Építészet | Földművek » Kérdések és válaszok a földművek témaköréből

1. Passzív földnyomás meghatározása - összetett csúszólap - szemcsés talaj - csak önsúlyteher φ> 35°; c=0; q=0 A csúszólap görbe és sík felületekből tevődik össze. A súrlódás miatt a görbült felület körhenger vagy log. spirális vezérvonalú felület, amelyet a passzív Rankine állapotnak megfelelő hajlású sík választ el a sík csúszólaptól. A vázolt szerkesztés három lépésen keresztül mutatja be a földnyomás összetevők, nevezetesen a súrlódásból (Epjönsúlyterhelés), a kohézióból (Epcönsúlyterhelés), súrlódás az esetleges megoszló terhelésből (Epq) származó passzív földnyomáserők meghatározási módját. Tehát Q is érinti az r ⋅ sin ϕ sugarú kört 2. Geotextíliák szerepe és alkalmazása A geotextíliák feladata a különböző szemcseösszetételű rétegek elválasztása, melyek egyébként hajlamosak lennének egymásba nyomódni, illetve a durva szemcséjű szűrőréteg és a finomszemcsés

anyag elválasztása egymástól, a finom szemcsék visszatartásával a szűrőréteget megvédi az eltömődéstől. Viselkedésük viszkoelasztikus, mely azt jelenti, hogy a rugalmassági modulus a húzófeszültség függvényében változik. 3. Végtelen hosszú rézsűn lecsúszó földprizma biztonságának levezetése c=0 esete Csúszás elleni biztonság: ν = G ⋅ cos β ⋅ tan ϕ tan ϕ stabilizáló = = G ⋅ sin β tan β csúsztató 4. Rangsorolja a következő talajokat autópálya töltésébe beépíthetőség szempontjából: iszapos, homokos kavics (iszaptartalom 10 %), homoklisztes finom homok (U=1,8) homoklisztes, iszapos durva homok (U=9) agyag (Ip=35 %) Milyen tömörítőeszközzel tömörítené e talajokat? Tömörítő eszközök és alkalmasságuk Talajfajta Tömörítőeszköz • döngölők (béka,lap): kis felületen • vibrolapok: kis felületen szemcsés • vibrohengerek: nagy felületen gyengén kötött kötött • • • • •

• gumiabroncsos henger sima henger vibrolap, vibrohenger bütykös henger gumiabroncshenger döngölőlap 5. Terzaghi-féle szűrőszabály A szűrő-védő réteg a felső finomszemcsés és az első szigetelőréteg fölötti szivárgóréteg közé kerül, de egyszerűbb esetekben szerepét betöltheti maga a szivárgóréteg is. Feladata kettős: - biztosítani a csurgalékvíz bejutását a szivárgórétegbe; - megakadályozni a kimosódó finom szemcsék révén a szivárgóréteg eltömődését. Anyaga lehet: − természetes és − mesterséges (geotextília). A természetes anyagú szűrőréteg: meghatározott, a szűrőszabálynak megfelelő szemcseeloszlású homokból, homokos kavicsból vagy kavicsból épített réteg. A szűrőréteg szemeloszlását alapvetően a hulladék szemcsemérete és szemeloszlása fogja meghatározni, s alkalmazhatunk bármely, már jól bevált szűrőszabályt (pl. kútszűrők, szivárgók méretezése) A klasszikus megoldás a

TERZAGHI féle szűrőszabály, ami a következőket kívánja meg: A szűrőréteg szemeloszlása megfelelő, ha a szemeloszlási görbéjén a 15 súlyszázalékhoz tartozó szemcseátmérő (D15sz) legalább négyszerese a hulladék megfelelő szemcseméretének (d15h), de legfeljebb negyede a 85 súlyszázalékhoz tartozó hulladék szemcseátmérőjének (d85h). 6. Talajok víztelenítése A támfalakat általában víznyomásra nem méretezzük, mivel az esetleges vízhatást a háttöltés víztelenítésével kiküszöbölhetjük. A víztelenítés egyrészt a felszíni csapadékvizek elvezetését, másrészt a háttöltés drénezését jelenti. A felszíni vizek elleni védelem árkokkal, folyókákkal, esetleg burkolatokkal történik. Meg kell akadályozni, hogy a csapadékból nagy mennyiségű víz folyjon a támfal mögé. A földmunkák állékonyságát leginkább a víz kártételei veszélyeztetik. Földműre hulló csapadék: • Védekezés: megfelelő

