Hidrológiai Közlöny 1999 (79. évfolyam)

2. szám - Philipp István: Korszerű védekezés az árvizek ellen

PHILIPP I.: Korszerű védekezés az árvizek ellen 75 Irreális tehát az az állítás, hogy a feltárások idejében meghatározott, de folyamatosan - elsősorban az árvíz a latt - gyorsan változó talajfizikai jellemzők és idejét múlt elméletek alapján történt méretezés korszerű, és ennek segítségével egyenlő biztonságúra építhetők ki a védvonalak A feltárások csupán az azonosan viselkedő védvonal-szakaszok és jellemző szelvények meghatározására használhatók. A jellemző szelvényekbe minél több adatot szolgáltató megfigyelő rendszert kell telepíteni, és az ezekből nyert adatokkal minden árhullámnál az árhullám alakulásával párhuzamosan kell folyamatosan követni a keresztszelvényben végbemenő folyamatokat, ill. azok térben és időben történő változását. (Szivárgási görbe és nyomás-esés vonal alakulása, szivárgási sebesség, pórusnyomás, pórusokban a levegő-víz arány, talaj mozgás: kitérés a terhelés alól és a szemeloszlás változása, tömörség, áteresztő képesség, stb.) Ezeknek az adatoknak az alapján kell számítógépes programot készíteni, amelynek segítségével a későbbiekben egy előre jelzett árhullám alapján meghatározható az egyes védvonal szakaszok "viselkedése" és az esetleges beavatkozások szükségessége. Különösen a század elején sokat foglalkoztak a védvonalat keresztező zsilipek problémáival. Ezek okául már akkor is a fedőréteg alatti talajnak a védvonal okozta terhelés alól való kitérését jelölték meg. Aki árvízkor járta a védvonalakat, tudja, hogy a mentett oldali töltésláb közelében víz bontja a terepet és a zsilipekben a töltéskorona alatt kisebb-nagyobb vízborítás jelzi a zsilipcső egyenlőtlen süllyedését. 2.) A plasztikus tartományok kifejlődésének fázisa. Ebben a talaj határegyensúlyi állapotba kerül. 3.) Az állandóan növekvő sebességű alakváltozások, a talajtörés fázisa, amely a talajnak az oldalra kinyomódásában nyilvánul meg a csúszólapok mentén A 19. ábrán látható csőzsilip deformálódása mutatja, hogy a töltés okozta egyenlőtlen terhelést követi a zsilip süllyedése, ill. deformációja A mentett oldali csővéget a töltéstest és vízterhelés hatására létrejött talajkitérés emeli meg. E folyamatot fokozza az altalajban mozgó víz is. Ha a műtárgy alakváltozását szabályos geometriai elemekkel próbáljuk leírni, a 21. ábrán látható rajzot kapjuk. Ebből látható, hogy az alapozási sík és a vele párhuzamos vízzáró fedőréteg alsó síkjának hossza megnő, ez pedig a műtárgy a töltéstest és a fedőrétegnek az ívek középpontja felé mutató egyre szűkülő repedéseit eredményezi. Mivel a műtárgy-szelvények súlya kisebb, mint a megelőző és követő töltéstesté, ezért ez a jelenség az egész védvoJáky József kísérletei szerint a terhelt, laza szemcsés talajok vízállás ingadozás következtében is tekintélyes összenyomódást szenvednek. Emiatt süllyedés már áramlás nélkül is bekövetkezik. Széchy Károly szerint a talajvízállás változása süllyedést okoz mind a szemcsés, mind a kötött talajokban. Ha a talajvízszint süllyed, a szemcsékre ható felhajtó erő megszűnik és a talaj önsúlya megnő. A nagyobb terhelés természetesen süllyedést okoz. A süllyedés mértéke kötött talajokban általában véve nagyobb, mint a szemcsés talajokban. Szemcsés talajokban szerepet játszik a talajvízszint ismételt változása mely ismétlődő terheléssel és tehermentesítéssel jár, és állandóan növekvő - bár intenzitásában egyre csökkenő - süllyedéseket okoz. Az ingadozó víz mozgása a talaj szemszerkezetét tömörebb állapotba hozza, a finomabb szemcséket megmozgatva a nagyobb szemcsék között hézagokba mossa. Különösen veszélyes lehet a vízszin ingadozás, ha vízáramlással párosul. Az áramlás sebességétől függ, hogy milyen nagyságú szemcséket tud a víz magával ragadni, és a nagyobb szemcsék közötti hézagokba mosva a talaj eredeti szemeloszlását is megváltoztatni. A fentiektől eredően a töltések süllyedése és egyben az ezzel együttjáró hosszirányú repedések mértéke folyamatosan nő. A mentett oldali töltéslábnak utóbbi időkben észlelhető rendkívüli mértékű áztatása az altalajban lejátszódó jelenségek és folyamatok hatására a 22. ábrán láthatóan alakul Ez az átázás tehát többnyire nem a teljes töltéstest átázásával fiigg össze, hanem a mentett oldaü töltéslábban létrejött repedések okozta meredek szabad rézsűk tönkremenetelének következménye, amely az altalajból a nyomásesés szintjéig a repedéseken eláramló víz, és az ezen túlemelkedő kapilláris víz hatására jön létre. 20. ábra. A talaj-összenyomódás különböző fázisai A talaj-összenyomódás 20. ábra szerinti fázisai: 1.) Az összenyomódás fázisa. Az alap süllyedése ebben a fázisban csak a terhelt talajréteg összenyomódásából adódik 19. ábra Az alcsi vasbetonzsilip ülepedése. (Erdős Ferenc tanulmányában - A Mérnök, és Építész Egylet Közlönyének 1910. évfolyama) -tkts vrtrfds kótetejr 'üfiös tolá/ör t süllyoaés táoyi tataiak nop<p, . ccrjt