Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. Geotechnikai Tanszék FELÚJÍTÁSOK GEOTECHNIKAI KÉRDÉSEI (BMEEOGTMA09) MSc képzés

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Geotechnikai Tanszék

FELÚJÍTÁSOK GEOTECHNIKAI KÉRDÉSEI (BMEEOGTMA09)

MSc képzés

Készítette

Józsa Vendel Dr. Tompai Zoltán

2014.08.27.

Tartalomjegyzék 1

BEVEZETÉS.......................................................................................................................... 5 1.1

Egyszerű felújítások................................................................................................................... 5

1.2

Funkcióváltás ............................................................................................................................. 6

1.2.1 Hozzáépítések, melléépítések.............................................................................................. 6 1.2.2 Emeletráépítés, tetőtér-beépítés........................................................................................... 7 1.2.3 Utólagos pince vagy térszín alatti szint építése .................................................................. 8 1.2.4 Károsodások utáni felújítás.................................................................................................. 8 1.2.5 Műemlék épületek felújítása, átépítése ............................................................................... 9 1.3

Megerősítés földrengésre......................................................................................................... 10

1.4

Alapozási típusok áttekintése .................................................................................................. 10

1.4.1 Síkalapozás ......................................................................................................................... 10 1.4.2 Mélyalapozás...................................................................................................................... 15 1.5

Alapozások anyagai ................................................................................................................. 20

1.5.1 Fa ......................................................................................................................................... 20 1.5.2 Kő ........................................................................................................................................ 21 1.5.3 Tégla.................................................................................................................................... 22 1.5.4 Beton ................................................................................................................................... 22 1.5.5 Vasbeton ............................................................................................................................. 23 2

KÁROSODÁSOK, PROBLÉMÁK................................................................................. 23 2.1

Nem geotechnikai eredetű károsodások ................................................................................. 24

2.1.1 Felszerkezet hő hatására történő károsodása .................................................................... 24 2.1.2 Vízfelvétel okozta károk .................................................................................................... 26 2.1.3 Kűszás, zsugorodás okozta károk ..................................................................................... 27 2.1.4 Kémiai reakció okozta károk............................................................................................. 27 2.1.5 Háborús károk .................................................................................................................... 28 2.1.6 Vízszintes erőket felvevő szerkezet bontása .................................................................... 28 2.1.7 Széllökés okozta károk ...................................................................................................... 28 2.1.8 Nagymértékű avulás, állagromlás ..................................................................................... 29 2.1.9 Dilatációk romlása, megnyílása ........................................................................................ 30 2.1.10 Szerkezeti elemek túlterhelése ........................................................................................ 30 2.1.11 Födémek lehajlása............................................................................................................ 30 2.1.12 Dinamikus hatások........................................................................................................... 31 2.1.13 Földrengés, árvíz, elemi károk, jármű ütközés............................................................... 32 2

2.2

Geotechnikai eredetű károsodások ......................................................................................... 32

2.2.1 I. Alaptestek anyagának károsodása ................................................................................. 32 2.2.2 II. Szerkezeti károsodások ................................................................................................. 36 2.2.3 Statisztikai adatok............................................................................................................... 45 3

KÁROSODÁSOK VIZSGÁLATA.................................................................................. 48 3.1

Épületkárok vizsgálatának célja .............................................................................................. 48

3.2

Károsodások vizsgálatának célszerű sorrendje ...................................................................... 48

3.3

Károsodások vizsgálata ........................................................................................................... 48

3.3.1 1. Helyszíni szemle ............................................................................................................ 48 3.3.2 2. Előzetes adatgyűjtés ....................................................................................................... 49 3.3.3 3. Állagfelvétel ................................................................................................................... 59 3.3.4 4. Alakváltozások mérése .................................................................................................. 66 3.3.5 5. Alapok és talajviszonyok feltárása................................................................................ 70 3.3.6 6. Közművek feltárása, ellenőrzése................................................................................... 73 3.3.7 7. Egyéb helyszíni vizsgálatok .......................................................................................... 74 3.4 4

5

Károsodások okainak meghatározása..................................................................................... 76

KÁROK MEGELŐZÉSÉNEK LEHETSÉGES MÓDSZEREI ............................... 78 4.1

VÍZ OKOZTA KÁROK MEGELŐZÉSE ........................................................................... 78

4.2

FAGYKÁROK MEGELŐZÉSE........................................................................................... 81

ALAPOZÁSOK MEGERŐSÍTÉSE ............................................................................... 82 5.1

ALAPTEST ANYAGÁNAK MEGERŐSÍTÉSE, JAVÍTÁSA......................................... 83

5.2

FELSZERKEZET MEREVÍTÉSE, MEGERŐSÍTÉSE ..................................................... 83

5.3

ALAPTEST ANYAGÁNAK RÉSZLEGES CSERÉJE ..................................................... 84

5.4

ALÁTÁMASZTÁSI FELÜLET NÖVELÉSE, ALAPSZÉLESÍTÉS .............................. 84

5.4.1 ALAPMEGERŐSÍTÉS SZÉLESÍTÉSSEL ................................................................... 85 5.5

ALAPSÍK MÉLYÍTÉSE ........................................................................................................ 87

5.6

ALAPOZÁSI RENDSZER MÓDOSÍTÁSA....................................................................... 89

5.7

KÖZVETETT ALAPMEGERŐSÍTÉSEK .......................................................................... 91

5.7.1 SAJTOLT CÖLÖPÖK...................................................................................................... 91 5.7.2 MIKROCÖLÖPÖK .......................................................................................................... 94 5.7.3 JET-GROUTING ............................................................................................................ 101 5.7.4 INJEKTÁLÁSOK ........................................................................................................... 111 5.7.5 INJEKTÁLÁSOK TERVEZÉSE .................................................................................. 122 6

HIVATKOZÁSOK, IRODALOMJEGYZÉK ............................................................ 125 3

Előszó Ezen „Felújítások geotechnikai kérdései” jegyzet célja az, hogy a hallgatók bővebb képet kapjanak a geotechnikai feladatok, problémák és megoldások gyakorlati részleteiről. A felújítások geotechnikai vonatkozásainál a talaj és alapfeltárás felújítások tervezéséhez, alapmegerősítések, aláfalazás, alábetonozás, mikrocölöpözés, Jet-grouting technológia, talajszilárdítás, földalatti vezetékek, csatornák felújításának gotechnikai kérdései témákkal és esettanulmányokkal foglalkozunk. A jegyzet segítséget nyújthat a geotechnikai mérnökök tervezői és szakértői tevékenységében, illetve arra való felkészülésében.

Budapest, 2014. augusztus 27.

Józsa Vendel és Dr. Tompai Zoltán

4

FELÚJÍTÁSOK GEOTECHNIKAI KÉRDÉSEI

Józsa; Tompai; 2014.08.27.

1 BEVEZETÉS MIÉRT FONTOS BESZÉLNI RÓLA? Új épületek – kevesebb gond, mert a megfelelő alapozási mód legtöbbször a talaj ismeretében könnyen kiválasztható -

gond lehet: meglévő épületek közelsége, ám erre is vannak megoldások

1. ábra

Meglévő épületeknél: 1. Egyszerű felújítások 2. Funkcióváltás 3. Megerősítés földrengésre

1.1 Egyszerű felújítások -

Állagjavítás Állagmegőrzés Minimális szerkezeti beavatkozás

2. ábra: Felújítások

5



Egyszerű felújítások -

Repedések javítása Ajtók, ablakok, üvegezett felületek javítása Közműrendszer (gáz, víz, villany) javítása Nem szerkezeti elemek javítása, újjáépítése (válaszfalak, vakolatok) Tetőjavítás Padlójavítás, eséskorrekció Festés javítása Fafelületek kezelése, javítása

1.2 Funkcióváltás -

-

Szinte minden esetben valamilyen szerkezeti átalakítás is készül. Sokszor csak belső falak, nem szerkezeti falak épülnek át, ám máskor szerkezeti falak, gerendák stb. is megváltoznak, átépülnek. Minden esetben speciális technológiák kellenek. Nagy felkészültséget és gondos munkát igényelnek. A megváltozott szerkezeti adottságok, megnövekedett épületméretek legtöbbször az alapra jutó terhelés növekedésével járnak együtt, mely miatt a meglévő alapozási mód ellenőrzése szükséges. Az alapok nem megfelelő teherbírása esetén annak megerősítése válik szükségessé.

1.2.1 Hozzáépítések, melléépítések -

Eltérő terhelés Igazodni kell a meglévő épület alapozási síkjához Esetleg más talajviszonyok miatt eltérő alapozási rendszer Többlet-feszültségek átadódása

3. ábra

6



4. ábra: Hozzáépítés, melléépítés

5. ábra: Feszültség szuperpozíció

1.2.2 Emeletráépítés, tetőtér-beépítés -

Általában egy vagy több új szint készül Talajra jutó terhelés növekedése Meglévő alapok nem kielégítő állaga

6. ábra: Emeletráépítés, tetőtér-beépítés

7


-


Talajtörés? Süllyedések?

7. ábra

1.2.3 Utólagos pince vagy térszín alatti szint építése -

Meglévő alapozás síkja alá kell lemenni Felszerkezetet sokszor meg kell óvni Meglévő alapokat meg kell erősíteni

8. ábra

1.2.4 Károsodások utáni felújítás -

Pl. földrengés Nem ismertek az alapozási rendszer szerkezeti károsodásai (pl. megrepedt-e valahol az alap?) Az alaptest anyaga megfelelő szilárdsági paraméterekkel rendelkezik-e?

8



9. ábra: Földrengési károk

1.2.5 Műemlék épületek felújítása, átépítése -

Milyen alapokkal épültek? o (sokszor nincsenek tervek) Milyen az alapok állapota? Bírja-e az alapozás a felújítás következtében sokszor fellépő terhelés-növekményt? Speciális műemléki előírások is lehetnek (pl. főfal, homlokzat megőrzése) Talajvíz elleni szigetelés igen gyakran hiányos vagy rossz állapotú Korábbi üregek, pincék, stb.

10. ábra

11. ábra

9



1.3 Megerősítés földrengésre -

Magyarországon nem jellemző Jellemzően felszerkezeti elemek megerősítése Esetenként alapozás megerősítése is

12. ábra

1.4 Alapozási típusok áttekintése A részletesebb ismétlés érdekében a Dr. Farkas József, Józsa Vendel: Alapozás c. egyetemi jegyzetet ajánljuk átolvasására.

