GEOTECHNIKAI SZOLGÁLTATÁSOK TARTALMI KÖVETELMÉNYEI TALAJMECHANIKAI SZAKVÉLEMÉNY: Építésföldtani, geológiai adatok Talajjelmezők Projektre vonatkozó műszaki javaslatok alapozás, munkatérhatárolás víztelenítés stb. TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS: Építésföldtani, geológiai adatok Terepi vizsgálatok Laboratóriumi vizsgálatok Összefoglaló jelentés GEOTECHNIKAI TERV: konkrét műszaki megoldás?
GEOTECHNIKAI SZOLGÁLTATÁSOK RÉSZLETEZETTSÉGE Projektszakasz Előkészítés Vállalatbaadás Megvalósítás Használat Műszaki dokumentáció Tanulmányterv Engedélyezési terv Ajánlatkérő (tender-) terv Ajánlati terv Kiviteli terv Megvalósulási dokumentum Fenntartásiátalakítási terv Adatszolgáltatás Előkészítő talajvizsgálati jelentés Tervezési talajvizsgálati jelentés Kiegészítő talajvizsgálati jelentés Ellenőrző talajvizsgálati jelentés Terv Geotechnikai tanulmányterv Geotechnikai engedélyezési terv Geotechnikai tenderterv Geotechnikai ajánlati terv Geotechnikai kiviteli terv Geotechnikai megvalósulási dokumentum Helyreállítási terv Geotechnikai fenntartásiátalakítási terv Geotechnikai helyreállítási terv
TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS TARTALMA 1. Geotechnikai információk A rendelkezésre álló összes geotechnikai információ bemutatása: a vizsgálatok tárgya és célja, a hely, a létesítmény (méretek szerkezetek, hatások) ismertetése, geodéziai adatai, a feltételezett (egyeztetett) geotechnikai kategória, a terepi és laboratóriumi vizsgálatok ideje, módja, helye és eszközei, a közreműködők adatai, a helyszín bejárásakor szerzett adatok (talajvíz, szomszédos építmények, növényzet), a helyszín története, korábbi építési tapasztalatok, geológiai adottságok, szeizmicitás, a terepi és laboratóriumi mérések eredményei, talajvíz belvíz és élővíz adatok, fúrásnaplók a fúrás közbeni megfigyelésekkel együtt, az eredmények közlése táblázatokban, jegyzőkönyvekben, grafikusan;
TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS TARTALMA 2. Értékelés Az információk geotechnikai értékelése (a geotechnikai jellemzők meghatározásakor alkalmazott feltevések ismertetésével), részletezve: a terepi és labormunka és egyéb információgyűjtés értékelése, a hibásnak vélt, vagy hiányos adatok ismertetése, javaslat további (kiegészítő) vizsgálatokra indoklással, programmal, a geológiai adottságok és a szeizmicitás értékelése, az eredmények célszerű grafikus és táblázatos ábrázolása, a változó adatok statisztikai értékelése a geotechnikai kategóriához igazodóan, talajszelvények bemutatása a különböző formációk megkülönböztetésével, a talajrétegek szöveges ismertetése (osztályozó, mechanikai és hidraulikai jellemzőik), a talajvízviszonyok bemutatása (mélység, ingadozás, áramlások, kémiai jellemzők), a tervezési paraméterek felvételére alkalmas adatbemutatás.
GEOTECHNIKAI TERV JAVASOLT TARTALMA A feladat ismertetése (a terv tárgya, célja, funkciója), a projekt közreműködői, tervelőzmények, megrendelői diszpozíciók, egyeztetett tartalmak, az építési helyszín és környezete bemutatása, a tervezett építmény bemutatása (méretek, szerkezetek, hatások, geodéziai adatok), A talajkörnyezet és talajvízviszonyok ismertetése a korábbi geotechnikai szolgáltatások alapján, a geotechnikai kategória a körülmények, a kockázatok és nehézségek vázolásával indokolva, a geotechnikai szerkezetek szöveges ismertetése, rajzai az anyagminőségekkel, a tervezéshez alkalmazott talajkörnyezeti modellek, tervezési állapotok vázolása, a tervezési követelmények rögzítése, a geotechnikai számítások ismertetése, a technológiai, organizációs és környezetvédelmi követelmények bemutatása, a biztonságtechnikai és környezetvédelmi követelmények ismertetése, minőségszabályozási (minőségi és minőség-ellenőrzési) követelmények és módszerek ismertetése, a műszaki felügyelet terve, az építmény viselkedésének megfigyelési terve, fenntartási és üzemelési utasítások.
