Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 2. szám
Dr. Nagy L. és Illés Zs.: Völgyzárógátak földrengésbiztos tervezésének fejlődése 29 • Rézsű tönkremenetel — bele tartozik a közvetlenül a rengés következtében elcsúszó rézsű és annak hatására lejátszódó tömörödés süllyedés következtében tönkrement) rézsű is. • A gát elcsúszása gyenge altalajon - csak nagyon extrém esetekben következhet be ez a tönkremeneteli mód. • A gát vízzáró magj ában a földrengés hatására kialakult repedés hálózaton történő szivárgás, csurgás hatására bekövetkező tönkremenetel. ELŐVIGYÁZATOSSÁGI LÉPÉSEK A gát tönkremenetele földrengés hatására több mechanizmussal is bekövetkezhet (Seed 1981): • A gát törése egy az alatta lévő nagyobb vető elmozdulásával. • A magassági biztonság elvesztése tektonikai mozgás következtében. • Rézsűcsúszás indukálta mozgás. • A magassági biztonság elvesztése rézsűcsúszás vagy utólagos tömörödés miatt. • A gát suvadása gyenge alapokon. • Buzgár okozta talajtörés talajmozgás által kiváltott repedéseken keresztül. • A gát meghágása a tározóban kialakult seiche miatt. • A gát meghágása lejtőmozgás vagy szikláknak a tározóba zuhanása miatt. • Műtárgy (árapasztó vagy leeresztő műtárgy) meghibásodása. Az 1980-as években kialakult általánosan elfogadott fontos szempontok szerint a tervezés kezdeti fázisában földrengés veszélyes területen a következő védelmi intézkedésekkel kell számolni, melyeknek a megvalósítását a kivitelezés során sem szabad elhanyagolni: • Elegendően nagy magassági biztonság, hogy elkerülhető legyen a suvadás vagy más mozgás kialakulása miatti meghágás. • A vízzáró magot megfelelően képlékeny anyagból kell építeni, amire nem jellemző a rideg tönkremenetel. • Kémény szivárgók alkalmazása a gát központi részén. • A szivárgó vizek visszaduzzasztásának megakadályozása, a várható vízhozam többszörösének elvezetését kell biztosítani. • Valamely elfogadott szűrőszabály szerint kialakított szűrő zóna alkalmazása a felvízi oldalon a vízzáró burkolat alatt. • Jól osztályozott szűrőzónát alkalmazása a vízzáró mag mellett, hogy az repedésgátlóként szolgáljon. • Olyan széles átmeneti zóna alkalmazása, mellyel elkerülhetők a repedések. • A töltésmagnak a töltésvállakba történő bekötése. • Olyan korona tervezése, amelyek megakadályozzák az eróziót meghágás esetén. • A víztározó körüli rézsűk megfelelő kialakítása, esetleges stabilizálása, hogy azok ne csúszhassanak bele a tározóba, ezzel kritikusan megemelve a vízszintet. A FÖLDRENGÉSEK HATÁSA A mérnöki szerkezetek tönkremenetelének vizsgálatánál a hatásmechanizmus meghatározása a feladat. Különböző hatások kiválthatnak azonos mechanizmusokat, és adott hatáshoz is tartozhatnak eltérő tönkremeneteli mechanizmusok. Földrengés, mint kiváltó ok, mint hatás, esetén ez részben azt jelenti, hogy létrejöhet ugyanolyan rézsűcsúszás, ugyanolyan suvadás, mint például vízterhelés hatására. Másrészt azt is jelenti, hogy földrengés hatására több tönkremeneteli mechanizmus is kialakulhat a helyi adottságok függvényében. A tönkremeneteli mechanizmusoknak széles skálája van. Ezek az elméletileg bekövetkezhető tönkremeneteli mechanizmusok. Ezek közül egy adott területre determinisztikusán ki lehet zárni bizonyos tönkremeneteli mechanizmusokat, mint például a tsunami hatására történő elöntést Magyarország területén. További csökkentési lehetőség az olyan ritkán előforduló tönkremeneteli mechanizmus, melynek valószínűsége a számolhatóság határán kívülre esik, pl. tólengés kialakulása a tározóban. A fennmaradt tönkremeneteli mechanizmusok a kialakulható tönkremeneteli mechanizmusok. Ezeken belül csak egy kis részhalmazt jelentenek azok, melyek számítása megoldott, mint például a rézsűállékonyság számítása. A szakirodalom alapján a következő tönkremeneteli mechanizmusok azonosíthatók legnagyobb valószínűséggel földrengés hatására (új fent hangoztatni kell, hogy nagyon kevés bekövetkezett gátszakadási ismerettel rendelkezünk, ezért más mérnöki területeken tapasztalt esemény sorozatokat a szimilaritás elve alapján lehet és kell vonatkoztatni): • Megfolyósodás (liquefaction) mint közbenső jelenség hatására kialakuló gátszakadás. • Statikus többleterő hatására kialakuló rézsű tönkremenetel vagy altalajtörés következtében kialakuló gátszakadás. • Tömörödés következtében kialakuló gátszakadás. • Pórusvíznyomás növekedés hatására kialakuló tönkremenetele a rézsűnek vagy altalajtörés. • Gátvállak földrengés következtében kialakuló károsodása után bekövetkező hidraulikus talajtörés. • Földrengés következtében a vízzáró funkció sérülése (vízzáró mag vagy vízzáró burkolat sérülése miatt kialakuló szivárgás-csurgás) miatt kialakuló tál aj törés. SZEIZMIKUS RÉZSŰÁLLÉKONYSÁG Statikus rézsűállékonyság vizsgálatokat évtizedek óta használják, számtalan rézsű tönkremenetel játszódott le, amivel a számított eredményeket össze lehet vetni. Az adatbázis, mely a szeizmikus méretezési módszerek kalibrálására szolgálhat, elenyésző. A szeizmikus hatások által gerjesztett összetett dinamikus igénybevételek és az azok következtében a töltésrézsűkben létrejövő feszültség-elmozdulás a jelenségek megértése szempontjából komoly háttér ismereteket igényel. A dokumentált esetek kis száma és a dinamikus válaszok összetettsége miatt, a méretezési módszerek nagyobb bizonytalansággal rendelkeznek. A leggyakrabban használt, szeizmikus rézsű állékonyság vizsgálatok:
