Hidrológiai Közlöny 1963 (43. évfolyam)
2. szám - Dr. Rónai András: A talajmechanikai vizsgálatok felhasználása a földtani térképezésben
Dr. Rónai A.: A talajmechanikai vizsgálatok Hidrológiai Közlöny 1963. 2. sz. 131 rácsszerkezet szabják meg az anyag mechanikai behatásokkal szembeni viselkedését, s ez a viselkedés a plaszticitásban jelentkezik. Az egyéb talajmechanikai jellemzők közül a földtan céljaira még a vízfelvevőképesség, kapilláris vízemelő képesség, a vízáteresztőképesség és a maximális térfogatváltozás használhatók fel. A vízfelvevőképességet a szárazsúly százalékában fejezzük ki (w max %) ; a kapilláris vízemelésnek 4, 24 és 100 órás magasságát mérjük ; a vízáteresztőképességet a mérnöki irodalomban a ,,k" szivárgási tényezővel cm/sec-ban, vagy m/nap-ban mérjük, a maximális térfogatváltozást a víztartalom növekedésének a százalékában fejezzük ki (V max.). Ezeken kívül több más konzisztenciatényezőt és talajmechanikai jellemzőt ismer a mérnöki földtan. Ezek egyrészének mérése azonban körülményesebb (pl. összenyomhatóság, roskadás), másrészt pedig földtani értékelésükhöz nincsen még elég adatunk (pl. az anyagok víz alatti szétesése, maximális molekuláris víztartó képesség, roskadás stb.). A legismertebb és legelterjedtebben használt talajmechanikai jellemzőknek az egyes földtani képződményekre vonatkozó értekeit a földtani, talajtani és talajmechanikai szak- és kézikönyvekben megtaláljuk. A vizsgálati eredményeknek részletesebb boncolgatása azonban az egyes laza képződményeken — agyagon, homokon, löszön — belül finomabb megkülönböztetésekre is lehetőséget ad. A negyedkori laza anyagok földtani térképezésénél a finomszemű, agyagos képződmények osztályozása során elsősorban az érdekel bennünket, hogy azok vájjon fluviatilis eredetű öntésképződmények-e, vagy állóvízi: mocsári, lápi, tavi üledékek; hullóporos anyagok, amelyek esetleg későbbi átalakuláson (tömörödés, nedvesedés, áttelepítés, talajosodás) mentek keresztül; vagy pedig vegyes eredetű deluviális, kolluviális, eluviális, talaj folyással is megkevert képződmények: végül esetleg vegyi üledékek vagy szerves anyagok. A talajmechanikai elemzések e kérdések eldöntésénél — eddigi tapasztalataink szerint — segítségünkre lehetnek. Agyagíéleségek A talajmechanikai minősítés szerinti plasztikus, igazi agyagok folyási határa 50—60%, plasztikus indexük 30% felett van. Szemcseeloszlásidíban az agyagfrakció (0,002 mm átmérőnél kisebb szemek) 40—50%-nál több, a homokszemcsék (0,06 mm-nél nagyobb szemek) hiányoznak. Hézagtérfogatuk 50—60% felett van, ha pedig szerves anyagokat is tartalmaznak, ennél is jóval nagyobb. Vízfelvevő képességük 100—150%, kapilláris vízemelésük lassú, de 24 óra alatt a 300—400 mm-t is eléri. Szivárgási tényezőjük 107—10~ 9 cm/sec nagyságrendű. Ilyen vizsgálati eredményeket mutatnak rendszerint az állóvízi, tavi üledékek s főleg a mélytengeri agyagok. Gondos mérlegelés esetén elkülöníthetők ezektől az anyagoktól a folyóvízi eredetű öntésagyagok és iszapok. Szemcseeloszlásukban az agyagfrakció mellett nagy az iszapszemcsék súlyaránya is. Ezenkívül az üledékben mindig van finom, sőt esetleg nagyobb szemű homok is. A plasztikussági vizsgálatokban folyási határuk 30—50% közé esik, plasztikus indexük 15—30%. Ha humuszos a réteg, vagy szikesedik, plasztikus értékei rendkívül megnőnek. Maximális vízfelvevőképességük 60—100%, szivárgási tényezőjük 10~ 4—10" 6 cm/sec nagyságrendű. Kapilláris vízemelőképességük igen különböző. A szokásos módszerekkel nem is mérhető, mert az anyag természetes állapotában rétegzett és az egyes rétegek szemeseeloszlása és vízemelőképessége között jelentős különbségek lehetnek. Átlagos 24 órai vízemelésük 100—200 mm körüli. Mind genetikai mind gyakorlati szempontból külön kell választanunk az agyagos üledékek családjában a lejtőagyagokat, azokat az idősebb felszíni képződményeket, amelyeket többször is erős fagyhatások értek, mállási folyamatokon estek át, lemosás, összemosás kevert meg, s amelyek már talajfolyásos mozgásban is részt vettek. Mésztartalmuk, vastartalmuk, humusztartalmuk foltokban, résekben, göbökben feldúsulva és szétszórva található. Ide tartozik a hegyperemek ún. „vörös agyag"-jainak jó része és azok az anyagok is, amelyeket sok területen nyiroknak térképeztek. Az Alföld mélyén eltemetve is találunk ilyen agyagokat. Itt természetesen új környezetben, felszín alatt, vízzel átitatva, nagyobb nyomás és más hőmérsékleti hatások alatt újabb, egyéb tulajdonságokat vesznek fel. Gyakorlati szempontból nagyon fontos az, hogy ezek a lejtőagyagok szerkezetes, töredező, nem egynemű anyagok. Ezekben alakulnak ki leginkább a vízjáratok, a víz által továbbépített és kicsiszolt repedésrendszerek s ezért nem tekinthetők vízzáróaknak, mint ahogy azt esetleg a laboratóriumi vizsgálatok a kiválasztott mintadarab elemzése alapján mutatják. Vizsgálataink szerint agyagásvány tartalmuk általában illit-típusú, de ott, ahol jelentős vulkanikus anyaggal is keveredtek és az összeérlelődés még nem befejezett, montmorillonit vagy kaolinit típusú agyagásvány is megjelenhetik vagy akár uralkodóvá válhatik bennük. A lejtő agyagoknak szemcseeloszlásában az agyag-, iszap- és homokliszt frakciók egymással felváltva adják a szemcsék zömét, de mintegy 10—15%-ban homokszemcsék is előfordulnak bennük. Jellemző a szemcseeloszlásukra, hogy a helyszíni meghatározás alapján azonosnak leírt réteg anyagából több helyen mintát véve, a szemcseeloszlás igen különböző lehet. Ennek megfelelően a plasztikus vizsgálatok eredményei is nagy mértékben eltérnek egymástól. Jellemző azonban rájuk, hogy mind folyási mind plasztikus határuk, a homoktartalom és kevertség miatt, a valóságos agyagokénál kisebb. Gyakori esetben folyási határuk 35—55% közötti, s így plasztikus indexük is kicsiny. Az eltérések azonban nagymértékűek lehetnek, különösen, ha eruptív tufák málladéka is keveredett a lejtőagyagba, vagy erősebb talajosodási folyamat érte.