MENNYISÉG - MÉLYSÉG -MINŐSÉG
TALAJFELDERÍTÉS
GEOTECHNIKAI KATEGÓRIÁK (MSZ EN 1997-1:2006 ) Geotechnikai kategória Körülmények GK-1 - Kicsi, egyszerű tartószerkezet - Elhanyagolható kockázat - Korábbi tapasztalatokból ismert kedvező talajviszonyok GK-2 - Hagyományos tartószerkezet, alapozás - Nem merül fel kivételes kockázat - Nem kedvezőtlen talajviszonyok GK-3 - Nem GK-1 vagy GK2 - Pl. kedvezőtlen talajviszonyok, nem hagyományos szerkezet Tervezési módszerek - Rutinszerű módszerek - Terepi vizsgálatok - Laboratóriumi vizsgálatok - Egyedi
DÍJZÓNÁK (MMK Geotechnikai Tagozat, Útmutató a geotechnikai vizsgálatok szükséges mértékének megállapításához az EC-7 elveinek és előírásainak figyelembevételével) Tartószerkezeti szempont Geotechnikai szempont GK-1 GK-2 GK-3 GK-1 DZ I. DZ II. DZ III. GK-2 DZ II. DZ III. DZ IV. GK-3 DZ III. DZ IV. DZ V.
DÍJZÓNÁK (MMK Geotechnikai Tagozat, Útmutató a geotechnikai vizsgálatok szükséges mértékének megállapításához az EC-7 elveinek és előírásainak figyelembevételével) Díjzóna DZ-I. nagyon alacsony bonyolultság DZ-II. alacsony bonyolultság Körülmények - süllyedésre kismértékben érzékeny szerkezetek, - egységes alapozási megoldásokkal, - egyenletes teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú talajrétegződés - süllyedésre érzékeny, vagy kis mértékben érzékeny szerkezetek - különböző alapozási megoldásokkal, - erősen változó terhelésekkel - közel egyenletes teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú talajrétegződés mellett VAGY - süllyedésre kis mértékben érzékeny szerkezetek - egységes alapozási megoldások - változó teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú talajrétegződés mellett
DÍJZÓNÁK (MMK Geotechnikai Tagozat, Útmutató a geotechnikai vizsgálatok szükséges mértékének megállapításához az EC-7 elveinek és előírásainak figyelembevételével) Díjzóna DZ-III. Átlagos bonyolultság Körülmények - süllyedésre nagymértékben érzékeny szerkezetek, - közel azonos teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú talajrétegződés mellett VAGY - süllyedésre érzékeny, vagy kis mértékben érzékeny szerkezetek - különböző alapozási megoldások, vagy erősen változó terhelések - változó teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú talajrétegződés mellett VAGY - süllyedésre kis mértékben érzékeny szerkezetek - egységes alapozással - erősen változó teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú talajrétegződés mellett
DÍJZÓNÁK (MMK Geotechnikai Tagozat, Útmutató a geotechnikai vizsgálatok szükséges mértékének megállapításához az EC-7 elveinek és előírásainak figyelembevételével) Díjzóna DZ-IV. Átlagon felüli bonyolultság DZ-IV. Nagyon magas bonyolultság Körülmények - süllyedésre nagymértékben érzékeny szerkezetek - változó teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú talajrétegződés mellett VAGY - süllyedésre érzékeny, vagy kis mértékben érzékeny szerkezetek - különböző alapozási megoldások, vagy erősen változó terhelések - erősen változó teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú talajrétegződés mellett - süllyedésre nagymértékben érzékeny szerkezetek, - erősen változó teherbíró képességű és alakváltozási tulajdonságú talajrétegződés mellett
