1 / 44

Talajszegezés

Talajszegezés. Dr. Móczár Balázs. Bevezető. Történelmileg az új osztrák alagútépítési módszerhez köthető kifejlődése

nayef
Download Presentation

Talajszegezés

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Talajszegezés Dr. Móczár Balázs

  2. Bevezető • Történelmileg az új osztrák alagútépítési módszerhez köthető kifejlődése • Egyik első alkalmazása 1972-ben történt, Versailles-ben, ahol egy 18 méter magas bevágás megerősítésére használtak. Az építkezés célja vasúti vágánybővítés/pályaszélesítés volt. – A költséghatékonyság és a gyors építés lehetősége eredményezte a technológia választását. • A későbbiekben Németországban igen népszerűvé vált (1975 az első alkalmazás), ahol a szerkezettel kapcsolatos kutatások is megindultak a Karlsruhei Egyetemen.

  3. Bevezető • Alkalmazási területek: • Ideiglenes és/vagy végleges megtámasztás • Támfalak • Alagutak bejáratainak stabilizációja • Rézsűstabilizálás • Támfalak javítása • Anyaga lehet: • Betonvas • Acélcső • Acélszeg • Típusok: • Vert • Fúrt-injektált • Jetelt • Csavart

  4. Bevezető • Korrózióvédelem (hosszú élettartam vagy végleges alkalmazásnál): • Epoxi bevonatok • Polietilén tok • Katódos védelem • Felületvédelem (az alkalmazástól és a talajtól függ): • Lőtt beton (12-25 cm) • Hegesztett vashálóval • Vasalással (1-2 sor) • Hajszálerősítésű beton (acél, műanyag) • Előregyártott beton vagy acél panelek • Katódos védelem • Georács és füvesítés

  5. Bevezető

  6. Bevezető

  7. Bevezető

  8. Bevezető

  9. Bevezető

  10. Bevezető

  11. Bevezető

  12. Bevezető

  13. Bevezető • Angol szószedet: • Existingroad (Meglévő útpálya) • Roadwidening (Pályaszélesítés) • Premanentfacing (Maradó felület/felületvédelem) • Temporaryfacing (Ideiglenes felület) • Originalgroundsurface (Eredeti terepvonal) • Cast-in-placereinforcedconcrete (Helyben készített/adott esetben lőtt beton) • Geocompositestripdrain (Geokompozitdrénszallag) • Reinforcement (Vasalás) • Nailhead (Talajszegfej) • Washer (Alátét) • Bearingplate (Teherelosztó lemez) • Weldedwiremesh (Hegesztett háló – betonacél háló) • Steel bar (Acél horgony) • Grout (Habarcs – cementhabarcs)

  14. Alkalmazási lehetőségek

  15. Alkalmazási lehetőségek

  16. Alkalmazási lehetőségek

  17. Alkalmazási lehetőségek • Talajszegezésre alkalmas talajtípusok: • Merev, kemény finomszemcsés talaj • Tömör, nagyon tömör szemcsés talaj megfelelő látszólagos kohézióval • Mállott kőzet, gyenge síkok nélkül • Glaciális (gleccser tevékenység útján képződött) üledékek • Talajszegezésre alkalmatlan talajtípusok: • Száraz, gyenge kohézió nélküli talajok • Görgeteg (200-630 mm), macskakő (63-200) tartalmú talajok • Puha, nagyon puha finomszemcsés talajok • Szerves talajok • Mállott kőzetek, kedvezőtlen gyenge síkok jelenlétével, karsztkőzetek

  18. A szerkezet előnyei • Talajszegezés előnyei: • Rövidebb befogási hossz (beépített környezet, épület alatti belógás) • Építés kis helyigénye (forgalom rövidebb idejű/kisebb mértékű zavarása) • Gyors építés, kisebb anyagfelhasználás mint talajhorgonyok esetében • A szeg dőlésszöge könnyen állítható/módosítható (akadályok pl. görgetegek, közművek kikerülhetők) • A biztonság egyszerűbben biztosítható, mint talajhorgonyok esetében, ugyanis a nagyobb számú talajszeg eloszlása „egyenletesebb” a biztosított felületen. • Nagyobb felszíni alakváltozások lekövetésére is alkalmas – nem okoz tönkremenetelt, a szerkezet tovább dolgozik • A talajszeggel készült falak alakváltozása rendszerint a megengedett határokon belül mozog • Földrengés teher esetében a szerkezet rugalmassága miatt ellenálló • Költséghatékony („olcsó”)

