Vízügyi Közlemények, 1977 (59. évfolyam)

3. füzet - Rövidebb tanulmányok, közlemények, beszámolók

ISMERTETÉSEK RÉZSŰÁLLÉKONYSÁGI VIZSGÁLAT A TALAJMECHANIKAI BIZONYTALANSÁG FIGYELEMBE VÉTELÉVEL DR. BOGÁRDI ISTVÁN

1 A mérnöki gyakolatban jólismeri, hogy a víznek ellenálló földművek viselkedése bizonytalan, előre pontosan nem számítható. A szükséges biztonság megítéléséhez a hagyományos méretezési módszerek gyakran nem megfelelőek. A cél olyan eljárás kialakítása, amellyel az alábbi három fő okból származó bizonytalanságot számba vehetjük: 1. A természetből eredő bizonytalanság objektív, materiális ok, amelyet csökkenteni lehetetlen, de ugyanakkor valószínűségszámítási, vagy stochasztikus módszerekkel figyelembe vehető. Ilyen bizonytalanság az időben pl. az árhullámok fellépése, míg a térben pl. egy azonos talajból álló rétegben a nyomószilárdság véletlen jellegű viselkedése. 2. Akár időbeli adatokról, akár térbeli változásról van szó, az előző pontban leírt természeti bizonytalanságot mérési adatokkal, mintavételekkel jellemezhetjük. Minél több mintát veszünk, annál pontosabban becsülhetjük a természeti bizonytalanságot. 3. A mérési hibából, a nem pontos számítási módszerből származó bizonytalanság. Ezt a bizonytalanságot a tudomány fejlődése és a korszerű méréstechnika fokozatosan csökkentheti. A tanulmányban bemutatott egyszerű példában mindhárom bizonytalanságfajta szerepel és a rézsű biztonsági tényezőjének szórása mindhárom együttes hatását tükrözi. 1. A feladat A tudomány jelenlegi állása nem teszi lehetővé, hogy hazai viszonyainknak megfelelő szelvényű árvízvédelmi töltés rézsűállékonyságát szabatos statisztikai módszerrel, gyakorlati példában ellenőrizzük. Az árvízi terhelés hatására bekövetkező átázás, a nyírószilárdság csökkenése nehezen írható le hagyományos módon, pedig az árvízvédelmi töltések csúszása elsősorban a talaj nyírószilárdságának csökkenésére vezethető vissza. A talajmechanikában a statisztikai jellegű elemzéseket egyszerűsített példán szokásos bemutalni. Ennek nemcsak a jobb érthetőség az oka, hanem az is, hogy bonyolultabb esetekre még nem igen találtak megoldást. Fentiek alapján el kellett tekinteni egy árvízvédelmi töltésszelvény elemzésétől, és csupán az önsúlynak kitett rézsű állékonyságát vizsgáljuk. A statisztikai szemlélet kialakításához, az eljárás típus-lépéseinek kialakításához a példát Cornell nyomán mutatjuk be, bizonyos részek átdolgozásával, bővítésével, illetve néhány statisztikai alapképlet levezetésének mellőzésével [Íj. A vizsgálat lényege az, hogy a rézsű állékonyságra vonatkozó biztonsági tényező, vagy biztonsági többlet várható értékét és szórását állapítjuk meg. Ügynevezett elsőrendű bizonytalanság-elemzést hajtunk végre, azaz nem tételezünk fel semmiféle eloszlástípust sem a talajfizikai jellemzőkre, sem a biztonsági tényezőre. Látni fogjuk azonban, hogy így is számszerűen lehet jellemezni a rézsű megbízhatóságát és értékelni a talajmintavétel szükséges helyét és mennyiségét. A statisztikai elemzés tehát 1 Dr. Bogárdi István oki. mérnök, a Vízgazdálkodási Intézet (Budapest).