Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Geotechnikai Tanszék FELÚJÍTÁSOK GEOTECHNIKAI KÉRDÉSEI (BMEEOGTMA09) MSc képzés Készítette Józsa Vendel Dr. Tompai Zoltán 2014.08.27.
Tartalomjegyzék 1 BEVEZETÉS... 5 1.1 Egyszerű felújítások... 5 1.2 Funkcióváltás... 6 1.2.1 Hozzáépítések, melléépítések... 6 1.2.2 Emeletráépítés, tetőtér-beépítés... 7 1.2.3 Utólagos pince vagy térszín alatti szint építése... 8 1.2.4 Károsodások utáni felújítás... 8 1.2.5 Műemlék épületek felújítása, átépítése... 9 1.3 Megerősítés földrengésre... 10 1.4 Alapozási típusok áttekintése... 10 1.4.1 Síkalapozás... 10 1.4.2 Mélyalapozás... 15 1.5 Alapozások anyagai... 20 1.5.1 Fa... 20 1.5.2 Kő... 21 1.5.3 Tégla... 22 1.5.4 Beton... 22 1.5.5 Vasbeton... 23 2 KÁROSODÁSOK, PROBLÉMÁK... 23 2.1 Nem geotechnikai eredetű károsodások... 24 2.1.1 Felszerkezet hő hatására történő károsodása... 24 2.1.2 Vízfelvétel okozta károk... 26 2.1.3 Kűszás, zsugorodás okozta károk... 27 2.1.4 Kémiai reakció okozta károk... 27 2.1.5 Háborús károk... 28 2.1.6 Vízszintes erőket felvevő szerkezet bontása... 28 2.1.7 Széllökés okozta károk... 28 2.1.8 Nagymértékű avulás, állagromlás... 29 2.1.9 Dilatációk romlása, megnyílása... 30 2.1.10 Szerkezeti elemek túlterhelése... 30 2.1.11 Födémek lehajlása... 30 2.1.12 Dinamikus hatások... 31 2.1.13 Földrengés, árvíz, elemi károk, jármű ütközés... 32 2
2.2 Geotechnikai eredetű károsodások... 32 2.2.1 I. Alaptestek anyagának károsodása... 32 2.2.2 II. Szerkezeti károsodások... 36 2.2.3 Statisztikai adatok... 45 3 KÁROSODÁSOK VIZSGÁLATA... 48 3.1 Épületkárok vizsgálatának célja... 48 3.2 Károsodások vizsgálatának célszerű sorrendje... 48 3.3 Károsodások vizsgálata... 48 3.3.1 1. Helyszíni szemle... 48 3.3.2 2. Előzetes adatgyűjtés... 49 3.3.3 3. Állagfelvétel... 59 3.3.4 4. Alakváltozások mérése... 66 3.3.5 5. Alapok és talajviszonyok feltárása... 70 3.3.6 6. Közművek feltárása, ellenőrzése... 73 3.3.7 7. Egyéb helyszíni vizsgálatok... 74 3.4 Károsodások okainak meghatározása... 76 4 KÁROK MEGELŐZÉSÉNEK LEHETSÉGES MÓDSZEREI... 78 4.1 VÍZ OKOZTA KÁROK MEGELŐZÉSE... 78 4.2 FAGYKÁROK MEGELŐZÉSE... 81 5 ALAPOZÁSOK MEGERŐSÍTÉSE... 82 5.1 ALAPTEST ANYAGÁNAK MEGERŐSÍTÉSE, JAVÍTÁSA... 83 5.2 FELSZERKEZET MEREVÍTÉSE, MEGERŐSÍTÉSE... 83 5.3 ALAPTEST ANYAGÁNAK RÉSZLEGES CSERÉJE... 84 5.4 ALÁTÁMASZTÁSI FELÜLET NÖVELÉSE, ALAPSZÉLESÍTÉS... 84 5.4.1 ALAPMEGERŐSÍTÉS SZÉLESÍTÉSSEL... 85 5.5 ALAPSÍK MÉLYÍTÉSE... 87 5.6 ALAPOZÁSI RENDSZER MÓDOSÍTÁSA... 89 5.7 KÖZVETETT ALAPMEGERŐSÍTÉSEK... 91 5.7.1 SAJTOLT CÖLÖPÖK... 91 5.7.2 MIKROCÖLÖPÖK... 94 5.7.3 JET-GROUTING... 101 5.7.4 INJEKTÁLÁSOK... 111 5.7.5 INJEKTÁLÁSOK TERVEZÉSE... 122 6 HIVATKOZÁSOK, IRODALOMJEGYZÉK... 125 3
Előszó Ezen Felújítások geotechnikai kérdései jegyzet célja az, hogy a hallgatók bővebb képet kapjanak a geotechnikai feladatok, problémák és megoldások gyakorlati részleteiről. A felújítások geotechnikai vonatkozásainál a talaj és alapfeltárás felújítások tervezéséhez, alapmegerősítések, aláfalazás, alábetonozás, mikrocölöpözés, Jet-grouting technológia, talajszilárdítás, földalatti vezetékek, csatornák felújításának gotechnikai kérdései témákkal és esettanulmányokkal foglalkozunk. A jegyzet segítséget nyújthat a geotechnikai mérnökök tervezői és szakértői tevékenységében, illetve arra való felkészülésében. Budapest, 2014. augusztus 27. Józsa Vendel és Dr. Tompai Zoltán 4
1 BEVEZETÉS MIÉRT FONTOS BESZÉLNI RÓLA? Új épületek kevesebb gond, mert a megfelelő alapozási mód legtöbbször a talaj ismeretében könnyen kiválasztható - gond lehet: meglévő épületek közelsége, ám erre is vannak megoldások Meglévő épületeknél: 1. ábra 1. Egyszerű felújítások 2. Funkcióváltás 3. Megerősítés földrengésre 1.1 Egyszerű felújítások - Állagjavítás - Állagmegőrzés - Minimális szerkezeti beavatkozás 2. ábra: Felújítások 5
Egyszerű felújítások - Repedések javítása - Ajtók, ablakok, üvegezett felületek javítása - Közműrendszer (gáz, víz, villany) javítása - Nem szerkezeti elemek javítása, újjáépítése (válaszfalak, vakolatok) - Tetőjavítás - Padlójavítás, eséskorrekció - Festés javítása - Fafelületek kezelése, javítása 1.2 Funkcióváltás - Szinte minden esetben valamilyen szerkezeti átalakítás is készül. - Sokszor csak belső falak, nem szerkezeti falak épülnek át, ám máskor szerkezeti falak, gerendák stb. is megváltoznak, átépülnek. - Minden esetben speciális technológiák kellenek. - Nagy felkészültséget és gondos munkát igényelnek. - A megváltozott szerkezeti adottságok, megnövekedett épületméretek legtöbbször az alapra jutó terhelés növekedésével járnak együtt, mely miatt a meglévő alapozási mód ellenőrzése szükséges. - Az alapok nem megfelelő teherbírása esetén annak megerősítése válik szükségessé. 1.2.1 Hozzáépítések, melléépítések - Eltérő terhelés - Igazodni kell a meglévő épület alapozási síkjához - Esetleg más talajviszonyok miatt eltérő alapozási rendszer - Többlet-feszültségek átadódása 3. ábra 6
4. ábra: Hozzáépítés, melléépítés 1.2.2 Emeletráépítés, tetőtér-beépítés - Általában egy vagy több új szint készül - Talajra jutó terhelés növekedése - Meglévő alapok nem kielégítő állaga 5. ábra: Feszültség szuperpozíció 6. ábra: Emeletráépítés, tetőtér-beépítés 7
- Talajtörés? - Süllyedések? 7. ábra 1.2.3 Utólagos pince vagy térszín alatti szint építése - Meglévő alapozás síkja alá kell lemenni - Felszerkezetet sokszor meg kell óvni - Meglévő alapokat meg kell erősíteni 1.2.4 Károsodások utáni felújítás 8. ábra - Pl. földrengés - Nem ismertek az alapozási rendszer szerkezeti károsodásai (pl. megrepedt-e valahol az alap?) - Az alaptest anyaga megfelelő szilárdsági paraméterekkel rendelkezik-e? 8
9. ábra: Földrengési károk 1.2.5 Műemlék épületek felújítása, átépítése - Milyen alapokkal épültek? o (sokszor nincsenek tervek) - Milyen az alapok állapota? - Bírja-e az alapozás a felújítás következtében sokszor fellépő terhelés-növekményt? - Speciális műemléki előírások is lehetnek (pl. főfal, homlokzat megőrzése) - Talajvíz elleni szigetelés igen gyakran hiányos vagy rossz állapotú - Korábbi üregek, pincék, stb. 10. ábra 11. ábra 9
1.3 Megerősítés földrengésre - Magyarországon nem jellemző - Jellemzően felszerkezeti elemek megerősítése - Esetenként alapozás megerősítése is 12. ábra 1.4 Alapozási típusok áttekintése A részletesebb ismétlés érdekében a Dr. Farkas József, Józsa Vendel: Alapozás c. egyetemi jegyzetet ajánljuk átolvasására. 1.4.1 Síkalapozás Sávalapok Falak folyamatos alátámasztására készülnek. Talpszélességük kivételesen azonos is lehet a felmenő faléval, de mivel a talaj teherbírása kisebb az építőanyagénál, ezért általában konzolosan kinyúlnak a falak alól. A sávalapok készülhetnek: téglából, terméskőből, úsztatott betonból, csömöszölt betonból és vasbetonból. 13. ábra: Sávalapozás 10
14. ábra: Sávalap kialakítások 15. ábra: Sávalapok típusai anyaguk szerint 11
Pont- vagy Pilléralapok Pillérek, oszlopok alá. Vázas épületeknél is. Alaprajzuk általában négyzet, ill. A/B = 1-3.5. Anyaguk, építési módjuk a sávalapokéhoz hasonló. Nagyobb igénybevétel miatt betonból vagy vasbetonból készülnek. Leggyakrabban hálós acélbetéttel vannak ellátva. 16. ábra 17. ábra 18. ábra: Pontalapok típusai anyaguk szerint 12
Szalag (talpgerenda) alapok A gyengébb altalaj vagy erőtani okok miatt állítunk pilléreket egy - rendszerint erősen vasalt - sávszerű gerendára (19. ábra). Anyaga vasbeton. Az építménynek hosszirányú merevséget ad. 19. ábra: Szalagalap. Sajátos változata a körgyűrű alap (toronyszerű épületeknél). Gerendarács - alap Egymást metsző szalagalapok együttese (20. ábra). 20. ábra: Gerendarács alap Ha a talaj kevésbé teherbíró, vagy kétirányban nagy merevség szükséges. Vasbeton anyagúak. 13
