Architecture | Earthworks » Dr. Tompai Zoltán - Útépítési földművek

ÚTTERVEZÉS MSc ÚTÉPÍTÉSI FÖLDMŰVEK ÉPÍTÉS PROBLÉMÁK MEGOLDÁSOK Előadó: Dr. Tompai Zoltán egyetemi adjunktus BME Út és Vasútépítési Tanszék 1 FÖLDMŰVEK • Miért fontos foglalkozni a témával ? – Közlekedési pályák „alapja”, megfelelő minősége elengedhetetlen • Útépítési károk igen nagy hányada földmű (+ víz) eredetű! – A teljes építési költség akár 40 %-át is kiteszi – Utas tervezők nem igazán foglalkoznak vele • Geotechnikus tervezőre bízzák az egészet 2 FÖLDMŰVEK 3 FÖLDMŰ A PÁLYASZERKEZETBEN Típusai • TÖLTÉSEK (magas és alacsony) • BEVÁGÁSOK (mély és kis mélységű) • VEGYES SZELVÉNYEK 4 FÖLDMŰVEK ÉPÍTÉSE ÁLTALÁBAN • Előkészítő munkák – kitűzés (alapvonalak létesítése, főpontok kitűzése, stb.) – növényzet eltávolítása (humuszleszedés, bozót- és faírtás) – bontások (épületmaradványok, természetes akadályok) – felvonulás

(géptelep, raktárterület berendezése, felvonulási utak) • Fő munkák – fejtés-felrakás (bevágásban, anyagnyerőhelyen) – szállítás (az építés helyén és szállító utakon) – beépítés (elterítés, kezelés, tömörítés, felület kialakítása) • Speciális munkák – töltésalapozás (lejtős terepen vagy gyenge altalajon) – víztelenítés (felszín alatti és felszíni) – lejtő- és/vagy rézsűstabilizálások megtámasztó szerkezetekkel • Utómunkák – felületrendezés (rézsűn, padkán, tükörszinten) – burkolások (növényzet, textília, fólia, kőszórás, betonburkolat) – átadás-átvétel (mennyiségfelvétel, minősítés, pótlások, javítások) 5 FÖLDMŰVEK MINŐSÉGELLENŐRZÉSE 1. ALAKHELYESSÉG, GEOMETRIA – 2. Megfelelő méretek ellenőrzése (koronaszélesség, lábtávolság, felületi egyenetlenség, stb.) TÖMÖRSÉG – Tömörségi fok • • 3. Trρ(%) = ρd ⋅100 ρd,max Mintavétel

(kiszúróhenger, homokszórás, stb.) Közvetett módszerek (izotópos mérés, szondázás, stb.) TEHERBÍRÁS – Teherbírási modulus • • Statikus tárcsás mérés (E2 modulus) Dinamikus tárcsás mérések (Evd vagy Ed modulus) 6 FÖLDMŰ A TERVEZŐ SZEMSZÖGÉBŐL • Mi is a földmű az utas tervező szemszögéből? – „Homogén, izotróp, végtelen féltér, melynek felszínén mérhető teherbírása legalább 40 N/mm2” – Miért nem foglalkoznak vele az utas tervezők ? • Nem értenek hozzá ? • Nem fontos ? (ha tud 40 N/mm2-t, akkor minden OK) KÉRDÉSEK – Mit lehet tenni? – Milyen eszközei vannak az utas tervezőnek? – Mire kell / érdemes figyelni? – Melyek a leggyakoribb problémák és lehetséges megoldásaik? 7 FÖLDMŰVEK ÉPÍTÉSE 8 FÖLDMŰ ÉPÍTÉSÉNEK FOLYAMATA • Töltéstalp, töltésalapozás kialakítása (külön terv alapján) • Beépítésre kerülő anyagok választása a különböző töltészónákra •

Tömörségi előírások meghatározása a különböző töltészónákra • Próbabeépítés elvégzése, próbatömörítés (külön terv alapján a Technológiai Utasítás és az Mintavételi és Minősítési Terv készítéséhez) • Építés + építés közbeni ellenőrzések – a felszín 2,5-4,0 %-os oldalesésének folyamatos biztosítása – a rézsűk megfelelő tömörségének biztosítása (általában túltöltéssel) – Tömörségi folyamat ellenőrzése - ha lehet - Folyamatos Tömörségellenőrzéssel (FDVK, CCC) – Felső 50-100 cm-es töltészóna építése fokozott figyelemmel • Minőség-ellenőrzés, átadás-átvétel 9 TÖLTÉSALAPOZÁS 1. TÖLTÉSALAPOZÁS – Különleges töltésalapozás legtöbbször nem szükséges – Amennyiben az altalaj • • Nagyon puha Tőzeges, szerves Problémák: – Töltés alatti alaptörés – Töltés szétcsúszása – Túlzott mértékű süllyedések – Elhúzódó konszolidációs idők +

Építés közbeni járhatóság biztosítása! 10 TÖLTÉSALAPOZÁS Töltés Süllyedés Puha altalaj Nagymértékű, egyenlőtlen és időben elhúzódó süllyedés az altalaj összenyomódása miatt 11 TÖLTÉSALAPOZÁS MEGOLDÁSOK a) Kritikus szakasz elkerülése (Utas Tervező!) – – – Helyszínrajzi módosítás Részleges vagy teljes talajcsere Híd vagy műtárgy tervezése 12 TÖLTÉSALAPOZÁS b) Építésszervezési megoldások (Kivitelező) – Lépcsős építés (ha nagy a talajtörés veszélye, de van idő) töltésmagasság m 60 3,0 biztonság 40 2,0 20 1,0 0 0 0 süllyedés cm 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 -20 20 -40 40 -60 60 -80 80 idő hónap drénezetlen nyírószilárdság kPa 13 TÖLTÉSALAPOZÁS – Előterhelés (többlet töltés beépítése) (ha a süllyedés lezajlását kell gyorsítani, de nincs talajtörési veszély) 20 töltésmagasság m 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 idő hónap

