Hidrológiai Közlöny, 2019 (99. évfolyam)
2019 / 4. szám
Nagy László: A buzgárképződés feltételei 21 12. c. ábra. A gát tönkremenetele több módon is bekövetkezhet, leggyakrabban olyan nagy lesz a kimosódott üreg, hogy beszakad a gát Figure 12.c. Failure of a dike can occur in many ways, most often with a large leached cavity fall in the dike Kétségtelen, hogy a húzás következtében az erodálható talajnak a pillanatnyilag aktuális felületén kialakulhat nagy hidraulikus gradiens, azonban ez nem ok, hanem eredmény. Buzgáros talajtörésnél az ok a felszakadás következtében kialakult semleges feszültség csökkenése, a (relatív) húzás. Azért csak relatív húzás, mert a nyomófeszültség bizonyos szinten megmarad, tehát a nyomófeszültség nem fogy el teljesen. A mentett oldali víznyomások kialakulása szempontjából nem érdektelen a vízoldali talajrétegződés és a folyó távolságának hatása. Az altalajba történő beszivárgás csak a felszíni agyag rétegen vagy a medren keresztül jöhet létre. Könnyen belátható, hogy távoli meder esetén a víznek nagyobb távolságot kell megtennie, vagyis a hosszabb szivárgási úthossz miatt kisebb gradiensek alakulnak ki. Nagyon távoli meder esetén pedig már a kötött fedőrétegen történő beszivárgás lehet a mértékadó. Ugyanakkor ne feledkezzünk el arról, hogy ha a jó vízvezető réteg a vízoldal felé a terepszintre kiékelődik vagy a vízoldalon olyan gödör - esetleg a töltés építéshez használt korábbi anyagnyerőhely gödre - vagy kopolya van, amelyik a lecsökkenti a vízoldalon a beszivárgás távolságát a mentett oldalon kedvezőtlenebb körülményeket hoz létre. Hasonló szerepe lehet olyan holtmedemek is, mely csak érinti a vízoldalon a gát lábát vagy be is hatol a töltés alá. FELSZÍNKÖZELI ELHELYEZKEDÉS Árvízvédelmi gátaknál a szivárgási úthossz a vízbeszivárgás, az altalajban történő vízáramlás, majd a mentett oldali felszivárgás függvénye. Mivel a töltés alapjának hossza egy keresztszelvényben állandó, a buzgárosodásra hajlamos réteg mélységbeli elhelyezkedésének erős hatása van. Könynyen belátható és végeselemes számításokkal pontosan is igazolható, hogy mélyen elhelyezkedő, veszélyes rétegnél egyrészt a beszivárgás úthossza, másrészt a mentett oldali felszakadása is lényegesen nagyobb hidraulikus veszteséget jelent, mint a töltés alatti szivárgásé. Tehát a buzgár kialakulásánál szükséges a felszín közeli, a felszínhez lehető legközelebbi talajréteg. Ennek nagyságára az eredeti terepszint alatt tíz méternél nem mélyebb elhelyezkedés olyan erős határmélységet jelent, ami az esetek csaknem mindegyikében megfelelő határfeltételeként fogadható el. Árvíz után feltárt buzgárok tapasztalata azt mutatja, hogy két-három méternél mélyebb járatok nem voltak jellemzőek. ÖSSZEFOGLALÁS A buzgár kialakulásának bemutatott feltételei leírják azokat a szükséges és elégséges követelményeket, melyek a buzgár kialakulásának alapfeltételei. Kizárólagos tényezőként csak a talajvízszint alatti elhelyezkedés szerepel, de a kijárat megléte sem alapkövetelmény. A további hat tényező egymással szoros kölcsönhatásban áll. A kialakult hidraulikus gradiens, a rétegződés, a buzgárosodó réteg állapotjellemzői és a szemeloszlás kölcsönhatásában ezeknek egy hatdimenziós térben meghatározható eredője számít, egy vagy több tényező részben kompenzálhatja egy másik tényező hatásának erősségét vagy gyengeségét. Például egy tömörebb homoknál valószínűleg nagyobb hidraulikus gradiens szükséges, mint egy lazánál, vagy egy laza homokos iszapban is kialakulhat buzgár megfelelően nagy hidraulikus gradiens esetén annak ellenére, hogy nem ez a legveszélyesebb talaj buzgár szempontjából. Az árvízvédelem stratégiája a megelőzés. Ehhez előre meg kell (és meg is lehet) határozni a buzgárveszélyes helyeket. Ennek az előrelátásnak a lényege, hogy az egyes tényezők térképezhetőek, előre felmérhetőek, jól meghatározhatóak, úgymint a talaj szemcseösszetétele, a talaj tömörsége, a rétegződés a geometria és a hidraulikus gradiens. Azonban ezeknek a tényezőnek a hatdimenziós eredőjét még nem tudjuk numerikusán meghatározni, így a hidraulikus talajtörés egyesített peremfelületét a hatdimenziós térben sem tudjuk megadni. Azonban a tényezők egyenkénti vizsgálatában egyre pontosabbak az eredmények. Több elképzelés is kialakult a buzgár keletkezésére, milyen hatások játszanak szerepet azon a felületen, ahol a szemcsék leszakadnak a talajról (Csak néhány hazai forrást említve: Fehér 1971, Polgár és társai 1974, Sümegi 2003, Tápay és Szalai 1954, Durst 1962). Ezekkel egyetértve ami biztos, hogy egy eróziós folyamat játszódik le. Az elméletek közötti különbség az, hogy mi az a hatás ami a talajszemcséket leválasztja az erodálódó felületről: a vízsebesség, a kilépési gradiens vagy a talaj szemcse-víz felületén a csökkenő pórusvíznyomás miatt kialakuló húzás. Ez utóbbit a víznyomások két oldalról (a víz és a mentett oldalról) történő numerikus közelítése támasztja alá. IRODALOM Brandi H. (2010). Geosynthetics Applications for the Mitigation of Natural Disasters. Giroud Lecture. 9th International Conference on Geosynthetics (IGS), Guaruja/Sao Paulo - Brazil, Conf. Proceedings. Casagrande A. (1936). Characteristics of Cohesionless Soils Affecting the Stability of Slopes and Earth Fills, Journal of Boston Society of Civil Engineers, 23,257-276.
