Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)

3. szám - Nagy László: Árvízvédelmi gátak suvadásánál lejátszódó geotechnikai folyamatok

^AG^^^^mzvédelm^átal^uvadásán^ 55 Eri Magasságok 1. ábra. A suvadás kialakulásánál a terhelés az ellenállás változása 2. ábra. Progresszív törés kialakulása A. A kezdeti elmozdulások után a suvadás szélén kialakul a nyírási repedés, az ott működő nyíróerő nullára csökken (repedésben nem adódik át erő), ami a suvadással, az elmozdulással szembeni erőket csökkenti. A nyírási repedés megjelenésével a háromdimenziós suvadásunk az állékonyság-számítás szempontjából gyakorlatilag kétdimenzióssá válik. A nyírási repedés a passzív foldnyomás miatt (a talaj ellenállása miatt) rendszerint egyenes (ritkán befordul a töltésre merőlegesen), mely a töltés tengelyével a passzív földnyomásnál megismert a = 45-9/2 fokos szöget zár be. B. A suvadás kezdete után hamarosan (esetleg még a csúszólap egyes szakaszain a csúszólap felső élének felszíni kimetsződése előtt) létrejönnek akkora elmozdulások, hogy az agyag talajoknál már kialakul a reziduális nyírószilárdság, ami kisebb, mint a nyírószilárdság csúcsértéke (3. ábra). Ahhoz, hogy a nyírószilárdság kialakuljon bizonyos mértékű elmozdulásra van szükség. A nyírószilárdság meghatározása manapság már rutin feladat. A nyírószilárdsági paramétereken, O-c érték páron kívül azonban a görbe menetéből, a nyírószilárdság mobilizálásához szükséges elmozdulásból is fontos információhoz jutunk a talaj viselkedésével kapcsolatban. Ehhez nyújtanak segítséget a nyírószilárdsági vizsgálatnál mért feszültség-elmozdulás görbék (3. ábra). Túl nagy elmozdulásoknál a nyírószilárdság végértéke jelenti a suvadással szembeni ellenállást. A végvagy reziduális érték, sokszor csak 70 %-a a nyírószilárdság csúcsértékének. A 3. ábra egy kútréti mintán végzett vizsgálat eredményét mutatja három feszültség-állapotban. Itt a reziduális érték csak alig több, mint 40 %-a a csúcsértéknek

5. C. A csúszólap felülete nem egyenletes, mint ahogy az árvíz utáni nyílt feltárások is mutatták az elmozduló és helyben maradó földtestek között hézag, anyaghiány van. Ez a hézag nagy valószínűséggel a szivárgó vízzel telítődik. A csúszólap repedése a benne lévő vízzel az erőjátéknál két szempontból fontos. Egyrészt a repedésben a víznyomás általános, folyamatos kialakulását segíti, ha esetleg addig nem is volt meg, másrészt eláztatja a csúszólapon az agyag felszínét, lecsökkentve a nyírószilárdságot. D. A csúszólap felszínén az agyag szerkezete megváltozik, átstrukturálódik. A korábban meglévő másodlagos pórusok, járatok bezáródnak. így a korábbinál tömörebb, vízzáróbb felület jön létre, ami növeli a csúszólapra ható víznyomást, mert visszaduzzasztja a szivárgó vizeket. Mind a négy, az előzőekben bemutatott hatás csökkenti a biztonságot, a suvadás folytatódását eredményezi. Ezeket a hatásokat még csak részben tudjuk számszerűsíteni a biztonsági tényező értékénél, de egyértelműen nem a stabilitás irányába hatnak. Az állékonyság szempontjából negatív hatások ellen dolgoznak a védekezők akkor, amikor a mentett oldal leterhelésével igyekeznek egyensúly közeli állapotot kialakítani. De megemlíthető a fenti hatások pozitív oldala is. Egyrészt az elmozduló foldtest igyekszik kialakítani saját ellensúlyát, másrészt ide sorolhatjuk a nyírószilárdság reziduális értékének kedvező hatását, ugyanis a hatás-ellenhatás törvény alapján, hogy az elmozduló foldtest által a helyben maradó földtestre kifejtett vonszoló erő is kisebb lesz, tehát csökkenti a hátrarágódás valószínűségét, újabb csúszólapok kialakulását. Ennek gyakorlati haszna a csúszólap megterhelésénél lehet, ha szükséges! A csúszólap megterhelése azt jelenti, hogy fenntartjuk a mozgást, tehát olyan elmozdulásokat hozunk létre, melyeknél a továbbra is a reziduális nyírószilárdság érvényesül. Itt van tehát többek között egy olyan döntési pont, mely egy suvadás elleni védekezésnél fontos szempontot jelent. Saját gyakorlatomban ilyen alacsony nyírószilárdsági reziduális értékkel még nem találkoztam. [%J '« »ppuioAuansQ 3. ábra. Nyírószilárdság csúcs és reziduális értéke a kútréti talajmintán A biztonság számszerűsítése Az 1. elvi ábrán nyomon követhetjük hogyan változnak a suvadásnál a ható erők és ellenállások, az állékonyság az árvíz ideje alatt, hogyan változott a biztonsági tényező a suvadás előtt, közben és után, milyen hatások voltak a bizton-