lejtések, alkalmazása rézsűknél • Rézsűk biológiai védelme (füvesítés) • Rézsűk burkolása • szivárgók beépítése: folyóka+szívótest+szűrő Bevágásnál övárok (h/3 távolságra), töltésnél talpárok. Az árkot burkolni kell, ha a leejtés: l < 1-2% és l > 10-30% (a kettő között nem kell burkolni). 7. Proctor-vizsgálat Legnagyobb térfogatsűrűség meghatározása: Ha d max ≤ 5,0 mm, a talajt a "Proctor" - edényben, egyébként "CBR" - edényben kell tömöríteni. • normál Proctor vizsgálat: o CBR vagy Proctor edény o döngölő tömege: 2,49 kg o ejtési magasság: 30,5 cm o rétegek száma: 3 o rétegenkénti ütésszám: 55/25 (CBR/Proctor edény) – egyenletesen elosztva! • módosított Proctor vizsgálat: o CBR vagy Proctor edény o döngölő tömege: 4,54 kg o ejtési magasság: 47,7 cm o rétegek száma: 5 o rétegenkénti ütésszám: 55/25 (CBR/Proctor edény) – egyenletesen elosztva!

Ezután megmérjük a minta nedves tömegét. Az edényből való eltávolítás után a talajminta tetejéről, közepéről és aljáról egy - egy, legalább 100 g-os mintát kell venni és meg kell határozni a víztartalmukat. Mintarészenként ki kell számítani a bedöngölt talajra vonatkozó ρd értékeket, ehhez a három víztartalom-mérés eredményének számtani átlagát kell felhasználni. A meghatározott w és ρd összetartozó értékeit ábrázoljuk és az így meghatározott pontokat folytonos vonallal összekötjük. Az így kapott Proctor-görbe csúcspontjánál leolvasható víztartalmi érték a wopt, az ehhez tartozó ρd a legnagyobb térfogatsűrűség, ρd,max. A földműből vett mintán meghatározzuk ρd értékét. Meghatározzuk a vizsgált ta- laj ρd,max értékét. Kiszámítjuk a tömörségi fokot, amely a minta száraz térfogatsűrűségének a leg-nagyobb száraz térfogatsűrűséghez viszonyított értéke százalékban kifejezve:

Trρ = ρd ρ d max ⋅ 100 8. Georácsok A georács a geohálóhoz képest nagyobb geometriai méretekkel és szilárdsági tulajdonsággal rendelkező, vastagabb bordájú, rendszerint csomóponttal és szabad felülettel rendelkező, különféle technológiával előállított, alapvetően erősítésre használt műanyag. A georácsokat polimer szálakból készítik, úgy hogy a keresztezéseknél a kapcsolatot az egymásra merőleges hosszirányú és keresztirányú elemek között hegesztéssel, ragasztással vagy kötéssel biztosítják. Így 1-10 cmes nyílások adódnak Ez lehetővé teszi, hogy a talaj illetve a kőzet részecskéi a háló nyílásaiba jussanak és egymásba ékelődjenek. Az egymásba ékelődő részecskék megerősítő hatása akkor optimális, ha a részecskék legalább a térfogatuk felével átnyúlnak a hálón az alsó rétegbe. A georácsok húzószilárdságot kölcsönöznek a talajnak, így pl. a nyírószilárdság által

