Alapozas Eloadas Jegyzet Hefop

EURPAI UNI STRUKTURLIS ALAPOK

A L A P O Z S

BMEEOGTAT15 segdlet a BME ptmrnki Kar hallgati rszre

Az ptsz- s az ptmrnk kpzs szerkezeti s tartalmi fejlesztseHEFOP/2004/3.3.1/0001.01

BUDAPESTI MSZAKI S GAZDASGTUDOMNYI EGYETEM

PTMRNKI KAR GEOTECHNIKAI TANSZK

Dr. Farkas Jzsef

ALAPOZSeladsok rvidtett jegyzete (BSc. kpzs)

2

TARTALOMJEGYZKElsz ........................................................................................................................................................... 5 1. BEVEZETS............................................................................................................................................. 6 1.1. Az alapozs szerepe, feladata........................................................................................................... 6 1.2. Az alapok sajtossgai ...................................................................................................................... 6 2. TALAJFELDERTS................................................................................................................................. 7 2.1. A talajfelderts mdszerei................................................................................................................. 7 2.1.1. Nylt feltrs kutatgdrrel, aknval.......................................................................................... 7 2.1.2. Talajfeltrs frssal ................................................................................................................... 7 2.1.3. Prbaterhels .............................................................................................................................. 8 2.1.4. Szondzs................................................................................................................................... 8 2.1.5. Geofizikai talajfelderts ............................................................................................................ 10 2.2. A talajvz feldertse......................................................................................................................... 12 2.3. A talajfelderts szksges mrtke ................................................................................................ 12 3. SKALAPOK............................................................................................................................................ 13 3.1. Skalapok fajti, szerkezete ............................................................................................................. 13 3.1.1. Svalapok.................................................................................................................................. 13 3.1.2. Pillr (tmb) alapok ................................................................................................................... 14 3.1.3. Szalag (talpgerenda) alapok ..................................................................................................... 15 3.1.4. Gerendarcs - alap.................................................................................................................... 15 3.1.5. Lemezalapok ............................................................................................................................. 15 3.1.6. Dobozalapok.............................................................................................................................. 16 3.1.7. Hjalapok................................................................................................................................... 16 3.2.1. Az alapozsi sk felvtele .......................................................................................................... 17 3.2.2. Az alapfellet mretezse a teherbrs alapjn ........................................................................ 17 3.2.3. Skalapok magassgi mretezse ............................................................................................ 21 3.2.4. Szalag (talpgerenda) alapok mretezse ................................................................................. 24 3.2.5. Rugalmasan gyazott alapok mretezse ................................................................................ 25 3.3.1. A sllyeds sszetevi s idbeli alakulsuk............................................................................ 27 3.3.2. Sllyedsszmts .................................................................................................................... 29 3.3.3. Az ptmnyek sllyedstrse................................................................................................. 36 3.3.4. Egyenltlen sllyedsek okai .................................................................................................... 37 3.3.5. Sllyedsek mrse .................................................................................................................. 39 3.3.6. Vdekezs kros sllyedsek ellen .......................................................................................... 40 3.4.1. Billensi biztonsg..................................................................................................................... 46 3.4.2. Elcsszsi biztonsg ................................................................................................................. 46 3.4.3. Felszsi biztonsg................................................................................................................... 47 3.5.1. Dinamikus hatsok .................................................................................................................... 47 3.5.2. Fldalatti regnyits hatsa ...................................................................................................... 48 3.5.3. Talajvz kimos hatsa.............................................................................................................. 48 3.5.4. Fagyhats hthzaknl ........................................................................................................... 48 3.6.1. Alapozs trfogatvltoz talajon ............................................................................................... 49 3.6.2. Alapozs roskadkony talajon................................................................................................... 50 3.6.3. Alapozs feltltsen .................................................................................................................. 50 3.6.4. Alapozs szerves talajon........................................................................................................... 52 4. MLYALAPOK........................................................................................................................................ 53 4.1.1. Clpk csoportostsa............................................................................................................. 53 4.1.2. Elregyrtott clpk................................................................................................................. 54 4.1.3. Elregyrtn clpk tlaiba juttatsa ...................................................................................... 54 4.1.4. Helysznen ksztett clpk..................................................................................................... 55 4.1.5. A clpk s az ptmny kapcsolata....................................................................................... 56 4.1.6. Clpalapok tervezse.............................................................................................................. 56 4.1.7. Clpk vrhat teherbrsnak meghatrozsa ..................................................................... 56 4.2. Rsfalas alapozs............................................................................................................................ 57 4.3. Kt- s szekrnyalapok.................................................................................................................... 58 5. ALAPOK PTSE ................................................................................................................................. 59 5.1. Munkagdr hatrolsok ................................................................................................................. 59 5.1.1. Rzss kialakts (64. bra)...................................................................................................... 59 5.1.2. Munkagdr dcolsa ............................................................................................................... 59 5.1.3. A munkagdr krlzrsa szdfalakkal .................................................................................. 65 5.1.4. Kihorgonyzsok......................................................................................................................... 67 3

5.1.5. Munkagdr-hatrols rsfallal ................................................................................................. 73 5.1.6. Krgtak .................................................................................................................................... 75 5.1.7. Munkagdr hatrolsa talajfagyasztssal vagy injektlssal.................................................. 76 5.1.8. Munkagdr-hatrols talajszegezssel .............................................................................. 78 5.2. Munkagdrk vztelentse .............................................................................................................. 79 5.2.1. Nyltvz-tarts............................................................................................................................. 79 5.2.2. Talajvzszint-sllyeszts............................................................................................................ 82 5.2.3. Munkagdr als lezrsa ........................................................................................................ 87

4

ElszAz Alapozs trgy eladsainak jelen rvidtett jegyzete azzal a ketts clzattal kszlt, hogy egyrszt az rkon megszokott rsos rgzts ne vonja el a figyelmet a lnyegrl, a megrtstl; msrszt pedig, ha egy egy elads valamilyen ok miatt kimarad, az knnyen ptolhat legyen. E vzlatszer jegyzetbe az a lnyeg lett beszortva, amit a Kollgknak minimum illik tudni a vizsgn, illetve majd ptmrnkkknt a szakma gyakorlsa sorn. A vizsgn s a praxisban azokat a rszleteket, levezetseket, kpleteket, brkat is ismerni kell, amelyeket a Megyetemi Kiad ltal kzreadott, azonos cm egyetemi jegyzet tartalmaz. A flv 14 hetes tantrgyprogramjt az albbi tblzat tartalmazza:ALAPOZS (BMEEOGTAT15) 14 hetes tantrgyprogram Ea/Gy Tmakr 2 .ea. Alapozs szerepe, feladata. 2 .gy. Program ismertetse. A talajfelderts mdszerei. 2 .ea. Talajvz feldertse. Skalapok fajti. Alapozsi sk felvtele. Trteher-hatrteher. 2 .ea. 1. rajzfeladat (skalapozs) kiadsa. Alapszlessg meghatrozs. 2 .gy. Zh. Elkszts 2 .ea. Talpfeszltsgeloszls, alaptestmretezs. 2 .ea. Rugalmasan gyazott alapok mretezse. 2 .gy. Zrthelyi dolgozat. Konzultci. Magassg meghatrozs. 2 .ea. Sllyedsek okai, sszetevi, idbeli alakulsuk. Feszltsgeloszls az alapok alatti talajtmegben. Feszltsgek kzelt s 2 .ea. gyakorlati szmtsa. 2 .gy. Feszltsgszmts. Sllyedsszmts. Konzultci. 2 .ea. ptmnyek sllyedstrse. Egyenltlen sllyedsek okai.

ht 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Sllyedsek mrse. Vdekezs a kros sllyedsek ellen. 2 .ea. 1. rajzfeladat beadsa. 2. rajzfeladat (munkagdr hatrols) kiadsa. 2 .gy. Keskeny munkagdr dcolsa. 10. 2 .ea. Skalapok stabilitsvizsglata. Skalapokat r hatsok (dinamikus, fagy, vz, regnyits). Alapozs trfogatvltoz-, szerves, roskadsveszlyes talajon s 2 .ea. 11. feltltsen. 2 .gy. Szdfalak s Siemens dcolatok mretezse. Konzultci. Ptzrthelyi. 12. 2 .ea. Clpalapok. Rsfalas alapozs. 13. Munkagdr hatrols. Kihorgonyzsok. Talajfagyaszts. 2 .ea. Horgonyok mretezse. Munkagdr vztelentse. Talajvzszintsllyeszts. 2 .gy. 2. rajzfeladat beadsa.

14. 2 .ea. Talajszegezs. Nyltvztarts. Talajvzszintsllyeszts. Munkagdrk als lezrsa.

5

1. HT 1. BEVEZETS1.1. Az alapozs szerepe, feladataMinden ptmny az nslyt s a rjut terhelseket az altalajnak adja t, s llkonysga, valamint tartssga jrszt attl fgg, hogy sikerlt-e az ptmny s a talaj kztti kapcsolatot helyesen kialaktani. Az ptmny, illetve annak alapozsa az altalajban feszltsgeket (1. bra) s alakvltozsokat breszt. A talaj sszenyomdik, az alaptest sllyed. Az egyenltlen sllyedsek a felszerkezetben erket, feszltsgeket idznek el, aminek kvetkeztben a szerkezet megrepedhet, kplkeny llapotba kerlhet, s rendeltetst nem tudja betlteni. Szlssges esetben az alap alatti talajban - tlterhels miatt - trs is bekvetkezhet. Szmos hazai s klfldi esetet lehetne emlteni klnbz trtnelmi korokbl, amikor az ptmny s a talaj kztti kapcsolatot nem terveztk meg helyesen (pl. pisai ferdetorony, transconai sil, nagykanizsai sr erjeszttartlyok, stb). Az alapok az ptmnyeknek - ltalban a terepszint alatti -teherhord, illetve teherkzvett szerkezeti rszei, amelyek a talajra tovbbtjk a ltestmnyek terheit.

1. bra Az alap alatti talajban keletkez feszltsgek.

Az alapozs feladata: a terhek krosods nlkli tadsa az altalajra. Az alapok lehetnek sk - vagy mlyalapok; illetve beszlhetnk tmeneti megoldsokrl is. Az alapozs mdja fgg: az altalajtl; a talajvztl; a szomszdos ptmnyektl; az ptmny szerkezettl; a hmrskleti hatsoktl; a kivitelezs krlmnyeitl.

1.2. Az alapok sajtossgaiAz alapokkal szembeni kvetelmnyek: talajtrs, elcsszs, billens elleni biztonsg; sllyedsek, sllyedsklnbsgek elkerlse; megfelel szilrdsg; egyszer, gyors (gpestett), gazdasgos legyen. Sajtos pletrsz az alap, mert: nehezen tipizlhat; terepszint alatt, rossz krlmnyek kztt pl; nehezen javthat; alapozsi hiba az egsz ptmnyt veszlyezteti.6

2. TALAJFELDERTSClja az altalaj rtegzdsnek, a rtegek anyagnak meghatrozsa a legmegfelelbb alapozsi md kivlasztshoz. Mszaki s gazdasgossgi szempontbl is fontos. A talajfeltrast megelzen a mrnknek az ptsi terletet szemrevtelezni kell.

2.1. A talajfelderts mdszereiA talaj tulajdonsgainak feldertsre kzvetlen s kzvetett mdszerek vannak. A kzvetlen mdszerek feltrjk az altalajt, talajmintt vesznek, s az egyes rtegek anyagt kzvetlen szemllettel minstik. Ezeket a mdszereket gyjtnven talajfeltrsnak nevezzk. A kzvetlen felderts trtnhet: kutatgdrrel; frssal. A kzvetett mdszerek nem trjk fel a talajt, nem vesznek talajmintt, hanem kzvetett ton, pl. a talaj elektromos ellenllsbl vagy a behatolsi ellenllsbl kvetkeztetnek az altalaj tulajdonsgaira, vrhat viselkedsre. A kzvetett felderts trtnhet: prbaterhelssel; szondzssal; geofizikai mdszerekkel.

2.1.1. Nylt feltrs kutatgdrrel, aknvalValamennyi mdszer kzl ez (2. bra) a legmegbzhatbb. Szemllhet a rtegzds, knny a mintavtel.

2. bra: Talajmintavtel kutatgdrbl.

Viszonylag kis mlysgig gazdasgos. Csak a talajvz szintjig alkalmazhat. Szksg esetn - a baleseti veszly miatt is - dcolni kell, nehogy a fldfalak beomoljanak. Ez a mdszer hasznlatos meglv pletek alapfeltrsnl is (pl. emeletrpts tervezsekor, krosods vizsglatakor).

2.1.2. Talajfeltrs frssalEz a leggyakoribb. Csaknem tetszleges mlysgig alkalmazhat. Lyukat frunk, s az onnan kiemelt mintkat vizsgljuk laboratriumban. Kis tmrj (: 35-75 mm) frk (haznkban a Borro tpus fr a leggyakoribb) rendszerint blscs nlkl hasznlatosak (3. bra) max. 10-12 m mlysgig. (Kavicsban, kemny agyagban nem alkalmas.) Rszletes laboratriumi vizsglat cljaira nagy tmrj (: 100-300 mm) frkat kell alkalmazni; esetenknt (hdpillr, metralagt, stb.) 50-60m mlysgig. A frs a rudazaton7

lv frfejjel trtnik. A rudazat tartst ltalban gpkocsira szerelt frllvny vagy frtorony teszi lehetv. Szraz - s bltses (vzzel vagy friszappal) technolgik alkalmazhatk. Frfej tpusok: spirl-fr (kttt talajok); csiga-fr (kttt talajok); tnyr-fr (plasztikus, kttt talaj); kanl-fr (laza, puha talajok); korona-fr (kzet magszer kivtelre); vs-fr (homokk, sziklabetelepls ttrsre).

3. bra: Kzi, motoros frberendezs vzlata.