1.4.1 Síkalapozás Sávalapok Falak folyamatos alátámasztására készülnek. Talpszélességük kivételesen azonos is lehet a felmenő faléval, de mivel a talaj teherbírása kisebb az építőanyagénál, ezért általában konzolosan kinyúlnak a falak alól. A sávalapok készülhetnek: téglából, terméskőből, úsztatott betonból, csömöszölt betonból és vasbetonból.

13. ábra: Sávalapozás

10



14. ábra: Sávalap kialakítások

15. ábra: Sávalapok típusai anyaguk szerint

11



Pont- vagy Pilléralapok Pillérek, oszlopok alá. Vázas épületeknél is. Alaprajzuk általában négyzet, ill. A/B = 1-3.5. Anyaguk, építési módjuk a sávalapokéhoz hasonló. Nagyobb igénybevétel miatt betonból vagy vasbetonból készülnek. Leggyakrabban hálós acélbetéttel vannak ellátva.

16. ábra

17. ábra

18. ábra: Pontalapok típusai anyaguk szerint

12



Szalag (talpgerenda) alapok A gyengébb altalaj vagy erőtani okok miatt állítunk pilléreket egy - rendszerint erősen vasalt sávszerű gerendára (19. ábra). Anyaga vasbeton. Az építménynek hosszirányú merevséget ad.

19. ábra: Szalagalap.

Sajátos változata a körgyűrű alap (toronyszerű épületeknél). Gerendarács - alap Egymást metsző szalagalapok együttese (20. ábra).

20. ábra: Gerendarács – alap

Ha a talaj kevésbé teherbíró, vagy kétirányban nagy merevség szükséges. Vasbeton anyagúak.

13



Lemezalapok Az építmény alatt átmenő, összefüggő vb. szerkezetek (21. ábra), amelyek falakat és pilléreket egyaránt alátámasztanak.

21. ábra: Lemezalapok

Alkalmazásukra akkor kerül sor, ha az építmény terheit csak a teljes alapterületen lehet átadni, mert az előzőekben említett síkalapok alatti fajlagos terhelés meghaladná az, altalaj teherbírását. A viszonylag kis vastagságuk miatt a lemezek általában igen hajlékonyak. Ha a bordák helyén erősítő vasbetétek maradnak a lemezben, de a vastagság a bordákéval azonos, akkor rejtettbordás. Szilárdságilag kedvezőbb az alulról domború felületű ellenboltozat, viszont a készítése bonyolultabb. A lemezek általában hajlékonyak. Gazdaságos a lemez: teljesen alápincézett épületeknél; ha víznyomás elleni szigetelés is kell.

22. ábra: Lemezalapozás

14



23. ábra

24. ábra: Alapozási sík felvétele síkalapoknál

1.4.2 Mélyalapozás Amennyiben a terepszint közelében nincs megfelelő teherbírású talaj, illetve a síkalapozás nem megfelelő, akkor az építmény szerkezeti elemei és a mélyebben fekvő, kellő teherbírású altalaj közé közvetítő elemet építünk. Ez a mélyalapozás. Fajtái a cölöpalapozás, a résfalas alapozás, a kút- és a szekrényalapozás. Vannak a sík- és a mélyalapok között "átmeneti" alapozások is (ilyen például a markolt tömb alap), nehéz szabatosan kijelölni a csoportok 15



határát. Mélyalapot alkalmazunk, ha: - a megbízható teherbíró réteg mélyen (2 méternél mélyebben) van; - magas talajvíz miatt a síkalap költségesebb; - síkalap esetén kimosás, kiüregelés veszélye állna fenn (pl. hidak, partfalak, élővízben álló szerkezetek); - elcsúszási veszély állna fenn síkalapnál; - meg nem engedhető süllyedések keletkeznének síkalap esetén, - a fő ok: ha gazdaságosabb a síkalapnál. Cölöpalapozás A Magyarországon alkalmazott cölöpalapozási technológiák: -

Béléscsövezett, „közönségesfúrt cölöp, Markolt cölöp, Franki cölöp, Soil Mec cölöp, Folyamatos spirállal készített (CFA) cölöp, Sima köpenyű csavart cölöp (Omega, CMC), Csavarmenetes köpenyű cölöp (Screwsol), Full Displacement Pile (FDP), Mikrocölöp, Jet-grouting eljárás.

25. ábra: Cölöpalapozás

16



26. ábra

27. ábra: CFA cölöpalapozás menete

Résfalas alapozás A korszerű építési gyakorlat az 1960-as évektől használja a függőleges falú árokban, annak kibetonozása útján épülő résfalakat. Az alaptestek az építmény teherhordó szerkezetének kontúrjával megegyező vonalazású résfal, vagy hosszabb - rövidebb réspillérek (a cölöpökhöz hasonlóan). A réseléses technológia a tixotróp tulajdonságú bentonitos zagy (résiszap) függőleges falat megtámasztó, talajvizet kizáró hatásán alapul. Vagyis a talajba mélyített függőleges falú réseket bentonitos zaggyal töltik meg. Réselés menete: -

résvezető gerenda készítése; réselés zaggyal való megtámasztás; vasszerelés elhelyezése; betonozás.

17



28. ábra: A résfalas alapozás menete

29. ábra: réselőgép

Kútalap: Nagyátmérőjű, rövid cölöphöz hasonlító, alul-felül nyitott körfal, amelynek belsejéből fokozatosan kiemelik a földet, s az a saját súlya alatt besüllyed az így kialakított üregbe (30. ábra). Alkalmazási köre hasonló a cölöpökéhez. Ha a teherbíró réteg 4-8 m mélységben van a térszín alatt (pl. kőzet), akkor versenyképes lehet a cölöppel. A végleges mélység elérésekor a talpat betondugóval zárják le Szekrényalap: Lényege azonos a kútalapéval, de míg a kutak pontonként támasztják alá az építményt, és a cölöprácshoz hasonló szerkezet fogja össze őket, addig a szekrény alaprajza azonos az 18



építmény (pl. hídpillér) alaprajzával, így sokkal nagyobb (32. ábra). Benne merevítő rekeszfalak vannak. Jól kotorható talajban 40-50 m mélységig levihetők. Roskadási tölcsér alakulhat ki a környezetükben.

Anyaguk: Általában vasbeton (a kút előregyártott elemekből (kútgyűrű) is készülhet); acél (agresszív víz esetén).

30. ábra: Kútalapozás

31. ábra: Kútalapozás pillanatképe

19



32. ábra: Szekrényalapozás

1.5 Alapozások anyagai 1.5.1 Fa -

Legrégebbi építőanyag Síkalapok és cölöpök Sok gond

33. ábra

20



34. ábra

35. ábra

1.5.2 Kő -

Komolyabb teherbírás Pontatlanabb, nehézkesebb építés

21



36. ábra

1.5.3 Tégla -

Már komolyabb teherbírás Még mindig korlátozott teherbírás Vízre érzékeny, porózus anyag

37. ábra

1.5.4 Beton -

Kedvező teherbírás Pontosabb beépíthetőség Kedvezőbb viselkedés

38. ábra

22



1.5.5 Vasbeton -

Legkedvezőbb, legnagyobb szilárdságú Tartós, viszonylag gyorsan építhető Könnyebb az utólagos megerősítése

39. ábra

2 KÁROSODÁSOK, PROBLÉMÁK -

Károsodások típusának, eredetének felismerése, vizsgálata igen fontos! Milyen jellegű? Mi okozza? Altalaj eredetű? Szerkezeti repedés? Nem szerkezeti repedés? Fontos, mert a beavatkozások szükségességét, típusát, folyamatát ez alapján lehet meghatározni Milyen mélységig kell beavatkozni? Érintett az alaptest? Érintett a környező talaj- vagy kőzetkörnyezet? Kell-e statikus mellett geotechnikus szakértőt bevonni?

1. Építészeti - Pl. kisebb repedések a falakon - Megerősítés nem szükséges 2. Funkcionális - Pl. repedt vízvezeték, beszorult ajtók, felvonók problémái - Megerősítés szükséges lehet a károsodás fokától függően 3. Szerkezeti - Gerendák, oszlopok, teherviselő szerkezetek károsodása - Megerősítés minden esetben szükséges Leggyakoribb károsodási okok: -

Elégtelen vagy rossz minőségű és/vagy mennyiségű geotechnikai vizsgálatok Geotechnikai vizsgálati eredmények téves értelmezése 23


-


Terhelések alulértékelése Nem megfelelő mélységű alapozás Helytelen számítási modellek Rossz kivitelezés Külső tényezők (ásatások, földrengés, árvizek, szomszédos épületek, stb.)

2.1 Nem geotechnikai eredetű károsodások 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

FELSZERKEZET HŐ HATÁSÁRA TÖRTÉNŐ KÁROSODÁSA VÍZFELVÉTEL OKOZTA KÁROK KÚSZÁS, ZSUGORODÁS KÉMIAI REAKCIÓK HÁBORÚS KÁROK VÍZSZINTES ERŐKET FELVEVŐ SZERKEZET BONTÁSA SZÉLLÖKÉS OKOZTA KÁROK NAGYMÉRTÉKŰ AVULÁS, ÁLLAGROMLÁS DILATÁCIÓK ROMLÁSA, MEGNYÍLÁSA SZERKEZETI ELEMEK TÚLTERHELÉSE FÖDÉMEK LEHAJLÁSA DINAMIKUS HATÁSOK FÖLDRENGÉS, ÁRVÍZ, ELEMI KÁROK, JÁRMŰ ÜTKÖZÉS

2.1.1 Felszerkezet hő hatására történő károsodása -

Hőtágulás okozta károk Direkt napfénynek kitett, nagyméretű felületek Eltérő hőtágulású anyagok találkozásánál Téglafalak, vakolatok veszélyeztetettek TŰZ

40. ábra

24



41. ábra: Keretszerkezet hőmozgásai repedéseket okozhatnak a kitöltőfalakon

42. ábra: Pl. hőmozgás okozta „felpúposodás” és repedések egy fal tetején lévő kőburkolaton

43. ábra: Pl. eltérő hőtágulású anyagok határfelületeinek repedése

25



44. ábra: MEGOLDÁS: Tágulási hézagok beépítése

45. ábra: Tűzkárok

2.1.2 Vízfelvétel okozta károk -

Építőanyagok térfogata legtöbbször víz hatására nő, száradáskor csökken (visszafordítható mozgások) Ha a térfogatváltozás egyéb mozgással jár (nem visszafordítható mozgások) = KÁROK

