Hidrológiai Közlöny, 2019 (99. évfolyam)
2019 / 4. szám
14 Hidrológiai Közlöny 2019. 99. évf. 4. sz. A TALAJRÉTEGZŐDÉS HATÁSA Buzgárok leggyakrabban a következő talajrétegződésnél azonosíthatók: • fedőréteg nélküli szemcsés altalajnál - egyrétegű buzgár, • vízzáróbb (rendszerint kötött) fedőréteg alatti szemcsés altalajnál - kétrétegű buzgár, • ún. „háromrétegű” altalajnál, amikor a kötött fedőréteg alatt kohézió mentes finomszemcsés réteg van, amihez a vízutánpótlást a jó vízvezető alsó réteg biztosítja, • kötött talajba szemcsés rétegnek lokális beékelődésénél. Homogén altalaj Homogén vízáteresztő altalajon épült töltés alatt a vízáramlás árvíz hatására a telített altalajban gyorsan kialakul. Ebben az esetben a terepszinten lévő finomszemcsés réteg vastagsága a néhány decimétertől a több méterig terjedhet. Minden esetben a töltés jelenti azt a fedőt, ami alatt a hátrarágódó erózió kialakul. A buzgáros tönkremenetel két leggyakoribb leírása a következő: A vízszint emelkedésével a homogénnek tekinthető feltalajban, az áramlási nyomás és felhajtóerő hatására - különösen finomszemcsés talajban - először felszín közeli szemcsék, majd a mind mélyebben fekvő rétegek szemcséi lebegő állapotba kerülhetnek. Ekkor a talajszemcsék súlyával egyensúlyt a felhajtó erő és az áramlási tömegerő tart. A felfelé áramlás hatására a talaj teljesen fellazul, mely fellazulás a töltés alá is behatolhat. Az így teherbírást vesztett talaj a töltés súlyát nem bírja el, kitér előle és rézsűcsúszás vagy altalajtörés alakul ki. Ez a leírás egy egyensúlyvesztést mutat be, ami Terzaghi-elméletével (Terzaghi 1943) van összefüggésben, csak leszűkítve a problémát egyedi szemcsékre a rétegek helyett. Az altalajból adódó szivárgási nyomás a mentett oldalon a töltés lábánál a legnagyobb, itt koncentrálódnak a szivárgási áramvonalak. Ha a szivárgó víz koncentráltan a felszínre tör, intenzív áramlás (csurgás) indulhat meg, mely a vízáteresztő altalaj finom szemcséit kimoshatja, üregeket, vízvezető „csöveket", „csatornákat” alakíthat ki a talajban. Ezek miatt a vízmozgás felgyorsul és megindul a belső erózió a csatornákban, amely végül is az üregek beszakadásához és a töltés összeomlásához vezethet. Ez a leírás erózióra vezeti vissza a buzgár kialakulását, a kialakult üregekben kialakuló eróziós határsebességekre. Kétrétegű altalaj Ha a vízáteresztő talajon vízzáróbb fedőréteg fekszik és az árvízből származó víznek a talajba való beáramlása a fedőréteg áttörésein (például anyaggödrökön keresztül) vagy a vízáteresztő rétegbe beágyazódott mederből történik, akkor is kialakulhat buzgár. Ez leggyakrabban kötött fedőréteg alatti szemcsés talaj esetén fordul elő. A töltés alatt a mentett oldal felé a talajban nyomuló víz a mentett oldali vízzáróbb fedőréteg miatt nem tud a töltés mentett oldali lába közelében a felszínre lépni. A veszélyre néha a felszíni kötött fedőréteg (vagy az alacsonyabb áteresztőképességű gyökérzóna) megemelkedése figyelmeztet. A víznyomás növekedésével (a vízállás emelkedésével) a felfelé ható erő nő, létrejöhet a fedőréteg felszakadása, kialakulhat a buzgár. Ilyen esetben az altalajba vagy a töltésbe beáramló víz nyomása a kötött fedőréteg alsó síkját nyomja felfelé és azt felszakítani törekszik. A fedőréteget felszakítani igyekvő víznyomással szemben a fedőréteg súlya hat (a Terzaghi-féle elmélet szerint. A talaj nyírószilárdságát az esetleges repedések miatt nem javasolt figyelembe venni). Ennek elégtelensége esetén a fedőréteg felszakad. A víz rendszerint valamilyen repedésen, gyökérjáraton, az atmoszférikus hatások miatt fellazult, elöregedett és/vagy mozaikossá vált felszíni rétegen keresztül talál utat a felszínre vagy ott tör ki, ahol a fedőréteg relatíve a legvékonyabb. A fedőréteg elvékonyodását több tényező is okozhatja, mint például a holtmeder keresztezés, geológiai változás vagy maga az ember, amikor felszántja a 10 méteres biztonsági sávot, illetve fát ültet a gát mentett oldali lábához. Mindegyikre több példával rendelkezünk akár az előző húsz évből is. A felszakadásban az ellennyomás megszűnésével az áramvonalak koncentrálódása, az áramlás felgyorsulása robbanásszerű eróziót indíthat meg. Ez az erózió a töltés alá hátrálva annak beszakadását idézheti elő. Ha a vízvezető rétegen fekvő fedőréteg nem teljesen vízzáró, hanem például gyökérjáratokkal áttört és különösen, ha a vízvezető réteg sem homogén, hanem a durvább szemű réteg és a vízzáró réteg közé apróbb szemű, könynyen erodálható homok települt és a fedőréteg vastagsága nem haladja meg az 1,0-1,5 m-t, akkor bizonnyal számolhatunk buzgárok feltörésével. A külföldi szakirodalomban a kétrétegű altalajnál szerepel a hátrarágódó erózió, a kötött fedőréteg alatt egy buzgárképződésre hajlamos finomszemcsés talaj található (Feli és Fry 2007, Fell és társai 2005, Foster és Feli 2000, Foster és társai. 2000, Mattsson és társai 2008, Norstedt és Nilsson 1997, Ravaska 1997, Schmertmann 2000, Sellmeijer és társai 2012, Skoglund és Solvik 1995, 1. kép. Az 1998. évi dombrádi buzgár körülzárása és a kimosott anyag kúpja a vízszint csökkenése után (Megjegyzés: A képen jól látható, hogy homokzsákok elszedésével lehet a vízmagasságot szabályozni az ellennyomó medencében.) Photo 1. Enclosure of the 1998 Dombrád sand boil and the outwashed sand cone after the water level decreased (Note: The picture clearly shows that by collecting sandbags the water level in the counter pressure basin can be adjusted.)
