MAGYAR MÉRNÖKI KAMARA D. 11. UTASÍTÁS  VASÚTI ALÉPÍTMÉNY TERVEZÉSE, ÉPÍTÉSE, KARBANTARTÁSA ÉS FELÚJÍTÁSA Szakmai továbbképzési törzsanyag 1. Geotechnikai.

Az előadások a következő témára: "MAGYAR MÉRNÖKI KAMARA D. 11. UTASÍTÁS  VASÚTI ALÉPÍTMÉNY TERVEZÉSE, ÉPÍTÉSE, KARBANTARTÁSA ÉS FELÚJÍTÁSA Szakmai továbbképzési törzsanyag 1. Geotechnikai."— Előadás másolata:

1 MAGYAR MÉRNÖKI KAMARA D. 11. UTASÍTÁS  VASÚTI ALÉPÍTMÉNY TERVEZÉSE, ÉPÍTÉSE, KARBANTARTÁSA ÉS FELÚJÍTÁSA Szakmai továbbképzési törzsanyag 1. Geotechnikai tevékenységek Dr. Horvát Ferenc KÉ-VA/08-0239 SZÉM1/08-0239

2 1. A D.11. UTASÍTÁS BEMUTATÁSA 1.1. Az új D.11. Utasítás céljai A geotechnikai minőség emelése a tervezési, a kivitelezési és a karbantartási tevékenységben. (geotechnikai tevékenység és szolgáltatások részletes szabályozása, geotechnikai szakértő szerepének erősítése). Az új európai műszaki szabályozások beillesztése az utasításba (pl. Eurocode). Műszaki szabályozás kiterjesztése a 160 km/h  V  250 km/h sebességtartományban végzendő tervezésekhez, építésekhez. A legújabb megoldások, technológiák alkalmazási feltételrendszerének szabályozása (pl. vágányon járó nagygépes alépítmény javítás). A tenderkiírások, a tervezési és kivitelezési gyakorlat számára ismeretek nyújtása. A közúti és a vasúti földmunka tervezési és építési gyakorlatának közelítése (ma már jellemző, hogy mindkét területen gyakran azonos tervező és kivitelező cégek tevékenykednek). A hazai gyakorlat műszaki és szervezési tapasztalatainak felhasználása. A korszerű projektszervezéshez való igazodás. A minőségbiztosítás követelményeinek érvényesítése. 2

3 1. A D.11. UTASÍTÁS BEMUTATÁSA 1.2. Az új D.11. Utasítás gyakorlati alapjai Tartószerkezeti (Eurocode) sorozat MSZ EN 1990:2006 A tartószerkezetek tervezésének alapjai. MSZ EN 1991:2005A tartószerkezeteket érő hatások. MSZ EN 1992:2005Betonszerkezetek tervezése. MSZ EN 1993:2000Acélszerkezetek tervezése. MSZ EN 1994:2005Acél és beton kompozitszerkezetek tervezése. MSZ EN 1995:2005Faszerkezetek tervezése. MSZ EN 1996:2000Falazott szerkezetek tervezése. MSZ EN 1998:2006Tartószerkezetek tervezése földrengésre. Geotechnikai tervezés műszaki alapszabványai MSZ EN 1997-1:2006 Geotechnikai tervezés. 1. rész: Általános szabályok. MSZ EN 1997-2:2007 Geotechnikai tervezés. 2. rész: Talajvizsgálatok. 3

4 1. A D.11. UTASÍTÁS BEMUTATÁSA Speciális geotechnikai szerkezetek tervezési és vizsgálati szabványai MSZ EN 1536:2001 Speciális mélyépítési munkák. Fúrt cölöpök. MSZ EN 1537:2002 Speciális mélyépítési munkák. Talajhorgonyok. MSZ EN 1538:2001 Speciális mélyépítési munkák. Résfalak. MSZ EN 12063:2001 Speciális mélyépítési munkák. Szádfalak. MSZ EN 12699:2001 Speciális mélyépítési munkák. Talajkiszorításos cölöpök. MSZ EN 12715:2001 Speciális mélyépítési munkák. Talajszilárdítás. MSZ EN 12716:2001 Speciális mélyépítési munkák. Jethabarcsosítás. MSZ EN 14199:2006 Speciális mélyépítési munkák. Mikrocölöpök. MSZ EN 14490:2007 Speciális mélyépítési munkák. Talajszegezés. MSZ EN 14475:2007 Speciális mélyépítési munkák. Talajerősítés. MSZ EN 14679:2005 Speciális mélyépítési munkák. Mélykeverés. MSZ EN 14731:2005 Speciális mélyépítési munkák. Mélyvibrálás. MSZ EN 15237:2007 Speciális mélyépítési munkák. Függőleges drénezés. MSZ EN 15237:2007 Speciális mélyépítési munkák. Talajszegezés. 4

5 1. A D.11. UTASÍTÁS BEMUTATÁSA A NÉMET VASUTAK (DB) ELŐÍRÁSAI DB Richtlinie 836 Erdbauwerke und sonstige geotechnische Bauwerke planen, bauen und instand halten (Földművek és egyéb geotechnikai építmények tervezése, építése és karbantartása). Első kiadás éve: 1999., legújabb változat érvényes 2008. 10. 01-től. Fő fejezetei: 1. Általános meghatározások 2. Tervezési alapok 3. Terhek felvétele 4. Bizonyítások és méretezések 5. Építési szabályozások - Földmű - Alépítmények alapozása - Támszerkezetek és intézkedések - Keresztezések - Víztelenítések 6. Kivitelezés, minőségbiztosítás 7. Építési dokumentumok 8. Meglévő létesítmények értékelése 9. Karbantartás 10. Szabványrajzok, tervezési segédletek DB Richtlinie 853 Eisenbahntunnel planen, bauen und instand halten (Vasúti alagutak tervezése, építése és karbantartása) 5