Feltárási pontok javasolt vízszintes kiosztása * az MSZ EN 1997-2 (Eurocode 7-2) B melléklete alapján Létesítmény Magas építmények és ipari szerkezetek Nagy alapterületű épületek Vonalas létesítmények (utak, vasutak, csatornák, csővezetékek, földgátak, alagutak, támfalak) Speciális szerkezetek (hidak, kémények, gépalapok) Gátak, duzzasztóművek Feltárások távolsága/mennyisége 15-40 m-es hálózat Legfeljebb 60 m-es hálózat 20-200 m Alaptestenként 2-6 feltárás 25-75 m és a fontos szelvényekben
Feltárási pontok javasolt távolsága építmények esetén * MMK ajánlás szerint Díjzóna I. - Díjzóna II. - Díjzóna III. Díjzóna IV. Díjzóna V. Előkészítés Engedélyezési terv Kiviteli terv 150 m (minimálisan 2 db feltárás) 100 m (minimálisan 2 db feltárás) 70 m (minimálisan 2 db feltárás) 80 m (minimálisan 2 db feltárás) 65 m (minimálisan 3 db feltárás) 65 m (minimálisan 3 db feltárás) 50 m (minimálisan 3 db feltárás) 35 m (minimálisan 3 db feltárás) 80 m (minimálisan 2 db feltárás) 65 m (minimálisan 3 db feltárás) 50 m (minimálisan 3 db feltárás) 35 m (minimálisan 3 db feltárás) 25 m (minimálisan 3 db feltárás)
Feltárási pontok javasolt távolsága hidak esetén * MMK ajánlás szerint Híd szerkezeti hossza Nyílásméret Előkészítés L < 15 m - - 15 m < L < 40 m - - 40 m < L T < 40 m 40 m < T minimum 2 db feltárás minimum 2 db feltárás Engedélyezési terv 1 db fúrás + 1 CPTu 1 db fúrás + 1 CPTu 80 m-enként 1-1 db fúrás és CPTu* Minden második támasznál 1-1 db fúrás és CPTu* Kiviteli terv 1 db fúrás + 1 CPTu 2 db fúrás + 2 CPTu 40 m-enként 1-1 db fúrás és CPTu* Minden támasznál 1-1 db fúrás és CPTu*
Feltárási pontok javasolt távolsága utak földművei esetén * MMK ajánlás szerint Geotechnikai kategória egyenletes talajrétegződés Előkészítés változó talajrétegződés Engedélyezési terv egyenletes talajrétegződés változó talajrétegződés GK-1. 1200 600 400 200 GK-2. 900 450 300 150 GK-3. 600 300 200 100
Feltárási pontok javasolt távolsága vasutak földművei esetén * MMK ajánlás szerint Geotechnikai kategória egyenletes talajrétegződés Előkészítés változó talajrétegződés Engedélyezési terv egyenletes talajrétegződés változó talajrétegződés GK-1. 1000 500 250 125 GK-2. 600 300 150 75 GK-3. 400 200 100 50
Feltárási pontok javasolt távolsága vízépítési földművek esetén * MMK ajánlás szerint Geotechnikai kategória egyenletes talajrétegződés Előkészítés változó talajrétegződés Engedélyezési terv egyenletes talajrétegződés változó talajrétegződés GK-1. 1200 600 400 200 GK-2. 900 450 300 150 GK-3. 600 300 200 100
Feltárási pontok javasolt távolsága közművek esetén * MMK ajánlás szerint Geotechnikai kategória Előkészítés Engedélyezési terv GK-1. 300 150 GK-2 és GK-3. 200 100
Feltárási pontok javasolt mélysége KÜLÖNÁLLÓ ALAPTESTEK ahol b F z a 3,0 b F Díjzóna I. és II. z a 4 m Díjzóna III., IV. és V. z a 6 m az alap kisebbik szélessége