A talajvizsglatok elvgzshez, a rtegek azonostshoz talajmintkat kell venni a frsokbl. A mintavtel mdjt, srsgt, mlysgt, az alapozs felels tervezje vagy a vizsglatokat vgz mrnk rja el. Vehetnk: zavart; vztartalom; zavartalan mintkat.

2.1.3. PrbaterhelsAz altalaj teherbrsnak s sszenyomdsnak helyszni prbaterhelsek mdjai: Felszni prbaterhels; Akns - rasztsos - prbaterhels; Frlyukban trtn vzszintes prbaterhels; Clp-s rsfal prbaterhels. meghatrozsra szolgl

2.1.4. SzondzsA talaj behatolsi ellenllsnak vltozsbl kvetkeztetnk a talajrtegzds vltozsaira. Egy vkony vasrudat csavarunk, sajtolunk, vagy vernk a talajba, s behatolskor mrjk az ellenllst folyamatosan. A behatolsi ellenlls mlysgbeli vltozsbl kvetkezetnk a teherbrs vltozsra. Olcsbb, gyorsabb a frsnl, de itt nincs mintavtel, gy nem kapunk talajfizikai jellemzt sem. Frsszm cskkentsre alkalmas; frsokkal kombinlva jl hasznlhat alapozstervezsnl. a) Frszonda A frberendezsre szerelhet kpos-csigamenetes vg szr behatolst mrjk. A rteghatrokat lehet rzkelni s megfelel kalibrlssal a tmrsgre lehet kvetkeztetni. 1012 m mlysgig hasznlatos. A szondzsi eredmny a 4. brn lthat.

8

4. bra: Frszondzs eredmnye.

b) Statikus szonda A lehajts ktfle mdon vgezhet: folyamatosan (meghatrozott sebessggel halad); stabilizlva (bizonyos mlysgekben kivrjk a konszolidcit). A szondacscs 10 cm2 keresztmetszeti terlet, 60-os kp, elektromos kijelzssel (5. bra). Az elektromos szonda (CPT) lehetv teszi a cscsellenlls (qc) s a kpenyrnenti ellenlls (fs) folyamatos mrst - elektromos nylsmr blyeges cellkkal (6. bra). A berendezs a mrt adatokat grafikusan s digitlisan is kijelzi. A szonda behatolsi sebessge 1-2 cm/s.

5. bra: A statikus szonda cscsa.

6. bra: A cscs s kpenymenti ellenlls mrse.

c) Dinamikus szonda (verszonda) A kpos csccsal elltott rd behatolsi ellenllst olyan mdon mrik, hogy regisztrljk a bizonyos mrtk behatolshoz (ltalban 20 cm-hez) tartoz tsszmot (N20). tsek: meghatrozott tmeg sly (pl. 10 kg) adott magassg (pl. 50 cm) ejtsvel. d) Lapdilatomter A statikus szonda rudazatra egy rozsdamentes aclpengt erstenek s azt a talajba nyomjk. A penge egyik oldaln 60 mm tmrj fmmembrn van elhelyezve. A talajba prselt aclpenge membrnjt nyomscskkentvel felszerelt gzpalackbl vezetett gz segtsgvel a talajhoz nyomjk. A talajhoz feszl membrn kezdeti gznyomst (p0) majd az 1 cm-es talajbenyomdshoz tartoz gznyomst (p1) mrik 20 cm-es mlysgenknt. Alkalmazs: nyrszilrdsg meghatrozsra; sszenyomdsi modulus mrsre; fldnyoms meghatrozsra.

9

2.1.5. Geofizikai talajfeldertsA talajfelsznen vgzett fizikai mrsekbl kvetkeztetnk a talajrtegzdsre. Gyors eredmny - frsok szmnak cskkentsre, kltsgcskkentsre. a) Elektromos talajfelderts I erssg ramot kt talajba vert elektrdn (fmrdon) keresztl vezetnk, s mrjk az U feszltsgesst (7. bra), majd az Ohm-trvny alkalmazsval meghatrozzuk a fajlagos ellenlls rtkt: =

2 a U I

7. bra: Elektromos talajfelderts vzlata.

Az egyes talajflesgek elektromos ellenllsa klnbz. Az elektrda-tvolsg vltoztatsval szablyozhat az rammal tfolyt terleten a mrs mlysghatra. Az elektrdkat egyenletesen tvoltjuk a rendszer helyben marad szimmetria tengelytl ( a ). Az elektrda tvolsgokbl szmthat a mrt ellenllshoz tartoz mlysg. gy megrajzolhat a mrt ellenllsok vonala a mlysg fggvnyben, amelynek alakjbl s mreteibl kvetkeztetnk a krdses rteg mlysgre (8. bra).

8. bra: Talajrtegzds meghatrozsa.

b) Dinamikus talajfelderts Elssorban szemcss talajokban alkalmazhat. Lnyege: vibrtorral a talajra folyamatosan transzverzlis hullmokat adunk t. A vibrtor kt prhuzamos tengelyre szerelt excentrikus sly forgatsa ltal fejt ki sinus hullm szerint vltoz nagysg ert az altalajra. A rezgskelt gptl klnbz tvolsgokban mrik a fziseltoldst. Nagy jelentsge van e vizsglatoknak a gpek (pl. turbink, gzkalapcsok, stb.) alapozsnak tervezsnl, a talaj nrezgsszmnak10

meghatrozsnl. A gpalap alatti talaj nrezgsszma nem egyezhet a gp fordulatszmval. A dinamikus felderts alkalmas a fldmunkk tmrsgnek meghatrozsra is. c) Izotpos talajfelderts A kistmrj frlyukban lefel halad szondban - sugrzst kibocst radioaktv elemet (pl. a cobalt 60-as vagy czium 137-es izotpot), tovbb szrt neutron sugrzst biztost genertort helyeznek el. A sugrz anyagot a csben fell lernykoljk, s a sugrzst a csbl val kilpsre, a talajban val tovbbterjedsre knyszertik. A sugrzs intenzitsnak cskkense arnyos az tsugrzott anyag (talaj) srsgvel. Az impulzusokat Geiger-Mller - vagy szcintillcis szmllval regisztrljk (9. bra). Talajok tmrsg-meghatrozsra, agyagsvny tartalmnak, nedves trfogatslynak s vztartalmnak (neutronnal) mrsre alkalmas. A talaj agyagsvny tartalmra, annak klium (K-40) tartalma alapjn kvetkeztetnk. A nukleris mrblokkot szmtgp vezrli.

9. bra: Iztpos talajfelderts vzlata.

d) Georadar Felszn alatti hatrfelletekrl grafikus kpet ad. Alkalmas a talajrtegzds, talajvzszint, kpadok, regek, fellttt folymedrek kimutatsra; de szlelhet vele a trszn alatti pletmaradvny, csvezetk, kbel is. e) Rdifrekvencis talajdiagnosztikai berendezs 1-2 MHz-es frekvencival mkdik. Elssorban regkutatsra, fggleges inhomogenitsok megllaptsra hasznlhat. Specilis adantennja ltal kibocstott elektromgneses hullmokkal gerjesztett kzeg vertiklis elektromgneses tert mri.

11

2. HT2.2. A talajvz feldertseA talajfeltrs sorn gondosan meg kell vizsglni a talajvzviszonyokat is, mivel a tervezs s kivitelezs szempontjait sokszor dnten befolysolja a talajvz vrhat viselkedse. Szabad felszn talajvz (freatikus): Alul vzzr rteg, trszn kzelben lv vztereszt talajban. Nyoms alatti vz (piesztikus): Alul-fell vzzr rteg. Megllaptsa igen fontos, mivel a munkagdr kiemelsekor hidraulikus talajtrst okozhat. A frlyukba a talajvz beszivrog. A beszivrgott vz felszne egy ideig - nhny percig vagy akr tbb rig is - emelkedik, majd nyugalomba kerl. A megttt vzszint az a mlysg, ahol a beszivrgst elszr szleltk (10. bra); a nyugalmi vzszint pedig, ameddig a beszivrg vz emelkedik.

10. bra: A vzszintek jellse a frsszelvnyen.

Egy vizsglt hely vonatkozsban az emltett vzszinteken kvl meg kell adni mg a maximlis (az addig szlelt legmagasabb) s minimlis (az addig szlelt legalacsonyabb) talajvzszintet (max s min). Ezekbl szmthat a tervezs szempontjbl mrtkad talajvzszint: ahol kvetelmnyeket figyelembe vev tnyezk.

Tm = max + ( max min ) , s az szlels megbzhatsgnak,

valamint

a

szrazsgi

A kivitelezs idejn vrhat vzszintet ptsi vzszintnek nevezzk. Meg kell hatrozni a talajvz vegyi sszettelt (SO4, pH, Cl).

2.3. A talajfelderts szksges mrtkeAz ptmny fontossga, rtke, szerkezete, sllyedsrzkenysge, kiterjedse s az altalajviszonyok hatrozzk meg. Feldertsi terv ezek alapjn kszthet. Minl knyesebb az plet, minl rosszabbak az altalajviszonyok, annl rszletesebb vizsglat kell. A ltestmny s gy a talajfelderts lehet: pontszer (pl. emlkm); vonalas (t, vezetkek);12

terlet-felderts (ipartelep).

Feltrsokat olyan mlysgig kell tervezni az alapsk al, amely mlysgben az ptmny ltal okozott feszltsgek s a talaj rtegzdsnek figyelembe vtele alapjn mr elhanyagolhat a talaj-sszenyomds mrtke. E szksges mlysg: svalapoknl: 3*B; lemezalapoknl: 1.5*B; mlyalapoknl: 4 mter, vagy 5*D a talp alatt. ltalnos megjegyzs: j teherbr, kell vastagsg rtegig kell frni. Foghjtelek beptsnl: A szomszdos pletek alapozsi skjt is meg kell hatrozni. Emeletrpts: alapmret, alapsk-mlysg meghatrozs nylt feltrssal.

3. SKALAPOKAz ptmnyek terheit az alapok kzvettik a talajra. Ha az alap kzvetlenl az ptmny szerkezete, pl. fala al kerl (mintegy annak kiszlestseknt, akkor skalaprl beszlnk. Ha a teherbr rteg mlyen van clp, rsfal (mlyalap) kell terhelskzvett elemknt. Mlytett skalap: ha az alapok a szerkezetileg megkvnt min. alapsknl mlyebbre kerlnek. Pl. egy alpinczetlen pletet 2.5-3.0 m mlysgben alapozunk. Skalap alkalmazhat, ha: megfelel teherbrs s vastagsg talajrteg van a felszn kzelben; a trszn kzeli talajrteg teherbrsa nem nagy ugyan, de mlyebben sincs jobb, s az plet slyt nagy felleten el lehet osztani (lemez alap); az altalaj teherbrsa kicsi de a rhelyezett plet, ptmny-sllyedsre nem rzkeny, s felsznkzeli skalapozssal kltsges talajvzszint-sllyeszts, vagy mlyalapozs kszblhet ki. Mlyalapot csak akkor tervezznk, ha a skalap mszakilag nem megfelel, vagy csak nagyobb kltsggel pthet.

3.1. Skalapok fajti, szerkezete3.1.1. SvalapokFalak folyamatos altmasztsra kszlnek. Talpszlessgk kivtelesen azonos is lehet a felmen falval, de mivel a talaj teherbrsa kisebb az ptanyagnl, ezrt ltalban konzolosan kinylnak a falak all. A svalapok kszlhetnek: tglbl, termskbl, sztatott betonbl, csmszlt betonbl s vasbetonbl. A csmszlt (zsaluzattal vagy fldpartok kztt pl) beton svalapra a 11. bra mutat be pldt.

13

11. bra: Beton svalap.

3.1.2. Pillr (tmb) alapokPillrek, oszlopok al. Vzas pleteknl is. Alaprajzuk ltalban ngyzet, ill. A/B = 1-3.5. Anyaguk, ptsi mdjuk a svalapokhoz hasonl. Nagyobb ignybevtel miatt betonbl vagy vasbetonbl kszlnek. Leggyakrabban hls aclbetttel vannak elltva (12. bra).

12. bra: Pillr alapok kialaktsa.

Ipari pletek elregyrtott oszlopainl a 13. brn lthat vltozatokat alkalmazzk ltalban. Arnylag gyakori az a) rszleten lthat kehely-alap. Az elre legyrtott talp "kelyhbe" lltjk be a vasbeton- vagy acloszlopokat, majd bebetonozssal rgztik ket vgleges helyzetkben.

13. bra: Elregyrtott oszlopok alkalmazsa.

Aclpillr s betonalap kapcsolatra mutat pldt a 13/b bra. A csavarorss lekts az esetleges hzerk tadshoz kell.14

3.1.3. Szalag (talpgerenda) alapokA gyengbb altalaj vagy ertani okok miatt lltunk pillreket egy -rendszerint ersen vasaltsvszer gerendra (14. bra). Anyaga vasbeton. Az ptmnynek hosszirny merevsget ad.

14. bra: Szalagalap.

Sajtos vltozata a krgyr alap (toronyszer pleteknl).

3.1.4. Gerendarcs - alapEgymst metsz szalagalapok egyttese (15. bra).

15. bra: Gerendarcs - alap.

Ha a talaj kevsb teherbr, vagy ktirnyban nagy merevsg szksges. Vasbeton anyagak.

3.1.5. LemezalapokAz ptmny alatt tmen, sszefgg vb. szerkezetek (16. bra), amelyek falakat s pillreket egyarnt altmasztanak.

16. bra: Lemezalapok.

Alkalmazsukra akkor kerl sor, ha az ptmny terheit csak a teljes alapterleten lehet15

tadni, mert az elzekben emltett skalapok alatti fajlagos terhels meghaladn az, altalaj teherbrst. A viszonylag kis vastagsguk miatt a lemezek ltalban igen hajlkonyak. Ha a bordk helyn erst vasbettek maradnak a lemezben, de a vastagsg a bordkval azonos, akkor rejtettbords. Szilrdsgilag kedvezbb az alulrl dombor fellet ellenboltozat, viszont a ksztse bonyolultabb. A lemezek ltalban hajlkonyak. Gazdasgos a lemez: teljesen alpinczett pleteknl; ha vznyoms elleni szigetels is kell.