46. ábra

MEGOLDÁS -

Víz ne jusson be (pl. lábazat építése, vízszintes szigetelés) Ha a víz már bejutott, megfelelő szellőzés biztosítása

26



47. ábra

NEM GEOTECHNIKAI EREDETŰ KÁROSODÁSOK

2.1.3 Kűszás, zsugorodás okozta károk -

Kúszás = változatlan terhelés mellett további alakváltozások lépnek fel Függőleges szerkezetekben általában ritka Pl. födémlemez fokozatos, lassú lehajlása – válaszfal repedése Zsugorodás: Pl. nagytömegű betonoknál MEGOLDÁS Szerkezettervezői megoldások, megfelelő számítások Építőanyag-gyártók ajánlásainak és adatainak figyelembe-vétele Betontechnológia, dilatációk, vakhézagok

48. ábra

2.1.4 Kémiai reakció okozta károk -

A kémiai reakciók általában térfogat-növekedéssel járnak → belső és külső repedések kialakulása Jellemző kémai reakciók: Szulfátok Karbonátosodás Acélbetét korrózió vasbetonban Alkáli reakció a cement és az adalékanyag között Megoldás: Magasabb cementtartalom

27



49. ábra

2.1.5 Háborús károk -

Tervszinten és kivitelezési szinten nem nagyon előzhető meg Megoldás: Tervező kezében minimális eszköz van

50. ábra

2.1.6 Vízszintes erőket felvevő szerkezet bontása -

Ritka károsodás, főleg zártsorú beépítéseknél fordul elő Megoldás: Ideiglenes vagy végleges oldalsó megtámasztás

51. ábra

2.1.7 Széllökés okozta károk -

Főleg tetőszerkezetek, kerítések károsodása Megoldás: o Tervezés során a szélterhet figyelembe kell venni

28



52. ábra

2.1.8 Nagymértékű avulás, állagromlás -

Régi épületek építőanyaga gyakran már elavult, elkorhadt, teherbírása kritikusan lecsökken Megoldás: Szerkezeti elemek teljes vagy részleges cseréje

53. ábra

29



2.1.9 Dilatációk romlása, megnyílása -

Dilatáció: Repedés megelőzése céljából épített szerkezeti elem, mely hőmozgásból, eltérő süllyedésekből és egyéb okokból kialakuló feszültségeket nem engedi kialakulni Repedés – nem megfelelően kivitelezett dilatáció, egyéb okokból létrejövő húzófeszültségek Megoldás: o A dilatációs szerkezete teljes vagy részleges cseréje javítása

2.1.10 Szerkezeti elemek túlterhelése -

Ritka Sokszor dinamikus terhek okozzák Pontszerű terhelés okozhat ilyet pl. egy kis szélességű falon vagy vékony födémen Megoldás: Túlterhelés megszüntetése Szerkezeti elem megerősítése, javítása, cseréje

54. ábra

2.1.11 Födémek lehajlása -

Kúszással is összefügg Válaszfalaknál már kisméretű lehajlás is repedéseket okozhat Megoldás: Megfelelő előzetes tervezői számítások Utólagos megerősítés – igen nehézkes

55. ábra

30



56. ábra

2.1.12 Dinamikus hatások -

Gépek, berendezések rezgései, vibrációi fárasztó hatást keltenek Megoldás: Megfelelő gépalapozás, dilatációk

57. ábra

31



2.1.13 Földrengés, árvíz, elemi károk, jármű ütközés

58. ábra

59. ábra

2.2 Geotechnikai eredetű károsodások 2.2.1 I. Alaptestek anyagának károsodása 1. 2. 3. 4. 5. -

KORHADÁS ROVAROK OKOZTA KÁROK MÁLLÁSI, AVULÁSI KÁROK VÍZ OKOZTA KÁROK Fagykárok Szulfát okozta károk SÜLLYEDÉSEK, ELMOZDULÁSOK OKOZTA KÁROK Víz hozzájutása az alapokhoz Talajvízszint változása Hőmérsékleti hatások Elégtelen teherbírású altalaj Egyenlőtlen süllyedések Alaptest melletti ároknyitás Terhelés növekedése Szomszédos épületek melléépítése, elbontása Hirtelen terhelések 32


-


Talaj vízszintes kitérése, elmozdulása Növényzet Felszín alatti üregek

KORHADÁS -

Fák esetében a gomba okozta korhadás a leggyakoribb, melyek a sejtfalakat lebontják Csak 0-40°C között jellemző Fontos az oxigén jelenléte! A korhadt fa nyomószilárdsága igen erősen lecsökken! Legjobb példa: Velence fa cölöpjei a vízszint alatt A korhadás mértékét a fertőzött rész felületének és behatolási mélységének (vagy hosszának) mérésével határozhatjuk meg

60. ábra

Megelőzés, védekezés: -

Állandó vízborítás (pl. cölöpöknél) Szakszerű védekezés beépítés előtt (tárolás, impregnálás) védőszerek használata beépítés után speciális termikus kezelésű faanyag (termofa) Vagy ha más mód nincsen – CSERÉLNI KELL!

ROVAROK OKOZTA KÁROK -

-

Fa alapozási elemek (pl. cölöpök, alaptestek) Szú és hangya a két legveszélyesebb A rovarrágások alakja, nagysága jellemző a különböző rovarfajokra: o Felületi rovarrágás: a faanyagba legfeljebb 2 mm mélyre behatoló járat o Sekély rovarrágás: a faanyagba 2-5 mm mélyre behatoló járat o Mély rovarrágás: 5 mm-nél mélyebbre hatoló járat Statikus és faanyag-szakértő együttes munkája kell 33



61. ábra

MÁLLÁSI, AVULÁSI KÁROK -

Porózus kőzetekre (mészkő, homokkő) és téglákra jellemző károsodás. Kőzeteknél a legkisebb ellenállóképességű ásvány okozza. Leggyakoribb az, ha a fagyás vagy szulfátos károsodás az alaptest felszínét már korábban károsította, ekkor a folyamat felgyorsul. A tégla a legporózusabb építőanyag, vizet vesz fel. Ez fagyási károkat okozhat és a tégla felszíne lerepedhet. Ez szintén lehet a mállási folyamat előfutára. Mállás függ: pórusok számától, szilárdságától, éghajlattól, fagyási-olvadási ciklusok számától és a fagyási sebességtől.

62. ábra

Mállási formák: 1. szint: elszíneződés 2. szint: kéregképződés 3. szint: egyedi mállási formák (pl. sötétszínű, összefüggő kéreg) 4. szint: kitörés, kipergés, kihullás 34



VÍZ OKOZTA KÁROK a) FAGYKÁR - Az alaptest anyagában lévő víz megfagy, ezáltal szétfeszítheti az alaptest anyagát - A pórusokban, illetve hajszálrepedésekben lévő víz megfagy, térfogata megnő, a szerkezetben káros repesztőhatás érvényesül. - Az ismétlődő jelleggel előforduló fagyási–olvadási ciklusok során a keresztmetszet folyamatosan csökkenhet, így idővel jelentős károsodás alakul ki. - Zárt térben levő szerkezeteknél általában nem fordul elő, a szabadban levő szerkezeteket károsítja.

63. ábra

b) SZULFÁT OKOZTA KÁR - Az alaptestben vagy falban megjelenő víz káros vegyi anyagokat (pl. szulfátokat) tartalmazhat. - „C” TÍPUSÚ BETONKORRÓZIÓT okozhat. - A szulfátok a beton tágulását és repedését okozhatják, vagy a nyomószilárdság fokozatos csökkenését eredményezhetik. A hatóanyagok térfogat növekedéssel járó vegyületeket hoznak létre a betonban. A repedés és a lepattogzás fokozza a beton áteresztő képességét, ezáltal lehetővé teszi az agresszív és korróziót okozó talajvíz mélyebb beszivárgását.

64. ábra

35



2.2.2 II. Szerkezeti károsodások SÜLLYEDÉSEK, ELMOZDULÁSOK OKOZTA KÁROK a) VÍZ HOZZÁJUTÁSA AZ ALAPOKHOZ - Általában lokális hatás - Nagyobb a veszély, ha az épület több ponton terhel az altalajra (pl. pillérek esetén) - OKAI: o tervezési vagy kivitelezési hiba o karbantartás hiánya (esetek 80 %-a) o avulás o talaj alakváltozása (esetek 20 %-a) - Hatása függ: o Víz áramlási vagy szivárgási sebessége okozta  talajt tömöríti (áramlási nyomás, roskadás okozta „iszapolás”)  talajt lazítja (finom szemcsék kimosódása, üregképződés) o Vízfelvétel hatására bekövetkező konzisztencia-romlás okozta  Roskadás  Duzzadás  Finom szemcsék kimosódása  Talaj konzisztencia-romlása (felpuhulás)  Kémiai hatások - Mik ezek és milyen talajok veszélyesek? o Roskadás  Talaj szerkezetének víz hatására történő hirtelen megbomlása  Oka: szemcsékre ható felhajtóerő és áramlási nyomás valamint kapilláris feszültségek  Veszélyes: makroporózus, laza szemcsés talajok, feltöltések

65. ábra

36



66. ábra: Roskadás

o Duzzadás  Szinte minden esetben kötött talajok  Padozat károsodása a jellemző, mert kis merevségű és minimális terhelést ad át a talajra  Veszélyes: erősen kötött talajok (kolloidban dús talajok) o Duzzadási nyomás

67. ábra

o Finom szemcsék kimosódása  Az áramló talajvíz bizonyos feltételek mellett meglazíthatja a talaj szerkezetét a finomabb szemcsék elsodrásával.  A talaj vázának stabilitása lecsökken és összeomolhat.  Üregképződés lehetséges, hirtelen süllyedések keletkezhetnek.  Történhet lefelé, felfelé és oldalirányban is.  Felfelé kimosódás (buzgárképződés) épületeknél nem szokott gondok okozni  Lefelé gyorsan lejátszódik a kimosódás folyamata  Oldalirányban igen veszélyes lehet, különösen ha a felszínre ki tud lépni a víz a finom talajszemcsékkel. 37


  


Ha nem lép ki, természetes szűrőrendszer alakul ki, lelassul a folyamat. Üregképződés: Ha átboltozódás ki tud alakulni. Veszélyes: laza, törmelékes feltöltések

