Alépítmény. Talajmechanika földművek

Alépítmény Talajmechanika – földművek

Az alépítmény és a földmű szerepe a pálya minőség biztosításában • Az építési költségek 20-30%-a, • A lehajlások 80-85%-a a földmű hibájából adódik, húzófeszületségek, repedések, • Helyi anyagok, talajok felhasználása, • A nyomvonal tervezés szerepe, alkalmatlan talajok elkerülése,

Közúti pályák - alépítmény

2

A nyomvonal alakítása földmű vonzatai A nyomvonal kialakítási szempontjai, földművek, töltések, bevágások, a műszaki paraméterek és a terepviszonyok meghatározó szerepe Közúti pályák - alépítmény

3

A hossz szelvény és a minta keresztszelvények szerepe


4

Keresztszelvény változatok


5

Földművek • A természetes, vagy mesterséges terepfelszínt a különböző mérnöki építmények létrehozásához át kell alakítani. • Az átalakítás során bevágásokat, kisebbnagyobb munkagödröket, munkaárkokat, illetve töltéseket, tereprendezéseket készítünk. • A kiemelt föld fejtését, szállítását és beépítését földmunkának, az elkészült létesítményt földműnek nevezzük. Közúti pályák - alépítmény

6

A helyszínrajz alapja egy megfelelő méretarányú szintvonalas térkép, amelyen megszerkeszthetőek a létesítendő földmű határoló vonalai, ábrázolható a tengelyvonal, koronasík, a vízépítés árkai, stb


7

A hossz-szelvény, a földmű tengelyén vezetett, síkban kifejtett függőleges metszet. Hosszléptéke megegyezik a helyszínrajz léptékével, magassági léptéke pedig a domborzati viszonyoktól függően 1:100, 1:200 esetleg 1:500 A hossz-szelvény meghatározott távolságokban felvett szelvényezési helyeken, illetve a jellemző tereppontoknál, műtárgyaknál ábrázolja a terepmagasságot és a pálya (korona) szintet, bevágásmélységet, töltésmagasságot, a vízelvezetési létesítményeket számadatokkal is. Az irányviszonyok, és az emelkedési viszonyok is a hossz-szelvény adatait képezik, a műtárgyak torzított rajzával egyetemben. Közúti pályák - alépítmény

8

- Keresztszelvényen a földműnek a tengely vízszintes vetületére merőleges, függőleges síkmetszetét értjük. - Legegyszerűbb esetben a keresztszelvényt a közel vízszintes koronasík, a rézsűsík és a terep metszésvonala határolja - A koronasíkot lejtéssel alakítjuk ki a csapadékvizek elvezetése céljából. - Bevágásokban a korona mellett oldalárkokat létesítünk Közúti pályák - alépítmény

9

Az alépítményi minőség biztosítás jelentősége


10

Talajmechanika - talajfizika • Építmény – talaj kölcsönhatása – talajmechanika • A talajok minősítése, osztályozása – talajfizika • Talajok: – Geológiai: üledékes, szélhordta, mállott, lerakott, – Szerkezet: • szemcsés ( kohézió, súrlódás ) • Kötött ( kohézió, súrlódás) • Szerves Közúti pályák - alépítmény

11

Talajmechanika - szemszerkezet • Szemnagyság – vízáteresztő képesség – 2 mm-ig akadálytalanul – 0,1 mm-ig vízáteresztő – 0,02 mm–ig kapilláris hatás, – 0,02 alatt lebegés – 0,002 alatt kolloid jelleg

• Szemeloszlás, u = d60 / d10, Közúti pályák - alépítmény

12

Szemeloszlás – szemcsés talajok


13

Talajok jellemzése – szemeloszlási görbe a durva és szemcsés anyagok szemeloszlását az egyenlőtlenségi mutató, cu = d60 / d10 ill. a görbeségi mutató cc = (d30)2 / (d60 . d10) jellemzi


14

További jellemzők • víztartalom: w = 100 . ( Gn – G0 ) / G0% • hézagtényező: e = v’ / v” hézagtérfogat / szemcsetérfogat • hézagtérfogat: n = hézagok / összes térfogat - a tömörség jellemzése • sűrűség: test, halom, g/cm3 • relatív nedvesség tartalom: r = vízzel töltött térfogat / összes térfogat Közúti pályák - alépítmény

