fÖldmŰvek i. - se.sze.hu · földművek építése-földművek anyagai 23a földműanyagként...

1

FÖLDMŰVEKI.

2Földművek - Fogalmak

Földmunka – a föld fejtése, szállítása, beépítése

Földmű – a kész létesítmény

Földművek funkciói közlekedési pálya: út, vasút, repülőtér,

vízépítési földmű: gát, csatorna, árok, tározó, folyószabályozás, partrendezés,

felszín alatti munkatér: alapozás, műtárgy, közmű részére

területrendezés: terepfeltöltés, tereprendezés, földalatti terek kialakítása,

bányászat: anyagnyerőhely, külfejtés,

hulladéklerakás: lerakók, szeméttelepek, meddőhányók

3Jellemző mintaszelvények

útépítés

vasútépítés

4Jellemző mintaszelvények

árvízvédelem

5Útépítés - visszapillantás

Ókor – Római birodalom

6Árvédelmi gátak - visszapillantás

7Napjaink néhány jellemző földmű építési feladata

• Magassági vonalvezetés• Helyszínrajzi vonalvezetés• Pályaszerkezet• Gazdaságos és környezetbarát tervezés• Útkorszerűsítések• ……….• Vasútkorszerűsítések• ……….• Árvédelmi gátak problémái• ……….• ……….• Hulladéklerakók problémái• ……………….

8Szabványok, előírások

Eurocode 7 és a hozzá kapcsolódó szabványok ÚT 2-1.222:2006 - Utak és autópályák létesítésének

általános geotechnikai szabályai D11 - Vasúti alépítmény tervezése, építése,

karbantartása és felújítása TC 396 - Earthworks (folyamatban) MSZ 15290:1999 - Vízépítési földművek tömörségi

előírásai ………. ………..

9

FÖLDMŰVEKANYAGAI

10Földművek építése- földművek anyagai

A talajok alapvető tulajdonságait az alábbiak határozzák meg:•szemcsék mérete és alakja;•szemeloszlás folytonossága és jellege, talaj plasztikussága;•speciális tulajdonságú talajszemcsék, alkotóelemek jelenléte (pl. térfogatváltozóagyagásványok, szerves tartalmú anyagok);•a víztartalom mellett a telítettség értéke is.

Földművek anyagai


A minősítés és osztályzás célja az, hogy az alábbiakat megállapítása:•a különböző földmű-részek funkcionális követelményeit milyen talajok elégíthetik ki, •az építés helyén és térségében találhatók alkalmasak-e a földmű építésére,•milyen beavatkozásokra van szükség a töltésépítés megkezdéséhez,•miként minősíthetők a fejtés szempontjából, milyen technológiával kell kitermelni őket,•miként minősíthetők a tömörítés szempontjából, s milyen technológiával tömöríthetők,•speciális kezelésük szükséges-e, s ha igen, milyen technológiával kezelendők,•beépített állapotukra milyen minőségi követelményeket kell előírni, s azokat miként kell ellenőrizni.

Talajosztályozás


A földműanyagok általános osztályozásaA talajok (új) szabványos osztályozása A talajok minősítése a fölműanyagként való általános alkalmasság szerint

Építéstechnológiai célú minősítésekA terep és a feltalaj minősítése A földanyagok fejthetőségének minősítése A földanyagok tömöríthetőségének minősítése

Vízmozgásokkal kapcsolatos minősítésekA talajok vízvezető-képességének minősítése földművekhezA talajok erózióérzékenységének minősítése földművekhezA fagyveszélyesség minősítéseA talajok térfogat-változási hajlamának minősítése

Egyéb földműanyagok alkalmasságának megítéléseKohósalakokÚjrahasznosítandó építőanyagok Származékanyagok

Talajosztályozás

MSZ EN ISO 14688-1Geotechnikai vizsgálatok

Talajok azonosítása és osztályozása1. rész: Azonosítás és leírás

MSZ EN ISO 14688-2Geotechnikai vizsgálatok

Talajok azonosítása és osztályozása2. rész: Osztályozási alapelvek

MSZ 14043-2 Talajmechanikai vizsgálatok

Talajok megnevezése talajmechanikai szempontból

14Talajosztályozás

Megnevezés (azonosítás)

Állapotminősítés

Szervesség értékelése

(Szín, szag, egyebek)

15MSZ 14043-2:2006

Az osztályozás alapja

szemeloszlás alapján, ha

S0,06 40 % és IP 10 %

plasztikus index alapján, ha

S0,06 > 40 % és IP > 10 %

szemeloszlás és plasztikus index együttes értékelésével, ha

S0,06 és IP ellentmondó

MSZ EN 14688-2

MSZ 14043-2:2006

A szemeloszlási görbe alakja CU CC

Lapos > 15 1 – 3

Elnyúló 6 – 15 < 1

Meredek < 6 < 1

Lépcsős rendszerint nagy akármennyi (rendszerint < 0,5)

30

60

10

30

1060

230

10

60

dddd

dddC

ddC

c

u

17Kötött talajok megnevezése

Plaszticitási index Ip

Csoportnév az MSZ EN ISO 14688-2

szerint Megnevezés

10%-nál kisebb nem plasztikus (szemeloszlás alapján)