3.1.6. DobozalapokA hzgyri elemekbl kszlt pletek csak kis deformcit kpesek krosods nlkl elviselni. Ezrt a lemezalapok itt a rjuk ptett pincefalakkal s fdmmel egytt monolit egszet kpeznek (17. bra)

17. bra: Dobozalap.

3.1.7. HjalapokSpecilis anyagtakarkos, de munkaignyes lemez. Matematikailag jl lerhat egyszeres vagy ktszeres grblet felletek, amelyekben csak normlerk (hzs, nyoms) keletkeznek, hajlts nem.

16

3. HT3.2. Skalapok tervezsnek meneteAz alapozs tervezs eltt t kell tanulmnyozni a ltestmny terveit szerkezeti s statikai szempontbl: merevsg, sllyedsrzkenysg milyen? a rendelkezsre ll (rszletes?) talajmechanikai szakvlemny megfelel-e? A tervezs mszaki s gazdasgossgi krds is.

3.2.1. Az alapozsi sk felvteleAlapsk: a skalap als tmaszkod fellete. Alapozsi mlysg: az alapsk s a trszn kztt fgglegesen mrt tvolsg. Az alapozsi sk felvteltl dnten fgg az alapozsi rendszer. Tervezskor mindig a szerkezetileg szksges minimlis alapozsi skbl keli kiindulni. Kvetelmnyek: alapsk a fagyhatr alatt legyen; teherbr talajon legyen, amely csak kismrtkben sszenyomhat; lehetleg a talajvz szintje felett legyen a vztelents s szigetels kltsgnek elkerlse miatt; az ptmny szerkezete (pince, mlygarzs, stb.) ltal megkvnt mlysgben legyen; trfogatvltoz altalaj esetn az alapsk a kiszradsi hatr alatt legyen; igazodjon a beptett krnyezethez. Fagyhatr: tlen 0 C al hl talajrteg legnagyobb vastagsga. Hazai viszonylatban a fagyhatr: szemcss talajban: 0.8 m; kttt talajban s a Balti tenger szintje felett 500 m-nl magasabban: 1.0 m; szilrd kzeten ll alap esetn: 0.5 m.

3.2.2. Az alapfellet mretezse a teherbrs alapjnA skalapok vzszintes mreteit (hossz, szlessg) a talaj hatrfeszltsge s a vrhat sllyedsek szabjk meg. A gyakorlatban elszr meghatrozzuk a mreteket a teherbrsi kvetelmnyek alapjn, majd azok ismeretben ellenrizzk a megengedhet sllyedsek szempontjbl. a) Skalapok teherbrsa Egy adott mret s helyzet alaprl az altalajra tadhat terhels meghatrozhat: prbaterhelssel; a szomszdos (krnyez) ptmnyeken szerzett tapasztalatok alapjn; elmleti ton, kpletekbl (szablyzatok); szondzssal kapott adatokbl (flig tapasztalati mdszer). Az elmleti meghatrozsnl elszr tisztzni kell a talajtrs mechanizmust. b) A talajtrs mechanizmusa Ha egy alapra fokozatosan nvekv teher hat, az alatta lv talaj nvekv mrtkben sszenyomdik. Kezdetben a sllyeds az ervel, a teherrel egyenesen arnyos (l. 18. bra).

17

18. bra: A talajtrs mechanizmusa

Ksbb a benyomds rohamosan n (fggleges s vzszintes szemcsemozgs is bekvetkezik), majd hatrozott csszlap - talajtrs alakul ki, a terhelt fellet elveszti altmasztst. A "trs" nem mindig kvetkezik be az emltett mdon. Van: ltalnos nyrsi trs ; helyi nyrsi trs; benyomds (befrds). c) Trteher szmtsa Alapesetknt a svalapot vizsgljuk; fggleges, kzpontos teher esetn, kis alapozsi mlysg (t < 2b) mellett. Ekkor - tekintettel arra is, hogy az alapsk feletti talaj egy rsze visszatlts vagy laza felszni rteg, az alapsk feletti talaj nyrszilrdsgt a biztonsg javra. Terzaghi a talaj trfeszltsgnek kplett a kvetkez ltalnos alakban rta fel:

t = b Nb + t Nt + c Ncahol: Nb, Nt s Nc - teherbrsi tnyezk, rtkk a bels srldsi szgnek a fggvnye - szmthatk s grafikonban vagy tblzatban megadhatk (19. bra).

19. bra: A teherbrsi tnyezk rtke a srldsi szg fggvnyben.

d) Trfeszltsg az MSZ 15004-89 szerint A jelenleg rvnyben lv Magyar Szabvny ltalnos esetben az albbi javaslatot teszi a trfeszltsg meghatrozsra:18

t = ab 1 B N B i B j B + a (t 2 N t it jt + c N c ic j c )ahol: B az alap kisebb vzszintes mrete, kr esetn tmr; L az alap hosszabb vzszintes mrete; ab s a alaki tnyezk:

ab = 1

B , 3 L

a = 1+

B 2 L

t takars (az alacsonyabb trszn s az alapsk magassgklnbsge; 1 az alapsk alatti talaj trfogatslya;

2 az alap melletti talaj trfogatslya;

c az alatti talaj kohzija; Nb, Nt, Nc a teherbrsi tnyezk (tblzatbl); ib, it, ic a terheler ferdesgt figyelembe vev cskkent tnyezk; jb, jt, jc a lejts terep hajlst figyelembe vev cskkent tnyezk. 5 o esetn jb= jt= jc= 1.

e) A talaj hatrfeszltsgnek meghatrozsa Biztonsgot ktfle mdon vezethetnk be. A rgebben hasznlatos mdszer a szmtott trfeszltsget egy felvett biztonsgi tnyezvel osztotta. Vagyis:

H =

tn

A biztonsgi tnyezt ltalban n = 2-3 kztti rtkre vlasztottk. A jelenleg rvnyes szabvny a hatrfeszltsget ( H ) a trfeszltsg s egy cskkent tnyez szorzataknt szmtja:

H = t

Az tnyezt: = 1 2 3 szorzataknt kell meghatrozni. Itt: 1 - a talajfeltrs megbzhatsgtl fgg tnyez; rtke 0.7-1.0 kztti vltozik;

2 - a nyrszilrdsg meghatrozsnak bizonytalansgtl fgg, s 0.7-1.0 kztti rtkre

lehet felvenni; 3 - az ptmnyt s a szemlyeket fenyeget veszlytl, a vrhat anyagi kr mrtktl fgg tnyez, 0.5-0.9 kztt vltoz rtkekkel. A hazai elrs szerint: 0.7 . f) Az alaptestek szlessgi mretezse Az ptmny terhelseibl szrmaz ignybevtelt lltjuk szembe a talaj hatrfeszltsgvel. Vagyis:

nt =1

n

i

Fi = t A,

ahol: nF : a mrtkad terhels; A : az alaptest fellete. Svalap esetn az alap egy folymtert vizsgljuk: A = B 1 Pillralap esetn az alap teljes fellett vesszk szmtsba, de az alaprajzi mretek arnyt ( L / B = ) ismerve: A = B 2 Az alapegyenletbe behelyettestve - t helyre berva pl.- az MSZ 15004-89 szabvny kpletnek megfelel adatokat, csupn a B szlessg lesz az ismeretlen.19

Svalapok esetn egy vegyes msodfok, pillralapok esetn harmadfok egyenlet megoldsa adja a szksges szlessget (B).

20

4. HT3.2.3. Skalapok magassgi mretezseA szlessg meghatrozsa utn a tervezs kvetkez lpse az alapok magassgnak szmtsa, amely az alapnak a szilrdsgi mretezst jelenti. Ehhez ismerni kell az alapskon a feszltsgek eloszlst. A skalapok mrtkad ignybevtele a felszerkezet terheibl s az ezekkel egyenslyt tart talajreakcikbl szrmaz hajltnyomatk. Fellpnek nyrerk is (pillreknl tfrdsi veszly). a) Talpfeszltsgek eloszlsa A talpfeszltsg az alapskon mkd feszltsg; illetve a ltestmny terheivel egyenslyt tart fldellenlls fajlagos rtke. A talpfeszltsgek eredjnek egyenslyt kell tartani a terhekkel, vagyis: talpfeszltsg eredje = kls teher; alapra hat nyomatk: M = 0. Eloszlsra kihat tnyezk: alaptest tulajdonsgai (merevsge, alakja, szlessge), ptmny merevsge, alapsk mlysge; talaj tulajdonsgai (szemcss v. kttt); terhels nagysga, elosztsi mdja, tmadsi helye. Merev alaptestnl az ered helye a fontos. Hajlkony alaptestnl a terhels eloszlsa a lnyeges (20. bra).

20. bra: Talpfeszltsg eloszlsa merev s hajlkony alapok esetn.

Merev alapok Als skjuk a terhels hatsra sem deformldik. A kzel azonos szlessg s magassg betonalapok merevek. Vgtelen hossz, merev svalap alatti talpfeszltsgek eloszlst Boussinesq szerint a rugalmassgtan alapjn a

px =

2 F

2 x B 1 B

2

sszefggsbl kapjuk (l. 21/a. bra). Eszerint az alap szlei alatt, ahol x = B/2, vgtelen nagy feszltsgeknek kellene fellpni, ami lehetetlen. Ez az ordinta sem haladhatja meg a talaj hatrfeszltsgt. Kttt talajok esetn a 21/b. bra szerinti nyereg alak talpfeszltsgeloszls valsznsthet (oldalkitrs kicsi). Szraz, szemcss talajokban (pl.homok) az alaptest szlei all a talajszemcsk oldalirnyban kitrnek (l. 21/c. bra), a szlek alatt a feszltsg (t = 0 esetben) zrusra cskkenhet. A feszltsgeloszls parabolikus lesz. Az alapsk mlytsnek hatsa szemllhet a 21/d. brn.

21

21. bra: Talpfeszltsgek eloszlsa merev alaptest alatt.

A gyakorlatban ltalban egyszerstnk, s a 22. brn lthat talpfeszltsg eloszlssal dolgozunk.

22. bra: Svalapok alatti (egyszerstett) talpfeszltsg eloszls klnbz mrtk klpontossg (e) esetn

Hajlkony alapok Hajlkony alapok alatti talpfeszltsg-eloszlsokat szemlltet a 23. bra. A talpfeszltsg-eloszls bizonyos rtelemben tkrkpe a tehereloszlsnak.

22

23. bra: Talpfeszltsg eloszlsa hajlkony alaptest esetre

b) Sv-s pillralapok magassgnak meghatrozsa A talpfeszltsg eloszls ismeretben brmely alapkeresztmetszetben kiszmthat az arra hat nyomatk s nyrer, a keresztmetszet szksges mrete, anyaga, vasalsa. Egyszersts: merev alapok alatt egyenletes talpfeszltsgeloszls felttelezse Svalapok: Olyan konzoltartk, amelyek hajltsra s nyrsra vannak ignybevve. A talajreakci hatsra az ignybevtel ne haladja meg az ptanyag (alap) hatrfeszltsgt. A magassgmeghatrozs menete az 24. brn lthat. Egyenletes talpfeszltsgeloszlst tteleznk fel, amikor a mrtkad feszltsg megegyezik a hatrfeszltsggel.

Itt alap ( fal ) az alaptest anyagnak hajlt-hzsra megengedett feszltsge (hatrfeszltsge).

24. bra: Svalap magassgi mretezse.

23

Pillr (tmb) alapok A mretezs a svalapokhoz hasonlan trtnik.

3.2.4. Szalag (talpgerenda) alapok mretezseKeresztirny mretezsk a svalapokhoz hasonl. Hosszirnyban azonban hajlkonyak, s a talpfeszltsg is ennek megfelelen vltozik. Vagyis hosszirnyban a rugalmas gyazs gerendk szmtsi elveinek megfelelen mretezendk.

24

5. HT3.2.5. Rugalmasan gyazott alapok mretezseMinl szilrdabb az altalaj s minl hajlkonyabb az alaplemez vagy gerenda (gerendarcs), annl kevsb egyenletes a talpfeszltsgeloszls. A talpfeszltsg az er tmadspontja krl koncentrldik. A hajlkonysg a fal,illetve pillrtvolsgokkal arnyosan nvekszik. Az alap s az ptmny (felszerkezet) merevsge, a sllyedsek s a talpfeszltsgek eloszlsa kztt jl definilhat klcsnhats ll fenn. Az ennek figyelembevtelre kidolgozott eljrsok 3 csoportba sorolhatk: a) gyazsi tnyezn alapul eljrs, b) rugalmas fltr alakvltozsn alapul eljrs c) kombinlt modell a) gyazsi tnyezs eljrs Winkler (1867) szerint a rugalmas gyazs szerkezetek mretezsnek alapja:

= K s

ahol: - talpfeszltsg,s - sllyeds, K - Winkler-fle gyazsi tnyez (kN/m3). Felttelezi, hogy az alap egyenl erssg, egymstl fggetlen rugkon ll (25. bra). A sllyeds egy pontban csak az ott mkd feszltsgtl fgg. Csak keskeny szalagalapok, hosszaljas daruplyk esetn kzelti a valsgot.

25. bra: Az gyazsi tnyezs eljrs lnyege

K meghatrozsa: felttelezzk egyenletes talpnyomst, kiszmtjuk az s tlagos sllyedst (l. ksbb), gy:

K =

s

.

b) Rugalmas fltr alakvltozsnak mdszere E mdszer szerint az gyazatra jut terhels nemcsak a terhels helyn, hanem a fltr minden pontjban sszenyomdst okoz (26. bra).

Vagyis az i-edik elem nemcsak i hatsra sllyed (s i mrtkben), hanem hatssal van r a tbbi elem is

26. bra: Rugalmas fltr alakvltozsnak mdszere.