-10 -20 -30 -40 -50 süllyedés -60 cm -70 -80 14 TÖLTÉSALAPOZÁS c) Szerkezeti megoldások (Utas Tervező!) – Töltésmagasság optimalizálása • • – gyenge altalajon való építéskor max. 3-4 m magas töltés alkalmazása – a talajtörés veszélye és a várható süllyedés így viszonylag még kicsi – a járművek dinamikus hatásai már nem hatnak a gyenge altalajra – ki tud alakulni megfelelő átboltozódás a különösen magas (10-15 m) töltéseket kerülni kell Rézsűhajlás csökkentése • • • – a talajtöréssel szembeni biztonságot növeli a süllyedések alakulását gyakorlatilag nem befolyásolja osztópadkával megoldható Töltés tömegének csökkentése • • • – a talajtörési és süllyedési gondokat egyaránt csökkenti könnyű töltésanyagok (kohósalakok, pernyék, geohab anyagok, stb) alkalmazása Kikönnyítés (pl. üres gyűrűkkel) Geoműanyagok • • • geotextília, georács, geocella

fektetése a felszínre (egyre gyakoribb!) talajtörés elleni védelem csak, a süllyedéseket nem befolyásolják a felvett húzóerő akadályozza a töltéstest elmozdulását 15 TÖLTÉSALAPOZÁS GEOTEXTÍLIÁK 16 TÖLTÉSALAPOZÁS GEOHAB 17 TÖLTÉSALAPOZÁS c) Előzetes talajjavítás – talajcsere – mélytömörítés döngöléssel – mélytömörítés vibrációval – kavicscölöpözés vibrációval – kőtömzsök készítése döngöléssel – függőleges drénezés – betoncölöpözés – Mélykeverés – Stabilizációk (pl. meszes, cementes) 18 TÖLTÉSALAPOZÁS FÜGGŐLEGES DRÉNEZÉS 19 TÖLTÉSALAPOZÁS MESZES STABILIZÁCIÓ 20 TÖLTÉSANYAG 2. BEÉPÍTENDŐ ANYAG MEGVÁLASZTÁSA – Az adott talaj alkalmas-e vagy nem? Esetleg kezeléssel, javítással azzá tehető? • • – az anyag felhasználható-e a a földmű valamely részében illetve ez csak speciális kezeléssel lehetséges-e szokványos technológiák

és minőségi követelmények alkalmazását feltételezzük Megfelelő tömörséggel (Trr ≥ 90 % ) történő beépítése tartósan biztosítja-e a szokásosan elvárt mechanikai és hidraulikai paramétereket 21 TÖLTÉSANYAG • M-1 Kiváló földműanyagok – a durva szemcséjű, S0,063 ≤ 5 % jellemzőjű talajok (kavicsok, homokos kavicsok, kavicsos homokok és homokok), ha Cu ≥ 6 és szemeloszlásuk folytonos. • M-2 Jó földműanyagok – a durva szemcséjű, S0,063 ≤ 5 % jellemzőjű talajok (kavicsok, homokos kavicsok, kavicsos homokok és homokok), ha Cu ≥ 6 és szemeloszlásuk hiányos, illetve ha 3 ≤ Cu < 6 és szemeloszlásuk folytonos, – a vegyes szemcséjű, 5 ≤ S0,063 ≤ 15% jellemzőjű talajok (iszapos és/vagy agyagos kavicsok és/vagy homokok), ha szemeloszlásuk folytonos, – a mállásra nem hajlamos, folytonos szemeloszlású kőzettörmelékek, ha legnagyobb szemcseméretük nem nagyobb 200 mm-nél. • M-3 Megfelelő

földműanyagnak minősítendők – a durva szemcséjű, S0,063 ≤ 5 % jellemzőjű talajok, ha 3 ≤ Cu < 6 és szemeloszlásuk hiányos, – a vegyes szemcséjű, 5 ≤ S0,063 ≤ 15% jellemzőjű talajok (iszapos és/vagy agyagos kavicsok és/vagy homokok), ha szemeloszlásuk hiányos, – a vegyes szemcséjű, 15 ≤ S0,063 ≤ 40 % (és IP ≤ 10 %) jellemzőjű talajok (erősen iszapos és/vagy agyagos kavicsok és/vagy homokok), ha 8 ≤ w ≤ 18 %, – a finom szemcséjű talajok, 10 < Ip ≤ 25 % jellemzőjű talajok, ha 10 ≤ w ≤ 20 %, – a mállásra nem hajlamos, kissé változó szemeloszlású kőzettörmelékek, ha legnagyobb szemcseméretük nem nagyobb 200 mm-nél. • M-4 Elfogadható földműanyagnak minősítendők – a durva szemcséjű, kissé szerves talajok, ha Cu > 3, – finom szemcséjű a 25 < Ip ≤ 40 % jellemzőjű talajok, ha 12 ≤ w ≤ 24 %, – a mállásra nem hajlamos, kissé változó szemeloszlású kőzettörmelékek, ha

