Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építőmérnöki Kar Vásárhelyi Pál Építőmérnöki és Földtudományi Doktori Iskola
A 4-es metró Duna alatti átvezetésének, a Kálvin tér és a Rákóczi tér térségének mérnökgeológiai újraértelmezése
PhD értekezés
Kocsisné Bodnár Nikolett okl. geológus
Tudományos vezető Dr. Török Ákos MTA doktora egyetemi tanár
Budapest, 2015
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
Tartalomjegyzék Összefoglalás .............................................................................................................................. 3 Abstract ...................................................................................................................................... 4 1 Bevezetés ............................................................................................................................... 5 1.1 Témaválasztás, célkitűzések ........................................................................................................ 5 1.2 A budapesti metróhálózat rövid története.................................................................................... 6
2 Vizsgált terület ...................................................................................................................... 8 3 Földtani viszonyok .............................................................................................................. 10 3.1 Kutatástörténet........................................................................................................................... 10 3.2 Geomorfológia........................................................................................................................... 11 3.3 Fejlődéstörténet ......................................................................................................................... 11 3.4 A Budapest 4. számú metróvonal környezetének földtani felépítése ........................................ 16 3.5 Hidrogeológia ............................................................................................................................ 22
4 Vizsgálati módszerek .......................................................................................................... 26 4.1 Kutatástörténeti feldolgozás ...................................................................................................... 26 4.2 Adatok ....................................................................................................................................... 26 4.3 Többváltozós adatelemző módszerek ........................................................................................ 30
5 Eredmények, következtetések ............................................................................................. 34 5.1 A 4-es metró Duna alatti átvezető szakaszának új földtani értelmezése ................................... 34 5.2 A Kálvin tér és a Rákóczi tér környezetének földtani viszonyai a fúrások újraértelmezése alapján ............................................................................................................................................... 43 5.3 A fúrásleírások adatainak feldolgozása adatelemző módszerekkel ........................................... 47 5.3.1 Az adatok statisztikai feldolgozása .................................................................................... 47 5.3.2 Az adatok feldolgozása sokváltozós adatelemző módszerekkel ........................................ 57
6 Új tudományos eredmények ................................................................................................ 73 Összefoglalás ............................................................................................................................ 75 Hasznosíthatóság, jövőbeni kutatási lehetőségek .............................................................................. 77
Köszönetnyilvánítás ................................................................................................................. 78 Irodalomjegyzék ....................................................................................................................... 79 Felhasznált irodalom ......................................................................................................................... 79 A jelölt publikációi ............................................................................................................................ 88
Mellékletek ............................................................................................................................... 91
2
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
Összefoglalás A dolgozat témája a budapesti 4-es számú metróvonal Duna alatti átvezető szakaszának és a pesti nyomvonalszakasz Kálvin téri és Rákóczi téri állomásai kőzetkörnyezetének mérnökgeológiai elemzése. Célkitűzésem, hogy újraértelmezzem a terület földtani modelljét. Bemutatom a vizsgált területen lemélyített fúrások elemzéséből származó nagy mennyiségű adat segítségével a többváltozós adatelemző módszerek használatának fontosságát. A Duna alatti átvezető szakasz az elmúlt több mint száz évben történt földtani vizsgálati eredményeinek újbóli feldolgozása és egységesített ábrázolása jól mutatja hogyan változott a földtani kép a területen. A Kálvin tér és a Rákóczi tér környékén 41 fúrás 2041 folyóméternyi fúrásleírás segítségével új mérnökgeológiai szelvényeket szerkesztettem, pontosítottam a szerkezetföldtani képet. A fúrásszelvényekből kinyert adatokat statisztikai vizsgálatoknak vetettem alá, majd 252 minta 5 talajfizikai paraméterét (hézagtényező, száraz térfogatsúly, belső súrlódási szög, kohézió, törőfeszültség) sokváltozós adatelemző módszerekkel elemeztem. A klaszteranalízis azon feltételezését, hogy egymással erős korrelációt mutató paraméterpárokat nem célszerű együttesen alkalmazni, külön is ellenőriztem. Korrelációs vizsgálattal megállapítottam, hogy a kohézió és a törőfeszültség közötti korreláció erős. A klaszteranalízist elvégeztem 5 paraméterrel, majd a kohézió és a törőfeszültség elhagyásával (4-4 paraméterrel) is. Mindhárom vizsgálat során 4 jellemző anyagcsoportot állapítottam meg. Diszkriminancia analízissel bizonyítottam, hogy a csoportok matematikailag 100%-ban korrektek. A vizsgálatok eredményeinek összevetésével megállapítható, hogy a törőfeszültség és a kohézió bár erősen korreláló paraméter pár, de egyik sem hagyható el, mivel mindkettő a talaj jellemzéséhez szükséges paraméter és az elhagyásukkal készült vizsgálat során a csoportosítás szignifikánsan megváltozott. A matematikai módszerrel és a fúrásszelvényen feltüntetett üledéktípusok nomenklatúrája alapján felvett csoportok nem egyeznek meg. A nevezéktan alapján felvett csoportok esetében, a csoportosítás mindössze 35-45%-ban helyes. Ebből az következik, hogy egy homokként leírt üledék kövér agyagra jellemző viselkedést is mutathat, vagyis a fúrásleírások alapján, nem azonosíthatóak a mechanikai jellemzők. A kutatás során pontosítottam a terület földtani modelljét, a geológiai és mérnökgeológiai viszonyokat.
Bizonyítottam,
hogy
a
többváltozós
adatelemző
módszerek
a
mérnökgeológiában alkalmazhatóak, de figyelembe kell venni a mérnökgeológia speciális igényeit is.
3
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
Abstract The thesis presents the re-evaluation of engineering geological data of core drillings along the new metro line (line 4) of Budapest. It focuses on three sections; the Danube crossing part, Kálvin square and Rákóczi square area aiming to interpret the geological conditions, soil mechanical parameters based on well logs and soil mechanical parameters. Data set of 41 core drillings with total coring length of 2041 meters was used in the present study. Based on the data set the engineering geological description of sediments was reevaluated and new geological cross sections were complied resulting in the recognition of a new fault zone at Kálvin square area. The geological model of the Danube crossing part was also re-evaluated by using the data set of previous profiles; new cross-section was complied. Multivariate statistical analyses were performed on available laboratory data of engineering geological parameters. From the measured and reported engineering geological properties of cores twelve parameters were selected for the analyses. These include index of plasticity, skewness, void ratio, water content, dry and water saturated bulk density, relative humidity, angle of friction, cohesion, compressive strength, water conductivity and grain-size distribution. Out of these the five most reliable parameters – void ratio, dry bulk density, angle of friction, cohesion and compressive strength were used for multivariate and cluster analyses. The clusters were checked by using discriminant analyses. The results suggests that the use of multivariate and other geomathematical methods allow the identification of different groups of sediments even when the data set is overlapping and have several uncertainties. The test have also proved that the use of geomathematical methods for seemingly very scattered parameters are crucial in obtaining reliable engineering geological data for design.
4
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
1 Bevezetés 1.1 Témaválasztás, célkitűzések A budapesti metróépítések kapcsán több mint 500 kutató magfúrás mélyült, melyekből 180 a 4-es vonal szakaszvariációinak közelébe esett (Szlabóczky 1998). A későbbi kutatások, és a kivitelezés során is számtalan fúrás és mintavétel készült, így hatalmas mennyiségű adat áll rendelkezésre, amely feldolgozottságát tekintve hiányos volt, s sok esetben a vizsgálatok tekintetében sem volt egységes, a régi szemléletet tükrözte. Célkitűzésem, hogy mérnökgeológiai szempontból újraértelmezzem a terület felépítését, a területen mélyített számos fúrásból származó adat felhasználásával, azok egységesítésével és korszerű, mai ismereteinket felhasználó geomatematikai értelmezésével. A nagy mennyiségű adat a térképezési és alapstatisztikai feldolgozás mellett lehetővé tette az adatsor többváltozós adatelemző módszerekkel történő feldolgozását. Ilyen típusú vizsgálatokat korábban a mérnökgeológiai, talajmechanikai vizsgálatok során, Magyarországon jellemzően nem alkalmaztak. A többváltozós elemzés célja tetszőleges számú változó kapcsolatrendszerének feltérképezése, elemzése. Alkalmas a különböző paraméterek között olyan összetett kapcsolatok feltárására is, amelyeket az egyváltozós statisztikák figyelmen kívül hagynak. A földtudományokban
gyakran
találkozunk
többváltozós
adatsorokkal
és
adatelemző
módszerekkel, például mikro paleontológiában, geokémiában, hidrogeológiában (Feldhausen, Ali 1976; Cloutier et al. 2008; Belkhiri et al. 2010; Drew et al. 2010; Ujevic Bosnjak et al. 2012; Matiatos et al. 2014; Dalu et al. 2014). A földtudományok más területein több hazai példa is rendelkezésre áll a módszerek alkalmazásával kapcsolatosan (Bradák et al. 2011; Bradák et al. 2014; Bradák és Kovács 2014; Hatvani et al. 2011; Hatvani et al. 2014; Kovács et al. 2012a; Kovács et al. 2012b; Kovács et al. 2014; Magyar et al. 2013). Ezeket is figyelembe véve alkalmaztam a mérnökgeológiában ezeket a módszereket (Bodnár et al. 2011a; Bodnár et al. 2013; Bodnár et al. 2015a). A módszer használatát az is indokolta, hogy a kőzetek mechanikai viselkedését a különböző kőzetfizikai és anyagminőségi paraméterek együttesen befolyásolják, így jellemzően többváltozós adatsorokkal találkozhatunk. A vizsgálatokhoz az adattárakban porosodó, archív adatbázis kellő mennyiségű adatot szolgáltat. Többváltozós adatelemző módszerekkel olyan információk nyerhetők ki, melyek a mai kor fejlettebb technológiájával mélyített fúrásainak és laborvizsgálatainak eredményeivel – megfelelő szakmai ellenőrzés mellett – összeegyeztetők. Az esetleges technológiai és
5
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
laborvizsgálati mérési módszerek különbségeinek kiküszöbölése érdekében a többváltozós adatelemzéssel vizsgált adatok kizárólag a 70-es évek fúrásainak eredményeit tartalmazzák. A területválasztás mellett két érv szólt. A metróépítések egyik legproblematikusabb szakasza geotechnikai és mérnökgeológiai szempontból a 4-es vonal Duna alatti átvezetése volt, mely a Szent Gellért teret köti össze a Fővám térrel, ahol mind a tervezési, mind a kivitelezési időszakban több változtatás is történt. A Duna és a karsztvíz tároló közelsége, a széles vetőzónák, az erősen töredezett és változékony kőzet- és üledékanyag miatt a nyomvonalszakasz jelentős előkutatást és kockázatmérlegelést igényelt. A másik kiemelt jelentőségű terület a leendő M5 (Észak–déli regionális gyorsvasút) és a már megépült M4 közös megállója, a Kálvin tér. A 4-es metró állomásának tervezésekor és kialakításakor figyelembe is vették az újabb metróvonal csatlakoztathatóságát. Ehhez szorosan kapcsolódik és geológiai felépítését tekintve is jól összevethető a Rákóczi tér és térsége, az M4 következő állomása. Budapest e kicsiny belvárosi területe kiemelt fontosságú, és olyan komplex geológiai felépítéssel rendelkezik, melyet még ma sem tudunk teljes pontossággal modellezni, ezért minden újabb vizsgálati módszer, eredmény, mely elősegíti a terület földtani hátterének megismerését különös jelentőséggel bír a későbbi mérnöki munkák előkészítésében.
1.2 A budapesti metróhálózat rövid története Már az 1900-as évek elején számos terv került kidolgozásra Budapest metróhálózatának kiépítésére. Az 1942-ben készült, négy vonalat magába foglaló terv áll legközelebb a ma működő vonalak főirányaihoz. A számos tervezet megegyezik abban, hogy a 4-es számú vonal kösse össze Dél-Budát (Móricz Zsigmond körtér) a városközponton keresztül Zuglóval (Bosnyák tér) úgy, hogy a 2-es és a 3-as számú vonalakhoz egyaránt kapcsolódjon (1.1. ábra). Az első metró, a "kisföldalatti", mely a budapesti Világkiállításra készült el, az európai kontinensen is az első volt. A földalatti vasutat, a világ első villamos-meghajtású földalattiját, 1896. április 11-én adták át, de csak a Városligetig közlekedett. A Mexikói útig tartó szakaszt csak 1973-ben toldották hozzá. 1970-ben adták át az M2 első szakaszát a Deák Ferenc tér és Fehér út (Örs Vezér tér) között, majd mai végleges útvonala 1972-ben került átadásra. A vonalat eredetileg csak a Stadionok állomásig tervezték úgy, hogy a középső két vágányon a metró, a szélső két vágányon a Hév végállomása lett volna kialakítva. A megvalósítási költségeihez képest csak szegényesen oldaná meg az átszállási problémákat. Az M3 első 6
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
szakaszát a Deák Ferenc tér és a Nagyvárad tér közötti szakaszát 1976-ban fejezték be, míg a ma ismert Kőbánya-Kispest – Újpest-központ nyomvonalát teljes hosszban 1990-ben adták át (www2).
1.1. ábra Budapest metró- és Hév-hálózata (www2)
Az 1970-es évek elején a korábbi nagyvonalú tanulmányok alapján kezdődött meg az M4 közel 30 évet igénybe vevő „építést előkészítő” tevékenysége. A pénzügyi és ütemezési előirányzatok folyamatos változása után azonban csak 2003-ban parafálták a metrószerződést, így a metróberuházás csak ekkor indulhatott el. 2006-ban a város több pontján megindultak az állomás-, és az alagútépítés, amely 2014-ben befejeződött, és Budapest város lakossága 2014ben vehette használatba az M4 metróvonalat (www3). 7
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
2 Vizsgált terület A vizsgált terület 4-es számú metróvonal Duna alatti átvezető szakasza, valamint a Kálvin tér és a Rákóczi tér környezete. A vizsgált terület Budapest belvárosi részén helyezkedik el, földrajzi értelemben a Dunamenti-síkság része a Vác–Pesti-Duna-völgy kistáj D-i és a Pesti hordalékkúp kistáj K-i részén található (2.1. ábra). A legnagyobb megkutatottságot a Szent Gellért tér és Kálvin tér közötti szakasz igényelte (2.2. ábra).
2.1. ábra A vizsgált területet érintő kistáj egységek (1.1.11 Vác–Pesti-Duna-völgy, 1.1.12 Pesti hordalékkúp) (Dövényi 2010)
8
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
2.2. ábra A metrós kutatások során mélyült fúrások (Pirossal jelölve a dolgozatban felhasznált fúrások) (Google Maps alapján átdolgozva)
9
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
3 Földtani viszonyok 3.1 Kutatástörténet Budapest és környékének geológiájával a szakemberek már a 19. század közepén foglalkoztak. Szabó 1856-ban a korát messze meghaladó részletességgel és pontossággal adott átfogó földtani leírást a területről, elkülönítette az alaphegységi triász karbonátos kőzeteket, valamint rendszerezte a fiatalabb rétegeket. A paleogén képződményeket Hantken (1875) és Hofmann (1871) vizsgálták. Hantken (1875) a Budai-hegység területén az eocén mészkőtől a Kiscelli Agyagig folyamatos süllyedést feltételez. Hofmann (1871) elsősorban a molluszkák vizsgálatával, a bryozoás márgát molluszka és tengeri sün faunája alapján az eocén mészkőhöz, a Budai Márgát pedig a Kiscelli Agyaghoz kapcsolta. Hoffmannak köszönhetőek a Budai-hegységet bemutató klasszikus földtani szelvények is, melyek szerint az orbitoidás (eocén) mészkő képződését követően a terület északi része emelkedett a déli pedig süllyedt. A Hárshegyi Homokkövet a Budai Márga szintjébe helyezte. A bryozoás márgát a felső-eocén záró, a Budai Márgát pedig az alsó-oligocén kezdő képződményeként írta le. Az eocén– oligocén határ kérdése még sokáig vitatott maradt, akárcsak az oligocén–miocén határ pontos kijelölése. Vogl 1912-ben megállapítja, hogy a márgaösszlet faunája nem alkalmas a kérdés eldöntésére, azonban a Budai Márga faunája hasonló a Kiscelli Agyagéhoz, amelynek oligocén kora nem vitás. 1923-ban Toborffy a Hárshegyi Homokkövet a Budai Márga heteropikus fácieseként értelmezi. Sztrókay (1932) Budai Márgára vonatkozó vizsgálatai mind ásvány-kőzettani, mind szedimentológiai szempontból jelentősek. Horusitzky F. 1934ben kidolgozta a pesti oldal dombvidékének földtani felépítését. Ebben az időben Rozlozsnik (1935) földtani szintézist végzett. Andreánszky (1951) vizsgálta a Kiscelli Agyag flóráját. A szerkezeti és tektonikai elemzések során Horusitzky F. (1935), és Wein (1974) munkájának köszönhetően egyre jobban kirajzolódik az orogén mozgások időbelisége és jelentősége az üledékképződés területi eloszlásában. Hámor és Jámbor (1971) az ottnangi alsó határát az eggenburgi végi kiemelkedést jelző üledékek és az „alsó riolittufa” megjelenése között húzzák meg. Az ottnangi–kárpáti határát a peremi területeken diszkordancia, a lagúnákban faunainvázió, folytonos tengeri üledékképződés esetén pedig az erősen túlsúlyra jutó mediterrán fauna jelöli ki. A kárpáti és badeni határát az úgynevezett „középső riolittufa” szint jelzi. A badeni–szarmata határt fauna alapján lehet kijelölni (Jámbor 1971).