( k : 1 n) . Az altalajt a rugalmasan gyazott tart mretezshez

rugalmas-izotrp fltrnek tekintjk, s felttelezzk, hogy a rugalmassgi modulus (E s ) s a Poisson-fle tnyez (m) lland rtk (27. bra).25

27. bra: A rugalmas - iztrp fltr alakvltozsa.

c) Kombinlt modell A gyakorlati tapasztalatok szerint az elz kt mdszerrel szmtott talpfeszltsg eloszlsok nem felelnek meg a merevsgi viszonyoknak s sok esetben tlmretezett alapokhoz vezetnek. Az n. Repnyikov mdszer az gyazsi tnyezs s a talajt rugalmas fltrnek tekint eljrsok kombincija. Az altalaj modellje itt: fggleges, szabadon elmozdul rugkkal tsztt fltr. Ezt a flteret egy -az egyszersg kedvrt merevnek tekintett - alaptest terheli (28. bra).

A teljes teher nagysg rszt a rugk veszik fel, az (1 ) a rszt pedig a rugalmas fltr. A tnyezt azon az alapon hatrozzuk meg, hogy a kt rendszer azonos nagysg sllyedst kell szenvedjen.

28. bra: Kombinlt modell

26

6. HT3.3. SllyedsekA sllyeds - mint mr az elzekben is lttuk - az ptmnyek, az alapok fggleges elmozdulsa valamely (trben s idben rtelmezhet) kezdeti helyzethez kpest. Az alapozs helyes megtervezshez hozztartozik annak igazolsa, hogy az altalaj nem szenved akkora deformcit, amely az ptmnyre krosan hat vissza. Sllyedsek okai: statikus terhek; dinamikus terhek s hatsok; talajban lv vz hatsa (talajvzszint ingadozs, vzramls, roskads, w nvekeds, kiszrads, cstrs); alregelds (talajvz kimos hatsa), bnya, pince alagt; talajcsszs (felsznkzeli talajmozgs); kmiai talakulsok (duzzads, kiolds); hmrskleti hatsok (fagy, hthzak, kemenck). Viszonylag megbzhatan csak a statikus terhek okozta sllyedsek vrhat nagysgt tudjuk szmtani. A kvetkezkben ezzel foglalkozunk.

3.3.1. A sllyeds sszetevi s idbeli alakulsukEgy "gyorsan" elhelyezett statikus teher hatsra az alap sllyedse a 29. brn lthat vzlat szerint jn ltre:

29. bra: A sllyedsek sszetevi s idbeli alakulsa.

Az a) rszlet a telitett talajra hat terhek, illetve feszltsgek alakulst rzkelteti. A teher felhordsakor felszkik a prusvznyoms, (u) s t c id elteltvel cskken az eredeti "prusvznyoms-mentes" llapotra. A b) rszleten az sk kezdeti sllyeds alakulsa lthat. Ez a terhelt talajtmeg 27

trfogatvltozs nlkli - alakvltozsbl ("vzszintes szttoldsbl") addik. Zrt, nagykiterjeds lemezalapok (pl. silk) esetn jelents. A c) vzlatban lthat konszolidcis sllyeds (s c ) a t = 0 idponttl tc -ig tart. Oka: a talaj hzagaiban lv vz eltvozsa, kinyomdsa, ami trfogatcskkenst eredmnyez. A d) brarszen szemllhet, idben nvekv, lass, kszsszer jelensg a msodlagos kompresszis sllyeds (s m). Tlterhelt, puha kvr agyagoknl, szerves talajoknl szokott jelentkezni. (Hazai talajoknl ltalban elhanyagoljuk.) E hrom sszetev idben vltoz mrtk sszege az e) rszlet szerinti mindenkori sllyeds:

s = s k + sc + s mA sllyeds dnt rszt ltalban a konszolidci idzi el, ezrt rdekes, fontos, hogy az sc mennyi id alatt jtszdik le. A konszolidcis folyamat annl lassbb, minl kisebb a talaj teresztkpessge s minl nagyobb az sszenyomhatsga. A homok sszenyomdsa rvid id alatt lezajlik, mg az agyagon lv ptmnyek sllyedse hosszan elnylik (30. bra).

30. bra: Konszolidcis grbe.

28

7. HT3.3.2. SllyedsszmtsA sllyedsszmts els feladata a sllyedsek szempontjbl mrtkad terhels rgztse. Az lland teher (rendszerint az nsly) rtkt pontos, rszletes szmtsokkal kell meghatrozni, majd analizlni kell az esetleges terheket, azok gyakorisgt, elfordulsuk valsznsgt, idtartamt. A mozg tehernek a sllyedsek szempontjbl mrtkad, s a sllyedsszmtsban figyelembe veend rsze az altalajtl, teresztkpessgtl, a terhels hatsidejtl (pl. szlteher) s az ptmny jellegtl (lakhz, ipari plet, hd, sil stb.) is fgg. Dinamikus szorzt kttt talajban rendszerint nem alkalmazunk. A terheket biztonsgi szorzk nlkl kell figyelembe venni. A terhels rgztse utn meg kell hatrozni az altalajban keletkez feszltsgeket. a) Feszltsgeloszls az alapok alatti talajtmegben Befolysolja: a talaj minsge; a terhels nagysga; az alaptest nagysga, alakja s egyb tulajdonsgai. Egyszerst feltevsek: mivel a feszltsgek csak egy bizonyos hnyadt rik el a trst okoz rtknek, gy a talajt rugalmasnak tekintjk, rvnyes a Hooke-trvny: = E s a talaj homogn s izotrp; az Es s lland rvnyes a szuperpozci eleve: =

i =1

n

i

Elmleti alapokrl indulva feszltsgszmtsi mdszerek vannak kidolgozva: koncentrlt (pont) teher; vonalas (l) teher; svteher; zrt felletteher esetre. Koncentrlt er esete Az igen kis felleten tadott terhelsek hasonltanak hozz. Alkalmazhat tmbalapok esetn a szomszdos alapok alatti tbbletfeszltsg meghatrozshoz. Vonalas teher esete Talajra fektetett snszl (daruplya) viselkedse kzelti meg ezt a szintn elmleti jelleg esetet. Hasznlhat szomszdos svalapok alatti tbbletfeszltsgek kzelt szmtsnl. Svterhels Falak svalapjai alatt. A legnagyobb fggleges feszltsg termszetesen a sv szimmetriatengelyben keletkezik. Zrt felletek alatt keletkez feszltsgek Ezzel az esettel tallkozunk a leggyakrabban a mrnki gyakorlatban (tmbalap, lemezalap). A 31. brn lthat az egyik legegyszerbb eset: az egyenletesen terhelt (p), r sugar krlemez kzppontjnak fgglegesben keletkez x feszltsg meghatrozsa. Boussinesq pontszer terhelsre vonatkoz sszefggsbl kiindulva trtnik a levezets.

x = p (1 cos 3 )29

31. bra: Krtrcsa alatti feszltsgek meghatrozsa.

Derkszg ngyszg alaprajz alaptestek esetre Steinbrenner vezetett le sszefggst. A bonyolult levezets eredmnyeinek kzvetlen felhasznlsa nehzkes volna. Ezrt - hacsak nem bzzuk a feladatot egy legalbb kzepes kapacits szmtgpre - ltalban grafikonok segtsgvel hatrozzuk meg a feszltsgeket. A grafikon hasznlata (32. bra).

32. bra: Fggleges feszltsgek szmtsa grafikon segtsgvel

Kiszmtjuk az L/B s z/B viszonyszmokat, ahol z a vizsglt pontok (amelyekben a feszltsgeket keressk) alapsk alatti mlysge. Felkeressk z/B rtkt a fggleges tengelyen, majd vzszintesen haladunk a megfelel L/B grbig. A metszspontot felvettjk a vzszintes tengelyre, ahol leolvashat z / p amelybl a p talpfeszltsg ismeretben z szmthat. A grafikon segtsgvel az alaptest sarokpontjai alatt keletkez feszltsgek szmthatk. A sllyedsszmtsnl az n. karakterisztikus pont fgglegesben keletkez feszltsgeket (tlagfeszltsgek) hasznljuk. Ezrt grafikonokat szerkesztettek a derkszg ngyszg alap karakterisztikus pontja alatt keletkez z feszltsgek meghatrozsra is (Kany). Ez a 33. brn lthat.

30

33. bra: Karakterisztikus pont alatti feszltsg meghatrozsa

b) A feszltsgek kzelt szmtsa Az elzekben emltett szmtsi mdok tbb-kevsb bonyolult volta arra sztnzte a gyakorl mrnkket, hogy egyszerbb, knnyen kezelhet feszltsgszmtsi mdszereket dolgozzanak ki, fleg svalapok esetre. Egyenes vonalakkal hatrolt zrt tartomny: Az oldalhatrol z = 0 egyenesek a fgglegessel a szget zrnak be, mlysgben nincs lehatrols. A hatrol vonalak kztt brmely z mlysgben egyenletes z keletkezik (34. bra).

34. bra: Egyenes vonalakkal hatrolt feszltsgi test

Fggleges vetleti egyensly alapjn:

z 0 B = z ( B + 2 z tg ) z0 B z = B + 2 z tg

Szoks = , tg = 0.5 felttelezs, de a hazai gyakorlatban inkbb az = 30 o , vagy

= 45 o terjedt el.Jky-fle hatrmlysg-elmlet (35. bra):31

35. bra: Jky-fle kzelt eljrs

A feszltsg linerisan cskken

m0 = 2 B (1

B ) 2 L

hatrmlysgig (ez alatt nem keletkezik a terhelsbl feszltsg). gy svalapnl:

m0 = 2 B, ( L )ngyzetes pillrnl:

m0 = B, ( L = B )Az alaptest szleinek fgglegesei kztt (a hromszgek hasonlsga alapjn):

z m0 z = z0 m0

vagyis:

z = z0 A tvolsg a fggleges egyenslybl:

m0 z m0

B z0 = B z +innen z behelyettestse utn:

1 z 2 2

=c) Sllyedsek meghatrozsa

Bz m0 z

Alapsszefggsek Rugalmassgtan szerint a "kzeg" valamely pontban rtelmezett fggleges fajlagos alakvltozsa:

z =

1 z ( x + y ) E1 1 2 232

[

]

Ha nem az E rugalmassgi modulussal, hanem

Es = E

kompresszis (sszenyomdsi) modulussal szmolunk, amit kzvetlenl a kompresszis grbe alapjn hatrozunk meg, akkor ezzel mr az x s y feszltsgek hatst is szmtsba vettk, s gy a kpletnk:

s=

1 zdz Es a

f

d) Gyakorlati szmts A statikus teher okozta sllyeds hrom sszetevje kzl, mint mr emltettk, a msodlagos kompresszis sllyedst a szoksos krlmnyek kztt elhanyagoljuk ( s m 0) . A hagyomnyos sllyedsszmts nem tesz klnbsget a kezdeti s az elsdleges konszolidcis sllyeds kztt; a kettt egytt, kizrlag a laboratriumi kompresszis ksrlet alapjn szmtja. A normlisan konszolidlt agyagok esetben a hagyomnyos mdon szmolt sszefggsek mintegy 60-95%-a konszolidcis sllyeds (s c ), a tbbi pedig a kezdeti (sk ) sllyeds. A hagyomnyos sllyedsszmts lpsei: alapsk felvtel, alapfellet meghatrozs, tlagos talpfeszltsg szmtsa, talajrtegzds felrajzolsa; sllyedsek szempontjbl mrtkad terhels rgztse; fggleges nslyfeszltsgek meghatrozsa a talajvzszint figyelembevtelvel. meg kell hatrozni az alap alatti rtegek fldkiemels (pincetmb, alapgdr) okozta tehermenteslst; kiszmtjuk az alaptestek tengelyben (az alapsk alatt) fellp fggleges normlfeszltsg mlysg szerinti eloszlst; meghatrozzuk az egyes talajrtegek (esetleg a lamellra osztssal kapott rszrtegek) sszenyomdst; a teljes sllyedst a rszsllyedsek sszege adja. Az egyes talajrtegek sszenyomdst szmthatjuk a kompresszis grbk alapjn vagy az sszenyomdsi modulus segtsgvel.1. Szmts a kompresszis grbvel

Lnyege a 36. brn lthat.

36. bra: Sllyedsszmts.

Az alapsk alatti talajrtegek (1, 2, i.n.) vonatkozsban megrajzoljuk az nslyfeszltsgek brjt ( hi i ) s feszltsgcskkensi brt ( z ) a

33

tehermentesls figyelembevtelvel ( z 0 = p t 0 ) . A vizsglt i-edik talajrteg kompresszis grbjnek vzszintes tengelyre felmrjk a rteg kzpvonalban mkd nslyfeszltsget ( g 1 , g 2 , g n ) , ezzel figyelembe vve, hogy a rteg nem volt terheletlen az ptkezs eltt sem. A gi folytatsaknt felmrjk az ptmny ltal a rteg (lamellzsnl a rszrtegek) kzpvonalban keltett ( z1 , z 2 , zn ) tlagos feszltsget. Leolvassuk a fggleges tengelyen a terhels okozta fajlagos alakvltozs nvekmnyt ( 1 , 2 , n ) , amely alapjn a rteg sszenyomdsa: s i = hi i . Az alap sllyedse: s =

si =1

n

i

.

2. Szmts sszenyomdsi modulussal

Lnyege a 37. brn van vzolva.

37. bra: Sllyedsszmts.

