Töltésalapozásoktervezése

II.

2Talajmechanikai problémák

vastag gyenge altalaj

alaptörés

állékonyságvesztés

vastag gyenge altalaj

nagymértékű, egyenlőtlen, időben elhúzódó süllyedés

deformációk, elmozdulások

kedvező altalaj

gyenge felszín

szétcsúszás

kipréselődés

vékony gyenge réteg kedvező altalaj

3A módszerválasztás szempontjai Lépcsős építés

- ha a talajtörés a fő veszély, viszont van idő a konszolidációra Túltöltés

- ha a lassú konszolidáció a fő gond, viszont nincs talajtörési veszély Szalagdrénezés

- ha vastag a puha réteg, kevés az idő, viszont nem nagy a süllyedés és az alaptörés veszélye

Kőtömzsök készítése döngöléssel- ha nagy az alaptörési veszély és a süllyedés, kevés az idő,

viszont nem túlzottan vastag a puha talaj Kavicscölöpözés

- ha vastag és esetleg fedett a gyenge réteg, a süllyedés és az idő is kritikus,viszont kicsi a kezelendő felület

Betoncölöpözés- ha nagyon kicsi lehet a süllyedéskülönbség, és semmi idő sincs,

viszont nem nagy a terület Geoműanyagos talajerősítés

- ha a szétcsúszás és az alaptörés a fő veszély, viszont a süllyedés nagysága és elhúzódása kevésbé

4

Az altalaj javítása

szemcsés anyagok

bevitelével

5Kavicscölöpök és Kőtömzsök

Az altalaj komplex javítási módszerei, mert készítésük, illetve a kész kavicscölöpök és kőtömzsök :

•talajtömörítésként •részleges talajcsereként•függőleges drénként is működnek,

így

•csökkentik a süllyedések mértékét, •növelik a talajtöréssel szembeni biztonságot, •gyorsítják a konszolidációt.

6Kavicscölöpök és Kőtömzsök

7Tervezési kérdések

Milyen kiosztással, mélységgel és milyen kitöltő anyaggal kell beépíteni a kavicscölöpöket, kőtömzsöket ahhoz, hogy az adott terhelés hatására a süllyedések egy határérték alatt maradjanak? (használhatósági határállapot vizsgálata)

Az adott kiosztás mellett a süllyedések lezajlásához szükséges idő becslése, illetve az adott talajviszonyok esetén milyen hosszú konszolidációs idő várható? (használhatósági határállapot időbeli vizsgálat)

A teherelosztó réteg méretezése (teherbírási határállapot vizsgálata)

Az adott kiosztású kavicscölöpökkel, kőtömzsökkel javított talajban a terhelés hatására bekövetkezhet-e alaptörés, illetve a töltés szétcsúszása? (teherbírási határállapot vizsgálata)

8

Hagyományos elméletek (Barron – Priebe) Geotechnikai szoftverek

Kavicscölöpök, kőtömzsök tervezése

• Hagyományos elmélet (GGU)• Végeselemes programok

Plaxis 2DPlaxis TunnelPlaxis FoundationPlaxis 3DMIDAS GTS

9

Hagyományos elméletek

10

Kavicscölöpök, kőtömzsök méretezése

hagyományos elméletekkel

Süllyedésszámítás

Számpélda

11Számpélda

~ 5,0 ~ 9,0 ~ 5,0

2∙h ≈ 5,0

0,6

3,4

vágány

töltés

kissé szerves kövér agyag

Es ≈ 2 MPa k ≈ 2·10-10 m/s C ≈ 0,001 cu ≈ 25 kPa

kavics Es ≈ 50 MPa

1:1,5 = 20 kN/m3

12Számpélda - kavicscölöp

süllyedésszámítás(kezelés nélkül) : Konszolidációszámítás (kezelés nélkül) :

alaptörés: 5,12042555

töltés

u

hcn

szétcsúszás: 3,1118150

118625

a

u

ELcn

cm200,52000

200,4

s

ö

hE

Hs

ttth

EkthcT

v

sv

92

10

20

20

104,6105,23000102

A Terzaghi-féle konszolidációs elmélet alapján a v=(1-Uv)=90%-os konszolidációs fokhoz tartozó időtényező T=0,85.

hónapst 50103,1104,685,0 8

9

konszolidációs idő :

13Priebe – Süllyedéscsökkentő hatás

1414

„s” drének távolságaD a talajhenger átmérője, ahonnan a víz a drének felé áramlik d a drén átmérője

Hatásterület meghatározása

15Süllyedéscsökkentő hatás számítása - kavicscölöp

16

88,AA

c

40c n = 1,7 sm ≈ 12 cm

Süllyedéscsökkentő hatás számítása

17

Kavicscölöpök, kőtömzsök méretezése

hagyományos elméletekkel

Konszolidációszámítás

Számpélda - kavicscölöp

18

tH1cT 2vv t

D1cT 2rr

1 - U = (1 - Uv) × (1 - Ur)

n=D/d

Barron - Konszolidációszámítás

19Konszolidációgyorsítás számítása

20

Kavicscölöpök, kőtömzsök méretezése

hagyományos elméletekkel

Stabilitásvizsgálat

21Szétcsúszás vizsgálata

A kezelt talaj egyenértékű tulajdonságaival:talajcölöp

cölöp

AAA

a

cölöptalajeq cacac )1(

cölöptalajeq tgmmtg tan)1(

cölöptalajeq aa )1(

22Alaptörés vizsgálata

A kezelt talaj egyenértékű tulajdonságaival

23

Méretezés számítástechnikai

programokkal-

PLAXIS 2D

24PLAXIS 2D program – síkbeli modell

25Konszolidációszámítás – PLAXIS 2D

0 50 100 150 200 2500,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

Time [day]

Displacement [m]

Point A

Point B

Point C

Point D

Point E

26Plaxis 2D – síkbeli modell

27PLAXIS 2D – tengelyszimmetrikus modell

28PLAXIS 2D – tengelyszimmetrikus modell

29Plaxis program

30PLAXIS Tunnel – 3D

x

y

AA

0

1

2

3 4

56

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

31Plaxis Tunnel – 3D

32Plaxis 3D – térbeli modell 32

33PLAXIS 3D – térbeli modell

34PLAXIS 3D – térbeli modell

35MIDAS GTS 3D

36MIDAS GTS – 3D