megengedettnél meredekebb rézsű sem csúszik meg. A georácsok használhatóak a kohézió nélküli és kohéziós talajok valamint a durvaszemcsés rétegek megerősítésére is. A georácsok lehetnek egy- illetve kéttengelyűek. 9. Rebhann-tétel (1871) bizonyítása Tétel: A szakadólap olyan helyzetű, hogy felezi az ABCD négyszög területét. A vektoridomból: valamint: és: Ea sin(υ − ϕ ) sin(υ − ϕ ) = Ea = G ⋅ G sin(90° − υ + ϕ + δ a − α ) sin(υ − ϕ + ψ ) Q sin(ψ ) sin(ψ ) = Q =G⋅ G sin(υ − ϕ + ψ ) sin(υ − ϕ + ψ ) ∂E a dG sin(υ − ϕ ) sin(ψ ) = ⋅ +G⋅ 2 =0 ∂υ dυ sin(υ − ϕ + ψ ) sin (υ − ϕ + ψ ) ∂G dG l2 ⋅γ = =− ∂υ dυ 2 2 ∂E a ∂G l ⋅γ = 0 egyenletébe a =− Behelyettesítve a és a Q összefüggését, a ∂υ ∂υ 2 l2 ⋅γ ⋅ sin(υ − ϕ ) , ahol ’l’ a vizsgált ’υ’ hajlású következő képletet kapjuk: Q = 2 A csúszó tömegben felvett elemi ék súlya:

csúszólap hossza. Lépések: • ’AC’ szakaszt és ’υ’-t meghatározzuk a ∂E a = 0 egyenletből. ∂υ • merőleges ’C’ pontból ’φ’ egyenesére • mérjünk fel (δ a − α ) szöget a ’C’ pontból • mérjünk fel (δ + ϕ ) szöget a ’B’ pontból • ’ACD’ háromszög hasonló a vektoridomhoz: Q G E = = l g e l2 ⋅γ ⋅ sin(υ − ϕ ) Q l ⋅γ G 2 felírható: = , ahol l ⋅ sin(υ − ϕ ) = p = ⋅ sin(υ − ϕ ) = l l 2 g p ⋅γ G p ⋅γ így: = G= ⋅g 2 g 2 p⋅g p⋅g A mennyiség az ’ACD’ háromszög területe, illetve: G = ⋅γ 2 2 A ’G’ erő a csúszótömeg súlya, vagyis: G = T ABC∆ ⋅ γ TABC∆ = TACD∆ Tehát a szakadólap olyan helyzetű, hogy felezi az ABCD négyszög területét. 10.Hol hatnak a földnyomások támfal esetén ha vonalas erő, megoszló teher, illetve önsúlyteher hat? Határozzuk is meg a földnyomásokat szerkesztéses vagy analitikus módszerrel! 11.Rézsű, φ=0, c≠0 ,

vizsgáljuk meg az állékonyságot, és adjuk meg a biztonságot! A biztonság: υ = c ⋅ r ⋅ li G ⋅ xG A biztonság kohézióban kifejezve: c szükséges ⋅ r ⋅ li = G ⋅ xG c szükséges = υ= G ⋅ xG r ⋅ li ctényleges c szükséges Több csúszólap vizsgálata szükséges. A legveszélyesebb csúszólap, ahol a minimális biztonságot kapjuk. 12.Töltésalapozás puha altalajon georács segítségével Vázolja fel egy út mintakeresztszelvényét az alkalmazásra, ismertesse az egyes anyagok, rétegek szerepét. Töltésalapozás kis teherbírású, puha agyagok, tőzegek esetén: A lehetséges megoldások: a) kis rétegvastagság esetén a puha réteg eltávolítása és homokos kavics talajcsere beépítése b) geoműanyag erősítő és elválasztó réteg beépítése a szemcsés töltéstest és a puha réteg közé c) homok vagy kavicscölöpök készítése a konszolidáció gyorsítására a töltésterhek részbeni átvételére d) függőleges

geodrének alkalmazása a konszolidáció gyorsítására e) lépcsős, ellenőrzött építési módszer a konszolidáció Az altalaj elégtelen teherbírása esetén már az alépítményben is geomû-anyagok kerülnek alkal-mazásra. A georács erősítésre szolgáló, nagyszilárd-ságú extrudált polipropilén vagy poliészter négyszög-rács. Ezek a georácsok veszik fel a talajban a szükséges teherbírás eléréséhez hiányzó húzóerõket. A georács alkalmazásával megakadályozható a költséges talajcsere, vagy pl. a meszes talajstabilizáció. A húzóerõk gyors átadását a rács strukturált felülete és a szemcsés talaj közötti nagy súrlódási szög könnyíti meg. 13.Aktív földnyomás definíciója, egy gyakorlati példa említése, és egy 5m magas függőleges fal aktív földnyomása mennyi, ha ismert φ, c, γ. Aktív földnyomás akkor keletkezik, amikor a fal a talajtól eltávolodva mozdul el. A vízszintes feszültség a talajban