Mint az elzekben lttuk:

s=

h 1 z dz ztl Es a Esf

Ezt a szmtst az sszenyomdsi modulusok (Es ) ismeretben valamennyi rtegre (rszrtegre) sszegezzk:

s = sii =1

n

Ha feszltsgcskkenst a Jky-fle elmlet szerint linerisnak ttelezzk fel (l. bra jobb oldala), akkor a sllyeds kzelt rtke igen egyszeren addik:

s=

zatl m02 Es

e) A hatrmlysg Egyedl Jky elmlete hatrolja le azt a mlysget, ameddig tbbletfeszltsg keletkezik a terhelsbl az alapsk alatt (m0); vagyis ennek az m0 vastagsg talajrtegnek az sszenyomdst kell szmolni. A gyakorlati esetekben indokolt lehatrolni azt a mlysget, ameddig a terhels talajdeformcit okoz. A legtbb orszg szablyzata azt az m0 mlysget fogadja el hatrmlysgnek, ahol:

z =

h i

i

n34

vagyis a terhelsbl szrmaz feszltsg ppen egyenl a geosztatikus nyoms (nslyfeszltsg) n-ed rszvel. A hazai gyakorlat n = 5 rtkkel szmol (0,2 hi i ) . A

nmet s az amerikai gyakorlat n = 10 rtket hasznl. Ha az alap szlessge B > 10 m (lemezalapok), akkor a gyakorlati tapasztalatok szerint m0 = B B / 2 hatrmlysg felvtele indokolt (kttt szemcss talaj). f) Roskads figyelembevtele Talajmechanikbl tanultuk, hogy a makroprusos, laza szerkezet talajok (lsz, laza homok, feltlts) terhels alatt, tzs hatsra rendkvl gyors sllyedseket (roskadst) szenvednek. Az domterben vgzett, roskasztsi ksrlettel nyert kompresszis grbe alapjn szmthat az alapsk alatti talajok roskadsbl vrhat sllyedstbblet. (38. bra).

s r = r h, ahol h a roskad rteg vastagsga.Ezt a jrulkos sllyedsi rtket hozz kell adni a statikus teher okozta sllyedsek szmtott rtkhez.

38. bra: Roskadsbl szrmaz sllyeds.

35

8. HT3.3.3. Az ptmnyek sllyedstrseA sllyedsek szmtsa utn meg kell vizsglni, hogy a kapott rtk megengedhet-e a szban forg ptmnyre. A sllyeds abszolt (magassgi) rtelemben gondot okozhat pl. a csatorna- s egyb kzmcsatlakozsoknl, a csatlakoz pleteknl. Az egyenltlen sllyedsek elferdlseket, meggrblseket, thajlsokat s az ezekbl szrmaz tbblet-ignybevteleket (nyomatk, nyrer) okozhatjk. Az ptmny sllyedstrse fgg: a szerkezettl; a mretektl s a rendeltetstl. Szerkezetileg: a statikailag hatrozatlan szerkezetek - tbbtmasz tartk, keretek, vtartk stb. - rzkenyek. rzkenyek az elregyrtott (hzgyri) elemekbl ptett paneles, blokkos pletek is, a kapcsolatokat biztost aclbettek korrzivdelme miatt. Mretek szempontjbl a magas slypont ptmnyek (vztornyok, gyrkmnyek) rzkenyek. Rendeltets szerint azok az ptmnyek rzkenyek, amelyeknek repedsmentessge a biztonsgos zemk felttele (tartlyok, medenck).

Szabvnyokba foglalt ajnlsok tjkoztatnak a megtrhet sllyedsek, sllyedsklnbsgek nagysgrl. A kvetkezket kell ellenrizni (l. 39. bra) egyenletes sllyeds (s e); "merev billens"; smax legnagyobb sllyeds; : legnagyobb szgtorzuls.

39. bra: Alaptest deformcik rtelmezse.

A megengedhet abszolt sllyedsek pletekre vonatkoz tjkoztat rtkei: teherhord tglafalak: 8-10 cm; tglafal vb. koszorval: 10-15 cm; vb. s aclvzas pletek: 10 cm; lemezalapon ll ptmnyek: 20-30 cm; magas slypont ptmnyek (kmny, sil): 20-30 cm; pillrvzas, 1-2 szintes ipari pletek: 6 m-es pillrtvolsg: 6-8 cm; 12 m-es pillrtvolsg: 9-12 cm.36

ltalban a sllyedsklnbsgek okoznak gondot. Kttt talajon (agyagon) ll ptmnyek esetn kb. msflszer nagyobb sllyedsklnbsg engedhet meg, mint szemcss talajon ll ptmnyeknl (lass konszolidcit jobban "brja" az ptanyag). A legnagyobb szgtorzuls kritikus rtkei: egyszintes pletnl: = 1/350, ktszintes pletnl: = 1/320, hatszintes pletnl: = 1/180.

3.3.4. Egyenltlen sllyedsek okaiMint emltettk, a legtbb pletkrt egyenltlen sllyeds okozza Az okok csoportostsa a 40. brn lthat.

40. bra: Egyenltlen sllyedsek okai.

A repedsek a nagyobb sllyeds hely fel (helyesebben, a mozgs utn lejjebb lv rsz fel) emelkednek. Termszetesen kros sllyedst nemcsak a statikus teher, hanem az egyb hatsok (pl. vz, dinamikus hats, zsugorods stb.) is okozhatnak. Hzak falain a leggyengbb helyeken (ajtk, ablakok sarokpontjai kztt) keletkeznek az els repedsek. Nylszrk befeszlnek, vegek elpattannak 41. bra.

37

41. bra: Egyenltlen sllyedsekbl szrmaz repedsek.

Hajszlrepedsekrl akkor beszlnk, ha azok tgassga kisebb 0,1 mm-nl. Vakolssal mg rendbehozhat az 5-15 mm tgassg repeds. Viszont 25 mm tgassg felett feljts, illetve jrapts szksges.

38

9. HT3.3.5. Sllyedsek mrseJelentsebb ptmnyek sllyedst az ptkezs kezdettl mrni kell. Mrs: ltalban szintzissel (0,1 mm pontossg lccel, ill. mszerrel). Relatv sllyedsklnbsgek mrsre alkalmas: lbazat (l. 42. bra); homlokzati prkny; fdmek; fggfolyosk; ablaktokok vonala; jrda.

42. bra: Az plet lbazatnak a mrsi eredmnye.

Hosszabb idej mrsek cljra falicsapok (43. bra) pthetk a pillrbe, falakba.

43. bra: Falicsap

Jellegzetes sllyedsi grbk lthatk a 44. brn. Az a jel szemcss talajon (homokon) ll ptmny sllyedseinek dnt rsze mr az pts alatt lejtszdik. Kttt altalaj (agyag) esetn az pts befejezse utn is jelentsek a sllyedsek (b). A c eset sllyedsi grbje ferde rinthz tart; a lass alakvltozs trshez vezet.

39

44. bra: Jellegzetes sllyedsi grbk.

Gyakori feladata a mrnknek annak a megllaptsa, hogy egy megrepedt plet a helyszni szemle idejn ("jelenleg") is mozog-e mg? Ilyenkor a repedsre gipsztapaszt kell kenni (l. 45/a. bra), s ha ez nhny nap mlva treped, akkor a sllyeds mg tart. Clszerbb a megfigyelst gy vgezni, hogy a gipszet a repedsre kenjk, majd vkony veglapot nyomunk r. Ha a repeds tgul, a gipsz, illetve az veglap is eltrik (l. 45/b. bra). Ily mdon csak a mozgs tnye hatrozhat meg; nagysga s irnya nem A 45/c. brn lthat mdon az elmozduls vektora is meghatrozhat. A "repeds mell hrom gipsztapaszt helyeznk, s ezekre jl lthat kereszt jelet karcolunk. Az x s z tvolsgokat 0.1 mm pontossggal megmrjk. Rendszeres vizsglatok alapjn egyrszt megllapthat, hogy a repeds tgul-e vagy sem; msrszt pedig megszerkeszthet az elmozduls vektora, amibl a mozgs jellegre is esetleg az okra is kvetkeztetni tudunk.

45. bra: Sllyedsvizsglat gipsztapasszal.

3.3.6. Vdekezs kros sllyedsek ellenHa a szmtott (vrhat) sllyedsek vagy sllyedsklnbsgek nem engedhetk meg az ptmnyre, akkor "vdekezni" kell. Ennek mdjai: a) Kisebb talpnyoms alkalmazsa A talaj teherbrsa szempontjbl szksgesnl nagyobb fellet alapot ptnk. Szlesebb fellet alatt kisebb feszltsgek keleteznek. Sok esetben nem cskkenti a sllyedst olyan mrtkben, mint azt a tervez vrja, mivel a szlesebb alaptest maga is nagyobb slyt jelent, de fknt azrt nem, mert a szlesebb alap alatt nagyobb mlysgig jutnak le az sszenyomdst okoz feszltsgek.

40

b) Alapsk mlyebbre vitele Akkor jn szmtsba, ha a trsznkzeli kompresszibilis rtegben felvett alapsk esetn a megengedhetnl nagyobb sllyedseket jeleznek a szmtsok, s nem tl nagy mlysgben j teherbr talaj van (46. bra).

46. bra: Mlyebb alapsk felvtele.

Akkor gazdasgos ez a mdszer, ha a terepszint alatti helyisgek hasznosthatk Hatsa ketts: - teherbr rtegre kerl az alapsk; - n a kiemelt fldtmeg slya. Az a tny, hogy a kiemelt fldtmeg jelents mrtkben cskkenti a sllyedseket, jl kihasznlhat a tervezi gyakorlatban. A 47/a. brn egy kt pinceszintes ptmny metszete lthat. A b. brarszen feltntetett konszolidcis grbe azt mutatja, hogy az plet sllyedse csak akkor kezddtt, amikor az ptkezs sorn elrtk a tehermentestsnek megfelel terhelst.

47. bra: A fldkiemels szerepe.

Ilyen mdon csaknem tkletesen sllyedsmentes alapozst is lehet kszteni. Ha ugyanis a "pince" helyrl kiemelt talaj tmege nagyobb az oda kerl ptmnynl, akkor az altalajra hrtott hatkony feszltsgek eredje "negatv"; az ptmny pedig gyakorlatilag mozdulatlan lesz. c) Talajcsere Az alapsk alatti ersen sszenyomd eredeti talajt teljes vastagsgban, vagy csak rszben kiemeljk s a helyre cseretalajt (kedvezbb tulajdonsg: ltalban homokos kavics, homok) ptnk be kell tmrts mellett (48. bra).

48. bra: Sllyedscskkents talajcservel.

41

Talajcsere ltalban csak talajvz felett vgezhet, mert klnben nem lehet tmrteni. d) Oldalkitrs megakadlyozsa Laza szemcss s puha kttt talajokban a felsznkzeli alapsk esetn jelents sllyedst okozhat az, hogy a szemcsk oldalirnyban kitrnek az alapsk all. Vdekezs: az egsz alapot krbefogjuk szdfalakkal; leterheljk az oldalkitrs kvetkeztben felpposodni "kszl" felsznt. A szdfalazs klnsen akkor hatsos, ha a pallk vgei a mlyebben fekv, szilrd rtegbe verhetk, s gy bizonyos "befogs" is biztosthat. e) Talajszilrdts Az alap alatti - a sllyeds szempontjbl veszlyes - talajok fizikai tulajdonsgainak mestersges javtsa ez az eljrs, amikor is idegen anyagokat juttatunk be (injektlunk), a talaj hzagaiba. De szilrdtsnak nevezzk azokat a mdszereket is, amelyek a talaj tmrtsn vagy hkezelsn alapulnak.1. Mechanikai szilrdts

Laza szemcss talajok, feltltsek sszenyomhatsgnak cskkentsre, szilrdsgnak nvelsre hasznljk a mlytmrtst. A haznkban is alkalmazott vibroflotcis eljrsnl egy darura szerelt rezgskelt, 38 cm tmrj cs nslynl fogva a talajban halad lefel. A lefel haladst a vzbesajtols (blts) segti. Az gy kialaktott lyuk krnyezetben a talaj tmrdik. Ezutn a vibrtor fokozatos felhzsa kzben a lyukba kavicsot, murvt, bnyameddt, homokot juttatnak s a felfel halad vibrtorral tmrtik azt (l. 49. bra).

49. bra: Vibroflotcis mlytmrts.

Kttt talajok gyorsabb konszolidcijt segtik el a vilgszerte egyre gyakrabban alkalmazott geodrnek. A drnezgp - mint egy nagy varrgp - merev rudazatot sajtol (vagy ver) le a talajba (akr 10-15 m mlysgig), s ekzben lehz egy szrpaprba (szrszvetbe) "csomagolt" polietiln cskot (geodrnt). A rudazat visszahzsa utn a cskok bentmaradnak (l. 50. bra). (A varrgp orshoz hasonl "dobra" csavart geodrn cskot a terepszinten aztn elvgjk.) A legtbb esetben bords kialakts manyag drnszalag sszegyjti a kttt altalaj vizt.

42

50. bra: Geodrn elhelyezse.

Ezzel a mdszerrel a kttt talajok (agyagok) prusvznyomsnak gyors s vgleges lecskkentse, a talajra helyezett ptmny sllyedseinek meggyorstsa rhet el.2. Szilrdts hkezelssel

Lnyege: a talajban kigetett "oszlopokat" lltanak el gy, hogy egymstl 80600 cm tengelytvolsgban (raszterben) mlytett furatokba olajat s kompresszorral levegt juttatnak, s az olajat elgetik. Ilymdon 40-300 cm sugar "szrtott", getett talajhengerek alakulnak ki.3. Talajszilrdts injektlssal

Az injektl anyagot a talajba frt, vagy vert csveken keresztl sajtoljk le nyoms alatt. Az injektl anyag lehet: cementtej; vzveg (ntriumszilikt) alapanyag, akrilamid, lignoszulfit - lignoszulft, fenoplast; aminoplast; egyb anyag.Cementbesajtols:

A perforlt besajtol csveket egymstl 50-100 cm tvolsgban helyezik el, s 710 atm. nyomson juttatjk le a cementtejet vagy cement+homok habarcsot. A szilrdtand talaj hzagainak nagyobbnak kell lenni a cementszemcse tmrjnl, ezrt csak 0,8-1 mm-nl durvbb homok, illetve reges, repedezett kttt talaj injektlhat vele. Csfelhzs kzben alulrl felfel kell injektlni (51. bra).

51. bra: Cementbesajtols.