Lemezalapok Az építmény alatt átmenő, összefüggő vb. szerkezetek (21. ábra), amelyek falakat és pilléreket egyaránt alátámasztanak. 21. ábra: Lemezalapok Alkalmazásukra akkor kerül sor, ha az építmény terheit csak a teljes alapterületen lehet átadni, mert az előzőekben említett síkalapok alatti fajlagos terhelés meghaladná az, altalaj teherbírását. A viszonylag kis vastagságuk miatt a lemezek általában igen hajlékonyak. Ha a bordák helyén erősítő vasbetétek maradnak a lemezben, de a vastagság a bordákéval azonos, akkor rejtettbordás. Szilárdságilag kedvezőbb az alulról domború felületű ellenboltozat, viszont a készítése bonyolultabb. A lemezek általában hajlékonyak. Gazdaságos a lemez: teljesen alápincézett épületeknél; ha víznyomás elleni szigetelés is kell. 22. ábra: Lemezalapozás 14
23. ábra 1.4.2 Mélyalapozás 24. ábra: Alapozási sík felvétele síkalapoknál Amennyiben a terepszint közelében nincs megfelelő teherbírású talaj, illetve a síkalapozás nem megfelelő, akkor az építmény szerkezeti elemei és a mélyebben fekvő, kellő teherbírású altalaj közé közvetítő elemet építünk. Ez a mélyalapozás. Fajtái a cölöpalapozás, a résfalas alapozás, a kút- és a szekrényalapozás. Vannak a sík- és a mélyalapok között "átmeneti" alapozások is (ilyen például a markolt tömb alap), nehéz szabatosan kijelölni a csoportok 15
határát. Mélyalapot alkalmazunk, ha: - a megbízható teherbíró réteg mélyen (2 méternél mélyebben) van; - magas talajvíz miatt a síkalap költségesebb; - síkalap esetén kimosás, kiüregelés veszélye állna fenn (pl. hidak, partfalak, élővízben álló szerkezetek); - elcsúszási veszély állna fenn síkalapnál; - meg nem engedhető süllyedések keletkeznének síkalap esetén, - a fő ok: ha gazdaságosabb a síkalapnál. Cölöpalapozás A Magyarországon alkalmazott cölöpalapozási technológiák: - Béléscsövezett, közönségesfúrt cölöp, - Markolt cölöp, - Franki cölöp, - Soil Mec cölöp, - Folyamatos spirállal készített (CFA) cölöp, - Sima köpenyű csavart cölöp (Omega, CMC), - Csavarmenetes köpenyű cölöp (Screwsol), - Full Displacement Pile (FDP), - Mikrocölöp, - Jet-grouting eljárás. 25. ábra: Cölöpalapozás 16
26. ábra 27. ábra: CFA cölöpalapozás menete Résfalas alapozás A korszerű építési gyakorlat az 1960-as évektől használja a függőleges falú árokban, annak kibetonozása útján épülő résfalakat. Az alaptestek az építmény teherhordó szerkezetének kontúrjával megegyező vonalazású résfal, vagy hosszabb - rövidebb réspillérek (a cölöpökhöz hasonlóan). A réseléses technológia a tixotróp tulajdonságú bentonitos zagy (résiszap) függőleges falat megtámasztó, talajvizet kizáró hatásán alapul. Vagyis a talajba mélyített függőleges falú réseket bentonitos zaggyal töltik meg. Réselés menete: - résvezető gerenda készítése; - réselés zaggyal való megtámasztás; - vasszerelés elhelyezése; - betonozás. 17
28. ábra: A résfalas alapozás menete Kútalap: 29. ábra: réselőgép Nagyátmérőjű, rövid cölöphöz hasonlító, alul-felül nyitott körfal, amelynek belsejéből fokozatosan kiemelik a földet, s az a saját súlya alatt besüllyed az így kialakított üregbe (30. ábra). Alkalmazási köre hasonló a cölöpökéhez. Ha a teherbíró réteg 4-8 m mélységben van a térszín alatt (pl. kőzet), akkor versenyképes lehet a cölöppel. A végleges mélység elérésekor a talpat betondugóval zárják le Szekrényalap: Lényege azonos a kútalapéval, de míg a kutak pontonként támasztják alá az építményt, és a cölöprácshoz hasonló szerkezet fogja össze őket, addig a szekrény alaprajza azonos az 18
építmény (pl. hídpillér) alaprajzával, így sokkal nagyobb (32. ábra). Benne merevítő rekeszfalak vannak. Jól kotorható talajban 40-50 m mélységig levihetők. Roskadási tölcsér alakulhat ki a környezetükben. Anyaguk: Általában vasbeton (a kút előregyártott elemekből (kútgyűrű) is készülhet); acél (agresszív víz esetén). 30. ábra: Kútalapozás 31. ábra: Kútalapozás pillanatképe 19
32. ábra: Szekrényalapozás 1.5 Alapozások anyagai 1.5.1 Fa - Legrégebbi építőanyag - Síkalapok és cölöpök - Sok gond 33. ábra 20
34. ábra 1.5.2 Kő - Komolyabb teherbírás - Pontatlanabb, nehézkesebb építés 35. ábra 21
1.5.3 Tégla - Már komolyabb teherbírás - Még mindig korlátozott teherbírás - Vízre érzékeny, porózus anyag 36. ábra 1.5.4 Beton - Kedvező teherbírás - Pontosabb beépíthetőség - Kedvezőbb viselkedés 37. ábra 38. ábra 22
1.5.5 Vasbeton - Legkedvezőbb, legnagyobb szilárdságú - Tartós, viszonylag gyorsan építhető - Könnyebb az utólagos megerősítése 39. ábra 2 KÁROSODÁSOK, PROBLÉMÁK - Károsodások típusának, eredetének felismerése, vizsgálata igen fontos! - Milyen jellegű? Mi okozza? Altalaj eredetű? Szerkezeti repedés? Nem szerkezeti repedés? - Fontos, mert a beavatkozások szükségességét, típusát, folyamatát ez alapján lehet meghatározni - Milyen mélységig kell beavatkozni? Érintett az alaptest? Érintett a környező talaj- vagy kőzetkörnyezet? - Kell-e statikus mellett geotechnikus szakértőt bevonni? 1. Építészeti - Pl. kisebb repedések a falakon - Megerősítés nem szükséges 2. Funkcionális - Pl. repedt vízvezeték, beszorult ajtók, felvonók problémái - Megerősítés szükséges lehet a károsodás fokától függően 3. Szerkezeti - Gerendák, oszlopok, teherviselő szerkezetek károsodása - Megerősítés minden esetben szükséges Leggyakoribb károsodási okok: - Elégtelen vagy rossz minőségű és/vagy mennyiségű geotechnikai vizsgálatok - Geotechnikai vizsgálati eredmények téves értelmezése 23
- Terhelések alulértékelése - Nem megfelelő mélységű alapozás - Helytelen számítási modellek - Rossz kivitelezés - Külső tényezők (ásatások, földrengés, árvizek, szomszédos épületek, stb.) 2.1 Nem geotechnikai eredetű károsodások 1. FELSZERKEZET HŐ HATÁSÁRA TÖRTÉNŐ KÁROSODÁSA 2. VÍZFELVÉTEL OKOZTA KÁROK 3. KÚSZÁS, ZSUGORODÁS 4. KÉMIAI REAKCIÓK 5. HÁBORÚS KÁROK 6. VÍZSZINTES ERŐKET FELVEVŐ SZERKEZET BONTÁSA 7. SZÉLLÖKÉS OKOZTA KÁROK 8. NAGYMÉRTÉKŰ AVULÁS, ÁLLAGROMLÁS 9. DILATÁCIÓK ROMLÁSA, MEGNYÍLÁSA 10. SZERKEZETI ELEMEK TÚLTERHELÉSE 11. FÖDÉMEK LEHAJLÁSA 12. DINAMIKUS HATÁSOK 13. FÖLDRENGÉS, ÁRVÍZ, ELEMI KÁROK, JÁRMŰ ÜTKÖZÉS 2.1.1 Felszerkezet hő hatására történő károsodása - Hőtágulás okozta károk - Direkt napfénynek kitett, nagyméretű felületek - Eltérő hőtágulású anyagok találkozásánál - Téglafalak, vakolatok veszélyeztetettek - TŰZ 40. ábra 24
41. ábra: Keretszerkezet hőmozgásai repedéseket okozhatnak a kitöltőfalakon 42. ábra: Pl. hőmozgás okozta felpúposodás és repedések egy fal tetején lévő kőburkolaton 43. ábra: Pl. eltérő hőtágulású anyagok határfelületeinek repedése 25
44. ábra: MEGOLDÁS: Tágulási hézagok beépítése 2.1.2 Vízfelvétel okozta károk 45. ábra: Tűzkárok - Építőanyagok térfogata legtöbbször víz hatására nő, száradáskor csökken (visszafordítható mozgások) - Ha a térfogatváltozás egyéb mozgással jár (nem visszafordítható mozgások) = KÁROK 46. ábra MEGOLDÁS - Víz ne jusson be (pl. lábazat építése, vízszintes szigetelés) - Ha a víz már bejutott, megfelelő szellőzés biztosítása 26
47. ábra NEM GEOTECHNIKAI EREDETŰ KÁROSODÁSOK 2.1.3 Kűszás, zsugorodás okozta károk - Kúszás = változatlan terhelés mellett további alakváltozások lépnek fel - Függőleges szerkezetekben általában ritka - Pl. födémlemez fokozatos, lassú lehajlása válaszfal repedése - Zsugorodás: Pl. nagytömegű betonoknál - MEGOLDÁS - Szerkezettervezői megoldások, megfelelő számítások - Építőanyag-gyártók ajánlásainak és adatainak figyelembe-vétele - Betontechnológia, dilatációk, vakhézagok 2.1.4 Kémiai reakció okozta károk 48. ábra - A kémiai reakciók általában térfogat-növekedéssel járnak belső és külső repedések kialakulása - Jellemző kémai reakciók: - Szulfátok - Karbonátosodás - Acélbetét korrózió vasbetonban - Alkáli reakció a cement és az adalékanyag között - Megoldás: - Magasabb cementtartalom 27