10
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
3.2 Geomorfológia Budapest domborzata a Duna két partján eltérő képet mutat. Ny-i oldalán hegyvidéki (Budaihegység), K-i oldalán síkvidéki (Pesti-síkság). A Budai-hegység morfológiáját a tektonikai mozgások következtében kiemelt alaphegység rögvonulatai adják. A Pesti-síkság besüllyedt szerkezetű, keletről a Mogyoródi-dombság határolja, melyet a Duna ártéri hordalékokkal töltött fel (Schafarzik et al. 1964). A pesti oldal tengerszint feletti magassága 100-150 mBf, míg a budai oldal legmagasabb pontja 529 mBf. A terület erózióbázisa a Duna, mintegy 30 km hosszan és 400 méteres átlagos szélességgel szeli át a fővárost. A hegységperemeken az Alföld felé haladó folyók, maga a Duna is, egyre mélyebb medret vájt magának, így korábbi árterületei teraszokká alakultak át, melyek kirajzolták a terület mai morfológiáját. A város területén hagyományosan 8 teraszszintet különítenek el. A legalacsonyabban fekvő, feltételezhetően egyetlen holocén terasz a Duna jelenlegi magas ártere, mely 5–6 méterrel a folyó szintje felett található. Az idősebb teraszokat változó vastagságú laza kavicsos, homokos folyóvízi üledék fedi (Mindszenty 2013). Budapest geomorfológiai jellegzetességei még a Dunához kapcsolódó völgyrendszerek, amelyet a régi Duna-ágak vagy a Dunába ömlő patakok alakítottak, a budai oldal karsztjelenségei (források, barlangok) és a pesti oldal periglaciális emlékei. A holocén felmelegedés eredményeként a jégperemi területeken láprendszerek alakultak ki (Sümegi et al. 2011). Ilyen lápos–mocsaras területet, a pesti oldalon több helyen is találunk (pl. Városliget és környéke). Ezeken a területeken az átlagos 2–3 m vastag feltöltéstől eltérően, a talajtömörítést követően 4–5 m vastagságú feltöltést hoztak létre (Raincsákné et al. 1998).
3.3 Fejlődéstörténet A Tethysben a késő-triászban, a karni végén a részmedencék feltöltődésével kiegyenlített morfológiájú self alakult ki, ahol nagy kiterjedésű karbonátplatform jött létre. A belső platformon, vagyis a terület legnagyobb részén ciklusos üledékképződés zajlott. Eleinte jellemző volt a nagymértékű dolomitosodás (Fődolomit Formáció), mely feltehetően a klímaváltozás következtében gyengült, végül teljesen megszűnt, majd a Dachsteini Mészkő Formáció keletkezett. A triász végén megkezdődött platform blokkos tagolódása (Haas 1998). Jura, kréta és paleocén képződményeket nem ismerünk. A felső-triász rétegekre diszkordánsan települnek az eocén képződmények (3.1. ábra). A területen csak a későeocéntől van bizonyítható üledékképződés (Kecskeméti 1998).
11
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
3.1. ábra A Budai-hegység elvi rétegsora (Török 2007)
A késő-eocén során a Duna-balparti rögök területén leülepedett a szárazföldi, helyenként bauxitos, törmelékes Kosdi Formáció (Báldi 1983). A kelet felé haladó gyors transzgresszió eredményeként képződött a platform-, és szublitorális fáciesű Szépvölgyi Mészkő („felsőeocén mészkőösszlet”). Az általános vízmélység növekedésének következtében a karbonátos összletet felváltja a sekélybathiális kifejlődésű Budai Márga, melyben az agyagtartalmának gyorsan növekvő szintjében húzható meg az eocén–oligocén határ (Báldi 1998). 12
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
A kora-kiscelliben a Pireneusi orogén fázis hatása érezhető. A kora-oligocénben kiemelkedés, illetve a kéreg nagyobb mélységeiben lejátszódó deformáció és metamorfózis időszaka zajlott, ami kialakította a Budai-hegység rögös szerkezetét, és kisebb mértékű lepusztuláshoz is vezetett. A kora-oligocén regresszió következménye volt a többnyire izolált medencék kialakulása. Ilyen például a Tardi-medence is, melyben a Budai Márgából fokozatosan kifejlődő, szintén sekélybathiális, de anoxikus környezetet jelző Tardi Agyag képződött. Keletkezése során a sótartalom és a mélységviszonyok többször megváltoztak, képződése idején tetőzött az oligocén eleji regresszió. Elterjedésének nyugati határa a Budai-vonal (3.2. ábra). A Budai-vonal egy olyan ÉÉK–DDNy-i csapású képződményhatár, amely a középsőeocéntől a kora-miocénig a Budai-hegység legfontosabb paleogeográfiai választóvonala volt (Fodor et al. 1994).
3.2. ábra A Budai-vonal helyzete (Fodor et al. 1994. alapján átdolgozva)
Az oligocén közepén, a késő-kiscelliben tektonoeusztatikus transzgresszió hatása mutatható ki, amely a Kiscelli-medence kialakulásához, és a Kiscelli Agyag képződéséhez vezetett. A Kiscelli-medence csak a mélyebb és szélesebb csatornákon keresztül volt kapcsolatban a Paratethys-szel (Báldi 1983). A Tardi Agyagra konkordánsan települ a Kiscelli Agyag, mely a hazai oligocén legnagyobb tömegben előforduló formációja. Rétegsora a terület felgyorsult süllyedésére utal. A szintén a kiscelliben képződött Hárshegyi Homokkő a Kiscelli Agyag medenceperemi és bázis képződménye. Elterjedése a Budai-vonaltól nyugatra korlátozódik, ahol a Budai Márga és a Tardi Agyag általában nem található meg. Az egri emelet szintén transzgresszív. A Kiscelli Agyagra fokozatos átmenettel települ a sekélyszublitorális–litorális Törökbálinti Homokkő, és a mélyszublitorális–sekélybathiális, nyíltvízi Szécsényi Slír. Előbbi képződése csak az egriben folyt és inkább a terület nyugatabbi részeire jellemző, míg utóbbi 13
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
az egri-eggenburgiban képződött és a terület keleti régióiban fordul elő. A Törökbálinti Homokkő és az arra konkordánsan települő litorális–szublitorális Budafoki Homok, a Szécsényí Slír heteropikus medenceperemi fáciesei Ny-on (Báldi 1997). Az oligocén végi medencefeltöltődést, elmocsarasodást a Becskei Formáció jelzi. A kora-miocén fejlődéstörténetre a Szávai orogenezis volt hatással. Az egri emelet végén tektonoeusztatikus transzgresszió volt, majd ezt követve, a nyugati medence peremén, a budai-vonal mentén regresszió játszódott le. Az eggenburgiban egy feltehetően DK felől érkező transzgresszió során tengeri üledékgyűjtő alakult ki, melynek peremén helyezkedett el a Budai-hegység. Az eggenburgi regressziós fázisánál kialakulnak az árokrendszerek első morfológiai körvonalai, melyek az ottnangiban válnak jelentőssé (Hámor 1998). Az eggenburgi végén kezdődő háttér kiemelkedés következtében megnő a törmelékbeszállítás, ami a kontinentális Zagyvapálfalvai Formáció képződését eredményezi. Az eggenburgi– ottnangi határon az üledékképződést epizodikus vulkáni működés szakítja meg. Riolit-, riodácit-tufaszórás következik be, így képződött a Gyulakeszi Riolittufa („alsó riolittufa”) ignimbritesedett ártufa formájában. Az ottnangiban az eggenburgihoz hasonló körülmények között újabb transzgressziók zajlottak le. A háttéremelkedés megszűnt, a durva törmelékanyag behordódása minimálisra csökkent, és a tengerelöntés oszcillációja félsósvízi, majd normál sósvízi rétegsorokat hozott létre. Az ottnangi transzgresszió végét kiemelkedés, és az üledékképződés megszűnése jelzi. A középső-miocént a Stájer orogén kétszer ismétlődő (Óstájer és Újstájer fázis) ÉNy-DK irányú kompresszív hatása befolyásolta (Hámor 2001). A kárpátiban
és
alsó-badeniben
teljes
üledékciklust
figyelhetünk
meg,
a
kezdődő
transzgressziótól a kiemelkedésig. Az ÉNy-DK irányú kompresszió hatására a Budai-hegység DK-i területén egy ÉK-DNy irányú aszimmetrikus félárok alakult ki. A középső-miocénben a szárazföldi területek feldarabolódnak, a kontinentális üledékképződés alárendeltté válik, a tengeri üledékgyűjtők túlsúlyba kerülnek a kárpáti és a kora-badeni transzgresszió miatt (Hámor 1997). A Budai-hegység ekkor abráziós, partszegélyi kifejlődésű volt. A kárpáti transzgresszió során előbb a litorális, abráziósparti, síkparti Egyházasgergei Formáció képződött, majd amikor megszűnt az üledékgyűjtők aljzatsüllyedése, a víz elsekélyedett, és a zátonyos, sekélytengeri kifejlődésű Fóti Formáció ülepedett le. A középső-miocén során, a területen kontinentális üledékképződés is zajlott, melyet a cikluskezdő, szárazföldi tarkaagyag, a Perbáli Formáció jelenléte mutat. A kárpáti és a kora-badeni határán epizodikus vulkáni működés hatására rakódott le a Tari Dácittufa („középső riolittufa”), illetve a terület ÉK-i területein a Hasznosi Andezit („alsó andezit”). Az alsó-badeniben a kárpátihoz nagyon 14
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
hasonló ősföldrajzi helyzetben és fácies elrendeződésben zajlott az üledékképződés. Az ismétlődő tengerelöntés DNy felől érkezett. A középső-badeniben K-Ny – DK-ÉNy-i tenzió volt jellemző (Fodor et al. 1994). A középső-miocén végén regionális emerzió következtében megszűnik a Földközi-tengerrel való kapcsolat és ezzel a mediterrán jellegű üledékképződés is (Báldi 1980). A középső- és felső-miocén határán újabb vulkáni tevékenység következtében rakódott le a Mátrai Andezit. A felső-miocén fejlődéstörténetét a Lajtai orogén ciklus határozta meg. A tengeri üledékgyűjtő határai a felső-badenitől a pannonig közel azonos helyzetűek. A felső-badeniben Budai-hegység szárazulatra került, míg a Pesti-síkság részben szárazulati, részben zátony kifejlődésű volt, ez utóbbin képződött a Rákosi Mészkő („felső lajtamészkő”). A szarmatában a terület szárazföldi–partszegélyi–zátonymenti kifejlődésű maradt, így a Rákosi Mészkőre a Tinnyei Formáció („szarmata durvamészkő”) települ. A szarmata fontos eseménye, mely egy jelentősebb regresszióhoz és feltételezhetően klímaváltozáshoz vezetett, a sóssági krízis. Ezáltal a terület elzárt evaporitos lagúna fáciesűvé változott, ahol lerakódott a Budajenői Formáció. A felső-miocén vulkanizmus paroxizmusa is a szarmata idejére tehető, ekkor képződött a Galgavölgyi Riolittufa („felső riolittufa”). A pannon elején a medencealjzat süllyedése szakaszosan felgyorsult és a gyorsan emelkedő környező hegységek könnyen pusztuló anyagaiból nagy mennyiségű törmelék került a medencébe (Müller 1998). A medenceperem felé a pannon rétegek vastagsága csökken, mert a hegységek mentén a Pannóniai-beltenger feltöltődése korábban befejeződött (KorpásnéHódi 1998). A Budai-hegység DK-i területén sekély szublitorális üledékképződés folyt. A diszkordanciával települő pleisztocén üledékképződést elsősorban a neotektonika és a fluviális üledékfelhalmozódás határozta meg (3.3. ábra). Ezeket a képződményeket maximálisan 1–2 m vastag holocén talajrétegek fedik (Jámbor 1997, 1998).
15
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
3.3. ábra A terület elvi rétegsorának egyszerűsített vázlata (Bodnár et al. 2011)
3.4 A Budapest 4. számú metróvonal környezetének földtani felépítése A Dél-Buda – Rákospalota 4. számú metróvonal Kelenföldi és Keleti pályaudvar közötti szakaszának a legnagyobb felszíni szintkülönbsége mindössze 11 m. Legmagasabban a Kelenföldi pályaudvar (114-112,5 mBf), míg legalacsonyabban az Etele tér és Bártfai utca találkozásától a Sárbogárdi útig, illetve a Fővám tér és a Rákóczi tér közötti terület (103-104 16
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
mBf) fekszik. A terület sík, alig változó felszínét elsősorban az emberi tevékenység alakította ki. A Duna közvetlen környékének kivételével az intenzív tereprendezés, elsősorban a feltöltés volt meghatározó. A feltöltés átlagos vastagsága 2–3 m, de ahol vastagabb az ártéri üledék, szerves anyag, tőzeg rakódott le ott 4–5 méteres is lehet. A nyomvonal budai szakasza feletti terület zömében ártéri sík, nyugaton pedig az ártéri síkhoz szorosan kapcsolódó alacsony terasz. A pesti vonalszakasz a Dunától a Nagykörútig szintén ártéri sík–alacsony terasz, innentől keletre pedig az ártér feletti első alacsony terasz. A metróvonal földtani–tektonikai szempontból három, nagymértékben eltérő vonalszakaszra osztható (3.4. ábra): a budai szakasz (a Kelenföldi pályaudvartól a Szent Gellért térig), a Duna alatti szakasz (a Szent Gellért tér nyugati részétől a Pesti Alsó rakpartig) és a pesti szakasz (a Fővám tértől a Keleti pályaudvarig, Dózsa György útig) (Raincsákné Kosáry 2000). A budai szakaszra homogén földtani felépítés és viszonylag kismértékű tektonizáltság jellemző. A nyomvonalszakaszon a tervezett alagút nagyrészt Kiscelli Agyagban halad. A Tardi Agyagra konkordánsan települő összlet vastagsága tektonikai helyzetének függvénye. A Kelenföldi lapályon 250-400 m, míg a kiemeltebb helyzetű Szent Gellért tér közelében erősen lepusztult, mindössze 13-22 m vastag. A nyomvonal közelében általában típusos megjelenésű: tömeges, vastagpados, szürke–kékesszürke szín jellemzi, erősen pirites, a repedések mentén gipszes, közepes karbonáttartalmú, enyhén csillámos. Mállottabb zónájában (általában a felső, negyedidőszaki képződményekkel érintkező, körülbelül 2–7 m vastag szakasza) sárgásbarna színű, felbreccsásodott, gyakran tartalmaz a felszínről bemosódott homokot, karbonáttartalma csökkent, gipsz- és pirittartalma limonittá bomlik (Geovil 2005). Domináns agyagásványai az illit és a montmorillonit. A Tardi Agyaghoz képest sokkal kevesebb tufabetelepülést tartalmaz, melyek vastagsága nem haladja meg a 3 cm-t (Geovil 2001). Mikrofaunájának jellemző alakjai a kisforaminiferák, makrofaunája főleg molluszkákból áll. A fúrásokban gyakran megfigyelhetők tektonizált szakaszok, de ezek csak ritkán jelzik magát a törési síkot. A tektonikai elemeket csak a fúrási minták mikropaleontológiai (főként foraminifera-zonáció) vizsgálata alapján lehet azonosítani – időhiány a rétegsorban. A Kelenföldi pályaudvar-Tétényi út közötti szakaszon két vető feltételezhető. A Kosztolányi Dezső téri állomás helyén, illetve tőle délkeletre egy csapásirányú vető húzódik. A Móricz Zsigmond körtérig újabb két jelentős haránttörés feltételezhető. A Kosztolányi téri és a Móricz Zsigmond körtéri megállók közötti területen csaknem minden fúrásban vannak tektonizált szakaszok, de ezek jóval a metró szintje alatt elvégződnek. 17
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
3.4. ábra A budapesti 4-es metró vonal földtani térképe a negyedidőszaki képződmények elhagyásával (Raincsákné et al. 1998)
Az átlagos dőlési érték 3–5◦, amely közvetlenül a vetőzónák környezetében 10–20◦-ra módosul (Raincsákné Kosáry 2000). Az összlet vízzáró, csak a törések mentén vezeti a talajvizet. Fedőjét a szakasz keleti részén deluviális eredetű, a nyugati részen dunai eredetű kavicsos, homokos meder- és ártéri üledékek alkotják, melyek a Lágymányosi lapály alatt rendkívül (akár 20–25 m) kivastagodnak (Szlabóczky 1989). A Duna alatti átvezetés szakasza a Gellért-hegy DK-i oldalán lévő aszimmetrikus sasbércet harántolja. Az aszimmetriát az ÉK-i szárny erősebb térrövidülése okozta. Többnyire ÉNy– DK-i törésekkel tagolt. A Budafoki úttól haladva kb. 40 m-en keresztül az alagút a rétegzetlen, kevéssé tektonizált Kiscelli Agyagban halad, majd átlép a lemezes, mikrorétegzett szerkezetű Tardi Agyagba, melyben a Gellért-hegy DK-i előrögének Ny-i peremtöréséig halad. Azonban csak a DM-3 és DM-4 fúrások nyomvonalra vetített távolságának a feléig harántolja az agyagos kifejlődésű Tardi Agyagot, mert innen egy vető után annak homokbetelepüléses, erősen tufás szakaszába ér. A Tardi Agyag újabb vető mentén érintkezik a Fődolomittal, melynek fedőjében megjelenik a változó mértékben lepusztult felső-eocén alapbreccsa. Ezt követően kb. 20 m-es hosszban, sűrű törési rendszeren áthaladva, a Budai Márga adja az alapkőzetet, majd egy újabb vető után ismételten a lemezes, hasadékokkal átjárt Tardi Agyag (Raincsákné et al. 1998). Egy harántvetővel tagolva kb. 80 m hosszan Kiscelli Agyag (vagy a nem egyértelmű fauna vizsgálat miatt inkább kiscelli típusú agyagagyagmárga) az alapkőzet. Kevéssel a Pesti Alsó rakpart Duna felőli peremétől DNy-ra, 18
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
tektonikusan érintkezik a homokosabb, egyértelműen felső-oligocén, majd az alsó-miocén összlettel (Raincsákné et al. 1998). Fedője az átvezetés jelentős részén holocén dunai üledék. A budai oldalon található alsó-oligocénnél idősebb korú képződmények a Gellért-hegyet dél felől határoló ÉNy–DK-i illetve É–D-i irányú vetők mentén a mélybe süllyedtek (Rózsa és Fáy 1980). Ugyanezen kőzeteket a pesti oldalon körülbelül 1000 m-es mélységben, fúrásokkal tárták fel, tehát K–DK felé lépcsőzetes lezökkenés tapasztalható (Schafarzik 1926). A nagyobb vetőket viszonylag széles vetőzóna kíséri, így a központi, fő vetőktől távolodva egyre kisebb elvetési magasságot kapunk (Fáy et al. 1978). A pesti szakasz DNy-ról ÉK felé fiatalodik, a nyomvonal felső-oligocén és miocén korú képződményekben halad. Az oligocén–miocén határ kérdése még mindig probléma, megfigyelhető azonban, hogy a biotit a tufigén kőzetektől mentes oligocén rétegekben sokkal gyakrabban dúsul 10 % fölé, mint a tufabetelepüléseket tartalmazó miocén rétegekben (Hegyi, 1981). A rétegsor litológiája nagyon változatos, gyakoriak a jelentősebb rétegvizet tartalmazó kőzetrétegek vagy lencsék (Farkas et al. 1999). A medencesüllyedéshez kapcsolható, kompressziós tektonika jellemző. A képződményeket mindenhol a sekély felszín alatti vízzel gyakran telített homokos, kavicsos dunai üledék fedi (3.5., 3.6. ábra).
