Alagutakra ható kőzetnyomásokszepesr/anyagok/oktatas/N-SE75-76/NOT II... · 2009. 6. 3. · 2007.10.26. Grabarits József 41 Mérnöktovábbképzés - lövelltbetonos alagútépítés

2007.10.26. Grabarits József 41

Mérnöktovábbképzés - lövelltbetonos alagútépítés - első szemeszter

Lövelltbetonos alagútépítés kialakulása, elveA lövelltbetonos falazat tönkremeneteli elmélete

Alagutakra ható kőzetnyomások:Kőzetnyomások keletkezése:

kőzettömeg fellazulásából.az alagút feletti kőzettömeg súlyatektonikus erőkkőzettömeg térfogatnövekedése, kémiai vagy fizikai okokból bekövetkező duzzadás.

Kőzetnyomások típusa:

lazulási nyomás

valódi hegynyomás

duzzadási nyomás

Kőzettípusok:

szilárd kőzet

álszilárd, puha és mállott kőzetek

laza kőzetek




Feszültségek átrendeződése üregnyitás után (Willmann) - I.




Feszültségek átrendeződése üregnyitás után (Willmann) - II.




Feszültségek átrendeződése üregnyitás után (Willmann) - III.




Kör alakú üreg körüli feszültségek számítása Kirsch szerint.(tisztán rugalmassági alapon)




Radiális és tangenciális feszültségek eloszlása az rugalmas tárcsa közepén lévő kör alakú lyuk pereme mentén.




Radiális és tangenciális feszültségek eloszlása az rugalmas tárcsa közepén lévőellipszis alakú lyuk pereme mentén.




Feszültségek eloszlása a biztosítás nélküli alagút kalott-lábánál.




Feszültségek eloszlása a biztosított alagút

kalott-lábánál.




I. Eset:Szívós és szilárd kőzet, az üreg biztosítás nélkül is megáll.

II. Eset:Szilárd és rideg, törékeny kőzet, az üreg rövid ideig állékony, kipergések, többletfejtés előáll.




III. Eset:Nem szilárd, de szívós kőzet, lokális tönkremenetel, plasztikus zónák, a deformációkat, kőzetnyomásokat biztosítási elemekkel kell felvenni.

IV. Eset:Nem szilárd, rideg kőzet, gyorsan kialakulóomlások és nehezen kontrolálhatódeformációk.




Senkunderfeszültségek eloszlása a kör alakú alagút tengelyében H. Kastner szerint egyenletes primer feszültségi állapot mellett.




Nyírásos tönkremenetel K. Sattler szerint. S = b x ps / 2 -- nyíróerőt= S/ds -- nyíró feszültségds,szük = ps x b / (2 x tH)ds = 2 x d




Horgonnyal erősített, lövelltbetonos falazat teherbírása.




Fenner-Pacher jelleggörbék különböző kőzettípusokhoz.

I. - szilárd kőzet

II. - mállott, töredezett kőzet

III/1. - nyomás alatti kőzet

III/2. - szilárd, majd utólag fellazult kőzet

III/1+2. - előzőkettő összevonva




A kőzetnyomás és a falazat-ellenállás időbeli alakulása F. Pacher szerint.




Fenner-Pacher jelleggörbe alkalmazása Channel Tunnel,

UK Crossover-nél.




Heathrow CTA, 1994.10.23. alagútszakadás.












HSE jelentés 1996.: kalott-láb alatti talajtörés.




HSE jelentés 1996.: kalott-láb vízszintes irányú benyomódása.




HSE jelentés 1996.: az ideiglenes oldalfal vízszintes irányú benyomódása.




HSE jelentés 1996.: nyírási tönkremenetel.




HSE jelentés 1996.: beton nyomószilárdságának kimerülése.




HSE jelentés 1996.: hajlító és nyomóerő kombinációjából eredő tönkremenetel-I.




HSE jelentés 1996.: hajlító és nyomóerő kombinációjából eredő tönkremenetel-II.




HSE jelentés 1996.: helyi nyomásból, átszúródásból eredő tönkremenetel.



