Vízügyi Közlemények, 1971 (53. évfolyam)

1. füzet - Kovács György: A szivárgó vízmozgás hatása a szemcsés rétegek állékonyságára

A szivárgó vízmozgás hatása 23 I hogy nein végezhetjük el a számítást egy talajhasáb egyensúlyát írva fel, hiszen a hasábot részben a kútpalást szilárd szakaszai határolják, amin keresztül mozgás nem lehetséges. Ilyen rendszerben a perforált kútpalást, vagy a szita nyílásaival szemben levő szemcsék kisodrása jelzi a talajtörés folyamatának megindulását, feltételezve természetesen, hogy a szemcseméret kisebb, mint a nyílás átmérője. Az egyensúlyi feltételt tehát egy-egy szemcsére vonatkoztatva kell vizsgálnunk. A számításban szereplő tényleges feszültségértékek meghatározásához emlékeztetni kell arra, hogy a semleges feszültség a statikus víznyomás és a teljes rétegnyomás értéke között változhat, a rétegben bekövetkezett konszolidációtól függően. Tekintettel azonban arra, hogy megcsapolt vízvezető réteget vizsgálunk, feltételezhetjük a teljes konszolidációt. így a függőleges feszültséget a statikus víznyomással csökkentett rétegsúlyként, a vízszintes terhelést pedig ennek és az aktív földnyomás tényezőjének szorzataként számíthatjuk: a^Mw-JvXl-n); = « (yt-JV)(l-n) : (31) ahol ;. = tg (45°-<2>/2). A 23. egyenlet levezetésekor figyelembe vett erőhatások, mostani, egy D átmérőjű szemcsére vonatkozó vizsgálatunkban, amikor az áramlási tartomány függőleges határolású, a szivárgás iránya pedig közel vízszintes a következőképpen alakulnak: 71 felhajtóerővel csökkentett önsúly G' = ^ D

3 (y,— y„); vízszintes irányú súrlódási ellenállás S

1=G'tgí>; (32) 71 áramlási nyomás P = — D--D I y

v. 4 Az egyensúlyi feltétel felírásához még rá kell mutatni arra, hogy mind a a

l mind a <r, feszültséggel két-két oldalról szorítjuk hozzá a környező talajt a vizsgált szemcséhez. Ezeknek a normálerőknek a súrlódási együtthatóval szorzott értékét kell legyőznie az áramlási nyomásnak a mozgás megindulásának pillanatában. A kérdéses erők a következő összefüggésekből számíthatók: normálerők A\ = aD*- h(y

t-y

v); (áá) N

2 = a D

2 A h(y

t — y

v); ellenállás a vízszintes elmozdulással szemben 5, = 2 tg 0 (-f A

r

2) = 2 tg 0 a D

2 h (yt — y

v) (1 + A). Az a tényező a számításnak azt a bizonytalanságát juttatja kifejezésre, hogy nem ismerjük, milyen keresztmetszetű hasáb feszültsége adódik át a vizsgált szemcsére és a porozítás csökkenti a függőleges terhelést. Ha pl. egyenlő átmérőjű gömbök négyzethálós szerkezetét tételezzük fel n = l— n, ha a szemcse keresztár metszeti felületével számolunk « = j(l — rí) míg átboltozódás hatására ez az érték tovább csökkenhet. Végeredményül a mozgás megindulásának pillanatában az egyensúlyi feltétel a vízszintes irányú elmozdulással szemben fellépő ellenállások összegének és