68. ábra: Finom szemcsék kimosódása

o Talaj konzisztencia-romlása  Általában duzzadás lép fel, de ellentétes viselkedés is létezik:  ha a duzzadási nyomás kisebb, mint a terhelés, az oldalirányú duzzadás lazítja a talajszerkezetet  kis telítettség esetén a duzzadás jelentéktelen  egyes kötött talajok telítetlen állapotban roskadhatnak  Kötött talajok talajfizikai paraméterei vízfelvétel hatására megváltoznak:  csökken az összenyomódási modulus  nő az oldalirányú elmozdulásból származó függőleges alakváltozás  Veszélyes: kisebb plaszticitású talajok (pl. iszapos finomhomokok, homokos iszapok, iszapok)

69. ábra

o Kémiai hatások  Alaptest anyagát vagy a talaj szerkezetét módosítják.  Viszonylag ritka

38



b) TALAJVÍZSZINT VÁLTOZÁSA - Mi okozhatja, mi az eredete: o Közművezetékekből, vizes üzemből, koncentrált csapadékvízből o Szezonális vízszintingadozás (csapadék, párolgás, felszín feletti és alatti el- és hozzáfolyás) o Mesterséges vízkivétel (víztelenítés - főleg városokban, új épületek mélyalapozása, pincék, alagutak, víztermelő kutak, munkagödör víztelenítése, bányászat) o Vízkedvelő fák nagy gyökérzónával - Egyre több burkolt felület a városokban, kevesebb víz jut le a talajvízbe - A lesüllyedő talajvízszint a talajra jutó feszültség növekedését okozza, mely a talajban többlet összenyomódást okoz. - Korhadás is megindulhat (lásd korábban). KÁROSODÁSOK: -

Roskadásra hajlamos rétegek először kerülnek víz alá A megemelkedő talajvízszint csökkenti a talaj korábbi nyírószilárdságát, megnövekszik az összenyomhatóság és az oldalkitérés Önsúlyfeszültségek megváltoznak (vízszintsüllyedés kompressziót okoz, vízszintemelkedés expanziót) Szemcsék átrendeződnek

585

70. ábra

39

687



c) HŐMÉRSÉKLETI HATÁSOK FAGYHATÁS -

Fagybehatolás a talajba: Budapest átlagosan 38 cm, maximum 79 cm Hegyekben ennél nagyobb, 100-120 cm is lehet. Gond lehet: jéglencsék képződése Fagykárok viszonylag ritkák (károk kevesebb mint 1 %-a), mert: o Minimális alapozási síkot a szabvány előírja („fagyhatár alá alapozzunk”) o Általában a térszínen feltöltés vagy humuszos rétegek vannak, így függetlenül a szabványtól, régen is jellemzően 0,8-1,0 m mélységben alapoztunk. o Nagy fagyhatású építményeket (pl. hűtőházakat) erre a hatásra méretezik.

MESTERSÉGES HŐHATÁS -

Tartósan nagy hőmérséklet esetén fordul elő Ritka Gond lehet: o ha a talaj éghető anyagokat (szerves alkotóelemeket) tartalmaz o ha a talaj zsugorodásra hajlamos

TÉRFOGATVÁLTOZÁS -

Károk mintegy 8 %-a, tehát nem elhanyagolható Általában mélyen fekvő talajvíz esetén kis merevségű épületek, zömében 1 szintesek a veszélyeztetettek Sokszor károsodik kerítés, lépcső, járda, padozat Fontos! Az alapozási sík az éghajlati (atmoszferikus) hatások tartományában van, tehát nem túl mélyen Statisztika szerint a veszélyes terület Magyarországon a Nagykanizsa – Budapest – Sárospatak vonaltól északra van Szezonális mozgások hatása jelentős

d) ELÉGTELEN TEHERBÍRÁSÚ ALTALAJ - Főleg régi épületek esetén nem figyeltek az altalaj teherbírására - sokszor már építés közben megindultak a süllyedések - Ritka manapság e) EGYENLŐTLEN SÜLLYEDÉSEK - Süllyedés-különbségek károsak a legtöbb épületre - Kb. minden hetedik épületkár erre vezethető vissza! - Leggyakoribb okok: o Szerves réteg vagy feltöltés csak az épület egyik fele alatt van 40



o Részben alápincézett épület o Épület egyik fele pl. kőzetre támaszkodik o Terhelések egyenlőtlen megoszlása kompresszíbilis altalajon

71. ábra

72. ábra

f) ALAPTEST MELLETTI ÁROKNYITÁS - Kedvezőtlen talajok és nagy terhelések esetén az alaptest melletti közvetlen árok vagy gödörnyitás talajtörést és káros süllyedést okozhat

73. ábra

41



g) TERHELÉS NÖVEKEDÉSE - A terhelések megváltozása többlet-süllyedéseket és/vagy süllyedéskülönbségeket okozhat. - Károk 1-2 %-át túlterhelés okozza. - Általában talajtörést nem okoz, inkább folyamatos többletsüllyedést és oldalkitérést okoz

74. ábra

h) SZOMSZÉDOS ÉPÜLETEK MELLÉÉPÍTÉSE, ELBONTÁSA - Szomszédos épület többlet-feszültséget ad át a talajra (feszültség-szuperpozíció) - Főleg zártsorú beépítés esetén az oldalirányú megtámasztás megszűnése okozhat károkat.

75. ábra

i) HIRTELEN TERHELÉSEK - Ha a talajban lévő pórusvíz nem tud időben eltávozni, terhelés hatására jelentős semleges feszültség ébredhet. - „Drénezetlen viselkedés” esete - más a nyírószilárdság értéke. 42


-


Legtöbbször a talaj kis áteresztőképessége okozza a víz lassú eltávozását, de lehet mesterséges képződmény (pl. résfal) is. Legveszélyesebbek: telített kötött talajok (agyagok) A hirtelen terhelés hatására gyorsan megnő a pórusvíznyomás, csökken a talaj nyírószilárdsága, végső esetben talajtörés jöhet létre. Legveszélyesebbek a silók. Általában lemezalapozással épülnek, de az önsúly és a hasznos teher aránya akár az 1:2,5 is lehet. Megoldás: Terhelési sebesség (siló feltöltése) csökkentése Tárolási ütemterv (egyenletes terheléselosztás a silók között)

76. ábra

J) TALAJ VÍZSZINTES KITÉRÉSE, ELMOZDULÁSA - Lejtős területeken az alsó talajmegtámasztás megszűnése extrém esetben oldalirányú elmozdulást okozhat.

77. ábra

k) NÖVÉNYZET - Nagy gyökérzónájú növények, fák.

43



78. ábra

79. ábra

L) FELSZÍN ALATTI ÜREGEK - Károk oka: o Üreg térfogata csökken - főte leomlása o felszíni süllyedéseket keletkeznek (roskadás) o finomszemcsék kimosódása is előfordulhat - Felújítás technológiája függ: o meglévő üreg vagy új üreg o üreg mérete, alaprajzi és magassági helyzete az épülethez viszonyítva o üreg állékonysági viszonyai - Lehetnek: pincék, alagútépítés, bányászat, egyéb

44



80. ábra

2.2.3 Statisztikai adatok 1. Károsodások földrajzi megoszlása A káresetek megoszlása helyileg o Budapest 45 % o Vidéki városok 35 % o Községek 20 % Síkvidéken a károsodások relatív gyakorisága egyharmada a domb- és hegyvidéki károsodásoknak. -

2. Károsodások jellege Magyarországon az épületkárok 92 %-a alapozási illetve altalaj eredetű! A károsodások 95 %-a 4 fő okra vezethető vissza: 1. Feltöltés 2. Szerves talaj 3. Roskadás 4. Térfogatváltozás 3. Károsodások okai -

Víz okozza az összes kár kb. 64 %-át ! – – – – – – – –

Ebből csatorna: 25 % Tetővíz: 15 % Víznyomócső: 11 % Felszíni víz: 11 % Üzemi víz: 3 % Talajvízszint-ingadozás: 3 % Szivattyúzás: 3 % Talaj fagyása: 0,7 % 45



– Talaj térfogatváltozása: 8 % – Hőhatás altalajra: 0,7 % – Dinamikus hatások: 1,2 % – Egyenlőtlen süllyedés: 14 % Példa: víz okozta károk

81. ábra

82. ábra: (Visegrád – pince+csőtörés

1. táblázat

46



Érdekesség: Talajtörés és káros süllyedések a károk max. 16 %-át okozzák! 4. Épületek kora -

Károsodások 50 %-a 25 évnél idősebb épületeken következik be

5. Feltöltés ↔ termett talaj - Feltöltésen való alapozás a szerkezeti károsodás valószínűségét 8-10-szeresére növeli ! - Nem szerkezeti elemek (pl. padozatok, válaszfalak) esetén még ennél is nagyobb az arány. 6. Pincézettség A tetővíz okozta károk sokkal kisebbek ebben az esetben. Leggyakoribb a csőtörés okozta károk. 7. Talajvíz mélysége -

-

Talajvíz helyzete a károsodások 80 %-ában egyértelműen meghatározó!

VÉGSŐ KONKLÚZIÓ Az építménykárosodások nagy többsége geotechnikai (altalaj, talajvíz) eredetű. Ezek a geotechnikai okok közvetlenül az alapokra fejtik ki hatásukat és azok közvetítésével károsítják a különböző építményeket.

47



3 KÁROSODÁSOK VIZSGÁLATA VIZSGÁLATOT KELL VÉGEZNI, HA 1. 2.

Az épület károsodott Az épület károsodás veszélyének van kitéve

3.1 Épületkárok vizsgálatának célja -

Az épület állagának pontos rögzítése Altalaj eredetű a károsodás? Ha igen, a többletfeszültséget kiváltó okok fennállnak még? Várható-e további állagromlás? Mi a helyreállítás legcélszerűbb módja?

3.2 Károsodások vizsgálatának célszerű sorrendje -

Helyszíni szemle Előzetes adatgyűjtés Állagfelvétel Alakváltozások mérése Alapok és talajviszonyok feltárása Közművek feltárása Egyéb helyszíni vizsgálatok

3.3 Károsodások vizsgálata 3.3.1 1. Helyszíni szemle -

Milyen adatokat milyen módszerrel gyűjtsünk? Milyen mértékű legyen a feltárás?