Feltárási pontok javasolt mélysége KÖZELI ALPATESTEK, LEMEZALAPOK ahol b B Díjzóna I. és II. z a 0,5 b B Díjzóna III. z a b B Díjzóna IV. és V. z a 1,5 b B z a 6,0 m a lemez kisebbik szélessége
Feltárási pontok javasolt mélysége ahol h: 0.8 h < z a < 1.2 h z a 6 m a töltés (nagyobb) magassága TÖLTÉSEK
Feltárási pontok javasolt mélysége ahol h: z a 3 m z a 0.4 h a bevágás (nagyobb) mélysége BEVÁGÁSOK
Feltárási pontok javasolt mélysége ÁRKOK, CSŐVEZETÉKEK z a 2 m z a 1,5 b Ah ahol b Ah : az árok szélessége z a 4 m UTAK
ahol Feltárási pontok javasolt mélysége MUNKATÉRHATÁROLÁS TV FENÉKSZINT ALATT TV FENÉKSZINT FELETT z a 0,4 h z a t + 2,0 m h: az árok mélysége t: a befogás mélysége z a H + 2,0 m z a t + 2,0 m (z a t + 5,0 m, ha nincs vízzáró réteg) H: a talajvízszint magassága
Feltárási pontok javasolt mélysége VÍZZÁRÓ FAL z a 2 m (z a t + 5 m)* * ha nincs vízzáró réteg a VIZET MEGTÁMASZTÓ SZERKEZETEK - vízfelszíntől, - a hidrológiai viszonyoktól, - és az építési módtól függően kell meghatározni
Feltárási pontok javasolt mélysége KISEBB ALAGUTAK ÉS FÖLD ALATTI TEREK ahol: b Ab < z a < 2,0 b Ab b Ab a földkiemelés szélessége
Feltárási pontok javasolt mélysége z a 3,0 D F z a 1,0 b g z a 5,0 m ahol D F : a cölöp(csúcs) átmérője b g : a cölöpcsoport (kisebb) szélessége MSZ EN 1997-2 CÖLÖPALAPOZÁS MMK
Adatgyűjtés Talajfelderítés Talajfeltárás
ADATGYŰJTÉS: FÖLDTANI TÉRKÉP 2008 PJ
ADATGYŰJTÉS: MÉRNÖKI TÉRKÉP ALAPOZÁSRA ALKALMATLAN TERÜLETEK 2008 PJ
ADATGYŰJTÉS: MÉRNÖKI TÉRKÉP BECSÜLT MAXIMÁLIS TALAJVÍZSZINT 2008 PJ
Adatgyűjtés Talajfelderítés Talajfeltárás
Talajfeltárás típusai Fúrás Közvetlen (mintavétel) Kutatógödör Talajfeltárás Nagyátmérőjű Kisátmérőjű Stb. Geofizikai mérések Közvetett (helyszíni) Szondázások
Kisátmérőjű fúrás ELŐNYÖK: Kicsi, könnyen mozgatható Olcsó HÁTRÁNYOK: Fajlagosan időigényesebb Nem minden talatípus esetén használható Max. mélység: ~10-12 m Minta minősége
Nagyátmérőjű fúrás HÁTRÁNYOK Kis feltárásmennyiségnél gazdaságtalan Nem minden helyszín megközelíthető ELŐNYÖK Nagy feltárásmennyiségnél gazdaságosan használható 50-60 m-ig is mélyíthető
Mintavétel D 1 D 2 a vágóél belső átmérője a vágóél legnagyobb külső átmérője D 3 a mintavevő cső vagy betétcső belső átmérője a mintavevő cső külső átmérője D 4 1 csavarmenetes foglalat 2 magfogó kosár 3 mintavevő cső 4 vágóél 5 kapcsolat a fúrórudakhoz vagy az ejtőkalapácshoz 6 visszacsapó szelep 7 túlfúrási kamra 8 szelep 9 betétcső (választható) a) Vastagfalú, nyitott csövű mintavevő vázlata b) Vékonyfalú, nyitott csövű mintavevő vázlata
Folyamatos mag ELŐNYÖK - Jó minőségű talajminta
Talajfeltárás típusai Fúrás Közvetlen (mintavétel) Kutatógödör Talajfeltárás Nagyátmérőjű Kisátmérőjű Stb. Geofizikai mérések Közvetett (helyszíni) Szondázások
KUTATÓGÖDÖR ELŐNYÖK: - Részletesen megfigyelhető talajrétegződés - Alkalmas pl. Meglévő alapok feltárására HÁTRÁNYOK: - Kis mélységig gazdaságos - Földmegtámasztás - Talajvízszint felett
TALAJMINTÁK ZAVARTLAN MINTA
Víztartalami minta TALAJMINTÁK Zavart minta
Talajfeltárás típusai Fúrás Közvetlen (mintavétel) Kutatógödör Talajfeltárás Nagyátmérőjű Kisátmérőjű Stb. Geofizikai mérések Közvetett (helyszíni) Szondázások