43

Ntriumszilikt alapanyag injektls:

ktfolyadkos eljrs (Joosten, 1925) s a SIROK mdszer (USA, 1960) terjedt el leginkbb.

Elvi alapjuk, hogy a klnbz reagensek hatsra a folykony vzveg amorf, kocsonys (gl) llapotba megy t, kkemnyre szilrdul a talaj hzagaiban, s egymshoz ragasztja a szemcsket.- Ktfolyadkos eljrs:

Haznkban kzel 6 vtizede hasznljk. Lnyege: a vzveget: ( SiO2 ) n Na 2 O (itt n = 3-4, a vzveg modulusa) majd a reagens:

CaCl 2 (vagy: MgCl 2 ) vizes oldatt kln-kln injektljk a talajba, perforlt csvekenkeresztl. A kt anyag rintkezsnek pillanatban megindul a gleseds. A szilrdulst a kivl kovasav okozza. Homoknl finomabb szemcsj talajban nem alkalmazhat. Viszonylag kicsi a hatsugara (r = 40-80 cm).- SIROK mdszer

A SIROK nev injektlszer esetn a 38%-os vizes oldat szilikt-gl alapanyaghoz formamid reagenst s valamilyen ktsgyorstt vagy cementet adnak (52. bra).

52. bra: SIROK mdszer lnyege.

Elektroszilikatizls

Elektroszilikatizlsnl a ntriumszilikt alapanyag s a reagens vizes oldatt nem mechanikai nyoms, hanem az elektroozmzis juttatja a talaj hzagaiba. Az elektroozmzis lnyege: a talajban ltestett ramkr hatsra a folyadk (talajvz) a negatv sarok fel ramlik, ott sszegylik. Ezt hasznljk fel az elektroszilikatizalsnl, pl. a ktfolyadkos eljrsnl: a besajtol nyoms szerept az egyenram ltal keltett hats veszi t.4. Ioncserl eljrs

Tulajdonkppen elektrokmiai szilrdts, amely az agyagsvnyok koncentrlt kmiai kezelsvel jr. Klnsen az Na, Ca s Mg jelenlte esetn kicsi az agyagok nyrszilrdsga s nagy az sszenyomhatsga. E lazn kttt elemek elektromos ram hatsra jval ersebben kttt vas vagy aluminum ionokkal cserlhetk ki.5. Msszel val kezels

A Ca jelentsen nveli a pehelyszerkezet agyagok nyrszilrdsgt, az sszenyomhatsg is cskken a meszes stabilizls hatsra. ltalban 1-3 m-es raszterben akr 10-20 m mlysgig ksztik a fr-kever berendezssel a "mszclpket" (10-50 cm tmrvel). 3-4% meszet (mszhidrtot) kevernek a talajhoz. Elssorban magas kolloidtartalm agyagokban s a laza homokos agyagokban hatsos a msszel val stabilizls, mivel ezek intenzv ioncsers reakciba lpnek a msszel.44

Esetenknt nagy nyomssal injektljk a "msz-zagyot" az agyag altalajba. Ms esetben 7 slyszzalknyi msz s 3,3% vzveg adagolssal rtek el kell szilrdtst.6. Elterhels alkalmazsa

Az ptmny sllyedst olyan mdon mrskeljk, hogy elzetesen felhordott terhelssel "kiknyszertjk" az altalaj sszenyomdsnak legalbb egy rszt A helyzet hasonl lesz valamely geolgiai elterhelsen "tment" rteg viselkedshez. Az elterhels utn az alapra helyezett terhels slya alatt mr egy elzetesen komprimlt s tmrtett talajrteg jval kisebb fajlagos sszenyomdsval kell szmolni.7. Helyes szerkezeti megolds alkalmazsa

Szerkezet merevsgnek helyes megvlasztsa: vagy olyan merev legyen, hogy a sllyedsklnbsgekbl szrmaz feszltsgeket krosods nlkl elbrja; vagy olyan hajlkony legyen, hogy a sllyedsbl szrmaz alakvltozsokat krosods nlkl kvesse. Sllyedsre gyans terleten statikailag hatrozott szerkezetet tervezznk. Anyag: fa, tgla, aclszerkezet nem tl rzkeny Hossz, klnbzkppen terhelt pletrszeket clszer sllyedsi hzaggal egymstl elvlasztani. (A hdilatci miatt is szksges.) Nagy sllyedst szenved ptmnyeknl gondoskodni kell az zemi vezetkek, kzmvek megfelel bektsrl (ovlis nyls, hajlkony vezetk).8. Helyes ptsi sorrend

A sllyedsre rzkeny szerkezeti rszeket lehetleg minl ksbb ptjk meg. Ellenttes tendencik: gpests, eszkzlekts, elregyrts az pts gyorstsa mellett szl, prusvznyoms nvekeds az tem lasstst diktlja. Nagy hasznos terh ptmnyeknl (silk, folyadktrol tartlyok) a teherfelhords szablyozhat. Hdfk sllyedse a httlts ptsi idejvel befolysolhat.9. Mlyalapozs tervezse

A tervezk jelents rsze abban az esetben, ha az ltala elkpzelt skalapozs mellett a szmtsok meg nem engedhet mret sllyedseket, sllyedsklnbsgeket jeleznek, ttr a mlyalapozsos (clp, rsfal) megoldsra. Ezt az alapozsi mdot a ksbbiekben trgyaljuk rszletesen.

45

10. HT3.4. Skalapok stabilitsaA skalapok tervezsi folyamatnak elemzsnl emltettk, hogy az utols szmtsi jelleg feladat az llkonysgellenrzs. Vagyis azt kell bizonytani, hogy a ltestmny biztonsgos: billenssel; elcsszssal; felszssal szemben. Ha a vizsglatok kedveztlen eredmnyt adnak, gondoskodni kell a vdekezsrl (megerstsrl)!

3.4.1. Billensi biztonsgTalajokon ll ptmny mrtkad erinek eredje (R) nem juthat el a vzlaton lthat sarokpontig (1), mivel a felboruls - talajtrs miatt - mr a (2) j. pont elrsekor bekvetkezne (53. bra).

53. bra: Billens szempontjbl kritikus pont.

Szoksos korltozs: az ered ne lpjen ki az alapfellet bels magjbl:

e

b legyen. 6

3.4.2. Elcsszsi biztonsg"Szikln" ll alap estn (l. 54. bra) azt kell igazolni, hogy:

E p + A + V tg T nahol: Ep - passzv fldellenlls, A - adhzis er; - alap s talaj kztti srldsi szg; n = 1,5-2,0 biztonsgi tnyez.

54. bra: Az elcsszs elleni biztonsg vizsglata.

Talajokon ll alap esetn, ms a helyzet. A srldsi trvny szerint a fggleges46

er (V) nvelsvel nne a biztonsg, az eltolshoz szksges T er. Azonban a valsgban a fggleges er nvekedse nmagban is "elhasznlja" a lehetsges nyrsi ellenllsokat, s nvelsvel egyre kevesebb nyrszilrdsg mozgsthat az eltoldssal szemben. Ezrt: a) ha

Ft 3 (vagyis trssel szemben 3-nl nagyobb a biztonsg), akkor a "sziklra" V Ft < 3 , akkor ellenrizni kell, hogy az alap alatti talaj biztonsggal elbrja-e a V

megadott sszefggs hasznlhat; b) ha

ferde (s rendszerint klpontos) ered ert (Az Ft trert).

3.4.3. Felszsi biztonsgElfordulhat, hogy felsznkzeli, knny, de nagy "trfogat" mtrgyra (pl. fldalatti tartly, gyalogos aluljr, fldalatti garzs) magas talajvzllskor nagyobb felhajter hat, mint az lland terhek sszege. A kell biztonsg elrsre ilyenkor a kvetkez megoldsokat vlaszthatjuk: a mtrgy talplemezt az oldalfalakon tlnyjtjuk (55/a. bra); lehorgonyzs clpkkel, rspillrekkel, talajhorgonyokkal, (55/b. bra); talajvzszint leszvsa az ptmny krnyezetben a magas talajvzlls (pl. kzeli foly rvzszintje) idejn; idszakosan elrasztjuk vzzel az ptmnyt (pl. fldalatti garzs als szintjt).

55. bra: Vdekezs felszs ellen.

3.5. Skalapokat r hatsok3.5.1. Dinamikus hatsokElssorban az ipari pletek a statikus terheken kvl idben hirtelen vagy llandan vltoz dinamikus terheket is viselnek. Ez a hats az alapokra s az altalajra is tterjed. Pl. a gpalapok ilyen dinamikusan terhelt alapoknak tekinthetk. ptmnyeket r dinamikus hatsok: robbants; clpzs; kzlekeds; fldrengs, szllksek; stb. Klnsen a finom szemcss talajok (fleg ha vzzel telitettek) rzkenyek. (Kttt s durvaszemcss kevsb.) A rezgsek rszben kzvetlen krokat okozhatnak az ptmnyben, msrszt az ptmny alatti talaj tmrdse, alakvltozsa miatt lphet fel kr.Fldrengsek 47

Az esetek 85%-ban az ok tektonikus (szilrd fldkreg hirtelen trse, a trs vetdse); 15% -ban vulknikus. Richter, amerikai szeizmolgus a felszabadult energit (magnitd: M) mrte. A fldrengsek erssgt a mrnki gyakorlat az MSK (Medvegyev - Sponhauer Karnik) skla alapjn vizsglja. A 12 fokozat skla a rezgs vzszintes gyorsulsnak (a) nagysgn alapul.

3.5.2. Fldalatti regnyits hatsaKzvetlen sllyedsveszlyt jelent, ha a meglv felszni ptmnyek alatt mestersges regek (alagt, bnya, pince) ptst kell vgrehajtani (56. bra). Az regnyits megvltoztatja az eredeti feszltsgllapotot; a felette s oldalt lv fldtmegek elmozdulnak az reg fel. Minl mlyebben van az reg s minl szilrdabb a talaj, annl kisebb lesz s ksbb kvetkezik be az elmozduls. Fontos: az reg megtmasztsa s vztelentse mielbb megtrtnjen. Sllyedsek nagysga az regbe benyomdott talajtmegbl szmthat kzeltleg.

56. bra: reg feletti sllyedsi tekn kialakulsa.

3.5.3. Talajvz kimos hatsalvizek partjn, szemcss talajra emelt ptmnyek esetn - gyors apadsnl a magasabb talajvzszint miatt ers ramls jn ltre a foly irnyba, s az magval ragadja a szemcsket. regek keletkeznek az plet alatt.

3.5.4. Fagyhats hthzaknlEgy-egy hthz zembe helyezse utn a "nullizoterma" mindaddig mlyebbre hatol, amg a talaj hvesztesgt a Fld kzppontja fell raml h nem biztostja, ptolja. Rossz szigetels esetn 6-12 m-ig is tfagy a padozat alatt. Az tfagys padl s pletemelkedst okozhat. A fagykrok fellptnek megakadlyozsra hszigetel rteget (pl. bitumenes parafa) kell bepteni. A szigetels helyett, vagy azzal prhuzamosan a padlfts is szbajhet. Norml pletek esetn elssorban a kls falak s a pincepadl (nyitva hagyott pinceablak miatt) van kitve a fagyveszlynek.

48

11. HT3.6. Alapozs kedveztlen altalajonHaznk terletnek jelents rszn tallunk a terepszint alatt olyan trfogatvltozsra hajlamos agyagokat, roskadsra hajlamos talajokat, szerves ledkeket s feltltseket, amelyekre trtn alapozsok tervezsnl kell vatossggal s szakszersggel kell eljrni. A trfogatvltoz agyagok s roskadsveszlyes talajok (elssorban a lszk) az ptmny kivitelezse utn hosszabb-rvidebb id mlva llapotukat kls hatsra olyan mrtkben vltoztatjk, hogy az ptmny egyenltlen mozgsa, krosodsa kvetkezik be. A kis szilrdsg, nagymrtkben sszenyomd szerves talajok s feltltsek ltalban alkalmatlanok a terhek viselsre. Felismersk viszonylag egyszer s egyrtelm.

3.6.1. Alapozs trfogatvltoz talajonA zsugorodsra - duzzadsra hajlamos talajon ll, viszonylag kis terhels (1-2 szintes) pletek legtbbje elbb-utbb megsrl. Az pletkrok a nagyobb nyri szrazsg utn (fleg, ha tbb szraz v kveti egymst) jelentkeznek. Kls falakon a sarkok fel emelked s fggleges repedsek alakulnak ki. A falak kifel dlnek. plettoldalkok: lpcsk, teraszok elvlnak a ffalaktl. Az ilyen pletek altalja kvr, mozaikos agyag, melynek felszne szraz idben repedezett. A talajvz mlyen van. A trfogatvltoz agyagok jellemzi: Ip > 25%; magas montmorillonit, illit (agyagsvny tartalom); zsl > 5%; max trf. vltozs > 15%; duzzadsi nyoms > 100 kPa; fajlagos duzzads d > 0,04. A krok 83%-a egyszintes; 13%-a ktszintes; 4%-a hromszintes pleteknl jelentkezik.

57. bra: Az pletmozgs jellege az v klnbz idszakaiban.

A duzzads (pletemelkeds) ltalban tavasszal, a zsugorods (sllyeds) pedig sszel jelentkezik (l. 57. bra). A trfogatvltozsbl szrmaz ptmnykrok elkerlhetk a kvetkez tapasztalatok s szablyok szem eltt tartsval: az alapsk ne legyen a terepszinthez 2-2,5 m-nl kzelebb; kis terhels ptmnyeket teljesen al kell pinczni (rszleges alpinczs a legrosszabb megolds); hrom szintesnl magasabb pleteknl nem tapasztalunk krokat; talaj teherbrst minl teljesebben ki kell hasznlni (kis alapszlessg); az alap vegye fel a trfogatvltozsbl szrmaz hajltst, hzst; vagyis ne a felszerkezetet hanem az alapokat erstsk (vasaljuk) elssorban, rendezni kell az ptmny krli terepet, el kell vezetni a csapadkbl szrmaz vizeket;49

tetvz gondos elvezetse; plet kr 1,0-1,5 m szles, kifel lejt jrda kell; kerlni kell az plet f tmegbl kinyl kis terhels pletrszeket; ne legyen az plt kzelben nagy vzigny nvnyzet (pl. nyrfa, nyrfa); az n. "vizes" kzmvek bektsei merlegesek legyenek az ptmny falra, s biztostani kell a relatv elmozduls lehetsgt a vezetk s a fal kztt.