  19. A szerkezet hátrányai • Talajszegezés hátrányai: • Az alakváltozások, süllyedések elkerülhetetlenek (lásd.: működési mechanizmus), így süllyedésérzékenylétesítmények mellett nem javasolt • Közművek akadályát képezhetik a talajszegek megfelelő kiosztásának/elhelyezésének • Jelentős talajvízáramlás esetén nem megfelelő, az átmenetileg megtámasztás nélküli talajfelületen a kimosódás/elmosás jelentős lehet (építési állapot) • Maradó talajszeggel biztosítás esetében azok véglegesen elhelyezésre kerülnek, így a szomszédos telek szempontjából kötöttséget okozhat • A kivitelezés megfelelő szakértelemmel, eszközállománnyal és gyakorlattal rendelkező kivitelezőt igényel

  20. Költségek • Angol szószedet: • Concreteretainingwall (Beton támfal) • Metal Bin (Fém máglyafal) • Mech. Stab. Earth (MSE) (Mechanikai talajstab. pl.:vasalt talaj) • Sheetpile (Szádfal) • Groundanchor (Talajhorgony) • Slurrywall (Résfal) • Secant and TangentPilewall (Metsző és érintkezőcölöpfal) • Soil mixed (Talajjavítás)

  21. Működési mechanizmus • Működési elv: • Vízszintes alakváltozások talajkiemelés hatására • Talaj-szegek közötti kölcsönhatás • Húzás kialakulása a szegekben • Az elmozdulást kiváltó erők gyengülése, az ellenállás növekedése • A biztonsági tényező növekedése

  22. Rézsűerősítés talajszegekkel • Meglévő rézsűk erősítése talajszegekkel: • A legtöbb stabil talajrézsű már hosszabb ideje megfelelő állapotban található, azonban lehetséges, hogy a biztonsága nem kielégítő. • Ha feltételezzük, hogy a legrosszabb körülmények között is a biztonsági tényező értéke legalább 1.0, akkor a talajszegek hatására ez ~1.2-1,3-ra növelhető.

  23. Rézsűerősítés talajszegekkel - mechanizmus • Működési elv: • Csapadék bejutása a talajba, emelkedett talajvízszint • A nyírószilárdság és merevség csökkenése (3 tengelyű Mohr-Coulomb törési feltétel! – Hatékony feszültség, szívás, nyírófeszültség) • Rézsűalakváltozás • Talaj-szegek közötti kölcsönhatás • Húzás kialakulása a szegekben • Az elmozdulás kiváltó erők gyengülése, az ellenállás növekedése • A biztonsági tényező növekedése

  24. Várható elmozdulások/süllyedések • A süllyedések mértékét befolyásoló paraméterek: • Talajadottságok • Szegek kiosztása • Biztonsági tényező • Az egyes lépcsők közötti kiemelés magassága • Felszíni terhelés nagysága

  25. Tönkremeneteli mechanizmusok • A talajszeggel megtámasztott szerkezetek legfontosabb tönkremeneteli mechanizmusai: • Globális stabilitásvesztést okozó mechanizmusok • Rézsű stabilitásvesztése (talajszeget metsző csúszólappal) • Rézsűcsúszás • Rézsű vízszintes elcsúszása

  26. Tönkremeneteli mechanizmusok • A talajszeggel megtámasztott szerkezetek legfontosabb tönkremeneteli mechanizmusai: • Belső stabilitásvesztési mechanizmusok • Talajszeg kihúzódása (talaj-szeg/habarcs) • Talajszeg kihúzódása (szeg-habarcs) • Talajszeg szakadás húzásra • Talajszeg nyírási tönkremenetele

  27. Tönkremeneteli mechanizmusok • Talajszeg kihúzódás-vizsgálata kísérleti úton: • Laboratóriumi és helyszíni kísérletek alapján ■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

  28. Tönkremeneteli mechanizmusok • Talajszeg kihúzódás-vizsgálata kísérleti úton: • Laboratóriumi és helyszíni kísérletek alapján

  29. Tönkremeneteli mechanizmusok • A talajszeggel megtámasztott szerkezetek legfontosabb tönkremeneteli mechanizmusai: • Homlokfelület tönkremeneteli mechanizmusai • Képlékeny csuklók kialakulása • Talajszegfej kiszakadása • Talajszegfej rögzítésének tönkremenetele