csökken, amíg a talajtörés be nem következik. Példa: nagyobb építkezéseknél szükséges a munkagödör tervezése: pl. kizsaluzás h2 E a = ∫ σ xa ⋅ dz = K a ⋅ γ ⋅ ∫ z ⋅ dz = K a ⋅ γ ⋅ 2 0 0 h h (fenti képlet a kohézió miatt − 2 ⋅ c ⋅ K a taggal bővül) ϕ K a = tg 2 (45° − ) 2 14.Súlytámfalak tipikus keresztmetszeti kialakítása, alkalmazott hézagok, funkciója Hézagok kialakítása: a) Terjeszkedési hézagok : - általában függ legesek - a talptól a támfalkoronáig végigmennek b) Munkahézagok ↓: - általában vízszintesek - alap és felmenő fal között lépcsőzetes kialakítással. NEM átmenő hézagok! c) Látszólagos hézagok: - nem átmenő hézagok - a zsaluzás toldásainál, esetleg a nagy betonfelületek megosztására - ajánlatos a látszólagos fugákat a munkahézagoknál kialakítani 15.Rézsűállékonyságos feladat, 3 rétegű talajnál, potenciális csúszólappal. 16. 20m magas rézsűt mivel

tömörítenél, ha a betömörítendő talaj a; homokos kavics, b; gyengén kötött, vagy c; erősen kötött agyag. Indoklással! a) homokos kavics: vibrohenger, közepesen tömöríthető talaj, de nagy felület b) gyengén kötött agyag: vibrohenger, közepesen tömöríthető, nagy felület c) erősen kötött agyag: nehezen tömöríthető, nagy felület sok tömörítő munkát igényel: döngölőlap, gumiabroncsos henger, bütykös henger 17.Tömörség ellenőrzése, módszerek Töltéstest helyszíni vizsgálatával ellenőrizzük. Szabvány írja elő, hogy mekkora mennyiségű talajt kell vizsgálnunk. Közvetlen módszerek: − Zavartalan minták vétele: mintavevő hengerekkel − Mintavétel térfogatméréssel(homokszóró berendezéssel, gumiballonos térfogatmérővel) − Rádioizotópos eljárással (izotópszondával – felületen, fúrólyukban) Közvetett módszerekkel: − Dinamikus vagy statikus szondázással Könnyű verőszonda: Tárcsás

próbaterhelés: 18. A víz hatása a rézsűk esetén. Példa A víz biztonság csökkentő hatása 19.Támfalak esetén kialakuló alaptörés Ha a támfal környezetében lévő talaj nyírószilárdsága kicsi –vagy az alapsík alatt található ilyen talaj – a támfal alaptörés miatt is tönkremehet. Alaptörésnek nevezzük a támfal alatti talajban létrejövő körhengeren, vagy puha réteg miatt kialakuló összetett csúszólapon bekövetkező törést, a támfal és a talajtömeg együttes állékonyságvesztését. 20.Tárcsás próbaterhelés ismertetése Milyen adatokat nyerhetünk a vizsgálatból? A teherbíró képességet jellemző E2 rugalmassági modulus tehát a tárcsás vizsgálatból nyert 2. terhelési görbéből állapítható meg p=legnagyobb nyomás r=tárcsa sugara s=süllyedéskülönbség 21.Milyen feladatok megoldásában segít a talajfelderítés? A gazdasági és műszaki szempontból helyes tervezés, valamint a kivitelezés jó