A szeizmikus szerkezetkutató mérés elve a szeizmikus hullámforrás rugalmas hullámokat bocsát a talajba, ami a fizikailag eltérő tulajdonságú réteghatárokról (akusztikus impedancia változás, (ρ x v) reflektálódik, a rugalmas hullám futási idejéből a sebesség ismeretében a kutatott felület mélysége meghatározható
bemerülő hullámok sebességtérkép értelmezés
GEOELEKTROMOS VIZSGÁLAT
GEOELEKTROMOS VIZSGÁLAT
Talajfeltárás típusai Fúrás Közvetlen (mintavétel) Kutatógödör Talajfeltárás Nagyátmérőjű Kisátmérőjű Stb. Geofizikai mérések Közvetett (helyszíni) Szondázások
SZONDÁZÁSOK 1. Fúrásos feltárások Régi, jól bevált technológia Bármilyen talajban készíthető Talajmintavétel készül Viszonylag megfizethető ár Gépesített, ám kézzel irányított eljárás Időigényes, mélységtől függően exponenciálisan növekvő időszükséglet (pl. 20 m fúrás kb. 1,5-2,0 óra) Kitermelt talaj a helyszínen marad, nagyobb környezeti károk a területen A fúrásos feltárások eredményei a laboratóriumi vizsgálatok időigénye miatt sokszor csak 2-3 hét múlva készülnek el 2. Szondázások Viszonylag új technológiák Legtöbb talajban alkalmazhatók, de kavicsos, görgeteges, köves talajban kevésbé jól alkalmazhatók Nincsen mintavétel Kedvező ár/érték arány Gépesített, automatizált eljárások (legtöbb esetben) Gyors (pl. 20 m CPT szonda kb. 15-20 perc) Nincsen maradék talaj, kisebb környezeti károk (pl. szennyezett talajnál fontos!) Eredmények a legtöbb esetben azonnal rendelkezésre állnak 56
SZONDÁZÁSOK (1) Nyomószondázás (CPT) (statikus szondázás, CPT / CPTu) (2) Verőszondázás (DP) (dinamikus szondázás, DP) (3) Nyírószondázás (VST) (4) Pressziométeres vizsgálat (5) SPT szondázás Tárcsás terhelés Lapdilatométeres vizsgálat Fúrólyukas terhelések Súlyszondázás Egyéb 57
58
59
Geotechnikai vizsgálatok. Terepi vizsgálatok. EN ISO 22476 Honosítás alatt álló szabványok (magyar megnevezés még nem végleges) EN ISO 22476-1 MSZ EN ISO 22476-2:2005 Verőszondázás Electrical cone and piezocone penetration tests. (terv) MSZ EN ISO 22476-3:2005 Standard penetrációs vizsgálat pren ISO 22476-4 pren ISO 22476-5 pren ISO 22476-6 pren ISO 22476-7 pren ISO 22476-8 EN ISO 22476-8 CEN ISO/TS 22476-10 CEN ISO/TS 22476-11 Ménard pressuremeter test (jóv.) Flexible dilatometer test (jóv.) Self-boring pressuremeter test (jóv.) Borehole jack test (jóv.) Full displacement pressuremeter test (jóv.) Field vane test (terv) Weight sounding test (jóv.) pren ISO 22476-12 EN ISO 22476-13 Flat dilatometer test (jóv.) Mechanikus nyomószondázás (CPTM) Plate load test (terv)
Eurocode 7. Geotechnikai tervezés. 2. rész: Geotechnikai vizsgálatok Nyomószondázás CPT ill. CPTu Cone Penetration Test Presszióméteres vizsgálat PMT Pressuremeter Test Standard penetrációs vizsgálat SPT Standard Penetration Test Verőszondázás DP Dynamic Probe Fúrószondázás WST Weight Sounding Test Terepi nyírószondázás FVT Field Vane Test Lapdilatométeres vizsgálat DMT Flat Dilatometer Test Kőzetdilatométeres vizsgálat RDT Terhelőlapos vizsgálat PLT Plate load test
