Hidrológiai Közlöny 1955 (35. évfolyam)

7-8. szám - L. Jakubec: Kavicsréteg tömítése

Hidrológiai Közlöny 35. évf. 1955. 7—8. sz. 2Jfl ALAPOZAS Szemcsés üledékekre történő alapozás esetén sokszor szükséges a talaj injektálása. A Vág völgyében épülő vízerőművekkel kapcsolatosan a csehszlovák kutatók nagyobbméretű kísérletsorozatot hajtottak végre az injektálással kapcsolatosan felmerülő még meg nem oldott kérdések vizsgálatára. Ennek a kutató munkának tapasztalatait ismerteti a tanulmány Kavicsrétegek tömítése írta: Ing. L. JAKUBEC (Bratislava) Magyarra átdolgozta : KOVÁCS GYÖRGY 1. Bevezető Vízi építkezések alapozása során a legutóbbi időben kezd felmerülni a szemcsés talajok tömítésének követelménye. Sziklára történő alapozások esetén a tömött kőzet repedezett volta miatt már régebben alkalmaztak különböző anyagokat tömítésre. Az itt szerzett tapasztalatok alapján indult meg a szemcsés talajok injektálása. Kezdetben a sziklás altalajnál felállított eljárásokat alkalmazták ezen a területen is és még manapság is gyakran ilyen megoldással találkozunk. Kb. az utolsó 20 év folyamán értünk el olyan fejlődést, amelynek segítségével már bizonyos megkülönböztetést tehetünk a szemcsés talajok injektálása és a tömött kőzetnél alkalmazott eljárás között. Ezt a fejlődést a repedéses és hézagos környezetbe történő szivárgás terén szerzett ismereteink gyarapodásának köszönhetjük. Azok a feltételek, amelyek sziklás altalaj tömítésének megfelelő voltát szabják meg, elsősorban völgyzárógátak építésénél jelentkező követelmények szerint lettek meghatározva. így Terzaghi szerint, ha a fajlagos vízveszteség kisebb 0,05 l/perc értéknél 1 m-es vízoszlop nyomása mellett, az altalaj tömítése szükségtelen. Lugeon a magas völgyzárógátaknál (30 m-nél magasabb völgyzárógátak esetén) a sziklás alapot tömöttnek feltételezi, ha a fajlagos vízveszteség kisebb 1 fm kísérleti furatra vonatkoztatva 1 l/perc értéknél 10 atm. nyomás mellett 10 percig tartó vizsgálat után. Ugyanez a fajlagos érték 30 m-nél alacsonyabb völgyzárógátak esetében 3 l/perc értékig növekedhet. Jiihde a fajlagos veszteség értékéjí 3 atm. nyomás mellett 0,1 l/perc elszivárgó vízmennyiség alatt megengedhetőnek tartja. A Szovjetunióban a Gidroenergoprojekt által kidolgozott előírás nem köt meg ilyen merev határértéket a fajlagos veszteségre. A veszteség értékét az altalaj vízállóképességének összehasonlítására tartja csak alkalmasnak. Ezt a veszteséget meghatározzák az injektálás előtt, illetve az injektálás után, természetesen a két vizsgálat egyenlő feltételeit biztosítva. 5 m vastag réteg vizsgálatát tartják szükségesnek 0,5—1,5 atm. nyomásnál. Szilin—Bekcsurin „Specialnaja gidrogeológia" c. művében módszert ad a fajlagos veszteség számítására a nyomás és a kőzetbe bejutó vízmennyiség alapján. Ezt azután a tervezett duzzasztási vízszint mellett létrejövő nyomással kapcsolatbahozva számolják a völgyzárógát üzembehelyezése után várható veszteség értékét. Csehszlovákiában általában Lugeon kritériumát használják, gyakran azonban abban a változott formában, hogy 1 atm. nyomás esetén 0,1 illetve 0,3 l/perc nagyságú veszteséget tartanak még elfogadhatónak. Szemcsés talajoknál az előbb vázolt feltételektől eltérő a helyzet. Ezeknek a talajoknak vízáteresztő képességét ugyanis a szivárgási tényező alapján értékelhetjük. Vízzáró talajoknál Myslivec prof. szerint nem szükséges a talaj injektálása abban az esetben, ha a réteg szivárgási tényezője 0,02 cm/nap értéknél kisebb. Ennek analógiájára szemcsés talajok injektálását akkor tekinthetjük hatékonynak, ha az injektálással elérjük az említett szivárgási tényezőt. Ilyen fogalmazás mellett azonban nem vesszük figyelembe azt, hogy szemcsés talajoknál a szivárgási tényező függ a relatív eséstől (potenciál eséstől) és a víz áramlásának az irányától. Ugyanígy a megadott feltételben nincs figyelembevéve az sem, hogy a szivárgási tényezőt milyen módon határoztuk meg. Az irodalmi adatok szemcsés talajok esetében a szivárgási tényezővel kapcsolatosan legtöbbször csak az injektáló anyagok megválasztását határozzák meg. így pl. Jáhde szerint : Szivárgási tényező A szemcsés talaj Injektáló cm/sec szemnagysaga mm anyag 8-102 2,0 Cementtej 9.10-2— 1-103 0,02—2 Vegyi III. vagy bitumenes emulziók A szivárgási tényező meghatározása legtöbbször a Maag-féle vizsgálat alapján történik. Alkalmazzák azonban a Kolbrunner által kidolgozott számítási eljárást is, illetve a Darcy törvény érvényességét elfogadva egyszerű laboratóriumi áteresztőképességi vizsgálatot. Az áteresztőképességi együtthatóval kapcsolatosan megemlítjük még Maagnak azt az összeállítását, amely a szivárgási tényező és az injekció hatékonysági sugara között ad összefüggést. Talaj neme (határértékek) Szivárgási tényező cm/sec Az injekció hatékonysági sugara Durva homok-kavics . .. 1 . ío1 r = 173 cm Finom homok-homok . . . 1.10-* r = 80 cm Finom homok 1.10-3 r = 37 cm Iszapos-agyagos homok . 1 .10-" r = 17 cm