Galli László: Az árvízvédelem földműveinek állékonysági vizsgálata (OVH, Budapest, 1976)
II. Az árvízvédelem földműveinek vizsgálata - 3. A szivárgások következményei
Vegyes szemnagyságú kavicsos homok és durva homok rétegekben a talaj törés elméletileg úgy indul meg, hogy a rétegből kilépő víz hátráló erózió formájában kisodorja a rétegből a legfinomabb szemcséket. Ezzel folyamatosan csökken a réteg szivárgási ellenállása, megnövekedik tehát a kilépési sebesség és a víz a finom szemcséket most már a felszín alatti mélyebb rétegekből is a felszínre sodorhatja. Ezzel a talajtörés önmagát fejlesztve, gyorsuló ütemben hátrálhat a vízoldal felé és végső kifejlődésében a réteg teljes összeomlását idézheti elő. A hátráló talaj törés azonban még akkor is, ha a törés a réteg lazább feslzíni részében már megindult, nem minden esetben következik be. Részben azért, mert a vegyes szemcséjű rétegek anyagában valahol mindig kialakulhat egy önszűrés, ami a finom szemcsék kisodrását már megakadályozza, részben pedig azért, mert a rétegváz összeomlásához leterhelt talajban, tehát a töltés alatt és a réteg mélyebb részeiben a folyamat megindulásához viszonyítva, már ugrásszerűen nagy szivárgási sebességek szükségesek. A vegyes szemnagyságú talajokban a rétegváz és a teljes vagy részbeni önszűrés miatt, a talaj törés csak akkor következhet be, ha a szivárgási nyomás már meghaladja a réteg víz alatti térfogatsúlyát, elméletileg tehát az i0 = 0,9—1 „törési alapgradienst”. A finom homok átmeneti rétegek általában közel azonos méretű szemcsékből állnak. Ezekben tehát sem önszűrés, sem rétegváz nem tud kialakulni. A rétegben kohézió sem érvényesül. A hidraulikus talajtörés ezért ezekben a rétegekben rendszerint már kis szivárgási gradiensek mellett is bekövetkezik. A törés formája azonban eltér a vegyes szemcsenagyságú és a kötött anyagú rétegekben lehetséges folyamatoktól is. A réteg szemcséinek kicsi a súlya és a súlyhoz viszonyítva viszonylag nagy a felülete. Ezért a szemcsék felületén már igen kis szivárgási sebességnél is nagyobb súrlódó erők tudnak érvényesülni, mint egy-egy szemcse súlya. A rétegen átszivárgó és a rétegből valamilyen szabad felszínre kilépő víz tehát ezekkel a felületi súrlódó erőkkel a réteg felületén levő szemcséket előbb lebegési állapotba hozhatja, majd a réteget hátrálva fellazíthatja és anyagát magával sodorhatja. Akkor azonban ha a víz a lebegési állapotba hozott szemcséket nem tudja a kilépés helyéről elsodorni, a szemcsék a talaj felszínére visszahullanak. A folyamatban beállhat tehát egy egyensúlyi állapot, a „talajforrás” (buzgárosodás) és a törés — amíg a kialakult kilépési grádiens nem növekszik — önmagát nem tudja fejleszteni, nem tud folytatódni. A finom szemcséjű átmeneti rétegekben várható talajtöréseket tehát nem a réteg egészére ható felhajtóerő, hanem a felületi súrlódó erők idézik elő. Ezért az ilyen rétegekben a lebegési állapot már megkezdődhet az io = 0,5—0,6 „törési alapgrádiens”-nél is. A kötött, tehát kohézióval rendelkező talajokat a víz éppen a szemcséket összetartó kohézió miatt, nem tudja szemcsékre szétszakítani. Ezért a kötött anyagú rétegekben a hidraulikus talajtörés mindig a réteg vala»- milyen formájú felszakadásával, tehát a réteg alsó felületére ható felhajtóerő és a réteg víz alatti térfogatsúlya aránya szerint alakul ki. A kötött 5* 67