10 és 15% között kissé plasztikus iszap

15 és 20% között sovány agyag

20 és 30% között közepesen plasztikus

közepes agyag

30%-nál nagyobb nagyon plasztikus kövér agyag

MSZ EN 14688-2MSZ 14043-2:2006

Plasztikus index Ip=wL-wP

18Képlékenységi diagram

19Szemcsés talajok tömörsége

Megnevezés Tömörségi indexID %

Nagyon laza 0 – 15

Laza 15 – 35

Közepesen tömör 35 – 65

Tömör 65 – 85

Nagyon tömör 85 – 100

20MSZ EN ISO 14688-2

Az iszapok és agyagok konzisztenciája

Konzisztencia indexIC

Nagyon puha < 0,25

Puha 0,25 – 0,50

Gyúrható 0,50 – 0,75

Merev 0,75 – 1,00

Kemény > 1,00

Finom szemcséjű (kötött) talajok állapota

21Szervesség jellemzése

TalajA szervesanyag-tartalom( 2 mm) száraz tömeg

százalékában

Kissé szerves 2 – 6

Közepesen szerves 6 – 20

Nagyon szerves > 20


A talajok minősítése a fölműanyagként való általános alkalmasság szerint

Az általános alkalmasság minősítése azt jelenti, hogy az anyag felhasználható-e a szokványos technológiák és minőségi követelmények

alkalmazásával a földmű valamely részében, ill. ez csak speciális kezeléssel lehetséges-e,

Trρ90 % tömörségű beépítéssel tartósan biztosítja-e a szokásosan elvárt mechanikai és hidraulikai paramétereket.


A földműanyagként való felhasználás minősítése 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.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<IP40 % 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 (izzítási veszteség 6% feletti), a szikes talajok, a mállásra hajlamos talajok vagy kőzetek, azok a talajok, melyeknek a módosított Proctor-vizsgálattal meghatározott legnagyobb

száraz térfogatsűrűsége kisebb rdmax < 1,65 g/cm3.


A földműanyagként való felhasználás minősítése

>6,0

d10

S0,063=6%

M-2 JÓ FÖLDMŰANYAG

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.

d60


Építéstechnológiai célú minősítésekA terep és a feltalaj minősítéseA-1 Kedvező minősítés

nagytömegű gumikerekes földmunkagépekkel jól járható a terület,a terep becsült vagy mért teherbírási modulusa E215 MPa,durva szemcséjű talajok alkotják a felső 50 cm-t,olyan finom szemcséjű talajok alkotják a felső 50 cm-t, melyek IC0,9.

A-2 Bizonytalan minősítésa terület csak néhány napos szárazság után járható gumikerekes nagymunkagépekkel,a terep becsült vagy mért teherbírási modulusa 7,5<E215 MPa,olyan finom szemcséjű talajok alkotják a felső 50 cm-t, melyek 0,75< IC0,9.

A-3 Kedvezőtlen minősítésmagas talajvíz van, csak kisebb munkagépekkel, terepjárókkal járható a terület,becsült vagy mért teherbírási modulusa 2,5<E27,5 MPa,olyan finom szemcséjű talajok alkotják a felső 50 cm-t, melyek 0,5<IC 0,75,

A-4 Gyenge minősítéstartósan belvizes a terület, csak gyalogosan és speciális járművekkel járható,becsült vagy mért teherbírási modulusa E22,5 MPa,olyan finom szemcséjű talajok alkotják a felső 50 cm-t, melyek IC0,5.


Építéstechnológiai célú minősítések

Talaj neve állapotatőzeg, laza homok tömör mészkő, andezit

Térfogatsűrűség800-1200 kg/m3 2000-2800 kg/m3

Kohézió< 2,5 MN/m2 > 5000 MN/m2

Kézi fejtés eszközelapáttal, ásóval csak robbantással

A földanyagok fejthetőségének minősítése

I. VII.


Építéstechnológiai célú minősítésekA földanyagok fejthetőségének minősítése

I. VII.

•F-I-III kategóriák esetén a talajok hagyományos földmunkagépekkel fejthetőek,

•F-IV kategóriába már a körmök gyorsabb kopásával ajánlott számolni, esetleg bontótüske is szükségessé válhat.

•F V-VII kategóriákba már inkább kőzetek tartoznak, ahol bontófej, robbantás szükséges.


T-1 Jól tömöríthető talajoka durva szemcséjű talajok,CU15, 6 CU<15 - szemeloszlás folytonos,a vegyes szemcséjű talajok, ha S0,06340 % és a víztartalom is kedvező.

T-2 Közepesen tömöríthető talajoka durva szemcséjű talajok, ha 6CU<15,a vegyes szemcséjű talajok, ha S0,06340 % és a víztartalom még elfogadható,a finom szemcséjű talajok, ha IP25% és a víztartalom kedvező.

T-3 Nehezen tömöríthető talajoka durva szemcséjű talajok, ha 3<CU<6,a finom szemcséjű talajok, ha IP25% és a víztartalmuk még elfogadható.a finom szemcséjű talajok, ha 25IP40% és a víztartalmuk kedvező.

T-4 Nem tömöríthető talajoka durva szemcséjű talajok, ha CU<3 és kezeléssel nem javítható,a finom szemcséjű talajok, ha víztartalmuk kedvezőtlen és kezeléssel semjavítható,a választott rétegvastagsághoz képest túlzottan nagy méretű szemcsékettartalmazó anyagok.

Építéstechnológiai célú minősítésekA földanyagok tömöríthetőségének minősítése


A földműanyagok tömöríthetőségének minősítése

d60

d10

0,2mm0,079mm

Cu=2,58<3,0 nem tömöríthető

T-4 Nem tömöríthető talajoka durva szemcséjű talajok, ha CU<3 és kezeléssel nem javítható,a finom szemcséjű talajok, ha víztartalmuk kedvezőtlen és kezeléssel semjavítható,a választott rétegvastagsághoz képest túlzottan nagy méretű szemcsékettartalmazó anyagok.