CPT(u) Statikus nyomószondázás Megbízhatóan meghatározható: talajtípus talajrétegződés pórusvíznyomás cölöpteherbírás Közepes megbízhatósággal számítható: (ideálisan) szemcsés talajok belső súrlódási szöge kötött talajok drénezetlen nyírószilárdsága a talajok (relatív) tömörsége összenyomódási modulus konszolidációs együttható áteresztőképességi együttható előterheltség (OCR) mértéke cölöpsüllyedés A szondázás jól alkalmazható: homokban iszapban agyagban tőzegben A szondázás nem alkalmazható: kavicsban 62
Célok: - talajréteződés és talajfajta ( kötött-szemcsés) meghatározása - talajfizikai paraméterek meghatározása ( Φ, C, rug. modulus ) - geotechnikai tervezési paraméterek megadása (in-situ víztartalom, pórusvíznyomás, nyírási modulus és nyírószilárdság, konszolidációs tényező, disszipációs teszt) Előnyök: - mérés 2 cm-ként - eredeti talajállapot minimális megbontása - a geotechnikai tervezésben jól használható digitális adatsorok - valós idejű digitális adatkezelés és rögzítés - gyorsaság: napi 100-120 fm 63
Szonda jellemzők: állandó sebesség (v=2 cm/s) kúpos szondacsúcs szondacsúcs szöge: 60 átmérő: 3,57 mm szondacsúcs területe (vízszintes vetület) : 10 cm 2 Mért adatok: csúcsellenállás (q c ) köpenysúrlódás (f s ) pórusvíznyomás (u) 64
SZONDAFEJ
Szondaberendezés
Korrigált csúcsellenállás (q 1 ) Mérés végrehajtása köpenysúrlódás (f s ) Pórusvíznyomás (u b ) csúcsellenállás (q c )
Mérési eredmények Közvetlen mérési eredmények Számított mérési eredmények
Mérési eredmények f R f = T 100, (%) q T DPPR = SÚRLÓDÁSI ARÁNYSZÁM u q T
Mérési eredmények Korrigált csúcsellenállás: q T =q c +u 2 (1-a) ahol: a=a n /A c a belső tengely (erőmérő) és a szondacsúcs keresztmetszeti területének hányadosa Korrigált köpenymenti ellenállás: f T = f s -(u 2 -u 3 ) Súrlódási arányszám: R F = (f s /q c ) 100% A c
Mérési eredmények alkalmazása 1. Réteghatárok meghatározása, talajrétegek szétválasztása 2. Talajosztályozás 3. Talajparaméterek meghatározása Szemcsés talajok tömörsége Összenyomódási modulus Belső súrlódási szög Drénezetlen nyírószilárdság 4. Cölöpméretezés
1. Réteghatárok meghatározása, talajrétegek szétválasztása Csúcsellenállás Pórusvíznyomás Köpenysúrlódás Súrlódási arányszám q c [MPa] u [kpa] f s [kpa] R f [%] KÖTÖTT SZEMCSÉS KÖTÖTT SZEMCSÉS
1. Réteghatárok meghatározása, talajrétegek szétválasztása Homok Agyag Törmelékes betelepülés Agyag
2. Talajosztályozás
2. Talajosztályozás
Korrigált csúcsellenállás, q t [MPa] Súrlódási arányszám, R f [%] 2. Talajosztályozás Korrigált csúcsellenállás, q t [MPa] Robertson és társai, 1986 Pórusvíznyomási arányszám, B q
2. Talajosztályozás Robertson, 1990 Normalizált csúcsellenállás, (q t - z )/ z Súrlódási arányszám, R f [%] Normalizált csúcsellenállás, (q t - z )/ z Pórusvíznyomási arányszám, B q
Hatékony csúcsellenállás, q E =q t -u 2 [MPa] Érzékeny AGYAG/ISZAP 2. Talajosztályozás Eslami & Fellenius, 1997 Homokos KAVICS HOMOK Köpenysúrlódás, f s [kpa] AGYAG ISZAP
3. Talajparaméterek Talajparaméterek szondázási eredményekből Empirikus összefüggések Helyszín- és geológiafüggő Óvatos használat, kalibráció
