Hidrológiai tájékoztató, 1965 június

Galli László: Műszaki földtan a vízépítésben

dig ezeken a határakon belül a rétegződés méreteit és minőségét, valamint ezeknek a változékonyságát kell megállapítania. Ezért az első csoport fúrásait mindig valamilyen topográfiai, morfológiai stb. alapon feltételezett földtani határra: a feltételezések ellenőrzésére vagy a határ kijelölésére kell telepíteni. A második csoport fúrásaival pedig a réteghatárok hullámos változásainak a valószínű méreteit és a rétegminőségeiket, valamint ezek változékonyságát kell tisztázni. Ezeket a fúrásokat tehát a körülhatárolt terület vagy területek egy-két jellegzetesnek ítélt pontján, mindig legalább hármasával, a várható méretváltozásoknak megfelelően, egymástól 10—35 m távolságban úgy kell telepíteni, hogy a rétegvastagságok hullámozottsága és a rétegminőségek esetleges szeszélyes változásai a fúrások eredményei alapján értékelhetők legyenek (1. ábra). Át lehet térni természetesen a fokozatos feltárásról a hálózatosra akkor, ha a hálózati beosztást előre elkészítjük, és fokozatos feltárás furatait vagy aknáit mindig a hálózatok sarokpontjain vagy azok közelébe telepítjük. 2. A feltárások eredményeinek értékelése A nagyobb területek változatos rétegződése legtöbbször már eleve lehetetlenné teszi a terület olyan mértékű feltárását, hogy a rétegződés és az egyes rétegek minősége a terület bármely pontján pontos számadatokkal is jellemezhető legyen. Ezért minden tervezésnél számba kell venni, hogy a nagyobb területek rétegződéséről gazdaságosan csak azt lehet meghatározni, hogy milyen a terület földtani felépítése és rétegződési rendszere, milyen az egyes rétegek minősége, milyenek ezek szélsőségei és várhatóan milyen jellegű változások vagy folyamatok fognak ebben a rendszerben bekövetkezni akkor, ha adottságaiba a tervezett létesítménnyel mesterségesen beavatkozunk. Ezekről a folyamatokról és változásokról pedig számszerűen csak az állapítható meg, hogy milyen valószínű értékhatárok között fognak ezek a területek egyes pontjain vagy szakaszain előfordulni vagy bekövetkezni. A fentiek miatt a műszaki földtani feltárások, szembein a talajmechanikai jellegű feltárásokkal, csak valószínű középértékkel és ezek várható szélsőségeivel, tehát mindig csak valamilyen szóródással tudják mind a rétegeződés, mind pedig a rétegminőségek és ezek várható változékonyságának adatait a tervezés részére megadni. A két feltárási rendszer természetesen 'két végletet jelent. Ezért a műszaki földtani feltárások is sűríthetők, legtöbbször annyira, hogy az adatok megbízhatósága a tervezés igényeinek már megfelelő legyen. A két adatszolgáltatás jellegbeli különbsége azonban mindig megmarad. Ez pedig természetesen a tervezésre is visszahat. Ebben a rövid tanulmányban nincs lehetőség a tervezés, a terület irétegeződésének változékonysága és a feltárások megbízhatósága közötti összefüggésekkel foglalkozni. Az azonban röviden is megállapítható, hogy a még gazdaságosan elvégezhető műszaki földtani feltárások megbízhatósága mindig a terület rétegeződésének változékonyságától függ. Ezért a nagy területre kiterjedő létesítményeket változékony földtani viszonyok és rétegeződési adottságok esetében, a feltárási adatok megbízhatósága szerint mindig rugalmasan, esetleg bizonyos esetlegességeket is figyelembe véve, szélső esetekben pedig a fokozatos kiépítés elvének alkalmazásával kell tervezni. 