legnagyobb szemcseméretük nem nagyobb 320 mm-nél. 22 TÖLTÉSANYAG • M-5 Kezeléssel alkalmassá tehető földműanyagok közé sorolandók – a durva szemcséjű talajok, ha Cu < 3, – a vegyes szemcséjű, 15 ≤ S0,063 ≤ 40 % (és Ip ≤ 10 %) jellemzőjű talajok (erősen iszapos és/vagy agyagos kavicsok és/vagy homokok), ha w < 8 %, illetve w > 18 % – a finom szemcséjű, 10 < Ip ≤25 % jellemzőjű talajok, ha 7 < w < 10 %, illetve 20 < w < 24 %, – a finom szemcséjű, 25< Ip ≤40 % jellemzőjű talajok, ha 8 < w < 12 %, illetve 24 < w < 28 %, – az aprózódásra és mállásra enyhén hajlamos és/vagy változékony szemeloszlású kőzettörmelékek. • M-6 Földműanyagként nem hasznosítható talajnak tekintendők – a finom szemcséjű, 10 < Ip ≤ 25 % jellemzőjű talajok, ha w ≤ 7 %, illetve w ≥ 25 %, – a finom szemcséjű, 25 < Ip ≤ 40 % jellemzőjű talajok, ha w ≤ 8 %, ill. w ≥ 30 %,

– a finom szemcséjű, Ip > 40 % jellemzőjű talajok, – a közepesen és nagyon szerves talajok, – a szikes talajok, – a mállásra hajlamos talajok vagy kőzetek, – azok a talajok, melyeknek a módosított Proctor-vizsgálattal meghatározott legnagyobb száraz térfogatsűrűsége kisebb ρd,max < 1,65 g/cm3. 23 TÖLTÉSANYAG Földműanyagok alkalmazhatósága 1. – 2. TÖLTÉSTEST Alkalmatlan talaj nem építhető be TÖLTÉS FELSŐ 100 CM VASTAG RÉSZE – – Különleges követelményeket támasztunk vele szemben (pl. nagymodulusú aszfaltok, beton burkolatok esetén különösen) – Általában csak KIVÁLÓ földműanyagok kerüljenek – Gondos munkával JÓ földműanyagok is beépíthetők Külön részletes vizsgálatokkal alátámasztva egyéb anyagok is beépíthetők, de ez ritka – Bármilyen anyagra igazolni kell a fagyvédelmi és teherbírási követelményeket Utas Tervező Javasolt előírni a töltés felső 100 cm-ébe KIVÁLÓ vagy

JÓ földműanyag alkalmazását, esetleg néven is nevezve, paramétereinek megadásával (pl. egyenletes szemeloszlású homokos kavics, Cu > 6) 24 TÖLTÉSANYAG Agyag talajok beépíthetősége agyagfajta felső 100 cm töltéstest sovány nedves oldalon „túltömörítve“ nedves oldalon tömörítve közepes speciális vizsgálatok alapján nedves oldalon „túltömörítve“ kövér nem szabad beépíteni speciális vizsgálatok alapján Ip<40 %-ig 25 TÖLTÉSANYAG Egyéb követelmények (lásd még ÚT 2-1.222:2007): – Ne legyen mállásra hajlamos – Ne aprózódjon – Ne duzzadjon – Minimális szervesanyag-tartalma legyen – Ne legyen erózióra és vízre érzékeny – Ne legyen fagyveszélyes! FAGYVÉDELMI TERVEZÉS (Utas Tervező!) 26 TÖLTÉSANYAG A szemeloszlás jellemzői A fagyveszélyesség minősítése Megnevezés 0,02 mm-nél 0,1 mm-nél Plaszticitási index IP, % kisebb szemcsék tömegszázaléka homokos kavics X-1

fagyálló kavicsos homok < 10 < 25 – 25 – 40 – homok X-2 X-3 fagyérzékeny fagyveszélyes iszapos kavics 10 – 20 iszapos homok 10 – 15 sovány agyag 15 – 20 közepes agyag 20 – 30 kövér agyag > 30 iszapos kavics > 20 iszapos homok > 15 finom homok < 10 iszapos finom homok > 10 > 40 > 50 iszap – – 5 – 10 10 – 15 Ha egy talaj kétféle besorolást is kaphatna, akkor a kedvezőtlenebbet kell mértékadónak tekinteni. 27 FÖLDMŰ ÉPÍTÉSE 3. FÖLDMŰ ÉPÍTÉSE ÁLTALÁBAN – – – – Fejtés kotrógéppel Rakodás járműre Szállítás teherautóval Elterítés dózerrel – – – – Tömörítés hengerrel Felület alakítása gréderrel Talajkezelés finiserrel Rézsűk kialakítása kotrógéppel szkréper 28 TÖMÖRÍTÉS 4. TALAJOK TÖMÖRÍTÉSE – – Cél: Megfelelő tömörségű földmű előállítása egyszerű eszközökkel és lehetőleg alacsony költséggel