3.5. ábra A nyomvonal pesti szakaszának fedetlen földtani térképe (Kisdiné Bulla et al. 1983a)
19
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
3.6. ábra A nyomvonal pesti szakaszának fedett földtani térképe (Kisdiné Bulla et al. 1983b)
A pesti rakparttól körülbelül 150 m-re a Kálvin térig az alagút a felső-oligocén Törökbálinti Formáció, illetve a Törökbálinti Formáció és a Szécsényi Slír összefogazódásában halad. A Törökbálinti Formáció partszegélyi kifejlődésű homok, aleuritos homok, kavicsos homok összlet, amelyben gyakoriak a diagenetikus és posztgenetikus homokkő rétegek és lencsék. Gyakran keresztrétegzett. A Szécsényi Slír homokos agyag, agyagos homok, aleuritos homok és homokkő vékonyréteges váltakozásából áll. A két fácies összefogazódik, majd a medence mélyülése miatt a slír túlterjed a homokos összleten. A pesti hídfő után a Törökbálinti Formáció jelentkezik, majd a Fővám tér és Kálvin tér között több vető következtében ennek fedője, a slír. A Kálvin tér DNy-i része, illetve az előtte lévő, megközelítőleg 150 m-es nyomvonalszakasz a Budafoki Formációban halad, mely meszes homok (mésztartalma 5–15 %), kavicsos homok, homokkő, konglomerátum, agyagos kavics, agyagos homok, homokos aleurit, homokos agyag és agyag rendszertelen térbeli elhelyezkedésű rétegeiből, lencséiből felépülő összlet. Jellemzően rosszul osztályozott, színe zöldesszürke. Helyenként szenesedett növényi törmeléket tartalmaz. A kavicsbetelepülések anyaga rosszul osztályozott, erősen koptatott (Geovil 2001). A Kálvin tértől a Fiumei útig az alagút az eggenburgira diszkordanciával települő, középső-miocén (badeni) üledékekben halad, melyet tufigén bázisösszletre, terrigén, és tengeri összletre lehet osztani. Az alsó tufás, bitumenes rétegek a Tari Dácittufa („középső riolittufa”) formációhoz tartoznak (Bubics 1978), ami részben a szárazföldre részben a partszegélyi tengerbe hullott vulkáni anyagból áll, és nagyszámú
20
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
homokos, agyagos vagy kavicsos betelepülést tartalmaz. A tufitos agyag–agyagos tufit bentonitosodott.
3.7. ábra A Kálvin tér és a Rákóczi tér közötti szakasz földtani szelvénye (Mindszenty et al. 2013)
A nyomvonal a Kálvin tér után megközelítőleg 200 m-en keresztül halad a tufigén összletben, majd a Rákóczi téren keresztül egészen a Fiumei útig a metró az erre települő árapályövi– folyóvizi–tavi terrigén összletben fut, mely a Perbáli Formációval („tarka aleurit”) azonosítható (3.7. ábra), melyben gyakoriak a duzzadásra hajlamos bentonitos agyag-, és a felülről vízáteresztő képződményekkel fedett homoklencsék is (Raincsákné et al. 1998). Fő tömegét homokos aleurit és homokos agyag alkotja. Mésztartalma változó, az agyag–aleurit mészmentes, míg a homok erősen meszes. A mészmentes részeken gyakoriak az utólagos mészkonkréciók. Nagyon jellegzetes tarka színképet mutat: a finomhomok szürke– kékesszürke, az agyag-aleurit zöld–zöldessárga. Helyenként 1–3 cm-es tufacsík is megjelenik (Geovil 2001). A fúrások alapján a Kálvin tér és a Rákóczi tér között a metró nyomvonalához viszonyított hét harántirányú és egy csapásirányú vető is kijelölhető, melyek nem minden esetben okoznak markáns litológiai változást. A Kálvin tér körüli vetőrajoktól keletre a pesti neogén medence belseje következik, amely tektonikailag kevésbé igénybevett (Szlabóczky 1988). A Rákóczi téri állomás keleti végénél újabb harántvető valószínűsíthető. A Rákóczi téri és Köztársaság téri megállók közötti területet újabb három haránt irányú vető tagolja. A Fiumei úttól a Baross térig (Keleti pályaudvarig) az alagút a felső-badeni–szarmata tengeri összletben halad, ami molluszka faunája alapján a Rákosi Mészkő, illetve a Tinnyei Formáció. A rétegcsoport alja alig különül el a terrigén összlettől, mert az agyagos homok, aleuritos homok, homokos agyag, lemezes agyag, bentonitos agyag rétegek dominálnak. Mésztartalma egyenletesen magas. Felső, szarmatához közeli szintjeiben gyakoriak a mészkonkréciók, melyek mészakkumulációs szinteket is alkothatnak. A homokrétegeknek uralkodó nehézásványai: gránát, pirit, apatit, cirkon, ilmenit, magnetit, disztén, epidot, turmalin. Ez egy a Pesti síkságra jellemző, Duna által szállított, alpi eredetre utaló összetétel. Ez alól egyedül a gránát képez 21
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
kivételt, amely részben az Alpokból, részben a Dunakanyarból származik. Felső szintjeiben felfedezhetők az újra intenzívebbé váló vulkanizmus nyomai. A Keleti pályaudvarnál, a Horusitzky H. (1933) által készített Kerepesi úti vízgyűjtő csatorna szelvényén a rétegek nyugati dőlést mutatnak, ellentétben Raincsákné (2000) által közölt térképével, ahol a rétegek keleti irányú dőlést mutatnak. A Baross téri megállóban mért, egymásnak ellentmondó dőlésadatok a szarmata tenger abráziós tevékenységéből származó csuszamlásokkal, partomlásokkal magyarázhatók (Barabás 1965).
3.5 Hidrogeológia Budapesten a talajvíz áramlási irányát elsődlegesen a Duna határozza meg. Két fő vízmozgási irány állapítható meg, az egyik a Duna, mint erózióbázis felé történő szivárgás, a másik a Duna völgyére jellemzően ÉÉNy-DDK irányú (Juhász 2000). A város budai oldalán az általános áramlási képet néhol kissé torzítja a dombokról lefutó kisebb patakmedreket követő áramlás. A Duna közvetlen környezetének kivételével, ahol az agyagos feltöltések nyomás alá helyezik a talajvizet a magas Dunai vízállások időszakában, a talajvíz nyílt tükrű marad, még akkor is, ha a vízfelszín helyenként a teraszréteg fedőjében húzódik, mert az még így is elegendő permeabilitással rendelkezik ahhoz, hogy a talajvíz ingadozását ne akadályozza (Geovil 2000). A Duna mindenkori vízállása hatással van a környezetében lévő terasz vízszintjére is. A talajvíz vízminőségi szempontból két részre osztható. Budán, a Bertalan Lajos utcától nyugatra eső területen a finomszemű üledékekben az alsó-oligocén Kiscelli Agyag fekü következtében a talajvíz szulfáttartalma helyenként nagyon magas (akár 10000 mg/l), ez építésföldtani szempontból erősen agresszív talajvíznek minősül. A talajvíz a Duna jobb partján egy szűk sávban utánpótlást kap a Gellért-hegy karsztvizéből. Az utánpótlódás zömét a hideg karszt ágából kapja, közepes vagy nagyobb Duna vízállás esetén egy keveset a meleg karsztból is. Alacsony vízállás esetén megnő a meleg karsztvíz aránya. A Duna bal partján a miocén fekü kőzeteknél előfordul, hogy a talajvizet tartó teraszréteg és a fekü összletben felül elhelyezkedő áteresztő réteg, réteghatár mentén találkozik, és a talajvíz közvetlenül érintkezik a mélyebb felszín alatti vizekkel, rétegvizekkel (Geovil 2005). A talajvíz utánpótlódását természetes körülmények között a beszivárgó csapadékvíz biztosítja, ám Budapest legnagyobb részén antropogén hatás zavarta meg a természetes állapotot. A város beépítettsége miatt a beszivárgás gyakorlatilag megszűnt, a természetes utánpótlódás horizontálisan történik (Szentirmai et al. 1988).
22
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
A felszín alatti vizek esetében a budai oldal Kiscelli Agyag rétegeiben nem kell szivárgást feltételezni, a víz kizárólag a tektonikai vonalak, repedések mentén közlekedik. A pesti oldalon található, sok homokos rétegcsoportot tartalmazó miocén összletben a víz nyugalmi nyomása még a Dunától 2 km-re is hozzávetőlegesen megegyezik a talajvíz szintjével, azaz hidrosztatikus rendszerrel van dolgunk. A miocén rétegvizeket a Duna a talajvizekhez hasonlóan megcsapolja. Az alábbi megállapítások csak azokat a felszín alatti víz tartókat veszi figyelembe, melyekben szabad víz is található, vagyis ahol a felszín alatti víz gravitáció hatására szivárog. A tervezett nyomvonalnak egy érdekes szakasza a Gellért-hegy déli előterében és részben a Duna alatt halad. Ezen a szakaszon az alagút illetve az állomás túl közel került volna a dolomitból felépített Gellért-hegyhez, és ezzel együtt Budapest egyik legértékesebb gyógyfürdő csoportjához. Emiatt a nyomvonalat a geofizikai mérések alapján úgy módosították (3.8. ábra), hogy a triász-eocén domborzattól a tér minden irányában legalább 12 m távolságban legyen (Horváth 2002). A Gellért-hegy a Budai-hegység délkeleti, felszínen lévő része. A hegy fő tömegét felső-triász karni dolomit alkotja. A hegység felszíni határát nagy vetőrendszer képezi, melyekben vízáramlás jelentkezik. A Gellért-hegy déli oldalán a dolomitra diszkordanciával települnek a felső-eocén képződmények. A Gellért-hegy pereme nagymértékben karsztosodott, jelentős vízszállító képességgel rendelkezik, és itt fakadnak a hévizes források.
3.8. ábra A nyomvonal Duna alatti átvezető szakaszának módosítása. Pirossal a régi, kékkel az új nyomvonalat jelölve (Raincsákné et al. 1998)
23
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
Karbonátos kőzeteit keleti és nyugati oldalról a Kiscelli Agyag borítja, amely elzárja a karsztvizet a környezettől. A karsztvíztartó kőzetek vízzáróak és csak a repedéseiken, járataikon keresztül vezetik a vizet. A repedéseket, járatokat a karsztosodott dolomitban és az eocén mészkőben a hévíz-tevékenység tágította. A hideg karsztok a Budai-hegység felől, a forró és meleg karsztok a Pilis felől utánpótolódnak (3.9. ábra). A karsztba bejutó átlagos csapadékhányad a csekély párolgás miatt felesleget mutat, tehát a felszín alatti vízkészletből nem szivárog be víz a karsztba. A Gellért-hegy déli oldalán, a hegyperemeken kijutó karsztvíz részben a közelben lehullott csapadék fölös vizéből származik (hideg karszt) részben a mélykarszt mélyáramlásából táplálkozik (meleg karszt), amely a peremeken elhelyezkedő vízzáró rétegekkel való érintkezés következtében kényszerül a felszínre (Juhász 2000). A Gellért-hegy keleti pereme a Dunában végződik, ezért előfordulnak a Duna vízszintje alatt fakadó szökevényforrások, melyeknek vize a Duna medrébe távozik (Schafarzik 1920). A szökevényforrás olyan jellegzetes megcsapolódási forma, amely erősen koncentrált, szerkezeti vonalakhoz kapcsolódik és jelentős pozitív geotermikus anomália kíséri (Mindszenty et al. 2013). A Duna mederben található szökevény forráscsoportok, a Gellérthegy keleti oldalához hasonlóan nagyrészt a sasbércekhez köthetők, vagyis ott jelentkeznek a mederben, ahol a víz alatt, kiemelt helyzetben, vízvezető karbonátos rétegek találhatók (Scheuer és Szlabóczky 1984). A Duna vízszintjének változásai a szökevényforrásokra gyakorolt hidrosztatikus nyomás változása révén hatással vannak a felszín alatti vízrendszer vízszintjére és hozamára (3.10. ábra), de a folyó és a felszín alatti vizek nem keverednek egymással (Páll-Somogyi 2010).
24
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
3.9. ábra A Gellért-hegyi megcsapolódási terület elvi vízáramlási modellje (Mindszenty et al. 2013)
3.10. ábra A Duna és a szökevényforrások kapcsolata normál vízállás és árvízi helyzet esetén (Páll-Somogyi 2010, Mindszenty et al. 2013.)
25
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
4 Vizsgálati módszerek 4.1 Kutatástörténeti feldolgozás A kutatáshoz felhasznált szakvélemények, jelentések, tervek, térképek, fúrásnaplók és egyéb dokumentációk a Magyar Földtani és Geofizikai Intézet (korábban Magyar Állami Földtani Intézet) adattárából, a Magyar Geológiai Szolgálat Építési Geotechnikai Adattárából, a VÁTI adattárából, a 4-es metró építési dokumentációiból és Dr. Horváth Tibortól (Geovil Kft.), valamint a témában megjelent magyar és angol nyelvű könyvekben, és szakcikkekben (lásd Irodalomjegyzék) található adatokat is felhasználtam. Az évek során, sajnálatos módon, a papír alapú források közül néhány elveszett, vagy olyan mértékben megrongálódott, hogy feldolgozásra alkalmatlanná vált. A témában több zárolt dokumentum készült, melyeknek nagy részét a metró megépítését követően nyilvánossá tettek. A felhasznált irodalom a témával kapcsolatos több mint száz év kutatási eredményeit dolgozza fel és foglalja össze, melynek segítségével nyomon követhető a szakmai és felfogásbeli változás, fejlődés, ugyanakkor éles ellentétek is kirajzolódnak. A területről készült számtalan tanulmány áttekintése során láthatóvá vált, hogy a kutatófúrások számának növekedése és a geológiai szemlélet fejlődése lényegesen befolyásolta e kicsiny, de annál nagyobb jelentőséggel bíró terület földtani képét. Az újabb kutatások felhasználták, vagy felülírták a korábbiak eredményeit, ám a teljes és pontos földtani háttér megértéséhez, és a geológiai modell felállításához a teljes kutatástörténeti információs halmazra szükség van, ezért a teljes anyagot felhasználtam.
