Hidrológiai Közlöny 1954 (34. évfolyam)

9-10. szám - Öllős Géza: Vízépítési műtárgyak alatti szivárgás vizsgálata homogén altalaj esetén

öllős G.: Vízépítési műtárgyak alatti szivárgás Hidrológiai Közlöny. 34. évf. 1954. 9—10. sz. JfJjl A kísérleti berendezés 1. Hidraulikus berendezés. A fémből és üvegből készült kísérleti medence 200 cm hosszú, 100 cm magas és 28,1 cm széles. Az elülső üveg oldalfalon át a szivárgási áramvonalak megfigyelhetők voltak. A medence hátsó fémfalát a szivárgási tér azonos értékű potenciálvonalainak meghatároz zása céljából alkalmasan megválasztott négyszöghálózatra osztottuk fel, s a hálózat sarokpontjain a hátfalat megfúrtuk. Ezeken a furatokon keresztül vezettük be a szitaszövetből készült megcsapolócsöveket a homokanyagba (1. fénykép). Az egyes nyomáscsapokhoz tartozó nyomásértékeket a nyomástáblán (2. fénykép) végzett leolvasások adták meg. A nyomástáblán lévő piezometeres csöveket gumitömlők kapcsolták a megfelelő nyomáscsapokhoz. A felső és alsó vízszintet bukós vízszínszabályozóval állandósítottuk. A felvízoldali talajfelszín feletti kísérleti térbe a víz magastartályon keresztül jutott be. Az áramvonalakat eozin színezőanyaggal festettük meg. 2. Elektromos berendezés. A vizátersztő felvízoldali és alvízoldali talajszinten vezetőanyagot helyeztünk el (3. fénykép) és azt áramkörbe kapcsoltuk. A homoktalajnak megfelelő elektroliton (vízvezetéki vizén) át haladt a szivárgó víznek megfelelően az elektromos áram. A műtárgy talajjal érintkező kontúrvonalát, valamint az oldalsó és az alsó elhatárolást szigetelőanyaggal alakítottuk ki. A potenciálértékeket a Wheatstone-híd elve alapján működő mérőcsúcs segítségével határoztuk meg. A hidraulikus kisminta elkészítése Az általunk felvett állandó alaplemezhosszúságú (a) kismintaműtárgyhoz a szivárgási medence elhatárolásának felvétele az alábbi megoldási lehetőségek mérlegelése alapján történt: 1. Az irodalom alapján ismeretes [6], hogy ha alulról nem nagy mélységben vízzáró talaj zárja le a szivárgási mozgásteret, akkor a szivárgási medence célszerű H hosszúságát a következő összefüggés adja meg H — B (3—4). M, ahol B a műtárgy vízszintes vetülete, M a vízzáró réteg mélysége a talajfelszín alatt (2. a. ábra). 2. Ha a vízzáró réteg a műtárgytól mind vízszintes, mind függőleges értelemben nagy távolságra van, akkor a szivárgási tér olyan félkörrel határolható el, amelynek középpontja a műtárgy középpontja közelében van és sugara pedig r = 2,5 B vagy r = 5-S, ahol S az építmény földben lévő részének függőleges vetülete (2. b. ábra). 3. Németh Endre professzor ellipszis-alakú elhatárolófelület felvételét ajánlotta. Ennek az alapelvnek megfelelően a szivárgási tér elhatáa. -Hb. v T ^r ////Av//////// \ V 8 \ c. \ \ / Ellipszis nagytengely Í? •í 2. ábra rolófelületének helyes kialakítása céljából a Tanszék Laboratóriumában Bozóky—Szeszich Károly végzett elektromos modellen vizsgálatokat. A kísérletek azt mutatták, hogy gyakorlatilag elegendő az ellipszis kis- és nagytengelyével párhuzamos érintők mentén felvenni az elhatárolófelületeket (2. c. ábra). Vizsgálatainknál egyik alapvető feltételezés az volt, hogy mind vízszintes, mind függőleges irányban a vízzáró réteg nagy távolságban van és ilyen módon az a műtárgy alatti szivárgási folyamatokra nincs hatással. Az 1. pont alatti műtárgyhoz közel lévő vízzáró réteg esetét, ezért nem vettük figyelembe. Félköralakú szivárgási medence elkészítése számos nehézséget jelentett volna és ezért nem látszott gazdaságosnak a kivitelezése. Legcélszerűbbnek adódott esetünkben a 3. pont alatti alapelveknek megfelelő kisminta. A 200 cm-es medencehosszúsághoz olyan közelítő ellipszisalakot (áramvonalat) vettünk fel, amelyre az alsó vízzáró medencefenék még nem gyakorol torzító hatást. Ilymódon a medencét 80 cm magasságig töltöttük meg homokanyaggal (1. ábra). Az alaplemez beépítése után a kísérleti teret alulról való adagolással töltöttük fel vízzel az alaplemez alsó síkjáig, majd ezután sülylyesztettük le a szádfalat a kívánt mélységre.