Utas Tervező írja elő a szükséges tömörségi értékeket (általában a geotechnikai szakvélemény javaslatai alapján) 29 TÖMÖRÍTÉS Javasolt tömörségi követelmények Tömörségi követelmények építmény típus út vasút híd árvédelmi töltés épület alapozás közmű tömörségi fok földmű Trρ % zóna altalaj felső 50 cm-nyi zónája 85 töltéstest 88 - 90 aszfalt burkolat alatti felső 50 cm 93 - 96 beton burkolat alatti felső 50 cm 96 padka 96 altalaj felső 50 cm-nyi zónája 85 töltéstest 90 a földmű felső 50 cm-nyi zónája 95 háttöltés 95 altalaj felső 50 cm-nyi zónája 85 vízzáró test (agyagmag) 90 töltéstest 85 alap alatti talajcsere 95 padozat alatt feltöltés 95 a közmű körüli 0,50 m-nyi zóna 95 30 TÖMÖRÍTÉS Talajok tömöríthetősége • T-1 Jól tömöríthető talajok közé sorolandók – a durva szemcséjű talajok, ha CU ≥ 15, ill. ha 6 ≤ CU < 15 és a szemeloszlás folytonos, – a vegyes

szemcséjű talajok, ha S0,063 ≤ 40 % és a víztartalom is kedvező. • T-2 Közepesen tömöríthető talajok közé sorolhatók – a durva szemcséjű talajok, ha egyenlőtlenségi mutatójuk 6 ≤ CU < 15, – a vegyes szemcséjű talajok, ha S0,063 ≤ 40 % és a víztartalom még elfogadható, – a finom szemcséjű talajok, ha Ip ≤ 25% és a víztartalom kedvező. • T-3 Nehezen tömöríthető talajok közé sorolandók – a durva szemcséjű talajok, ha 3 < CU < 6, – a finom szemcséjű talajok, ha Ip ≤ 25% és a víztartalmuk még elfogadható. – a finom szemcséjű talajok, ha 25 < Ip ≤ 40% és a víztartalmuk kedvező. • T-4 Nem tömöríthető talajoknak tekintendők – a durva szemcséjű talajok, ha CU < 3 és kezeléssel nem javítható, – a finom szemcséjű talajok, ha víztartalmuk kedvezőtlen és kezeléssel sem javítható, – a választott rétegvastagsághoz képest túlzottan nagy méretű szemcséket tartalmazó

anyagok. 31 TÖMÖRÍTÉS Technológia 32 TÖMÖRÍTÉS tömörítőeszköz típus és tömeg simahenger <12 t gumihenger 20.30 t ejtősúly 6) 2,0 m – 2,5 t döngölő 50.80 kg 7 t divibrona7.12 t henger mi12.20 t 7,8) kus 20 t. tandem- <12 t henger >12 t vibro- <400 kg lap >400 kg statikus 1) 3) 5) 7) 9) alkalmasság (A) – rétegvastagság (H cm) 1) – járatszám (J) 2) talajfajta szerint kötött talajok 4) földműtípus kőzettörmelékek 4,5) hát- vissza- vonatöltés töltés las A A A szemcsés talajok 3) vegyes talajok 4) A H J A H J A H J x 10.20 4.8 x 10.20 4.8 x 10.20 4.8 + x 10.20 610 + 10.20 610 + 10.20 610 + A + x 20.30 3.7 x 20 – 30 3.7 x 10.20 2.4 + + + x + + + + 20.30 30.50 30.60 40.80 20.30 30.40 20.30 30.40 4.8 4.8 4.8 4.8 4.6 4.6 4.6 4.6 + + + + 20.30 30.40 40.50 40.80 4.8 4.8 4.8 4.8 x x + x 20.30 20.30 20.40 30.60 4.8 4.8 4.8 4.8 x x x 20.40 10.20 20.40 5.8 4.6 4.6

tömörített rétegvastagság az optimális haladási sebesség 2,0.3,5 km/h a max. szemnagyság a rétegvastagság 2/3-a lehet a szemcsés talajok kivételével célszerűen juhlábhenger a hatékonyságot minden esetben vizsgálni kell x 2) 4) 6) 8) 20.30 H 50.80 J 3.5 + + + + + + + 20.50 30.60 40.80 6.8 4.6 4.6 6.8 + + + + 9) 9) 9) + + + + + + + + 1 járat = 1.1 áthaladás oda- és visszmenetben az optimális haladási sebesség 1,5.2,5 km/h a járatszám itt pontonkénti ütésszámot jelent az ejtősúly kötött talajok esetén a nagyobb amplitudó hatékony, szemcsés talajoknál az optimális amplitudó vizsgálandó Az ajánlások akkor érvényesek, ha a víztartalom kevéssé tér el az egyszerű Proctor-vizsgálattal kapott optimális víztartalomtól, mely kb. 3-6 %-kal nagyobb a módosított Proctor-vizsgálattal megállapítható optimális víztartalomnál. + ajánlott x általában megfelel 33 TÖMÖRÍTÉS Szemcsés talajok (Homokos kavicsok,

homokok) Sima köpenyű hengerek, vibrohengerek 34 TÖMÖRÍTÉS Gyengén kötött talajok (iszapos finomhomokok, homokos iszapok) Gumiabroncsos hengerek 35 TÖMÖRÍTÉS Kötött talajok (iszapok, sovány-közepes agyagok) Juhlábhengerek, bütykös hengerek 36 TÖMÖRÍTÉS Tömörítési víztartalom meghatározása 2,2 ρd 3 ρdmax =1,94 2,0 g/cm 1,8 1,6 Wopt = 11 % w=11 1,4 0 PROCTOR GÖRBE 5 10 15 20 w % 37 TÖMÖRÍTÉS Tömörítési víztartalom meghatározása 1. 2. Helyszíni tömörítési víztartalom általában 3-5 %-kal kisebb, mint a laboratóriumban meghatározott optimális víztartalom Próbatömörítés alapján felvéve 2,2 ρd 3 ρdmax =1,94 2,0 g/cm 1,8 1,6 Wterep = 6-8 % w=11 1,4 0 5 10 15 20 w % 38 PRÓBABEÉPÍTÉS, PRÓBATÖMÖRÍTÉS 5. PRÓBABEÉPÍTÉS, PRÓBATÖMÖRÍTÉS – – Cél: A terítési és tömörítési vastagság és a hatékony tömörítési technológia megválasztásához

