Hidrológiai Közlöny 1954 (34. évfolyam)
3-4. szám - Rétháti László: Összefüggések a víznívó helyzete és talaj alakváltozásai között
Rétháti L.: A víznívó és talaj alakváltozás összefüggései Hidrológiai' Közlöny. 34. évf. 1954. 3—4. sz. 133 -érvényességét (v. ö. Terzaghi kísérletei laza homokkal), a (2) egyenletben szereplő a értékére E 83,5 ,,,, x = — = „ . „ = 520 adódik, tehát Pc 0,16 y = h • E — 100 1,5 520 p c 0 ,288 Vc (4) A 6c. ábrában előállítottuk a z = — 3,0 m-en kialakuló geológiai nyomást a víznívó függvényé-' ben, és ugyanott ennek a hidrosztatikus, szorzóval -csökkentett értékeit (p c). Hozzuk a víznívót a geológiai nyomáson keresztül közvetlen összefüggésbe a süllyedéssel (6d. ábra), a (3) kifejezés segítségével (természetesen p c = k-ty). A kapott függvény hiperbola. Felrakva az egyes z mélységekhez az y (ty) értékeket, megkapjuk a számításaink végeredményét, a 6e. jelű ábrát, melyből tetszőleges vízálláshoz leolvashatjuk a hozzátartozó alakváltozási értéket. Azt tapasztaljuk, hogy míg a próbaterhelés a süllyedés értékére 2/ = 1,8 cm-t eredményezett, a víznívó emelkedésével az lényegesen megnő, 1,5 m-es szintemelkedésre y — 3,0 cm, 2,5 m-es szintemelkedésre y = 4,2 cm. Mint említettük, az eljárás nem mentes hibáktól. Ezen EL téren még nagymértékű fejlődésre számíthatunk. Véleményünk szerint hasonló •esetben úgy célszerű eljárni, hogy helyesen összekötve a gyakorlatot az elmélettel, a próbaterheléssel párhuzamosan triaxiális kísérletsorozatot kell végezni. Feltétlenül kell találnunk ugyanis •olyan oldalnyomást (p c), mely mellett érték- és alakhelyesen megközelítjük a próbaterhelés alakváltozási diagrammját; ez az érték várhatóa/i a k-ty érték közelében lesz. Ha most a cellában a vízszintes feszültséget a víznívó emelkedésének megfelelő p e értékre csökkentjük az alkalmazandó <?i feszültség állandó szinten tartása mellett, a függőleges órán leolvashatjuk az oldalnyomás csökkenése következtében beálló alakváltozási differenciát. Bár a fenti hatásokat pontosan számolni nem tudjuk, egy bizonyos : a víznívó helyzetének a várható süllyedések értékére igen jelentős befolyása van. Ezt a szempontot a jövőben figyelembe kell vennünk, ha nem akarunk a valóságos körülményektől eltávolodni. Vonatkoznak a fenti megállapítások természetesen arra az esetre is, mikor nem végzünk próbaterhelést és nem ismeretes a talaj helyszíni alakváltozási diagrammja. A várható süllyedések és süllyedéskülönbségek mérlegelésénél egyik szempont kell, hogy legyen a megkönnyített oldalkitérés következményeinek vizsgálata. Süllyedéskülönbséget okozhat az is, hogy egyébként azonos körülmények között létesített alapok alatt a talajvíz különböző állása elhangolja a konszolidációs görbéket (ir. 8.). A telített szemcsés talaj össznyomódása — még ha csak a gravitációs víz feletti zárt kapilláris tartományról van is szó — az időben jobban elnyúlik, mint a szárazé. Ebből egyúttal az is következik, hogy a tényleges konszolidációs foly rarnat a talajvíznívó emelkedése esetén nem fog megegyezni a próbaterhelésnél megfigyelttel. 3. Víznívó és törőterhelés a) A gravitációs talajvízi hatása Az előző fejezetben az alakváltozások olyan értékeit vizsgáltuk, melyek belül maradtak az arányossági határon, illetve a folyást megelőző ú. n. átmeneti zónába estek. Ha a terhelést fokozzuk, a süllyedés rohamosan nő, míg végül elér egy olyan értéket, mely mellett állandó alakváltozás, a talaj folyása következik be. Ez a jelenség összhangban van azzal, amit a helyszíni alakváltozási diagrammra mondottunk, nevezetesen, hogy az függőleges asszimptotával rendelkezik. Az a fajlagos feszültség, mely mellett ez bekövetkezik, a törőfeszültség (pt)• Előző fejtegetéseinket minden nehézség nélkül kiterjeszthetjük erre az esetre is, a kapcsolatot éppen az alakváltozási görbe biztosítja,. Ha a víznívó helyzete általában döntő módon befolyásolja, illetve megváltoztatja ezen görbe lefutását, elképzelhetetlen, hogy egyetlen pontja, a töréshez tartozó pont, illetve függőleges helye állandó maradjon. Megfordítva : ha alábbi bizonyításokat helyesnek fogadjuk el, melyek a víznívó helyzetének befolyását ismert elméletekkel bizonyítják, nem lehet kétségünk, hogy ez a hatás az előző fejezetben tárgyalt körülmények között is fennáll, az alakváltozási diagramm monotonitása miatt. A további részletes vizsgálatnál mindezek ellenére nem a (o, e) görbe tulajdonságaira támaszkodunk. A kérdés kidolgozására sokkal inkább célszerű elfogadni azokat az elméleteket, melyek a törőterhelést közvetlenül a talaj belső erőinek függvényében adják meg. Ezek az összefüggések, mint ismeretes, nem alkalmasak az alakváltozások meghatározására, jelentőségük azonban igen nagy, mert az általuk megadott pt értékekhez vett megfelelő biztonság alkf mazásával az alapra megengedhető igénybevétel nagyságát számíthatjuk. Gyakorlati szempontból tehát a víznívó szerepének vizsgálata itt egyet jelent annak vizsgálatával, hogyan befolyásolja a talajvíz helyzete az alapra megengedhető terhelés értékét. Szemcsés talajok törőfeszültségét a következő alakú kifejezés adja meg (Prandtl—Buismann formula) : , p t = b-yV g +p 0-V b +C-V c (5) ahol b az alap félszélessége y az altalaj térfogatsúlya p 0 az alapsík feletti talajtakarás súlya C az altalaj kohéziója V g, Vb és V c a súrlódási szögtől (y) függő tényezők.* Az egyes szerzők által kidolgozott elméletek általában csak a V = f (q>) függvények megadásában különböznek egymástól. A súrlódási szögnek * Az újabb elméletek szerint az alapozás mélységének, az alap érdességének és alakjának is függvényei (Meyerhof, 1951.).
