Hidrológiai Közlöny 1972 (52. évfolyam)
3. szám - Herzóg Henrik: A tározó gátrendszerének stabilitási kérdései
Herzog H.: A tározó gátrendszerének stabilitási kérdései Hidrológiai Közlöny 1972. 3. sz. 135 —• figyelembe vettük a talpszivárgás valószínűségét, ezért a nyomásvonalat a vízoldali rézsűláb függélye és a vízszint metszéspontjából indítottuk; — burkolja a maximális nyomás-szinteket függetlenül attól, hogy azok melyik rétegben jelentkeznek. Az így megállapított mértékadó nyomásvonal az elméletek alapján számítható görbe felett helyezkedik el, tehát alkalmazása a stabilitási számításokban nagyobb biztonságra vezet, mint az elméleti görbék. A talajfizikai jellemzők közül a térfogatsúly és a nyírószilárdsági paraméterek játszanak szerepet, meghatározásukra laboratóriumi módszereket alkalmaztunk. A nyírószilárdság vizsgálatakor szem előtt kellett tartanunk, hogy stabilitás tekintetében a fennálló tömörségnek megfelelő teljes telítettség állapotában várható paraméterek tekintendők mértékadónak. Közismert ui., hogy a gátépítésre felhasznált, ill. felhasználandó kötött talajok nyírószilárdságát a hézagtényező és víztartalom nagymértékben befolyásolja. A feladatot bonyolította, hogy egyrészt igen széles minőségi és tömörségi határok között ingadozó minták vizsgálatára volt szükség, másrészt a rendelkezésre álló zavartalan minták között viszonylag kevés volt telített állapotú (/ p=10— 70%; e=0,63—1,71). A legkézenfekvőbb eljárás az volna, hogy a mintákat előbb telítjük, majd telített állapotban hajtjuk végre a nyíró vizsgálatot. Mind a telítés folyamata, mind a nyírás végrehajtása — csak konszolidált állapotú minták nyírásáról lehet szó — rendkívül hosszadalmas. Nyilvánvaló volt, hogy ez az eljárás — bármilyen egyszerűnek is látszik —• esetünkben nem alkalmazható, mert szinte végeláthatatlan vizsgálatsorzatra vezetett volna. A feladat megoldására kb. 50 db különböző minőségű és állapotú zavartalan mintával végrehajtott ún. konszolidált — gyors nyírást hajtottunk végre, majd kerestünk egy olyan a minőséget, a tömörséget és a telítettséget is kifejező index mennyiséget, mely a nyíróvizsgálatok eredményeivel összefüggést mutat. Minthogy a talaj minőségével a súrlódási szög és kohézió ellentétes értelmű összefüggésben áll, a két paraméterre két külön indexet kellett kialakítani. Ezek felépítését a 3. ábra mutatja be. — Az első tag a minőség befolyását érzékelteti minél nagyobb az I p, azaz minél kövérebb a talaj, a (f annál kisebb, a kohézió annál nagyobb. — A második tag a tömörség hatását jelzi, két jellegzetes, definiált víztartalom hányadosával. A számlálóban a folyási határ áll, amely — minthogy telített állapothoz kötött — egyben egy hézag tényezőt is kifejez. A nevezőben a vizsgált anyag tényleges hézagtényezője szerepel ugyancsak a telített állapothoz tartozó víztartalommal kifejezve. Minthogy joggal feltehető, hogy a folyási állapotban a különböző kötött talajok nyírószilárdsága közel egyenértékű, a folyási határ által definiált hézagtényező megfelelő összehasonlítási alapnak tekinthető. Nyilvánvaló, hogy minél nagyobb az arány a folyási határ és a tényleges hézagtényezőjű 3. ábra. Tapasztalati összefüggés a nyírószilárdsági paraméterek, a talajminőség és a talajállapot között <p° — súrlódási szög fokokban; c — kohézió Mp/m 2-ben: Ip — plasztikus index; wjj — folyási határ; wt — víztartalom telített állapotban; e — hézagtényező; y s — fajsúly; w — természetes víztartalom; ill I c -r- a súrlódási szöggel, ill. kohézióval arányos index mennyiség Fig. 3. Empirical relationship between shear-strength parameters, the quality and condition of the soil 9> = angle of friction, degrees; c=cohesion in Mp/m 2 units; Ip •= index of plasticity; M>£ = liquid limit; W(=saturation water content; e=void ratio; y 4=specific gravity; w = natural water content; I and I c are index quantities proportionate to the angle of internal friction and cohesion, respectively telített állapot víztartalma között — vagy más szóval a két hézagtényező között — a nyírószilárdságnak annál nagyobbnak kell lennie. — A Jutrmadik tag az adott tömörséghez tartozó telítettségnek megfelelő víztartalom és a tényleges víztartalom különbségével érzékelteti a telítettség hatását. A legkisebb nyírószilárdság nyilvánvalóan telített állapotban várható, azaz ba az utolsó tag zérusra csökken. Az egyes tagokban, többszöri közelítéssel meghatározott, súlyozó állandók szerepelnek. Számolva azzal a kétségtelen ténnyel, hogy egyrészt a levezetett indexmennyiségek nem tartalmazzák a nvírószilárdságot befolyásoló összes tényezőt, másrészt a levezetés alapját szolgáltató nyíróvizsgálatok szükségszerűen számos bizonytalansággal terheltek, az index-mennyiségek és a cp ill. c paraméterek között a szélső és átlag értéket kifejező függvényeket határoztunk meg. A bemutatott összefüggések ellenőrzésére módot adott több mint 200 kizárólag zavartalan mintával végzett egyirányú nyomóvizsgálat. Az eltört minták minőségi és állapot jellemzőiből az ismertetett összefüggésekkel számított f/ mi n és c mm értékeket helyettesítve a