4.2 Adatok A 4-es metró tervezési időszakában több mint 500 kutató fúrást mélyítettek, többségét az UVATERV és a METRÓBER megbízásából, melyek az egykori nyomvonal variációk mentén, és azok környezetében készültek. A dolgozatban felhasznált adatok a fúrások mérnökgeológiai, talajmechanikai és földtani szelvényeiből származnak, melyek a fúrómagok mintáin végzett laborvizsgálatok eredményeit, a mérnökgeológiai rétegsort tartalmazzák, rövid geológiai leírással. Az egyes fúrássorozatok különböző évben, változó mélységgel mélyültek. A Kálvin tér és a Rákóczi tér területén közel 70 fúrást készítettek, ám ezek közül akadtak olyanok, melyek koordinátái a rendelkezésünkre álló dokumentumok alapján hiányosak vagy értelmezhetetlenek. Néhány esetben előfordult, hogy a teljes fúrásnapló hiányzott, létezését csak a korábbi megkutatottsági térképeken való ábrázolása bizonyította. 26
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
Ezek a fúrások nem kerültek be a digitális adatbázisba. A felhasznált 300-, K-, T- és a Z-fúrás sorozatokat 1970-es években, a P-jelű fúrásokat 1989-ben, az Ra-06-jelű fúrásokat pedig 2006-ban fúrták. A fúrások mélysége 31 és 75 m között változik (4.1. táblázat). 4.1. táblázat A dolgozatban felhasznált fúrások adatai
Fúrás jele
Fúrás éve
EOV Y
EOV X
Z-34
1972
652049
238880
Tengerszint feletti magasság (mBf) 104,34
Z-35
1972
651966
238840
104,4
50
Z-36
1972
651892
238808
104,45
50
Z-37
1972
651813
238738
104,05
50
Z-38
1972
651705
238766
103,38
50
Z-39
1972
651638
238791
103,32
50
Z-40
1972
651519
238737
103,31
50
Z-41
1972
651367
238620
103,5
50
Z-42
1972
651346
238514
103,45
50
Z-43
1972
651255
238543
103,4
50
Z-44
1972
651135
238551
105,15
60
Z-45
1972
651231
238659
105,04
75
Z-46
1972
651127
238598
103,38
60
Z-47
1972
651205
238493
103,66
50
Z-48
1972
651184
238696
105,02
40
K-4
1973
651055
238330
104,19
60
K-5
1973
651059
238467
104,42
40
K-7
1973
651081
238452
104,33
31,5
K-8
1973
651050
238427
104,33
35
Talpmélység (m) 50
K-9
1973
651067
238384
104,33
33,7
K-10
1973
651017
238455
104,63
31
T-7
1974
650907
237961
105,8
60
T-8
1974
651030
238245
104,2
60,5
303
1977
650801
238108
105,83
60
304
1977
650998
238330
104,66
60
305
1977
651278
238491
103,96
60
306
1977
651527
238612
103,22
60
307
1977
651617
238620
103,3
60
308
1977
651700
238717
103,34
60
309
1977
651916
238740
104,35
60
27
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
4.1. táblázat A dolgozatban felhasznált fúrások adatai (folytatás)
Fúrás jele
Fúrás éve
EOV Y
EOV X
P-1
1989
651408
238527
Tengerszint feletti magasság (mBf) 103,0
P-2
1989
651125
238427
105,0
60
P-3
1989
650846
238265
104,0
61,1
P-4
1989
651539
238711
104,0
60
P-5
1989
651045
238409
105,0
60
Ra-06-1
2006
651805
238743
103,83
35
Ra-06-2
2006
651807
238764
103,9
40
Ra-06-3
2006
651840
238744
104,13
40
Ra-06-4
2006
651842
238776
104,09
40
Ra-06-5
2006
651893
238761
104,08
40
Ra-06-6
2006
651897
238781
104,1
40
Talpmélység (m) 60
A technikai és a vizsgálati módszerek fejlődése, az egyes üledéktípusok beazonosításához, csoportosításához szükséges szabványok módosítása miatt a leírásokban eltérések lehetnek. Az archív fúrásoknál néhány vizsgált paraméter esetében az értékeket az újabb és a jövőbeni fúrásokkal való összevethetőség érdekében a mai SI mértékegységhez kellett igazítanom, hiszen egy korábbi, ma már nem használatos mértékegységben voltak megadva a mért értékek. A paraméterek megnevezésén nem változtattam, a fúrásnaplókon feltüntetett eredeti elnevezéseket használtam a dolgozatban (pl. törőfeszültség, térfogatsúly), a későbbi könnyebb beazonosíthatóság miatt. Az adatbázis létrehozásához digitalizálás után az egyértelműen azonosítható 41 fúrásból (2041 folyóméter) kinyerhető 9554 adatot használtam fel (4.2. táblázat).
28
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
4.2. táblázat A digitalizált adatok száma fúráscsoportokra lebontva fúrássorozatokhoz tartozó adatok (db) digitalizált adatok száma (db)
300jelű
K-jelű
T-jelű
Z-jelű
P-jelű
Ra-06jelű
összes adat paraméterenként (db)
víztartalom
w [%]
830
326
237
1550
155
120
3218
szemeloszlás vizsgálatok (%-os összetétel)
-
257
49
77
551
132
162
1228
plasztikus index
IP [%]
180
146
25
308
43
71
773
egyenlőtlenségi együttható
U [-]
78
47
11
154
35
119
444
hézagtényező
e [-]
99
67
25
124
149
94
558
relatív nedvesség
r [-]
99
67
25
124
81
0
396
nedves térfogatsúly
ρ0 [kg/m3]
99
67
25
124
171
0
486
száraz térfogatsúly
ρd [kg/m3]
99
67
25
124
83
0
398
térfogatsűrűség
ρ0 [t/m3]
0
0
0
0
0
95
95
belső súrlódási szög
φ [°]
83
63
21
122
37
37
363
kohézió
c [kN/m2]
83
61
21
122
37
37
361
törőfeszültség
δ [kPa]
87
63
21
124
142
0
437
rugalmassági modulus
E [kPa]
0
0
0
0
115
95
210
Poisson-tényező
µ [-]
0
0
0
0
0
33
33
vízáteresztő képesség
k [m/s]
13
20
0
62
45
32
172
CaCO3 tartalom
[%]
84
0
34
105
29
0
252
talaj oldható szulfát tartalom
[%]
0
0
0
0
0
32
32
RQD
[-]
0
0
0
0
98
0
98
2091
1043
547
3594
1352
927
9554
összes adat fúrássorozatonként (db)
29
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
4.3 Többváltozós adatelemző módszerek A többváltozós adatelemző módszerek bevezetéseként, hogy az adatokat és valószínűségi változókat átlássuk, ismernünk kell az adathalmazunk alapstatisztikáit. Ilyen vizsgálatokat a nyomvonal budai oldalán előforduló üledékeken is végeztek (Görög 2007a, 2007b, 2007c). A leíró statisztikák (átlag, szórás, relatív szórás, minimum, maximum, medián) kiszámításához a fúrásnaplókból kinyert összes adatot felhasználtam. A statisztikai vizsgálatok elvégzéséhez egyszerűsége miatt az Excelt használtam. Az alapstatisztikák közül kiemelten fontos a relatív szórás, amelyet az empirikus szórás és az átlag hányadosaként kapunk meg. Ez a statisztika nem mértékegység függő és az adatok változékonyságáról szolgáltat információt, úgy hogy azok
egymáshoz
viszonyítva
összehasonlíthatók.
Az
adathalmaz
összefüggéseit
üledéktípusonként és a mélység függvényében is ellenőriztem. A mélység és az adott kőzetfizikai paraméter közötti kapcsolatot lineáris regressziós modellel vizsgáltam, ami lehetőséget kínál arra, hogy a változók közötti lineáris kapcsolatot függvény formájában fejezzük ki. A számítások eredménye alapján történhet meg a modell létének ellenőrzése, amikor megállapíthatjuk, hogy egy adott szignifikancia szinten mennyire fogadható el a becsült modell. A hipotézisellenőrzésekből nyert eredmények alapján kapunk információt a modell létezésére vonatkozóan, amit F-próbával tesztelünk. Sajnos erre az Excel már nem nyújt lehetőséget, ezért ehhez és a további többváltozós adatelemző módszerek használatához SPSS-t használtam. A többváltozós adatelemző módszerek alkalmazásához az adatok és a paraméterek szűrésére van szükség, mert az alkalmazni kívánt sokváltozós adatelemző eljárások közül a klaszter analízis elmélete alapján nem célszerű egymással erősen korreláló paramétereket együttesen alkalmazni, közülük csak az egyiket javasolt felhasználni. A paraméterek szűrésére a sztochasztikus kapcsolatok vizsgálata egy lehetőség, azonban ezt minden üledéktípus esetében külön–külön meg kellett tenni. A sztochasztikus kapcsolatok vizsgálatára korrelációs mátrixot készítettem. A mátrix korrelációs együtthatókból áll (R), melyek négyzetét determinisztikus együtthatónak (R2) nevezzük. A korrelációs együttható a lineáris kapcsolat mérőszáma (Miller, Kahn 1962). Ha |R|≥0,7 akkor erős, ha |R|≤0,5 akkor gyenge korrelációról beszélünk. Az adatelemzés szempontjából fontos, hogy a vizsgálandó adatmátrixban ne legyen hiányzó adat. A földtudományokban felhasznált paraméterek mérése esetén ezt gyakran nem sikerül biztosítani, adathiány jön létre. Ennek az esetek döntő többségében technikai oka van (pl. nem 30
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
tudunk mérni). Az adathiánnyal rendelkező mintákat kiszűrtem, nem használtam fel a vizsgálatokhoz. További gondot jelent adathalmazban a kiugró és extrém értékek jelenléte. Ez esetben mérlegelni kell, hogy adott érték elfogadható, az elemzéshez felhasználható vagy valamilyen hiba eredménye. A kiugró értékek vizsgálata esetében az elméleti és a gyakorlati szakirodalmat vettem alapul, amelyek alapján kiszűrtem az elírásokból vagy mérési hibákból adódó mintákat. A klaszteranalízis olyan eljárás, amellyel a mintaelemeket több változó együttes figyelembe vétele mellett „homogén” csoportokba lehet sorolni, klasszifikálni. Ezek a csoportok a klaszterek. Az egyes klasztereken belüli adatok az n paraméter figyelembe vétele mellett hasonlítanak egymáshoz (Anderberg 1973, Stockburger 1998, IBM 2010). A csoportosítás alapját különböző távolság- vagy hasonlóságmértékek képezik, és egyes módszereinek alkalmazásához nem kell rendelkeznünk a csoportokra vonatkozó előzetes ismeretekkel. A legmagasabb szinten – legnagyobb távolság esetén – az összes elem egy klaszterbe tartozik. A klaszteranalízis egy folyamatosan épülő függvény segítségével szeparálja a két kijelölt csoportot a statisztikai mutatók figyelembe vételével (Gross et al. 2010). A két leggyakrabban használt módszer a K–középpontú és a hierarchikus klaszter analízis. Az első esetében prekoncepcióval kell rendelkeznünk a csoportok számáról. A dolgozatban hierarchikus osztályozást használtam, ahol nem kell előzetes ismeret a csoportok számáról, az osztályozási algoritmus eredménye egy fa–struktúra, amit dendrogramnak nevezünk (4.1. ábra). A dendogram és szakmai ismereteink alapján eldönthetjük hány csoportot kívánunk elkülöníteni, így a kapott eredmény ismeretében kell állást foglalnunk a csoportok számát illetően.
4.1 ábra A hierarchikus osztályozási módszer eredményeként kialakuló dendogram
31
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
A klaszteranalízis által létrehozott csoportok létét hipotézis vizsgálattal kell igazolni. A hipotézis vizsgálat hiánya következtében pontatlan lehet az eredményből levont következtetés. A hipotézis vizsgálat a lineáris diszkriminancia analízissel elvégezhető. A lineáris diszkriminancia analízissel keressük, hogy mennyire, milyen jól lehet a csoportokat szeparáló síkokkal szétválasztani. Eredményeként a – csoportokat szeparáló felületek által – helyesen klasszifikált megfigyelések %–át kapjuk (Duda et al. 2000, McLachlan 2004). A diszkriminancia analízis minden egyes mintára közli az előzetes és a javasolt besorolást. Amennyiben a javasolt besorolásra újfent elvégzünk egy diszkriminancia analízist, akkor itt az első lépésben javasolt besorolást tekintjük előzetesnek és itt is kapunk egy javasolt besorolást. Ezt a művelet sorozatot addig ismételhetjük, amíg a diszkriminancia analízis eredményekben az előzetes és a javasolt csoportba sorolás között nincs különbség/változás. A diszkriminancia analízis ábrázolása rendkívül nehéz feladat, hiszen a paraméterek számától függően több dimenziós térben dolgozik. Az eredményt gyakran jelenítik meg az első két diszkrimináló felület, vagyis a csoportokat a két legjobban szétválasztó egyenes által kifeszített síkon (Kovács et al, 2014). Az analízis során vizsgálható, hogy a klaszterek kialakítását mely valószínűségi változó befolyásolja legnagyobb mértékben. Erre szolgál a Wilks-féle λ statisztika, ami az (1) egyenlet összefüggésében adja meg a csoportokon belüli és a teljes eltérések négyzetösszegeinek hányadosát (IBM 2010, Kovács et al, 2012b): (1) 𝜆=
∑𝑖 ∑𝑗(𝑥𝑖𝑗 − 𝑥̅𝑖 )2 ∑𝑖 ∑𝑗(𝑥𝑖𝑗 − 𝑥̅ )2
Ahol xij az i-edik csoport j-edik eleme, 𝑥̅ i az i-edik csoport átlaga, 𝑥̅ pedig a teljes mintaátlag.
Az egyes csoportok egymáshoz való viszonya paraméterenként, úgynevezett box whisker’s plot-okon ábrázolható (Norusis 1993). A box whisker’s plot-okon a csoportokba eső minták adatai láthatóak, a csoport néhány leíró statisztikájának feltűntetésével, melyek lényeges információkat szolgáltathatnak a szakmai kiértékeléshez. A vízszintes tengelyen a klaszterek,
a függőleges tengelyen a paraméterek kerültek elhelyezésre. A „dobozokba” esik a minták 50 %-a. A „doboz” alsó határa az alsó kvartilis, a felső határa a felső kvartilis, a benne látható vastagabb vonal pedig a medián. A „dobozok” hosszának (interkvartilis terjedelem) 1,5 szeresén túl elhelyezkedő értékeket jelző vonal fölé vagy alá eső körrel jelölt adat, a szélső érték, mely esetében a feltüntetett szám a minta vizsgálat során megadott sorszámát jelöli. A 32
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
csillaggal jelölt minta extrém kiugró értéket mutat az adott paraméter esetében, ami azt jelenti, hogy nagyobb, mint az interkvartilis terjedelem háromszorosa (4.2. ábra).
4.2. ábra Box whisker’s plot
33
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5 Eredmények, következtetések 5.1 A 4-es metró Duna alatti átvezető szakaszának új földtani értelmezése Az elmúlt több mint száz év során számtalan tanulmány készült a területről, a dolgozatban nem volt lehetőség valamennyit bemutatni, de a földtani megismerés változását mutató szelvényeket és térképeket egységes elvek szerint dolgoztam fel. A bemutatott szelvények természetesen nem azonos nyomvonalon, hanem egy körülbelül 80–100 méter széles zónát képviselve, eltérő iránnyal és méretaránnyal keresztezik a Duna medrét. A szelvények többsége a Dunát megközelítőleg merőlegesen metszi a Szabadság-híd térségében. A mára már megépült 4-es metró nyomvonala csak abban az esetben látható a térképeken és szelvényeken, ha a szerző azt az eredeti ábrán is bemutatta. Ki kell emelni, hogy a nyomvonal többször változott a tervezési, majd az építkezési időszakban, így az ábrázoláskor mindig az aktuálisan érvényes nyomvonal látható. Az összehasonlíthatóság érdekében egyes szelvények kisebb változtatásokon estek át. A szelvények és térképek jelkulcsát a dolgozatban egységesítettem. Minden szelvényen és térképen a formációk jelenleg használatban lévő hivatalos betűkódja látható. A pannóniai és a kvarter képződményeket összevontam, így ezek a képződmények nincsenek formáció szinten ábrázolva. Erre a pannóniai képződmények esetén azért volt szükség, mert nagyon kis mértékben, alig néhány szelvényen fordulnak elő, míg a kvarter üledékek tekintetében az eredeti szelvényeken is ez az összevont ábrázolástechnika volt a jellemző.
