György István (szerk.): Vízügyi létesítmények kézikönyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974)
II. Vízépítési szerkezetek
11-100 VÍZÉPÍTÉSI SZERKEZETEK a védett talaj és a szűrőréteg között a következő feltételek biztosíthatók: 12 4o> 58 és 12 4^ d[y 10, (94) és a szűrő legfeljebb 5% 0,08 mm-nél kisebb szemcséket tartalmaz. A szűrőréteg legkisebb vastagsága 0,2 m. Az alulról felfelé irányuló függőleges vízmozgás esetében Davidenkoff és Zweck kísérleteik alapján a szűrő összetételére a következő szabályt adják [6]: i = 0,26 1 +1000 •vi :(S7.) krit» (95) ahol a szűrő kritikus gradiense: /y(sz) _ At 4 rl)t = fc(Sl),t ’ Tv (96) (&0O a szűrő szivárgási tényezője, és y(tsz) a szűrő térfogatsúlya vízzel telített állapotban). Ha az áramlás nem függőleges, akkor az előbb felsorolt szabályokat az áramlás irányának jellegétől függően értelemszerűen kell alkalmazni. Kötött talaj kohéziója folytán bizonyos húzószilárdsággal rendelkezik. Ebből eredően a kötött talaj felszínén kilépő víz nem egyes szemcséket, hanem a húzószilárdságtól függő méretű talajrögöket mozdíthat meg. A kohéziós talaj védelmére épített szűrőnek az ilyen rögök kiszakadását kell megakadályoznia. Davidenkoff kísérleti úton igazolta, hogy már viszonylag gyengén kötött, de tömör talajok is (7p = 8,5—12,5%; n — 34%; S = = 0,92—1,0) akkora húzószilárdsággal rendelkeznek, hogy szűrésre — a kohézió nélküli szemcsés talajok esetére megfogalmazott értelmezésben — nincs szükség. A veszélytelen kilépést bármilyen vízáteresztő talaj (homokos kavics homok) biztosítani képes, ennek szemcsenagyságát az építés technológiai szempontjai határozzák meg. Ha szűrővel védett szemcsés vízáteresztő talajréteg felszínén vízáramlás jön létre (11-61. ábra), akkor a szűrőrétegnek a védett réteg felszíni erózióOO o O O 0 . • _o *° J ° O - o 0% o • ° ö ° ° J° o - o• °? -° 11-61. ábra. A szűrővel védett réteg felszínét a víz erodálhatja 1 szűrt réteg; 2 szűrő 11-62. ábra. A felszíni eróziót megakadályozó szűrő- anyag kritériuma Istomina szerint « megfelelő; b nem megfelelő ját is meg kell akadályoznia. A szűrőanyag összetétele Istomina kísérletei szerint v = 1,5 biztonsággal megfelel ennek a követelménynek, ha a 11-62. ábrán szemléltetett feltétel kielégül. Az áramló víz gradiense nem lehet nagyobb, mint 1,3. Ha a szűrő a gát mentett rézsűjén, vagy a hozzá csatlakozó terep felszínén helyezkedik el (pl. szűrőpadka, szűrőpaplan), akkor a szemcseelsodrás meg- gátlásán kívül állékonyságfokozó szerepe is van. b) Szivárgók és megcsapolószerkezetek. Föld- gátakban, rézsűkben vagy természetes hegyoldalakban telepített szivárgók, megcsapolószerkeze- tek a szivárgó víz összegyűjtésével, szabályozott elvezetésével a földtest állékonyságának fokozását szolgálják. A szivárgók, megcsapolószerkezetek ^ megóvják a védett földtömeget a telítődéstől, a káros felhajtóerő kialakulásától, a telítődéssel járó nyírószilárdság csökkenésétől. A jól méretezett szivárgó az általa összegyűjtött maximális vízmennyiség többszörösét (legalább kétszeresét) mindig nyomásmentesen képes elvezetni. A szivárgó szélsőséges esetben sem kerülhet telített állapotba. A földgátakban alkalmazott legegyszerűbb szivárgószerkezet a szivárgópadka vagy szivárgószőnyeg (11-63. ábra). A szivárgószőnyeggel a szivárgási görbe számottevő módosítása érhető el. Az összegyűjtött víz a mentett oldal felé lejtő, jó vízáteresztő anyagból épített rétegen át a rézsűlábban elhelyezett kőhányáson, esetleg gyűjtő- csövön keresztül gravitációsan távozik. A szivárgószőnyeg vastagsága (ís) elégítse ki a következő feltételt: q(h~a) (97) ahol v biztonsági tényező (legalább v=2); q a szivárgóba belépő, a gáttengely fm-re vetített vízmennyiség; 260