6 1. A D.11. UTASÍTÁS BEMUTATÁSA ÚTÜGYI MŰSZAKI ELŐÍRÁS SOROZAT e-UT 06.03.51 ( ÚT 2-3.206:2003) Útpályaszerkezetek kötőanyag nélküli és hidraulikus kötőanyagú alaprétegei. Építési előírások e-UT 06.03.52 (Ú T 2-3.207:2003) Útpályaszerkezetek kötőanyag nélküli és hidraulikus kötőanyagú alaprétegei. Tervezési előírások e-UT 09.02.35 ( ÚT 2-2.124:2005) Dinamikus tömörség- és teherbírásmérés kistárcsás könnyű ejtősúlyos berendezéssel e-UT 03.06.11 ( ÚT 2-1.225:2005) Szintbeni közúti-vasúti átjárók kialakítása. Geometriai kialakítás, pályaszerkezet, víztelenítés, forgalomszabályozás, üzemeltetés e-UT 06.02.11 ( ÚT 2-1.222:2007) Utak és autópályák létesítésének általános geotechnikai szabályai UIC-KODEX 719 E Erdbauwerke und Tragschichten für Eisenbahnstrecken. (Vasúti pályák földművei és teherviselő rétegei) 3. kiadás, 2003. november 6

7 1. A D.11. UTASÍTÁS BEMUTATÁSA 1.3. Az új D.11. Utasítás I. kötete Az I. kötet fő fejezetei 1. Az utasítás hatálya 2. Alapfogalmak 3. Általános tervezési irányelvek 4. Geotechnikai tevékenységek 5. Hatások és ellenállások 6. Teherbírás és használhatósági alkalmasság 7. Az alépítményi földmű kialakítása 8. Geoműanyagok alkalmazása a vasúti alépítményben 9. Az alépítményi földmű kiegészítő rétege 10. A földmű és a híd közötti átmeneti szakasz kialakítása 11. Földrézsűk 12. Sziklarézsűk 13. Partvédelem 14. Víz- és talajvédelem 15. A földművek biológiai védelme 16. Beépített és kiegészítő létesítmények 17. Töltésalapozás 18. Támszerkezetek 19. A vasúti pálya víztelenítése Még nem hatályos! 7

8 1. A D.11. UTASÍTÁS BEMUTATÁSA A II. kötet fő fejezetei 1. Alagutak 2. Átereszek 3. Vasút alatti keresztezések és a vasút megközelítése 4. Szintbeni vasúti átjárók 5. Peronok 6. Egyéb építmények 7. Vasúti rakterületek 8. Ár- és belvízvédelem 9. A vasúti geotechnikai építmények fenntartása 10. A vasúti alépítményi földmű felújítása, rehabilitációja 11. Földépítmények és egyéb geotechnikai építmények építésének, felújításának dokumentálási kötelezettségei Mellékletek, Magyarország földtana 1.4. Az új D.11. Utasítás II. kötete Még nem hatályos! 8

9 2. ALAPFOGALMAK Vasúti pálya mintakeresztszelvénye Felépítmény Alépítmény Alépítmény: Általános értelemben az alépítmény fogalomkörébe mindazon létesítmények beletartoznak, amelyek feladata - a vasúti pálya térbeli elhelyezkedésének megvalósítása, - a forgalomból származó erőhatások felvétele, - az időjárási hatásokkal, a csapadékvizekkel, a felszíni és felszín alatti vizekkel szembeni véde- lem biztosítása, - a természetes és mesterséges akadályok feletti illetve alatti átvezetések megoldása, - a keresztező közutak csatlakozási feltételeinek megteremtése. Az alépítmény a vasúti üzem és a fenntartási tevékenység feladatainak ellátását is segíti. Alépítményi földmű: Az alépítménynek a vasúti pálya felépítményszerkezete alatti, általában talajanyagokból épült része. Az önsúly, valamint a forgalmi terhek felvételére, altalajra továbbítására szolgál úgy, hogy közben a megengedhetőnél nagyobb maradó alakváltozásokat normális esetben nem szenved. 9

10 10 2. ALAPFOGALMAK Földmű: Földanyagból készült geotechnikai szerkezet, közlekedési pálya töltése, árvédelmi gát, alap alatti talajcsere, bármely szerkezet ágyazata, bármely szerkezet melletti és feletti visszatöltés, munkatér visszatöltése, tereprendezést szolgáló feltöltés. Földmű koronasík: A földmű felső, előírt magasságra és lejtésre elegyengetett és tömörített síkja. Altalaj: Az alépítmény alatt lévő talaj, amely nem az építéstechnikai intézkedések következtében változott meg. Feltalaj: a felszín alatti 0,5…1,0 m vastag zóna, ami a terület építési célú járhatósága miatt kiemelt szerepet játszik.