3. A talajrétegek műszaki minősítése Az első fejezetekben már tisztázódott, hogy nagy területek rétegeinek műszaki minőségét csak középértékekkel és a változékonyságot jellemző valamilyen szóródási tényezőkkel lehet a tervezés céljaira összefoglalni és megadni. Ezekre az összefoglalásokra azonban a talajmechanikának az egyes talajminták, sőt sok esetben csak a talajminták átgyúrt anyagának vizsgálatára alapozott minősítési rendszere nem mindenben megfelelő. A műszaki földtani összefoglaló minősítésekre tehát valamilyen más rendszert, egy olyan rendszert kell alkalmazni, amelyben a rétegek anyagának jellemzőin kívül, szerepelnek a területi jellemzők, tehát a rétegek települési viszonyai: pl. rétegezett, keresztrétegezett, járatos vagy lencsés településű, és a réteg szerkezeti adottságai: pl. palás, morzsalékos, konkréciós stb. is. A rétegek minősítése természetesen nem választható el a feltárás céljától sem. Másképpen kell minősíteni egy terület rétegsorát, pl. az út- vagy vasútépítés, vagy telepítések, és másképpen a vízépítés egyes szakágazatai részére. A vízépítés — leszámítva a kis területre kiterjedő műtárgy alapozásokat, amelyek talajmechanikai feladatok, valamint a kút és vízmű telepítéseket, amelyek a hidrológia körébe tartoznak — általában a különböző méretű öntöző és lecsapoló csatornák építésével, a vízfolyások rendezésével, az árvédelemmel és a különböző víztárolók létesítésével kapcsolatban igényel mérnökgeológiai feltárásokat. E létesítmények kérdései általában a szivárgási kérdések és a rézsüállékonyság körül mozognak. A szivárgási kérdéseket a rétegek települési rendszere, a vízvezető-képessége, a rézsüállékonyságot pedig a szerkezete és szilárdsági tulajdonságai: súrlódási szöge és kohéziója határozzák meg. Ezeket a tulajdonságokat kell tehát a mérnökgeológiának a vízépítés részére valamilyen nagy területeken is alkalmazható jellemzőkkel megadnia. a) A rétegek vízvezető-képessége A vízvezető-képesség, illetve a vízzel szemben való viselkedés jellege szerint mérnökgeológiai szempontból az összes réteget három csoportba: a vízvezető (kavics, homok stb.), a Magyarországon már megszokott elnevezés szerint, a még vízvezető, de már folyásra hajlamos ún. átmeneti, végül a kötött rétegek csoportjába lehet besorolni. Általában olyan vízmozgás, amely egy-egy létesítménnyel kapcsolatban számottevő lehet, csak a vízvezető és az átmeneti rétegekben lehetséges. Ezekben a víz a szemcsék közötti hézagokban mozog, a vízvezető-képességet tehát majdnem teljes egészében a réteg szemcséinek nagysága és eloszlása, kisebb mértékben pedig a szemcsék elrendeződése határozza meg. A rétegek szemcseeloszlása azonban a réteg települési rendszere és szerkezete szerint, helyről helyre változhat. Így aszerint, hogy a réteg szabályos vagy szabálytalan, járatos vagy rétegezett stb., változik a réteg egyes szakaszainak a vízvezető-képessége is. Ezt a vízvezető-képességet tehát nem lehet egy-egy talajminta vagy a réteg egy-egy kisebb részének szivárgási tényezőjével kifejezni. A mérnökgeológiai értékelések céljaira megállapítható azonban minden rétegre a szivárgási tényezőknek egy olyan középértéke, amellyel, mint a réteg átlagos szivárgási tényezőjével, már nagyobb területek, sőt sok esetben a réteg teljes kiterjedésének a vízvezető-képessége is összefoglalható. (Lásd: Galli, L.: Die Zuverlässigkeit der Grundwasserströmunguntersuchungen mit Rücksicht auf die Hydrologischen Aufgaben. Hidraulikai Konferencia, Budapest, 1960.) A szivárgási tényező területi átlagértékével már mindazok a szivárgási vizsgálatok, amelyek nagy területre kiterjedő vízmozgásokra és a szivárgó vízmennyiségek megállapítására vonatkoznak, közvetlenül elvégezhetők. Ilyenek pl. a hosszú töltések alatt átszivárgó víz mennyiségének, csatornák vagy tározóterek vízveszteségének, vagy a kutak és vízművek felé szivárgó vizek mennyiségének megállapítása. A szivárgási tényező átlagértéke még nem jellemzi teljesen a nagy kiterjedésű rétegek vízvezetőképességét. Lehetőséget ad ugyan a szivárgó vízmenymyiségek megállapítására, de nem ad képet a vízmozgásoknak a réteg szabálytalan települése vagy járatossága miatt várható szélsőségeiről, amelyek pedig a vízmozgásoknak egy másik igen lényeges folyama16