Hidrológiai Közlöny 1955 (35. évfolyam)

7-8. szám - L. Jakubec: Kavicsréteg tömítése

L. Jakubec: Kavicsréteg tömítése Hidrológiai Közlöny 35. évf. 1955. 7—&. sz. 2Jf9 talanul jelzi az injektálás hatását. Ennek okát abban kereshetjük, hogy az injektált talaj mintájának a szemeloszlás meghatározásához történő előkészítése nem felel meg a besajtoláshoz felhasznált gélek fizikai jellegének. A hézagokba juttatott szuszpenzióból ugyanis a szárítás során olyan összetett szemcsecsoportok képződnek, amelyek az agyag- és homokszemcséket összetapadva tartalmazzák. Ezek a csoportok mechanikailag csak nehezen választhatók szét úgy, hogy a legtöbb esetben az analízis során nem az egyes szemcsék nagyságát, hanem a szemcsecsoportok együttes méretét határozzuk meg. A hibát növeli még az a tény is, hogy' a pórusokat kitöltő agyagos géleknek a szárítás során nemcsak a térfogatuk, hanem a súlyuk is csökken. Ez a jelenség is hozzájárul tehát ahhoz, hogy a szemelosztás meghatározásánál az injektált talajról a valóságnak meg nem felelő képet kapunk. A talaj mechanikai tulajdonságai közül a nyírási ellenállást, az összenyomhatóságot, az összenyomódás lefolyását (konszolidáció) és az áteresztőképességet vizsgálták. Ezek közül a tulajdonságok közül az injektálás hatására leginkább az áteresztőképesség értéke változott. Ez természetes is, hiszen a szemcsés talajoknak agyagkémiai szuszpenzióval történő injektálása éppen a rétegek tömítését, tehát az áteresztőképességnek csökkentését szolgálja. A talajok áteresztőképességében az injektálás során bekövetkező változást laboratóriumi injektor alkalmazásával vizsgálták. Ennek célja az volt, hogy a talaj eredeti szerkezetét szét ne rombolják, deformációk csupán a hézagtérfogat megengedett határain belül keletkezzenek. Az áteresztőképességi vizsgálatot az injektálás előtt és után különböző potenciálesések alkalmazása mellett hajtották végre. Az alkalmazott esésértékek a következők voltak : I = 1 ; 2 ; 5 ; 25 ; 50 ; 75 ; A kísérletek igazolták a szemcsés talajoknak agyag-kémiai szuszpenzióval történő tömíthetőségét. Igen sok mintánál már az első injektálás után az áteresztőképesség lényeges csökkenése volt észlelhető, azonban mindegyik kísérletnél beigazolódott az az előző években szerzett tapasztalat, hogy a többszörösen megszakított injektálás mindig hatékonyabb az egyszeri besajtolásnál. Ilyen mintákon átlagosan a szivárgási tényezők 860-szoros csökkenését érték el. A szemcsés talajok szilárdságában, ill. teherbírásában bekövetkező változások megfigyelésére a nyírási ellenállások változását mérték. A kísérletet a szokásos Casagrande-típusú nyírókészülékben végezték el. Injektálás előtt a talajok súrlódási szögének tangense : tg <p = 0,5 — 0,78 között mozgott, míg injektált talajoknál ez az érték : tg <p — 0,425 — 0,725 között volt. A meghatározott értékek megmutatják hogy a nyírási ellenállásban bekövetkező változások nem lényegesek. Meg kell jegyeznünk azonban, hogy ezek az eredmények véglegesnek nem tekinthetők. Kiderült ugyanis, hogy a szokásos nyírókészülék nem eléggé érzékeny a bekövetkezett változások észleléséhez. Szükséges ezért ezeknek a kísérleteknek folytatása érzékenyebb, triaxiális berendezés felhasználásával. A másik két említett mechanikai tulajdonság (az összenyomódás és a konszolidáció) az injektálás hatására nem változott lényegesen. 5. Laboratóriumi kísérlet a hidrovibrációnak szemcsés talajok injektálásánál történő felhasználására A homokos kavicsból épült gátaknak hidrovibrációval történő tömítésénél szerzett tapasztalatok alapján a bratislavai laboratórium 1952-ben kísérletet hajtott végre, melynek célja annak meghatározása volt, hogy a hidrovibrációt milyen sikerrel lehet alkalmazni szemcsés talajok tömítésénél. Ennél az eljárásnál lényegében az injektálásra használt szuszpenziónak a talajba mechanikai úton történő belekeveréséről van szó. Ezt a keverést vibrátor segítségével végzik el. A kísérleteket laboratóriumi méretben végezték. Az injektálásra kerülő talajminta különböző kavicsos homok volt, melyeknek k tényezője 1,6—2,6 cm/nap határok között mozgott. A szuszpenziót a talajba közvetlenül a vibrátor mellett bevert lyukas csövön át juttatták be. A módszer lényege az, hogy a vibrálás által megzavarjuk a talaj szerkezetét. Ennek következtében nem szükséges a szuszpenzió szemeloszlásának különböző előkészítő eljárások segítségével történő megváltoztatása, ill. meghatározott feltételek szerinti beállítása és egészen sűrű szuszpenziók (70%-os koncentrációig) is alkalmazhatók. így pl. az injektálás során szuszpenzióként közönséges aluviális finom agyagot is felhasználtak. A diszperzitás növelése végett szükséges kémiai előkészítés után a legjobb eredményeket 60%-os koncentrációjú szuszpenzióval érték el. Az áteresztőképesség meghatározásához a talajmintát a vibrált talaj szélső részéből vették ki és megállapították, hogy az injektálás után a szivárgási tényező : k — 2,02• 10 2 — 3,4-10"

3 cm/nap volt, ami az eredeti áteresztőképességhez viszonyítva átlagban 270-szeres csökkenést jelent. Tekintettel arra, hogy a kísérlet feltételei nem mindenben voltak kedvezőek (nem megfelelő vibrátor, a szuszpenzió bevezetése) az eredményt kedvezőnek tekinthetjük. A megfelelő vibrátor-típusnak kialakítása után a kísérletet folytatni kívánjuk. 6. Összefoglaló A szemcsés talajok szokásos módon végzett injektálása kényes és nehéz munka. A talajok hirtelen változásai miatt részletes talajfeltárást igényel. Az elvégzett kísérletek során azonban megállapítható volt, hogy a tömítés agyag-kémiai szuszpenzióval jó eredménnyel végrehajtható, ha : l. ismeretes az injektált talaj szemeloszlása,