83. ábra

48


-


Sokszor a helyszíni szemle (valamint pl. a lakók és üzemeltetők elmondása) alapján a hiba oka egyértelműen meghatározható. Sokszor azonban nem lehet egyértelműen megállapítani a hiba okát. A kiindulás ekkor általában az, hogy a leggyakoribb ok a legvalószínűbb. Módszer: károsodási alapesetek gyakorisági sorrendben, kizárásos módszerrel történő vizsgálata.

3.3.2 2. Előzetes adatgyűjtés Legfontosabb munkarész, mert -

Vannak esetek, amikor a talaj vagy a talajrétegződés illetve a talaj fizikai paramétereinek ismerete nem szükséges a károsodás okainak felderítéséhez. Vannak esetek, mikor pl. korábbi anyagok nélkül nem is eredményes a vizsgálat, még a leggondosabb feltárások és laborvizsgálatok ellenére sem.

Legfontosabb tényezők: -

A környező épületek állapota, esetleges károsodásai (nagymodellek) Geológia, általános talajkörnyezet Talajvíz, felszíni vizek Előző beépítés esetén az elbontott létesítmény jellemzői Környezeti hatások

Tervek áttekintése -

-

Lehetőleg az épület kiviteli terveit nézzük át (forrás lehet: tervtárak, lakók, közös képviselő, önkormányzat, stb.) Esetleg a szomszéd épületet is! Szerkezeti megoldások áttekintése (pl. középfőfalas, hosszfőfalas, vasbeton, stb.) Alapozási módok vizsgálata Van-e esetleg szerkezeti hiba? Mekkora a szerkezeti merevség? Vannak-e kritikus pontok? (Ekkor szükség lehet statikus szakértő bevonására) Statikai számítások (ha vannak) fontos adatokat adnak a terhelési viszonyokról. Legfontosabb adatok: erőjáték, önsúly és hasznos terhek mértéke, terhelés eloszlása Dilatációk vannak-e? A tetőszerkezet vizsgálata (hőmozgások miatt fontos lehet) Pincék vizsgálata (a méretük megmérhető, ám szerkezetük nem mindig ismert) Van esetleg eltérés a terv és a valóság között? Padozatok, padlók vizsgálata (pl. a károsodott padló lemezként működik vagy csak padozatként?) Közművezetékek ellenőrzése (bekötés, mélysége, stb.) Épületen korábban történt-e átalakítás, bővítés? 49



84. ábra

KIVITELEZÉSI ADATOK a) ÉPÍTÉS ÉVE - Következtethetünk belőle: - Épületszerkezet, közművek állapotára, avultságára - Felhasznált anyagok, szerkezeti elemek típusára (pl. födémrendszerek, áthidalók, stb.) /Pl. 1800-as évek közepén még nem volt vasbeton, a facölöp még általános volt, stb./ - Közművesítés idejére /pl. vizesblokkot mikor építették? Esetleg utólag készült? /

85. ábra

b) Építés során uralkodó időjárási viszonyok - Csapadék és hőmérsékleti adatok begyűjtése - Fontos adatok lehetnek: - Kellett-e az építés során vízteleníteni? - Jéglencsék képződhettek-e? Feltöltésekbe fagyott talajrögök kerülhettek-e? - Térfogatváltozó talajra épült épületet mikor alapozták? Csapadékszegény nyár végén vagy csapadékos időszak után? - Nagy mennyiségű csapadék elönthette-e a munkagödröt?

50



86. ábra

87. ábra

c) kivitelezés során észlelt problémák, anomáliák - Építési napló vizsgálata - Személyes kikérdezések - Fontos adatok lehetnek: - Tervtől való eltérések voltak-e? Ha igen, milyen jellegűek? - Esetleg voltak-e már az építkezés során alapok süllyedésére utaló jelek? - Csapadékos időjárás, munkagödör elöntése, stb. - Feltöltéses rétegek, korábbi üregek, stb.

88. ábra

51



3. ÜZEMELTETÉSI ADATOK -

Milyen technológia van vagy volt az épületben (pl. ipari épületek, csarnokok) Károk oka sok esetben nem rendeltetésszerű használat: o túlterhelés o szerkezeti rendszer és technológia megváltoztatása o karbantartás hiánya (pl. újravakolt fal újra átreped…)

89. ábra

4. Épület környezetében végzett műszaki tevékenység Foghíj- és melléépítés -

Új épület (esetleg földmű) többlet-feszültséget ad át a meglévő épület alatti talajra, sok esetben egyenlőtlen süllyedéseket okozva

Talajvízszint-süllyesztés -

Altalaj kimosódását, kiüregelődését okozhatja térfogatváltozást okozhat alap alatti talaj teherbírás-csökkenését okozhatja oka lehet: ipari vagy ivóvíztermelő kutak telepítése, alábányászás, közeli építkezés víztelenítése okozta depresszió, stb.

Dinamikus hatások -

Káros rezgések Oka lehet: közelben végzett földrengés, közúti nehézforgalom

cölöpözés,

52

robbantás,

nehézgépek

üzeme,



Föld alatti terek nyitása -

Általában a legnagyobb károkat okozzák Oka lehet: alagút, mélygarázs, metró, stb.

90. ábra

5. Felszíni és felszín alatti vizekre vonatkozó adatok -

Általában az élővíznek kicsi a hatása, a talajvíznek azonban döntő szerepe van.

Folyók hatása -

-

A part menti sávban mozgó talajvíz helyzetét és áramlását, annak sebességét erősen meghatározza. Kisebb a hatás, ha mélyre nyúló partfalak vannak, pl. Duna pesti oldalán Árvíz esetén közvetlen károsító hatást is kifejt

Károsító hatás -

altalajt tömörödése nagy áramlási sebesség → a talaj finom szemcséinek kimosódása

Talajvízkutak adatsorának elemzése -

Maximális vízszint mekkora? Kaphatott-e vízre érzékeny talajréteg vizet? Volt-e anomália az adatsorban? pl .hirtelen megugró vagy csökkenő vízszint? Mekkora a vízszint-ingadozás? o * Pl. a tőzeg igen érzékeny a talajvíz-ingadozásra, nagy alakváltozása lehet. o * Pl. facölöpök tartósan víz alatt kell maradjanak 53



91. ábra

6. SZAKIRODALMI ÉS ADATTÁRI ADATOK Régi térképek -

Mocsaras területek Felhagyott vagy működő bányák Feltöltött patak- vagy folyómedrek (pl. nagykörút vonala régen Duna-ág volt) Holtágak Csúszásveszélyes területek Egyéb adatok: o Ha vannak pl. régi szintvonalak, a mai szintvonalakkal összevetve a feltöltés átlagos vastagságáról is kaphatunk adatokat. o Régi folyómedrek helyén ma legtöbbször szerves talajok, tőzegek vannak. Mivel ezek mélyebb részek voltak, a feltöltések vastagsága itt általában nagyobb.

92. ábra

54


93. ábra: a) Pest;


b) Tőzegelőfordulások Pest belterületén , (Gabos, 1962)

Földtani, geológiai és hidrogeológiai térképek -

Budapest Építésföldtani Térképsorozata Budapest Építéshidrológiai Atlasza Építésföldtani Térkép (MÁFI)

94. ábra

55



95. ábra

96. ábra

56



Szakcikkek, szakvélemények, könyvek, egyéb gyűjtemények -

Talajmechanikai szakvélemények gyűjteménye (saját archívum, ÉGA, stb.) Geológiai, hidrogeológiai, talajmechanikai szakcikkek, ismertetők, könyvek

97. ábra

Vízrajzi, meteorológiai évkönyvek -

Meteorológia idősorok (pl. térfogatváltozás esetén) Hidegmennyiség Uralkodó szélirány, széllökések Hőmérséklet Csapadékmennyiség o pl. földmunka kivitelezése idején, vagy a károsodást megelőzően (célszerűen a sokévi átlaghoz viszonyítva) → mértékadó időszakok meghatározása

98. ábra

57



Műemléki kiadványok -

Pl. budai Ördögárok okozta károk (Bethlen-udvar a Tabánban) pl. várárok felett épült épület (pl. Sopron)

99. ábra

100. ábra

7. KÖRNYEZETI HATÁSOK Példák: -

Pók utcai lakótelep (gázgyári salak + gáztísztító massza) Kelenföld, Budaörs (agresszív talajvíz) Inota, készenléti lakótelep (térfogatváltozás) Káposztásmegyer (tőzeg) M0-ás híd, Szabadság út felett (szikkasztás) Kunszentmiklós, gépalapok (dinamikus hatások)

58



3.3.3 3. Állagfelvétel Legfontosabb munkarész, mert: -

támpontot nyújt a károsodás okainak felderítéséhez meghatározza a további vizsgálatok irányát meghatározza a helyreállítás legfontosabb feladatait lehetővé teszi adott esetben a határállapotokkal szembeni biztonság megállapítását rámutathat olyan károkra, amely miatt az egész épületet ki kell üríteni összehasonlítási alapot ad a későbbi mozgások értékeléséhez (nullmérés)

1) KÁROK ÁLTALÁNOS JELLEMZÉSE - Ez alapján jelöljük ki a mérések módszereit és helyét. - Megállapítjuk a károsodás térbeli és időbeli jellemzőit, kiterjedését - Jellemzően statikus mérnökkel együtt a) Térbeli jellemzők: - Károsodott elemek alaprajzi megoszlása o Fontos a vizsgálati helyek meghatározása (hasznos lehet melléképületek, kerítések, környező épületek megfigyelése) - Károsodott elemek funkció szerinti osztályozása o Pl. főfalak, válaszfalak, padozat, stb. Károsodás jellege - Megengedettnél nagyobb abszolút vagy relatív süllyedés - Szerkezeti elemek lehajlása (vagy felfekvési felületük veszélyes csökkenése) - Falak és pillérek dőlése - Dilatációk megnyílása - Terepszint feletti vagy alatti falszakaszok átnedvesedése Károsodások mértéke - Repedések hossza és szélessége - Repedéshálózat sűrűsége - Vízszintestől vagy függőlegestől való elmozdulás nagyságrendje - Nyílászáró szerkezetek deformációja - Üvegek törése Mozgások értelmezése: -