34
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
Az 5.1. ábrán Schafarzik F. 1898-ban készített, majd 1926-ban publikált szelvénye látható, amelyről hiányzik a Tardi Agyag. Ez azzal magyarázható, hogy az egykori Ferenc-József(ma Szabadság-) híd 1885-ben mélyült pillérfúrásai (Raincsákné Kosáry 2000) csak Kiscelli Agyagot tártak fel a dolomit felett. A két pillér között esetlegesen megjelenő Tardi Agyag előfordulási területére nem esett fúrás. Másfelől fontos megemlíteni, hogy az akkori nómenklatúra még nem ismerte a Tardi Agyagot. Majzon L. (1940, 1942) csak később publikálta a Budai Márga és a Kiscelli Agyag közötti átmenetet képező foraminiferamentes, hal- és növénymaradványokban gazdag tardi fáciest. Addig részben a Kiscelli Agyaghoz, részben a Budai Márgához sorolták a mai Tardi Agyag rétegeit (Wein 1977). A két formáció elkülönítése, a rendkívül különböző kőzetfizikai paramétereik miatt fontos. Míg a Kiscelli Agyag tömeges megjelenésű, addig a Tardi Agyag jellemzően lemezes megjelenésű, magas szerves anyag tartalommal, ami komoly geotechnikai problémákat okozhat.
5.1. ábra Schafarzik F. 1926-ban megjelent szelvénye
Bubics I. 1978-ban publikált térképvázlata (5.2. ábra) a 60-as 70-es évek uralkodóan vetős szerkezetű tektonikai felfogásán alapul, és követi az 50-es évektől megjelent nagytektonikai térképek fő irányait. 35
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5.2. ábra Bubics I. 1978-ban megjelent térképe
A 5.3. ábrán látható blokkdiagram, háromdimenziós szelvény inkább látványos, mint részletes. Ahol a Szépvölgyi Mészkő Formáció alsó breccsás része, amely az eocén képződmények megjelenését jelzi a területen, még külön képződményként (alapbreccsa) szerepel. Az ábra a háromdimenziós ábrázolása miatt nem kapta meg az egységes egységesített ábrázolás módot.
5.3. ábra A Duna alatti átvezetés blokkdiagramja (Hegyi et al. 1981)
36
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
A 5.4. ábrán egy rendkívül leegyszerűsített, hidrogeológiai célú vázlat látható, a Duna medrén keresztül, amely még csak az első, 1974-es mederfúrások valamint néhány part menti fúrás alapján készült.
5.4. ábra Scheuer Gy. és Szlabóczky P. 1984-ben megjelent szelvénye
A 5.4. ábrához hasonlóan az 5.5. ábra is egy egyszerűsített szelvény, amely már figyelembe vette a DM-jelű fúrásokat is, ezért tektonikailag részletesebb.
5.5. ábra Aujeszky G., Scheuer Gy. és Szigeti P. által 1985-ben készített szelvény; jelölve a tervezett metróvonalat
37
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
A 5.6. ábra egyszerűsített földtani szelvénye egy újabb értelmezést tükröz, amely főként a nagytektonikai, valamint tengerparti eróziós folyamatok feltételezésén alapul. A szelvényt csak előadás formájában közölték, nyomtatásban nem jelent meg.
5.6. ábra Szlabóczky P. és Scheuer Gy. 1986-os előadásának anyagából kapott szelvény
Az eredetileg kisméretű térképvázlat (5.7. ábra) már az újabb fúrások (DM-jelű fúrássorozat) figyelembe vételével, főként hidrogeológiai szemléletet figyelembe véve (mederforrások), egyszerűsítéssel, főként a tektonika ritkításával készült. A többi ábrával történő összevetés miatt az eredetileg Szlabóczky P. 1989-ban közölt ábrához képest a vető- és rétegdőlés irányokat elhagytam.
38
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5.7. ábra Szlabóczky P. 1989-ben közölt térképe
A 5.8. ábrán az 1898-as Schafarzik féle első szelvényen (5.1. ábra) alapuló, Vendel M. nyomán készült kisméretű ábra szerzője Juhász J. (2001), már feltűnteti az 1970-80-as években fúrásokból megismert meder alatti sasbérces szerkezetet, de a későbbi alagútépítésnél nagy jelentőségűvé vált Tardi Agyag nem szerepel, mert a korábbi irodalom még a Budai Márgához sorolta (Wein 1977).
39
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5.8. ábra Juhász J. 2001-ben Vendel M. nyomán publikált szelvénye
Az egyszerűsített fedetlen földtani térkép és szelvény már a 2007-2008-ban mélyített sűrítő fúrások figyelembe vételével készült, de az áttekinthetőség érdekében, a szakvéleményben szereplő rajzokhoz, munkaközi szelvényekhez (5.10. ábra) képest egyszerűsítésekkel, elhagyásokkal (5.9. és 5.11. ábra) szerepel. Az előbbin feltűntették a bonyolult geotechnikai képet kialakító jelentősebb tektonikai mozgásokat is. Különös geotechnikai jelentőségű a meder pesti széle alatti tektonikus depresszió, amely a Fővám téri aknamélyítés földnyomási anomáliáját okozta.
5.9. ábra Szlabóczky P. 2008-ban publikált szelvénye az OFKFV, az FTV, a Geovil Kft és a Geohidro Kft fúrásai alapján
40
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5.10. ábra Szlabóczky P. 2008-ban publikált szelvényének (5.9. ábra) munkaközi vázlata
5.11. ábra Szlabóczky P. 2008-ban készített térképe a Szabadság-híd pillérek, az OFKFV, az FTV, a Geovil Kft, a Geohidro Kft fúrásai és Wein Gy., Scheuer Gy. munkái alapján; jelölve a tervezett metró nyomvonalát
41
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
Horváth T. (Geovil Kft.) 2013-ban megjelent, a mederalatti alagútépítéskor is figyelembe vett végleges földtani szelvénye (5.12. ábra) ábrázolja a legjobban a mérnökgeológiai viszonyokat, az építési technológia tervezése által megkívánt sokszoros túlmagasítással. Az eredeti szelvényen szereplő mérnökgeológiai egységek a dolgozatban — a többi szelvénnyel való összehasonlítás érdekében — formációkra tagolva szerepelnek.
5.12. ábra Horváth T. 2013-ban publikált mederalatti alagútépítéshez figyelembe vett földtani szelvénye
Schafarzik 1898-as átnézetes szelvénye, a Gellért fürdőhöz kapcsolódó hévízforrások mellett, a Ferenc József-(mai Szabadság-) híd pilléralapozásával is összefüggött, melyet már a korai metrókutatásoknál is figyelembe vettek (lásd Aujeszky et al. 1985, Juhász (Vendel M. nyomán) 2001). Az 1970-es évek elején, közepén mélyültek az Országos Földtani Kutató és Fúró Vállalat első Duna medri és Duna parti metrós kutató fúrásai (T-1 – T-8). Meg kell jegyezni, hogy több eredeti földtani naplóban a ma nyilvánvalóan Tardi Agyag jellegű szakaszokat Kiscelli Agyagnak írták le, éppen a korábbi hídpillér fúrások nyomán. Néhány mederfúrásban kifolyó langyos víz is jelentkezett (szökevényforrások). Az 1970-es évek végén a B jelű Dél-budai és a K jelű Kálvin téri fúrások közül néhány a Duna part közelébe esett. Ugyancsak a 70-es évek végén, a Szent Gellért téren (főként a hidrotermális problémák 42
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
tisztázásából) mélyültek a 298-300 jelű, mélyebb, 60-75 méteres mélységű fúrások. Az 1983ban a Földmérő és Talajvizsgáló Vállalat mélyíti a mederben és a parton a DM-1 – DM-5 jelű fúrásokat. Ekkor észlelték az újabb mederforrásokat (Scheuer és Szlabóczky 1984). 1997–98ban 3 db 80 m tervezett mélységű mederfúrást készített a Geovil Kft. Ezek egyike a pesti oldalon észlelt új szökevény mederforrás mellett feltárt egy hévizes üreget a karsztos rendszeren belül a márgás dolomitos rétegekben. 2006-2007-es év folyamán a Duna meder pesti felén kb. 6 további fúrás mélyült a Geohidro Kft. koordinálásában, amelyeknek egyik célja az volt, hogy feltárja a K0 tényezőt. A K0 tényezővel kapcsolatos kutatást Kálmán (2012a, 2012b) folytatott. A már meder közeli alagút és állomásépítés részeként körülbelül 4 aknasarok fúrás, valamint egy karsztvíz figyelő kút (SzGT-1) mélyült, amelyek a meder alatt folytatódó, sok geotechnikai nehézséget okozó Tardi Agyagot tárták fel a pleisztocén kavics alatt.
5.2 A Kálvin tér és a Rákóczi tér környezetének földtani viszonyai a fúrások újraértelmezése alapján A szelvények szerkesztéséhez felhasznált fúrások a 4-es metró nyomvonalának közelében helyezkednek el, a Kálvin tér és a Rákóczi tér között. A területen számos fúrást mélyítettek, így megfelelő mennyiségű adat áll rendelkezésre, azonban ezek megbízhatósága nem mindig egyértelmű. A fúrások mélysége eltérő, 31 és 75 m között változik. A szelvények szerkesztéséhez csak a fúrásleírás állt rendelkezésre, a vizsgált kőzetanyag nem. A leírások helyenként ellentmondásosak, vagy nehezen értelmezhetőek. Ábrázolás-technikai és geológiai szempontokat is figyelembe véve az egyes rétegtípusok összevonására volt szükség, ezért a szelvényeken a durva szemcseméretű kavics–homok rétegek homokként, a finomszemű üledékek (iszap, sovány agyag, közepes agyag, kövér agyag) agyagként, a bentonit– bentonitos agyag rétegek pedig bentonitként szerepelnek. A fúrások által harántolt szakasz rétegtanilag változatos, litológiailag rendkívül inhomogén, számos réteges vagy lencsés betelepülés figyelhető meg, neotektonikai elmozdulások azonosíthatók, vagy valószínűsíthetők. A szelvényeken egységesen, jól elkülöníthető a felső 10-15 méteres dunai kavicsos-homokos kvarter üledéket, antropogén feltöltést és talajréteget tartalmazó összlet. A vizsgált területen egy alapvetően agyagos képződménybe homok, és bentonit csíkok, rétegek és lencsék települtek, melyeknek vastagsága a néhány 10 centiméterestől a 10 méteres vastagságig terjed. A területen több vető berajzolása is szükségesnek bizonyult a szerkesztés közben, 43
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
melyek dőlése összhangban áll azzal a tektonikai képpel, ami szerint a Pesti-hordalékkúp területét keleti irányú lépcsős lezökkenés jellemzi.
5.13. ábra Földtani szelvények a Kálvin tér környezetéből (A Z-49-es fúrás leírása nem állt rendelkezésre.)
A szerkesztés során két normál vető volt azonosítható, melyek pontos helyét és dőlésszögét nem ismerjük, de szükségességük egyértelmű volt (5.13. ábra). A Z-44–Z-47 fúrások közötti normál vető csapásiránya jól közelíthető, hiszen a tőle É-ra elhelyezkedő Z-45–Z-48 fúrások között is megjelenik, melyeket a korábbi vizsgálatoknál a nyomvonaltól való távolságuk miatt meg vettek figyelembe. A vető ÉÉK–DDNy-i irányú, DK felé dől, a szerkezetföldtani 44
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
irányelveket figyelembe véve feltételezhetően közel párhuzamosan fut a Z-47–Z-43, valamint az északabbi Z-45–Z-41 fúrások között haladó normál vetővel melyet a kutatásom során feldolgozott korábbi szelvényeken is jelöltek. A Z-45 és a Z-41 fúrásokat a nyomvonaltól való távolságuk miatt a korábbi szakirodalomban fellelhető szelvényeken nem jelölték. A vetők helyének, dőlésének és elvetési magasságának pontosításához szükség lenne a Z-49-es fúrásleírásra, amely sajnos nem állt rendelkezésre.
5.14. ábra Földtani szelvények a Rákóczi tér környezetéből
A Rákóczi tér térségében a Z-36 és Z-37, az Ra-06-2 és Ra-06-4, valamint az Ra-06-1 és Ra06-3 fúrások között szintén egy normál vető lehetséges. A vető feltételezhetően ÉÉK–DDNy-i irányú, a szerkezetföldtani irányelveket figyelembe véve DK felé dől. Az elvetési magassága nagyjából 5 méter körüli lehet. A Rákóczi tér közelében található Z és Ra-06 fúrássorozat mélyítése s leírása között 34 év telt el. Előbbit 1972-ben, utóbbit 2006-ben fúrták. Ez idő alatt a fúrási és laborvizsgálati technológia rendkívüli fejlődésen ment keresztül, valamint a szabványosítás is módosításokon esett át, ami előidézheti a fúrási rétegsorok különbözőségét. A fúrások korrelálása és közös szelvényen való ábrázolása, a földtani viszonyok pontosítása miatt szükséges. 45
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
A Ra-06-1-es és Z-37-es fúrások egymástól mindössze néhány méteres távolságban vannak, ennek ellenére az egyes rétegek korrelációja nem mindenhol egyértelmű (5.15. ábra). A felső vastag homokos kvarter üledék, illetve a szaggatott vonallal összekötött homok és bentonitréteg nagy valószínűséggel ugyanazon rétegként azonosítható. A felső, körülbelül 20 m vastagságú, a felszíntől számítva 10 méteres mélységben jelentkező agyagréteg a Z-37 fúrásban a geológiai leírás szerint helyenként homokzsinóros, de sem a rétegek helye, sem a vastagsága nem volt megadva. A Ra-06-1 fúrás ugyanezen szakaszában található homokrétegek meghosszabbítása kirajzolja a Z-37-es fúrás betelepüléseinek pontos helyét és vastagságát. A két fúrás alján található bentonit rétegek összekötése esetében több lehetséges megoldás is felmerül. Több olyan méteres vastagságú réteggel találkozunk, melynek a másik fúrásban nincs „párja”. Az egyik megoldás, hogy ezeket a vastag betelepüléseket lencseként ábrázoljuk és kiékeljük, a másik lehetőség, hogy a két fúrás közötti területen neotektonikus elmozdulást feltételezünk.
5.15. ábra A Z és a Ra-06 fúrássorozatok korrelációjakor felmerült problémák
46
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
A Ra-06-4 és Ra-06-6 fúrás közé helyezett Z-36-os szinte teljesen illeszkedik. A felső vastag homokos összlet, illetve az alatta, nagyjából 35 méteres mélységig elhelyezkedő homokbetelepülések is biztonsággal összeköthetők. A szelvényen a Ra fúrások részletesebb leírása, egyértelműen meghatározta a vékonyabb betelepülések pontos mélységét. Amit a Z36-os fúrásban egynemű bentonit rétegnek írtak le, azt a Ra jelű fúrásokban vékonyabb rétegekre, bentonit és agyag váltakozására bontották, melyben nagy szerepet játszott, hogy a modern fúrási technológia számos más előnye mellett sokkal nagyobb magkihozatali százalékot jelent.
