Hidrológiai Közlöny 1967 (47. évfolyam)

5. szám - Ziegler Károly: A Magyar Hidrológiai Társaság 1966. április 28–29-i konferenciája. „Az 1965. évi dunai árvíz műszaki tapasztalatairól”

Ziegler K.: Az 1965. évi dunai árvíz Hidrológiai Közlöny 1967. 5. sz. 247 lentett a mentett oldali töltésrézsű csúszása, roskadása a töltéstest átázása, illetve a töltésen keresztül és a töltés alapsíkjában keletkező vízjáratok és koncentrált kimosások következtében. A földtöltés stabilitását a töltésben kialakuló vízmozgás kétféleképpen, az áramlási erők, illetve a koncentrált kimosások révén veszélyezteti: a) Az áramlási nyomás (S = yv • i) a rézsű teljes vagy helyi stabilitását bontja meg, hatására a mentett oldali egyensúlyi feltételek megváltoznak. Bernatzik szerint a kohézió elhanyagolásával a rézsű egyensúlyi feltételét az a = V) <7> adja. (oc= a rézsű hajlása, cp= a gátanyag belső súrlódási szöge). Régi padkás gátaknál ez nincs biztosítva, ezért a rézsű védelmére ezeknél nagymértékben szükség volt. b) A töltéstestben vagy alapban található áramvonal-koncentrálódások belső eróziót okozhatnak. A szivárgás és átázásból származó rézsűcsúszás ellen a vízoldalon a víz útjának elzárásával vagy megnehezítésével védekezhetünk. Ennek eszközei a szakszerűen levert, föld háttöltéssel ellátott szádfalak és az ez esetben elsőízben alkalmazott műanyag fólia terítés. Mentett oldalon a rézsűmegcsúszás ellen homokzsákkal vagy kővel történő terheléssel védekezhetünk, bordás elhelyezéssel, hogy a terhelés a szivárgó víz kilépését ne akadályozza. Csurgások elzárását minden esetben a vízoldalon kell megkísérelni, és csak ennek eredménytelensége miatt kényszerülhetünk a mentett oldalon készített homokzsák körtöltéssel való védekezésre. Ez a körtöltés azonban olyan erősre készítendő, hogy a várhatóan magas víznyomásnak önmagában is ellenálljon. Esetleg többsoros körtöltés építése szükséges. A töltés alatti talajban jelentkező vízáramlás és a fedőréteg alsó síkján ható nyomás a töltés mögötti talaj megbomlásához vezethet a fedőréteg felszakadása, fellazulása vagy buzgárok képződése útján. A hidraulikus gradiensnek a kritikus értéke a nálunk előforduló talajnemek esetében 0,7—1,0-ra tehető. Ennél nagyobb érték talajtöréssel fenyeget. A fedőréteg nyílásain anyagkisodrással jelentkező buzgárok azért veszedelmesek, mert a fedőréteg alatti vízvezető rétegben az anyagkisodrás által járatok képződhetnek. Ez az erodált csatorna a víz felé visszarágódik és a benne fellépő helyi nyomásesés a kritikus értéket meghaladva a gát alatti talaj kimosásához, és ezzel a gát beszakadásához vezethet. A védekezés alapja a fedőréteg terhelése vagy a nyomásesés csökkentése, amit vízoszlop ellennyomással érünk el. A szükséges ellennyomást egyes buzgárok esetében homokzsák körtöltéssel, nagyobb kiterjedés esetén a töltés mögött épített kazettás szorítógátakkal biztosítjuk. A szorítógátakkal tartott ellennyomást mindenkor hidraulikai meggondolásokkal kell megállapítani. Sor kerülhet többlépcsős nyomómedencék építésére is A töltés altalajában történő szivárgások csökkentésére alkalmazott 8—10 m-es pátria lemezek alkalmazása csak akkor hatásos, ha azzal a vízvezetőréteg lezárása lehetséges. 2. Megelőző védekezésnél, azaz a gátak megerősítésénél az alábbi szempontokra kell figyelemmel lenni: a) A töltéstest építésénél rendkívül fontos, hogy megfelelő töltésanyagot a megfelelő helyen építsük be. Ezért: — vízzáró burkolatot vagy vízzáró magot a víz felöli oldalon alkalmazzunk, -— a rézsű állékonyságának biztosítására a mentett oldalon alkalmazott rézsűellaposítás vagy támasztópadka anyagának áteresztőképessége pedig a töltésanyag áteresztőképességénél nagyobb legyen. A rézsűellaposítás és a mentett oldali szivárgó padka közül azt kell előnyben részesíteni, amelyik a rézsűállékonyság biztosítása mellett a nagyobb töltés-talpszélességét adja. Ez hazai altalajaink esetében a töltés alatti szivárgási hossz növelése miatt előnyös. b) A töltés alatti szivárgások káros hatásainak elhárítására és a gátak megerősítésének megtervezésére széleskörű vizsgálatok szükségesek a gátak altalajának megismerésére. A megerősítésnek két fő módja van: 1. A fedőréteg alsó síkjára ható nyomás változatlanul hagyása mellett — a nyomás ellensúlyozása mentett oldali padkákkal vagy ellennyomó medencével, a padkákat vízáteresztő anyagból kell építeni vagy szivárgóval biztosítani a fakadó víz kivezetését. Szorítógátak szükségmegoldásként alkalmazhatók. Kialakításuknál és üzemüknél a hidraulikai meggondolásokra nagy figyelmet kell fordítani. 2. A nyomások csökkentése víz felöli vízzáró szőnyeg alkalmazásával; vékony vízvezető réteg esetén an nak szád fallal vagy ékeléssel történő elzárásával; végül mentett oldali megcsapolással. Tehermentesítő kutak alkalmazási lehetősége korlátozott. Hozzászólások Prof. Zdenek Bazant Dr. Sc.: Ismeretes, hogy olyan esetben, amikor a nyomásesés bizonyos értéket meghalad vagy a nyomásvonal a mentett térszint felett áll, az áramlási nyomás a talajszerkezetet — a talaj szivárgási stabilitását megbonthatja. A kérdés felderítése árvédelmi szempontból igen nagy jelentőségű, azonban a töltések nagymértékíí hosszirányú kiterjedése miatt a megfigyelés nagy nehézségekkel jár. Szakadás után pedig nem lehet az eredeti geológiai képet helyreállítani — ezért volt szükséges a jelenségeket modelleken vizsgálni. A vizsgálatot a talajrétegzettség szerint csoportosítva végezték, figyelembe véve azt, hogy töltés altalajok vizsgálatánál egyes talajkombinációknak különös fontossága van, és a kilépési mező szivárgási stabilitása a döntő. Eredménye: I. Homogén talajban Porussuffozió esetén az apró szemcsék kimosódása után a szerkezeti váz megmarad, a fakadóvíz mennyisége emelkedik. Az esés bizonyos fokozódása esetén a váz is úszó állapotba kerül. Ennek megakadályozására az áramlási esést kell csökkenteni. A csökkentés mértéke az anyagok sokfélesége miatt csak helyszíni kísérlettel állapítható meg.