11 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK A szigorú követelményeknek való megfelelőség igénye miatt a D.11. utasítás egyik legfontosabb célja, hogy a tervezési, a kivitelezési és a karbantartási tevékenységben a geotechnikai minőséget emelje a geotechnikai vonatkozású szabályok részletes megfogalmazásával és a geotechnikai tervező és szakértő szerepének erősítésével. A geotechnikai tevékenység kiterjed a szükséges  talajvizsgálatok tervezésére, kivitelezésére, eredményeinek értékelésére,  az alkalmazandó geotechnikai megoldások és szerkezetek tervezésére, kivitelezésére, műszaki felügyeletére, megfigyelésére és fenntartására. A geotechnikai tevékenység célja, tartalma függ  a megoldásra váró feladat és/vagy az építmény jellegétől,  a természetes és az épített környezet jellegzetességeitől,  a megrendelő igényeitől,  az építmény létesítésének aktuális fázisától. 3.1. A geotechnikai tevékenység 11

12 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK Geotechnikai szolgáltatás: A geotechnikai tevékenységek összességének eredménye. A kölcsönhatások következtében felmerülő geotechnikai feladatok megoldásához, a vélelmezhető veszélyek elhárításához szükséges szakszerű geotechnikai tevékenységek (talajvizsgálatok, tervezés, kivitelezés, ellenőrzés, stb.) eredményeképpen készített és a megrendelőnek átadott geotechnikai dokumentumok (jelentések, szakvélemények, tervek, stb.) és esetlegesen a szóbeli tanácsadás. Ezek célja a kölcsönhatásokat biztosító, illetve az ezek következtében várhatóan felmerülő kellemetlen következmények kiküszöbölését biztosító geotechnikai szerkezetek (alépítményi szerkezetek, földművek, víztelenítő berendezések, támszerkezetek, alapok, stb.) és geotechnikai építési eljárások, technológiák (alapozási, talajjavítási, földmunka, stb.) szakszerű megvalósítása. A geotechnikai szolgáltatások tekintetében a D.11. Utasításban lefektetett követelményeket kell felhasználni:  az ajánlati kiírások elkészítéséhez,  a geotechnikai tevékenységekre adandó ajánlatokhoz illetve azok értékeléséhez,  a geotechnikai szolgáltatásokra kötendő szerződésekhez,  a díjak megállapításához,  a geotechnikai szolgáltatások elfogadásához. 3.2. A geotechnikai szolgáltatás 12

13 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK A geotechnikai szolgáltatások felépítése a geotechnikai tevékenységekből A szolgáltatás jellegeA szolgáltatás tárgya, tartalma Geotechnikai információk előállítása, dokumentálása Építésföldtani adatszolgáltatás konkrét projekthez Terepi talajvizsgálatok tervezése, irányítása, feldolgozása és dokumentálása Laboratóriumi talajvizsgálatok tervezése, irányítása, feldolgozása és dokumentálása Talajvizsgálati jelentés készítése konkrét projektekhez 13 Geotechnikai tervezésGeotechnikai megvalósíthatósági tanulmány készítése konkrét projekthez Sík- és cölöpalapozás tervezése Támfal, más földmegtámasztó szerkezet és talajhorgony tervezése Talajjavítás és víztelenítés tervezése Földmű tervezése Földalatti műtárgy (mélygarázs, aluljáró, metróállomás, alagút) tervezése Geotechnikai szerkezetek megvalósításának irányítása, vizsgálata Technológiai utasítás, organizációs terv és minőségbiztosítási terv készítése Geotechnikai szerkezet (cölöp, horgony, földmű stb.) méréses vizsgálata, próbaterhelése Geotechnikai szerkezet megvalósításának műszaki felügyelete Geotechnikai megfigyelés tervezése, irányítása és értékelése

14 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK A szolgáltatás jellegeA szolgáltatás tárgya, tartalma Meglévő építménnyel és természeti képződménnyel kapcsolatos geotechnikai feladatok Meglévő építmény geotechnikai vizsgálata Meglévő építmény megerősítésének vagy átalakításának geotechnikai tervezése Természetes földtani képződmény geotechnikai vizsgálata Természetes földtani képződmény védelmének tervezése A geotechnikai szolgáltatások felépítése a geotechnikai tevékenységekből (folytatás) 14 Geotechnikai tervellenőrzés Geotechnikai információs dokumentum alkalmasságának értékelése Geotechnikai terv ellenőrzése Geotechnikai megvalósítási dokumentum ellenőrzése Meglévő építményről és természetes képződményről szóló dokumentum ellenőrzése

15 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK 3.3. Geotechnikai információk előállítása, dokumentálása a.) Építésföldtani adatszolgáltatás konkrét projekthez Az adatgyűjtés  a földtani térképekből,  geológiai-építésföldtani leírásokból,  vízrajzi adatgyűjteményekből és  korábban készült geotechnikai szakvéleményekből kivehető, továbbá helyszíni szemlék során szerezhető adatok felkutatását, valamint célirányos, rendszerezett bemutatásukat és megbízhatóságuk értékelését jelenti. A helyszíni szemlék során különös figyelmet kell szentelni a meglévő vonalak környezetének értékelésére. Szelvény szerint meg kell adni az esetleges belvízveszélyes helyeket, ezekhez légi fotótérképeket kell használni, és mindenképpen sort kell keríteni a belvizes időszakokban a helyszíni szemlére. El kell végezni a meglévő vonalak melletti ún. anyagnyerőhelyek felkutatását és térképezését, az esetleges vízszintek bemérését. Vizsgálni kell az esetleges korábbi bányaművelések, azok védősávjainak helyzetét és az értékelést dokumentáltan kell elvégezni. 15