15

Tömörségi jellemzők • Tömörség jellemzése: Relatív tömörség – e hézagtényező, Tre = ( emax – e) / (emax – emin ) 0–1 • Tömörségi fok: Tr = ρ0 / ρ0max . 100 (%) Proctor tömörség –


16

Proctor vizsgálat


17

Víztartalom, konzisztencia határok – Telítési határ wt – Folyási határ wf – Plasztikus határ wp – Zsugorodási határ wzs megszűnik • Kapcsolódó indexek:

szemcsehézagok vízzel telve Casagrande vizsgálat sodrási vizsgálat térfogat változás

– I P = w f - w p plasztikus index, kohézió képesség – K i = ( w f – w) / (w f – wp) Relatív konzisztencia index Közúti pályák - alépítmény

18

Tömörség Növekvő • Belső súrlódás, • Kohézió, • Nyírószilárdság, Csökkenő • Összenyomhatóság, • Vízérzékenység

Tömöríthetőség függ: • Víztartalom, • Sűrűség, • Tömörítési munka,


19

Tömörség - minősítések - CBR vizsgálat – CBR %


20

Tömörség minősítések - E2 teherbírási modulus (MN/m2) E2 25-35 MN/m2 gyenge teherbírású 40-50 MN/m2 közepes teherbírású 60-80 MN/m2 jó teherbírású talaj


21

A talajminta vételből származó információk


22

Egyenletes víztartalom fagy hatására történő felfelé vándorlása 70cm-es talajrétegben


23

Fagyveszélyes talajok • Fagyérzékeny

Ip

– Sovány agyag, – Közepes agyag, – Kövér agyag,

15-20% 20-25% >30%

• Fagyveszélyes – Iszapos finom homok, – Iszap,

5-10% 10-15%


24

Olvadási kár jelensége vízutánpótlás nélküli esetben, víz-érzékeny földmű és pályaszerkezet esetén


25

Olvadási kár jelensége alulról jövő kapilláris víz utánpótlás mellett – a víztartalom feldúsulása és a teherbírás csökkenés olvadáskor még veszélyesebb


26

Hazai tapasztalati kritérium az olvadási kárra veszélyes, víz-érzékeny, teherbírásukat hamar elvesztő talajokra


27

Hazai talajok tájékoztató teherbírási modulusainak és az építéskor a földmű felszínen elérendő modulusok megkövetelt értékei Közúti pályák - alépítmény

28

Különböző talajfajták teherbírási értékei a wopt mellett, a tömörségi fok függvényében


29

A javítóréteg vastagságának meghatározása ─ + talajvízszint csökkentés, szivárgókkal, ─ útpálya szerkezet szintje 2 m-el a talajvíz szint felett


30

Stabilizációs eljárások alkalmazhatósága, egyes talajokon


31

A földmunka főbb fázisai • • • • • •

Humuszolás, Fejtés, rézsűkialakítás, Anyagszállítás, Elterítés, felület kialakítás, Tömörítés, Optimális víztartalom biztosítása,


32

Az egyes munkafolyamatok jellemző gépei Humusz eltávolítás

szkréper

Anyagkitermelés, rézsű kialakítás

Kotró

anyagszállítás

tehergépkocsi

Anyag elterítés, felület kialakítás

gréder

Kitermelés, terítés

dózer

tömörítés

Gumihenger, acélköpenyes kombihenger, acélköpenyes henger, juhláb henger,

Optimális víztartalom biztosítása

locsolókocsi


33

A munkafolyamatok összehangolása • A nyomvonalon a magasabban fekvő helyeken kell az anyagnyerő helyeket megnyitni, • A töltésépítésre nem alkalmas anyagokat a mélyebben fekvő helyeken kell deponálni, • A szállító utak a lehető legszélesebbek legyenek, a víztartalom szabályozásával, és gréderezéssel fenntartva, • Az építés megkezdésekor a talaj víztartalma a wopt közelében legyen, • Az épülő földmű és az anyagnyerő helyek folyamatos víztelenítése hangsúlyozott, • Nem folytatható a töltésépítés, ha szemmel látható rugózó hatás áll elő (telítettség) • Ha a depóniák anyagát nem használják fel, akkor azok utólagos rendezéséről gondoskodni kell, Közúti pályák - alépítmény