2.1.5 Háborús károk 49. ábra - Tervszinten és kivitelezési szinten nem nagyon előzhető meg - Megoldás: - Tervező kezében minimális eszköz van 50. ábra 2.1.6 Vízszintes erőket felvevő szerkezet bontása - Ritka károsodás, főleg zártsorú beépítéseknél fordul elő - Megoldás: - Ideiglenes vagy végleges oldalsó megtámasztás 2.1.7 Széllökés okozta károk 51. ábra - Főleg tetőszerkezetek, kerítések károsodása - Megoldás: o Tervezés során a szélterhet figyelembe kell venni 28
2.1.8 Nagymértékű avulás, állagromlás 52. ábra - Régi épületek építőanyaga gyakran már elavult, elkorhadt, teherbírása kritikusan lecsökken - Megoldás: - Szerkezeti elemek teljes vagy részleges cseréje 53. ábra 29
2.1.9 Dilatációk romlása, megnyílása - Dilatáció: Repedés megelőzése céljából épített szerkezeti elem, mely hőmozgásból, eltérő süllyedésekből és egyéb okokból kialakuló feszültségeket nem engedi kialakulni - Repedés nem megfelelően kivitelezett dilatáció, egyéb okokból létrejövő húzófeszültségek - Megoldás: o A dilatációs szerkezete teljes vagy részleges cseréje javítása 2.1.10 Szerkezeti elemek túlterhelése - Ritka - Sokszor dinamikus terhek okozzák - Pontszerű terhelés okozhat ilyet pl. egy kis szélességű falon vagy vékony födémen - Megoldás: - Túlterhelés megszüntetése - Szerkezeti elem megerősítése, javítása, cseréje 2.1.11 Födémek lehajlása 54. ábra - Kúszással is összefügg - Válaszfalaknál már kisméretű lehajlás is repedéseket okozhat - Megoldás: - Megfelelő előzetes tervezői számítások - Utólagos megerősítés igen nehézkes 55. ábra 30
56. ábra 2.1.12 Dinamikus hatások - Gépek, berendezések rezgései, vibrációi fárasztó hatást keltenek - Megoldás: - Megfelelő gépalapozás, dilatációk 57. ábra 31
2.1.13 Földrengés, árvíz, elemi károk, jármű ütközés 58. ábra 59. ábra 2.2 Geotechnikai eredetű károsodások 2.2.1 I. Alaptestek anyagának károsodása 1. KORHADÁS 2. ROVAROK OKOZTA KÁROK 3. MÁLLÁSI, AVULÁSI KÁROK 4. VÍZ OKOZTA KÁROK - Fagykárok - Szulfát okozta károk 5. SÜLLYEDÉSEK, ELMOZDULÁSOK OKOZTA KÁROK - Víz hozzájutása az alapokhoz - Talajvízszint változása - Hőmérsékleti hatások - Elégtelen teherbírású altalaj - Egyenlőtlen süllyedések - Alaptest melletti ároknyitás - Terhelés növekedése - Szomszédos épületek melléépítése, elbontása - Hirtelen terhelések 32
- Talaj vízszintes kitérése, elmozdulása - Növényzet - Felszín alatti üregek KORHADÁS - Fák esetében a gomba okozta korhadás a leggyakoribb, melyek a sejtfalakat lebontják - Csak 0-40 C között jellemző - Fontos az oxigén jelenléte! - A korhadt fa nyomószilárdsága igen erősen lecsökken! - Legjobb példa: Velence fa cölöpjei a vízszint alatt - A korhadás mértékét a fertőzött rész felületének és behatolási mélységének (vagy hosszának) mérésével határozhatjuk meg Megelőzés, védekezés: 60. ábra - Állandó vízborítás (pl. cölöpöknél) - Szakszerű védekezés beépítés előtt (tárolás, impregnálás) - védőszerek használata beépítés után - speciális termikus kezelésű faanyag (termofa) - Vagy ha más mód nincsen CSERÉLNI KELL! ROVAROK OKOZTA KÁROK - Fa alapozási elemek (pl. cölöpök, alaptestek) - Szú és hangya a két legveszélyesebb - A rovarrágások alakja, nagysága jellemző a különböző rovarfajokra: o Felületi rovarrágás: a faanyagba legfeljebb 2 mm mélyre behatoló járat o Sekély rovarrágás: a faanyagba 2-5 mm mélyre behatoló járat o Mély rovarrágás: 5 mm-nél mélyebbre hatoló járat - Statikus és faanyag-szakértő együttes munkája kell 33
MÁLLÁSI, AVULÁSI KÁROK 61. ábra - Porózus kőzetekre (mészkő, homokkő) és téglákra jellemző károsodás. - Kőzeteknél a legkisebb ellenállóképességű ásvány okozza. - Leggyakoribb az, ha a fagyás vagy szulfátos károsodás az alaptest felszínét már korábban károsította, ekkor a folyamat felgyorsul. - A tégla a legporózusabb építőanyag, vizet vesz fel. Ez fagyási károkat okozhat és a tégla felszíne lerepedhet. Ez szintén lehet a mállási folyamat előfutára. - Mállás függ: pórusok számától, szilárdságától, éghajlattól, fagyási-olvadási ciklusok számától és a fagyási sebességtől. Mállási formák: 62. ábra 1. szint: elszíneződés 2. szint: kéregképződés 3. szint: egyedi mállási formák (pl. sötétszínű, összefüggő kéreg) 4. szint: kitörés, kipergés, kihullás 34
VÍZ OKOZTA KÁROK a) FAGYKÁR - Az alaptest anyagában lévő víz megfagy, ezáltal szétfeszítheti az alaptest anyagát - A pórusokban, illetve hajszálrepedésekben lévő víz megfagy, térfogata megnő, a szerkezetben káros repesztőhatás érvényesül. - Az ismétlődő jelleggel előforduló fagyási olvadási ciklusok során a keresztmetszet folyamatosan csökkenhet, így idővel jelentős károsodás alakul ki. - Zárt térben levő szerkezeteknél általában nem fordul elő, a szabadban levő szerkezeteket károsítja. 63. ábra b) SZULFÁT OKOZTA KÁR - Az alaptestben vagy falban megjelenő víz káros vegyi anyagokat (pl. szulfátokat) tartalmazhat. - C TÍPUSÚ BETONKORRÓZIÓT okozhat. - A szulfátok a beton tágulását és repedését okozhatják, vagy a nyomószilárdság fokozatos csökkenését eredményezhetik. A hatóanyagok térfogat növekedéssel járó vegyületeket hoznak létre a betonban. A repedés és a lepattogzás fokozza a beton áteresztő képességét, ezáltal lehetővé teszi az agresszív és korróziót okozó talajvíz mélyebb beszivárgását. 64. ábra 35
2.2.2 II. Szerkezeti károsodások SÜLLYEDÉSEK, ELMOZDULÁSOK OKOZTA KÁROK a) VÍZ HOZZÁJUTÁSA AZ ALAPOKHOZ - Általában lokális hatás - Nagyobb a veszély, ha az épület több ponton terhel az altalajra (pl. pillérek esetén) - OKAI: o tervezési vagy kivitelezési hiba o karbantartás hiánya (esetek 80 %-a) o avulás o talaj alakváltozása (esetek 20 %-a) - Hatása függ: o Víz áramlási vagy szivárgási sebessége okozta talajt tömöríti (áramlási nyomás, roskadás okozta iszapolás ) talajt lazítja (finom szemcsék kimosódása, üregképződés) o Vízfelvétel hatására bekövetkező konzisztencia-romlás okozta Roskadás Duzzadás Finom szemcsék kimosódása Talaj konzisztencia-romlása (felpuhulás) Kémiai hatások - Mik ezek és milyen talajok veszélyesek? o Roskadás Talaj szerkezetének víz hatására történő hirtelen megbomlása Oka: szemcsékre ható felhajtóerő és áramlási nyomás valamint kapilláris feszültségek Veszélyes: makroporózus, laza szemcsés talajok, feltöltések 65. ábra 36
66. ábra: Roskadás o Duzzadás Szinte minden esetben kötött talajok Padozat károsodása a jellemző, mert kis merevségű és minimális terhelést ad át a talajra Veszélyes: erősen kötött talajok (kolloidban dús talajok) o Duzzadási nyomás 67. ábra o Finom szemcsék kimosódása Az áramló talajvíz bizonyos feltételek mellett meglazíthatja a talaj szerkezetét a finomabb szemcsék elsodrásával. A talaj vázának stabilitása lecsökken és összeomolhat. Üregképződés lehetséges, hirtelen süllyedések keletkezhetnek. Történhet lefelé, felfelé és oldalirányban is. Felfelé kimosódás (buzgárképződés) épületeknél nem szokott gondok okozni Lefelé gyorsan lejátszódik a kimosódás folyamata Oldalirányban igen veszélyes lehet, különösen ha a felszínre ki tud lépni a víz a finom talajszemcsékkel. 37
Ha nem lép ki, természetes szűrőrendszer alakul ki, lelassul a folyamat. Üregképződés: Ha átboltozódás ki tud alakulni. Veszélyes: laza, törmelékes feltöltések 68. ábra: Finom szemcsék kimosódása o Talaj konzisztencia-romlása Általában duzzadás lép fel, de ellentétes viselkedés is létezik: ha a duzzadási nyomás kisebb, mint a terhelés, az oldalirányú duzzadás lazítja a talajszerkezetet kis telítettség esetén a duzzadás jelentéktelen egyes kötött talajok telítetlen állapotban roskadhatnak Kötött talajok talajfizikai paraméterei vízfelvétel hatására megváltoznak: csökken az összenyomódási modulus nő az oldalirányú elmozdulásból származó függőleges alakváltozás Veszélyes: kisebb plaszticitású talajok (pl. iszapos finomhomokok, homokos iszapok, iszapok) 69. ábra o Kémiai hatások Alaptest anyagát vagy a talaj szerkezetét módosítják. Viszonylag ritka 38