szükséges Külön terv készül rá 39 PRÓBABEÉPÍTÉS, PRÓBATÖMÖRÍTÉS 40 MINŐSÉGELLENŐRZÉS 6. MINŐSÉG-ELLENŐRZÉS, ÁTADÁS-ÁTVÉTEL – Külön Mintavételi és Minősítési Tervet (MMT) készít a kivitelező • – – Részletesen kidolgozzák a mintavételek és az elvégzendő mérések helyét, gyakoriságát és az elvégzendő vizsgálatokat Kivitelezői saját laboratóriuma végzi a méréseket Mérnök általában saját vagy egy független kontroll laboratóriummal ellenőrizteti a mérési eredményeket 41 MINŐSÉGELLENŐRZÉS a) ALAKHELYESSÉG, GEOMETRIA – Méretek és magassági szintek ellenőrzése geodéziai módszerekkel • • koronaszélesség, lábtávolság, körömtávolság, stb. Koronaszint, rézsűfelszín magassága 42 MINŐSÉGELLENŐRZÉS b) TÖMÖRSÉG ELLENŐRZÉSE – Javasolt gyakoriság • Töltéstest esetén 100 m-ként, minden 1,0 m-es vastagságú rétegre vagy 2000 m2-ként • • –

Töltés felső 100 cm-es rétege esetén 100 m-ként és minden tömörített rétegre vagy 1000 m2-ként Támfalak, hídfők háttöltései esetén 1,0 m-es vastagságonként illetve 500 m3-ként, de szerkezetenként legalább két helyen Alkalmazható módszerek • • • • • – Izotópos (radiometriás) tömörségmérés Hagyományos kiszúróhengeres, ballonos módszer, homokszórás Teljes felületű tömörségellenőrzés (FVDK, CCC) gyorsulásmérési elven (Új módszer!) Szondázások, penetrométerek Technológia ellenőrzése (pl. próbatömörítésnél meghatározott technológia folyamatos ellenőrzése a beépítéskor) Értékelés • Statisztikai módszerekkel 43 MINŐSÉGELLENŐRZÉS Izotópos Homokszórás Ballon FDVK, CCC 44 MINŐSÉGELLENŐRZÉS c) TEHERBÍRÁS ELLENŐRZÉSE – Mérések helye – – – – Pályaszerkezet méretezéshez illetve ellenőrzéshez „bemenő adat” – – – Tudja-e az E2 ≥ 40 N/mm2

teherbírást? Ha nem tudja, javítóréteget kell tervezni „Mértékadó talajállapotban” kell mérni, mert főleg a kötött talajok teherbírása nagymértékben függ a víztartalomtól – – – – Altalaj Töltés felső 100 cm-es részének teteje (földműtükör) (Javítóréteg alatt) Helyi adatok, tapasztalatok Klimatikus, hidrológiai viszonyok Várható víztelenítés, mértékadó talajvízszint Feltételezzük, hogy az altalaj elnedvesedik, a beépítési optimumhoz képest Dw víztartalom-növekedés lép fel 45 MINŐSÉGELLENŐRZÉS Tájékoztató adatok a hazai talajok tervezési teherbírási modulusának meghatározásához Tájékoztató tervezési teherbírási modulus E2 [MN/m2] Talajcsoport Jel A teherbírás-csökkenés mértéke E2 /w [MN/m2/%] III Megnevezés iszapos homokos kavics homokos kavics kavics és homok talajok IV homokliszt Dmax = 60mm S2=35-70, S0,1=15-30, S0,02=7-15 % Dmax = 60mm S2=20-55, S0,1=7-20, S0,02<7 % I., II

és IV csoportba nem tartozó szemeloszlás Ip<5 % S0,02<10 % V iszapos homokliszt Ip=5-10 % 20 25 3 2 15 VI iszap Ip=10-15 % 20 25 4 3 18 Ip=15-20 % 25 30 5 4 15 Ip=20-30 % 20 25 6 5 12 Ip=30-40 % 20 25 7 6 9 I II VII VIII IX sovány agyag, közepes agyag, kövér agyag Jellemzés Víztartalomnövekmény wopt-hoz képest ∆w [ % ] NK K NK K 65 65 2 1 3 50 55 1 0 2 35 40 2 1 6 30 35 2 1 12 NK: Kedvezőtlen éghajlatú területeken, nedves vidéken, 600 mm feletti évi átlagos csapadékú területeken, kedvezőtlen víztelenítésű útszakaszokon, (bevágásban, töltésbevágás átmenetben), a III.-IX talajok esetében a pályaszint alatti 2,0 m-nél magasabb mértékadó talajvízszintnél K: Kedvező éghajlatú és hidrológiai adottságú területeken, száraz vidéken, 600 mm alatti évi átlagos csapadékú területeken, kedvező víztelenítésű útszakaszokon, a III.-IX talajcsoportok esetében a