31

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.

Földművek építése- földművek anyagai

Vízmozgásokkal kapcsolatos célú minősítésekAz erózió- és vízérzékenység megítélése



d10

S0,063=88%

d60

Cu=7,8

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

S0,125=100%

S0,02=20%

S0,002=6%


• Kritikus talajok• alacsony plasztikus indexű talajok• homoklisztek, iszapok

• Védekezés• megfelelő tömörség• egyenletes lefolyást biztosító rendezett felület• ideiglenes takarás pl. fóliával, textíliával• gyors füvesítés



D-1 Nem térfogatváltozó a talaj, ha plaszticitási indexe IP 15 %, iszap+agyag-tartalma S0,063 40 %.

D-2 Kissé térfogatváltozó a talaj, ha plaszticitási indexe 15 IP 20 %, lineáris zsugorodása ℓ 3 %.

D-3 Közepesen térfogatváltozó a talaj, ha plaszticitási indexe 20 IP 30 %, lineáris zsugorodása 3 ℓ 6 %

D-4 Nagyon térfogatváltozó a talaj, ha plaszticitási indexe 30 IP 40 % lineáris zsugorodása 6 ℓ 9 %.

D-5 Különösen térfogatváltozó a talaj, ha plaszticitási indexe IP 40 %, lineáris zsugorodása ℓ 9 %.

Vízmozgásokkal kapcsolatos célú minősítésekA talajok térfogatváltozási hajlamának minősítése


A talajok vízvezető-képességének minősítése V-1 Vízszállító a talaj, ha

vízáteresztő-képességi együtthatója k 510-3 m/s, durva szemcséjű és kavicstartalma S2,0 80 %.

V-2 Jó vízvezető a talaj, ha vízáteresztő-képességi együtthatója 510-5 k 510-3 m/s, kavics és/vagy homok alkotja és iszap+agyagtartalma S0,063 5 %.

V-3 Közepesen vízvezető a talaj, ha vízáteresztő-képességi együtthatója 10-9 k 510-5 m/s, vegyes szemcséjű és 5 S0,063 40 %, továbbá IP 10 %.

V-3 Gyengén vízvezető a talaj, ha vízáteresztő-képességi együtthatója 510-11 k 10-9 m/s, finom szemcséjű és 10 IP 30 %.

V-3 Vízzáró a talaj, ha vízáteresztő-képességi együtthatója k 510-11 m/s, finom szemcséjű és IP 30 %.

Vízmozgásokkal kapcsolatos célú minősítések


A szemeloszlás jellemzői

0,02 mm-nél 0,1 mm-nél A fagyveszélyesség

minősítése Megnevezés

kisebb szemcsék tömegszázaléka

Plaszticitási index IP, %

homokos kavics

kavicsos homok X-1 fagyálló

homok

< 10 < 25 –

iszapos kavics 10 – 20

iszapos homok 10 – 15 25 – 40 –

sovány agyag 15 – 20

közepes agyag 20 – 30

X-2 fagyérzékeny

kövér agyag > 30

iszapos kavics > 20

iszapos homok > 15 > 40 –

finom homok < 10 –

iszapos finom homok > 10 > 50

5 – 10

X-3 fagyveszélyes

iszap 10 – 15 Ha egy talaj kétféle besorolást is kaphatna, akkor a kedvezőtlenebbet kell mértékadónak tekinteni.

Talajok minősítése fagyveszélyesség szempontjábólVízmozgásokkal kapcsolatos célú minősítések

nem fagyveszélyes


Másodlagos nyersanyag, és ipari melléktermékek

Inert hulladékok tulajdonságai:• nem mennek át jelentős fizikai,

kémiai vagy biológiai átalakuláson• vízben nem oldódnak • nem égnek• biológiai úton nem bomlik le• környező anyagokkal érintkezve nem reagál károsan az

egészségre• a felszíni és felszín alatti vizeket (általában) nem veszélyeztetik

Ipari melléktermékek• kohászati salakok• erőművi pernyék

38

Kohósalak A kohósalakok általában akkor építhetők be, ha

környezetvédelmi szempontból elfogadhatóak,

szemeloszlásuk a talajokéhoz hasonló mértékben állandó,

szemcséik szilárdak, nem aprózódnak, a 0,125 mm alatti frakció a módosított Proctor-vizsgálat után nem lesz nagyobb, mint a döngölés előtti érték 150 %-a,

az izzítási veszteségük legfeljebb 10%,

vízfelvétel és -leadás után csak annyira változnak meg, hogy beépíthetőségük még nem lehetetlenül el.

Előnyös lehet osztályozó berendezésekkel stabilizálni az összetételüket. Az ilyen osztályozott kohósalakok kiváló töltésképző anyagoknak minősíthetők, melyeket a felső földmű-részekbe célszerű beépíteni.

A kohósalakok beépíthetősége, tömöríthetősége hasonló a talajokéhoz, ennek megfelelően lehet beépítési technológiáikat és minősítésüket megtervezni, de ezeket mindig próbabeépítéssel kell véglegesíteni. Minőségellenőrzésük tervezésekor gondolni kell arra, hogy teherbírásuk az idővel a hidraulikus kötés révén javul.