3.6.2. Alapozs roskadkony talajonRoskadshoz hrom tnyez kell: roskadkony talaj; terhels; vz. Ezek meglte esetn talajtrs elleni biztonsg nvelsvel (alapszlestssel) sem vdhet meg az plet a gyors sllyedstl. Roskadsveszlyes talajok: lsz (makroprusos szerkezet); laza (szraz) finomhomok s tmeneti talaj; laza, friss feltlts. Azokat a talajokat nevezzk roskadsveszlyesnek, melyeknek a roskadsi tnyezje: ir > 0,01 (1%). Haznk terletnek c.ca 1/3-t lsz bontja. A nedves lsz mr a "puszta" terhels hatsra is roskad. (l. 58. bra).

58. bra: A roskads jelensge.

Krok

elleni vdekezs: felszni vizek tvoltartsa (tereprendezs); tetvizek elvezetse; kzmvezetkek gondos tervezse s kivitelezse; nedves zem als szinti helyisgbe vzzr padozat; emeletenknt falsllyedsre mretezett koszor (vb); vasalt sv-, szalag- vagy gerendarcs alap.

Talajjavts: felszni tmrts ejtett dngllapokkal (3-5 tonna - 3-5 m-rl ejtve); mlytmrts (vibroflotcis); talajszilrdts (pl. vzveges); talajgets; elraszts+elterhels. Vigyzni: ptskor az alapgdr ne zzon t!

3.6.3. Alapozs feltltsenVrosok, ipartelepek fejldse egyre tbb feltlttt terletet produkl tglagyri50

gdrk, kavics - homokbnyk, vrrkok, salakhnyk, szemtlerakatok). Feltltsek anyaga s kora eltr, s ennek megfelelen a viselkedsk is. Anyaguk: talaj; ptsi, - ipari trmelk; 10%-nl nagyobb szerves tartalm anyag (meddhny, ipari hulladk); gsi termk (salak, hamu); hzi szemt s hulladk; fentiek keverke. Nagyon "veszlyes" a hzi szemt s a kb. 10 vnl frissebb feltlts. Az ilyen terleteken val ptkezs igen nagy krltekintst kvn. A hazai krosodott szerkezeti elemek vlaszfalak padozatok 40%-a, 57%-a, 70%-a llt feltltsen!

A krok 87%-t vz (csatornatrs, tetvz, nyomcstrs, felszni vz) vltotta ki. Tervezs eltt meg kell hatrozni a fajlagos roskadst. Szmtsba kell venni, hogy a feltltsben mrgez gzok (pl. cin) s robbansveszlyes gzok (metn) is kpzdhetnek. Tervezsi irnyelvek: talpfeszltsg ne haladja meg a 150-200 kPa rtket; vizet tvol kell tartani; kerlni kell a mellptst; az alapok alatt kzel azonos vastagsg feltlts maradjon; ptmny trbeli merevsgt fokozni kell. Feltltsek javtsnak mdjai: - Felszni tmrts: vibrolappal (10-30 cm vtg. rteg tmrthet); vibrohengerrel (30-50 cm vtg. rteg tmrthet); ejtett dngllappal (2-4 m vtg. rteg tmrthet). - Mlytmrts (laza s vastag feltlts esetn): vibroflotcis; clpkkel val tmrts; robbantsos. - Talajcsere (tvsz.felett) lehet: teljes; rszleges; csereanyag: homokos kavics, kzzalk, homok, stabilizlt talaj, fontos:

d max > 1,75 g / cm 3 .- Injektls cementinjektls kis mennyisg bentonittal; fellrl lefel kell injektlni; vzveges injektls sr anyaggal.

51

3.6.4. Alapozs szerves talajonA feltlts mellett a szerves talajok okozzk a legtbb krosodst. Felismers: stt szn; kis trfogatsly (knny); vztartalom nagy ( w > 50-70%); szlas, rostos szerkezet. Sajtossgok: sszenyomdsi modulus (Es) kicsi (500-2000 kPa); vzteresztkpessgi egytthat (k) kicsi, konszolidci lass; szerves bomls, msodlagos kompresszi; hhatsra rzkeny; zsugorodik; vltoz vastagsg. Sok esetben j llapot fedrteggel takart. Ilyenkor elssorban kis mlysg skalapozs lehetsgt kell tervezskor elszr megvizsglni (59. bra). Vagyis ebben az esetben elssorban a kis szlessg svalap vagy a vb. gerendarcs alkalmazsa jn szba. gyelni kell ilyenkor arra, hogy a tzegre ne jusson 60-80 kPa-nl nagyobb feszltsg. Ha a tzeg a felsznen van, akkor igen gyakran talajcsert alkalmazunk. Lehetleg kzel azonos terhels, egyez alapsk alaptesteket tervezznk! Amennyiben a szerves talaj kisebb vastagsg, gy kell merevsg s szilrdsg, sllyedsklnbsgek szempontjbl nem rzkeny ptmnyek pthetk.

59. bra: J llapot fedrteg esetn kis mlysg skalapozs.

Veszlyes: dinamikus hats; talajvzszint ingadozs. Kzmcsatlakozsoknl gondolni kell az plet nagyobb sllyedseire. Kerlni kell a rszleges alpinczst, mellptst. Zrt alaprajz, trbelileg merevtett pleteket tervezznk.

52

12. HT 4. MLYALAPOKAmennyiben a terepszint kzelben nincs megfelel teherbrs talaj, illetve a skalapozs nem megfelel, akkor az ptmny szerkezeti elemei s a mlyebben fekv, kell teherbrs altalaj kz kzvett elemet ptnk. Ez a mlyalapozs. Fajti: clpalapozs; rsfalas alapozs; kt-s szekrnyalapozs. Vannak a sk-s a mlyalapok kztt "tmeneti" alapozsok is, nehz szabatosan kijellni a csoportok hatrt (pl. markolt "tmb" alap). Mlyalapot alkalmazunk, ha: a megbzhat teherbr rteg mlyen van; magas talajvz miatt a skalap kltsgesebb; skalap esetn kimoss, kiregels veszlye ll fenn (pl. hidak); elcsszsi veszly llna fenn skalapnl; meg nem engedhet sllyedsek keletkeznnek skalap esetn, gazdasgosabb a skalapnl.

4.1. ClpalapokLeggyakrabban alkalmazott mlyalap. "Clpalap" kt rszbl ll: clpkbl s azok fejeit sszefog tmbbl, lemezbl, clprcsbl.

4.1.1. Clpk csoportostsaa) Tehertads mdja szerint: ll clp; lebeg clp; vegyes clp. b) Ignybevtel mdja szerint: nyomott; hzott; hajltott. c) Anyaguk szerint: fa; acl; beton; vasbeton; habarcs; homok, kavics, zzottk. d) Kszts mdja szerint elregyrtott; helyben kszl. e) Mreteik szerint: rvid clp (3-5 m);53

mikroclp (d < 30 cm); norml clp (30 cm < d < 60 cm); nagy tmrj clp (d > 60 cm).

4.1.2. Elregyrtott clpka) Fa clpk: feny, tlgy, akc anyagak; tbbnyire ideiglenes clpk (provizriumok); vgleges is lehet, ha llandan vz alatt van (a talajvzsznt nem ingadozik).

b) Aclclpk: Ugyancsak ideiglenes hasznlatra valk. Elnyk, hogy csaknem tetszleges hosszban kszthetk (toldhatk), ltalban visszanyerhetk s tbbszr is felhasznlhatk. Vgleges beptskre betonra agresszv talajvz esetn szokott sor kerlni. Htrnyuk a drga anyaguk. Legtbbszr hegeszthet, nagy szilrdsg aclcsvet hasznlnak clpzsre, s als vgt ltalban csccsal zrjk le. c) Vasbeton clpk A leggyakrabban hasznlt clpk. Tarts, nagy teherbrs. Htrny a nagy sly, ami a kezelst, szlltst, verst nehezti. Haznkban 30x30 (s 40x40) cm oldalhosszsg, ngyzet keresztmetszet, 4-12 m hosszsg, elregyrtott vb. clpket alkalmaznak. Betonjuk ltalban C20, amelyet portlandcementtel, (C jel), agresszv talajvz esetn S 54-es cementtel (Cs jel) ksztenek. Az aclbettek legalbb B 38.24. minsgek legyenek. Az aclbettek elrendezse a 60. brn lthat.

60. bra: Elregyrtott vb. clp aclbetteinek elvi elrendezse.

A hosszbetteket a szllts, emels kzben a clp nslybl keletkez hajltsra kell mretezni; a kengyelezs pedig a vers kzben fellp keresztirny hzs felvtelre szolgl. Az brn lthatk a clp emelshez s fellltshoz szksges emelkampk. Az pletelemgyrak ktfle vasalssal ksztik a clpket: norml vasals (tlagos talajviszonyokra): 4-10 m hossz; erstett vasals (nehz talajviszonyokra): 8-12 m hossz.

4.1.3. Elregyrtn clpk tlaiba juttatsaTrtnhet: a) Verssel mechanikus; pneumatikus; gz vagy; diesel kalapcsokkal.54

b) Vibrlssal kznsges vibrls; vibrcis vers; bltssel egyidej vibrls. c) Csavarssal

4.1.4. Helysznen ksztett clpkIgen sokfle mdszer van. Lyukat frnak, markolnak, vernek, vagy vibrlnak, s azt bebetonozzk. Kszlhet: a) kpenycsvel visszanyert; elvesz. b) kpenycs nlkl szrazon; zaggyal; folyamatos spirllal; csavartclps technolgival. A Magyarorszgon alkalmazott technolgik: Blscsvezett, kznsges frt clp. Markolt clp. Franki clp Soil Mec clp Folyamatos spirllal ksztett (CFA) clp. Sima kpeny csavart clp (Omega, CMC). Csavarmenetes kpeny clp (Screwsol). Mikroclp. Jet-grouting eljrs. Jet-grouting eljrsnl a talajba juttatott frrudazat forg mozgs kzben nagynyoms injektl folyadksugrra! tkeveri s cement alapanyag szilrdtval telti a krnyez talajt; ily mdon "talajbeton" clpt llt el (61. bra).

61. bra: Jet-grouting eljrs.

55

A nagy nyoms folyadksugr sztrombolja a krnyez talaj szerkezett, s ktanyaggal telti. Az eljrs gyakorlatilag mindenfajta talajban alkalmazhat.

4.1.5. A clpk s az ptmny kapcsolataTbb clp akkor tekinthet egy csoportba tartoznak, ha: tengelytvolsg: T < 5D (tmr). Egy clpt (rboc alap) ritkn alkalmazunk, tbb clp esetn a clpk fejt fejtmbbel, lemezzel vagy clprccsal fogjuk ssze. Ezek feladata: az ptmny terhnek egyenletes elosztsa az egyes clpkre; megakadlyozni a clpk egymshoz viszonytott elmozdulst.

4.1.6. Clpalapok tervezseA clpkbl s fejtmbbl" (rcsbl) ll clpalap tervezsnek lpsei: meghatrozzuk a clpcsoport mrtkad terht; felvesszk a clpk szmt, tmrjt, helyt; meghatrozzuk az egyes clpkre thrtott mrtkad ignybevteleket; clphossz meghatrozsa; meghatrozzuk a clpcsoport vrhat sllyedst s sszehasonltjuk az ptmny sllyedstrsvel; szksg esetn mdostjuk a kiindulsi adatokat (pl. clpszm, tmr, tpus), s jra elvgezzk a szmtsokat.

4.1.7. Clpk vrhat teherbrsnak meghatrozsaA fgglegesen nyomott egyedi clp a cscsnl (talpnl) tmaszkodva (nyomfeszltsgekkel) s a kpenyfellet menti srldssal s az adhzival (nyrfeszltsgekkel) adja t terht a talajra. Kis terhek, ill. kis sllyedsek tartomnyban a kpenymenti ellenlls az uralkod, ksbb - nagyobb terhelseknl fokozatosan n a talp (cscs) ellenlls.

Ft = Fcs + Fk

Mg skalapok teherbrsnak meghatrozsnl tbb - kevsb megbzhatak az elmletek, addig clpk esetn ez sajnos nem mondhat el. A tervezsben helyszni tapasztalatokra is szksg van. (A clpteherbrs krdse mg nem megoldott). A nehzsgek okai a vltozatos talajtulajdonsgokban, msrszt a clpkszts ezekre gyakorolt hatsban rejlenek. (A zagyvagy vz alatt betonozott clpk talpellenllsa meglehetsen kicsi!). A teherbrs meghatrozhat: szmtssal: versi kplettel; statikus kplettel; szondzsi eredmnyekbl; prbaterhelssel: statikus; dinamikus; statnamikus ton. Jelenleg a statikus prbaterhels a teherbrs meghatrozsnak a legpontosabb, legelfogadottabb mdja. A kapott eredmnyekbl jl megtlhet a clp terhels alatti56

viselkedse, teherbrsa, sllyedse. A clpre biztonsggal thrthat teher fels hatra:

FH = Ft ,ahol:

= 1 2 3 0,7.

1 2 3

a trteher meghatrozsi mdjtl fgg cskkent tnyez (0,4-0,9); az ptmny jelentsgtl fgg cskkent tnyez (0,5-0,9); a terlet talajviszonyaitl fgg cskkent tnyez (0,9-1,0).

Hatrtehernek valjban azt az ert kell tekinteni, amely mellett a clp elmozdulsa az ptmny sllyedstrsnek megfelel rtk!