b) TALAJVÍZSZINT VÁLTOZÁSA - Mi okozhatja, mi az eredete: o Közművezetékekből, vizes üzemből, koncentrált csapadékvízből o Szezonális vízszintingadozás (csapadék, párolgás, felszín feletti és alatti el- és hozzáfolyás) o Mesterséges vízkivétel (víztelenítés - főleg városokban, új épületek mélyalapozása, pincék, alagutak, víztermelő kutak, munkagödör víztelenítése, bányászat) o Vízkedvelő fák nagy gyökérzónával - Egyre több burkolt felület a városokban, kevesebb víz jut le a talajvízbe - A lesüllyedő talajvízszint a talajra jutó feszültség növekedését okozza, mely a talajban többlet összenyomódást okoz. - Korhadás is megindulhat (lásd korábban). KÁROSODÁSOK: - Roskadásra hajlamos rétegek először kerülnek víz alá - A megemelkedő talajvízszint csökkenti a talaj korábbi nyírószilárdságát, megnövekszik az összenyomhatóság és az oldalkitérés - Önsúlyfeszültségek megváltoznak (vízszintsüllyedés kompressziót okoz, vízszintemelkedés expanziót) - Szemcsék átrendeződnek 585 687 70. ábra 39
c) HŐMÉRSÉKLETI HATÁSOK FAGYHATÁS - Fagybehatolás a talajba: Budapest átlagosan 38 cm, maximum 79 cm - Hegyekben ennél nagyobb, 100-120 cm is lehet. - Gond lehet: jéglencsék képződése - Fagykárok viszonylag ritkák (károk kevesebb mint 1 %-a), mert: o Minimális alapozási síkot a szabvány előírja ( fagyhatár alá alapozzunk ) o Általában a térszínen feltöltés vagy humuszos rétegek vannak, így függetlenül a szabványtól, régen is jellemzően 0,8-1,0 m mélységben alapoztunk. o Nagy fagyhatású építményeket (pl. hűtőházakat) erre a hatásra méretezik. MESTERSÉGES HŐHATÁS - Tartósan nagy hőmérséklet esetén fordul elő - Ritka - Gond lehet: o ha a talaj éghető anyagokat (szerves alkotóelemeket) tartalmaz o ha a talaj zsugorodásra hajlamos TÉRFOGATVÁLTOZÁS - Károk mintegy 8 %-a, tehát nem elhanyagolható - Általában mélyen fekvő talajvíz esetén - kis merevségű épületek, zömében 1 szintesek a veszélyeztetettek - Sokszor károsodik kerítés, lépcső, járda, padozat - Fontos! Az alapozási sík az éghajlati (atmoszferikus) hatások tartományában van, tehát nem túl mélyen - Statisztika szerint a veszélyes terület Magyarországon a Nagykanizsa Budapest Sárospatak vonaltól északra van - Szezonális mozgások hatása jelentős d) ELÉGTELEN TEHERBÍRÁSÚ ALTALAJ - Főleg régi épületek esetén nem figyeltek az altalaj teherbírására - sokszor már építés közben megindultak a süllyedések - Ritka manapság e) EGYENLŐTLEN SÜLLYEDÉSEK - Süllyedés-különbségek károsak a legtöbb épületre - Kb. minden hetedik épületkár erre vezethető vissza! - Leggyakoribb okok: o Szerves réteg vagy feltöltés csak az épület egyik fele alatt van 40
o Részben alápincézett épület o Épület egyik fele pl. kőzetre támaszkodik o Terhelések egyenlőtlen megoszlása kompresszíbilis altalajon 71. ábra 72. ábra f) ALAPTEST MELLETTI ÁROKNYITÁS - Kedvezőtlen talajok és nagy terhelések esetén az alaptest melletti közvetlen árok vagy gödörnyitás talajtörést és káros süllyedést okozhat 73. ábra 41
g) TERHELÉS NÖVEKEDÉSE - A terhelések megváltozása többlet-süllyedéseket és/vagy süllyedéskülönbségeket okozhat. - Károk 1-2 %-át túlterhelés okozza. - Általában talajtörést nem okoz, inkább folyamatos többletsüllyedést és oldalkitérést okoz 74. ábra h) SZOMSZÉDOS ÉPÜLETEK MELLÉÉPÍTÉSE, ELBONTÁSA - Szomszédos épület többlet-feszültséget ad át a talajra (feszültség-szuperpozíció) - Főleg zártsorú beépítés esetén az oldalirányú megtámasztás megszűnése okozhat károkat. 75. ábra i) HIRTELEN TERHELÉSEK - Ha a talajban lévő pórusvíz nem tud időben eltávozni, terhelés hatására jelentős semleges feszültség ébredhet. - Drénezetlen viselkedés esete - más a nyírószilárdság értéke. 42
- Legtöbbször a talaj kis áteresztőképessége okozza a víz lassú eltávozását, de lehet mesterséges képződmény (pl. résfal) is. - Legveszélyesebbek: telített kötött talajok (agyagok) - A hirtelen terhelés hatására gyorsan megnő a pórusvíznyomás, csökken a talaj nyírószilárdsága, végső esetben talajtörés jöhet létre. - Legveszélyesebbek a silók. Általában lemezalapozással épülnek, de az önsúly és a hasznos teher aránya akár az 1:2,5 is lehet. - Megoldás: - Terhelési sebesség (siló feltöltése) csökkentése - Tárolási ütemterv (egyenletes terheléselosztás a silók között) 76. ábra J) TALAJ VÍZSZINTES KITÉRÉSE, ELMOZDULÁSA - Lejtős területeken az alsó talajmegtámasztás megszűnése extrém esetben oldalirányú elmozdulást okozhat. k) NÖVÉNYZET - Nagy gyökérzónájú növények, fák. 77. ábra 43
78. ábra 79. ábra L) FELSZÍN ALATTI ÜREGEK - Károk oka: o Üreg térfogata csökken - főte leomlása o felszíni süllyedéseket keletkeznek (roskadás) o finomszemcsék kimosódása is előfordulhat - Felújítás technológiája függ: o meglévő üreg vagy új üreg o üreg mérete, alaprajzi és magassági helyzete az épülethez viszonyítva o üreg állékonysági viszonyai - Lehetnek: pincék, alagútépítés, bányászat, egyéb 44
80. ábra 2.2.3 Statisztikai adatok 1. Károsodások földrajzi megoszlása - A káresetek megoszlása helyileg o Budapest 45 % o Vidéki városok 35 % o Községek 20 % Síkvidéken a károsodások relatív gyakorisága egyharmada a domb- és hegyvidéki károsodásoknak. 2. Károsodások jellege - Magyarországon az épületkárok - 92 %-a alapozási illetve altalaj eredetű! - A károsodások 95 %-a 4 fő okra vezethető vissza: 1. Feltöltés 2. Szerves talaj 3. Roskadás 4. Térfogatváltozás 3. Károsodások okai Víz okozza az összes kár kb. 64 %-át! Ebből csatorna: 25 % Tetővíz: 15 % Víznyomócső: 11 % Felszíni víz: 11 % Üzemi víz: 3 % Talajvízszint-ingadozás: 3 % Szivattyúzás: 3 % Talaj fagyása: 0,7 % 45
Talaj térfogatváltozása: 8 % Hőhatás altalajra: 0,7 % Dinamikus hatások: 1,2 % Egyenlőtlen süllyedés: 14 % Példa: víz okozta károk 81. ábra 82. ábra: (Visegrád pince+csőtörés 1. táblázat 46
Érdekesség: Talajtörés és káros süllyedések a károk max. 16 %-át okozzák! 4. Épületek kora - Károsodások 50 %-a 25 évnél idősebb épületeken következik be 5. Feltöltés termett talaj - Feltöltésen való alapozás a szerkezeti károsodás valószínűségét 8-10-szeresére növeli! - Nem szerkezeti elemek (pl. padozatok, válaszfalak) esetén még ennél is nagyobb az arány. - 6. Pincézettség - A tetővíz okozta károk sokkal kisebbek ebben az esetben. Leggyakoribb a csőtörés okozta károk. 7. Talajvíz mélysége - Talajvíz helyzete a károsodások 80 %-ában egyértelműen meghatározó! VÉGSŐ KONKLÚZIÓ Az építménykárosodások nagy többsége geotechnikai (altalaj, talajvíz) eredetű. Ezek a geotechnikai okok közvetlenül az alapokra fejtik ki hatásukat és azok közvetítésével károsítják a különböző építményeket. 47
3 KÁROSODÁSOK VIZSGÁLATA VIZSGÁLATOT KELL VÉGEZNI, HA 1. Az épület károsodott 2. Az épület károsodás veszélyének van kitéve 3.1 Épületkárok vizsgálatának célja - Az épület állagának pontos rögzítése - Altalaj eredetű a károsodás? - Ha igen, a többletfeszültséget kiváltó okok fennállnak még? - Várható-e további állagromlás? - Mi a helyreállítás legcélszerűbb módja? 3.2 Károsodások vizsgálatának célszerű sorrendje - Helyszíni szemle - Előzetes adatgyűjtés - Állagfelvétel - Alakváltozások mérése - Alapok és talajviszonyok feltárása - Közművek feltárása - Egyéb helyszíni vizsgálatok 3.3 Károsodások vizsgálata 3.3.1 1. Helyszíni szemle - Milyen adatokat milyen módszerrel gyűjtsünk? - Milyen mértékű legyen a feltárás? 83. ábra 48