szervezése, egyaránt megkövetelik a földmunkákkal érintett helybennmaradó rétegek, valamint az építőanyagként felhasználásra kerülő talajok alapos ismeretét. A talajfelderítésnek a következő feladatok megoldásához kell adatokat szolgáltatni: - a talaj teherbírásának, és mérhető összenyomódásánakmeghatározása; - a pillanatnyi, az építési és legnagyobb talajvízszint előrejelzése; - az állékonyság megítélése; - a földnyomás meghatározása; - a fagy és olvadási károk megítélése; - a talaj fejthetőségének és beépíthetőségének, valamint tömöríthetőségének meghatározása; - vízszivárgási kérdések vizsgálata; - a munkagödör víztelenítési lehetőségeinek vizsgálata; - a talaj hő és vízhatásra bekövetkező állapotváltozásának vizsgálata; - a talajjal vagy talajvízzel összefüggő korróziós hatások vizsgálata. A vizsgálat céljának, az építmény jellegének, a terült helyi adottságainak

figyelembevételével meg kell tervezni a feltárás módjait, méreteit, számát, (távolságait), helyét, és mélységét. 3 m-nél magasabb töltések és 3 m-nél mélyebb bevágások esetén keresztirányban is ki kell terjeszteni a feltárást. A feltárási mélység 3 m töltésmagasságig, ill. 3 m bevágásmélységig a terep ill a tervezett pályaszinttől mért min. 3 m legyen 22.Vázolja fel a törés feltételét passzív Rankine-állapotban Írja fel az első és a harmadik főfeszültségek közötti összefüggést! Törési feltételekből: σ xp − σ z sin ϕ = σ xp − σ z 2 = σ xp + σ z σ xp + σ z 2 σ xp ⋅ sin ϕ + σ z ⋅ sin ϕ − σ xp + σ z = 0 σ z ⋅ (1 + sin ϕ ) = σ xp ⋅ (1 − sin ϕ ) σ xp 1 + sin ϕ ϕ  = = tg 2  45° +  = K p σ z 1 − sin ϕ 2  23.Mekkora Fm max, ha v=2? (támfal 5m magas téglalap km-ű, fi=30 fok, delta=0 fok, gamma=20 kN/m3 24.Vázoljon fel egy módszert az alábbi rézsű

vizsgálatára Adott: geometria, terhelések, fi, c, gamma. 25.Ismertesse a súlytámfalak keresztmetszeti méretezését! 26.Földmű felszín alatti víztelenítése Szivárgók fajtái, szerkezeti elemek, azok funkciói. Védelmezés: szivárgók, szállító és szellőző létesítmények Szivárgók kialakítása Alakjuk szerint: árkos szivárgók Szivárgó paplan, vagy lemezszivárgók Szárító táró Elhelyezés szerint: tengellyel párhuzamosan: talp, vagy övszivárgó Tengelyre merőlegesen: rézsűszivárgó, szárító vagy támborda, műtárgyszivárgó 27.Írja fel a töltés állékonysági biztonságát alaptörés esetére, ha a töltés alatt vékony telített agyagréteg fekszik. Vázolja fel a tönkremenetel módját és a ható erőket. 28.Ismertesse a tömörítési kísérletet Adja meg a kísérleti eredmény jellemző értékeit. Ismertesse mire és hogyan használjuk a kísérlet eredményeit. Adjon néhány számértéket a felhasználás kapcsán

Lásd 7. tételnél! 29.Támfal alatti talajra jutó feszültségek meghatározása A talpfeszültségek számításához a súlyerőkből (szögtámfalnál a fal és a vele együttdolgozó talaj súlya, súlytámfalnál a támfal súlya [Gf]) és az aktív földnyomási erőkből [Ea]származó eredő erő [R] komponenseire van szükség: 30.Az állékonysági biztonság értelmezése rézsűknél Az összetett biztonság értelmezése és meghatározása. 31. Ismertesse az aktív földnyomás síkcsúszólapos, analitikus megoldását a szerkezet és a talaj közötti súrlódás figyelembevételével. 32. Rézsűállékonyság meghatározása rétegzett talajokban, ha a rétegek nyírószilárdsági paraméterei csak kissé térnek el egymástól. 33.A talajcsere fogalma, alkalmazása a földműépítésben Az alkalmazandó tömörségi értékek talajcserénél és a töltéstestekben Előírt tömörségek Pl.: Közúti pályáknál - Földmű felső 50 cm-ben Tr %=90-95% -

Töltéstestben Tr %>85% Megjegyzés: Nagyobb tömörségi fok lenne hivatalos. - Árkok visszatöltésénél: burkolat alatt > 90% - Egyébként > 85%