4.2. Rsfalas alapozsA korszer ptsi gyakorlat az 1960-as vektl hasznlja a fggleges fal rokban, annak kibetonozsa tjn pl rsfalakat. Az alaptestek az ptmny teherhord szerkezetnek kontrjval megegyez vonalazs rsfal, vagy hosszabb - rvidebb rspillrek (a clpkhz hasonlan). A rselses technolgia a tixotrp tulajdonsg bentonitos zagy (rsiszap) fggleges falat megtmaszt, talajvizet kizr hatsn alapul. Vagyis a talajba mlytett fggleges fal rseket bentonitos zaggyal tltik meg. Rsels menete: rsvezet gerenda ksztse; rsels zaggyal val megtmaszts; vasszerels elhelyezse; betonozs. Rsek szlessge ltalban: 40-120 cm. Egyszerre elksztett rspillr hossza: max. 8-10 m. Kszlhet folyamatos fal, de pillrszer kialakts is. A folyamatos rsfalat is rvidebb szakaszokban ptik (62. bra).

62. bra: Folyamatos rsfal ksztse.

Fldkiemels Trtnhet: markolval, frsi technolgival. Rsalap elnyei: kialakts varilhat (hossz, alaprajz: 63. bra); nagy teherbrs, kis sllyeds; mssal gazdasgosan meg nem oldhat szerkezetek pthetk (pl. fldalatti garzsok);57

vzszintes s fggleges tehervisels is; nincs szksg talajvzszintsllyesztsre; tetszs szerinti mlysg; nem kell zsaluzs, dcols; zaj s rzkdsmentes (viszonylag); felszerkezettel jl sszekapcsolhat; prbaterhelhet.

63. bra: Rspillrek keresztmetszeti kialaktsa.

4.3. Kt- s szekrnyalapokKtalap: Nagytmrj, rvid clphz hasonlt, alul-fell nyitott krfal, amelynek belsejbl fokozatosan kiemelik a fldet, s az a sajt slya alatt besllyed az gy kialaktott regbe. Alkalmazsi kre hasonl a clpkhez. Ha a teherbr rteg 4-8 m mlysgben van a trszn alatt (pl. kzet), akkor versenykpes lehet a clppel. Szekrnyalap: Lnyege azonos a ktalapval, de mg a kutak pontonknt tmasztjk al az ptmnyt, s a clprcshoz hasonl szerkezet fogja ssze ket, addig a szekrny alaprajza azonos az ptmny (pl. hdpillr) alaprajzval, gy sokkal nagyobb. Benne merevt rekeszfalak vannak. Jl kotorhat talajban 40-50 m mlysgig levihetk. Roskadsi tlcsr alakulhat ki a krnyezetkben. Anyaguk: ltalban vasbeton (a kt elregyrtott elemekbl (ktgyr) is kszlhet); acl (agresszv vz esetn).

58

13. HT 5. ALAPOK PTSE5.1. Munkagdr hatrolsokAz alapsk a terepszint alatt van. A felette lv talajtmeget alapozskor el kell tvoltani, vagyis kiemelik az alapgdrt. Keskeny munkagdrk esetben hasznljuk a "munkarok", "alaprok" megjellst is. A hatrols kialakthat: rzssen (burkolatlan, fvestett, lvellt betonos, burkolt); dcolssal (fa, vasbeton, acl, manyag elemek); szdfalakkal (fa, acl, vasbeton); rselt falakkal, gtakkal; fagyasztott vagy vegyileg szilrdtott falakkal; nagy-szekrnnyel; talajszegezssel.

5.1.1. Rzss kialakts (64. bra)Legegyszerbb, de nagy helyet ignyel s nagyobb fldtmeg megmozgatsa szksges, mint fggleges falnl.

64. bra: Rzss munkagdr hatrols.

A kiemelt fld deponlsa a szakadlapon kivl trtnjen! Talajvz emelkedse is okozhat rzsmozgst. Szdfal - vagy clpvers, forgalom okozta dinamikai hats is cskkenti az llkonysgot. Fel kell hvni a tereprendezs fontossgra a figyelmet. A csapadkvz ne folyjon a munkagdrbe!

5.1.2. Munkagdr dcolsaA dcols fldmegtmasztst jelent, amelynl a gdrt hatrol - ltalban fggleges - fldfalak nyomst pallk, ezekre merleges hevederek, s a megtmaszt dcok rendszere veszi fel. A fggleges fldfal megtmaszts nlkl m0 mlysgig llkony:

m0 =ahol: c

4c tg (45 o + / 2) n

n

-

kohzi; bels srldsi szg; talaj trfogatslya; biztonsgi tnyez (2-3).

Ekkora mlysgig teht megtmaszts nlkl kiemelhet a fggleges fal gdr; azonban a megtmasztst mielbb el kell kszteni. (A talajvz szintje alatt nem ajnlatos ez a mdszer.) Ha a munkagdr mlysgnl (H) nagyobb az m0, akkor is el kell helyezni59

"minimlis" (hzagos) dcolst. A megtmaszt elemek kztti hzagok - sem vzszintes, sem fggleges irnyban - nem lehetnek nagyobbak 0,5 m0-nl. Dcolni kell a fggleges falakkal kiemelt munkagdrket, rkokat mindenhol, ahol a fldfalak beomlsa krt vagy balesetet okozhat, mgpedig: homokban, ha H > 0,5 m; tmeneti talajban, ha H > 1,0m; kemny agyagban, ha H > 2,0 m Dcolni kell mindig, ha dinamikus hats lehet (kzlekeds, clpzs stb), illetve pletek mellett. Dcols anyagai A dcols ltalban fbl vagy aclbl kszl. Leggyakrabban III. osztly faanyagot hasznlnak. A pallk (l. 65/a. bra) vastagsga ltalban 48 mm, szlessge: 20 cm, hossza pedig 5-6 m. A pallk vgeit aclabronccsal lehet a sztrepedstl vdeni. A dcok tmrje legalbb 12 cm legyen. Az kek kemny-fbl kszlnek (65/b. bra). A dcokat s hevedereket minden 1,5 m-nl szlesebb rokban cskapcsokkal kell sszefogni. Fadc helyett clszeren alkalmazhat a 65/c. brn lthat csavaros acldc, amelynek egyik elnye a nagyobb teherbrsa, s gy klnsen hasznos ott, ahol a fadcokat annyira srn kellene elhelyezni, hogy az a munkt akadlyozn. A msik elny az, hogy a hossza vltoztathat, s gy knnyen alkalmazhat klnbz szlessg rkok dcolshoz. Fapallk helyett egyre gyakrabban hasznljk az acl szdlemezeket (csatornapallkat), amelyek hideghajltssal kszlnek. Knnyen beverhetk, visszahzhatok; sokszor felhasznlhatk. A hazai gyakorlatban alkalmazott kt tpus adatai a 66. brn lthatk.

65. bra: Dcolsokhoz hasznlt anyagok.

66. bra: Szdlemezek s jellemz adataik.

Keskeny munkagdr dcols A pallzs rendszert az hatrozza meg, hogy hogyan helyezzk el s tmasztjuk60

meg a pallkat, illetve a hevedereket. Az albbiak nemcsak a fapallkra, hanem a szdlemezekre is rvnyesek. Rendszerint a fggleges helyzet pallzst ksztik acl elemekbl.a) lltott pallzs

Ha a munkagdr megtmaszts nlkl kiemelhet teljes mlysgig (m0 > H). A gdr lemlytse utn a pallkat belltjk vzszintesen vagy fgglegesen; rjuk merlegesen elhelyezik az sszefog hevedereket, s ezeket dcokkal megtmasztjk (67. bra).

67. bra: lltott pallzs (vzszintes pallk).

llkony talajban megengedhet a hzagos pallzs.b) Utnhajtott pallzs

Abban az esetben alkalmazzuk, ha H > m0, de azrt az utbbi is mter nagysgrend. Elszr kissk a gdrt m0 mlysgig, majd belltjk a pallkat (fgglegesen), megtmasztjk ket (68. bra). Ezutn tovbb mlytik jabb m0 mlysgig, majd klazts utn a pallkat leverik a gdr aljig. 3 m-nl nagyobb mlysg esetn lpcszik.

68. bra: Utnhajtott pallzs.

61

c) Vzszintes pallzs s lpcss mlyts

Akkor alkalmazzuk, ha H >> m 0, s az utbbi csak decimter nagysgrend (69. bra).

69. bra: Lpcss munkagdr mlyts.

Elszr kiemelik a gdrt m0 mlysgig, majd elhelyezik a vzszintes pallkat, megtmasztjk ket fggleges hevederekkel, s ezeket kidcoljk. Az gy elksztett megtmaszts vdelme mellett tovbb mlythet a gdr ismt m0 mlysggel. Ezutn jabb vzszintes pallkat helyeznek az elzek al, s a mr kitmasztott hevederek mell jabb fggleges hevedereket helyeznek el, amelyek az sszes pallt megtmasztjk. Ezt kveten az elz hevedereket kiveszik. A vzszintes pallzs elnye, hogy a pallk hossza nincs korltozva, az elhelyezs sorn nem rongldik (nem verik). Htrnya viszont, hogy a talajvzszint alatt nehezebb a munka, mint a fggleges pallk esetn.d) Tbls dcols

Cl a dcols gpestse, a munka "szerels" jellegv ttele. Vonalas ltestmnyeknl alkalmazzk elssorban. A 70. brn - pldakppen - bemutatott TI kistbls dcolati rendszer fa dctblkbl, acl tmkeretekbl s csavaros acltmokbl ll.

70. bra: Kistbls dcol rendszer.

Az 5 cm vtg. fenypall tblkat szgacl keret fogja ssze. Egy tbla tmege 80100 kg. A 3 m hossz rokszakasz teljes mlysg (max. 4 m) kiemelse utn a dcolst a legals tblapr elhelyezsvel s befesztsvel kezdik. 1,0-1,3 m rokszlessgig62

hasznlhat. Szles munkagdr megtmasztsa A 3 m-nl szlesebb gdrnl mr szmolni kell a dcok kihajlsval (kibicsaklsval), ezrt a dcokat minden irnyban kimerevtve kell elhelyezni (71. bra).

71. bra: Szles munkagdr bels megtmasztsa.

Nagy szlessg esetn ez a megolds mr igen nehzkes. Nagymret dcokra lenne szksg, vagy olyan sr dcolsra, hogy a gdrben a munka lehetetlenn vlna. Ilyenkor a 71/c. brn lthat ferde megtmaszts alkalmazhat, ha a munkagdrben elegend hely ll rendelkezsre. Sok esetben elnysen felhasznlhat a megtmasztsra az ptend mtrgy alaplemeze is. Ha nincs hely a ferde kitmasztshoz, akkor kihorgonyzssal kell a fggleges hevederek helyzett biztostani (72. bra). A horgonyrudakat ltalban megfelel tvolsgban levert acl gerendkhoz erstik.

72. bra: Htrahorgonyzs.

Siemens (berlini) dcols Elssorban 6 m-nl mlyebb s 3-4 m-nl szlesebb munkagdrknl hasznlhat elnysen (73. bra).

63

73. bra: Siemens dcols.

A gdr hatra mentn I tartkat vernek a talajba, s ezek kz a fldkiemelssel lpst tartva megfelel hosszsg vzszintes vagy fggleges pallkat cssztatnak. A tartk a munkagdr fenkszintje al vannak verve, fell pedig vagy dcokkal tmasztjk meg vagy htrahorgonyozzk ket.

Dcolatok mretezse Dcolatra hat fldnyoms nagysgt befolysolja: dcols beptsnek mdja s sorrendje; kek megfesztsnek mrtke; dcols anyaga; talaj rtegzettsge s minsge; fldkiemels s dcelhelyezs kzti idtartam. Ezrt elmleti ton alig szmthat, a mretezs gyakorlati tapasztalatokon alapul. Ksrletek szerint szmos fldnyoms-eloszls llhat el dcols kzben, ezrt a magyar szabvny egyenletes eloszls, fldnyomsi brt javasol (74. bra).

64

74. bra: A dcolatra hat fldnyoms elvi eloszlsai.

Szemcss s gyengn kttt talajok esetn (lp < 10%):

p = K ( H + q) tg 2 (45 o / 2),ahol: K=0,8, ha d 16,5kN / m 3 ; K=0,6, ha d 18,5kN / m 3 ; az emltett rtkek kztt interpollni kell. Kzepesen s ersen kttt talajok (I p > 10%) mrtkad fajlagos nyomsa a:

p1 = ( H + q ) 4c , vagy

p 2 = 0,2 ( H + q ) kzl a nagyobb.

A felsznt terhels ismeretnek hinyban min. q = 10kN / m 2 rtkkel kell szmolni. A dcolatra hat fajlagos nyoms ismeretben a dcolat elemeit mint nyomott vagy hajltott tartkat kell mretezni. Fel kell venni: a pallk megtmasztsi tvolsgt (t); a dcok tvolsgt (h). Mretezni kell: a pall vastagsgt (v); a hevederek keresztmetszett (a*b); a dcok keresztmetszett (A). A mretezs rszleteivel a gyakorlati rkon foglalkozunk.

Siemens (berlini) dcolt mretezse Elmletileg (a trbeli hatsok miatt) a feladat bonyolult. Meg kell hatrozni: az I tartk keresztmetszeti mrett; az I tartk biztonsgos befogsi hosszt; a pallk vastagsgt; az esetleges horgonyok mreteit. A mretezs rszletei a gyakorlati anyagban szerepelnek.

5.1.3. A munkagdr krlzrsa szdfalakkalTalajba vert s egymshoz hornyokkal kapcsold szdpallkbl ll fal. Feladata:65

biztost a beomls ellen; a hornyos kapcsolat oldals vzzrst biztost; szksg esetn a ltestmny szerkezeti elemt kpezi.

A munkagdr kiemelse eltt verik le a szdpallkat ideiglenes vagy vgleges hasznlat cljbl. Szdfalak anyaga: fa; vasbeton; acl. A fa- s vasbeton szdfalakat rgebb