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

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

Feladat kiírás 2 Pihenőhely és a hozzávezető út csatlakozó szakaszának geotechnikai terve a kiadott (internetről levehető) térképlapon, mely 3 méretben nyomtatva 1:500 méretarányú. lapadatok B vonal magassága (kb. 223 mbf) plató hossza (kb. 100 m) a plató hosszesése (kb. 2-5 %) a csatlakozó út korona szélessége (kb. 7-12 m) úttengely egybeesik a plató tengelyével talajfajta altalaj, töltés, humuszos zóna talajfizikai jellemzői.

3 Geometria tervezés

laptérkép 4

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

Geometriai tervezés 6 230 225 B 215 220

Geometriai tervezés alaprajzi elrendezés 7 230 C 225 B D 215 220

Geometriai tervezés - vízelvezetés 8 Ároknak 2 m széles sáv fenntartása a bevágási oldalon 230 ' C 225 B D 215 220

' B 9 215 224,0 223,0 230 C 222,4 Geometriai tervezés plató lejtése D 223,5 220 225

Geometriai tervezés semleges vonal 10 BEVÁGÁS 230 ' C 224,0 223,5 223,0 222,4 225 B D 215 220 TÖLTÉS

Geometriai tervezés rézsűhajlás 11

Geometriai tervezés - rézsűhajlás 12 platósík és rézsűsík metszésvonalai 230 ' C 224,0 223,5 223,0 222,4 225 B D 215 220 platósík és rézsűsík metszésvonalai

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

230 ' B C 14 215 222,4 Geometriai tervezés - rézsűhajlás D 224,0 223,5 223,0 220 225

' B 15 215 224,0 223,0 230 C 222,4 Geometriai tervezés - rézsűhajlás D 223,5 220 225

Geometriai tervezés - rézsűhajlás ' B 20 215 224,0 223,0 230 C 222,4 D 223,5 220 225

' B 22 224,0 223,0 230 C 222,4 Geometriai tervezés - rézsűhajlás 223,5 220 225

23 Támfal tervezés

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

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

Helyszínrajzi lehatárolás ' B 26 224,0 223,0 230 C 223,5 222,4 225 220

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

38 Vizsgálandó sávalapként Külpontos, ferde terhelés Tervezés talajtörés Ea G R c c c c q q q q v b i s N c' b i s N q b i s N ' B' ' R 0,5 ctg N N tg N N / tg e N q c q tg q 1 1 2 2 45 2 1 c s q s s 1 1 1 1 1 q q q c m q m N N i i f i f i ' ctg c' L' B' R R f v h Teherbírási tényező laki tényező Erőferdeséget figyelembe vevő tényező ' / ' 1 ' / ' 2 :. L B L B m B párh R B h n felt = 1,4 1 c q b b b lapsík ferdeséget figyelembe vevő tényező

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

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

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

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

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

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

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

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

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

48 Vízelvezetés

Víztelenítés 49 Támfal, plató védelme a háttérterületről érkező víz ellen! 230 ' C 224,0 223,5 223,0 222,4 222,0 225 B 220 (Szepesházi R.: Geotechnikai Példatár, 2.31. feladat)

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

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

Víztelenítés 52 Mértékadó vízhozam: Q i p lefolyási tényező csapadékintenzitás vízgyűjtő terület Csapadékintenzitás meghatározása (p valószínűség) i p a t 10 m a m t 10 perces csapadék intenzitása p gyakoriság függvényében gyakoriságtól függő hatványkitevő eső időtartama (t min = 10 perc) racionális módszer eső időtartama, t = összegyülekezési idő, Valószínűség p [%] 100 100 50 25 10 5 3 2 1 Gyakoriság [év] 0,5 1 2 4 10 20 33 50 100 a [l/s/ha] 84 133 203 270 365 435 500 560 661 m [-] 0,67 0,69 0,71 0,72 0,72 0,72 0,73 0,74 0,75

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

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

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

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

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

58 Földtömegszámítás

Földtömegszámítás 59 Földmű: a) plató (töltés, bevágás)* b) út (általában töltés) c) csatlakozó prizma * HF-ban: támfalhoz készülő földmunka elhanyagolható, földmunka határa: támfal homlokfala ' 230 1 C 224,0 223,5 223,0 C 222,4 B 225 B 2 D 215 220

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

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

Földtömegszámítás plató ' B 62 215 224,0 223,0 225 230 C 222,4 Bevágás D 223,5 Töltés 220

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

Földtömegszámítás plató 64 800 700 töltés bevágás 600 terület T [m 2 ] 500 400 300 200 100 0 212 216 220 224 228 232 mbf T 215 T 214 V pl t k t 1 t 2 2 h... t i t 2 i1 h... t v t k t1 h 2 t 2... t n 2 t v

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

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