Kohászati salakok

40

OsztályozásKét fő alaptípus:

-Savanyú pernyékSiO2 tartalmuk 45-60 %CaO tartalmuk < 15 %-nál

(Mész hozzáadásával aktiválható)

-Bázikus pernye:SiO2 tartalmuk 20-25 %CaO tartalmuk 30-40 %

(hidraulikus kötőképességgel rendelkeznek)


Erőművi pernye

41

Hazánkban előforduló pernyék néhány jellemzője

ErőműHalmazsűrűség

t/m3SiO2

%CaO

% pH Minőség

Gyöngyösvisonta 0,54-0,67 56-60 5-7 6-7 savanyú

Tiszaújváros 0,59-0,68 55-60 3-7 6-7 savanyú

Pécs 0,69-0,94 50-56 1-4 6,9-7,6 savanyú

Kazincbarcika 0,61-0,88 49-55 5-10 7,4-8,8 savanyú

Bánhida 0,80-0,90 45-51 8-15 10,9-12,0 savanyú

Oroszlány 0,87-0,95 41-48 9-14 11,12,2 savanyú

Dorog 0,56-0,87 43-51 6-9 10,3 savanyú

Inota 0,60-0,81 18-32 32-34 12,2 bázikusAjka 0,58-0,86 19-25 35-43 12,4 bázikus

Átlag értékek: ~0,70 t/m3 ;~55% ; ~11% ;------------savanyú(Bázikus pernye esetén az arány megfordul)


Erőművi pernye

42

Közvetlen felhasználás lehetőségei

• pernyetöltések építéséhez

• adalékanyagok szemeloszlásának javításához

• stabilizált alaprétegekhez, sovány betonokhoz

• aszfaltgyártásban töltőanyagként


Erőművi pernye

43

Közvetlen felhasználás lehetőségei

Pernye, mint töltésképző anyag:

• nagytömegű hasznosíthatósági lehetőség

• bizonyos átmeneti talajok teherbírását meghaladja

• víztartalom változásra nem érzékeny (beépítés, olvadási kár)

•alacsony fajsúly, kisebb terhelés (gépjármű, altalaj)

• alacsony utólagos tömörödés


Erőművi pernye

ÚT 2-1.222:2007általános szabályai

• megfelelő szemeloszlás (Cu), tömörödési hajlam

• környezetre káros anyagot nem tartalmazhat, roskadásra, málásra nem lehet hajlamos

44

FÖLDMŰVEKSZERKEZETI ELEMEI

45Földművek funkciója, követelményei

•Megfelelően tömör és teherbíró legyen, hogy megakadályozza az út idő előtti leromlását.•Lehetőleg a projekt során kitermelt anyagokat használjuk földműépítésre.

•Biztosítsa az út vízszintes és függőleges vonalvezetését.

46

a terület járhatósága és a töltéstest megépíthetősége a tervezett építési időszakban lehetséges legyen,

a töltéstalp anyaga és szerkezete összhangban legyen a tervezett töltésalapozási megoldásokkal, ha azok valamelyike szükséges,

a töltéstestet tartósan óvja meg a felszíni és a felszín alatti vizek kedvezőtlen hatásaitól,

a töltés ne csúszhasson le a terepen,

Töltéstalp kialakítása

47Töltéstalp kialakítása

48

TALAJJAVÍTÁS



Tendertevekben megfelelő szakaszolással részletekbe menő tájékoztatás

a növényzetről, letermelésének vagy meghagyásának lehetőségeiről,

a talajvízről és belvízről, ezek változékonyságáról, gyakoriságáról,

a terep lejtéséről, egyenetlenségeiről, a mélyedések, kiemelkedések rendezésének szükségességéről,

a felszínközeli talajok állapotáról, teherbírásról ezek változékonyságáról.

50Töltéstalp kialakításaA terep és a feltalaj minősítésétől függően :

a kedvező minősítés esetén a szokásos módszerekkel tömöríthető a felszín olyan mértékig, hogy rajta a töltés első rétege megépíthető,

a bizonytalan terep járhatóságáról és a tömöríthetőségről célszerű próbajáratok és próbabeépítés nyomán döntést hozni vagy talajerősítést, esetleg részleges talajcserét kell alkalmazni,

kedvezőtlen terepen csak georácsos (esetleg szőtt geotextíliás) talajerősítéssel biztosítható a járhatóság és a töltés tömöríthetősége,

gyenge terepen speciális intézkedések szükségesek, melyeket az ilyen esetekben már bizonyosan felmerülő töltésalapozási megoldásokkal együtt kell megtervezni.


A tendertervekben a pusztán csak a járhatóságot biztosító megoldásokat nem kell kötelezően előírni. Elfogadható, hogy a vállalkozó az ajánlat műszaki tervében határozza meg, hogy

viszonylag kevés erősítést előirányozva kedvezőbb árral nagyobb eséllyel pályázik, viszont ezzel vállalja annak kockázatát, hogy néha nem tud dolgozni, vagy saját költségére mégis több erősítést alkalmaz,

viszonylag sok talajerősítést előirányozva biztosítja a folyamatos járhatóságot, ám ezzel magasabb árat kínálva kockáztatja a munka elnyerését.