Süllyedés Süllyedéskülönbség Elfordulás Szögelfordulás Relatív lehajlás 59

miatt


-


Lehajlási viszonyszám Dőlés Relatív elfordulás

101. ábra: MSZ EN 1997-1 és a régi MSZ szabvány szerint

102. ábra: Építmények süllyedéstűrése

60



103. ábra MSZ EN 1997-1szerint

104. ábra MSZ 15002

61



Károk általános jellemzése a) Károsodások mértéke: - Repedések hosszának, szélességének megnyílásának és azok időbeli alakulásának mérése

105. ábra: Tágasságmérő

106. ábra: Gipszpogácsa

107. ábra: Digitális tágasságmérő

62



108. ábra: MSZ EN 1997-1

Repedések tágassága és helyreállíthatósága: -

D ≤ 0,1 mm – hajszálrepedés D ≤ 15 mm – helyreállítható D ≥ 25 mm – nem lehet már helyreállítani

b) Időbeli jellemzők: - Mikor és hol jelentkeztek először a károk? - Milyen ütemben fokozódott a károsodás? - Volt-e esetleg beavatkozás, ha igen, milyen eredménnyel? - Kellett-e valamilyen bontást végezni? 2) REPEDÉSRAJZOK FELVÉTELE A repedésképből , a repedések irányából és lefutásából, szélességéből meghatározható a repedést okozó igénybevételek típusa: 1. Húzási repedés 2. Nyomási repedés 3. Hajlítás okozta repedés 4. Csavarás okozta repedés -

Célszerűen rajzon ábrázoljuk (nézetrajzon vagy alaprajzon) Feltüntetendő: o Repedések helye, alakja és hossza o repedés szélessége és ennek változása (pl. lefelé vagy felfelé szélesedik)

63



109. ábra

Irányelvek a rajzokhoz: -

-

Lehetőleg minden elemről készüljön, ahol repedés van Minden szerkezeti elem legyen feltüntetve, amely kapcsolatba hozható a repedéssel (pl. koszorú alatt a repedés gyakran vízszintes lesz.) Egyéb adatok a károsodással kapcsolatban o alapozási sík, esetleg annak lépcsőzése o pincepadló vonala o relatív süllyedések diagramja o talaj rétegszelvény a talajvízszinttel o felszín alatti közművek, ürege helye, adatai Jelkulcs repedéstípusonként Fényképek javasoltak A felmérést célszerű kiterjeszteni: o szerkezeti elemekre o nem szerkezeti elemekre o Melléképületekre o Kerítésre o Járdára o szomszédos épületre (esetleg) 64



110. ábra

111. ábra: Jellegzetes repedésképek


65





3.3.4 4. Alakváltozások mérése A mozgások abszolút értékét (pl. épület építésétől számítva a károsodásig) legtöbbször nem ismerjük, így jellemzően csak a relatív elmozdulások számszerű értékét tudjuk meghatározni. Megoldások lehetnek: 1. Épület egyes pontjainak egymáshoz való elmozdulását mérjük meg kézi módszerekkel a) Vonalmenti mérés b) Hálós mérés c) Függőlegesség mérés (dőlés) 2. Műszeres méréssorozatot készítünk - Automata rendszerek

66



A) RELATÍV ELMOZDULÁSOK MÉRÉSE VONAL MENTÉN - Kiválasztunk egy eredetileg vízszintes szerkezeti elemet vagy ezek sorozatát - Ezek lehetnek: lábazat, födémgerendák, pince, ablaktokok vonala, homlokzati párkány, függőfolyosó, előtető, téglasor, stb. - A kiválasztott elemet minél több helyen beszintezzük és a legmagasabban fekvő ponthoz (null-ponthoz) képest diagramban felrajzoljuk. - Az ordináta-értékek a süllyedéskülönbségeket adják meg.

115. ábra

116. ábra

67



117. ábra

Célszerű két vagy több, egymással párhuzamos vonalon mérni. Az eredmények alapján megállapítható, hogy a három mozgástípus közül melyik következett be: - Egyenletes süllyedés - Billenés - Egyenlőtlen süllyedés A deformáció vonalból a szögelfordulás számítható. A szögelfordulás kritikus értékével összehasonlítva megállapítható, hogy egyenlőtlen süllyedés okozta-e a károkat. B) VÍZSZINTES SZERKEZETI ELEM HÁLÓS BEMÉRÉSE Padozat Járda -

Más szerkezeti elemtől független Főfalak süllyedéséhez kapcsolódó Ráhelyezett válaszfalakkal terhelt Gépalapokkal terhelt Pl. mélypontja a tetővíz levezetésnél van, befelé lejt 68



Födém -

Lehajlás mérése

Lemezalapozás

118. ábra

C) FÜGGŐLEGESSÉG MÉRÉSE - Általában tornyok, kémények esetén - Cél: dőlés kimutatása - Általában geodéziai módszerekkel vagy függővel mérik

119. ábra

69



AUTOMATA ÉS EGYÉB GEODÉZIAI RENDSZEREK Időbeli mérésekhez -

Geodéziai mérőpontok a folyamatos méréshez Süllyedésmérők Inklinométerek Ferdeségmérők Gyorsulásmérők Stb.

120. ábra

3.3.5 5. Alapok és talajviszonyok feltárása 1. Talajfeltáró fúrások 2. Nyílt feltárások (alapfeltárások) Cél: A károsodott épületrész alapjainak és a környezetében lévő altalajviszonyok valamint talajvízviszonyok feltárása

70



1. Talajfeltáró fúrások

-

Célszerűen a károsodott szakasz vagy épületrész környezetében Összehasonlítás miatt célszerű nem károsodott szakasz mellett is fúrni Szokásos feltárás, ám több mintavétel szükséges Igen fontos a talajvíz felderítése. Ki kell tudni mutatni a talajvíz anomáliákat, pl. közművíz, stb. A fúrásban lévő vízszintet legalább 24 órán át figyelni kell Vízmintát minden esetben kell venni Célszerűen előtte egyeztetni kell pl. a főnyomócső elzárásról, csapadéki adatok feljegyzéséről

, 121. ábra

2. Nyílt feltárások (alapfeltárások) Célok: -

Alapozási mód meghatározása Alapok geometriai méreteinek meghatározása (mélység, szélesség) Alaptest anyagának és állapotának feltárása (korábbi aláfalazás?) Alapsík alatt talaj feltárása Szigetelés feltárása

Előnyök: Pontosabban meghatározható a rétegződés, a rétegek dőlése, helyzete Megbízhatóbb mintavétel, Kábelek és közművek védelme könnyebben megoldható Fejtési osztály megállapítható Szivárgó vizek kimutathatók (erre a fúrás nem igazán alkalmas) o Honnan hova áramlik, milyen mennyiségű, mikor van áramlás o Akár piezométercsövek is leverhetők Javaslatok: -

-

Általában külön vizsgálandó pincézett és nem pincézett rész, pillér- és sávalap Célszerűen csatlakozási pontokhoz telepítjük 71


-


Feltárásokat kismértékben az alapsík alá mélyítjük, az alapsík alatti réteg így pontosan meghatározható (pl. kőzet, régi szerkezeti elem vagy mélyalapozás) Célszerű zavartalan talajmintát venni

122. ábra

Laboratóriumi vizsgálatok Számítások alapadatai 1. Számítások elvégzése - az altalaj okozhatta-e a károsodást? 2. Talajminták összehasonlító értékelése o károsodott illetve nem károsodott szakasz alól vett minták összevetése o épület alatt fokozatosan változnak a talaj fizikai paraméterei (főleg víztartalom) Talajminta alapvizsgálatok -

-

Azonosítás Állapotjellemzők, fázisos összetétel

Különleges vizsgálatok: -

Feltöltések: hézagtényező, tömörségi fok, fajlagos roskadás Szerves talajok: víztartalom, szervesanyag-tartalom, összenyomódási modulus (száraz térfogatsúly) Roskadásveszélyes talajok - kompressziós kísérlet elárasztással

Sok esetben talajfizikai jellemzők kedvezőbbek lesznek károsodás után -

pl. lösz roskadása a hézagtényező csökkenésével is kimutatható pl. kohók illetve kemencék alatti talaj víztartalma csökken

72



Térfogatváltozás mérése - Sokszor már a plasztikus indexből is következtethető Lineáris zsugorodás mérése: - Kritikus érték: 10-12 % Duzzadási nyomás mérése - Ödométerben mérhető - Kritikus 100-150 kPa, de nagy veszélyt csak 200-250 kPa okoz Fajlagos duzzadás mérése - Gátolt oldalkitérés mellett a minta magasságának növekedése mérhető - Térfogatváltozó a talaj, ha 0,04-nél nagyobb Szervesanyag-tartalom - Nagy szervesanyag-tartalom = nagy kompresszibilitás - Nagyobb lehet, mint a víztartalom csökkenése okozta zsugorodás Talajvíz vegyvizsgálata - Van-e olyan alkotó, mely térszín alatti szerkezeteket korrodál - Honnan származik a feltárásokban és fúrásokban megjelenő víz Korróziós károk igen ritkák - Általában vegyi üzemekben az alapot károsítják, vagy a talaj szerkezetében káros változásokat okoznak - Víz eredete fontosabb lehet - Víz keménysége - Nitrit- és nitráttartalom (szennyvíz) - Ammóniumion koncentráció (szennyvíz) - Szulfáttartalom - Hidrogénion-koncentráció Vízfestés, sóoldat adagolás, nyomjelző ionok bevetése bevált gyakorlat

3.3.6 6. Közművek feltárása, ellenőrzése NYÍLT MÓDSZER -

Közvetlen feltárás (általában géppel és/vagy kézzel kiássuk) Ritkán megoldható, általában csak épületen kívül

KÖZVETETT MÓDSZEREK -

-

Vízvezetékek o Nyomóvezetékek elzárása és a fogyasztásmérők ellenőrzése o Akuszt ikus, elektroakusztikus módszerek o Kamerázás Szennyvízcsatornák, esővíz elvezetés o Vízfestés 73


-


Egyéb megoldások o Közműcégek saját megoldásai (pl. műszeres vezetékkeresés, nyomásméréses technológia, stb.)

