Vízügyi Közlemények, 1981 (63. évfolyam)

2. füzet - Szepessy József: Vízépítési földművek talajainak diszperzitás-vizsgálata

Földművek talajainak diszperzitás-vizsgálata 235 A megoldás tisztázására ismertetünk néhány konkrét esetet: Az amerikai Tetőn völgyzárógátnak a közelmúltban bekövetkezett, emlékezetes katasztrófáját már több bizottság is vizsgálta (1980). Egyes adatok szerint a gátba fagyott, jeges földet is beépítettek, másutt a túlszáraz talajt nem tömörítették eléggé. Hibák voltak a repedezett altalaj lezárásánál is, a szakadást végül az „erozív repedések" mentén megindult átfolyás okozta. Viszont az öszszes hiba mellett sem szakadt volna el a gát, ha a „defenzív tervezés a gátmag védelméről gondoskodott volna" . . . megfelelő szűrők beépítésével. A 67 m-es észak-amerikai Los Esteros kőgát építése közben végzett vizsgálatokon a vízzáró mag anyaga mind a tűszúrás, mind a pórusvíz vizsgálatok szerint erősen diszperzív agyagnak bizonyult (Daniel — Decker 1979). Az alapozásnál, ahol a sziklarepedések miatt szűrőzni nem lehetett, a talajt 4% Ca-hidroxiddal javították. Feljebb azonban ezt nem kívánták alkalmazni, mert nagyon merevvé tette volna az agyagmagot. Egyszerű modellkísérlettel határozták meg azt a szűrőrendszert, mely az agyagmag anyagát visszafogta. (Valami kevés kis aggregátum, vagy nagyobb szemcse a diszperzív agyagban is előfordulhat.) Végül is háromrétegű szűrőt építettek, melynek első rétege egy 0,1—1 mm-es finom homok volt. Ezzel a rétegzéssel a modellben nagy nyomással átsajtolt víz egy átmeneti zavarodás után már tisztán folyt át. A leírt esetekben a gát vízzáró részének esetleges repedése okoz bajt, ha az diszperzív agyagból áll. A szakirodalmi adatokból ismertetett problémák mellett meg kell még említeni egy igénybevételt, melynél az erózió nem a vízzáró részt keresztező repedés belsejében indul. A szűrőben az agyag felületén végigfolyó víz is elmoshatja a diszperzív agyagot és a keletkező üreg roskadást okozhat. Ilyen eset az agyagmag meredek hátlapján, vagy a vízszintes kavicsszűrő fenekén egyaránt előfordulhat. A földes kőgátak építésével foglalkozó 1974. évi KGST ajánlás szerint ez a fajta erózió csak akkor jelent veszélyt, ha a szemcsés közegben a víz sebessége átlépi a turbulens áramlás határértékét. Azonban diszperzív anyag esetén ez a határ szerintünk túl magas lenne. Ezért az ilyen esetben még a talpszivárgó alatt is meg kell vizsgálni az átmeneti finom szűrőréteg beépítésének a szükségességét (Vastagh 1979). A diszperzív talajok veszélyes voltára sajnos már hazai példánk is van. A Berettyó bal parii védvonalán nemrégen épült egy kb. 4 m magas, egynemű anyagból álló trapézszelvényű gátszakasz 1:3, 1:4 rézsűkkel, 5 m koronaszélességgel. 1980. VII. 26-án, kb. egynapi vízterhelés után a védvonalnak egy kb. 100 m hosszú szakaszán talpszivárgás keletkezett. A szivárgó víz rövid idő alatt tíznél több koncentrált járatot mosott ki. A szivárgás kezdetétől számított egy óra múlva már emberderék vastagságú átfolyást láttak, 2 óra múlva a gátkorona már megsüllyedt, 4 óra múlva a gát átszakadt. Másnapra pedig a járatokból további két, összesen három, egymástól független szakadás keletkezett összesen 78 m hosszon. A talpszivárgás jelentkezése önmagában hiba volt. Ilyen szivárgás azonban több 100 km-nyi magyarországi fővédvonalon jelentkezik árvizek idején, és nem szokott gátszakadássá fajulni. Koncentrált csnrgások is keletkeznek időnként, rendszerint a gát talpvonalában. Ezek megfogása néha komoly erőfeszítést igényelt, de a védekezésre mindenkor volt elegendő idő. A Berettyón viszont a víz megjelenése után 2 órával már védhetetlen volt a helyzet, márpedig egy komoly veszélyhelyzet észlelése és jelentése, az erők felvonulása és a munka megkezdése ennek a két órának a többszörösét igényelné. A gátcsonkok lalaját megvizsgálva a talaj Dl-es minősítésű diszperzív agyagnak bizonyult. A VITUKI-ban az eddig megvizsgált hazai talajok között ilyen mértékben diszperzív agyagot még nem találtunk. Ez megmagyarázza, hogy miért