A töltés alatti felületen (a terepen vagy a föléje épített szemcsés talajerősítésen) általában célszerű

Trr 85% tömörségi fokot és

E2 20 MPa teherbírási modulust

elérni, de ezeket a paramétereket általában nem kell minősítési, illetve továbbépítési feltételként előírni. Ilyen feltételként elegendő azt megszabni, hogy a tömörített felszínen vagy az erősített rétegen a töltés első rétege a kívánt tömörségre beépíthető legyen. Ha viszont kritikus esetben el akarják kerülni, hogy a töltésépítést a tömörítés nehézkessége és/vagy az első töltésréteg minőségének elégtelensége miatt sok helyen újra kelljen kezdeni, akkor az előbbi követelmények rendszeres ellenőrzése célszerű lehet.

53

Biztosítsa a terep és töltés kapcsolatát (pl.:lépcsőzés)

• 5%-nál kisebb terephajlás esetén speciális intézkedés nem szükséges,• 5%-10% terephajlás esetén a lehumuszolt felszín érdesítése elegendő,• 10%-25% hajlású terep esetén 0,2-0,5 m magas, 5% oldalesésű lépcsőzés,• 25% hajlás felett lejtőirányban eső, megfelelően víztelenített fogazás,

10%-25% hajlású terep 25% hajlás feletti terep


54

Áthidalja a magasságkülönbséget a terep és út szintje között.

Töltéstest kialakítása

55

•Ne legyen erózió kár.


56

Egyéb követelmény híján – a töltéstestekre a következő tömörségi értékeket kell előírni:

autópályák, autóutak és főutak esetében Trr 90 %,

egyéb utak esetében Trr 88%,

alárendelt jelentőségű utak esetében Trr 86 %,

a megadott értékek 2 %-os növelése szükséges, ha homok talaj esetén 1,75 < rdmax < 1,85 g/cm3, vagy ha a 20 < IP < 30% jellemzőjű kötött talaj esetén

a levegőtérfogat (ℓ) a tömörítés után ℓ < 12%. a megadottak értékek 4 %-os növelése szükséges,

ha homok talaj esetén rdmax < 1,75 g/cm3, vagy ha a 30 < IP < 40% jellemzőjű kötött talaj esetén

a levegőtérfogat (ℓ) a tömörítés után ℓ < 12%.


57

A tervezés alapja geológiai és hidrológia viszonyok megismerése,geotechnikai paraméterek meghatározása: Talajrétegződés, Rétegek dőlésiránya, Talaj anyaga, geotechnikai paraméterei, Vetők, más geológiai formációk, Felszíni és felszín alatti vizek.

Bevágások kialakítása

58

Alkalmazott rézsűgeometria: 0 - 6m mélység: 1:1,5; 1:2, 1:2,5; 6 m-nél mélyebb: min. 3 m széles osztópadka; Számítógépes tervezés.


59

Rézsűvédelem tervezése és kivitelezése elengedhetetlen!


60

A pályaszerkezet alatt, a bevágások alján és a töltések tetején készülő 50-100 cm vastag zónát, az ún. védőréteget, amit (teherbírás)javító- vagy fagyvédőrétegnek is szokás nevezni.

Funkciója:• a pályaszerkezet számára tartósan (a tavaszi olvadások után is) megfelelő

alátámasztást, kellő teherbírást biztosítson, • anyaga és tömörsége olyan legyen, hogy a forgalom alatti utántömörödés, a

vízfelvétel okozta duzzadás és a fagyhatás ne okozzanak olyan deformációkat, melyek károsíthatják a burkolatot,

• a beépítéskori kedvező állapot és teherbírás az eltakarásig csak minimálisan romolhasson le.

Anyaga:• Kiváló földműanyag,• Stabilizált anyag,• Általánosságban min. 60% durvaszemcsés (kő, kavics) kőváz

létrehozásához+folytonos szemeloszlás

Védőréteg kialakítása

61Töltés felső részének kialakítása

Egyéb követelmény híján – a töltéstestekre a következő tömörségi értékeket kell előírni:

a töltést tetején és a bevágás termett talaján (védőréteg alatt) Trρ 93 %

a tükörszinten (a védőréteg tetején)

Trρ 96 %

a megadott értékek 2 %-os növelése szükséges,

ha a szemcsés talaj esetén 1,75 < rdmax < 1,85 g/cm3, vagy

ha a 20 < IP < 30% jellemzőjű kötött talaj esetén a levegőtérfogat (ℓ) a tömörítés után ℓ < 12%

1. A D.11. UTASÍTÁS

1.4. A tervezett D.11. Utasítás

VASÚTI ALÉPÍTMÉNY TERVEZÉSE, ÉPÍTÉSE, KARBANTARTÁSA ÉSFELÚJÍTÁSA

Az I. kötet fő fejezetei1. Az utasítás hatálya2. Alapfogalmak3. Általános tervezési irányelvek4. Geotechnikai tevékenységek

Tevékenységek köreA geotechnikai szolgáltatások szakmai alapkövetelményeiA geotechnikai vizsgálatok vasúti alépítményhez kapcsolódó speciális köve-telményei

5. Hatások és ellenállások6. Teherbírás és használati alkalmasság7. Az alépítményi földmű kialakítása8. Az alépítményi földmű kiegészítő rétege9. A földmű és a műtárgy közötti átmeneti szakasz kialakítása10. Földrézsűk11. Sziklarézsűk12. Rézsűvédelem, biológiai biztosítási intézkedések13. Beépített és kiegészítő létesítmények14. Földművek alapozása15. Támszerkezetek és intézkedések16. Víztelenítő berendezések

2. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE

64

A töltéstestbe csak megfelelő fajta és minőségű anyagok építhetők be. Azalkalmasság megítélésekor a következőket kell figyelembe venni:

- kielégítő nyírószilárdság és merevség,- kielégítő szemcseszilárdság,- tartós térfogatállóság,- megfelelő tömöríthetőség,- külső behatásokkal szembeni érzéketlenség,- környezetre gyakorolt hatás.

