Hidrológiai Közlöny 1991 (71. évfolyam)

6. szám - Szepessy József: Árvízvédelmi gátak töltésének repedései – a kúszási repedés

SZEPESSY J.: A kúszási repedés 329 egy-egy árvíz után igazolhatta (vagy cáfolhatta) volna a fenti elmélet helyességét. Sajnos a csöveket ismételt beépítés és alapmérés után sem sikerült a későbbi mérések számára megőrizni. Ebben része volt annak is, hogy a mostani száraz periódusban sok évet kell várni egy-egy nagyobb árvízre, közben több alkalom van a csövek tönremenetelére. Emellett azóta megerősítették azokat a gátszakaszokat, ahol a hiba már jelentkezett, ahol pedig még nem jelentkezett, ott kisebb a valószínűsége annak is, hogy a folyamat ezután fog megindulni, így a következőkben leírt kismintakísréletekre kellett szorítkozni. 4. Kismintakísérlct centrifugában A geotechnikai vizsgálatoknak egy hazánkban eddig nem használt eszköze a centrifugában végzett kismintakísérlet. Elsősorban akkor használják, ha rezgés-okozta hatásokat is figyelembe kell venni, de használata akkor is indokolt lehet, ha csak az önsúlyból adódó statikus terhelésre kell méretezni. Egy H magasságú földtömeg alján önsúlyból fellépő feszültség a=H -g-g. Ha a földmű méretét w-szeresen kicsinyítjük, viszont a centrifugában g gyorsulás helyett n-g értéket hozunk létre, akkor a kisminta bármely pontján, a főkivitellel azonos talajból épített kismintában, a valódi talajjal kölcsönhatásba kerülve, a valóságban várható jelenségeket (csúszást stb.) fogják létrehozni. A geotechnikai centrifugák egy része nagyméretű, igen költséges berendezés. Morris pl. egy karcsú, magas torony alapozási vizsgálatával kapcsolatos kísérleteket ismertet, amelyben a torony szélokozta lengéseiből származó erőt az altalaj rugalmasságával kölcsönhatásban lehetett csak meghatározni. A centrifugában 4 m hosszú karon 900 kg tömegű minta helyezhető el lengő (önbeálló) felfüggesztéssel. A létrehozható gyorsulás 155 g. Az elmozdulás- és erő-mérések elektromos jelei folyamatosan ki vezethetők, a folyamatos megfigyelést beépített TV-kamera biztosítja. Jóval kisebb berendezésekkel is lehet azonban eredményes vizsgálatokat végezni. Schofield pl. a Cambridge-i egyetem vizsgálatait ismerteti, amelyek kisméretű, a háztartási mosógépek mellett használt centrifugák átalakításával voltak elvégezhetők. Saját vizsgálatainkhoz egy NDK gyártmányú háztartási centrifugát használtunk. Forgódobjának metszetét a beépített kismintával a 14. ábra mutatja. A mintában létrehozott gyorsulás (a gát talpán mérve) 250 g. Ugyanilyen arányban kicsinyítve a kisminta 5,6 m magas töltésnek felel meg. A kismintában minden erő és feszültség a főkivitellel azonos nagyságú. A töltés vízáteresztőnek tekintett magját ragasztott durva homokból (merev kivitelben) készítettük, az „agyag" rész a töltésből behozott talajból készült. A vízzel való telítődés, illetve a kiszáradás idejét próbákkal határoztuk meg, mert sem a talajmin/ 0 229 Fordulatszám: 1500/perc B Vályú 40*30 mm Al lemez Agyag a töltéserősítés g anyagából ^ -o I Ragasztott 15 mm homok^ Tilfo lyó »23i 14. ábra. Centrifuga kísérlet metszete tát nem lehet a valósággal azonos k tényezővel beépíteni, sem a víztelenedést befolyásoló légköri hatásokat nem lehet modellezni. Itt végül egy-egy elárasztás, illetve szárítás ideje egyaránt 15 perc volt. Ennyi szárítás után a minta víztartalma nagyjából a gátban természetes állapotban mérhető víztartalomnak felelt meg. A kísérletek menete a következő volt: A beépített mintát (14. ábra és 1—6. képek) a forgódobban rögzítve elindítottuk az 1500/min sebességű forgódobot. A tengelypontba csővel lassan vizet töltöttünk, amelyből a felesleg az ábrán jelzett túlfolyón kifolyt. 15 min forgatás után a mintát leállítottuk, mérések, esetleg talajmintavétel, fényképezés céljára. Ezt követte 15 min forgatás vízbetöltés nélkül. Az 1—2—3. kép két egymás utáni árvíz hatását mutatja be: a kezdeti (a beépítési), az első és a második árvíz utáni állapotot. Jól látható a mentett oldali koronáéi közelében kialakult széles repedés, illetve annak továbbfejlődése. A 4—5—6. képek azonos idejű, de árvízi elárasztás nélküli forgatások utáni állapotot mutatnak. Száradási repedések itt is keletkeztek, de helyük más, méretük kisebb. Itt meg kell jegyezni, hogy a száradási repedések egymástól mért távolságát nem lehet modell-méretarányban kicsinyí-