Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)
5. szám - Imre Emőke–Czap Zoltán–Telekes Gábor: Az árvízvédelmi töltések anyagát alkotó talajok fizikai egyenletei
262 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2002. 82. ÉVF. 5. SZ. Tehfetlenne valas kezdete lagyagos iszap! W 500 fu a-u w),kPa 7. ábra A víztartási görbe és a k w tényező kapcsolata 5. Összegezés E cikk a telítetlen talajok legfontosabb anyagmodelljeit a feszültség-alakváltozás egyenleteket, a Mohr-Coulombféle képlékenységi feltételt, és az áramlási problémákra vonatkozó Darcy törvényeket - mutatja be. A feszültség-alakváltozás egyenletekben két feszültségi és két alakváltozási változó-csoport szerepel, és a legegyszerűbb esetben is (tenzor invariánsok felhasználásával) két két-dimenziós felület alkotja. A telített-telítetlen határállapotban mindkét felület azonos alakzatra, az invariánsok függvényében megadott kompressziós görbére „csökken", s ez egyébként nem más, mint a felületeknek a zérus szívás síkjával vett metszésvonala. A zérus netto normálfeszültségi síkkal vett metszésvonalak már eltérnek: az egyik a talajtanból jól ismert víztartási-, a másik a zsugorodás-szívás görbe. A szilárdsági anyagegyenlet - a Mohr-Coulomb féle törési feltétel - szintén felület, ahol a szívás szempontjából vett változást a <p h szög írja le, amelynek értéke a szívás növekedésével <p-röl zérusra csökken. A felület a telített-telítetlen határállapotban a telített talajok törési egyenesére redukálódik. Az áramlási problémákban a Darcy törvény érvényes, de a víz- és levegőáramlás csak a pórusok vízzel/levegővel folytonosan kitöltött részében zajlik. Emiatt az áteresztőképesség nem állandó, hanem a víz/levegő tartalom függvénye. A telített-telítetlen határállapotban a telített talajra érvényes Darcy törvényt kapjuk, ekkor a levegő-áteresztőképesség értéke zérus. Röviden tárgyaltuk a paraméterek meghatározási módját. A módszerek új kísérleti eljárások alkalmazását is igénylik, ezek ismertetésével külön közlemények foglalkoznak majd. Köszönetnyilvánítás A szerzők köszönetüket fejezik ki az OTKA támogatásáért (Földmérő és Talajvizsgáló Vállalat, 1457/86, BME Geotechnikai Tanszék SZIE Ybl Miklós Műszaki Főiskola Közmű és Mélyépítési Tanszék, T 020446, BME Geotechnikai Tanszék OTKA T 037771). Irodalom Bishop, A. W. (1959). The Principle of the Effective Stress, lecture delivered in Norway, Oslo in 1955, published in Teknisk Ukeblad, 106:39, pp. 859-863. Bishop, A. W. Donalds, I. B. (1961). The Experimental Study of Partly saturated Soil in the Triaxial Apparatus Proc of the 5th ICSMFE, Paris, France, 1:12-21. Bishop A. W„ Blight, G. E. (1963). Some Aspects of Effective Stress in Saturated and Unsaturated Soils Geotechnique, 13:3 pp 177197. Coleman, J. D. (1962) Stress-Strain Relations for Partly Saturated Soils. Geotechnique (Correspondence) 12:4. pp. 148-350. Fredlund D. G., Morgenslern N. R. (1977). Stress State variables for Unsaturated Soils ASCE Geot. Div GT5, pp 447-466 Fredlund, D. G.; Rahardjo, H (1993). Soil Mechanics for Unsaturated Soils. Wiley. Imre, £., Rétháti, L. (1990, 1991). Árvízvédelmi gátak komplex geotechnikai vizsgálata. 86/86/XXIX. FTV, 1457/86. OTKA jelentés Imre, E.; Czap, Z.; Telekes, G (1999). Az árvízvédelmi gátak talajainak feszültségi állapotváltozói Hidrológiai Közlöny 4:197202. Imre, E., Rajkai, K., Czap, Z., Firgi, T., Telekes, G., Aradi, L. (2000): Comparative measurements with sand box, pressure membrane extractor and pressure plate extractor. Proc. of the Asian Conference On Unsaturated Soils From Theory To Practice, Singapore 2000 05.18-19. 287-291. Imre, E, Rajkai, K., Czap, Z., Firgi, T., Aradi, L„ Telekes, G. (2000) Összehasonlító mérések homoklapos, nyomásmembrános és kaolinlapos készülékekkel Geotechnika 2000, Ráckeve. Konfer kiadvány. Matyas, E. L; Rhadakrisna, H. S. (1968). Volume Change Characteristics of partially saturated Soils. Geotechnique, 18 :4. pp. 432-448 öberg, A. L.; Sallfors, G. (1995) A rational approach to the determination of the shear strength parameters of unsaturated soils Proc. of the 1" Int. Conference On Unsaturated Soils, Paris, 151-158 A kézirat beérkezeti: 2002. június 25. IMRE EMŐKE CZAP ZOLTÁN TELEKES GÁBOR Abstract: Key words: oki. építőmérnök, oki. mérnök-matematikus szakmérnök, a műszaki tudomány kandidátusa, tudományos főmunkatárs, oki. építőmérnök, műegyetemi adjunktus oki. építőmérnök, építőipari igazságügyi szakmérnök, a műszaki tudomány kandidátusa, a Szent István Egyetem Ybl Miklós Főiskolai Kara tudományos és továbbképzési főigazgató helyettese. A Közmű- és Mélyépítési Tanszék tanszékvezető főiskolai tanára Some basic constitutive equations for unsaturated soils Imre, E. - Czap, Z. - Telekes, G. This paper - being the second one of a series - presents the fundamental constitutive equations necessary for the continuum mechanical description of the unsaturated soils on the basis of some literature data. These are related to the mechanical behaviour (failure and deformation processes are treated separately) moreover, to some basic seepage phenomena (continuous water and air phase, hydraulic gradient) leading to the equations of the saturated soils in specific case. The state variables of the constitutive equations and, some preliminaries about the measurements are discussed soil, soil physics, flood control
