Hidrológiai Közlöny 2007 (87. évfolyam)

4. szám - Nagy László: A 2006. évi suvadások geotechnikai tapasztalatai

NAGYJ^A^OOí^v^uvadásol^eo^ 11 szerepe van, hiszen a nyírószilárdság mobilizálódásához elmozdulásra van szükség. Annak a ténynek, hogy a nyírószilárdság végértéke alacsonyabb, mint a csúcsértéke, jelentős szerepe lehet a gát suvadások kialakulásánál. A laboratóriumban meghatározott nyírószilárdsági paraméterek jó alapadatai kell, hogy legyenek az állékonysági méretezésnek, a földmű stabilitásának az ellenőrzésének. Véges-elemes eljárással végzett állékonysági vizsgálatot végeztünk a gát állékonyságának ellenőrzésére. A suvadást, mint nagyminta kísérletet tekintve, a mozgás jellemzőihez igazítva a modellt kerestük azt a nyírószilárdsági paramétereket, amelyeknél n = 1,0 biztonsági tényező kialakul. Tekintettel arra, hogy telített kövér és közepes agyag talajok alkotják a töltést és az altalaj felső rétegeit a belső súrlódási szög értékére 0 = 0° feltételezéssel éltünk. A határegyensúlyi állapothoz szükséges kohézió értéke a kútréti suvadások példáján c szuks = 6 kN/m

2 értékűre adódott. A számított (szükséges) kohézió értékét összevetve a laboratóriumban mért értékekkel megállapítható, hogy a c

szük

s = 6 kN/m

2 érték nagyon alacsony, még akkor is, ha tudjuk, hogy a magfúrás, ahonnan a nyírószilárdsági paraméterek származnak, a korona tengelyében volt, nem pedig a mentett oldalon a suvadásnál, ahova nem lehetett fúrógéppel felállni. Olyan alacsony volt a szükséges kohézió értéke, hogy a számítást numerikus rézsüállékonysági számítással ellenőriztük megtartva az agyag talajra a O = 0° feltételezést. A nagyrészt plasztikus kötött talaj miatt Svéd-nyomatéki módszert alkalmazva a határegyensúlyi állapothoz szükséges kohézió értéke c Svéd = 4,8 - 6,4 kN/m

2 ami nagyon hasonló a végeselemes vizsgálat eredményéhez. Az egyes suvadásoknál a laboratóriumban meghatározott nyírószilárdság értékek két-, két és félszeres (sőt helyenként háromszoros!) értéket mutattak, a határegyensúlyi állapothoz tartozó szükséges értékekhez képest

