Hidrológiai tájékoztató, 1995
2. szám, október - ÁLTALÁNOS VONATKOZÁSÚ CIKKEK - Dr. Fehér Árpád: Árvízvédelmi gátak állékonyságának vizsgálata
' ' • • .o. ' ...'-'• -VÍZVEZETÓ RÉTE G ' ' •-«,'' . - . " • x • ' . pl. kavicsos homok ; °° . . ' ' 1. ábra. A talaj törés-veszély es altalajszerkezet sémája gátszakadás közül 10 db hidraulikus talajtörés következménye volt [2, 3, 4, 5]. A veszélyes rétegsor, amely vázlatosan az 1. ábrán látható - vízzáró fedőrétegből, alatta - finomszemcsés átmeneti rétegből, alatta - szemcsés vízvezető (vízadó) rétegből áll. A vízvezető réteg mindenképpen áthúzódik a töltés alatt, annak hullámtéri oldalára. Ha a fedőréteg csak mérsékeltebben kötött, pl. iszapos agyag, vagy a vízvezető réteg szemcseszerkezete graduáltabb (tartalmaz finomabb frakciót), az átmeneti réteg esetleg hiányozhat is. Az ilyen rétegsor azért veszélyes a talaj állékonyságára (talajtörésre), mert - a fedőréteg (k{ 10" 7 msec" 1) biztosítja a túlnyomást, - az átmeneti réteg (10~ 7 msec" 1 (-10 m" 5 msec" 1) kiüregelődhet, vagy teljes tömegében megfolyósodhat, illetve finomszemcsés frakció a szemcseszerkezetből kiléphet és - a vízvezető réteg (k) lO^msec" 1) biztosítja az átmeneti réteg, vagy a finom frakció mozgatásához szükséges vízáramot [10]. A rétegszerkezet megváltozása, gyengülése (a talajtörés) a gát tönkremenetelét okozza. Az ősmederkereszteződések felderítésére egységes elvek alkalmazásával 1980 után elkezdődött kutatás során meghatározták azokat a keresztezési helyeket, amelyekben a veszélyes altalaj-szerkezet feltehetően kialakult. Ennek a felmérésnek nyomán született döntés a hazai árvízvédelmi fővonalak állékonysági vizsgálatának elvégzéséről [1, 4]. » 2. A gátrendszer állékonysági vizsgálata 2.1. Az állékonysági vizsgálat célja. Az állékonysági vizsgálat célja az, hogy több közelítésben elvégzett számításokkal meghatározzák egy-egy mértékadó keresztszelvénnyel jellemzett gátszakasz biztonsági tényezőjét egyrészt árvízvédekezési feladatok hatékonyabb elvégzése, másrészt a biztonság javítását célzó műszaki beavatkozások ütemezése érdekében. A biztonsági tényező számítása Galli László: ,Az árvízvédelem földműveinek állékonysági vizsgálata" [8] c. munkájában közreadott, jórészt tapasztalati összefüggésekből levezetett algoritmusok alapján készült programok alkalmazásával történik [3, 6], A programok vízvezető altalajra, fedőréteggel takart vízvezető altalajra és fedőréteg alatt átmeneti réteggel takart vízvezető altalajra épült árvédelmi töltés eseteire készültek, paramétereik a töltés- és az altalaj rétegek méreteit, 3 vízmagasságot, valamint a töltés és altalajrétegek jellemzőit tartalmazzák [6, 7], 2.2. Az állékonysági vizsgálat módszere [6, 7], Kombinált geofizikai-geotechnikai módszer, amely több közelítés után állítja elő a töltés mentett oldali körömvönalában a gát altalajrétegeinek hossz-szelvényét. Módszertani elemei a következők: 2.2.1. Horizontális ellenállás-szelvényezés (HESZ). Lényegében egy M v = 1:100 M f= 1:100 léptékű mérnökgeofizikai hosszszelvény elkészítése, amely az altalaj rétegeinek minőségéről 0,6, 1,7, 3,0 és 5,0 m behatási mélységekkel ad felvilágosítást. Felvételének fizikai elve, hogy a kötött talajok elektromos ellenállása kisebb, mint a szemcsés talajoké, ily módon megfelelő mérőfelszerelést és - elrendezést alkalmazva az altalaj vízzáró, korlátozottan vízzáró, korlátozottan vízvezető és vízvezető rétegeinek féltérbeni elhelyezkedése felderíthetővé és a méréseredmények interpretációjával ábrázolhatóvá válik. Egy ilyen hossz-szelvény részlete a 2. ábrán látható. 2.2.2. Az árvízvédelmi szakasz első értékelése. A gátrendszer vizsgálata árvízvédelmi szakaszonként történik. Egy-egy szakaszról Af v= 1:5000 M.= 1:100 léptékű hosszszelvény készül, amely ábrázolja a töltéskorona - a hullámtéri és a mentett oldali töltésköröm - és az esetleges padkák vonalát, egyszerűsítet jelekkel a keresztező létesítményeket. Erre a hossz-szelvényre felrakják az esetleg meglevő feltárások szelvényeit a harántolt talajrétegekkel. Erre a munkapéldányra másolják át a HESZ interpretációit. Ezzel létrejön az altalajállapot első közelítésbeni hossz-szelvénye. Mértékadó keresztszelvényeiben (a fedőréteg elvékonyodása helyén, vízvezető réteg elvékonyodása helyén, vékony fedőés átmeneti réteg helyén stb.) kerül sor a meglevő feltárások geotechnikai adatainak átlagértékeivel, ennek hiányában a talaj adottságok alapján becsült geotechnikai paraméterek és a töltésméretek alapján, a töltéskoronával színelő - ez alatt 1,5 mrel felvett - és a mentett oldali köröm felett 1,0 m-rel felvett szintű vízborítás mellett számítható biztonsági tényezők megállapítására. Ha a szakaszon elegendő (és megbízható!) korábbi feltárás történt, ezekből a számításokhoz szükséges paraméterek egyértelműek és a biztonsági tényező az egész szakaszon n a 1,5, akkor az első közelítés eredményeit véglegesíteni lehet, és elkészíthető a pontosított altalajállapot hossz-szelvény, amelynek részlete a 3. ábrán látható. 17
