Hidrológiai Közlöny 1982 (62. évfolyam)
9. szám - Herzog Henrik: Az árvízvédelmi gátak és a geotechnikai tervezés
Takács I .: Az árvízvédelmi gátak Hidrológiai Közlöny 1982. 9. sz. 415 ves hallgatóm előtt ismeretesek. Áttekintésük azonban, talán azért sem volt fölösleges, mert a különböző erősítési módszerek értékelése során kell, hogy érvényesüljenek. Az árvízvédelmi gátak erősítése szükséges lehet: —- a hullámverésből, jégtorlódásból stb. származó felszíni erózió csökkentése; — a szivárgásból származó veszélyek elhárítása szempontjából. Minthogy a következőkben kizárólag ez utóbbiakkal foglalkozom, tekintsük át ezeket. A szivárgás okozta többé-kevésbé veszélyes jelenségek általában két csoportba sorolhatók. Az első csoportba tartoznak azok, amelyek függetlenek az altalaj viszonyoktól, alapvetően a töltéstesten, —- vagy mint igen gyakran a töltéstest és az alapréteg közötti csatlakozó felületen keresztül létrejövő szivárgásból erednek. Ilyenek: — a töltés mentett oldalának csúszólap mentén történő lesuvadása, bekövetkezhet akkor, ha a töltés mentett oldala vízzáróbb mint a vízfelőli oldal; — a mentett rézsűn a víz kisebb-nagyobb csurgások formájában lép ki, akkor veszélyes, ha szemcsekihordás is tapasztalható. E két utóbbi jelenség a töltéstest heterogénségére utal, jellegzetes tünete az ún. „kéreg szivárgásnak" amely lényegét tekintve a közismert „talpszivárgásnak" egy változata. Mindkettő abból ered, hogy a töltés építése ill. bővítése során, az első réteg beépítése előtt a meglevő alapfelületről a szerkezetes (átfagyott, gyökeres stb.) felszíni réteget nem távolították el kellő mélységben, ill. az alapréteget a ráhordott első töltésréteggel nem a kellő mértékben gyúrták, dolgozták össze. Ha a csurgás koncentráltan, nagy intenzitással jelentkezik, akkor feltehető, hogy egy kifejlett folytonossági hiánnyal — pl. gyökér —- vagy féregjárattal — állunk szemben. Amikor a csurgás, vízfakadás, helye a mentett terepszint közelében van, akkor lehetséges, hogy, a jelenség oka az altalajban és nem a töltésben rejlik. Ezzel elérkeztünk a jelenségek második csoportjához, azokhoz amelyek jellgzetesen a töltés alatt fekvő, „termett" talajrétegekben lezajló szivárgások hatásaként jelentkezhetnek. Ezek közös jellemzője az, hogy szoros kapcsolatban állnak az altalajon át szivárgó víznek a mentett terep sávjában érvényesülő nyomásszintjével. A jelenségek lényegében aszerint különböznek egymástól, hogy ez a nyomás milyen rétegben alakul ki és milyen rétegre hat. — Ha a töltés közvetlenül a vízvezető rétegen áll, clZcLZ cL víz vezető réteget nem takarja fedőréteg, akkor a mentett oldalon fakadó víz jelentkezik, esetleg elemi buzgárak formájában. A jelenség • akkor veszélyes, ha a vízkilépés szemcsekihordással jár. Ez esetben a szivárgási gradiens eléri vagy éppen meghaladja az adott réteg kritikus gradiensét. Az esetek túlnyomó többségében a vízvezetőréteget egy ahhoz viszonyítva vízzáróbb fedőréteg borítja. — Ha a fedőréteg vékony és vízáteresztő-képességét a gyökérjáratok, fagyhatás stb. okozta szerkezetessége határozza meg, akkor is jelentkezhet a fakadóvíz, amely ugyancsak abban az esetben veszélyes, ha szemcsekisodrást okoz. A tiszta, hordalékmentes víz felfakadása — a fedőrétegre ható víznyomást némileg csökkenti, ezért, ha csekély mértékben is, a biztonság javára van. — Ha a fedőréteg szerkezetessége nem érvényesül, vízzáró, akkor a víznyomást a fedőrétegnek kell ellensúlyoznia, határesetben a fedőréteg lebegőállapotba kerül. Ha a nyomás nagyobb mint amekkorát a fedőréteg ellensúlyozni képes akkor a fedőréteg felszakad és a víz a fedetlenül maradó vízvezetőrétegen keresztül, hirtelen, koncentráltan, nagy gradienssel lép ki, buzgárt képezve. A szivárgásból származó veszélyek elhárítása elvben két irányból, a terhelés csökkentése vagy a terheléssel szemben ható ellenállás fokozása oldaláról közelíthető meg. A gyakorlatban a kettő együtt, egymást kiegészítő alkalmazása is lehetséges. A töltés mentett oldalához csatlakozó sávra felhajtóerőként ható víznyomásnak, azaz a terhelésnek csökkentése megoldható: — a vízvezetőréteg függőleges lezárásával; — kútsoros v. galériás megcsapolással; — a szivárgási úthossznak nyújtásával, vízoldalon alkalmazott vízzárópaplan révén. Az ellenállás fokozása a mentett oldali fedőréteg leterhelésével érhető el, amely a szivárgási úthossz nyújtásával is egybekapcsolható. E megoldások alkalmazásakor a következőket kell tekintetbe vennünk: — A víz vezetőréteg függőleges lezárása csak akkor hatékony, ha az teljes mértékű, azaz a fekübe beköt; a fekü helyzetének pontos ismerete szükséges. Alapvetően módosítja a folyó és a mentett területek talajvize közötti kapcsolatot, ez esetenkint a mezőgazdaságot károsíthatja. Ennek elkerülésére külön intézkedések, esetleg további létesítmények is szükségesek lehetnek. Építéséhez speciális eszközök, anyagok kellenek. Előnye, csekély helyigénye, gondos kivitelezés esetében tartós, fenntartást nem igénylő biztonságos megoldás. A nyomáscsökkentés akár kútsoros, akár árkos megcsapolással történik az adott rétegviszonyok részletes ismeretét követeli meg, Minthogy a hidraulikus stabilitás tekintetében — mint köztudott —- nem a középértékek, hanem a kedvezőtlen szélsőértékek a mértékadók, a reálisan végrehajtható legalaposabb feltárásokkal is csak csökkenthető a bizonytalanság de nem küszöbölhető ki. A megcsapoló elemeken átszivárgó víz elvezetéséről, majd a mederbe való visszajuttatásáról gondoskodni kell. A kutak fenntartás igényesek, épségük, üzemképességük gondos felügyeletet, karbantartást kíván meg.