- Sokszor a helyszíni szemle (valamint pl. a lakók és üzemeltetők elmondása) alapján a hiba oka egyértelműen meghatározható. - Sokszor azonban nem lehet egyértelműen megállapítani a hiba okát. - A kiindulás ekkor általában az, hogy a leggyakoribb ok a legvalószínűbb. - Módszer: károsodási alapesetek gyakorisági sorrendben, kizárásos módszerrel történő vizsgálata. 3.3.2 2. Előzetes adatgyűjtés Legfontosabb munkarész, mert - Vannak esetek, amikor a talaj vagy a talajrétegződés illetve a talaj fizikai paramétereinek ismerete nem szükséges a károsodás okainak felderítéséhez. - Vannak esetek, mikor pl. korábbi anyagok nélkül nem is eredményes a vizsgálat, még a leggondosabb feltárások és laborvizsgálatok ellenére sem. Legfontosabb tényezők: - A környező épületek állapota, esetleges károsodásai (nagymodellek) - Geológia, általános talajkörnyezet - Talajvíz, felszíni vizek - Előző beépítés esetén az elbontott létesítmény jellemzői - Környezeti hatások Tervek áttekintése - Lehetőleg az épület kiviteli terveit nézzük át (forrás lehet: tervtárak, lakók, közös képviselő, önkormányzat, stb.) Esetleg a szomszéd épületet is! - Szerkezeti megoldások áttekintése (pl. középfőfalas, hosszfőfalas, vasbeton, stb.) - Alapozási módok vizsgálata - Van-e esetleg szerkezeti hiba? - Mekkora a szerkezeti merevség? Vannak-e kritikus pontok? (Ekkor szükség lehet statikus szakértő bevonására) - Statikai számítások (ha vannak) fontos adatokat adnak a terhelési viszonyokról. Legfontosabb adatok: erőjáték, önsúly és hasznos terhek mértéke, terhelés eloszlása - Dilatációk vannak-e? - A tetőszerkezet vizsgálata (hőmozgások miatt fontos lehet) - Pincék vizsgálata (a méretük megmérhető, ám szerkezetük nem mindig ismert) Van esetleg eltérés a terv és a valóság között? - Padozatok, padlók vizsgálata (pl. a károsodott padló lemezként működik vagy csak padozatként?) - Közművezetékek ellenőrzése (bekötés, mélysége, stb.) - Épületen korábban történt-e átalakítás, bővítés? 49
84. ábra KIVITELEZÉSI ADATOK a) ÉPÍTÉS ÉVE - Következtethetünk belőle: - Épületszerkezet, közművek állapotára, avultságára - Felhasznált anyagok, szerkezeti elemek típusára (pl. födémrendszerek, áthidalók, stb.) /Pl. 1800-as évek közepén még nem volt vasbeton, a facölöp még általános volt, stb./ - Közművesítés idejére /pl. vizesblokkot mikor építették? Esetleg utólag készült? / 85. ábra b) Építés során uralkodó időjárási viszonyok - Csapadék és hőmérsékleti adatok begyűjtése - Fontos adatok lehetnek: - Kellett-e az építés során vízteleníteni? - Jéglencsék képződhettek-e? Feltöltésekbe fagyott talajrögök kerülhettek-e? - Térfogatváltozó talajra épült épületet mikor alapozták? Csapadékszegény nyár végén vagy csapadékos időszak után? - Nagy mennyiségű csapadék elönthette-e a munkagödröt? 50
86. ábra 87. ábra c) kivitelezés során észlelt problémák, anomáliák - Építési napló vizsgálata - Személyes kikérdezések - Fontos adatok lehetnek: - Tervtől való eltérések voltak-e? Ha igen, milyen jellegűek? - Esetleg voltak-e már az építkezés során alapok süllyedésére utaló jelek? - Csapadékos időjárás, munkagödör elöntése, stb. - Feltöltéses rétegek, korábbi üregek, stb. 88. ábra 51
3. ÜZEMELTETÉSI ADATOK - Milyen technológia van vagy volt az épületben (pl. ipari épületek, csarnokok) - Károk oka sok esetben nem rendeltetésszerű használat: o túlterhelés o szerkezeti rendszer és technológia megváltoztatása o karbantartás hiánya (pl. újravakolt fal újra átreped ) 89. ábra 4. Épület környezetében végzett műszaki tevékenység Foghíj- és melléépítés - Új épület (esetleg földmű) többlet-feszültséget ad át a meglévő épület alatti talajra, sok esetben egyenlőtlen süllyedéseket okozva Talajvízszint-süllyesztés - Altalaj kimosódását, kiüregelődését okozhatja - térfogatváltozást okozhat - alap alatti talaj teherbírás-csökkenését okozhatja - oka lehet: ipari vagy ivóvíztermelő kutak telepítése, alábányászás, közeli építkezés víztelenítése okozta depresszió, stb. Dinamikus hatások - Káros rezgések - Oka lehet: közelben végzett cölöpözés, robbantás, nehézgépek üzeme, földrengés, közúti nehézforgalom 52
Föld alatti terek nyitása - Általában a legnagyobb károkat okozzák - Oka lehet: alagút, mélygarázs, metró, stb. 90. ábra 5. Felszíni és felszín alatti vizekre vonatkozó adatok - Általában az élővíznek kicsi a hatása, a talajvíznek azonban döntő szerepe van. Folyók hatása - A part menti sávban mozgó talajvíz helyzetét és áramlását, annak sebességét erősen meghatározza. Kisebb a hatás, ha mélyre nyúló partfalak vannak, pl. Duna pesti oldalán - Árvíz esetén közvetlen károsító hatást is kifejt Károsító hatás - altalajt tömörödése - nagy áramlási sebesség a talaj finom szemcséinek kimosódása Talajvízkutak adatsorának elemzése - Maximális vízszint mekkora? - Kaphatott-e vízre érzékeny talajréteg vizet? - Volt-e anomália az adatsorban? pl.hirtelen megugró vagy csökkenő vízszint? - Mekkora a vízszint-ingadozás? o * Pl. a tőzeg igen érzékeny a talajvíz-ingadozásra, nagy alakváltozása lehet. o * Pl. facölöpök tartósan víz alatt kell maradjanak 53
91. ábra 6. SZAKIRODALMI ÉS ADATTÁRI ADATOK Régi térképek - Mocsaras területek - Felhagyott vagy működő bányák - Feltöltött patak- vagy folyómedrek (pl. nagykörút vonala régen Duna-ág volt) - Holtágak - Csúszásveszélyes területek - Egyéb adatok: o Ha vannak pl. régi szintvonalak, a mai szintvonalakkal összevetve a feltöltés átlagos vastagságáról is kaphatunk adatokat. o Régi folyómedrek helyén ma legtöbbször szerves talajok, tőzegek vannak. Mivel ezek mélyebb részek voltak, a feltöltések vastagsága itt általában nagyobb. 92. ábra 54
93. ábra: a) Pest; b) Tőzegelőfordulások Pest belterületén, (Gabos, 1962) Földtani, geológiai és hidrogeológiai térképek - Budapest Építésföldtani Térképsorozata - Budapest Építéshidrológiai Atlasza - Építésföldtani Térkép (MÁFI) 94. ábra 55
95. ábra 96. ábra 56
Szakcikkek, szakvélemények, könyvek, egyéb gyűjtemények - Talajmechanikai szakvélemények gyűjteménye (saját archívum, ÉGA, stb.) - Geológiai, hidrogeológiai, talajmechanikai szakcikkek, ismertetők, könyvek Vízrajzi, meteorológiai évkönyvek 97. ábra - Meteorológia idősorok (pl. térfogatváltozás esetén) - Hidegmennyiség - Uralkodó szélirány, széllökések - Hőmérséklet - Csapadékmennyiség o pl. földmunka kivitelezése idején, vagy a károsodást megelőzően (célszerűen a sokévi átlaghoz viszonyítva) mértékadó időszakok meghatározása 98. ábra 57
Műemléki kiadványok - Pl. budai Ördögárok okozta károk (Bethlen-udvar a Tabánban) - pl. várárok felett épült épület (pl. Sopron) 99. ábra 100. ábra 7. KÖRNYEZETI HATÁSOK Példák: - Pók utcai lakótelep (gázgyári salak + gáztísztító massza) - Kelenföld, Budaörs (agresszív talajvíz) - Inota, készenléti lakótelep (térfogatváltozás) - Káposztásmegyer (tőzeg) - M0-ás híd, Szabadság út felett (szikkasztás) - Kunszentmiklós, gépalapok (dinamikus hatások) 58
3.3.3 3. Állagfelvétel Legfontosabb munkarész, mert: - támpontot nyújt a károsodás okainak felderítéséhez - meghatározza a további vizsgálatok irányát - meghatározza a helyreállítás legfontosabb feladatait - lehetővé teszi adott esetben a határállapotokkal szembeni biztonság megállapítását - rámutathat olyan károkra, amely miatt az egész épületet ki kell üríteni - összehasonlítási alapot ad a későbbi mozgások értékeléséhez (nullmérés) 1) KÁROK ÁLTALÁNOS JELLEMZÉSE - Ez alapján jelöljük ki a mérések módszereit és helyét. - Megállapítjuk a károsodás térbeli és időbeli jellemzőit, kiterjedését - Jellemzően statikus mérnökkel együtt a) Térbeli jellemzők: - Károsodott elemek alaprajzi megoszlása o Fontos a vizsgálati helyek meghatározása miatt (hasznos lehet melléképületek, kerítések, környező épületek megfigyelése) - Károsodott elemek funkció szerinti osztályozása o Pl. főfalak, válaszfalak, padozat, stb. Károsodás jellege - Megengedettnél nagyobb abszolút vagy relatív süllyedés - Szerkezeti elemek lehajlása (vagy felfekvési felületük veszélyes csökkenése) - Falak és pillérek dőlése - Dilatációk megnyílása - Terepszint feletti vagy alatti falszakaszok átnedvesedése Károsodások mértéke - Repedések hossza és szélessége - Repedéshálózat sűrűsége - Vízszintestől vagy függőlegestől való elmozdulás nagyságrendje - Nyílászáró szerkezetek deformációja - Üvegek törése Mozgások értelmezése: - Süllyedés - Süllyedéskülönbség - Elfordulás - Szögelfordulás - Relatív lehajlás 59
- Lehajlási viszonyszám - Dőlés - Relatív elfordulás 101. ábra: MSZ EN 1997-1 és a régi MSZ szabvány szerint 102. ábra: Építmények süllyedéstűrése 60
103. ábra MSZ EN 1997-1szerint 104. ábra MSZ 15002 61