16 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK b.) Talajfeltárás A mérnöki tevékenység a feltárások számának, módszerének, helyének és mélységének megtervezéséből, a feltárás végrehajtásának irányításából és az eredmények közléséből áll. A talajfeltárás helyszínrajzi és mélységi tervezésekor  a tervezett létesítmény geotechnikai besorolási kategóriáját,  a geometriai és a terhelési jellemzőit,  a természetes környezetbe történő beavatkozás jellemzőit,  valamint a talajkörnyezet domborzati és ismert geológiai sajátosságai miatt várható viszonyait kell figyelembe venni. A vasúti nyomvonalra vonatkozó talajfeltárás tervezésekor a meglévő vasútvonalak töltés és bevágási szakaszainak tervezéséhez az előbbiek mellett figyelembe kell venni az üzemeltető idevonatkozó, többnyire hosszú időszakban gyűjtött információit:  nyugtalan pályafekvés, pályamozgásos szakasz,  zúzottkőpótlási igény,  bevágási-töltési rézsűkárok megjelenése,  korábbi beavatkozások módjai és eredményességük. 16

17 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK A talajfeltárások ajánlott sűrűsége új létesítésekhez A feltárások ajánlott távolsága m-ben ProjektfázisElőkészítő vizsgálatokTervezési vizsgálatok Talajrétegződésegyenletesváltozóegyenletesváltozó Új vasútvonal létesítése esetén sík vidéken1000500200100 dombvidéken500250100-15050-100 hegyvidéken40025010050 Rézsűfeltárás30020010050 Közműcsatorna200100 50 víz, gáz300200150100 Nagyműtárgy80504025 Alapozáskis terhelésű, süllyedésre nem érzékeny épület 1501007550 közepes terhelésű, süllye- désre érzékeny épület 100605030 nagy terhelésű, süllyedésre érzékeny épület 80504025 17

18 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK A feltárások ajánlott mélysége Síkvidéki vonali feltárásoknál legalább 6 m. Ez a mélység új nyomvonalra és meglévő nyomvonali korrekcióra értendő. Domb- és hegyvidéki vonali feltárásoknál legalább 6 m, illetve a geológiai adottságokból várható biztosan teherbíró képződmények felső síkja alatt 1 m. Ez a mélység új nyomvonalra és meglévő nyomvonali korrekcióra értendő. Rézsűfeltárásoknál 0,7-1,0 m. Lemezalap Távoli sáv- és pilléralap Közeli sáv- és pilléralap Cölöpalap 1.5x lemezszélesség3 x alapszélesség + 2 mVárható hossz +4,5d (m) TámszerkezetTöltésBevágás 1.5 x megtámasztási mélység1.5 x talpszélesség1.5 x bevágási mélység Ahol a feltárási mélység több adattól is függ, ott mindegyik ajánlás mérlegelendő. A megjelölt feltárási mélységek általában 6,0 m-nél ne legyenek kisebbek. A feltárási mélység csökkentése csak szilárd, szálban álló kőzetkörnyezetben történő, meggyőző geotechnikai értékelés alapján elfogadható. Az ajánlott értékektől - a helyi sajátosságok függvényében - akár pozitív, akár negatív irányban el lehet térni. A talajfeltárások ajánlott mélysége új létesítésekhez 18

19 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK A talajfeltárások ajánlott sűrűsége meglévő vasúti alépítmény esetére A feltárások ajánlott távolsága m-ben Projektfázis Előkészítő vizsgálatokTervezési vizsgálatok Nyugodt fekvésű vágány(szakasz) Nyugtalan fekvésű vágány(szakasz) Nyugodt fekvésű vágány(szakasz) Nyugtalan fekvésű vágány(szakasz) 500200-50020050-150 A feltárások helyének, sűrűségének megállapításához fel kell használni a felépítményi mérőkocsik (FMK-004 és FMK-007) által szolgáltatott grafikont, a mérő- és minősítő számokat, valamint a lokális hibák jegyzékét is. Meglévő vasútvonalakon speciális közvetlen talajfeltárási mód a keresztvágat. Ezekben geometriailag fel kell mérni a zúzottkő ágyazat alsó síkját, amennyiben van, a kiegészítő réteg felső és alsó síkját, valamint a keveredett zónákat. Fel kell tárni és meg kell vizsgálni a földműkoronát és a földmű felső, legalább 50 cm vastag rétegét is. Az alépítmény minden meghatározó rétegéből mintát kell venni, illetve helyszíni vizsgálatnak kell alávetni azokat. A laboratóriumi vizsgálathoz szükséges mintavételtől el lehet tekinteni abban az esetben, ha a helyszíni azonosítás megbízható, és a vizsgálati eredményeket az adott szakasz anyagaira nézve statisztikailag értékelni lehet. 19

20 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK c.) Laboratóriumi vizsgálatok A laboratóriumi vizsgálatok ajánlott számát az alábbi táblázat adja meg. A laboratóriumi vizsgálatok esetleges csökkentési igénye a terepi vizsgálatok mennyiségének növelése mellett is csak kivételesen indokolt esetben fogadható el. 20 Talajazonosításhoz Rétegződés jellege FúrásonkéntRétegenként Fúrásonként, rétegenként Egyenletes 2-4 Változékony4-62 Kevert81-3 Alakváltozási jellemzőkhöz (pl. összenyomódási modulus, tömörödési tényező, kompressziós index) Rétegződés jellege FúrásonkéntRétegenként Fúrásonként, rétegenként Egyenletes 1-2 Változékony2-31-2 Kevert3-51-3 Szilárdsági jellemzőkhöz (pl. egyirányú nyomószilárdság) Rétegződés jellege FúrásonkéntRétegenként Fúrásonként, rétegenként Egyenletes 1-2 Változékony1-31-2 Kevert2-41-3 A laborvizsgálatok ajánlott száma