A földművek anyagainak előírásakor a következő szempontokra kell gondolni:talajfajta: szemeloszlás, szervesanyag-tartalom, plaszticitás, vegyiagresszivitás, környezetszennyező hatások, áteresztőképesség, a beépítésutáni cementálódás (pl. kohósalak esetén).romlási hajlam: mállási ellenállás, ellenállás aprózódással szemben,oldhatóság, érzékenység alacsony hőmérsékletre és fagyásra, térfogatváltozásihajlam (duzzadó és roskadó anyagok),technológiai jellemzők: tömöríthetőség, beleértve az épül földmű alatt levő talajszilárdságát is, a kitermelés, szállítás és beépítés hatásai a beépítendőanyagra.

A VASÚTI FÖLDMŰ


A kiegészítő szemcsés rétegeknek az alábbi általános követelményeket kellteljesíteniük:

- a zúzottkőágyazattal szemben megfelelő szűrési stabilitással kell rendelkezni-ük, ami azt jelenti, hogy a szemcseátmérőre igaz, hogy d85 10 mm,

- fagy- és térfogatállóak legyenek,- a dinamikus hatásokból származó mechanikai igénybevételekkel szembenellenállóak legyenek,

- környezetbarát anyagúak legyenek.

A kiegészítő szemcsés réteg anyagának előírt tulajdonságait már az előállításhelyszínén (pl. bányában) kell létrehozni és garantálni. A tulajdonságok az építésihelyszínen már nem módosíthatók. Az építési helyszínre szállítás, a tárolás sorána szétosztályozódást meg kell gátolni.

A csak védőréteg szerepet ellátó kiegészítő szemcsés réteg minimális vastagsága20 cm lehet.

Az erősítő réteg méretezett vastagságát mindig meg kell növelni 10 cm-rel, amibiztonságot ad a rostálás esetén esetleg bekövetkező letermelés (a szükségesvastagság csökkenése) ellen.

2.6. Kiegészítő réteg szemcsés anyagból

2.6.1. Szemcsés anyagú kiegészítő rétegek V 120 km/h sebességűvágányokban

Amennyiben a lehető legkisebb vízáteresztő-képességű (kvázi-vízzáró) kiegészítőréteg kialakítása a cél (vízre érzékeny alépítmény esetén), akkor SZK1 (KG1) jelűszemcsés keverékanyagot kell - előírt értékre tömörítve - beépíteni.

Az SZK1 keverék relatíve magas finomrész tartalommal bír. Ezáltal közelvízzárónak mondható az anyag, amely ugyanakkor nagyon érzékeny az optimálisépítési víztartalom túllépésére.

Az SZK1 keverékkel szemben támasztott követelmények:- a szemeloszlási görbének adott szemeloszlási határgörbék közé kell esnie,- egyenlőtlenségi együtthatója U 15 legyen, ezzel kellően stabil módon visel-kedik a dinamikus igénybevételekkel szemben,

- a legnagyobb szemcseátmérő legalább 32 mm legyen, de a 63 mm-t nem lép-heti át,

- a törtbeton adalék tömegszázaléka max. 30%, frakciója pedig 0/16 lehet,- vízáteresztő-képességi együtthatója k 1x10-6 m/s legyen (Trr = 100% tömörí-tési foknál),

- a fagyállósági feltétel akkor teljesül, ha U 15 értéknél a d 0,02 mm-esfinomrész tartalom legfeljebb 3 tömegszázalék értékű.



Az SZK1 (KG1) jelű szemcsés keverék határgörbéi


Amennyiben nincsen különösebb vízáteresztő-képességet korlátozó követelmény,akkor SZK2 jelű, kisebb finomrész tartalmú keverék épüljön be. A vízáteresztőSZK2 keveréktől az SZK1 keverékkel megegyező teherbírási tulajdonságokvárhatók. Ott alkalmazható, ahol az alépítmény maga is vízáteresztő anyagbólépült, amelybe a felszíni vizek beszivárgása megengedhető.

Az SZK2 keverékkel szemben támasztott követelmények:- a szemeloszlási görbének adott szemeloszlási határgörbék közé kell esnie,- egyenlőtlenségi együtthatója U 15 legyen, ezzel kellően stabil módon visel-kedik a dinamikus igénybevételekkel szemben,

- a legnagyobb szemcseátmérő legalább 45 mm legyen, de a 63 mm-t nem lép-heti át, vízáteresztő-képességi együtthatója k 5x10-5 m/s legyen Trr = 100%tömörítési foknál,

- a fagyállósági feltétel akkor teljesül, ha a d 0,063 mm-es finomrész tartalomlegfeljebb 5 tömegszázalék értékű.


Az SZK2 (KG2) jelű szemcsés keverék határgörbéi


2.6.2. Szemcsés anyagú kiegészítő rétegek V 120 km/h sebességűvágányokban

V 120 km/h sebességű vágányokban lehetséges, de nem szükséges az SZK1illetve az SZK2 keverék használata. A zúzottkő ágyazat alá kis vízáteresztő-képességű kiegészítő szemcsés réteg beépítése szükséges akkor, ha a felszínivizek beszivárgását, és ezzel együtt a dinamikusan igénybevett altalaj átázásátmeg kell akadályozni. Ezt a kis áteresztőképességű kiegészítő rétegetgeotextíliával kell elválasztani az alépítménytől.