Károk általános jellemzése a) Károsodások mértéke: - Repedések hosszának, szélességének megnyílásának és azok időbeli alakulásának mérése 105. ábra: Tágasságmérő 106. ábra: Gipszpogácsa 107. ábra: Digitális tágasságmérő 62
108. ábra: MSZ EN 1997-1 Repedések tágassága és helyreállíthatósága: - D 0,1 mm hajszálrepedés - D 15 mm helyreállítható - D 25 mm nem lehet már helyreállítani b) Időbeli jellemzők: - Mikor és hol jelentkeztek először a károk? - Milyen ütemben fokozódott a károsodás? - Volt-e esetleg beavatkozás, ha igen, milyen eredménnyel? - Kellett-e valamilyen bontást végezni? 2) REPEDÉSRAJZOK FELVÉTELE A repedésképből, a repedések irányából és lefutásából, szélességéből meghatározható a repedést okozó igénybevételek típusa: 1. Húzási repedés 2. Nyomási repedés 3. Hajlítás okozta repedés 4. Csavarás okozta repedés - Célszerűen rajzon ábrázoljuk (nézetrajzon vagy alaprajzon) - Feltüntetendő: o Repedések helye, alakja és hossza o repedés szélessége és ennek változása (pl. lefelé vagy felfelé szélesedik) 63
Irányelvek a rajzokhoz: 109. ábra - Lehetőleg minden elemről készüljön, ahol repedés van - Minden szerkezeti elem legyen feltüntetve, amely kapcsolatba hozható a repedéssel (pl. koszorú alatt a repedés gyakran vízszintes lesz.) - Egyéb adatok a károsodással kapcsolatban o alapozási sík, esetleg annak lépcsőzése o pincepadló vonala o relatív süllyedések diagramja o talaj rétegszelvény a talajvízszinttel o felszín alatti közművek, ürege helye, adatai - Jelkulcs repedéstípusonként - Fényképek javasoltak - A felmérést célszerű kiterjeszteni: o szerkezeti elemekre o nem szerkezeti elemekre o Melléképületekre o Kerítésre o Járdára o szomszédos épületre (esetleg) 64
110. ábra 111. ábra: Jellegzetes repedésképek 112. ábra: Jellegzetes repedésképek 65
113. ábra: Jellegzetes repedésképek 114. ábra: Jellegzetes repedésképek 3.3.4 4. Alakváltozások mérése A mozgások abszolút értékét (pl. épület építésétől számítva a károsodásig) legtöbbször nem ismerjük, így jellemzően csak a relatív elmozdulások számszerű értékét tudjuk meghatározni. Megoldások lehetnek: 1. Épület egyes pontjainak egymáshoz való elmozdulását mérjük meg kézi módszerekkel a) Vonalmenti mérés b) Hálós mérés c) Függőlegesség mérés (dőlés) 2. Műszeres méréssorozatot készítünk - Automata rendszerek 66
A) RELATÍV ELMOZDULÁSOK MÉRÉSE VONAL MENTÉN - Kiválasztunk egy eredetileg vízszintes szerkezeti elemet vagy ezek sorozatát - Ezek lehetnek: lábazat, födémgerendák, pince, ablaktokok vonala, homlokzati párkány, függőfolyosó, előtető, téglasor, stb. - A kiválasztott elemet minél több helyen beszintezzük és a legmagasabban fekvő ponthoz (null-ponthoz) képest diagramban felrajzoljuk. - Az ordináta-értékek a süllyedéskülönbségeket adják meg. 115. ábra 116. ábra 67
117. ábra Célszerű két vagy több, egymással párhuzamos vonalon mérni. Az eredmények alapján megállapítható, hogy a három mozgástípus közül melyik következett be: - Egyenletes süllyedés - Billenés - Egyenlőtlen süllyedés A deformáció vonalból a szögelfordulás számítható. A szögelfordulás kritikus értékével összehasonlítva megállapítható, hogy egyenlőtlen süllyedés okozta-e a károkat. B) VÍZSZINTES SZERKEZETI ELEM HÁLÓS BEMÉRÉSE Padozat - Más szerkezeti elemtől független - Főfalak süllyedéséhez kapcsolódó - Ráhelyezett válaszfalakkal terhelt - Gépalapokkal terhelt Járda - Pl. mélypontja a tetővíz levezetésnél van, befelé lejt 68
Födém - Lehajlás mérése Lemezalapozás 118. ábra C) FÜGGŐLEGESSÉG MÉRÉSE - Általában tornyok, kémények esetén - Cél: dőlés kimutatása - Általában geodéziai módszerekkel vagy függővel mérik 119. ábra 69
AUTOMATA ÉS EGYÉB GEODÉZIAI RENDSZEREK Időbeli mérésekhez - Geodéziai mérőpontok a folyamatos méréshez - Süllyedésmérők - Inklinométerek - Ferdeségmérők - Gyorsulásmérők - Stb. 120. ábra 3.3.5 5. Alapok és talajviszonyok feltárása 1. Talajfeltáró fúrások 2. Nyílt feltárások (alapfeltárások) Cél: A károsodott épületrész alapjainak és a környezetében lévő altalajviszonyok valamint talajvízviszonyok feltárása 70
1. Talajfeltáró fúrások - Célszerűen a károsodott szakasz vagy épületrész környezetében - Összehasonlítás miatt célszerű nem károsodott szakasz mellett is fúrni - Szokásos feltárás, ám több mintavétel szükséges - Igen fontos a talajvíz felderítése. Ki kell tudni mutatni a talajvíz anomáliákat, pl. közművíz, stb. - A fúrásban lévő vízszintet legalább 24 órán át figyelni kell - Vízmintát minden esetben kell venni - Célszerűen előtte egyeztetni kell pl. a főnyomócső elzárásról, csapadéki adatok feljegyzéséről, 2. Nyílt feltárások (alapfeltárások) Célok: 121. ábra - Alapozási mód meghatározása - Alapok geometriai méreteinek meghatározása (mélység, szélesség) - Alaptest anyagának és állapotának feltárása (korábbi aláfalazás?) - Alapsík alatt talaj feltárása - Szigetelés feltárása Előnyök: - Pontosabban meghatározható a rétegződés, a rétegek dőlése, helyzete - Megbízhatóbb mintavétel, - Kábelek és közművek védelme könnyebben megoldható - Fejtési osztály megállapítható - Szivárgó vizek kimutathatók (erre a fúrás nem igazán alkalmas) o Honnan hova áramlik, milyen mennyiségű, mikor van áramlás o Akár piezométercsövek is leverhetők Javaslatok: - Általában külön vizsgálandó pincézett és nem pincézett rész, pillér- és sávalap - Célszerűen csatlakozási pontokhoz telepítjük 71
- Feltárásokat kismértékben az alapsík alá mélyítjük, az alapsík alatti réteg így pontosan meghatározható (pl. kőzet, régi szerkezeti elem vagy mélyalapozás) - Célszerű zavartalan talajmintát venni 122. ábra Laboratóriumi vizsgálatok Számítások alapadatai - 1. Számítások elvégzése - az altalaj okozhatta-e a károsodást? - 2. Talajminták összehasonlító értékelése o károsodott illetve nem károsodott szakasz alól vett minták összevetése o épület alatt fokozatosan változnak a talaj fizikai paraméterei (főleg víztartalom) Talajminta alapvizsgálatok - Azonosítás - Állapotjellemzők, fázisos összetétel Különleges vizsgálatok: - Feltöltések: hézagtényező, tömörségi fok, fajlagos roskadás - Szerves talajok: víztartalom, szervesanyag-tartalom, összenyomódási modulus (száraz térfogatsúly) - Roskadásveszélyes talajok - kompressziós kísérlet elárasztással Sok esetben talajfizikai jellemzők kedvezőbbek lesznek károsodás után - pl. lösz roskadása a hézagtényező csökkenésével is kimutatható - pl. kohók illetve kemencék alatti talaj víztartalma csökken 72
Térfogatváltozás mérése - Sokszor már a plasztikus indexből is következtethető Lineáris zsugorodás mérése: - Kritikus érték: 10-12 % Duzzadási nyomás mérése - Ödométerben mérhető - Kritikus 100-150 kpa, de nagy veszélyt csak 200-250 kpa okoz Fajlagos duzzadás mérése - Gátolt oldalkitérés mellett a minta magasságának növekedése mérhető - Térfogatváltozó a talaj, ha 0,04-nél nagyobb Szervesanyag-tartalom - Nagy szervesanyag-tartalom = nagy kompresszibilitás - Nagyobb lehet, mint a víztartalom csökkenése okozta zsugorodás Talajvíz vegyvizsgálata - Van-e olyan alkotó, mely térszín alatti szerkezeteket korrodál - Honnan származik a feltárásokban és fúrásokban megjelenő víz Korróziós károk igen ritkák - Általában vegyi üzemekben az alapot károsítják, vagy a talaj szerkezetében káros változásokat okoznak - Víz eredete fontosabb lehet - Víz keménysége - Nitrit- és nitráttartalom (szennyvíz) - Ammóniumion koncentráció (szennyvíz) - Szulfáttartalom - Hidrogénion-koncentráció Vízfestés, sóoldat adagolás, nyomjelző ionok bevetése bevált gyakorlat 3.3.6 6. Közművek feltárása, ellenőrzése NYÍLT MÓDSZER - Közvetlen feltárás (általában géppel és/vagy kézzel kiássuk) - Ritkán megoldható, általában csak épületen kívül KÖZVETETT MÓDSZEREK - Vízvezetékek o Nyomóvezetékek elzárása és a fogyasztásmérők ellenőrzése o Akuszt ikus, elektroakusztikus módszerek o Kamerázás - Szennyvízcsatornák, esővíz elvezetés o Vízfestés 73