Fejtési osztályok bevezetése a kőzetosztályok alapjánKőzet és talaj mint geológiai fogalmak rövid ismertetése

Az alagúti építményeket körülölelő, az építés közegét alkotó altalaj vizsgálatával foglalkozótudományok - a földtan, a fizika, a kémia és a technika - azonos anyagot vagy jelenséget történelmi okok miatt eltérően neveztek meg vagy jellemeznek. A fogalmi zavar a geológus, a mérnök, a mérnökgeológus, a kőzet- és a talajmechanikus közötti megértést és adatcserét nehezíti. Már a talaj és kőzet fogalmának értelmezésében, az altalaj megnevezésében és tulajdonságainak leírásában is különbség van.A talaj- és kőzetmechanikai - az MSZ 14045/4-nek megfelelően - kőzeten az összeálló, vízben szét nem eső természetes anyagot érti. A földtan (geológia) minden, a természeti folyamatok révén keletkezett összeálló, szilárd anyagot és annak elszállított, majd lerakott aprózódási (mállási) terméket kőzetnek nevezi, akár törmelékes, laza, akár összeálló vagy szilárd. A szárazföldi, fizikai, vegyi és biológiai mállás együttes hatásából létrejött, a keletkezési helyén lévő, szervetlen mállási maradékon kívül elhalt növényi részek szerves anyagából lett, humuszt, valamint növényi és bakteriális élőanyagot is tartalmazó anyagot (termőtalajt) nevezi talajnak.Kőzet: A föld kérgét felépítő szilárd anyag. A litoszféra anyagát kőzetnek, a bioszféráét talajnak nevezzük.




Az MSZ 14043/2-1979 szerin:

A talaj a földkéregnek az a része, amely az összeálló kőzetekből aprózódás, mállás útján keletkezett. Talaj a növényi és állati maradványokból keletkezett réteg is, valamint a geológiai értelemben vett kőzetek (pl. a vulkáni tufa), amennyiben nem elégítik ki az összeálló kőzet fogalmát.

Összeálló kőzet talajmechanikai értelemben a földkéregnek az a része, amelyből bárhonnan vehető 20 cm főméretű olyan kockaminta, amely semleges vegyhatású, + 20 ± 5 °C nyugvóvízben 10 nap alatt sem esik szét, vagyis, amelynek alkotóit kötőerők tartósan egymáshoz rögzítik.




A földtörténeti újkor Közép-Európában használatos tagolása.




A földtörténeti újkor Közép-Európában használatos tagolása.



Fejtési osztályok bevezetése a kőzetosztályok alapjánFejtési osztályba sorolások története

Terzaghi osztályba sorolása - 1946.




H. Lauffer osztályba sorolása - 1958.




H. Lauffer osztályba sorolása - 1958.




Protodjakonov osztályba sorolása - 1964.




Kőzetosztályozás L. v. Rabcewicz, F. Pacher, J. Golser - 1973.




Fejtési osztályba sorolás Hannover-Würzburg, Einmalberg-Tunnel - 1982.



Fejtési osztályok bevezetése a kőzetosztályok alapjánKülönböző országok fejtési osztályba sorolásának módja

RQD (Deere) kőzetosztályozás - 1963.

RQD - Rock Quality Designation




RMR (Z. T. Bieniawski) kőzetosztályozás - 1974.

RMR - Rock Mass Rating -értékét hat tulajdonságból levezetett index adja, amelyek- kőzetszilárdsági értékből- a fúrási mag RQD-értéke- tagoltság egymástól mért távolsága- tagoltságok állapota- tagoltság rétegvíz viszonya- tagoltság tájolása az alagút tengelyéhez viszonyítva

Az RMR érték a kőzetet műszaki, mérnökgeológiai szempontból minősíti, így az alapozáshoz, rézsűvizsgálathoz is alkalmazható.




RMR (Z. T. Bieniawski) kőzetosztályozás - 1974.




Q-System (N. Barton) kőzetosztályozás - 1974.




Q-System (Grimstad & Barton) kőzetosztályozás - 1993.

Q-System jellemzői

- RQD - index- Jn tagoltsági rendszer-index- Jr repedési felület érdességi-index- Ja tagoltság mállottsága- Jw rétegvíz csökkentő faktor- SRF feszültségi faktor




NMT - tervezési procedúra




NMT - vasalt bordák tipikus kialakítása




NMT - lövelltbeton-borda kialakítás.




NMT - vasalt bordák tipikus kialakítása




NMT - olajtároló kaverna, víztárózó elrendezése




NMT - Parti üteg és radarállomás




NMT - Felszín alatti tér keresztmetszete




NMT - olajtároló kaverna




NMT - Felszín alatti tér keresztmetszete




NMT - Felszín alatti sport létesítmény

Alagutakra ható kőzetnyomásokszepesr/anyagok/oktatas/N-SE75-76/NOT II... · 2009. 6. 3. · 2007.10.26. Grabarits József 41 Mérnöktovábbképzés - lövelltbetonos alagútépítés

Documents