Töltésalapozások tervezése II.

Az előadások a következő témára: "Töltésalapozások tervezése II."— Előadás másolata:

1 Töltésalapozások tervezése II.

2 Talajmechanikai problémák
Rotációs mozgás Süllyedés Töltés Puha altalaj Nagymértékű, egyenlőtlen és időben elhúzódó süllyedés az altalaj összenyomódása miatt

3 A módszerválasztás szempontjai a talajmechanikai problémák kiküszöbölésére
Lépcsős építés - ha a talajtörés a fő veszély, viszont van idő a konszolidációra Túltöltés - ha a lassú konszolidáció a fő gond, viszont nincs talajtörési veszély Szalagdrénezés - ha vastag a puha réteg, kevés az idő, viszont nem nagy a süllyedés és az alaptörés veszélye Kőtömzsök készítése döngöléssel - ha nagy az alaptörési veszély és a süllyedés, kevés az idő, viszont nem túlzottan vastag a puha talaj Kavicscölöpözés - ha vastag és esetleg fedett a gyenge réteg, a süllyedés és az idő is kritikus, viszont kicsi a kezelendő felület Betoncölöpözés - ha nagyon kicsi lehet a süllyedéskülönbség, és semmi idő sincs, viszont nem nagy a terület Geoműanyagos talajerősítés - ha a szétcsúszás és az alaptörés a fő veszély, viszont a süllyedés nagysága és elhúzódása kevésbé

4 Az altalaj javítása szemcsés anyagok bevitelével

5 Kavicscölöpök és Kőtömzsök
Az altalaj komplex javítási módszerei, mert készítésük, illetve a kész kavicscölöpök és kőtömzsök : talajtömörítésként részleges talajcsereként függőleges drénként is működnek, így csökkentik a süllyedések mértékét, növelik a talajtöréssel szembeni biztonságot, gyorsítják a konszolidációt.

6

7 Tervezési kérdések Milyen kiosztással, mélységgel és milyen kitöltő anyaggal kell beépíteni a kavicscölöpöket, kőtömzsöket ahhoz, hogy az adott terhelés hatására a süllyedések egy határérték alatt maradjanak? (használhatósági határállapot vizsgálata) Az adott kiosztás mellett a süllyedések lezajlásához szükséges idő becslése, illetve az adott talajviszonyok esetén milyen hosszú konszolidációs idő várható? (használhatósági határállapot időbeli vizsgálat)

8 Tervezési kérdések A teherelosztó réteg méretezése (teherbírási határállapot vizsgálata) Az adott kiosztású kavicscölöpökkel, kőtömzsökkel javított talajban a terhelés hatására bekövetkezhet-e alaptörés, illetve a töltés szétcsúszása? (teherbírási határállapot vizsgálata)

9 Teherbírási határállapotok

10 Kavicscölöpök, kőtömzsök tervezése
Hagyományos elméletek (Barron – Priebe) Geotechnikai szoftverek Hagyományos elmélet (GGU) Végeselemes programok Plaxis 2D Plaxis Tunnel Plaxis Foundation Plaxis 3D MIDAS GTS

11 „Hagyományos” elmélet Barron - Konszolidációszámítás
1 - U = (1 - Uv) × (1 - Ur) n=D/d

12 „Hagyományos” elmélet Priebe – Süllyedéscsökkentő hatás

13 . GGU-CONSOLIDATE program

14 Plaxis 2D - Síkbeli modell
Plaxis 2D - Tengelyszimmetrikus modell

15

16 MIDAS GTS 3D

17 Számpélda - Kavicscölöpök méretezése hagyományos elméletekkel

18 Zala-vasút kedvezőtlen altalajú szakaszának
fő paraméterei

19 konszolidációszámítás (kezelés nélkül) :
süllyedésszámítás (kezelés nélkül) : konszolidációszámítás (kezelés nélkül) : A Terzaghi-féle konszolidációs elmélet alapján a v=(1-Uv)=90%-os konszolidációs fokhoz tartozó időtényező T=0,85. konszolidációs idő : alaptörés: szétcsúszás:

20 Talajjavítással elérhető javulás meghatározása
Kavicscölöpök „s” a függőleges drének távolsága D a talajhenger átmérője, ahonnan a víz a drének felé áramlik (D= s·1,05) - d a drén átmérője

21 Konszolidációgyorsítás számítása

22 Radiális és vertikális konszolidáció
1-U=(1-Uv)×(1-Ur) n=D/d

23 Süllyedéscsökkentés számítása

24 A kavicscölöp süllyedéscsökkentő hatása
sm ≈ 13 cm

25 Barron egyenlet

26 Használhatósági határállapot - Méretezés számítástechnikai programokkal - GGU Consolidate

27

28

29

30

31

32

33 Használhatósági határállapot - Méretezés számítástechnikai programokkal - PLAXIS 2D

34 PLAXIS 2D – síkbeli modell

35 PLAXIS 2D síkbeli modell
Függőleges irányú elmozdulások a töltésépítést követően Zalavasút kavicscölöp építés Mohr-Coloumb 6 építési fázis smax=9 cm teherfelvitel konszolidációs idők Idő – süllyedés görbe

36 PLAXIS 2D – tengelyszimmetrikus modell

37 Konszolidációszámítás – PLAXIS 2D

38 PLAXIS Tunnel – 3D

39 MIDAS GTS – 3D

40 Teherbírási határállapot - Méretezés hagyományos elméletekkel - BS 8006

41 a legnagyobb tengelytávolság :
Cölöpcsoport teherbírása a legnagyobb tengelytávolság : Qp a cölöpcsoport minden egyes tagjának teherbírása; ffs a talaj térfogatsúlyának parciális tényezője,  a töltés anyagának térfogatsúlya; H a töltés magassága; fq a külső megoszló teherhez rendelt parciális tényező ws a külső megoszló terhelés.

42 A függőleges terhek leosztása
H  0,7· (s - a) Trp - az erősítésben keltett húzóerő;  - az erősítés fajlagos nyúlása.

43 Szétcsúszás Tds az erősítés egy folyóméterében keletkező húzóerő;
Ka az aktív földnyomás tényezője ; H a töltés magassága;  a töltés térfogatsúlya; ws a töltéskoronán egyenletesen megoszló terhelés; ffs a talaj térfogatsúlyához rendelt parciális tényező; fq a külső terhekhez rendelt parciális tényező. minimális erősítési hossz az erősítés bekötése

44 Általános állékonyság
MD  MRS + MRP + MRR MD - a töltés alapsíkjának bármely kiválasztott helyére vonatkozó, felszorzott mozgatónyomaték MRS - a töltés alapsíkjának bármely kiválasztott helyére vonatkozó, a talaj ellenállásából származó, megfelelően csökkentett stabilizáló nyomaték MRP - a töltés alapsíkjának bármely kiválasztott helyére vonatkozó, a cölöpök hatásából adódó, stabilizáló nyomaték MRR – a töltés alapsíkjának bármely kiválasztott helyére vonatkozó, az erősítésből származó stabilizáló nyomaték

45 Teherbírási határállapot - Méretezés hagyományos elméletekkel - Rézsűállékonysági vizsgálattal

46 Szétcsúszás vizsgálata
A kezelt talaj egyenértékű tulajdonságaival:

47 Alaptörés vizsgálata A kezelt talaj egyenértékű tulajdonságaival

48 Teherbírási határállapot - Méretezés számítástechnikai programokkal - PLAXIS program

49 PLAXIS 2D PLAXIS Tunnel 3D