Bizonyítottan jó vízáteresztő-képességű alépítmény esetén vízáteresztő kiegészítőszemcsés réteg beépítése ajánlott annak érdekében, hogy víztelenítési költségeketcsökkenteni lehessen.

Zúzottköves felépítmény esetén a kiegészítő szemcsés rétegnek minimálisan 30cm vastagnak kell lennie, de 20 cm-nél kisebb semmilyen esetben nem lehet. Afagyállósági vagy a teherbíró-képességi megfelelőségi okból adódhat 30 cm-nélnagyobb vastagság is, s ilyenkor az alépítmény koronát a felszíni vizek behatolásaellen is védeni kell.

Durvaszemcsés talajokat csak abban az esetben szabad kiegészítő szemcsésrétegként felhasználni, ha az alkalmasságukat a mindenkori beépítési esetreigazolták és az anyagok szállítását is ellenőrizték.

44/24

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,0010,010,1110100

Szemcseátmérő D [mm]

Átes

ett t

ömeg

száz

alék

S [%

]

0,00263

Mk Kavics Homok Iszap Agyag


Kiegészítő szemcsés réteg anyagának szemeloszlási határgörbéi V 120 km/h sebességű vágányokhoz

Forrás: MÁVTI KFT. 44/25

2.6.3. A szemcsés anyagú kiegészítő réteg elhagyhatósága

Üzemi- és rendező pályaudvarok új építésű vágányainál, illetve meglévő vágányokolyan fenntartási munkáinál, amelyeknél vonalsebességet nem emelnek, el lehettekinteni a kiegészítő réteg beépítésétől az alábbi esetekben:

- az alépítmény teherbírása a koronán megfelelően nagy és egyenletes,- az alépítményi korona alatt a fagyhatáron belül nincs fagyérzékeny talaj,- zúzottkő ágyazatos vágánynál az ágyazat és az alépítmény között szűrési ésrétegelválasztási gondok nem alakultak ki,

- zúzottkő ágyazatos vágánynál az alépítményi zárórétegben nem található víz-érzékeny talaj,

- az alépítményt a beszivárgó szennyeződésektől nem kell védeni.


44/26

73A VASÚTI FÖLDMŰ

A földmű előírt tömörségi értékei (tervezet):- a kiegészítő rétegben Trr = 98%,

- a földmű felső 50 cm vastag rétegében Trr = 96%,- a műtárgyak háttöltésében teljes mélységben Trr = 100%,- minden egyéb helyen (töltés fő tömege is) Trr ≥ 91%.

Tűrés minden esetben -2%.

Tömörség

A tömörség megállapítása –Proctor görbe

100max

dd

rT rr

r

74

Teherbírás Modulus

Sebesség (km/h)

V 40 40 - 80 81 - 120 121 - 160 160 - 200

Kiegészítő rétegen E2 stat(MPa)

50 60 80 100 110

Földművön 40 50 60 80 90

Kiegészítő rétegen Edin (MPa)

35 35 40 45 50

Földművön 30 35 35 40 45

Az E2 stat és Ed modulus megkövetelt értékei

Teherbírás

A vasúti teherviselő rétegrendszer

A VASÚTI FÖLDMŰ

75

TALAJKEZELÉS

76Földművek építése- talajkezelés

Földműépítésre alkalmatlan vagy korlátozottan alkalmas anyagok

Talajkezelés

Földműépítésre alkalmas anyagok

TALAJKEZELÉS

Talajkezelés lehetőségének időben való felismerése

Talajkezelési mód megtervezése-előkészítése

Tervezhető ütemezés - Pénz megtakarítás – Környezetvédelem


TALAJJAVÍTÁS

TALAJKEZELÉS

TALAJSTABILIZÁCIÓ•Az építés előtt vagy alatt elhatározott •A talaj azonnali tulajdonságjavulása (apríthatóság, tömöríthetőség, teherbírás)•A hatások hosszú távon nem garantáltak•Talajjavítást végezhetünk a talajstabilizálás előkészítésére is.•Laboratóriumi vizsgálatok vagy próbabeépítés

•Javasolt az építés előtt elhatározni•A talaj azonnali tulajdonságjavulása (apríthatóság, tömöríthetőség, teherbírás)•A hatások hosszú távon garantáltak

(teherbírás, térfogatváltozás, vízzel- és

faggyal szembeni ellenállás, plaszticitás)

•Laboratóriumi vizsgálatokkal való igazolás


TALAJJAVÍTÁS

TALAJKEZELÉS

TALAJSTABILIZÁCIÓ•kiszárítás•nedvesítés locsolással •meszes kezelés•speciális (pl. szintetikus) anyagokkal

való kezelés

•keverés szemcsés anyaggal (mechanikai stabilizáció)•aprítás törőgéppel•meszes kezelés•cementes stabilizáció•pernyés stabilizálás•speciális (pl. szintetikus) anyagokkal való kezelés


ELŐNYÖK•Nincs speciális gépigény•Nincs szükség semmilyen más

anyagra (csak szél és nap)

KiszárításTalajjavítás

HÁTRÁNYOK•Hatékonyság függ a víztartalom többlettől•Hatékonyság függ az időjárástól•Döntően szemcsés talajok•Eredményesség nehezen tervezhető•Szárításra előkészített talaj megázhat

Elázott, átázott talajok esetén alkalmazzuk, hogy az előírt tömörség és teherbírás biztosítható legyen.Általában szemcsés talajok esetén működik.