5.3 A fúrásleírások adatainak feldolgozása adatelemző módszerekkel 5.3.1 Az adatok statisztikai feldolgozása Az adatbázist 41 fúrás, 2041 folyóméterének 9554 adatából állítottam össze (4.2. táblázat). A leíró statisztikákat (átlag, szórás, relatív szórás, minimum, maximum, medián) tartalmazó 42 táblázat minden fúrássorozat esetében minden kőzettípusra külön-külön készült el (1. melléklet), egy példát mutat az 5.1. táblázat. A táblázatok az átváltott SI mértékegységeket, és a fúrásnaplókban eredetileg használt nevezéktant használják. 5.1. táblázat A 300 jelű fúrássorozat homok rétegtípus mintáinak leíró statisztikái 303 - 309 fúrások adatai (homok) Relatív Paraméter Darabszám Átlag Szórás Minimum Medián Maximum szórás Természetes víztartalom (%) 176 17,6 6,4 0,36 3 18 35 kavics 34 17,2 21,09 1,23 1 9 91 homok 60 61,7 16,93 0,27 9 65,5 87 Szemeloszlás homokliszt 56 21,6 13,31 0,62 5 18 53 (%) iszap 49 9, 7 5,54 0,57 1 9 26 agyag 4 1,8 0,96 0,55 1 1,5 3 Plasztikus index (%) 3 14,6 3,4 0,23 12,3 13 18,5 Egyenlőtlenségi együttható 60 12 13,7 1,14 2,3 7,05 72,5 (%) Hézagtényező (-) 5 0,5 0,1 0,2 0,41 0,45 0,66 Relatív nedvesség (-) 5 0,7 0,11 0,15 0,62 0,67 0,86 Nedves térfogatsúly (kg/m3) 5 2008 169,17 0,08 1710 2070 2130 Száraz térfogatsúly (kg/m3) 5 1812 102,81 0,06 1650 1840 1910 Súrlódási szög (°) 5 29,5 14,16 0,48 4,7 33 39 2 Kohézió (kN/m ) 5 136,8 89,96 0,66 52,96 104 270 Törőfeszültség (kPa) 5 836 463,6 0,55 400 640 1420 Vízáteresztő képesség 2 8,5*10-5 2,1*10-5 0,25 7*10-5 8,5*10-5 10-4 (m/sec) CaCO3 tartalom (%) 6 17 9,38 0,55 6 16,5 28
47
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
Az adatmennyiség, a minta realizáció nagysága lehetővé tette, hogy az egyes kőzetfizikai paraméterek átlagértékeiből és változékonyságából, a területre jellemző átlagértékeket lehetett megadni (5.16-5.27. ábra), az egyes üledéktípusokra. Az átlagértékek megadása esetében csak a legalább 5 mintát tartalmazó csoportok kerültek feltüntetésre (5.2. táblázat). 25
víztartalom w [%]
20 15 10 5 0
5.16. ábra A Kálvin tér és a Rákóczi tér térségében előforduló üledékek víztartalom értékeinek átlaga 45
plasztikus index IP [%]
40 35 30 25 20 15 10 5 0
5.17. ábra A Kálvin tér és a Rákóczi tér térségében előforduló üledékek plasztikus index értékeinek átlaga (A kavics esetében nem állt rendelkezésre mért érték.)
48
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
egyenlőtlenségi együttható U [-]
25 20 15 10 5 0
5.18. ábra A Kálvin tér és a Rákóczi tér térségében előforduló üledékek egyenlőtlenségi együttható értékeinek átlaga (A homokliszt esetében nem állt rendelkezésre mért érték.) 0,7
hézagtényező e [-]
0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0
5.19. ábra A Kálvin tér és a Rákóczi tér térségében előforduló üledékek hézagtényező értékeinek átlaga (A kavics és a homokliszt esetében nem állt rendelkezésre mért érték.)
49
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
relatív nedvesség r [-]
0,84 0,83 0,83 0,82 0,82 0,81 0,81 0,80 0,80 0,79 0,79
5.20. ábra A Kálvin tér és a Rákóczi tér térségében előforduló üledékek relatív nedvesség értékeinek átlaga (A kavics és a homokliszt esetében nem állt rendelkezésre mért érték.) 2500 2000 1500
nedves térfogatsúly ρ0 [kg/m3]
1000
száraz térfogatsúly ρd [kg/m3]
500 0
5.21. ábra A Kálvin tér és a Rákóczi tér térségében előforduló üledékek nedves és száraz térfogatsúly értékeinek átlaga (A kavics és a homokliszt esetében nem állt rendelkezésre mért érték.)
50
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
belső súrlódási szög φ [°]
35 34 33 32 31 30 29 28 27
5.22. ábra A Kálvin tér és a Rákóczi tér térségében előforduló üledékek belső súrlódási szög értékeinek átlaga (A kavics és a homokliszt esetében nem állt rendelkezésre mért érték.) 350
kohézió c [kN/m2]
300 250 200 150 100 50 0
5.23. ábra A Kálvin tér és a Rákóczi tér térségében előforduló üledékek kohézió értékeinek átlaga (A kavics és a homokliszt esetében nem állt rendelkezésre mért érték.)
51
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
4000 törőfeszültség δ [kPa]
3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0
5.24. ábra A Kálvin tér és a Rákóczi tér térségében előforduló üledékek törőfeszültség értékeinek átlaga (A kavics és a homokliszt esetében nem állt rendelkezésre mért érték.)
rugalmassági modulusz E [kPa]
200000 180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0
5.25. ábra A Kálvin tér és a Rákóczi tér térségében előforduló üledékek rugalmassági modulusz értékeinek átlaga (A kavics, a homokliszt és a bentonitos-agyag esetében nem állt rendelkezésre mért érték.)
52
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
35
CaCO3 tartalom [%]
30 25 20 15 10 5 0
5.26. ábra A Kálvin tér és a Rákóczi tér térségében előforduló üledékek CaCO3 tartalom értékeinek átlaga (A kavics és a homokliszt esetében nem állt rendelkezésre mért érték.)
vízáteresztő képesség k [m/s]
1,00E+00 1,00E-01 1,00E-02 1,00E-03 1,00E-04 1,00E-05 1,00E-06 1,00E-07 1,00E-08
5.27. ábra A Kálvin tér és a Rákóczi tér térségében előforduló üledékek vízáteresztő képesség értékeinek átlaga (A kavics és a homokliszt esetében nem állt rendelkezésre mért érték.)
53
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5.2. táblázat A Kálvin tér és a Rákóczi tér térségében előforduló üledékek talajfizikai paramétereinek átlagértékei kavics
Paraméter
homok átlag 15,9 16,9
darab 516 168
átlag 17,3 24,6
darab 415 158
átlag 17,9 41,4
56
20,0
258
17,7
35
15,6
15
12,1
28
10,4
87
3,5
e [-]
97
r [-]
61
0,54
78
0,47
108
0,47
120
0,51
103
0,8
69
0,8
84
0,8
84
0,8
54
ρ0 [kg/m ]
98
2063,9
79
2154,9
106
2134,9
103
2120,3
ρd [kg/m3 ]
62
1729,2
69
1882,9
85
1829,2
84
ρ0 [t/m ] súrlódási szög φ [°] kohézió c [kN/m2 ] törőfeszültség δ [MPa] rugalmassági E [kPa] modulusz Poisson-tényező vízáteresztő k [m/s] képesség CaCO3 tartalom % Talaj oldható % szulfát tartalom
12
2,1
44 43 79
34,0 58,3 2720,0
57 57 67
32,7 215,8 2220,0
79 78 92
33,3 280,8 2820,0
39
100328
11
140127
24
101533
U [-]
3
3
58
-4
átlag 18,3 7,4
kövér agyag
átlag 15,0 17,0
w [%] IP [%]
darab 38 13
közepes agyag
darab 422 125
nedves térfogatsúly száraz térfogatsúly térfogatsűrűség
darab 768 15
sovány agyag
átlag 15,6 12,5
relatív nedvesség
átlag 4,5
iszap darab 473 113
víztartalom plasztikus index egyenlőtlenségi együttható hézagtényező
darab 227
homokliszt
3,7*10
30
28
14,3
39
14
4591,8
-4
1,4*10
22
32,5
39
-6
bentonitbentonitos darab átlag 273 23,4 65 32,6 8
13,5
0,60
39
0,64
0,8
35
0,8
61
2062,3
39
2043,8
1847,5
54
1744,8
35
1757,4
22
2,1
43
2,1
83 83 96
32,0 289,7 3510,0
60 60 55
29,7 284,5 2320,0
31 31 36
33,1 291,6 1450,0
24
198171
11
92612
10
32,0
15
0,3
15
2*10-8
9
2,3*10-5
59
12,9
22
13,8
11
6018,4
-6
2,4*10
23
1,8*10
20,4
58
17,4
Az adatok statisztikáinak értékelésekor több „anomáliát” is felfedeztem. A természetes víztartalmak üledéktípustól függetlenül rendkívül hasonló értékeket mutatnak. A homokok esetében mért plasztikus index arra utal, hogy erősen agyagos üledékekről beszélünk. A bentonitok és bentonitos agyagok vízáteresztő képessége 10-5, pedig az irodalmi értékek 10-9 és 10-10 körül mozognak. Már ebből is arra következtethetünk, hogy az itt bentonitként feltüntetett üledékek nem tipikus bentonitok, hanem valószínűleg nagy mennyiségben tartalmaztak durvább szemcseméretű üledéket is, de sajnos az ennek igazolására szolgáló szemeloszlás vizsgálatok nem álltak rendelkezésre, mert a fúrásnaplók szerint csak a durvaszemű üledékekben végeztek szemeloszlás vizsgálatokat. A finomszemű üledékek esetén rendkívül kevés az adat. Az adatokat tovább vizsgálva a finomszemű üledékek esetében (iszap, agyag) mélység szerinti változásokat is vizsgáltam, a mért adatokat a mélység szerint csoportosítva lineáris regresszió vizsgálatot végeztem. A lineáris modell az F-próba alapján, 5%-os szignifikancia szinten, létezik. A mélység növekedésével együtt növekszik a törőfeszültség, a kohézió és a plasztikus index is (5.28-5.32. ábra). A Rákóczi tér esetében a fúrások többsége elérte az 50 m-es mélységet, míg a Kálvin tér környezetében a dolgozatban felhasznált fúrások sekélyebbek voltak (4.1. táblázat). A területen a finomszemű üledékek mért értékekeit a mélység függvényében az 5.30-5.32. ábra mutatja.
54
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
10-20 m 24
530
147
20-30 m
1070
244
27
Kocsisné Bodnár Nikolett
törőfeszültség (kPa)
30-40 m
297
34
40-50 m
kohézió (kN/m2)
870
plasztikus index (%)
2260
559
50 0
500
1000
1500
2000
2500
5.28. ábra A Rákóczi tér térségében előforduló finomszemű üledékek talajmechanikai paramétereinek változása a mélység függvényében
1600 10-20 m
116 18
1920 20-30 m
törőfeszültség (kPa)
180
kohézió (kN/m2)
17
plasztikus index (%) 2670
30-40 m
293 20 0
500
1000
1500
2000
2500
3000
5.29. ábra A Kálvin tér térségében előforduló finomszemű üledékek talajmechanikai paramétereinek változása a mélység függvényében
55
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
6000
Törőfeszültség (kPa)
5000 4000 3000 2000 1000 0 0
10
20
30
40
50
60
Mélység (m)
5.30. ábra A Rákóczi tér és a Kálvin tér térségében előforduló finomszemű üledékek törőfeszültség értékeinek változása a mélység függvényében 3000
Kohézió (kN/m2)
2500 2000 1500 1000 500 0 0
10
20
30
40
50
60
Mélység (m)
5.31. ábra A Rákóczi tér és a Kálvin tér térségében előforduló finomszemű üledékek kohézió értékeinek változása a mélység függvényében
56
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
140
Plasztikus index (%)
120 100 80 60 40 20 0 0
10
20
30
40
50
60
Mélység (m)
5.32. ábra A Rákóczi tér és a Kálvin tér térségében előforduló finomszemű üledékek plasztikus index értékeinek változása a mélység függvényében
5.3.2 Az adatok feldolgozása sokváltozós adatelemző módszerekkel A leíró statisztikák (átlag, szórás, relatív szórás, minimum, maximum, medián) számításához minden adat felhasználható, melyet az 5.3.1. pontban összefoglalt és értékelt eredmények mutatnak. A geomatematikai módszerek alkalmazásához, azok különböző igényei miatt (lásd 4 Vizsgálati módszer fejezet), az adatok és a paraméterek szűrésére volt szükség. A sokváltozós adatelemző módszerekkel történő feldolgozáshoz a kavics és homokliszt adatai nem kerültek felhasználásra. Ennek oka, hogy az előbbinél bizonyos paraméterek ezen üledékekben nem mérhetők (például plasztikus index), míg a homokliszt esetében pedig nem állt rendelkezésre megfelelő minta realizáció, mert az adatok között jelentős volt a hiány. Ennek megfelelően hat rétegtípusra vonatkozó adat (homok, iszap, sovány agyag, közepes agyag, kövér agyag, bentonit-bentonitos agyag) került feldolgozásra. Itt az adatok további szűrésére volt szükség. Ennek például egyik oka, hogy az alkalmazni kívánt sokváltozós adatelemző eljárások közül a klaszter analízis esetében nem javasolt egymással erősen korreláló paramétereket együttesen használni, közülük csak az egyiket célszerű felhasználni. Ennek oka, hogy jelentős korreláció esetén ugyanazt a tulajdonságot nagyobb súllyal vesszük figyelembe. A paraméterek szűrésére a sztochasztikus kapcsolatok vizsgálata egy lehetőség, azonban ezt minden üledéktípus esetében külön–külön meg kellett tenni. A sztochasztikus 57
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
kapcsolat vizsgálatára célszerű eszköz a korrelációs mátrix, aminek alapján ki lehet választani az egymással korrelálatlan, illetve gyengén korreláló paraméter párokat. A korrelációs mátrixot minden rétegtípus esetében minden érintett paraméterpárra elvégeztem, amelyek közül egy mátrixot mutat be az 5.3. táblázat. 5.3. táblázat Az iszapminták paramétereinek korrelációs mátrixa (Az adatok és paraméterek szűrése előtt) terméplasztikus szetes vízindex tartalom természetes víztartalom
egyenlőtlenségi együttható
nedves hézag- relatív nedtérfogattényező vesség súly
száraz belső térfogat- súrlódási súly szög
törőfeszültség
kohézió
vízátereszCaCO3 tő tartalom képesség
1
plasztikus index
-0,17
egyenlőtlenségi együttható
-0,31
hézagtényező
-0,45
0,04
0,16
1
relatív nedvesség
0,50
-0,37
0,04
-0,39
1
nedves térfogatsúly
0,31
-0,30
-0,65
-0,51
0,21
1
száraz térfogatsúly
0,28
-0,17
-0,77
-0,60
0,69
0,50
1
-0,02
0,39
-0,11
-0,18
0,26
0,08
0,26
1
0,09
0,18
0,97
-0,17
0,51
-0,15
0,36
0,39
1
-0,04
0,13
0,03
0,35
-0,38
-0,03
-0,54
-0,25
0,01
1
0,06
-0,08
-0,39
-0,21
-0,10
0,22
0,01
-0,57
0,04
0,33
1
-0,80
-0,54
0,18
1
-1
-1
-1
1
-1
-1
-1
belső súrlódási szög kohézió törőfeszültség vízáteresztő képesség CaCO3 tartalom
1 1
1
Válasszunk ki, egy korrelálatlan és egy erősen korreláló paraméter párt és tekintsük meg mért értékeiket egymás függvényében. A közepesen vagy erősen korreláló paraméter pár mért értékei esetében azok lineáris kapcsolata szemmel is jól látható (5.33-5.34. ábra), míg a korrelálatlan pereméter pár esetében ez nem igaz (5.35-5.36. ábra). A CaCO3 és a természetes víztartalom, illetve a kohézió és az egyenlőtlenségi együttható közötti korrelációs paraméter szignifikáns, míg a kohézió és a plasztikus index, illetve a belső súrlódási szög és természetes víztartalom között nem. 70
CaCO3 tartalom (%)
60 50 40 30 20 10
y = -3,4652x + 82,021 R² = 0,643
0 0
5
10
15
20
25
30
35
40
természetes víztartalom (%) 5.33. ábra A CaCO3 tartalom és a természetes víztartalom értékeinek összefüggése (közepesen korreláló paraméterpár)
58
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
120 110
y = 2,7297x + 30,883 R² = 0,9492
kohézió (kN/m2
100 90 80 70 60 50 40 10
15
20
25
30
35
40
egyenlőtlenségi együttható (-) 5.34. ábra A kohézió és az egyenlőtlenségi együttható értékeinek összefüggése (erősen korreláló paraméterpár) 0,7 0,65 hézagtényező (-)
0,6 0,55 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
plasztikus index (%) 5.35. ábra A hézagtényező és a plasztikus index értékeinek összefüggése (gyengén korreláló, közel korrelálatlan paraméterpár)
59
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
37
belső súrlódási szög (°)
35 33 31 29 27 25 0
5
10
15
20
25
30
35
40
természetes víztartalom (%) 5.36. ábra A belső súrlódási szög és a természetes víztartalom értékeinek összefüggése (gyengén korreláló, közel korrelálatlan paraméterpár)
Erős a korrelációs együttható (R≥0,7), esetén egyik paraméter a másikból jól kifejezhető. Így a klaszter analízisben, ha mind a két paramétert bevonnánk az vizsgálatba, akkor egy „kőzettani tulajdonságot” gyakorlatilag kétszer vennénk figyelembe. A kutatás során kiderült, hogy a kőzetek, talajok viselkedését legjobban jellemző talajfizikai paraméterek esetében gyakori az erős korreláció. A mérési hibából, elírásból adódó hibák, és az adathiányos minták szűrése után az első alkalmazandó sokváltozós adatelemző eljáráshoz a klaszteranalízishez 5 paramétert (hézagtényező, belső súrlódási szög, száraz térfogatsúly, kohézió, törőfeszültség) vettem figyelembe és a számításokhoz 252 darab minta (2. melléklet) mérési eredményeit használtam fel. Az adatok szűrése következtében megváltoztak a korrelációs együtthatók értékei (Kovács, Kovácsné Székely 2006). Az öt paraméter közül a kohézió és a törőfeszültség rendkívül erős korrelációt (0,95) mutat (5.4. táblázat). Ez alapján a klaszter analízis során az egyik paraméter elhanyagolható. Mérnökgeológia szempontból azonban mindkét paraméter fontos, ezért a felhasznált mintacsoporton a klaszteranalízist és a klaszteranalízis által létrehozott csoportok korrektségét ellenőrző hipotézisvizsgálathoz használt diszkriminancia analízist háromféle paraméter összeállítással is elvégeztem, mind az 5 paraméter felhasználásával, majd ezt követően a kohézió, majd a törőfeszültség elhagyásával. A klaszteranalízis vizsgálatok eredményeit, a dendogramokat a 3. melléklet tartalmazza.