123. ábra: Közművek feltárása, ellenőrzése

3.3.7 7. Egyéb helyszíni vizsgálatok Példák: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Dinamikus mérések, szondázások Geofizikai módszerek Próbaterhelés Talajvízszint-megfigyelés kutakkal Közművek megfigyelése Tömörségmérések Próbaszivattyúzás Altalaj elárasztása roskadás okozta károk felderítésekor (különleges esetben)

74



124. ábra: a) Tömörségmérés;

b) Dinamikus szondázás

125. ábra: Próbaszivattyúzás

75



3.4 Károsodások okainak meghatározása

1. Repedésképek és elmozdulások értékelése - Repedést okozó igénybevételek (húzás, nyomás, hajlítás, csavarás) meghatározása repedéskép alapján. - Deformációs vonal értékelése, süllyedések-süllyedéskülönbségek jellegének megállapítása. - FONTOS! A relatív süllyedéseket célszerű összevetni a repedésrajzzal. Így megállapítható, hogy altalaj eredetű-e a károsodás. - A legnagyobb süllyedéskülönbség helye többnyire egybeesik a süllyedések gócpontjával. (pl. itt a legvastagabb szerves réteg, ahol a víz az alaptest alá jutott) 2. Károsodások okának megállapítása I. Determinisztikus eljárás Az alaptestre jutó terhelés pontos számítása terhelési adatok alapján A feszültségeket és az alakváltozásokat talajfizikai jellemzők alapján számítjuk ki Például összenyomódás modulus alapján az épület alatt süllyedéseket számítjuk és összevetjük a lehajlási vonal értékeivel II. Sztochasztikus módszer -

A károsodás bekövetkeztét más esemény bekövetkezésével hozzuk összefüggésbe térbeli egyezés o Pl. sarok repedése ott történt, ahol víztelenítés volt - időbeli egyezés o Pl. süllyedés történt 15 éve mozdulatlan épületnél, víztelenítés hatására. o Régi épületeknél sokszor ez célravezető Fontos! -

-

Különítsük el a lokális kárt (pl. beázás) a „tömegesen” jelentkező károktól! Általában kizárásos módszerrel dolgozunk Előfordul azonban, hogy a károsodás több okra vezethető vissza Ekkor vagy több tényező együttes hatása okozta a kárt, vagy nem áll rendelkezésre elegendő adat

3. Szakértői vélemény készítése Legtöbbször statikus tervezővel együtt készül Általában kitér: 76


-


Az előzményekre, Az épület adataira Minden elvégzett feltárásra, vizsgálatra A hidrológiai viszonyokra Az épület jelenlegi és korábbi állagára Az adatok értékelésére A károsodás okainak ismertetésére A javítási, helyreállítási javaslatokra

126. ábra

77



4 KÁROK MEGELŐZÉSÉNEK LEHETSÉGES MÓDSZEREI 4.1 VÍZ OKOZTA KÁROK MEGELŐZÉSE a) Vízszintes falszigetelés injektálással vagy mechanikai megoldással A módszer elve, hogy az alaptestben vagy a felett kapilláris megszakító réteget képeznek valamilyen anyag beinjektálásával vagy fémlemezek behelyezésével

127. ábra: a) Injektálás

b) Injektálás elvi ábrája

128. ábra: a) Befúrt lemez

b) Lemez befúrás, besajtolás

b) Elektroozmózis A talajban levő víz nagyméretű H2O molekulákból áll. Ezek a nagy molekulák nehezen tudnak a kapilláris "csövecskéken" keresztül a falba behatolni. A talajban levő anyagokból a sókat a víz kioldja, ezzel a molekuláris szerkezete megváltozik. A sóoldatok kisebb molekulái már könnyen behatolnak a kapilláris tartományba, majd azon keresztül egyre feljebb hatolnak az épület falaiban. Ez a fizikai jelenség az elektroozmózis, mely a falazatban felfelé, a gravitáció ellenében történő folyadékszivárgást idéz elő. 78



Az elektroozmózis okozta folyadékáramlási irány megváltoztatását ellentétes elektromos potenciálkülönbség kialakításával lehet elérni. A falazatból a nedvesség eltávozása az áramlási irány megváltozásával azonnal, lefelé való áramlással megindul. Ez a folyamat addig zajlik, amíg a kezelt falazatban nedvesség található, tehát amíg fennáll a potenciálkülönbség.

129. ábra: a) Külső telepítés

b) Belső telepítés

c) Pincefal belső telepítés

c) Drénezés

130. ábra

Egyes esetekben elegendő lehet a fal külső síkjában drénrendszer beépítése d) Talajvízszint süllyesztés

79



131. ábra: Kutakkal, kútsorral

e) Talajvízszint emelése Ha facölöpök vagy fa alapozási szerkezet víz alatt kell legyen. Elárasztás vagy nedvességkedvelő fák kivágása

132. ábra: Talajvízszint emelése

80



4.2 FAGYKÁROK MEGELŐZÉSE f) Utólagos hőszigetelés Utólagos szigetelőtáblákkal kedvező eredmények érhetők el

133. ábra

81



5 ALAPOZÁSOK MEGERŐSÍTÉSE

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

ALAPTEST ANYAGÁNAK MEGERŐSÍTÉSE, JAVÍTÁSA FELSZERKEZET MEREVÍTÉSE, MEGERŐSÍTÉSE ALAPTEST ANYAGÁNAK RÉSZLEGES CSERÉJE ALÁTÁMASZTÁSI FELÜLET NÖVELÉSE, ALAPSZÉLESÍTÉS ALAPSÍK MÉLYÍTÉSE ALAPOZÁSI RENDSZER MÓDOSÍTÁSA KÖZVETETT ALAPMEGERŐSÍTÉSEK ALTALAJ MEGERŐSÍTÉSE

-

Ideiglenes megtámasztások Végleges alapmegerősítések, javítások

Ideiglenes megtámasztások

134. ábra

82



135. ábra

ALAPOZÁSOK MEGERŐSÍTÉSE

5.1 ALAPTEST ANYAGÁNAK MEGERŐSÍTÉSE, JAVÍTÁSA -

Injektálás Pl. beton, tégla, kő alapok esetén alaptest anyagába, repedésekbe kötőanyag juttatása alacsony nyomáson Epoxigyanták, cementtej, műgyanta, bentonit, stb.

136. ábra

5.2 FELSZERKEZET MEREVÍTÉSE, MEGERŐSÍTÉSE Szerkezeti beavatkozások -

Pl. falvarrás, dübelezett acélszalagok, lőttbeton, stb. 83



137. ábra

5.3 ALAPTEST ANYAGÁNAK RÉSZLEGES CSERÉJE Okok: Cél: -

Alaptest anyaga hosszabb-rövidebb szakaszon jelentősen károsodott Teherbírási és süllyedési probléma nem áll fenn Alap teherbírásának további fenntartása

138. ábra

5.4 ALÁTÁMASZTÁSI FELÜLET NÖVELÉSE, ALAPSZÉLESÍTÉS Okok: Cél:

Nem elegendő az alap teherbírása

- Alap támaszkodó felületének növelése Függ: 84



- Alap szerkezetétől és anyagától - Felszerkezet típusától - Altalajviszonyoktól Acélbetétek vagy idomacélok segítségével. Méretezés lépései 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Alapra jutó terhelések számítása Altalaj maximális teherbírásának számítása Alapfelület méretének meghatározása Megerősítő rendszer szerkezeti magasságának számítása Vasbeton esetén vasalás számítása (általában hajlításra) Figyelni kell a különböző korú és összetételű betonok közötti eltérő zsugorodásra (tüskézés, stb.)

5.4.1 ALAPMEGERŐSÍTÉS SZÉLESÍTÉSSEL -

Az alapozási mélység MEGFELELŐ Teherbírás NEM MEGFELELŐ

139. ábra: Sávalapok szélesítése („jacketing”)

140. ábra: Pilléralapok szélesítése

85



141. ábra: Pilléralapok szélesítése

142. ábra: Alapmegerősítés szélesítéssel

143. ábra

86



144. ábra

5.5 ALAPSÍK MÉLYÍTÉSE Okok: Az alapozási mélység nem megfelelő Cél:

Nem megfelelő teherbírás (takarás növelése – teherbírás növekedése) Nem megfelelő teherbírású altalaj az alapsík alatt

- Alapozási sík lejjebb vitele Függ:

87


-


Alap szerkezetétől és anyagától Felszerkezet típusától Altalajviszonyoktól

Megfelelő technológia, ha - Az épület teherhordó szerkezete megfelelő minőségű, teherbírása kielégítő - Az alaptestek alatt megfelelő teherbírású talaj található - Alaptest alsó síkján keletkező feszültségek nem túl nagyok (maximum 1-3 szintes épületek) - Kisebb süllyedések kialakulása nem probléma. Az alaptest alábetonozását, aláfalazását szakaszosan kell elvégezni Külső és belső falak problémája - Belső falaknál bonyolultabb, mert zárt térben kell a bontást elvégezni, - Bonyolultabb organizáció. Szakaszos aláfalazás - Talaj kitermelése a megerősítendő alap alatt 1,0-1,5 m hosszban - Megfelelő szélességű alaptest elkészítése - A meglévő, és az új alap találkozásánál kialakuló hézag kiékelése kisméretű téglával. - Munkagödör visszatöltése - Munkafázis ismétlése a következő szakasznál 2 egység kihagyásával Szakaszos alábetonozás -

Talaj kitermelése a megerősítendő alap alatt 1,0-1,5 m hosszban Megfelelő szélességű alaptest elkészítése A meglévő, és az új alap találkozásánál kialakuló hézag kitöltése hézagkitöltő habarccsal (műgyanta kötésű, 1-3 % duzzadás kötés közben). Munkagödör visszatöltése Munkafázis ismétlése a következő szakasznál 2 egység kihagyásával

145. ábra: Alapmegerősítés aláfalazással

88



146. ábra: Aláfalazások és alapszélesítések alapesetei

147. ábra: Példa aláfalazásra és ütemezésére

5.6 ALAPOZÁSI RENDSZER MÓDOSÍTÁSA Okok: Cél: -

A meglévő alapozási rendszer nem megfelelő Alapozási rendszer átalakítása kedvezőbbre Pl. pontalapok gerendával vagy gerendaráccsal történő utólagos összefogása 89


-


Pl. pontalapok sávalapozássá alakítása Pl. sávalapok lemezalappá alakítása Egyéb

148. ábra: Pontalapokból sávalapozás

149. ábra: Sávalapokból lemezalapozás

90



150. ábra: Sávalapokból lemezalapozás

5.7 KÖZVETETT ALAPMEGERŐSÍTÉSEK A meglévő alapozási rendszer megerősítése egy új más, az eredetitől eltérő technológiával 1. 2. 3. 4.