pályaszint alatt 2,0 m-nél mélyebb mértékadó talajvízszintnél 46 MINŐSÉGELLENŐRZÉS – Javasolt gyakoriság • • – Földmű esetében legalább 100 m-ként, vagy 1000 m2-ként Háttöltések esetében szerkezetenként legalább két helyen Alkalmazható módszerek • • • – Statikus tárcsás teherbírásmérés (E2 modulus) CBR vizsgálat (E2 = 10·CBR2/3) (Dinamikus tárcsás mérések /Zorn, B&C/) Értékelés • – Egyedi értékelés + időnként statisztikai módszerek Javasolt előírt értékek (Utas Tervező!) • Altalaj E2 ≥ 25 N/mm2 (célszerű előírni, hogy az első töltésréteg megfelelően tömöríthető legyen) • Földműtükör (töltésben és bevágásban) E2 ≥ 50 N/mm2 (hogy mindenképpen meglegyen a legkedvezőtlenebb esetre is 40 N/mm2) • Javítóréteg teteje (ha van) E2 ≥ 60 N/mm2 47 MINŐSÉGELLENŐRZÉS p kN/m ellentartás 0 erőmérő 200 300 400 500 0,0 0,5 s mm hidraulikus sajtó

elmozdulás magasító mérő tárcsa 100 2 1,0 1,5 s2 2,0 2r=300 óratartó 1 − µ2 2.r r ≈ 1,5.p .πp E2 = 4 s2 s2 Statikus mérés Dinamikus mérés 48 JAVÍTÓRÉTEG 7. EGYÉB TERVEZÉSI KÉRDÉSEK Javítóréteg vastagságának meghatározása Ha az előírt teherbírás nem biztosítható 49 JAVÍTÓRÉTEG 50 FAGYVÉDELEM Fagyvédő réteg meghatározása Ha a töltés felső 100 cm vastag zónájában (beleértve a javítóréteget) fagyérzékeny vagy fagyveszélyes talajok vannak A szemeloszlás jellemzői A fagyveszélyesség minősítése Megnevezés 0,02 mm-nél 0,1 mm-nél Plaszticitási index IP, % kisebb szemcsék tömegszázaléka homokos kavics X-1 fagyálló kavicsos homok < 10 < 25 – 25 – 40 – homok X-2 X-3 fagyérzékeny fagyveszélyes iszapos kavics 10 – 20 iszapos homok 10 – 15 sovány agyag 15 – 20 közepes agyag 20 – 30 kövér agyag > 30 iszapos kavics > 20 iszapos homok >

15 finom homok < 10 iszapos finom homok > 10 > 40 > 50 iszap – – 5 – 10 10 – 15 Ha egy talaj kétféle besorolást is kaphatna, akkor a kedvezőtlenebbet kell mértékadónak tekinteni. 51 FAGYVÉDELEM Fagyvédő réteg vastagságának meghatározása hv = F – S hi·fi F – lenti táblázatból hi – rétegvastagság cm-ben fi – komplex fagyvédelmi jellemző táblázatból Forgalmi osztály A, B, C D, E, K, F, R Éghajlati övezet Talaj Fagyérzékeny Fagyveszélyes Fagyérzékeny Fagyveszélyes Fagyvédelmi vastagság, F, cm I. 40 50 60 70 II. 50 60 70 75 III. 60 70 75 80 52 FAGYVÉDELEM Fagyvédő réteg vastagságának meghatározása Pályaszerkezeti réteg f Zúzottkő mechanikai stabilizáció 1,0 Cementtel stabilizált talaj 1,1 Aszfaltmakadám, cementtel stabilizált homokos kavics 1,2 Beton burkolatalap C12 minőségig 1,3 Beton burkolatalap C12 minőség felett 1,4 Hengerelt aszfalt,

öntöttaszfalt 1,5 53 ERÓZIÓVÉDELEM • E-1 Erózióérzékeny a talaj, ha egyidejűleg teljesül: – CU < 15 és S0,063 > 5, – S0,125 – S0,02 > 50 % – S0,063 – S0,002 > 2 ⋅ S0,002 Ip < 15 % esetén • E-2 Nem erózióérzékeny a talaj, ha – durvább szemcsékből áll, kevesebb benne a homok és iszap, mint amit az előbbi definíció megad, – finomabb szemcsékből áll a talaj, több benne az agyag, mint amit az előbbi definíció megad. MEGOLDÁSOK (Utas Terverző!) – – – – Füvesítés Fák, bokrok ültetése Gyepnemez, fűmagos geotextília Burkolóelemek, borítófal 54 ERÓZIÓVÉDELEM 55 TÖLTÉSSZÉLESÍTÉS 56 TÖLTÉSSZÉLESÍTÉS • • Gondos tervezést és kivitelezést igénylő feladat Figyelni kell: – – – – – • Szélesítés anyaga – – • Ne károsodjon a meglévő töltés A szélesítés megfelelően legyen alapozva Az eredeti és új töltésrész kapcsolata megfelelő

legyen A szélesítés stabilitása megfelelő legyen Víztelenítés Lehetőleg azonos a meglévő töltés anyagával Jobb minőségű anyag Tervezési kérdések (Utas tervező!) – Két töltésrész közötti kapcsolat lépcsőzéssel alakítandó ki • Lépcsőmagasság 50-100 cm (= a tömörített rétegvastagság többszöröse) • Lejtése 3-4 % kifelé • Víztelenítés – – Régi töltéstestből kijusson a víz Lehetőleg minimális legyen a felszíni beszivárgás 57 TÖLTÉSSZÉLESÍTÉS 58 TÖLTÉSSZÉLESÍTÉS 59 TÖLTÉSSZÉLESÍTÉS 60 PROBLÉMÁK, KÁROSODÁSOK, MEGOLDÁSOK 61 (1) ROSSZ TEHERBÍRÁSÚ ALTALAJ OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Mocsaras, puha altalaj • Elázott talaj kivitelezéskor • Általában a kivitelező problémája • vagy beépítik az árba a megoldást és drága lesz • vagy vállalják, hogy időnként nem tudnak dolgozni 62 (1) ROSSZ TEHERBÍRÁSÚ ALTALAJ OKOK EREDMÉNYEK

UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Nem lehet dolgozni a munkaterületen • Túlságosan nagy töltéssüllyedések alakulnának ki • Töltés szétcsúszásának veszélye áll fenn 63 (1) ROSSZ TEHERBÍRÁSÚ ALTALAJ OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Mindenképpen javasolt előírni E2 ≥ 20-25 N/mm2 teherbírást az altalajra! (Ezt általában nem szoktuk előírni, mert nem szokásos minősítési paraméter) • Ha a geotechnikai szakvélemény várhatóan gyenge altalajt jelez, bátran írjunk elő valamilyen töltésalapozást 64 (1) ROSSZ TEHERBÍRÁSÚ ALTALAJ OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Leggyakoribb megoldások: - GEORÁCS - SZŐTT GEOTEXTÍLIA - TALAJCSERE (talajvíz alatt nem megoldható) Teherbírásnövelés jó teherbírású szemcsés talaj georács és geotextília gyenge teherbírású (E2-modulusú) altalaj vagy földműtest 65 (2) NEM MEGFELELŐ TALAJ BEÉPÍTÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS •

KIVITELEZŐI HIBA vagy GONDATLANSÁG 66 (2) NEM MEGFELELŐ TALAJ BEÉPÍTÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Nem megfelelő tömörség • Nem megfelelő teherbírás • Töltéssüllyedések, károsodások 67 (2) NEM MEGFELELŐ TALAJ BEÉPÍTÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Nem nagyon tehetünk ilyenkor már semmit • Előzőleg mindig írjuk le a felhasználható talajtípusokat az ÚT 2-1.222 kategóriái szerinti bontásban (általában a geotechnikai szakvélemény ezt leírja) • Ügyeljünk a felső 100 cm-es földműzóna különleges követelményeire (nagymodulusú aszfalt, beton pálya esetén) 68 (2) NEM MEGFELELŐ TALAJ BEÉPÍTÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Töltés vagy töltésréteg visszabontása • Új töltésanyag beépítése 69 (3) ÁTÁZOTT-KISZÁRADT TALAJ BEÉPÍTÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • KIVITELEZŐI HIBA vagy GONDATLANSÁG • Eltérnek a

próbabeépítés során meghatározott optimális tömörítési víztartalomtól 70 (3) ÁTÁZOTT-KISZÁRADT TALAJ BEÉPÍTÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Nem megfelelő tömörség • Nem megfelelő teherbírás • Felesleges por illetve sár képződése 71 (3) ÁTÁZOTT-KISZÁRADT TALAJ BEÉPÍTÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Itt már semmit sem tehetünk • Remélhetőleg megoldja a kivitelező 72 (3) ÁTÁZOTT-KISZÁRADT TALAJ BEÉPÍTÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • NEDVESÍTÉS • SZÁRÍTÁS • (meszes kezelés) 73 (4) TÖLTÉSTALP ÁTÁZÁSA OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Magas töltéseknél jellemző • Árulkodó a vízkedvelő növények (sás, nád, fűz, stb.) jelenléte a töltésláb mellett • Általában a talajvíz megemelkedése okozza • Eltömődött csőáteresz, tönkrement árokrendszer • Utólag megjelenő felszíni vagy felszín alatti

vízfolyások, vízerek 74 (4) TÖLTÉSTALP ÁTÁZÁSA OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Többlet töltéssüllyedések • Egyenetlen töltéssüllyedések • Állékonysági problémák 75 (4) TÖLTÉSTALP ÁTÁZÁSA OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Fontos a jó geotechnikai szakvélemény a becsült maximális talajvízszint feltárásához • Kapilláris megszakító réteg tervezése homokos kavicsból a terepszintre • Teljes töltéstest tervezése szemcsés anyagból (alacsony töltéseknél mindenképpen javasolt) – fagyvédelem miatt is érdemes 76 (4) TÖLTÉSTALP ÁTÁZÁSA OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Utólagos talajvízszint-süllyesztés szivárgók, mélyszivárgók, szivárgóbordák, stb. segítségével 77 (5) BURKOLATSZÉL SÜLLYEDÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Legtöbbször vízelvezetési gondok okozzák • Szélesítés nem megfelelő pályaszerkezete is gond lehet

• Pályaszerkezet alól a víz nem tud eltávozni • Sok esetben a meglévő burkolat szélesítésekor a víz nem tud eltávozni a pályaszerkezet alól 78 (5) BURKOLATSZÉL SÜLLYEDÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Megsüllyedt burkolatszél • Hosszirányban repedezett burkolat • Átázott földmű • Többlet süllyedések • Kátyúk 79 (5) BURKOLATSZÉL SÜLLYEDÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Igen gondos szélesítés-tervezés szükséges! • Fontos a pályaszerkezet alatti vízelvezetés megtervezése a paplanszivárgó alsó síkját kivezetni a rézsűig 80 (5) BURKOLATSZÉL SÜLLYEDÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Padka + szélesítés elbontása • Vízelvezetés gondos újratervezése és újjáépítése 81 (6) KÖZMŰNYOMVONAL SÜLLYEDÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Szinte mindig a nem megfelelő tömörítés, elégtelen tömörség az oka • Sokszor nem

