Hidrológiai Közlöny, 2021 (101. évfolyam)
2021 / 4. szám
44 Hidrológiai Közlöny 2021. 101. évf. 4. szám ÖSSZEFOGLALÁS Buzgárok hidraulikus talajtörése a kritikus hidraulikus gradiens értékénél jóval kisebb hidraulikus gradiensek esetén is kialakul. Az ellentmondás az elmélet és gyakorlat között az egyensúlyi feltételek hibás felvételéből adódik. A jelenlegi előírások, például az Eurocode 7 (2013), a globális egyensúly feltételeinek teljesítését követeli meg. A buzgár lokálisan alakul ki, ezért nem egy talajoszlop globális egyensúlyát, hanem az egyedi szemcsék egyensúlyi feltételeit kell vizsgálni, illetve megkövetelni. Szemcsés talajban függőlegesen áramló víz esetén egy szemcse akkor veszíti el egyensúlyát, amikor a felfelé áramló víz sebessége meghaladja a szemcse ülepedési sebességét. Az egyensúly vesztés feltétele gömb alakú szemcsét feltételezve a Stokes és Darcy törvények alkalmazásával megadható. Bevezetve a kritikus átmérő fogalmát, mely azt a szemcseméretet jelenti, mely egyensúlyát a kritikus hidraulikus gradiens értékénél veszíti el, megállapítható, hogy a talajban található-e olyan szemcseméret, melyre a globális egyensúlyi feltétel már nem érvényes. Amennyiben a talaj szemcséi nagyobbak, mint a kritikus méret, akkor a globális egyensúlyi feltételek érvényesek. A kritikusnál kisebb méretű szemcsék esetén a globális egyensúlyi feltételek akkor érvényesek, ha ezek a szemcsék nem tudnak kimosódni, tehát a talaj önszürő. Felhasználva a lokális egyensúlyra levezetett öszszefüggéseket, a globális egyensúlyi feltételek érvényességi határa a szemeloszlási görbén lehatárolható. Abban az esetben, ha a szemeloszlási görbe ezen a tartományon kívül esik, akkor a hidraulikus talajtörés a kritikus értékénél alacsonyabb hidraulikus gradiens mellett következik be. A talajtörés, buzgár, kialakulása a talaj legkisebb méretű szemcséinek kimosódásával kezdődik. Ennek következtében csökken az átfolyási hossz, nő az áteresztő képesség, nő a folyadék sűrűsége, a kimosott szemcsék ütközési impulzusa átadódik a nagyobb szemcsékre, és mindezek eredményeképpen a felszínen lévő függőleges vízáramlás hatására még állékony talajszemcsék elgördülnek. Ez a folyamat öngerjesztő és a teljes talajtömeg hidraulikus talajtöréséhez vezethet. A rendelkezésre álló laboratóriumi kísérletek, valamint helyszíni vizsgálati eredmények alapján a buzgár 3 súly százaléknyi talajkimosódás következtében már kifejlődhet. A lokális egyensúlyvesztés kritériumaként ezért a talaj három súlyszázalékához tartozó szemcseátmérő egyensúlyvesztése javasolt. Összevonva a lokális és globális egyensúlyi feltételeket, komplex kritérium javasolt a talajszemcse kimosódására és a hidraulikus talajtörés bekövetkezésére. IRODALOMJEGYZÉK Eurocode 7 (2013). Geotechnical Design, Worked Examples. Ed. by Dimova S, Nikolova B, Pinto AV, Joint Research Center, JRC 85029, EUR 26227 EN, Publication Office of the European Union. Garni J. (2016). Hydraulic failure by heave and piping. Scour and Erosion. Harris, Whitehouse & Moxon (Eds), Taylor and Francis Group, London, ISBN 978-1-138- 02979-8, Int. Conf. on Scour and Erosion (ICSES), Oxford, UK, pp. 427-432. Garai J. (2021a). A hidraulikus talajtörés globális és lokális feltételei. Hidrológiai Közlöny, 101. évf. 2. szám, pp. 26-30. Garai J. (2021b). A klasszikus Terzaghi féle globális egyensúlyi feltételek érvényességi határa, Hidrológiai Közlöny, 101. évf. 3. szám. Skempton, A. W., Brogan, J. M. (1994). Experiments on piping in sandy gravels. Geotechnique 44: 449-460. A SZERZŐ GARAI JÓZSEF a Közlekedési és Távközlési Műszaki Főiskolán 1974-ben végzett üzemmérnökként, építőmérnöki diplomáját 1984-ben szerezte a Budapesti Műszaki Egyetemen, majd föld és űrtudományokból MSc diplomát szerzett (State University of New York). PhD fokozatát a Florida International University-n végzett kutatásaiért kapta. Szakmai pályafutása a KÖVIZIG-nél kezdődött, majd talajmechanikus tervező az FTV-nél. Ezt követően tanársegéd az Ybl Miklós Főiskolán, majd az Egyesült Államokban eltöltött több mint húsz év alatt gyémántok optikai vizsgálatával, az olvadás fizikai folyamatával és nagynyomású kísérletekkel foglalkozott. Visszatérve Magyarországra a Szent István Egyetem Ybl Miklós Építéstudományi Karán a Mechanika és Tartószerkezetek Tanszéket vezette. Jelenleg egyetemi tanár a Debreceni Egyetem Műszaki Karának Építőmérnöki Tanszékén, ahol geotechnika tárgyakat oktat.