21 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK d.) Talajok azonosítása és osztályozása A talajok azonosítását és osztályozását az MSZ EN ISO 14688-1:2003 és MSZ EN ISO 14688- 2:2004, valamint az MSZ 14043-2:2006 szabványok alapján kell elvégezni. Az azonosításhoz a nem szabványosított vizsgálatok (lineáris zsugorodás, izzítási kísérlet) eredményeit is figyelembe lehet venni. e.) Terepi vizsgálatok A terepi vizsgálatok olyan, a terepen végzett mérések, vizsgálatok, melyek a talajrétegződés és/vagy a talajok valamely tulajdonságának megállapítására szolgálnak, beleértve a felszín alatti vizekkel kapcsolatos jellemzőket is. Ide tartoznak a geofizikai vizsgálatok, a (statikus, verő vagy nyíró) szondázások, a fúrólyukban végzett mérések, a próbaterhelés, a próbaszivattyúzás stb. A geofizikai vizsgálatok közül a vasúti pályák esetében többnyire a felszíni mérési módszerek alkalmazása javasolt. Legelterjedtebb a georadaros felvétel, amely segítségével lehetséges a rétegek elhelyezkedésének és keveredésének megállapítása, az átvezetéseknek, műtárgyaknak és az esetleges üregeknek kimutatása, a térbeli változás követése. A dokumentálás és a térbeli megjelenítés szempontjából támpontot adnak a további vizsgálatok kijelöléséhez. 21

22 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK A feltárások módjára a következő irányelvek adhatók: 1. geotechnikai kategória esetén olyan egyszerű feltáró fúrások, vágányonkénti vágatok szükségesek, amelyek legalább az alépítménykorona alatti 50 cm mélységig lehetővé teszik a rétegződés megállapítását és a talajok azonosító és állapotminősítő jellemzőinek meghatározására alkalmas mintavételt; az alépítménykoronán tömörség és teherbírásmérések végrehajtására is szükség lehet. 2. geotechnikai kategória esetén a rétegződés megállapítása mellett a hidraulikai és/vagy mechanikai jellemzők meghatározására is alkalmas mintákat biztosító feltárás szükséges, az alépítménykoronán tömörség és teherbírásméréseket is kell végezni. 3. geotechnikai kategória esetén a szükség szerinti speciális vizsgálatokat is lehetővé tevő feltárási módszereket kell alkalmazni.

23 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK f.) Talajvizsgálati jelentés készítése konkrét projekthez A talajvizsgálati jelentésnek korábbi földtani, vízrajzi, hidrogeológiai és geotechnikai információk gyűjtésével, valamint helyszíni szemlék, terepi és laboratóriumi vizsgálatok révén szerzett geotechnikai adatokon kell alapulnia. Azok bemutatása egyértelmű és könnyen értelmezhető módon rendszerezett (táblázatos, statisztikai jellegű stb.) adatközlést jelent, grafikus ábrázolás és szöveges ismertetés formájában. 23

24 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK 3.4. Geotechnikai tervezés a.) Geotechnikai terv megvalósíthatósági tanulmány készítése konkrét projektekhez A geotechnikai tervnek a projekthez készült talajvizsgálati jelentésre támaszkodva  fel kell térképeznie a geotechnikai feladatokat,  bemutatni megoldásuk lehetséges változatait a szerkezetek fő méreteivel, építési technológiájával,  elemezni kell az előnyöket és a hátrányokat, mérlegelve a gazdaságosság és a környezet védelmének követelményeit,  s javaslatot kell adni a döntésre és a szükséges további geotechnikai szolgáltatásokra. 24 Geotechnikai terv: Geotechnikai tervet kell készíteni, ha az építendő szerkezet és a talajkörnyezet kölcsönhatása felmerül, ha a szerkezetekre jutó hatásokat, illetve a szerkezetek ellenállását és elmozdulásait a talajkörnyezet lényegesen befolyásolja. Ilyenek pl. a föld- és víznyomással terhelt falak, alagutak, illetve az alapok és a töltések. A tervezésbe geotechnikai tervezőt is be kell vonni, ha  egy legalább 2. geotechnikai kategóriás szerkezet esetében az Eurocode 0 szerinti GEO teherbírási határállapot (talajtörés, túlzott talaj alakváltozás) veszélye felmerül,  illetve az STR (tartószerkezeti) teherbírási határállapot (tartószerkezeti tönkremenetel, túlzott alakváltozás) bekövetkeztében a talajkörnyezethez való kapcsolódásnak nagy szerepe van,  továbbá ahol a használhatósági határállapot elérését a talaj alakváltozások okozhatják.

25 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK e.) Földmű tervezése A földmű tervezése során ideiglenes vagy végleges földanyagú szerkezetet kell tervezni a következő célokra: feltöltés, talajcsere vagy talajjavítás alapok és más szerkezet alatt, terepfeltöltés, infrastrukturális építmény töltésének és gátaknak építése, földkiemelés (gödör, bevágás) és visszatöltések, támszerkezetek háttöltésének készítése. Magában foglalja a geometriai tervezést, a földanyagok megválasztását, a technológiai és minőségbiztosítási szabályozást, a víztelenítés tervezését, valamint a földstatikai számításokat is. f.) Földalatti műtárgy tervezése Földalatti műtárgy tervezése során  a földalatti terek (nyílt és zárt építési technológiájú alagutak, metróállomások, aluljárók, mélygarázsok, tárolóterek stb.) szerkezetét és építési technológiáját kell megválasztani,  el kell készíteni a szerkezetek kialakításának terveit és statikai méretezésüket,  meg kell oldani a talajvízzel kapcsolatos problémákat,  meg kell határozni a szomszédos szerkezetek védelmének biztosításához szükséges teendőket. 25 b.) Sík- és mélyalapozás tervezése c.) Támfal, más földmegtámasztó szerkezet és talajhorgony tervezése d.) Talajjavítás és víztelenítés tervezése

