Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

1. szám - Nagy László: Hogyan mérjük a Darcy-féle együtthatót?

47 - a próbatest vizsgálat alatti feszültségi állapot; - az permanens áramlási körülmények elérésének és fenntartásának kritériumai; - a próbatesten való átfolyás iránya; - a próbatest vizsgálata során alkalmazandó hidraulikus gradiens; - a pórusvíz-ellennyomás szükségessége és a telítettség megkövetelt mértéke; - az átszivárgó folyadék vegyi jellemzői homok és kavics esetében: - a próbatest elérendő tömörségi indexe; - a próbatest vizsgálata során alkalmazandó hidraulikus gradiens; - a pórusvíz-ellennyomás szükségessége és a telítettség megkövetelt mértéke. A vizsgálat végrehajtásánál fontos szempont: Indokolt, hogy a laboratóriumi hidraulikus gradiens közel legyen a helyszíni értékhez, hacsak az adott feladat mást nem igényel. A hidraulikus gradiens megválasztásakor ellenőrizni kell, hogy a laboratóriumi és a helyszíni gradiens a Darcy törvény érvényességi tartományába esik-e. A vizsgálati jelentésben kívánatos jelezni, hogy a vizsgált próbatestek telítettségét, az alkalmazott vizsgálati eljárást, a próbatest összetételét és bármely egyéb szempontot illetően eltértek-e a szabványos vizsgálati eljárástól. Az agyag, iszap vagy szerves talajok áteresztőképességének vizsgálatához csak 1. vagy 2. minőségi osztályú próbatesteket szabad használni. Homok és kavics esetében szabad 3. osztályú átgyúrt vagy újratömörített talajmintákat használni. Ezen mintáknál fontos ellenőrizni az eredeti talaj, és a tömörített minta állapotjellemzőinek azonosságát. Célszerű ellenőrizni, hogy a mért áteresztőképességet a próbatest konszolidáltatás miatti térfogatváltozásai valóban csak elhanyagolható mértékben befolyásolják-e. A telítetlen talajokra jellemző értékek sokkal kisebbek lehetnek, mint a telített talajokon mértek. Érdemes mérlegelni, hogy indokolt-e hőmérsékleti korrekciót alkalmazni. A vizsgálati eredmények értékeléskor fel kell becsülni, hogy: - a körülmények (a telítettség mértéke, az áramlás iránya, a hidraulikus gradiens, a feszültségi állapot, a tömörség és a rétegzettség, az oldalfalak menti szivárgás, valamint a szűrőkben és csövekben bekövetkező nyomásveszteség) milyen mértékben befolyásolták a vizsgálat eredményeit; - ezek a körülmények mennyire illeszkednek a helyszíni adottságokhoz. Az EUROCODE 7: Geotechnikai tervezés (MSZ EN 1997-2) 2. rész „Talajfeltárás és talajvizsgálatok" szabvány S mellékletének (A talajok áteresztőképességének vizsgálata. Részletes tájékoztatás) három fejezete van, melyek gyakorlati útmutatást is tartalmaznak az áteresztőképességi együttható meghatározásával kapcsolatban: - Vizsgálati eljárások, - A vizsgálatok száma, - A vizsgálati eredmények értékelése. Kétségtelen tény, hogy az utóbbi 15-20 évben a talajmechanika fejlődésében, a mérési tendencia a helyszíni vizsgálatok teijedése volt. így elkerülhetjük a többszöri mintakárosodást, aminek egyenes következménye az, hogy az eredmények jobban tükrözik a helyi viszonyokat. Nemzetközileg elfogadott, hogy a helyszíni vizsgálatok pontosabb, a helyszínnek megfelelő értéket adnak. Felmerül a kérdés, hogy igaz-e ez a megállapítás az áteresztőképességi együttható meghatározásánál is? Erre a kérdésre az EUROCODE 7 egyértelmű pozitív választ ad: „Még egy, egyébként homogén réteg áteresztőképességében is nagy különbségek lehetnek a feszültségek, a hézagtényező, a talajszerkezet, a szemcsék méretei és a réteg településének kis különbségeiből adódóan is. Az áteresztőképességi együttható értékének legmegbízhatóbb meghatározási módszere a terepi vizsgálat." A terepi módszerek mellett azonban ez vagy az a vizsgálat nem kötelező, a vizsgálati módszer alkalmazása a talaj várható vízáteresztő képességétől függ'. Nincs univerzálisan alkalmazható módszer, minden módszernek megvan az érvényességi tartománya. Minden talajfajtához a hozzá alkalmas vizsgálatot kell végezni. Ez az elv érvényesült az 1999-ben kiadott MSZ 15295 -ben is (Nagy 2008a). Az EUROCODE 7 szabvány mellékletének S3, pontja szerint a vizsgálati eredmények értékelésénél a következő szempontok szerint kell eljárni: „Négy, széles körben használatos módszer van az áteresztőképességi együttható (hidraulikus vezetőképesség) meghatározására: - terepi vizsgálatok, mint a próbaszivattyúzás és a fúrólyukban végzett áteresztőképességi vizsgálatok, - a szemeloszláson alapuló empirikus korrelációk, - számítás ödométeres vizsgálatból, - próbatestek laboratóriumi áteresztőképességi vizsgálata." Az EUROCODE szerint az áteresztőképességi együttható értékelése optimalizálható a különböző módszerek kombinálásával: - Iszapok és agyagok esetében a lépcsős terhelésű ödométeres vizsgálat eredményeiből az áteresztőképességi együtthatóra csak jól közelítő becslés nyerhető. Az állandó alakváltozási sebességű ödométeres vizsgálat az áteresztő-képesség közvetlenebb mérését szolgáltatja. - Agyag, iszap és szerves talajok esetében, melyekből nagyon jó minőségű zavartalan minták vehetők, a laboratóriumi vizsgálatok megbízható eredményeket adhatnak. Ajánlatos gondosan ellenőrizni a vizsgálandó próbatestek reprezentatív voltát. Az áteresztőképességi együttható meghatározására vonatkozó hazai vizsgálatok alapján egy fontos eredmény állapítható meg a különböző módszerek kombinálásával kapcsolatban az EUROCODE megfogalmazásával ellentétesen (Nagy 2008a): „Egy furatban, ha nincs lényeges eltérés a rétegek áteresztőképességi együtthatója között, akkor nem célszerű eltérő mérési módszert alkalmazni, egy rétegen belül pedig 1 A szabvány végén felsorolt dokumentumokban találhatók példák a talajok áteresztőképességének vizsgálatához alkalmazandó eljárásokra, mint pl. ISO/DIS 17313.