási kör Tervező javaslata Vállalkozó ajánlata járhatóság biztosítása a gyenge teherbírású terepen 2. Funkció Vállalkozó erősítés elválasztás, szűrés (lásd A) 3. Igénybevételek, követelmények Vállalkozó E 2 teherbírás javításának mértéke építés közben altalaj teherbírása + szemcsés réteg vastagsága 4. Termék Szállító tapasztalat alapján georács + geotextília (lásd A) szőtt geotextíliák 5. Tulajdonságok Gyártó (EN ISO független tanúsítással) szakítószilárdság, szakadó nyúlás merevség (húzóerő 2 5 % nyúlásnál) szerkezet (szál- és csomópont) 6. Minőségellenőrzés Vállalkozó (Mérnök) teherbírásnövekedés próbabeépítés utáni méréssel polimerfajta + szakítószilárdság gyártó által építésközi ellenőrzésre járhatóság szemrevételezéssel építésközi ellenőrzésre E 2 teherbírás tárcsás méréssel szúrópróbaszerű ellenőrzésként

85 2. eset 85 1 réteg georáccsal és szemcsés réteggel elérhető teherbírásnövekedés rétegvastagság h cm georács típusa és szemcsés réteg tetején mérendő E 2 MPa GR1-25 GR2-25 GR1-60 GR CBR % E 2 MPa altalaj teherbírása

86 3. eset Alkalmazási kör Tervező töltésalapozás gyenge teherbírású altalajon 2. Funkció Tervező erősítés elválasztás, szűrés (lásd A) 3. Igénybevételek, követelmények Tervező húzóerő a szétcsúszás elkerülésére építés közben (és később) felszín nyírószilárdsága + töltésgeometria húzóerő az alaptörés elkerülésére építés közben (és később) altalaj nyírószilárdsága + töltésgeometria geoműanyag-talaj közötti erőátadás felszín és töltésanyag nyírószilárdsága + töltésgeometria (öregedés, degradáció elkerülése) környezeti feltételek (talajvíz, talaj vegyi jellemzői) 4. Termék Szállító georács szőtt geotextíliák 5. Tulajdonságok Gyártó (EN ISO független tanúsítással) szakítószilárdság geoműanyag-talaj súrlódási kapcsolat (kúszási, degradációs jellemzők) 6. Minőségellenőrzés Vállalkozó, Mérnök beépítési károsodás + talajkapcsolat próbabeépítés során méréssel polimerfajta + szakítószilárdság gyártó által építésközi ellenőrzésre szakítószilárdság szúrópróbaszerű ellenőrzésként