26 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK 3.5. Geotechnikai kategóriák 1. geotechnikai kategória: egyszerű, kevés kockázattal járó feladatok, 2. geotechnikai kategória: átlagos nehézségű, szokásos kockázatú feladatok, 3. geotechnikai kategória: különleges szakértelmet kívánó, nagy kockázatú feladatok. A besorolásra a vállalkozó geotechnikus mérnök tesz javaslatot, s azt a Megrendelő és az Üzemeltető közösen fogadja el, figyelembe véve a közreműködők, elsősorban a generáltervező állásfoglalását is. A geotechnikai kategóriát már a szerződésben is rögzíteni kell. Nagyobb építmények a kategorizálás szempontjából kisebb egységekre bonthatók. 26 Geotechnikai kategória: A geotechnikai feladat nehézségét kategóriába sorolással kell minősíteni. A kategória megállapításakor figyelembe kell venni a talajkörnyezetet, a természeti és épített környezetet, a geotechnikai szerkezet jellegét, az alkalmazandó geotechnikai megoldásokat és az esetleges károsodások következményeit.

27 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK Geotechnikai kategória1.2.3. Építménykisméretű, egyszerűhagyományos, átlagosnagy, szokatlan Talajkörnyezetnem kedvezőtlenszokványoskedvezőtlen Épített és természeti környezet nincs veszélyeztetveveszélyeztetése lehetséges, vizsgálandó védelme külön intézkedéseket kíván Természeti hatásjelentéktelenszokványosnagy Kockázatkicsiközepesnagy Vizsgálatokegyszerű (azonosító)rutin labor és terepispeciális, kiegészítő Tervezésrutin módszerekszokásos eljárásokspeciális módszerek Speciális mélyépítési technológiák nem alkalmaznakalkalmaznakalkalmaznak újszerűeket is Felügyelet, megfigyelés szemrevételezéssel isszokványos mérések isspeciális mérések is Vasúti pálya fejlesztési illetve üzemi sebes- sége V  100 km/h100 km/h < V  160 km/h V > 160 km/h Példáksík terepen, nyugodt talajrétegződés, 3-5 m-es töltés / bevágás változatos, esetleg dombvidéki terepen, 5-10 m töltés / bevágás változatos, esetleg hegyvidéki terepen >10 m töltés / bevágás mellett Geotechnikai kategóriák 27

28 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK Az 1. geotechnikai kategóriába sorolt építmények geotechnikai szerkezeteit geotechnikus tervező által készített talajvizsgálati jelentés alapján a generáltervező mérnök (pályatervező, statikus, stb.) is megtervezheti. Ide sorolható építmények:  1-2 emeletes épületek felszín alatti szerkezetei,  szokványos terhelésű, süllyedésre és süllyedéskülönbségre nem érzékeny építmények,  legfeljebb 250 kN terhelésű pillér-, 100 kN/m terhelésű sáv- és 150 kN/m 2 lemezalapok,  2 m-nél nem mélyebb munkagödrök,  2 m-nél nem magasabb támszerkezetek,  szokványos, 2 m-nél kisebb átmérőjű közművek és kisműtárgyaik,  sík és dombvidéki külterületi és belterületi utak és vasutak,  2 m-nél alacsonyabb töltések, illetve 2 m-nél nem mélyebb bevágások,  felszíni vízelvezetés kb. 1 km 2 vízgyűjtő területig. 28

29 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK A 2. geotechnikai kategóriába sorolható feladatok esetében a geotechnikai terveket megfelelő tervezői jogosultsággal rendelkező geotechnikus tervezőnek kell készítenie, az ugyancsak geotechnikai tervező által készített talajvizsgálati jelentés alapján. Ide sorolható építmények:  10 szintnél nem magasabb épületek,  szokványos terhelésű, süllyedésre és süllyedéskülönbségre érzékeny építmények,  az 1. kategóriában jelzettnél nagyobb terhelésű pillér-, sáv- és lemezalapok,  cölöp- és más mélyalapok (egyenként) 3 MN terhelésig,  6 m-nél nem mélyebb munkagödrök, beépített területen,  felszíni vízelvezetés 1 km 2 feletti vízgyűjtő terület esetén,  300 m 2 -nél kisebb munkagödör víztelenítése 1 m-nél kisebb vízszint csökkenéssel,  6 m-nél nem magasabb támszerkezetek,  10 m-nél nem nagyobb fesztávú hidak, áthidalások,  10 m 2 -nél kisebb hasznos keresztmetszetű földalatti műtárgyak,  hegyvidéki utak, vasutak,  10 m-nél nem magasabb töltések, illetve 15 m-nél nem mélyebb bevágások,  tereprendezések, hulladéktárolók földmunkája. 29

30 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK A 3. geotechnikai kategóriába sorolt feladatok esetében a geotechnikai terveket megfelelő jogosultsággal rendelkező tervezőnek kell készítenie, geotechnikai tervező által készített talajvizsgálati jelentés alapján. Ide sorolható építmények:  földszint+10 szintnél magasabb épületek és magas súlypontú (toronyszerű) szerkezetek,  különleges terhelésű, süllyedésre és süllyedéskülönbségre érzékeny építmények,  cölöp- és más mélyalapok egyenként 3 MN terhelés felett,  6 m-nél mélyebb munkagödrök beépített területen,  10 m-nél magasabb töltések, illetve 15 m-nél mélyebb bevágások,  6 m-nél magasabb támszerkezetek,  10 m-nél nem nagyobb fesztávú hidak, áthidalások,  10 m 2 -nél nagyobb hasznos keresztmetszetű földalatti műtárgyak,  talajszilárdítások, talajerősítések,  földművek felszín alatti víztelenítése,  300 m 2 -nél nagyobb munkagödör víztelenítése 1 m-nél nagyobb vízszintcsökkenéssel,  kikötők, partfalak, vízépítési nagyműtárgyak. 30

