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. 203 arányszámnak megfelelő szivárgási folyamatot vizsgáljuk meg (12. ábra). Ebben az F jelű talajszelvényben a víztelenítés körülményei már jóval kedvezőbbek az előbbi két esetnél : a) A leszívási görbe magassági helyzete, alakja teljes mértékben a már ismert homogén talajbelihez hasonló. A leszívási felületnek a kútsor környezetében nincs meredek jellegű szakasza, vagyisebben az esetben az alsó réteg a felső rétegből érkező vizet már a kútba vezeti anélkül, hogy a felső rétegre jelentős duzzasztóhatást fejtene ki. Igaz, hogy az alsó réteg szivárgási tényezője most is kisebb a felső rétegénél, azonban figyelembe kell venni a következő fontos hidraulikai körülményt, azáltal, hogy a kutak környezetében a szemesés talajtérben is vákuumtér keletkezik. Ennek hatása hidraulikai szempontból tula jdonképpen úgy is felfogható, mintha az alsó réteg szivárgási tén yező je megnövekedett volna. A kút körüli vákuumtér tehát a szóban forgó talajrétegződés esetében a homogén talajállapotnak megfelelő hidraulikai viszonyok létrejöttét segíti elő. Ez a hatás a kjjka ^ 20 arányszámnál még szinte egyáltalában nem nyilvánul meg. Ugyancsak ez a helyzet a kf jk a 10 arányszámnál is, noha itt már a híII értékek kisebbé váltak, de még mindig nem elegendő mértékben. b) A munkaárok lemélyíthetősége a 9. ábrán levő F jelű görbe alapján ítélhető meg. Ezt a görbét az A jelű görbével összehasonlítva, megállapítható, hogy a két görbe gyakorlatilag egybevágónak tekinthető, tehát a kf\k a & 5 arányszámnak megfelelő talajrétegződés már homogén talajként kezelhető a vákuumkutas vízszinsüllyesztés szempontjából. Jól érzékelteti ezt a megállapítást a 13. ábra is, amely a A = AM H '\ka) függvénykapcsolatot tartalmazza. (Megjegyzendő, hogy az ábra arra az esetre érvényes, midőn mind a felső, mind az alsó réteg vastagsága állandó : H/2.) AZ ábrára tekintve, egyértelműen kitűnik, hogy a talaj feltárások alapján meg kell határozni a rétegek szivárgási tényezőjét és azok arányát képezve megállapíthatóvá válik, milyen mértékben kell számítani a talaj rétegződött voltából származó esetleges víztelenítési nehézségekre. A 9. ábrán levő görbesereg egyenletének megadásánál a dimenziónélküli paraméterekként az s/H, k,lka és a h/H értékeket kell figyelembe venni. A korrelációszámítás alapján ezeknek a paramétereknek az egymással való kapcsolatát a h _ 1,264 ( s összefüggés fejezi ki. Ez az egyenlet hallgatólagosan kétdimenziós folyamatként kezeli a vízszínsüllyesztési folyamatot. Ez azonban gyakorlatilag rendszerint meg is engedhető, hiszen az előző kutatások alapján [19] ismeretes, hogy a vákuumkutas talaj vízszínsüllyesztés hidraulikai kérdései a galéria körül kialakuló folyamatokkal rokon vonást mutatnak. A munkaárok lemélyíthető fenékszintjének a meghatározásakor az egyenletből kiszámított h értékekhez még a talaj szemcseösszetételétől függően mintegy 20—30 cm magasságot kell hozzáadni a kapilláris sáv okozta hatások miatt. Az egyenletből kiderül tehát, hogy körülbelül a kf jka & 5 arányszám nagyságrend felett — különösen, ha az alsó réteg vastagsága H a > Hf-nél — a munkaárok aligha mélyíthető, illetőleg vízteleníthető a kívánt mértékig. Ilyenkor a megoldás elsősorban a kétoldali kútsor működtetésétől várható. A munkaárok vízzáró rétegig azonban az l = 20 cm (aminek a valóságban kb. 1,20 m felel meg) kúttávolság mellett még ebben az utóbbi esetben sem mélyíthető egészen a vízzáró rétegig. A záró réteg felett kb. 0,2 11 talajrétegből (a kismintában) a talajanyagot nem lehetett kiszedni. Ennek oka az, hogy a kapilláris sáv alsó rétegbeli nedvesítő hatása jelentős, továbbá, hogy a lemélyített munkaárok alatti térben levő nagyon finom szemcséjű talaj a vizet igyekszik magához kötve megtartani. Itt ugyanis az árok fenekén levő p a atmoszferikus nyomás hatásaként a vákuumtér már nem fejlődhet ki számottevő mértékben. . A munkaárok vízzáró rétegig való lemélyítésének egyik feltétele bizonyára a kúttávolság csökkentése. Megjegyezzük, hogy a &=2,8-10~ 4 cm/seo szivárgási tényezőjű, de homogén talajban a munkaárok a vízzáró rétegig lemélyíthető minden nehézség nélkül az l = 20 cm kúttávolság esetében 13. ábra. A h/H = f(k//k a) függvénykapcsolat ábrázolása kj a felső, k a az alsó réteg szivárgási tényezője (Puiypa 13. H30őpa3Kenue (/jyHKifuoHaAbHoü 3aeecuMocmu h/H s= f(K//K a) Kf — KOO(J)(j)HMHeHT (JlHJlbTpaUHH Bepxiiero CJIOH, K 0 — K03IF>(|)HUHeiiT CTMJIBTPAUHH HHWHERO CJIOH Fig. 13. Plot of the relationship h/H = f(kf/ka) kf and k a are permeability coefficients of the upper and lower soil layers, respectively MEGJEGYZES • A7ÁBRA AZ s/H-W ARÁNYSZÁMRA VONATKOZIK K r=A FELSŐ REJEG SZIVÁRGÁSI TÉNYEZŐJE h a=AZAlSÓ RÉTES SZIVÁRGÁSI TÉNYEZŐJE .. —I i l I & Terepszint