Eurocode-7 ajánlás Tömörségi index 3. Talajparaméterek Csúcsellenállás (CPT-ből) (q c ) Hatékony súrlódási szög a (φ ) Drénezett Young-modulus b (E ) MPa MPa Nagyon laza 0,0 2,5 29 32 < 10 Laza 2,5 5,0 32 35 10 20 Közepesen tömör 5,0 10,0 35 37 20 30 Tömör 10,0 20,0 37 40 30 60 Nagyon tömör > 20,0 40 42 60 90 a Az értékek homokra érvényesek, iszapos talajok esetén 3 csökkentés, kavics esetén 2 növelés indokolt. b E a feszültségtől és az időtől függő szelőmodulus közelítő értéke. A drénezett modulus megadott értékeit a 10 év alatt lezajlott süllyedésekből számították vissza. Az értékeket annak feltételezésével nyerték, hogy a függőleges feszültségek szétterjedése 2:1 arányú. Ezeken túlmenően egyes vizsgálatok arra utalnak, hogy ezek az értékek iszapos talajban 50%-kal kisebbek, kavicsos talajban pedig 50%-kal nagyobbak lehetnek. Túlkonszolidált durva szemcséjű talajokban a modulus lényegesen nagyobb is lehet. Ha a törőfeszültség tervezési értékének 2/3- ánál nagyobb talpnyomásból számítjuk a süllyedéseket, akkor a táblázatbeli értékek felét célszerű venni.
Sanglerat, 1972 3. Talajparaméterek Összenyomódási modulus E s =a q c Talaj q c a q c 0,7 MPa 3 < a < 8 Kis plaszticitású agyag 0,7 < q c < 2 MPa 2 < a < 5 q c 2 MPa 1 < a < 2,5 Kis plaszticitású iszap q c < 2 MPa 3 < a < 6 q c 2 MPa 1 < a < 2 Nagy plaszticitású agyag q c < 2 MPa 2< a < 6 Nagy plaszticitású iszap q c > 2 MPa 1< a < 2 Nagyon szerves iszap q c < 1,2 MPa 2 < a < 8 Tőzeg és q c < 0,7 MPa 50 < w < 100 1,5 < a < 4 nagyon szerves agyag 100 < w < 200 1 < a < 1,5 w > 300 a < 0,4 Homok 2 < q c < 3 MPa 2 < a < 4 q c > 3 MPa 1,5 < a < 3
3. Talajparaméterek
Egyéb felhasználási területek: cölöpalapok teherbírása síkalapok teherbírása síkalapok süllyedése talajok minősítése megfolyósodás-veszélyesség szempontjából Fejlesztések és egyéb felhasználási lehetőségek talajjavítás minőségellenőrzés/biztosítás, pórusvíznyomás leépülésének (disszipáció) vizsgálata Fejlesztési lehetőségek, irányok: szonda kiegészítése környezetvédelmi vizsgálatokkal szonda kiegészítése geofizikai vizsgálatokkal (SCPT, SDMT stb.) szonda kiegészítése mintavevőkkel
Verőszondázás DP Közepes megbízhatósággal számítható: talajrétegződés szemcsés talajok (relatív) tömörsége A szondázás jól alkalmazható: homokban A szondázás közepes megbízhatósággal alkalmazható: kavicsban iszapban agyagban tőzegben 84
Szonda jellemzők: dinamikus hatás (ejtősúly révén) kúpos szondacsúcs szondacsúcs szöge: 90 átmérő: 4,37 mm szondacsúcs területe (vízszintes vetület): 15 cm 2 Mért adatok: 10 vagy 20 cm behatoláshoz tartózó ütésszám (N 10, N 20 ) 85
Verőszondázás típusa Könnyű verőszondázás DPL (Dynamic probe, light) Közepes verőszondázás DPM (Dynamic probe, medium) Nehéz verőszondázás DPH (Dynamic probe, heavy) Nagyon nehéz verőszondázás DPSH (Dynamic probe, super heavy) Verőszondázások típusai Ejtősúly tömege (kg) Ejtési magasság (mm) 10 500 30 500 50 500 63,5 750
Mérés végrehajtása
Mérési eredmények N 10 vagy N 20
Mérési eredmények alkalmazása 1. Réteghatárok meghatározása, talajrétegek szétválasztása 2. Talajparaméterek meghatározása Szemcsés talajok (relatív) tömörsége Összenyomódási modulus Belső súrlódási szög