31 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK 3.6. A geotechnikai szolgáltatások és a projektszakaszok kapcsolata Projekt- szakasz Műszaki dokumentáció AdatszolgáltatásTerv Előkészítés Tanulmányterv Előkészítő talajvizsgálati jelentés Geotechnikai tanulmányterv Engedélyezési terv Tervezési talajvizsgálati jelentés Geotechnikai engedélyezési terv A projektszakaszok és a geotechnikai szolgáltatások A geotechnikai szolgáltatásokkal szembeni általános követelmény, hogy megadják az érintett projektszakaszhoz, a követő tevékenységhez, illetve a döntéshez szükséges geotechnikai információkat, terveket, illetve megoldásváltozatokat. 31 Vállalatba adás Ajánlatkérő (tender-) terv Tervezési talajvizsgálati jelentés Geotechnikai tenderterv Ajánlati terv Kiegészítő talajvizsgálati jelentés Geotechnikai ajánlati terv Megvalósítás Kiviteli terv Kiegészítő talajvizsgálati jelentés Geotechnikai kiviteli terv Megvalósulási dokumentum Ellenőrző talajvizsgálati jelentés Geotechnikai megvalósulási dokumentum Használat Fenntartási- átalakítási terv Ellenőrző talajvizsgálati jelentés Geotechnikai fenntartási-átalakítási terv Helyreállítási terv Ellenőrző talajvizsgálati jelentés Geotechnikai helyreállítási terv

32 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK A geotechnikai tervezés egyszerűsített folyamatábrája vasúttervezési projekt esetén A megvalósítás egymásra épülő projektszakaszainak összevonása, sorrendjük felcserélése műszakilag hibás és gazdaságilag káros terveket eredményezhet. 32

33 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK 3.7. A geotechnikai dokumentumok általános tartalmi követelményei A geotechnikai feladatok megoldásának alapja a talajkörnyezet olyan mértékű megismerése, hogy az építmény és a környezet geotechnikai jellegű kölcsönhatásai megítélhetők, a geotechnikai feladatok megoldhatók legyenek. Az ehhez szükséges talajvizsgálatok mennyiségét és minőségét az építmény kiterjedése és a talajadottságok előzetes ismerete alapján a becsült (és szükség esetén módosított) geotechnikai kategóriát figyelembe véve a geotechnikai szolgáltatásra vállalkozó geotechnikus mérnöknek kell megállapítania. A talajvizsgálati jelentés két része az információkat bemutató fejezet és az értékelő rész. A talajvizsgálati jelentésnek nem tárgya a modellezés, a talajparaméterek karakterisztikus értékeinek megállapítása, mert készítésekor a geotechnikai szerkezet általában még nincs pontosan tisztázva, még nem ismeretesek mindazok a körülmények, amelyeket a modellezésnél figyelembe kell venni. 3.7.1. A talajvizsgálati jelentés 33 A geotechnikai tervdokumentumoknak meg kell felelniük  a geotechnikai tevékenység jellegéből és tartalmából levezethető igényeknek,  a magyar jogszabályoknak és a vonatkozó műszaki szabványoknak,  a geotechnikai kategóriának,  az aktuális projektszakasz igényeinek,  a megrendelő elvárásainak, amennyiben az az előbbiekkel nem ütközik.

34 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK A talajvizsgálati jelentés (TVJ) elvárt tartalma 34

35 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK 3.7.2. A geotechnikai terv A geotechnikai tervben a tervezőnek, aki csak jogosultsággal rendelkező személy lehet, mindenkor egyértelműen ismertetnie kell:  az építés helyéről, a tervezett építményről kapott és felhasznált kiindulási adatokat és forrásukat,  a többi szerkezethez való kapcsolódást, s az ezekről folytatott egyeztetéseket,  a felhasznált geotechnikai dokumentációkat és az ezekkel kapcsolatos állásfoglalását,  az alkalmazott geotechnikai megoldásokkal kapcsolatban (pl. a potenciális kivitelezővel) lefolytatott egyeztetéseket. A geotechnikai tervezőnek ki kell térnie azon feladatokra is, melyek megtervezésére nem szól a megbízása, amelyekre nem kell megoldást adnia, de  jeleznie kell ezek megtervezésének szükségességét,  a tervezett saját megoldásokban ezek legmegfelelőbb kialakítását kell feltételeznie,  közölnie kell azokat a követelményeket, amelyeket ezek tervezésénél az általa tervezett megoldások védelme érdekében teljesíteni kell. Nem vállalható viszont a geotechnikai tervezési részfeladat, míg nem készült  megfelelő talajvizsgálati jelentés, vagy  legalább geotechnikai tanulmányterv, illetve megvalósíthatósági tanulmány az építmény vagy az érintett terület alapvető geotechnikai feladatainak megoldására. 35