8. Az egyes suvadásoknál a laboratóriumban mért és a szükséges kohézió nagyságát (<t> = 0° feltételezéssel) a 4. táblázat mutatja. Felmerül a kérdés, hogy mennyiben írható ez a töltés lábánál lévő lefolyástalan vizenyős területen lévő víz áztató hatásának. Valószínűleg, ha ott megfelelő tömörségű talaj esetén ez a hatás is jelentéktelenebb lett volna. 4. táblázat "Azért kell közkincsé tenni ezeket az információkat, mert hátha a későbbiekben másnak is jelent majd problémát, ne vesszen kárba a tapasztalat. víz-nyomás a talajmintában. A helyszínen a suvadásnál azonban jelentős pórusvíz-nyomás alakulhatott ki, hiszen mint ahogy említettük, a szivárgási vonal a koronaszint közelében futott. A töltésben tehát jelentős méretű pórusvíznyomás alakult ki. Már árvíz alatt is többször felmerült a pórusvíznyomás csökkenthetőségének lehetősége, aminek segítségével a megmozdult földtömegre ható terhelés csökkenthető volna. Nem kizárt, hogy a későbbiekben ez megoldható lesz a helyszínen még árvízi körülmények között is. Állékonyság-számítás Az árvízvédelmi gátak méretezését az MI-10422 tartalmazza. Ez műszaki előírás az altalaj hidraulikus talajtöréssel szembeni biztonságon kívül tartalmazta a mentett oldali rézsű állékonyságára vonatkozó számítási módszert is. Az összes suvadási helyen a mentett oldali töltés állékonysága megfelelő volt, vagyis n > 1,5 értékű biztonsági tényező lett meghatározva. Ez alapján úgy tűnik, hogy a mentett oldali rézsű állékonyság számítására használt módszer nem követi a gátaknál lejátszódó folyamatokat. Az árvízvédelmi gátak altalaj vizsgálatához tartozó mentett oldali töltésrézsű állékonyság meghatározásával kapcsolatban a következő előzetes megállapításokat kell figyelembe venni: - Az MI-10422-ban előírt állékonyság-számítási módszer 1985 óta változatlan formában használatos, korábban nem merült fel a szabvány felülvizsgálata, - A számítás a mentett oldalnál az aktív és passzív erők öszszehasonlításán alapul, így nagyon leegyszerűsített számításon, - Az aktív és passzív erők összehasonlításán alapuló számítás csak akkor elfogadható, ha van egy sík, nagyon alacsony nyírószilárdságú réteg. Agyag talajokban rendszerint kör-csúszólap alakul ki. - A műszaki irányelv szerinti számításnál sík-csúszólapot kell feltételezni, amíg a 2006 évi suvadások kör vagy körhöz közelítő csúszólappal mentek tönkre, - Az MI-10422 ajánlása szerinti számításnál a csúszólap nem metsz bele az altalajba. Ezzel szemben a 2006 évi suvadásoknál min. 10 esetben a suvadás nem szorítkozott a töltésre. Megállapítható, hogy az MI-10422 előírásban a mentett oldali rézsű számítására alkalmazott módszer már akkor is elavult volt, amikor kiadták. A hetvenes évek közepén ismertek voltak a kör-csúszólappal történő számítások, sőt a lamellás módszerek is (Bishop 1955, Morgenstein 1963, Morgenstein és Price 1965, Spencer 1967 stb.). Összefoglalás, javaslat Műszaki szempontból azt lehet mondani, hogy a Tisza túlteljesített, a gátak pedig alul teljesítettek (vagy ők tudják az igazságot). A Tisza túlteljesítését jelenti, hogy a vízállás tartósan magasabb volt, mint a tervezési vízszint

9 (Magyarországon a neve mértékadó árvízszint), a gátak túlterheltekké váltak a tartósan magas víz miatt. A kellő számú helyszíni és laboratóriumi vizsgálat lehetővé teszi, hogy a suvadásokhoz sokkal műszakibban álljunk hozzá, mint minden korábbi árvíznél, bár ez az információ-mennyiség feldolgozásra, értékelésre vár

1

0. Ennek első csírája jelen közlemény, reméljük, bokrosodik majd. A suvadások körüli eljárásokra nincs előírás, nincs olyan manuálé, amit ha pontról pontra végrehajt a védekező, akkor eredményesen védekezett. Csak néhány alapvető eljárás adható meg, amit mindenképpen érdemes végrehajtani, azonban még manapság is szükség van a mérnöki tudásra, 9 1998 óta ez volt a negyedik Tisza-völgyi árhullám, ahol a vízállás meghaladta a mértékadó árvízszintet. 1

0 Nem elég a maggal rendelkezni, azt el is kell ültetni, és gondozni is kell. Hely A károsodás szelvénye Mért | Szükséges Hely A károsodás szelvénye kohézió Hely A károsodás szelvénye kN/m

2 Nagyrét 0+500 14,9 10,0 Nagyrét 0+700 19,7 11,7 Szelevény 10+440 38,2 14,2 Szelevény 10+465 38,2 16,7 Istvánháza 13+100 22 13,1 Istvánháza 13+400 24,8 8,6 Kútrét 42+400 58,5 6,0-6,4 Kútrét 42+100 43 4,8-6,0 Lakitelek 6+650 19,1 12 Csépa 10+680 építési hiba Tiszakürt 24+600 építési hiba A laboratóriumi kísérlet és a számított eredmény eltérése származhat abból is, hogy a laboratóriumban konszolidált drénezett kísérlet készült, vagyis nem volt jelentős pórus-