Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)
5. szám - Öllős Géza: Az inhomogén talajba mélyített munkaárok víztelenítése vakuumkutakkal
Öllős C.: Az inhomogén talajba mélyített, munkaárok víztelenítése Hidrológiai Közlöny 1965. 5. sz. 197 kutakhoz közcleső terében, majd az alsó rétegből a kúthoz szivárgó vízmozgás pályájához simulva jut el a kút szűrőzött felületéhez. Ennek az érdekes áramképnek a kialakulásában nyilvánvalóan a kutak felé áramló levegőnek a hatása is közrejátszik. A vizsgált feltételek esetében tehát megállapítható, hogv az alsó réteg kavicsgyűrűn keresztül megnyilvánuló szívó hatása elegendő a felső réteg teljes drénezésére. Ebben minden bizonynval a közbenső vízzáró réteg feletti munkaárok oldalfala alsó részén beszívott levegő áramlása is segítséget nyújt, minthogy a víz drénező pontokhoz való terelésében szerepet játszik. Az általunk vizsgált k = 10~ 3 cm/sec szivárgási tényezőjű talajnál finomabb szemcséjű talajok esetében a felső rétegnek a kút körüli kavicsgyűrűkön keresztüli teljes drénezésére már kevésbé lehet számítani. Ilyenkor a közbenső záróréteg szintjében a kavicsgyűrű körül a talajban már nem képes akkora vákuumtér kialakulni, amely a teljes drénezéshez elegendő lenne. Annál is inkább ennek a helyzetnek a kialakulására lehet számítani, mert a közbenső záróréteg feletti talajtéren keresztül a kapilláris sáv légzáró hatása miatt a kavicsgyűrűkhöz egyre kevesebb levegő áramlik. Emiatt a kavicsszűrő felett elhelyezkedő kapilláris sávon keresztül a víz egészen a munkaárok oldaláig előrejuthat, sőt a közbenső záróréteg szintjében az árokba is beszivároghat. A kútkörüli kavicsszűrőn keresztül a drénenezés akkor is kedvezőtlenné válik, ha a közbenső záróréteg feletti eredeti vízréteg vastagsága az alsó rétegénél kb. 50%-kal nagyobb. A drénezés szempontjából két megoldási lehetőség kínálkozik : a) Csökkenteni kell a kutak közötti távolságot, abból a célból, hogy a szivárgó víz a munkaárok elérése előtt maradéktalanul levezethetővé váljék a kút szűrőzött felületéhez. b) Ugyanez a hatás azonban elérhető, ha a 4. ábrán levő kavicshengereket alkalmazzuk. Ezeket a hazai és külföldi műszaki élet számos feladat megoldásához használja. így a vákuumkutas víztelenítéshez is célszerű alkalmazni, mert amellett, hogy műszakilag teljes megoldást adhatnak, gazdasági szempontból is előnyösek. A kavicshengerek helyének megválasztásához az optimális drénezési feltételeket kell meghatározni. Amint az ábra szemlélteti, a kavicshenger lehet a kútsor közvetlen környezetében a kútsor kútjai között az /. jelű helyen, vagy a kútsortói távolabbra is elhelyezhető (a 2. jelű helyre), amennyiben ezt házak vagy egyéb létesítmények nem gátolják. Az /. jelű helyen a víz valamilyen p 1 szívás hatására dréneződik le. A 2. jelű helyen a kavicshenger alsó részére a piezometrikus nyomáseloszlás által megszabott —p 2 szívás hat, a felső része felett pedig kezdetben a leszívási felület geometriai viszonyaitól függő +p 2 a víznyomás. Ilymódon a drénezés hidraulikai feltételei kedvezőek. A kavicshengerek természetesen sakktáblaszerűen is elhelyezhetők, amennyiben arra szükség van. A kutak közötti távolság víztelenítés szempontjából betöltött szerepére az 5. ábra nyújt jó példát. Szembetűnő, hogy a nagyobb kúttávolság esetében a kutak körüli talajban alig hozható létre vákuum. Ennek következménye az, hogy a p tí értékű leszívási felület a kútsor közvetlen környezetében is jóval magasabb szinten helyezkedik el, mint kisebb kúttávolság esetében (pl. 3c. ábra). A víztelenítés szempontjából ebben az esetben is az optimális kúttávolságot célszerű meghatározni. Amint előző tanulmányunkban már részletesen elemeztük [19], az optimális kúttávolságot (l) a következő fontosa bb hidraulikai paraméterek befolyásolják : l = / (k, p, l v l 2, m, <1> V 0 2, 0 3), ahol k a talaj szivárgási tényezője, j) a kútban előállított vákuum, a kút perforált felületének nagysága, l 2 a kút körüli kavicsszűrő magassága, m a munkaárok lemélyítésének mértéke, 0j a kút perforált felületének a munkaárokhoz képest elfoglalt helyzetéből, általánosságban a szivárgási rendszer kii hő hidraulikai határfeltételeivel kapcsolatos hatásokat kifejező tényező, (t>„ a talaj inhomogén állapotából, általánosságban a szivárgási rendszer belső hidraulikai határfeltételeiből származó hatásokat kifejező tényező, <P 3 a kutakba beszívott levegő mennyiségére (illetőleg a víz és levegő arányra) utaló tényező. Amint kitűnik, az optimális kúttávolságot többek között a talaj inhomogén volta is befolyásolja. A homogén talajra vonatkozó ilyen irányú részletes vizsgálataink elsősorban a következő megállapításokra vezettek : a) Az 0 < l < 20 cm feltétel esetében a víztelenítés folyamata gyakorlatilag azonos módon alakul. A k 5 • 10~ 3 cm/s szivárgási tényező nagyságrend esetében az optimális kúttávolság a valóságban A -20 cm = = 0-20 cm = 120 cm-re tehető. Esetünkben ezt a megállapítást természetesen a talaj inhomogén voltából származó hatás szempontjából is célszerű megvizsgálni. /. ábra. A drénezéshez alkalmazható kavicshengerek kialakításának és elrendezésének lehetőségei <l>ueypa 4. B03M03tcH0cmu ocpopMAenun u pa3MeufeHun e nnane apaeuüHbix quAutidpoe, ucnoAb3oeanHbtx ÖAH dpeuaxca Fig. 4. Potential arrangements and designs of gravel cylinders used for drainage f!*?0cm rlteg ° s vuzaro réteg '),''••'/. •-• -..^iv,//,//<•/.-,/. /////S/M/////.