  30. Munkatérhatárolás/rézsűstab. talajszeggel (tervezés) • A mintakeresztszelvény felvétele, a tönkremenetel szempont- jából kritikus hely kiválasztása; • Teherbírási határállapotban a talajparaméterek definiálása • Kiosztás és hossz megválasztása. • A megengedhető maximális talajszeg-fej ellenállás kiszámítása • A legkisebb talajszeg-fej ellenállás ellenőrzése • A talajszegre jutó maximális terhelés (húzóerő) meghatározása • Biztonsági tényező meghatározása (teherbírási ULS határ- állapotban) • Külső állékonyság/globális állékonyságvesztés ellenőrzése • A felső konzol ellenőrzése (a felső rézsűél és az első talajszegsor között) • A homlokfal ellenőrzése • Használhatósági határállapotok ellenőrzése

  31. Munkatérhatárolás/rézsűstab. talajszeggel (tervezés) • Egyszerűsített módszerek: Feszültségmegoszlás a talajszegen belül

  32. Munkatérhatárolás/rézsűstab. talajszeggel (tervezés) • Egyszerűsített módszerek: • Biztosítatlan fal állékonysága teherbírási határállapotban

  33. Munkatérhatárolás/rézsűstab. talajszeggel (tervezés) • Egyszerűsített módszerek: • Egyetlen talajszeggel biztosított fal állékonysága teherbírási határállapotban

  34. Munkatérhatárolás/rézsűstab. talajszeggel (tervezés) • Egyszerűsített módszerek: • Talajszeggel biztosított fal állékonysága teherbírási határállapotban

  35. Munkatérhatárolás/rézsűstab. talajszeggel (tervezés) • Stabilitás ellenőrzése numerikus módszerekkel • Talajszeggel biztosított fal állékonysága határállapotban

  36. Munkatérhatárolás/rézsűstab. talajszeggel (tervezés) • Kiosztás megválasztása: • GYAKORLATI szempontok! (A változat állékonysága megfelelő, de rengeteg építési nehézséget okozhat!)

  37. Tönkremeneteli mechanizmusok • Talajszegezés „ökölszabályai” • Fal hajlása: 1:8-1:10 • L: talajszeg hossza; • H: munkagödör mélysége (rézsűmagasság); • D: injektálás átmérője; • d: talajszeg átmérő; • S: egy talajszegre jutó homlokfelület.

  38. Mintafeladat • 1:2 hajlással rézsűkiemelést hajtanak végre egy rétegzett, természetes talajban. A felső réteg vastagsága 5 méter, a bevágás teljes magassága 10 m. Az alapkőzet 4 méterrel a bevágás alja alatt helyezkedik el. A pórusvíz (talajvíz) helyzete az ábrán látható piezometrikus vonallal jellemezhető, a nyírószilárdsági paraméterekkel együtt.

  39. Mintafeladat • Feltételezzük, hogy a kiemelés követően a rézsű hosszú ideig stabil volt. (Károsodás/rézsűcsúszás nem történt.) • Ellenőrizzük a rézsű állékonyságát! – GeoSlope 2007 A stabilitás elméletileg igazolható (bizt. tény. > 1), azonban a rézsű állékonysága nem kielégítő!

  40. Mintafeladat • 50 éves visszatérési idejű csapadékmennyiség feltételezésével a talajvíz viszonyok megváltoznak, a talajvízszint egyenletesen 1 méterrel emelkedik. • Ellenőrizzük a rézsű állékonyságát! – GeoSlope 2007 Az emelkedett talajvízviszonyok hatására a rézsű állékonyságvesz-tése bekövetkezne!

  41. Mintafeladat • Az állékonyság biztosítására alkalmazzunk talajszeges talajmegerősítést! • Talajszeg adatai: • Bond diameter – a szeg+cementhabarcs átmérője: 0.1 m • Bond safetyfactor – kölcsönhatás biztonsági tényezője: 1.0 • Bond skinfriction – köpenymenti ellenállás: 60 kPa • Kiosztás: vízszintes értelemben 1.5 méter (nailspacing), 7 sorban, 10 méteres hosszal. • Bar capacity (szeg ellenállása): • Talajszeg biztonsági tényezője: 1.0 • Szeg nyírási ellenállása: 0 kN

  42. Mintafeladat

  43. Mintafeladat

  44. Mintafeladat • Az állékonysági biztosítására nem megfelelő. Látható, hogy az alsó szegek nem dolgoznak. → Talajszeg hosszának növelése, vízszintes kiosztás sűrítése. • Elégséges geometria: • Vízsz. kiosztás: 1.0 m • Talajszegek: • 14 m • 16 m • 18 m • 20 m • 20 m • 22 m

More Related