- Egyéb megoldások o Közműcégek saját megoldásai (pl. műszeres vezetékkeresés, nyomásméréses technológia, stb.) 123. ábra: Közművek feltárása, ellenőrzése 3.3.7 7. Egyéb helyszíni vizsgálatok Példák: 1. Dinamikus mérések, szondázások 2. Geofizikai módszerek 3. Próbaterhelés 4. Talajvízszint-megfigyelés kutakkal 5. Közművek megfigyelése 6. Tömörségmérések 7. Próbaszivattyúzás 8. Altalaj elárasztása roskadás okozta károk felderítésekor (különleges esetben) 74
124. ábra: a) Tömörségmérés; b) Dinamikus szondázás 125. ábra: Próbaszivattyúzás 75
3.4 Károsodások okainak meghatározása 1. Repedésképek és elmozdulások értékelése - Repedést okozó igénybevételek (húzás, nyomás, hajlítás, csavarás) meghatározása repedéskép alapján. - Deformációs vonal értékelése, süllyedések-süllyedéskülönbségek jellegének megállapítása. - FONTOS! A relatív süllyedéseket célszerű összevetni a repedésrajzzal. Így megállapítható, hogy altalaj eredetű-e a károsodás. - A legnagyobb süllyedéskülönbség helye többnyire egybeesik a süllyedések gócpontjával. (pl. itt a legvastagabb szerves réteg, ahol a víz az alaptest alá jutott) 2. Károsodások okának megállapítása I. Determinisztikus eljárás - Az alaptestre jutó terhelés pontos számítása terhelési adatok alapján - A feszültségeket és az alakváltozásokat talajfizikai jellemzők alapján számítjuk ki - Például összenyomódás modulus alapján az épület alatt süllyedéseket számítjuk és összevetjük a lehajlási vonal értékeivel II. Sztochasztikus módszer A károsodás bekövetkeztét más esemény bekövetkezésével hozzuk összefüggésbe - térbeli egyezés o Pl. sarok repedése ott történt, ahol víztelenítés volt - időbeli egyezés o Pl. süllyedés történt 15 éve mozdulatlan épületnél, víztelenítés hatására. o Régi épületeknél sokszor ez célravezető Fontos! - Különítsük el a lokális kárt (pl. beázás) a tömegesen jelentkező károktól! - Általában kizárásos módszerrel dolgozunk - Előfordul azonban, hogy a károsodás több okra vezethető vissza - Ekkor vagy több tényező együttes hatása okozta a kárt, vagy nem áll rendelkezésre elegendő adat 3. Szakértői vélemény készítése Legtöbbször statikus tervezővel együtt készül Általában kitér: 76
- Az előzményekre, - Az épület adataira - Minden elvégzett feltárásra, vizsgálatra - A hidrológiai viszonyokra - Az épület jelenlegi és korábbi állagára - Az adatok értékelésére - A károsodás okainak ismertetésére - A javítási, helyreállítási javaslatokra 126. ábra 77
4 KÁROK MEGELŐZÉSÉNEK LEHETSÉGES MÓDSZEREI 4.1 VÍZ OKOZTA KÁROK MEGELŐZÉSE a) Vízszintes falszigetelés injektálással vagy mechanikai megoldással A módszer elve, hogy az alaptestben vagy a felett kapilláris megszakító réteget képeznek valamilyen anyag beinjektálásával vagy fémlemezek behelyezésével 127. ábra: a) Injektálás b) Injektálás elvi ábrája 128. ábra: a) Befúrt lemez b) Lemez befúrás, besajtolás b) Elektroozmózis A talajban levő víz nagyméretű H2O molekulákból áll. Ezek a nagy molekulák nehezen tudnak a kapilláris "csövecskéken" keresztül a falba behatolni. A talajban levő anyagokból a sókat a víz kioldja, ezzel a molekuláris szerkezete megváltozik. A sóoldatok kisebb molekulái már könnyen behatolnak a kapilláris tartományba, majd azon keresztül egyre feljebb hatolnak az épület falaiban. Ez a fizikai jelenség az elektroozmózis, mely a falazatban felfelé, a gravitáció ellenében történő folyadékszivárgást idéz elő. 78
Az elektroozmózis okozta folyadékáramlási irány megváltoztatását ellentétes elektromos potenciálkülönbség kialakításával lehet elérni. A falazatból a nedvesség eltávozása az áramlási irány megváltozásával azonnal, lefelé való áramlással megindul. Ez a folyamat addig zajlik, amíg a kezelt falazatban nedvesség található, tehát amíg fennáll a potenciálkülönbség. 129. ábra: a) Külső telepítés b) Belső telepítés c) Pincefal belső telepítés c) Drénezés 130. ábra Egyes esetekben elegendő lehet a fal külső síkjában drénrendszer beépítése d) Talajvízszint süllyesztés 79
131. ábra: Kutakkal, kútsorral e) Talajvízszint emelése Ha facölöpök vagy fa alapozási szerkezet víz alatt kell legyen. Elárasztás vagy nedvességkedvelő fák kivágása 132. ábra: Talajvízszint emelése 80
4.2 FAGYKÁROK MEGELŐZÉSE f) Utólagos hőszigetelés Utólagos szigetelőtáblákkal kedvező eredmények érhetők el 133. ábra 81
5 ALAPOZÁSOK MEGERŐSÍTÉSE 1. ALAPTEST ANYAGÁNAK MEGERŐSÍTÉSE, JAVÍTÁSA 2. FELSZERKEZET MEREVÍTÉSE, MEGERŐSÍTÉSE 3. ALAPTEST ANYAGÁNAK RÉSZLEGES CSERÉJE 4. ALÁTÁMASZTÁSI FELÜLET NÖVELÉSE, ALAPSZÉLESÍTÉS 5. ALAPSÍK MÉLYÍTÉSE 6. ALAPOZÁSI RENDSZER MÓDOSÍTÁSA 7. KÖZVETETT ALAPMEGERŐSÍTÉSEK 8. ALTALAJ MEGERŐSÍTÉSE - Ideiglenes megtámasztások - Végleges alapmegerősítések, javítások Ideiglenes megtámasztások 134. ábra 82
135. ábra ALAPOZÁSOK MEGERŐSÍTÉSE 5.1 ALAPTEST ANYAGÁNAK MEGERŐSÍTÉSE, JAVÍTÁSA - Injektálás - Pl. beton, tégla, kő alapok esetén - alaptest anyagába, repedésekbe kötőanyag juttatása alacsony nyomáson - Epoxigyanták, cementtej, műgyanta, bentonit, stb. 136. ábra 5.2 FELSZERKEZET MEREVÍTÉSE, MEGERŐSÍTÉSE Szerkezeti beavatkozások - Pl. falvarrás, dübelezett acélszalagok, lőttbeton, stb. 83
137. ábra 5.3 ALAPTEST ANYAGÁNAK RÉSZLEGES CSERÉJE Okok: - Alaptest anyaga hosszabb-rövidebb szakaszon jelentősen károsodott - Teherbírási és süllyedési probléma nem áll fenn Cél: - Alap teherbírásának további fenntartása 138. ábra 5.4 ALÁTÁMASZTÁSI FELÜLET NÖVELÉSE, ALAPSZÉLESÍTÉS Okok: - Nem elegendő az alap teherbírása Cél: - Alap támaszkodó felületének növelése Függ: 84
- Alap szerkezetétől és anyagától - Felszerkezet típusától - Altalajviszonyoktól Acélbetétek vagy idomacélok segítségével. Méretezés lépései 1. Alapra jutó terhelések számítása 2. Altalaj maximális teherbírásának számítása 3. Alapfelület méretének meghatározása 4. Megerősítő rendszer szerkezeti magasságának számítása 5. Vasbeton esetén vasalás számítása (általában hajlításra) 6. Figyelni kell a különböző korú és összetételű betonok közötti eltérő zsugorodásra (tüskézés, stb.) 5.4.1 ALAPMEGERŐSÍTÉS SZÉLESÍTÉSSEL - Az alapozási mélység MEGFELELŐ - Teherbírás NEM MEGFELELŐ 139. ábra: Sávalapok szélesítése ( jacketing ) 140. ábra: Pilléralapok szélesítése 85
141. ábra: Pilléralapok szélesítése 142. ábra: Alapmegerősítés szélesítéssel 143. ábra 86
144. ábra 5.5 ALAPSÍK MÉLYÍTÉSE Okok: Az alapozási mélység nem megfelelő - Nem megfelelő teherbírás (takarás növelése teherbírás növekedése) - Nem megfelelő teherbírású altalaj az alapsík alatt Cél: - Alapozási sík lejjebb vitele Függ: 87
- Alap szerkezetétől és anyagától - Felszerkezet típusától - Altalajviszonyoktól Megfelelő technológia, ha - Az épület teherhordó szerkezete megfelelő minőségű, teherbírása kielégítő - Az alaptestek alatt megfelelő teherbírású talaj található - Alaptest alsó síkján keletkező feszültségek nem túl nagyok (maximum 1-3 szintes épületek) - Kisebb süllyedések kialakulása nem probléma. Az alaptest alábetonozását, aláfalazását szakaszosan kell elvégezni Külső és belső falak problémája - Belső falaknál bonyolultabb, mert zárt térben kell a bontást elvégezni, - Bonyolultabb organizáció. Szakaszos aláfalazás - Talaj kitermelése a megerősítendő alap alatt 1,0-1,5 m hosszban - Megfelelő szélességű alaptest elkészítése - A meglévő, és az új alap találkozásánál kialakuló hézag kiékelése kisméretű téglával. - Munkagödör visszatöltése - Munkafázis ismétlése a következő szakasznál 2 egység kihagyásával Szakaszos alábetonozás - Talaj kitermelése a megerősítendő alap alatt 1,0-1,5 m hosszban - Megfelelő szélességű alaptest elkészítése - A meglévő, és az új alap találkozásánál kialakuló hézag kitöltése hézagkitöltő habarccsal (műgyanta kötésű, 1-3 % duzzadás kötés közben). - Munkagödör visszatöltése - Munkafázis ismétlése a következő szakasznál 2 egység kihagyásával 145. ábra: Alapmegerősítés aláfalazással 88