60
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5.4. táblázat A klaszteranalízishez felhasznált 6 üledéktípusból álló 252 minta paramétereinek korrelációs mátrixa száraz térfogatsúly
hézagtényező hézagtényező
súrlódási szög
törőfeszültség
kohézió
1
száraz térfogatsúly
-0,74
1
súrlódási szög
-0,32
0,20
1
kohézió
-0,31
0,28
0,10
1
törőfeszültség
-0,31
0,30
0,20
0,95
1
A klaszteranalízis dendrogramja alapján a mintákat az öt paraméteres számítás alapján 4 csoportba célszerű sorolni (3. melléklet). A klaszteranalízis eredményeként megjelenő csoportok létezését a diszkriminancia analízis egyszeri elvégzése is alátámasztotta, mivel a klaszteranalízis által létrehozott csoportok elkülönülését a diszkriminancia analízissel 90,8%-osan lehetett sikeresen megvalósítani. A minták markáns elkülönülését egy síkra vetítve az 5.37. ábra mutatja be. A diszkriminancia analízis minden egyes mintára közli az előzetes és az általa javasolt besorolást. A vizsgált mintákra a diszkriminancia analízis vizsgálatot többször elvégezve (a javasolt besorolások alapján), elérhetővé vált – a negyedik iterációs lépésben – hogy a csoportok elkülönülése 100%-osan megvalósuljon (5.38. ábra).
5.37. ábra A diszkriminancia analízis eredménye az első lépésben, az első két diszkrimináló függvény szerinti 2D-s síkra vetítve (5 paraméteres vizsgálat: hézagtényező, száraz térfogatsúly, belső súrlódási szög, kohézió, törőfeszültség)
61
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5.38. ábra A diszkriminancia analízis eredménye a negyedik lépésben az első két diszkrimináló függvény szerinti 2D-s síkra vetítve (5 paraméteres vizsgálat: hézagtényező, száraz térfogatsúly, belső súrlódási szög, kohézió, törőfeszültség)
Az elvégzett vizsgálatok eredményeként a klaszter és diszkriminancia analízis nyomán a négy csoportból álló csoportbeosztás elfogadható. A Wilks lambda statisztika eredményét az 5.5. táblázat mutatja be, amely alapján látható, hogy a csoportba sorolást legnagyobb mértékben a törőfeszültség és a kohézió, legkisebb mértékben a belső súrlódási szög befolyásolta. 5.5. táblázat Wilks lambda statisztikák Valószínűségi változó
Wilks' Lambda
törőfeszültség
,228
kohézió
,232
hézagtényező
,324
száraz térfogatsúly
,438
belső súrlódási szög
,770
Az egyes csoportok legfontosabb alapstatisztikáit, úgymint átlag, szórás és relatív szórás az 5.6. táblázat foglalja össze. Mind a négy csoport esetén csoportonként meghatároztam a korrelációs mátrixot. Megállapítható, hogy az egyes csoportokban jelentősen változik a 62
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
sztochasztikus kapcsolatok erőssége. A 0,95 korrelációs együtthatóval rendelkező kohézió– törőfeszültség paraméterpár együtthatója a harmadik csoportban 0,5 értékűre módosult. A csoportok néhány statisztikájának egymáshoz való viszonya paraméterenként grafikusan box whisker’s diagramokon is ábrázolhatók (5.39. ábra), a vízszintes tengelyen a csoportok száma, a függőleges tengelyen a paraméterek mért értékei kerültek elhelyezésre. 5.6. táblázat Az egyes csoportok legfontosabb alapstatisztikái Csoport
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Darabszám
0,425
0,068
0,160
23
1925,652
89,941
0,047
23
38,217
7,971
0,209
23
kohézió (kN/m )
986,673
365,816
0,371
23
törőfeszültség (kPa)
3867,83
1155,82
0,299
23
0,446
0,051
0,113
112
1905,893
63,011
0,033
112
34,929
4,957
0,142
112
kohézió (kN/m )
155,806
90,709
0,582
112
törőfeszültség (kPa)
696,54
374,26
0,537
112
hézagtényező (-)
0,569
0,069
0,121
99
1816,465
82,206
0,045
99
belső súrlódási szög (°)
30,535
4,267
0,140
99
kohézió (kN/m2)
115,555
81,725
0,707
99
törőfeszültség (kPa)
679,09
395,75
0,583
99
hézagtényező (-)
0,755
0,087
0,115
18
1590,556
85,644
0,054
18
28,722
6,313
0,220
18
kohézió (kN/m )
125,593
72,710
0,579
18
törőfeszültség (kPa)
549,44
384,07
0,699
18
Paraméter hézagtényező (-) száraz térfogatsúly (kg/m3)
1
belső súrlódási szög (°) 2
hézagtényező (-) száraz térfogatsúly (kg/m3) 2
belső súrlódási szög (°) 2
száraz térfogatsúly (kg/m3) 3
száraz térfogatsúly (kg/m3) 4
belső súrlódási szög (°) 2
63
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5.39. ábra A csoportok box whisker’s diagramjai az öt vizsgált paraméter alapján
Nézzük, hogy a fenti eredményeket, hogyan változtatja meg, ha a törőfeszültséget elhagyjuk, mivel az a kohézióval erős korrelációt mutat. A klaszteranalízis dendrogramja alapján a mintákat a négy paraméter alapján is 4 csoportba célszerű sorolni (3. melléklet). A klaszteranalízis által létrehozott csoportok elkülönülését a diszkriminancia analízissel 88,9%osan lehetett sikeresen megvalósítani. A vizsgált mintákra a diszkriminancia analízis vizsgálatot többször elvégezve (a javasolt besorolások alapján), elérhetővé vált – a tízedik iterációs lépésben – hogy a csoportok elkülönülését 100%-osan megvalósítsuk (5.40. ábra). 64
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5.40. ábra A diszkriminancia analízis eredménye az első két diszkrimináló függvény szerinti 2D-s síkra vetítve (4 paraméteres vizsgálat: hézagtényező, száraz térfogatsúly, belső súrlódási szög, kohézió)
A klaszter és diszkriminancia analízis alapján a négy csoportból álló csoportbeosztás elfogadható. Az 5.7. táblázatban összefoglalt Wilks lambda statisztika eredményei alapján a csoportosítást legjobban a kohézió, míg legkevésbé a belső súrlódási szög határozza meg. Az így kialakított négy csoport esetén a vizsgálatba bevont 4 paraméter alapstatisztikai értékét, mint az átlag, szórás és relatív szórás, az 5.8 táblázat foglalja össze. 5.7. táblázat Wilks lambda statisztikák Valószínűségi változó
Wilks' Lambda
kohézió
,139
száraz térfogatsúly
,564
hézagtényező
,578
belső súrlódási szög
,836
65
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5.8. táblázat A csoportok legfontosabb statisztikái Csoport
Paraméter hézagtényező (-)
1
száraz térfogatsúly (kg/m3) belső súrlódási szög (°)
0,41
0,72
1,76
1941,67
103,65
0,05
kohézió (kN/m )
1255,56
298,28
0,24
hézagtényező (-)
0,43
0,61
1,42
1911,54
67,31
0,04
száraz térfogatsúly (kg/m3)
13 41,85
6,71
0,16
kohézió (kN/m )
657,3
145,26
0,22
hézagtényező (-)
0,5
0,09
0,18
száraz térfogatsúly (kg/m3)
1863,3
85,32
0,05
belső súrlódási szög (°)
32,78
5,05
0,15
kohézió (kN/m2)
133,84
83,05
0,62
hézagtényező (-)
0,76
0,87
1,14
1590,56
85,64
0,05
száraz térfogatsúly (kg/m3)
Darabszám
12 0,21
2
4
Relatív szórás
7,51
belső súrlódási szög (°)
3
Szórás
35
2
2
Átlag
209
18
belső súrlódási szög (°)
28,72
6,31
0,22
kohézió (kN/m2)
125,59
72,71
0,58
A törőfeszültség elhagyásával végzett vizsgálat során a csoportosítás némileg módosult. Az 5 paraméteres vizsgálat első csoportja, itt az első és a második csoportnak felel meg. Az előbbi második és harmadik csoport itt összevontan harmadik csoportként szerepel. A két vizsgálat négyes csoportja megegyezik. Ha a kohéziót hagyjuk el, és a törőfeszültség értékét vesszük figyelembe, a mintákat akkor is 4 csoportba célszerű sorolni (3. melléklet). A klaszteranalízis által létrehozott csoportok elkülönülését a diszkriminancia analízissel 85,3%-osan lehetett sikeresen megvalósítani. A vizsgált mintákra a diszkriminancia analízis vizsgálatot többször elvégezve (a javasolt besorolások alapján), elérhetővé vált – a huszonegyedik iterációs lépésben – hogy a csoportok elkülönülését 100%-osan megvalósítsuk (5.41. ábra).
66
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5.41. ábra A diszkriminancia analízis eredménye az első két diszkrimináló függvény szerinti 2D-s síkra vetítve (4 paraméteres vizsgálat: hézagtényező, száraz térfogatsúly, belső súrlódási szög, törőfeszültség)
A klaszter és diszkriminancia analízis alapján a négy csoportból álló csoportbeosztás volt elfogadható. Az 5.9. táblázatban összefoglalt Wilks lambda statisztika eredményei alapján a csoportosítást a törőfeszültség, a legkevésbé a belső súrlódási szög határozza meg. Viszont míg itt a második tényező a hézagtényező, míg a törőfeszültség elhagyásával készült vizsgálat esetén a száraz térfogatsúly. Az így kialakított négy csoport a vizsgálatba bevont 4 paraméter alapstatisztikai értékét, mint az átlag, szórás és relatív szórás, az 5.10. táblázat foglalja össze. 5.9. táblázat Wilks lambda statisztikák Valószínűségi változó
Wilks' Lambda
törőfeszültség
,223
hézagtényező
,405
száraz térfogatsúly
,513
belső súrlódási szög
,860
67
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5.10. táblázat A csoportok legfontosabb statisztikái Csoport
Paraméter hézagtényező (-)
1
száraz térfogatsúly (kg/m3) belső súrlódási szög (°) törőfeszültség (kPa) hézagtényező (-)
2
száraz térfogatsúly (kg/m3)
4
Szórás
Relatív szórás
0,43
0,67
1,56
1924,29
89,81
0,05
38,62
8,09
0,21
4026,67
1079,28
0,27
0,48
0,66
1,38
1865,53
82,19
0,04 179
33,34
5,26
0,16
törőfeszültség (kPa)
699,73
413,67
0,59
0,64
0,08
0,13
1897,86
65,17
0,03
száraz térfogatsúly (kg/m3)
28
belső súrlódási szög (°)
29,89
3,27
0,11
törőfeszültség (kPa)
697,5
377,2
0,54
hézagtényező (-)
0,71
0,91
1,28
1613,75
85,71
0,05
száraz térfogatsúly (kg/m3)
Darabszám
21
belső súrlódási szög (°)
hézagtényező (-) 3
Átlag
24
belső súrlódási szög (°)
29,79
6,02
0,20
törőfeszültség (kPa)
614,58
410,69
0,67
A kohézió elhagyásával végzett elemzés során a csoportosítás az előző két vizsgálathoz képest teljesen szétesett. Az 5 paraméteres vizsgálat első csoportja, az itteni első csoportnak 90%-ban megfeleltethető, de a többi három csoport felosztása lényegesen megváltozott. Ha a klaszteranalízis használatakor javasolt előírás, vagyis, hogy a jól korrelálható paraméterek közül az egyiket el kell hagyni, mérnökgeológiai szempontból is alkalmazható lenne, akkor az utóbbi két vizsgálatkor gyakorlatilag azonos eredményt kellett volna kapnunk. Azonban a kohézió és a törőfeszültség elhagyásakor kialakult csoportok és egyéb statisztikai jellemzők lényegesen különbözőek. Ezek a tények jelzik és alátámasztják, hogy műszaki földtani szempontból, az erősen korreláló paramétereket is figyelembe kell venni. A három analízis során a többváltozós adatelemző módszerek csoportokba osztották a mintákat, a talajfizikai paramétereik értékei alapján. A mintáknál a fúrásszelvényeken eredetileg megadott nomenklatúrát használtuk, és a vizsgálat során szembeötlő volt, hogy a 68
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
csoportokban rendkívül vegyesen fordulnak elő az egyes üledéktípusok, az azonos üledékek nem rendeződnek csoportokba. Ennek ellenőrzése érdekében az eredeti üledéktípusokat tekintettem egy-egy csoportnak és diszkriminancia analízissel ellenőriztem az eredményeket. Öt különböző csoportosítást is ellenőriztem (5.42-5.46. ábra). A matematikai alapon felállított eredmények figyelembe vételével itt is 4 csoportot különítettem el.
5.42. ábra Diszkriminancia analízis eredménye a fúrásszelvényeken használt nevezéktanból generált csoportosítás alapján (A csoportok matematikailag 42,2%-osan korrektek)
5.43. ábra Diszkriminancia analízis eredménye a fúrásszelvényeken használt nevezéktanból generált csoportosítás alapján (A csoportok matematikailag 36,3%-osan korrektek)
69
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5.44. ábra Diszkriminancia analízis eredménye a fúrásszelvényeken használt nevezéktanból generált csoportosítás alapján (A csoportok matematikailag 39,4%-osan korrektek)
5.45. ábra Diszkriminancia analízis eredménye a fúrásszelvényeken használt nevezéktanból generált csoportosítás alapján (A csoportok matematikailag 43,4%-osan korrektek)
70
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
5.46. ábra Diszkriminancia analízis eredménye a fúrásszelvényeken használt nevezéktanból generált csoportosítás alapján (A csoportok matematikailag 45,4%-osan korrektek)
A vizsgálat igazolta, hogy az egyes üledéktípusok talajfizikai paramétereinek az értékei átfedésben vannak egymással. A létrehozott csoportok 35-45%-ban korrektek, így ez a csoportosítás nem megfelelő. Ez azt jelenti, hogy egy homokként leírt üledék akár kövér agyagra jellemző viselkedést is mutathat, vagy fordítva. Az átfedések részben abból is adódhatnak, hogy az egyes üledéktípusok kőzetfizikai paramétereit számos olyan anyagminőségi jellemző befolyásolja, melyeket a földtani háttér határoz meg. Ilyen például a plasztikus index, ami alapvetően az ásványos összetétellel, vagy a szemeloszlás, mely a szemcseméretet meghatározó kőzetképződési környezettel van összefüggésben, vagy a természetes víztartalom, amely hidrogeológiai és tektonikai viszonyoktól függ. A fúrásokban található természetes víztartalmak rendkívül hasonló átlagértékeket mutatnak alacsony szórással (lásd 5.16. ábra, 5.2. táblázat), vagyis még az igen különböző talajfizikai paraméterekkel rendelkező minták között sincs lényegi eltérés. Ez arra enged következtetni, hogy a mintákban mért természetes víztartalmakat a fúrási technológia nagymértékben befolyásolta. Szemeloszlás vizsgálatokat csak a durvább szemcseméretű üledékeknél végeztek. Az agyagok esetében elenyésző a vizsgálatok száma. Összefoglalóan megállapítható, hogy a területen nem elégséges a nevezéktan ellenőrzése, hiszen nem következtethetőek belőle a talajfizikai paraméterek, vagy a mechanikai viselkedés még kis területen belül sem. A többváltozós adatelemző módszer segítségével viszont meghatározhatók olyan anyagcsoportok, melyek a nevezéktani besorolásuk figyelembe vétele 71
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
nélkül, kizárólag a talajfizikai paramétereik figyelembe vétele alapján, nagyon hasonló viselkedést mutatnak.