34

Földműanyagok E-ÚT 06.02.11 [ÚT 2-1.222] • M-1 kiváló földanyag • M-2 jó földanyag • M-3 megfelelő földanyag • M-4 elfogadható földanyag • M-5 kezeléssel alkalmassá tehető földanyag • M-6 földműanyaként nem hasznosítható Közúti pályák - alépítmény

35

Földműanyagok • M-1 durva szemcséjű, s 0,063 ≤ 5%, cu ≥ 6 folytonos szemmegoszlás – kavics, homokos kavics, kavicsos homok, homok – • M-2 durva szemcséjű s 0,063 ≤ 5%, cu ≥ 6 szemmegoszlásuk hiányos, ill. 3 ≤ cu ≤ 6 kavics, homokos kavics, kavicsos homok, homok, vegyes szemcséjű 5 ≤ s 0,063 ≤ 15% talajok, folytonos szemmegoszlás – iszapos és vagy homokos kavicsok, és vagy homokok Közúti pályák - alépítmény

36

Földműanyagok • M-3 durva szemcséjű, s 0,063 ≤ 5%, 3 ≤ cu ≤ 6 hiányos szemmegoszlás – kavics, homokos kavics, kavicsos homok, homok – vegyes szemcséjű 5 ≤ s 0,063 ≤ 15% talajok, hiányos szemmegoszlás – iszapos és vagy agyagos kavicsok, és vagy homokok • M-4 durva szemcséjű, kissé szerves talajok cu ≥ 3 finom szemcséjű 25 ≤ Ip ≤ 40% - talajok, ha, 12 ≤ w ≤ 24% mállásra nem hajlamos, kissé változó szemmegoszlású kőzettörmelék, ha legnagyobb szemnagyságuk nem nagyobb 320 mm-nél, Közúti pályák - alépítmény

37

Földműanyagok • M-5 durva szemcséjű, cu > 3, vegyes szemcséjű 15 ≤ s 0,063 ≤ 40% és Ip ≤ 10% talajok, ha w ≤ 8% vagy w > 18% (erősen iszapos és vagy agyagos kavicsok, és vagy homokok) finom szemcséjű 10 ≤ Ip ≤ 25% talajok, ha 7 ≤ w ≤ 12 %, ill. 20 ≤ w ≤ 24 %, Aprózódásra és mállásra enyhén hajlamos, és vagy változékony kőzettörmelék, • M-6 finom szemcséjű talajok 10 ≤ Ip ≤ 25% - ha, w ≤ 7% ill. w ≥ 25% Finom szemcséjű 25 ≤ Ip ≤ 40% talajok, közepesen és nagyon szerves, szikes, mállásra hajlamos, talajok, kőzetek, ill. max ≤ 1,65 g/cm3 Közúti pályák - alépítmény

38

Minőségi követelmények • Tükör szinten E2 ≥ 80 MN/m2, felső 15 cm stabilizációja, • Felső 15 cm-es stabilizáció, fagyvédelem, • Felső 15 cm szemcsés anyag, fagyvédő réteg követelményei, • Felső 50 cm csak „kiváló fagyálló” anyagból, – Bevágásban talajstabilizációval, vagy talajcserével, Közúti pályák - alépítmény

39

Teherbírás • • • •

Tükörszinten: E2 ≥ 80 MN/m2 Tükörszinttől -15 cm: E2 ≥ 60 MN/m2 Tükörszinttől -50 cm: E2 ≥ 40 MN/m2 Tükörszinttől -100 cm: E2 ≥ 30 MN/m2 töltés • Tömörség – Földmű felső 100 cm Tr ≥ 97 % – 100 cm alatti töltéstest: Tr ≥ 85 % Közúti pályák - alépítmény

40

Alépítmény. Talajmechanika földművek

Recommend Documents