Sajtolt cölöpök Mikrocölöpök Jet-grouting INJEKTÁLÁSOK

5.7.1 SAJTOLT CÖLÖPÖK Épület terheit közvetlenül a meglévő alaptest alá sajtolt cölöpökkel vesszük fel Indító fülke – cölöpök darabokban – ellensúly az épület – utolsó cölöp és alaptest közé vasbeton tömb – végén ernyedési próba. Előnyök: -

-

Viszonylag kedvező ár Megbízhatóan és gazdaságosan méretezhető Száraz technológia A földbe sajtolt cölöpök a környező talajt tömörítik

91



151. ábra

92



152. ábra

153. ábra

93



154. ábra

5.7.2 MIKROCÖLÖPÖK Épület terheit a meglévő alaptest mellett készített kisátmérőjű cölöpökkel vesszük fel 1. Fúrt mikrocölöpök (törzsátmérő < 300 mm) 2. Talajkiszorításos (vert) mikrocölöpök (törzsátmérő < 150 mm) MSZ EN 14199:2005: Speciális geotechnikai munkák kivitelezése. Mikrocölöpök Előregyártott beton vagy acél cölöpök - Csövek - Acél profilok - mindig vert ill. vibrovert technológia Helyben készített cölöpök Fúrt cölöpök (injektált is) o Betétcsővel o Folyadékmegtámasztással - Vert (vibrovert) A teherbírás jellegét tekintve: -

A teherbírás lényegében a köpenyellenálláson alapul, a csúcsellenállás a határerő tartományban kisebb, mint 10 %. Előnyök: -

-

kivitelezés helyigénye (akár pincében is készíthető) tetszőleges ferdeséggel készíthető (lásd horgonyzások) 94

kicsi



- Rugalmasan, könnyen tervezhető, készíthető - injektálással relatív jó fajlagos teherbírás érhető el Hátrányok: -

Csak kis terhelésű épületeknél hajlító igénybevételek felvételére nagyon korlátozottan alkalmas nagyon puha talajokban kihajlás veszélye áll fell kis geometriai méret miatt limitált a teherbírása (pl. jet-groutinghoz képest)

Meglévő alapok megerősítése - Kétoldali megközelíthetőség A) megoldás - Csak osztott teherviselés lehetséges - Jól megoldott a megerősítés, ha a cölöp annyit tud, mint a falban a tapadás

155. ábra

B) -

megoldás Osztott teherviselés Az ilyen megoldásnál a teljes kiváltás is lehetséges Mértékadó a cölöp határereje teljes kihasználtság

95



156. ábra

Meglévő alapok megerősítése - Egyoldali megközelíthetőség -

Csak osztott teherviselés lehetséges Külpontos megtámasztás Nagyobb erők esetén a padlóba is be kell kötni a fejgerendát

157. ábra

96



FÚRT MIKROCÖLÖPÖK 2. táblázat: FÚRT MIKROCÖLÖPÖK

3. táblázat: Talajkiszorításos MIKROCÖLÖPÖK

97



158. ábra

159. ábra

HAZAI GYAKORLATBAN ELTERJEDT ELJÁRÁSOK DYWIDAG (GEWI) - Fúrt-injektált 1. Furat készítése béléscső vagy zagy védelmében 98



1. zagy öblítéssel 2. levegő öblítéssel 3. cementlé öblítéssel 2. Vasalás elhelyezése 1. GEWI betét 2. cső 3. Cementbesajtolás (szükség esetén az ideiglenes béléscső visszahúzása) 1. külön injektáló csövekkel 2. csövön keresztül 4. Utóinjektálás

160. ábra

161. ábra

99



162. ábra

163. ábra

100



5.7.3 JET-GROUTING -

A talajt cementtejjel összekeverve habarcsot kapunk A nagy nyomással kiinjektált cementtej erodálja a talajt és összekeveredik vele A létrejövő, megszilárdult talajhabarcs fizikai tulajdonságait a komponensek tulajdonságai határozzák meg

164. ábra

1. Fúrás öblítő folyadékkal • víz • cementtej 2. Injektálás • nyomás: 400 bar • kötőanyag: cement

165. ábra

101



166. ábra

167. ábra

102



168. ábra

169. ábra

REKONSTRUKCIÓKNÁL KIVÁLÓAN ALKALMAZHATÓ: 1. Többlet terhek felvétele 2. Pincepadló vagy földszinti padló süllyesztése, új térszín alatti szint építése 3. Szomszéd épület alapozásának megerősítése, mélyítése 103



4. Padlók, padozatok alapozása, alátámasztása 5. Vízzárás 6. Horgonyzások Egyéb alkalmazások 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Új épületek alapozása Rézsűtalp stabilizálása Talajanyagú támfalak stabilizálása Alagút főték stabilizálása, ernyők kialakítása Rézsállékonyság-javítás Töltésalapozások Vízzárás

170. ábra

104



171. ábra

172. ábra

105



173. ábra: 1. Többlet terhek felvétele

174. ábra: 2. Pincepadló vagy földszinti padló süllyesztése

106



175. ábra: 3. Szomszéd épület alapozásának megerősítése, mélyítése

176. ábra: 4. Padlók, padozatok alapozása, alátámasztása

107



177. ábra: 5. Vzzárás

178. ábra: 5. Vízzárás

108



179. ábra: 6. Horgonyzások

180. ábra: Jet-Grouting megoldások

109



181. ábra: Jet-Grouting problémák

110



5.7.4 INJEKTÁLÁSOK

182. ábra

183. ábra

Célok: 1. Talajszilárdság javítása - kohézió létrehozása a szemcsék összekötésével - belső súrlódási szög javítása a tömörség növelése révén 2. Összenyomhatóság csökkentése - a szemcsemozgás megakadályozása a szemcsék összekötésével 111



- a hézagok csökkentése kitöltésük és tömörítés révén 3. Vízzáróság javítására - a hézagok kitöltése - repedések kitöltése - vízzáró felületek létrehozása 4. Felszínmozgások, beszakadások elleni védelem - üregegek, hézagok kitöltése - megelőzés - süllyedések kompenzálása

184. ábra

112


Józsa; Tompai; 2014.08.27. 4. táblázat

185. ábra

113


Józsa; Tompai; 2014.08.27. 5. táblázat

1. TÖMÖRÍTŐ INJEKTÁLÁS („Compaction grouting”) -

Talaj helyettesítése injektálóanyaggal (injektálóanyag nem hatol be a pórusokba rendszerint) Kisátmérőjű acél injektálócső lejuttatása Habarcsszerű anyag (cement) besajtolása nagy nyomáson Injektálócső szakaszos visszahúzása mellett történő injektálás Oszlopok kialakítása

186. ábra

114



187. ábra

188. ábra

115



189. ábra

190. ábra

116



191. ábra

192. ábra

117



193. ábra

2. HÉZAGKITÖLTŐ, SZILÁRDÍTÓ INJEKTÁLÁS („Permeation grouting”) -

Szemcsés talajok esetén Hézagok kitöltése Kisátmérőjű acél injektálócső vagy mandzsetta lejuttatása Talajtól függően cementhabarcs, mikrocement, nátrium szilikát, kémiai oldat, bitumen, stb. besajtolása kis nyomáson Injektálócső folyamatos visszahúzása mellett történő vagy mandzsettás eljárással történő injektálás Oszlopok kialakítása

194. ábra

118



195. ábra

196. ábra

197. ábra

3. REPESZTŐ INJEKTÁLÁS („Fracture grouting” vagy „Compensation grouting”) -

Hézagok kitöltése, süllyedés kompenzálás (visszaemelés) Megelőzés vagy utólagos helyreállítás esetén is(pl. alagutak feletti süllyedések) 119


-


Kis viszkozitású injektálóanyag (pl. cement,poliuretán, stb.) bejuttatása nagy nyomáson – talaj hidraulikus törését okozza Talajszerkezet szétrombolása – injektáló-anyag bejut a „repedésekbe” Több szinten, több mélységig alkalmazható

198. ábra

199. ábra

200. ábra

120



201. ábra

4.HELYETTESÍTÉSES INJEKTÁLÁS („Replacement- vagy jet-grouting”)

202. ábra

121



ÜREGKITÖLTÉS -

Meglévő üregek kitöltése Megelőzés vagy utólagos helyreállítás esetén is Injektálóanyag (pl. cement, poliuretán, stb.) bejuttatása alacsony vagy nagy nyomáson

203. ábra

204. ábra

5.7.5 INJEKTÁLÁSOK TERVEZÉSE KÉRDÉSEK, MELYRE VÁLASZT KELL ADNUNK: 1. Szükséges-, illetve lehetséges-e a talajjavítás? 2. Milyen mértékű javítás indokolt? 3. Milyen eredmény várható a különböző módszerektől?

122



4. Mekkora legyen a javítás térbeli kiterjedése, illetve milyen legyen a kezelt tartomány alakja? 5. Milyen módszerekkel lehet megállapítani a kezelés eredményességét? 1. Szempontok - Tervezési követelmények, célok - A helyszín adottságai - A térszín alatti körülmények - Építési ütemterv - Költségek és a lehetséges kivitelező 2. Tervezési folyamat -

Lehetséges módszerek feltérképezése A kezelés elrendezése, kiterjedése, kezelési pontok Válogatás a módszerek között Egy vagy több előzetes terv részletes kidolgozása A legelőnyösebb módszer kiválasztása Terepi kísérlet Minőségtervek 6. táblázat

123



205. ábra

7. táblázat

124



6 HIVATKOZÁSOK, IRODALOMJEGYZÉK 1. Dr. Farkas József, Józsa Vendel: Alapozás (BMEEOGTAT15): elektronikus BSc egyetemi jegyzet, 2014 Rétháti László: Altalaj eredetű épületkárok (Akadémiai Kiadó, 1977) Széchy Károly: Alapozási hibák (Műszaki Könyvkiadó, 1978) Xilin Lu (ed.): Retrofitting design of Building Structures (CRC press, 2010) Robert Brown: Residential foundations: Design, behavior and Repair (Van Nostrand Reinhold Company, 1984) 6. Robert W. Day: Forensic Geotechnical and Foundation Engineering (McGraw-Hill, 2011) 2. 3. 4. 5.

125

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. Geotechnikai Tanszék FELÚJÍTÁSOK GEOTECHNIKAI KÉRDÉSEI (BMEEOGTMA09) MSc képzés

Recommend Documents