Építészet | Felsőoktatás » Koch-Táskai - Süllyedésmérés az autópályaépítéseken

MÉRÉSTECHNIKA – EMAB RT. Süllyedésmérés az autópályaépítéseken Egyre gyakrabban fordul elő, hogy kedvezőtlen geotechnikai adottságú, puha, kompresszibilis, kis áteresztőképességű altalajon kell építenünk műszaki létesítményeket, s általában gyorsan, rövid határidővel. E körülmények között elengedhetetlen, hogy a bekövetkező változásokat, főleg a mozgásokat folyamatosan mérjük, ellenőrizzük Korábban e mérésekre általában csak akkor került sor, amikor az építés közben merült fel valamilyen probléma. KOCH EDINA* TÁSKAI ANDOR* A megváltozott építési körülmények, a sokszor ijesztően szűkös építési idő miatt mostanában gyakran kényszerülünk valamilyen, a konszolidációt gyorsító beavatkozásra (túltöltés, drénezés, kavicscölöpözés, stb.) Az ilyen esetekben különösképpen nélkülözhetetlenné válik a süllyedések mértékének és időbeli változásának ismerete, mert - mint köztudott - a

konszolidáció folyamata az építésszervezés igényeinek megfelelő pontossággal általában nem prognosztizálható. Csak mérések segítségével válik lehetővé, például a túltöltés mértékének és idejének pontosabb meghatározása, amely a töltés várt végső süllyedésének előrehozásához szükséges. Előfordulhat azonban az 1. ábra 48 is, hogy a talaj fizikai paramétereit (összenyomódási modulus, konszolidációs tényező) előzetesen nem tudjuk kellő pontossággal meghatározni, ilyenkor, az első süllyedésmérési eredményekből a "back-analysis" módszerét alkalmazva meghatározhatjuk őket, s velük a további konszolidációs folyamat már pontosabban előrejelezhető. Ily módon megelőzhetővé válnak azok a károk, amelyek korábban gyakrabban bekövetkeztek, illetve az építési folyamat jobban szervezhetővé válik. A folyamatos mérés és az elkészült tervekkel való összehasonlítás lehetőséget ad az időben

történő beavatkozásokra, a tervek pontosítására. A süllyedésmérés lehetőséget teremt a konszolidáció időbeli lefolyásának megfigyelésére, s ezáltal tervezhetővé válik a végleges, csak korlátozott mozgást elviselő létesítmények elhelyezésének ideje is. A mérés végrehajtásának vázlata 2. ábra A mérési eredményeket bemutató diagramok MÉRÉSTECHNIKA – EMAB RT. A süllyedésmérésre az idők folyamán többféle módszer is született, például nagypontosságú szintezés beépített mérőpontokon, deflektométer, hidrosztatikus mérőberendezés stb. Ez utóbbival végez méréseket az Emab Rt többek között az M7 autópálya egyes szakaszain. A mérőberendezést a töltésalapozás megkezdése előtt a töltés alá (esetleg a georáccsal erősített kavicsrétegbe) fektetett hajlékony KPE csőben mozgatjuk. A cső végének magasságát minden mérés alkalmával egy már kellő távolságban levő, bizonyosan nem süllyedő

fixpontról bemérjük, majd a cső mélységi helyzetét a mérőszondával általában méterenként mérjük. A mérések könnyen, viszonylag gyorsan, pontosan elkészíthetőek. Az eredmények feldolgozásakor a mérések eredményeinek táblázatos közlése mellett az Emab Rt. többféle diagramot készít, melyekre a következő ábrák mutatnak példát Az 1. ábra szemléletesen érzékelteti a különböző időpontokban végzett mérésekkor megállapított süllyedések szelvénybeli változását A bemutatott példa esetében a szokásos teknőszerű alak helyett az adódott, hogy a vállak alatt kissé nagyobb a mozgás, ami a tőzegbeli oldalkitérés következménye volt. Ennek első érzékelése után a töltésépí- tést fokozott figyelem mellett lehetett csak folytatni, nehogy az oldalkitérés alaptörésbe "menjen át". A második ábra a töltéstengely és a vállak süllyedésének időbeli, a teherfelvitel arányában bekövetkező változásait

mutatja. Ezekből érzékelhetjük a konszolidációs folyamatot és jelezhetjük előre a végső süllyedés nagyságát. Az ábrán jól látható a 4 m magas töltés okozta körülbelül 48 cm-es tengelybeli süllyedés lecsengése, majd a 0,5 m túltöltés hatására bekövetkezett körülbelül 7 cm mozgás. (A túltöltéssel előre lehetett hozni a pályaszerkezet okozta mozgást.) A végső süllyedések és a folyamat előrejelzésére a puszta mérnöki érzéken alapuló extrapoláció mellett többféle módszer is létezik. Ezek közül mi a konszolidációs görbe hiperbolikus közelítését, illetve annak linearizálását alkalmazzuk Ez általában akkor jó, ha a terhelés már lényegében nem nő, s a konszolidáció gyakorlatilag egydimenziósnak feltételezhető. A módszer lényege a csatolt ábrán tanulmányozható (3. ábra). Az Emab Rt. az eredmények értelmezését segítendő jelenleg azon dolgozik, hogy a mérések megkezdése előtt minden egyes

mérési helyre egy olyan adatlapot állítson össze, mely a szelvény minden lényeges ta- lajadatát, geometriai paraméterét, a szelvény által jellemzett szakasz építésének tervezett organizációját és a tervezők által várt süllyedési adatokat tartalmazza A most folyó autópálya-építések esetében a tervezéskor a kedvezőtlen altalaj adottságú szakaszokra sokszor csak meglehetősen széles határokkal tudják számszerűsíteni a várható süllyedéseket (pl. 30-50 cm). Még több a bizonytalanság a konszolidációs idő prognózisában (pl. 0,5-1,0 év a 90 % konszolidációra) Ezek az értékek túlzottan bizonytalanok ahhoz, hogy a létesítményeket a rendelkezésre álló rövid idő alatt, ésszerű költségekkel megfelelő biztonsággal lehessen megépíteni. Az előzetes tervezés tehát alapvetően a probléma természetéből eredően sok esetben nem tud megfelelő támpontot nyújtani, sem a várható süllyedés pontos mértékéhez, sem

annak időbeli lefolyásához. Ezzel azonban bizonytalanná válik például a végleges burkolat elkészíthetőségének az időpontja, vagy ami még ennél is rosszabb, a túlzott alakváltozások következtében a burkolat később károsodhat. A folyamatos mérések eredményeire támaszkodva viszont kellő biztonsággal, kisebb költséggel, tervezhető időintervallumban valósíthatók meg még nagy süllyedések mellett is a földművek, illetve a műtárgyak olyan területeken is, ahol korábban nem is nagyon mertünk volna építeni. Ezt a korszerű módszert a geotechnikai Eurocode is ajánlja "megfigyelési módszer" néven E mérések bár költségesek, de költségük eltörpül a várható eredmények hasznához képest. Említést érdemel, hogy a mérések értékelése nemcsak gazdasági előnyt hoz, hanem lehetőséget teremt a korábbinál mélyebb talajmechanikai ismeretek megszerzésére, pontosabb, megbízhatóbb méretezési módszertan

kidolgozására is. * EGYETEMI TANÁRSEGÉD, SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM 3. ábra * EMAB RT. 49