megfelelő anyag alkalmazása is okozhatja • Általában városokban, településeken gyakori 82 (6) KÖZMŰNYOMVONAL SÜLLYEDÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Megsüllyedt burkolat • Repedések kialakulása • Kátyúk • Földmű elnedvesedés • További süllyedések • Teljes tönkremenetel 83 (6) KÖZMŰNYOMVONAL SÜLLYEDÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Javasolt előírni a teljes mélységben a 95 %-os tömörséget (általában csak a felső 100 cm-re írják elő) • Előírni a folyamatos, rétegenkénti ellenőrzést akkreditált jegyzőkönyvekkel • Javasolt a dinamikus tömörség- és teherbírásmérés alkalmazása / előírása (egyre gyakrabban alkalmazzák) 84 (6) KÖZMŰNYOMVONAL SÜLLYEDÉSE OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Gyakorlatilag csak a teljes pályaszerkezetcsere segít • Kibontás – talajcsere – újratömörítés 85 (7) FAGYKÁROK OKOK EREDMÉNYEK UTAS

TERVEZŐ MEGOLDÁS • Fagyveszélyes vagy fagyérzékeny talajok a pályaszerkezet alatt • Magas mértékadó talajvízszint (pályaszerkezethez 2,0 m-nél közelebb) 86 (7) FAGYKÁROK OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Burkolat repedései • Kátyúk • Burkolat tönkremenetele 87 (7) FAGYKÁROK OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • FAGYVÉDELEM TERVEZÉSE! • Esetleg talajvízszint-csökkentés 88 (7) FAGYKÁROK OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Burkolat bontása és újjáépítése 89 (8) OLVADÁSI KÁROK OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Hólé olvadáskor befolyik a pályaszerkezet alá • Rossz vízelvezetés a padkán és a pályaszerkezet alatt • Földmű elnedvesedés, teherbírás-csökkenés 90 (8) OLVADÁSI KÁROK OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Általában burkolatszél tönkremenetellel kezdődik • Földmű teherbírás lecsökkenése • Teljes tönkremenetel

91 (8) OLVADÁSI KÁROK OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Megfelelő felszíni burkolatlejtések kialakítása • Megfelelő padka kialakítása • Felszíni és felszín alatti vízelvezetés megoldása • Vízre kevésbé érzékeny töltésképző anyagok előírása 92 (8) OLVADÁSI KÁROK OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Nehézkes • Csak teljes vagy részleges pályaszerkezet-cserével oldható meg 93 (9) MAGAS TÖLTÉSEK PROBLÉMÁJA OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Magasabbak, mint 10-12 m • Hidakhoz csatlakozáskor • Keresztirányú völgyek keresztezésekor 94 (9) MAGAS TÖLTÉSEK PROBLÉMÁJA OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Nem megfelelő megoldások esetén • Nagy süllyedések • Hosszú konszolidációs idők • Meredek rézsűkkel is nagy lábtávolságok adódnak kisajátítási határ problémája 95 (9) MAGAS TÖLTÉSEK PROBLÉMÁJA OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ

MEGOLDÁS • Gondoljunk az altalajra is - komolyabb méretű süllyedések és hosszú konszolidációs idők várhatók esetleg • Ha lehet, kerüljük a nagyon magas töltéseket vonalvezetési módosítások segítségével • Úszólemez beépítése hidak mögött 96 (9) MAGAS TÖLTÉSEK PROBLÉMÁJA OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Lehetséges megoldások • Magas töltések építésének megkezdése a kivitelezés elején (ha van rá idő) • Konszolidáció gyorsítása - túltöltés - lépcsős építés - szalagdrénezés • Talajjavítás - drénoszlopok - kavicscölöpök - döngölés - stb. 97 (10) MAGAS RÉZSŰK PROBLÉMÁJA OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Sokszor meredek töltés- és bevágásrézsűk épülnek, mert a kisajátítási határon belül kell maradni • Bevágásoknál a rétegvizek megjelenése gondokat okozhat • Gyors építés megkövetelése 98 (10) MAGAS RÉZSŰK PROBLÉMÁJA OKOK EREDMÉNYEK

UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Rézsűcsúszások • Rézsűhámlások • Rogyások • Suvadások • Eróziós gondok 99 (10) MAGAS RÉZSŰK PROBLÉMÁJA OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Szoros együttműködés a geotechnikussal! • Rézsűhajlás csökkentése (ha lehet) • Megtámasztó szerkezet tervezése 100 (10) MAGAS RÉZSŰK PROBLÉMÁJA OKOK EREDMÉNYEK UTAS TERVEZŐ MEGOLDÁS • Rézsűhajlás csökkentése • Megtámasztó szerkezet tervezése - támfal - bélésfal - gabionfal - máglyafal - cölöpfal - geoműanyagos megoldások - egyéb módszerek 101 REKONSTRUKCIÓK TERVEZÉSE 102 REKONSTRUKCIÓK TERVEZÉSE • Behajlásmérési eredmények alapján sokszor következtetni lehet alaprétegi-földmű eredetű hibákra • Nyílt feltárások 1-2 km-ként sokat segítenek a jellemző helyeken az okok feltárásában • Igen fontos a pályaszerkezet alatti vízelvezető rendszer átvizsgálása (ez a nyílt feltárásokban

sokszor látszik) • Padka teherbírásának mérése ejtősúlyos módszerekkel 103 ÚTTERVEZÉS MSc KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! Dr. Tompai Zoltán egyetemi adjunktus BME Út és Vasútépítési Tanszék 104