Mélység - z [m] Mélység - z [m] 0 2 4 6 8 10 Verőszondázás és CPTu szondázás eredményei CPT csúcsellenállás - q c [kpa] 0 10 000 20 000 30 000 40 000 sov. agyag finomhomok 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Din. szonda - ütésszám (N20) 0 10 20 30 40 50 köz. agyag 12 12
Eurocode-7 ajánlás 3. Talajparaméterek Szemcsés talajok tömörsége
3. Talajparaméterek Összenyomódási modulus
3. Talajparaméterek Belső súrlódási szög
Nyírószondázás (VST) A szondázási eredményekből jó megbízhatósággal határozható meg: puha talajok drénezetlen nyírószilárdsága Közepes megbízhatósággal határozható meg: talajtípus terhelés-alakváltozás összefüggés A szondázás jól alkalmazható: agyagban tőzegben 94
Nyírószonda 95
Mérés végrehajtása 96
97
Terepi nyírószondázás (VST, Vane shear test) Eredmények www.sze.hu/~szepesr
Mérési eredmények 99
Pressziométeres vizsgálat Az eredményekből jó megbízhatósággal határozható meg: vízszintes földnyomás terhelés-alakváltozás összefüggés Közepes megbízhatósággal határozható meg: talajtípus, talajrétegződés nyírószilárdsági paraméterek tömörség OCR, nyírási modulus Jól alkalmazható: agyagban Közepesen alkalmazható: homokban, iszapban, tőzegben Nem alkalmazható: kavicsban 100
Pressziométer típusok 1. Ménard típusú pressziométer (PBP) 2. Önbefúró, Self Boring pressziométer (SBP) 3. Benyomott pressziométer (PIP) 101
Pressziométer 102
Pressziométer 103
Önbefúró pressziométer 104
Mérés végrehajtása 105
Térfogatnövekedés Mérési eredmények Rugalmas tartomány E M = (1+ν) 2 V (Δ P /Δ V) Kúszási nyomás Plasztikus tartomány Határnyomás NYOMÁS 106
Mérési eredmények
SPT (Standard Penetration Test) vizsgálat Az SPT szondázási eredményekből jó megbízhatósággal határozható meg: talajtípus (mintavétellel) Közepes megbízhatósággal határozható meg: talajrétegződés a szemcsés talajok (relatív) tömörsége Az SPT szondázás jól alkalmazható: homokban iszapban agyagban tőzegben Az SPT szondázás közepes megbízhatósággal alkalmazható: kavicsban 108
SPT szonda 109
Mérés végrehajtása 110
Mérés végrehajtása 111
Mérési eredmények N ütésszám 30 cm behatoláshoz Mélység Ütésszám 30 cm behatoláshoz (N) 112
CPT és SPT összehasonlítás eredménye 113
Eurocode-7 ajánlás Mérési eredmények alkalmazása Megjegyzés: normálisan konszolidált homokok esetén
FELTÁRÁSOK JAVASOLT TÍPUSAI 1. GEOT. KATEGÓRIA 2. GEOT. KATEGÓRIA 3. GEOT. KATEGÓRIA TALAJRÉTEGZŐDÉS + + TALAJAZONOSÍTÁS szemeloszlás, plasztikus index TALAJÁLLAPOT konzisztencia ZAVART MINTÁK pl. kisátmérőjű fúrás MECHANIKAI TUL. nyírószilárdság, alakváltozási jellemzők, tömöríthetőség HIDRAULIKIAI JELL. áteresztőképesség ZAVART ÉS ZAVARTALAN MINTÁK (HELYSZÍNI VIZSGÁLATOK) pl. nagy átmérőjű fúrás, CPTu szondázás SPECIÁLIS VIZSG. próbaterhelés, dinamikus tulajdonságok, telítetlen viselkedés JÓ MINŐSÉGŰ TALAJMINTÁK, HELYSZÍNI VIZSGÁLATOK pl. folyamatos magminta, spec. helyszíni vizsgálatok MSZ EN ISO 22475-1 Geotechnikai vizsgálatok Mintavételi módszerek és talajvízmérések
Dr. Mahler András BME Geotechnikai Tanszék mahler@mail.bme.hu