36 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK A geotechnikai terv tartalmában – a geotechnikai alapszabványok alapján – a következőknek kell szerepelniük:  a feladat vázolása, a terv céljának, funkciójának ismertetése,  kapcsolódás a korábbi és további tervekhez,  a projekt egészében és a tervezésben közreműködők neve,  az építési helyszín és környezetének bemutatása,  geodéziai adatok,  a talajkörnyezet és a felszín alatti vizek összefoglaló jellemzése a korábbi geotechnikai szolgáltatások felhasználásával,  a tervezett építmény leírása, beleértve a méreteket és a terhelő hatásokat,  az építmény geotechnikai kategóriája, a körülményekkel, a kockázattal és nehézségekkel indokolva,  a tervezés talajkörnyezeti modellje, beleértve a talajjellemzők és a vízadatok tervezési értékeit,  a tervezési követelmények, az elkerülendő határállapotok és az elfogadható kockázatok ismertetése,  a tervezés módszereinek bemutatása és a számítások részletei,  geotechnikai szerkezetek rajzai a méretekkel és az anyagminőségekkel,  technológiai, organizációs és ütemezési követelmények, utasítások,  minőségbiztosítási tervek, utasítások,  a geotechnikai műszaki felügyeletre vonatkozó tervek (utasítások),  a geotechnikai megfigyelés terve,  az üzemeltetésre és a szükséges fenntartásra vonatkozó utasítások,  az alkalmazott szabványok, előírások, illetve szakirodalom és szakmai szoftverek jegyzéke. 36

37 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK 3.8. A geotechnikai vizsgálatok vasúti alépítményhez kapcsolódó speciális követelményei A vasúti alépítmény teherbírását, használhatóságát nem befolyásoló, kis kockázatú munkák esetében el lehet tekinteni a geotechnikai vizsgálatoktól, ha rendelkezésre állnak a talaj- és talajvízviszonyokra vonatkozóan hasznosítható ismeretek. Amennyiben fenyegető károsodások megelőzése érdekében azonnali intézkedéseket kell foganatosítani, akkor azokat előzetes geotechnikai vizsgálatok nélkül is el lehet végezni. Utólag azonban e munkák geotechnikai alkalmasságát is ellenőrizni kell a rendelkezésre álló geotechnikai dokumentációk tükrében. Geofizikai és egyéb méréstechnikával végrehajtott vizsgálatokat (pl. georadaros vagy dinamikus/rezgéses talajvizsgálat) csak akkor szabad felhasználni, ha azok eredményeit közvetlen feltárásokkal kalibrálva kellőképpen megbízhatónak minősítik. A geofizikai, georadaros módszerrel az alépítmény réteghatárai – a módszer pontosságának megfelelően – állapíthatók meg. A dinamikus/rezgéses talajvizsgálatok új nyomvonalak és meglévő pályaszakaszok alatti lágy rétegek kimutatására és értékelésére használhatók fel. 37

38 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK A megszokott terepi és laboratóriumi vizsgálatok, valamint a geofizikai és egyéb mérési eljárások mellett alapok próbaterhelése, illetve különleges talajviszonyok esetén pl. kísérleti töltésépítés és modellkísérletek is alkalmazhatóak. A geotechnikai tervnek a következőket mindenképpen tartalmaznia kell:  a meglévő földműkorona szintjét a meglévő sínkorona alatt,  a meglévő teherviselő rétegrendszer leírását, anyagának, állapotának bemutatását (beleértve az ágyazat szennyeződését, a keveredési zónákat vagy a vízzsákokat, a rétegrendszer minőségét),  az alépítmény talajjellemzőit (általánosságban a szemeloszlást, víztartalmat, konzisztencia- határokat, fagyérzékenységet, vízáteresztő-képességet, nyírószilárdságot),  a földműkoronaszint és adott esetben az altalaj összenyomhatóságát, teherbírási modulusait,  a teherbírás csökkenésére és a földmű sérüléseire vonatkozó adatokat,  a kiegészítő réteg szükségességét, adott esetben javaslatot annak kialakítására,  a hidrológiai viszonyokat a mértékadó vízszintekkel együtt,  az elvezetendő vízmennyiséget (legalább nagyságrendileg),  a szennyeződési vizsgálatok elvégzésének szükségességére vonatkozó utalást,  a létesítménynek az ivóvízbázisra és a természetvédelmi területekre való kihatásáról szóló utalást és a megfelelő védelmi intézkedésekre vonatkozó javaslatot,  utalást a kitermelt földmennyiség felhasználására. 38

39 3. GEOTECHNIKAI TEVÉKENYSÉGEK A meglévő zúzottköves felépítményű vágányszakaszok felújítási munkálatai során az alépítmény javításáról szóló döntéshez legalább a koronaszint alatti 0,50 m-t fel kell tárni. Durva szemcséjű talajok esetében a földműkorona teherbírását statikus vagy dinamikus tárcsás teherbírásméréssel kell megállapítani. Nem használható a könnyű ejtősúlyos berendezés finomszemcséjű talaj illetve 30 cm-nél nem vastagabb rétegű durvaszemcséjű talajréteg esetén. Az alépítménykoronán végzett közvetlen feltárásokat szükség esetén közvetett vizsgálatokkal és/vagy georadaros vizsgálattal kell kiegészíteni. Víztelenítő rendszerek építéséhez és bővítéséhez legalább 1,0 m-rel a víztelenítés kívánt szintje alá kell a feltárásokat lemélyíteni. Szivárgórendszer tervezéséhez az alépítmény vízelvezető képességét az érintkező talaj vízáteresztő képessége alapján kell megállapítani. Nagyobb vízmennyiségek elszivárogtatása esetén az elnyelési képességet in-situ próbával kell meghatározni. Az elszivárgás hatásait előzetesen fel kell becsülni. 39

40 Köszönöm a megtisztelő figyelmet! horvat@sze.hu horvat.sze@gmail.com