Hidrológiai Közlöny 1970 (50. évfolyam)

12. szám - Galli László: Kötött talajok minősítése a vízépítésben

Galli L.: Kötött talajok minősítése Hidrológiai Közlöny 1970. 12. sz. 547 Az árvízvédelmi töltésekbe beépített talajok igen jelentős és ismétlődő környezetváltozásoknak vannak kitéve. Az ismételt átnedvesedés és kiszáradás hatására jelentkező duzzadás és zsugorodás, majd a kilúgozódás és átlevegőzés, esetleg az átfagyás mind hozzájárul ahhoz, hogy a töltések anyaga és a töltések belső szerkezete is átalakulhasson. Részletesen ez a folyamat a következőképpen magyarázható [7, 8]: olyan homogén anyagú és tömörségű töltés gyakorlatilag nem építhető, amelyben az átnedvesedés és a duzzadás, majd a kiszáradás és a zsugorodás hatására mindenütt egyforma mértékű és egyidejű térfogatváltozás következhessen be. A duzzadás és a zsugorodás hatására tehát minden töltésben már az első átnedvesedés és kiszáradás után anyagsűrűsödéseknek és lazulásoknak, heterogén anyagii és tömörségű töltésekben pedig esetleg jelentős repedéshálózatnak kell kialakulnia. A következő árvízkor tehát az átnedvesedés részére a lazább részeken vagy repedéseken keresztül már vízjáratok alakulnak ki, amelyeknek az a következménye, hogy az átnedvesedés és a duzzadászsugorodás mértéke és időkülönbsége jelentősen megnövekszik és így a töltés belsejének a feldarabolódása lazább és tömörebb részekre rohamosan tovább folytatódik. A töltés tehát már egyedül a térfogatváltozások különbségére járatos lehet. Ehhez a folyamathoz járul és ezt a folyamatot terjesztheti ki fokozatosan az egész töltésre a töltés anyagának átalakulása. Árvízkor az átszivárgás hatására meginduló kilúgozódási folyamatok, kiszáradáskor pedig az átszellőzés nyomán bekövetkező oxidáció hatására azok a talajok, amelyek ezekre a hatásokra morzsalékossá,. szerkezetessé alakulhatnak, elvesztik eredeti jellegüket, hézagtérfogatuk és áteresztőképességük megnövekedik és a töltés lassan teljes egészében szabálytalan eloszlásban fellazul, elöregedik. A szerkezetessé alakult, „homokszerű" talajok szilárdsági jellemzői még nagyrészben tisztázatlanok. Számszerű megállapításukra még részletes vizsgálatok szükségesek. Az árvízvédelem tapasztalatai azonban — a hosszú szakaszokon teljesen átázottnak mutatkozó, mégis állékonv mentett oldali rézsűk — azt látszanak bizonyítani, hogy a „homokszerű" szerkezettel együtt jár a súrlódási szög és így a talajok nyíróellenállásának a jelentős megnövekedése is. Ezért a mai ismereteink alapján úgy ítélhető meg, hogy a rögösödő jellegű csoportba soroló talajok a töltés állékonyságának a szempontjából az árvízvédelmi töltésekbe még beépíthetők. A szerkezetes talajoknak nagy az áteresztőképességük. Ezért az ilyen talajokból épített töltések mentett oldali rézsűi még akkor is ha állékonyak, árvízkor jelentősen átnedvesedhetnek, szivároghatnak. Az erős átnedvesedés és szivárgás pedig az árvédekezőket mindig arra készteti, hogy a rézsűt megtámasszák. Ezért, ennek az igen sok esetben csak szubjektív ítéletnek a megelőzésére, a védekezés igen jelentős költségeinek a csökkentése miatt, érdemesnek látszikjjaz átázott szerkezetes tulajok nyíróellenállását kísérletekkel tisztázni és kísérletekkel megállapítani minden védvonalon azt is, hogy árvíz esetén hol és milyen körülmények között, milyen jelenségek alapján szükséges a rézsűk megtámasztása, vagy ezek megelőzésére a szivárgások vízoldali lezárása. Az 1965. évi árvíz alatt a déli Dunán végzett szivárgásvizsgálatok, majd a szigetközi és a kiskörei árvédelmi töltéseknél telepített több szintű figyelőkutak mérési adatai egyöntetűen azt mutatták, hogy árvízkor a töltések talpa közelében lényegesen erősebb és gyorsabban kialakuló szivárgás van, mint a töltésekben, sőt finomhomok altalaj esetében, a töltés alatti vizet vezető rétegben. Ez az ún. „talpszivárgás" is a talajok átalakulásával magyarázható [7]. A hullámterek kötött fedőrétegei bármilyen jellegű is anyaguk, kb. a fagyhatár mélységéig igen sok helyen hajlamosak rögösödő átalakulásra, vagy már eredeti fekvésükben is morzsalékos szerkezetűek. Az árvédelmi töltések nagyrészét csak 20—30 cm vastag gyökeres-humuszos rész leszedése után, hullámtéri anyagárokból építették. Akkor tehát, ha a töltés és az anyagárok nyomvonalán a fedőréteg felső része ilyen rögösödő csoportba soroló talajokból állt, ilyen anyag maradt a töltés alatt és ilyen anyagot építettek be ehhez csatlakozva az anyagárok felső részéből a töltés legalsó részébe is. így kialakulhatott a töltés talpa közelében egy szerkezetes vízvezető sáv, amely árvízkor talpszivárgás formájában igen jelentős mennyiségű vizet vezethet át a mentett oldalra még akkor is, ha az anyagárok mélyebb részeiből épített töltés nagy tömegében vízzáró maradt [9]. A talpszivárgások igen kellemetlenül megnövelhetik a mentett oldali rézsűk alatt a felhajtó erőt, árvízkor igen költséges töltéserősítésekre késztetik a védekezőt és azokon a védvonalakon, ahol a töltés alatt vizet vezető réteg nincs, vagy csak gyenge szivárgást okoz, a fakadóvíz károknak is egyedüli okozói [2]. Azokon a védvonalakon tehát, ahol a fedőréteg vízzáró, de a töltés alatt talpszivárgás van, érdemesnek látszik mind a rézsűk állékonyságának a növelése, mind a védekezésre késztető rézsűszivárgások csökkentésére, mind pedig a fakadóvizekből eredő károk megelőzésére a töltések vízoldali lábvonalában egy fagyhatárig leérő kis résfallal vagy őrfallal a talpszivárgásokat megakadályozni. A fellazuló jellegű talajok a töltés vízoldali részébe még beépíthetők. Á mentett oldali rézsűben azonban már veszélyesek, mert még kis szakaszokban vagy foltokban beépítve is, hosszantartó árvizeknél veszélyes rézsűcsúszást vagy hámlást idézhetnek elő. A fellazuló jellegű talajokból épített töltéseknél, vagy akkor, ha a töltésbe ilyen anyagok is beépítésre kerültek, számolni kell azzal is, hogy ezeknek az anyagoknak igen nagy térfogatváltozása, duzzadása miatt, árvízkor a töltések felületén jelentős méretű hossz- és keresztirányú repedések keletkezhetnek. Szétfolyó jellegű talajokat árvízvédelmi töltésekbe beépíteni sem a víz-, sem a mentett oldalon nem szabad. Ilyen talajok nagyobb tömegben a töltés szétfolyását eredményezhatik, kis foltokban be-