ELŐNYÖK•Nincs speciális gépigény•Olcsó anyagigény (víz)

Nedvesítés locsolássalTalajjavítás

HÁTRÁNYOK•Túllocsolás veszélye

Túlzottan kiszáradt talajok esetén az előírt tömörség és teherbírás biztosítható legyen.Talajkezelés során fontos utókezelésÁltalában szemcsés talajok esetén működik.


ELŐNYÖK•Nincs speciális gépigény•Talajcseréhez képest kis anyagfelhasználás

•Tervezhető eredményesség

Keverés szemcsés anyaggal (mechanikai stabilizáció)Talajstabilizálás

HÁTRÁNYOK•Meszes, cementes stabilizációhoz képest nagy anyagfelhasználás•Kis mennyiségű kő esetén azok csak úsznak a puha talajban

Szemeloszlás megváltoztatása. Durva vagy finomszemcsés anyag hozzáadása a tömöríthetőség vagy a teherbírás javítása érdekében. Megfelelőségét laboratóriumi vizsgálattal vagy próbabeépítéssel kell igazolni.

Remix géppel „Piskótázás”


Keverés szemcsés anyaggal (mechanikai stabilizáció)Talajstabilizálás


Aprítás törőgéppelTalajstabilizálás

ELŐNYÖK•Nincs speciális gépigény (törő)•Nincsen anyagfelhasználás

•Tervezhető eredményesség

HÁTRÁNYOK•Nincs említhető

Kőzettörmelék és származékanyagok javítására alkalmas.Aprítási próbával és laboratóriumi vizsgálatokkal tervezhető.


ELŐNYÖK•Nincs speciális gépigény (remix)•Kis mennyiségű anyagszükséglet

•Biztos elméleti és gyakorlati háttér

•Jól tervezhető és ütemezhető

Meszes talajkezelésTalajjavítás és talajstabilizáció

HÁTRÁNYOK•Nem említhető

Elázott, átázott talajok szárítása a kívánt tömörség és teherbírás eléréséhez.Szemcsés anyagokkal egyenértékű teherbírás. Talajstabilizáció esetén, vízzel és fagyhatásokkal szemben tartós ellenállás. Térfogatváltozási hajlam megszűntetése.Talajjavítás bármilyen típusú talaj esetén. Talajstabilizáció iszapok, agyagok vagy agyagos, iszapos homok és kavics talajok esetén.Őrölt égetett mész 2-6% arányban keverése.


Meszes talajkezelésTalajjavítás és talajstabilizáció





Cementes talajstabilizációTalajstabilizáció

HÁTRÁNYOK•Túlzott cementfelhasználás esetén merev, rideg réteg, markáns repedések.

Célja a talajok teherbírásának növelése. Fagyhatással szembeni védelem.Munkaközi felületvédelem.Általában szemcsés anyagok, esetleg átmeneti talajok esetében.Cement 2-10% arányban keverése.





Pernyés talajstabilizációTalajstabilizáció

HÁTRÁNYOK•Heterogén összetétel.•Környezetre gyakorolt hatást vizsgálni kell.

Bármely talaj esetén, ha a laboratóriumi vizsgálatok igazolják az eredményességet.Hidraulikus kötőanyagként működik.Hatékonyan alkalmazható meszes stabilizálásnál az agyagfrakció helyettesítésére.



Speciális (szintetikus) anyagokkal való kezelésTalajstabilizáció

HÁTRÁNYOK•Vízbevitel szükséges.•Nem kellő referenciájú anyagok is vannak a piacon.

Bármely talaj esetén, ha a laboratóriumi vizsgálatok igazolják az eredményességet. Általában egy-egy típusú talajra vannak a szerek kidolgozva.Kémiai kötéseken alapul.

89

Feladatok

90Problem 1.

0

20

40

60

80

100

töm

egsz

ázal

ék

S

%

szemcseátmérő D mm

A talaj

B talaj

határgörbe I.

határgörbe II.

Kavics Homok Iszap Agyag

100 10 2 1 0,2 0,063 0,01 0,002 0,0002

1 : n

91

0

20

40

60

80

100

töm

egsz

ázal

ék

S

%


A talaj

B talaj

határgörbe I.

határgörbe II.

keverék 1:1


100 10 2 1 0,2 0,063 0,01 0,002 0,0002

Problem 1.

92Problem 2.

0

20

40

60

80

100tö

meg

száz

alék

S

%


A talaj

B talaj

határgörbe I.

határgörbe II.


100 10 2 1 0,2 0,063 0,01 0,002 0,0002

1 : n

93Problem 2.

0

20

40

60

80

100

töm

egsz

ázal

ék

S

%


A talaj

B talaj

határgörbe I.

határgörbe II.

keverék 1:0,75


100 10 2 1 0,2 0,063 0,01 0,002 0,0002

94Problem 3.

0

20

40

60

80

100tö

meg

száz

alék

S

%


A talaj

B talaj

fagyvédő


100 10 2 1 0,2 0,063 0,01 0,002 0,0002

1 : n

95Problem 3

96Problem 3

0

20

40

60

80

100

töm

egsz

ázal

ék

S

%


A talaj

B talaj

fagyvédő

keverék 1:0,5


100 10 2 1 0,2 0,063 0,01 0,002 0,0002

fÖldmŰvek i. - se.sze.hu · földművek építése-földművek anyagai 23a földműanyagként...

Documents