146. ábra: Aláfalazások és alapszélesítések alapesetei 147. ábra: Példa aláfalazásra és ütemezésére 5.6 ALAPOZÁSI RENDSZER MÓDOSÍTÁSA Okok: - A meglévő alapozási rendszer nem megfelelő Cél: - Alapozási rendszer átalakítása kedvezőbbre - Pl. pontalapok gerendával vagy gerendaráccsal történő utólagos összefogása 89
- Pl. pontalapok sávalapozássá alakítása - Pl. sávalapok lemezalappá alakítása - Egyéb 148. ábra: Pontalapokból sávalapozás 149. ábra: Sávalapokból lemezalapozás 90
150. ábra: Sávalapokból lemezalapozás 5.7 KÖZVETETT ALAPMEGERŐSÍTÉSEK A meglévő alapozási rendszer megerősítése egy új más, az eredetitől eltérő technológiával 1. Sajtolt cölöpök 2. Mikrocölöpök 3. Jet-grouting 4. INJEKTÁLÁSOK 5.7.1 SAJTOLT CÖLÖPÖK - Épület terheit közvetlenül a meglévő alaptest alá sajtolt cölöpökkel vesszük fel - Indító fülke cölöpök darabokban ellensúly az épület utolsó cölöp és alaptest közé vasbeton tömb végén ernyedési próba. Előnyök: - Viszonylag kedvező ár - Megbízhatóan és gazdaságosan méretezhető - Száraz technológia - A földbe sajtolt cölöpök a környező talajt tömörítik 91
151. ábra 92
152. ábra 153. ábra 93
154. ábra 5.7.2 MIKROCÖLÖPÖK Épület terheit a meglévő alaptest mellett készített kisátmérőjű cölöpökkel vesszük fel 1. Fúrt mikrocölöpök (törzsátmérő < 300 mm) 2. Talajkiszorításos (vert) mikrocölöpök (törzsátmérő < 150 mm) MSZ EN 14199:2005: Speciális geotechnikai munkák kivitelezése. Mikrocölöpök Előregyártott beton vagy acél cölöpök - Csövek - Acél profilok - mindig vert ill. vibrovert technológia Helyben készített cölöpök - Fúrt cölöpök (injektált is) o Betétcsővel o Folyadékmegtámasztással - Vert (vibrovert) A teherbírás jellegét tekintve: - A teherbírás lényegében a köpenyellenálláson alapul, a csúcsellenállás a határerő tartományban kisebb, mint 10 %. Előnyök: - kivitelezés helyigénye kicsi (akár pincében is készíthető) - tetszőleges ferdeséggel készíthető (lásd horgonyzások) 94
- Rugalmasan, könnyen tervezhető, készíthető - injektálással relatív jó fajlagos teherbírás érhető el Hátrányok: - Csak kis terhelésű épületeknél - hajlító igénybevételek felvételére nagyon korlátozottan alkalmas - nagyon puha talajokban kihajlás veszélye áll fell - kis geometriai méret miatt limitált a teherbírása (pl. jet-groutinghoz képest) Meglévő alapok megerősítése - Kétoldali megközelíthetőség A) megoldás - Csak osztott teherviselés lehetséges - Jól megoldott a megerősítés, ha a cölöp annyit tud, mint a falban a tapadás 155. ábra B) megoldás - Osztott teherviselés - Az ilyen megoldásnál a teljes kiváltás is lehetséges - Mértékadó a cölöp határereje - teljes kihasználtság 95
156. ábra Meglévő alapok megerősítése - Egyoldali megközelíthetőség - Csak osztott teherviselés lehetséges - Külpontos megtámasztás - Nagyobb erők esetén a padlóba is be kell kötni a fejgerendát 157. ábra 96
FÚRT MIKROCÖLÖPÖK 2. táblázat: FÚRT MIKROCÖLÖPÖK 3. táblázat: Talajkiszorításos MIKROCÖLÖPÖK 97
158. ábra 159. ábra HAZAI GYAKORLATBAN ELTERJEDT ELJÁRÁSOK DYWIDAG (GEWI) - Fúrt-injektált 1. Furat készítése béléscső vagy zagy védelmében 98
1. zagy öblítéssel 2. levegő öblítéssel 3. cementlé öblítéssel 2. Vasalás elhelyezése 1. GEWI betét 2. cső 3. Cementbesajtolás (szükség esetén az ideiglenes béléscső visszahúzása) 1. külön injektáló csövekkel 2. csövön keresztül 4. Utóinjektálás 160. ábra 161. ábra 99
162. ábra 163. ábra 100
5.7.3 JET-GROUTING - A talajt cementtejjel összekeverve habarcsot kapunk - A nagy nyomással kiinjektált cementtej erodálja a talajt és összekeveredik vele - A létrejövő, megszilárdult talajhabarcs fizikai tulajdonságait a komponensek tulajdonságai határozzák meg 164. ábra 1. Fúrás öblítő folyadékkal víz cementtej 2. Injektálás nyomás: 400 bar kötőanyag: cement 165. ábra 101
166. ábra 167. ábra 102
168. ábra 169. ábra REKONSTRUKCIÓKNÁL KIVÁLÓAN ALKALMAZHATÓ: 1. Többlet terhek felvétele 2. Pincepadló vagy földszinti padló süllyesztése, új térszín alatti szint építése 3. Szomszéd épület alapozásának megerősítése, mélyítése 103
4. Padlók, padozatok alapozása, alátámasztása 5. Vízzárás 6. Horgonyzások Egyéb alkalmazások 1. Új épületek alapozása 2. Rézsűtalp stabilizálása 3. Talajanyagú támfalak stabilizálása 4. Alagút főték stabilizálása, ernyők kialakítása 5. Rézsállékonyság-javítás 6. Töltésalapozások 7. Vízzárás 170. ábra 104
171. ábra 172. ábra 105
173. ábra: 1. Többlet terhek felvétele 174. ábra: 2. Pincepadló vagy földszinti padló süllyesztése 106
175. ábra: 3. Szomszéd épület alapozásának megerősítése, mélyítése 176. ábra: 4. Padlók, padozatok alapozása, alátámasztása 107
177. ábra: 5. Vzzárás 178. ábra: 5. Vízzárás 108
179. ábra: 6. Horgonyzások 180. ábra: Jet-Grouting megoldások 109
181. ábra: Jet-Grouting problémák 110
5.7.4 INJEKTÁLÁSOK 182. ábra 183. ábra Célok: 1. Talajszilárdság javítása - kohézió létrehozása a szemcsék összekötésével - belső súrlódási szög javítása a tömörség növelése révén 2. Összenyomhatóság csökkentése - a szemcsemozgás megakadályozása a szemcsék összekötésével 111
- a hézagok csökkentése kitöltésük és tömörítés révén 3. Vízzáróság javítására - a hézagok kitöltése - repedések kitöltése - vízzáró felületek létrehozása 4. Felszínmozgások, beszakadások elleni védelem - üregegek, hézagok kitöltése - megelőzés - süllyedések kompenzálása 184. ábra 112
4. táblázat 185. ábra 113
5. táblázat 1. TÖMÖRÍTŐ INJEKTÁLÁS ( Compaction grouting ) - Talaj helyettesítése injektálóanyaggal (injektálóanyag nem hatol be a pórusokba rendszerint) - Kisátmérőjű acél injektálócső lejuttatása - Habarcsszerű anyag (cement) besajtolása nagy nyomáson - Injektálócső szakaszos visszahúzása mellett történő injektálás - Oszlopok kialakítása 186. ábra 114
187. ábra 188. ábra 115
189. ábra 190. ábra 116
191. ábra 192. ábra 117
193. ábra 2. HÉZAGKITÖLTŐ, SZILÁRDÍTÓ INJEKTÁLÁS ( Permeation grouting ) - Szemcsés talajok esetén - Hézagok kitöltése - Kisátmérőjű acél injektálócső vagy mandzsetta lejuttatása - Talajtól függően cementhabarcs, mikrocement, nátrium szilikát, kémiai oldat, bitumen, stb. besajtolása kis nyomáson - Injektálócső folyamatos visszahúzása mellett történő vagy mandzsettás eljárással történő injektálás - Oszlopok kialakítása 194. ábra 118
195. ábra 196. ábra 197. ábra 3. REPESZTŐ INJEKTÁLÁS ( Fracture grouting vagy Compensation grouting ) - Hézagok kitöltése, süllyedés kompenzálás (visszaemelés) - Megelőzés vagy utólagos helyreállítás esetén is(pl. alagutak feletti süllyedések) 119
- Kis viszkozitású injektálóanyag (pl. cement,poliuretán, stb.) bejuttatása nagy nyomáson talaj hidraulikus törését okozza - Talajszerkezet szétrombolása injektáló-anyag bejut a repedésekbe - Több szinten, több mélységig alkalmazható 198. ábra 199. ábra 200. ábra 120
201. ábra 4.HELYETTESÍTÉSES INJEKTÁLÁS ( Replacement- vagy jet-grouting ) 202. ábra 121
ÜREGKITÖLTÉS - Meglévő üregek kitöltése - Megelőzés vagy utólagos helyreállítás esetén is - Injektálóanyag (pl. cement, poliuretán, stb.) bejuttatása alacsony vagy nagy nyomáson 203. ábra 204. ábra 5.7.5 INJEKTÁLÁSOK TERVEZÉSE KÉRDÉSEK, MELYRE VÁLASZT KELL ADNUNK: 1. Szükséges-, illetve lehetséges-e a talajjavítás? 2. Milyen mértékű javítás indokolt? 3. Milyen eredmény várható a különböző módszerektől? 122
4. Mekkora legyen a javítás térbeli kiterjedése, illetve milyen legyen a kezelt tartomány alakja? 5. Milyen módszerekkel lehet megállapítani a kezelés eredményességét? 1. Szempontok - Tervezési követelmények, célok - A helyszín adottságai - A térszín alatti körülmények - Építési ütemterv - Költségek és a lehetséges kivitelező 2. Tervezési folyamat - Lehetséges módszerek feltérképezése - A kezelés elrendezése, kiterjedése, kezelési pontok - Válogatás a módszerek között - Egy vagy több előzetes terv részletes kidolgozása - A legelőnyösebb módszer kiválasztása - Terepi kísérlet - Minőségtervek 6. táblázat 123
205. ábra 7. táblázat 124