72
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
6 Új tudományos eredmények 1. TÉZIS: A metróvonalhoz kapcsolódó fúrások felhasználásával a Kálvin tér környezetében egy új normál vető létezését bizonyítottam. Az újonnan definiált vető feltételezhetően ÉÉK–DDNy-i irányú, a szerkezetföldtani irányelveket figyelembe véve DK felé dől. A Rákóczi tér nyugati oldalán az archív és a metró építése alatt mélyített fúrások közös szelvényen való ábrázolásával kimutattam egy olyan zónát, ahol a vastag betelepüléseket lencseként is ábrázolhatjuk és kiékelhetjük, ugyanakkor a két fúrás közötti területen neotektonikus elmozdulást is feltételezhetünk. A Z-44–Z-47 fúrások közötti normál vető csapásiránya jól közelíthető, hiszen a tőle É-ra elhelyezkedő Z-45–Z-48 fúrások között is megjelenik, melyeket a korábbi vizsgálatoknál a nyomvonaltól való távolságuk miatt még nem vettek figyelembe. A vető ÉÉK–DDNy-i irányú, a szerkezetföldtani irányelveket figyelembe véve feltételezhetően közel párhuzamosan fut a Z-47–Z-43, valamint az északabbi Z-45–Z-41 fúrások között haladó normál vetővel, és DK felé dől. A vetők helyének, dőlésének és elvetési magasságának azonosításához szükség lenne a Z-49-es fúrásleírásra, amely sajnos nem állt rendelkezésre. A Z-36 és Z-37, az Ra-062 és Ra-06-4, valamint az Ra-06-1 és Ra-06-3 fúrások közötti területen a szerkezetföldtani viszonyok nem egyértelműek. A jelenleg rendelkezésre álló információk alapján töréses zónát, vagy kiékelődést is feltételezhetünk. A tézishez felhasznált publikációk: Bodnár, Török 2010; Bodnár, Török 2011; Bodnár 2012 2. TÉZIS: Igazoltam, hogy többváltozós adatelemző módszerek (klaszter- és diszkriminancia analízis) alkalmazásával mérnökgeológiai mintákon elkülöníthetők olyan csoportok, amelyek talajfizikai paramétereik alapján szignifikánsan eltérőek, még akkor is, ha a fúrásnaplókban azonos megnevezéssel szerepelnek. Bizonyítottam, hogy a módszerek
alkalmazhatóak
mérnökgeológiai
paraméterek
mért
értékein,
használatukkal olyan többletinformációt nyerhetünk ki az adathalmazból, mellyel pontosítható a terület műszaki földtani modellje. A 303–309, T7–T8, K-4–K-10, valamint a Z-34–Z-48 jelű fúrások fúrásnaplóiból és laborvizsgálati eredményeiből feldolgozott 252 magminta adatainak elemzése során az alábbi paramétereket vettem figyelembe: hézagtényező, száraz térfogatsúly, belső súrlódási szög, kohézió, törőfeszültség. Ezek feldolgozásával igazolni lehetett, hogy a fúrásnaplókban azonos megnevezéssel szereplő minták a többváltozós elemzések alapján eltérő fizikai tulajdonsággal 73
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
bírnak, így újra csoportosíthatók, s litológiai megnevezésük nem tekinthető meghatározó paraméternek. A tézishez felhasznált publikációk: Bodnár et al. 2011a; Bodnár et al. 2011b; Bodnár et al. 2013; Bodnár et al. 2015a 3. TÉZIS: Bebizonyítottam, hogy a klaszteranalízis esetében az egymással erősen korreláló, vagyis matematikai értelemben elhanyagolható paraméterek együttes vizsgálata szakmailag indokolt, hiszen vizsgálatom során a törőfeszültség és a kohézió erős korrelációt (0,95) mutatott, azonban bármelyik paraméter elhagyásával a csoportosítás szignifikánsan megváltozott. Mind a törőfeszültség, mind a kohézió elhagyásával módosultak a csoportok és ezzel együtt a csoportok leíró statisztikái is. A törőfeszültség elhagyásával végzett vizsgálat során a csoportosítás kevésbé módosult. Az 5 paraméteres vizsgálat első csoportja 90%-ban, itt az első és a második csoportnak felel meg. Az előbbi második és harmadik csoport itt összevontan harmadik csoportként szerepel. A két vizsgálat négyes csoportja megegyezik. A kohézió elhagyásával végzett elemzés során a csoportosítás az előző két vizsgálathoz képest teljesen szétesett. Az 5 paraméteres vizsgálat első csoportja, az itteni első csoportnak 90%ban megfeleltethető, de a másik három csoport felosztása lényegesen megváltozott. A tézishez felhasznált publikációk: Bodnár et al. 2015a 4. TÉZIS: A fúrásszelvényen feltűntetett eredeti nevezéktan alapján felvett csoportok, nem különülnek el, átfedésben vannak egymással, vagyis a fúrásnaplókban szereplő litológiai elnevezések alapján nem lehet egyértelmű következtetéseket levonni az adott réteg anyagtulajdonságaira vonatkozóan. Az elvégzett diszkriminancia analízis alapján a csoportosítás mindössze 35-45%-ban helyes, ami rossznak mondható. Ebből az következik, hogy egy homokként leírt üledék akár kövér agyagra jellemző viselkedést is mutathat, vagy fordítva. Az átfedések részben abból is adódhatnak, hogy az egyes üledéktípusok talajfizikai paramétereit számos anyagminőségi jellemző befolyásolja. Ám ezek nem minden esetben megbízhatóak, sok esetben pedig nem állnak rendelkezésre. A diszkriminancia analízis eredményei rávilágítanak arra is, hogy az egykori fúrásleírások során alkalmazott kőzetleírásokat nagy gondossággal és megfelelő kritikával kell használni. A tézishez felhasznált publikációk: Bodnár et al. 2015a 74
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
Összefoglalás A kutatás a budapesti 4-es számú metróvonal Duna alatti átvezető szakaszának és a pesti nyomvonalszakasz
Kálvin
téri
és
Rákóczi
téri
állomásainak,
kőzetkörnyezetének
mérnökgeológiai vizsgálatán alapult. A vizsgált terület egyes részeit különböző módszertani vizsgálatnak vetettük alá. Célkitűzésem az volt, hogy földtani szempontból újraértelmezzem a terület felépítését, és hogy olyan módszerek használatának a létjogosultságát mutassam be a területen mélyített tömérdek fúrásból származó adatokból, melyeket korábban a mérnökgeológiai, talajmechanikai vizsgálatok során jellemzően nem alkalmaznak. A Duna alatti átvezető szakasz földtani vizsgálata esetében az elmúlt több mint száz év kutatási anyagát állítottam egymás mellé, amely feldolgozása, és egységesített ábrázolása után láthatóvá vált, hogy hazánk e kicsiny, de földtanilag kiemelt jelentőségű és súlyos mélyépítési problémákat okozó helyszínén, hogyan változott a földtani kép, milyen nagy jelentősége volt a kutató fúrások növekedésének (végül összesen 35 db), az évtizedek alatt lezajló tektonikai, és a lokális dinamikai geológiai kép fejlődésének (horizontális mozgások, stb.). A Kálvin tér és a Rákóczi tér környékén mélyült metrófúrások fúrásszelvényeinek és laboreredményeinek az anyagát is feldolgoztam. 41 fúrás 2041 folyóméterének anyagát használtam fel. A fúrásleírások segítségével mérnökgeológiai szelvényeket szerkesztettem. A korábbi szelvényekkel ellentétben a szerkesztés során a nyomvonaltól távolabb eső fúrásokat is felhasználtam, melynek alapján egy a korábbi szelvényeken nem szereplő vetőt azonosítottam be a Kálvin tér közelében, egy másik, a korábbi szelvényekein is szereplő vető csapását pedig pontosítani tudtam. A Rákóczi tér esetében az archív és a 4-es metró építése közben mélyített fúrások közös szelvényen való ábrázolása egy olyan terület beazonosítását segítette elő, mely esetében mind kiékelődés, mind neotektonikus mozgás feltételezhető, ezért további vizsgálata mindenképp indokolt. A fúrásszelvényeken található laborvizsgálati eredményeket statisztikai és sokváltozós adatelemző módszereknek vetettem alá. A kutatás során csak a fúrási dokumentáció állt rendelkezésre, a fúrómagok sajnos nem. Az óriási adatmennyiségnek köszönhetően a statisztikai feldolgozást követően az egyes talajfizikai paraméterekre várható átlagértékek adhatók meg a üledéktípusokként, vagy akár a mélység függvényében is. A sokváltozós adatelemző módszerek alkalmazása a mérnökgeológiában vagy a mérnöki gyakorlat e területén Magyarországon nem jellemző. A klaszter analízis a kőzet- vagy talajmintákat a felhasznált paramétereik értéke alapján csoportosítja. Így hasonló talajfizikai 75
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
paraméterekkel rendelkező, várhatóan hasonló viselkedésű, anyagcsoportok alakulnak ki. A vizsgálathoz 5 talajfizikai paramétert (hézagtényező, száraz térfogatsúly, belső súrlódási szög, kohézió, törőfeszültség) és 252 mintát használtam fel. Az alkalmazni kívánt sokváltozós adatelemző eljárások közül a klaszter analízis esetében például nem célszerű egymással jól korreláló paramétereket együttesen használni. Esetünkben ilyen jól korreláló paraméterpár a kohézió és a törőfeszültség. Viszont ezek a talajfizikai jellemzők az anyag viselkedését egyértelműen meghatározzák, így nem célszerű elhagyni őket. Ezért a vizsgálatokat elvégeztem 5, illetve 4-4 paraméterrel (a kohézió és a törőfeszültség elhagyásával) is. A vizsgálatok során 4 jellemző anyagcsoportot állapítottam meg. A klaszteranalízis eredményeként megjelenő csoportok létezését minden esetben diszkriminancia analízissel vizsgáltam, ami bebizonyította, hogy a létrehozott csoportok 100%-ban korrektek. A három vizsgálat során szembeötlő volt a csoportosítás változása, amely arra enged következtetni, hogy az elméletben nem javasolt vagy szükségtelen paraméterek műszaki földtani szempontból
szükségesek.
Ha
csak
a
fúrásszelvényen
feltűntetett
üledéktípusok
nomenklatúrája alapján vesszük fel a csoportokat, akkor szembetűnő, hogy a csoportok nem különülnek el, átfedésben vannak egymással. A csoportosítás mindössze 35-45%-ban helyes, ami rossznak mondható. Ebből az következik, hogy egy homokként leírt üledék akár kövér agyagra jellemző viselkedést is mutathat, vagy fordítva. Az átfedések részben abból is adódhatnak, hogy az egyes üledéktípusok kőzetfizikai paramétereit számos olyan anyagminőségi jellemző befolyásolja, melyeket a földtani háttér határoz meg. Ám ezek nem minden esetben megbízhatóak, sok estben pedig nem álltak rendelkezésre. Például a fúrásokban található természetes víztartalmak rendkívül hasonló átlagértékeket mutatnak, alacsony szórással. Még az igen különböző szilárdsági paraméterekkel rendelkező minták között sincs lényegi eltérés, ami arra enged következtetni, hogy a mintákban mért természetes víztartalmakat a fúrási technológia nagymértékben befolyásolta. Szemeloszlás vizsgálatok pedig rendkívül csekély számban álltak rendelkezésre. A kutatás során pontosítottam a terület földtani modelljét, a geológiai és mérnökgeológiai viszonyokat. Bizonyítottam a többváltozós adatelemző módszerek alkalmazhatóságát, létjogosultságát a mérnökgeológiában, valamint, hogy a vizsgálati módszer gyakorlati alkalmazása során minden esetben igazodnunk kell az adott tudományághoz, a szakmához. Az elvégzett statisztikai és többváltozós adatelemző vizsgálatok bizonyítottan alkalmazhatók mérnökgeológiai
adatsorokon,
eredményeik
laborvizsgálatokkal tovább pontosíthatók. 76
pedig
egyidejűleg
elvégzett
célzott
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
Hasznosíthatóság, jövőbeni kutatási lehetőségek A dolgozat a korábban nem, vagy nehezen hozzáférhető, csak papíron létező adatok egységes bemutatásával kívánta hozzáférhetővé tenni a területre vonatkozó mérnökgeológiai adatokat. Ez alapján az itt közölt eredmények a vizsgált területen, a jövőben kialakítandó létesítmények tervezéséhez szolgáltatnak fontos adatokat, tájékoztató jelleggel megadva a kőzetkörnyezet fizikai paramétereit. Az egyik legfontosabb ilyen a Kálvin tér környezetében pontosított tektonikai kép a leendő M5-ös metróvonal, illetve bármely más felszín alatti műtárgy tervezéséhez szükséges földtani modell megalkotását segíti elő. A többváltozós adatelemző módszerek mérnökgeológiai paramétereken való alkalmazásával, olyan többletinformációk nyerhetők ki az adatsorokból, melyek elősegítik a fúrásleírások, a nomenklatúra pontosságát. Megállapíthatók vele szignifikánsan eltérő tulajdonságokkal rendelkező anyagcsoportok. Segítségükkel az adattárakban porosodó fúrási adatbázis a mai kor fejlettebb technológiájával mélyített fúrásainak és laborvizsgálatainak eredményeivel – megfelelő szakmai ellenőrzés mellett – összeegyeztetők. A jelenlegi és a jövőbeni kutatások remélhetőleg szolgáltatnak megfelelő adatbázist, melyek vizsgálataival a módszer alkalmazása tovább fejleszthető.
77
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
Köszönetnyilvánítás Szeretnék köszönetet mondani Dr. Török Ákosnak a doktori kutatásom során nyújtott segítségért, útmutatásért. Hálás vagyok Dr. Horváth Tibornak, Dr. Kovács Józsefnek, Dr. Szentpétery Ildikónak, Szlabóczky Pálnak szakmai segítségükért, Dr. Hatvani István Gábornak és Dr. Rózsa Péternek a tanszéki vitára készült dolgozat bírálatáért, az építő jellegű kritikáért. Köszönettel tartozom kollégáimnak, az MFGI Környezetföldtani Főosztály dolgozóinak a munkámban nyújtott segítségükért, akik névsorba rendezve szerepelnek itt: Andó Anita, Dr. Fügedi Ubul, Dr. Gyuricza György, Halupka Gábor, Hermann Viktor, Kutasi Géza, Lackóné Őri Gabriella, Müller Tamás, Németh András, Tolmács Daniella, Ujháziné Dr. Kerék Barbara, Varga Renáta, Végh Hajnalka, Zsámbok István. A BME-n a kutatásom során a tanszéki és egyetemi kollégák támogattak, akik névsorba rendezve szerepelnek itt: Árpás Endre László, Borbély Dániel, Bögöly Gyula, Buocz Ildikó, Emszt Gyula, Dr. Fenyvesi Olivér, Dr. Gálos Miklós, Dr Görög Péter, Gyurikáné Luteránus Éva, Dr. Juhász Péter, Kárpátiné Pápay Zita, Dr. Kiss Rita, Dr. Kleb Béla, Dr. Kopecskó Katalin, Kovács-Sebestyén Béláné, Mlinárik Lilla, Nagyné Barsi Ildikó, Dr. Nemes Rita, Pálinkás Bálint, Dr. RozgonyiBoissinot Nikoletta, Dr. Szemerey-Kiss Balázs. A doktori ösztöndíjam során a Dékáni Hivatalból Kollár Anikó segített. Hálával tartozom Családomnak és Barátaimnak végtelen szeretetükért és töretlen támogatásukért. Végül, de nem utolsó sorban köszönöm Férjemnek, hogy mindvégig kitartott mellettem és hitt bennem. A munka szakmai tartalma kapcsolódik a "Új tehetséggondozó programok és kutatások a Műegyetem tudományos műhelyeiben" c. projekt szakmai célkitűzéseinek megvalósításához. A projekt megvalósítását a TÁMOP-4.2.2.B-10/1--2010-0009 program támogatja.
78
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
Irodalomjegyzék Felhasznált irodalom ANDERBERG M. R. (1973): Cluster analysis for applications. – Academic Press, New York, 359. p., ISBN: 0120576503 ANDREÁNSZKY G. (1951): Adatok a hazai harmadkori flóra ismeretéhez. – Földtani Közlöny, 81, 320-328. AUJESZKY G., SCHEUER GY., SZIGETI P. (1985): A 4. metróvonal Duna alatti átvezetésének mérnökgeológiai vizsgálata. – Földtani Közlöny, 115/1-2. 163-172. BARABÁS A. (1965): Földtani megfigyelések a Földalatti Gyorsvasút által feltárt szarmata rétegekben. – Földtani Kutatás, 8/2, 24-35. BÁLDI T. (1980): A korai Paratethys története. – Földtani Közlöny, 110/3-4, 456-472. BÁLDI T. (1983): Magyarországi oligocén és alsómiocén formációk. – Akadémia Kiadó, Budapest, 293 p. BÁLDI T. (1997): Az Észak-magyarországi alsó-miocén kőzetrétegtani tagolása. – In: HAAS, J. (szerk.): Fülöp József emlékkönyv. Akadémia Kiadó, Budapest, 215-230. BÁLDI T. (1998): A magyarországi miocén rétegtana. – In: BÉRCZI, I., JÁMBOR, Á. (szerk.): Magyarország geológiai képződményeinek rétegtana. A MOL Rt. és a MÁFI kiadványa, Budapest, 419-436. BELKHIRI L., BOUDOUKHA A., MOUNI L, BAOUZ T. (2010): Application of multivariate statistical methods and inverse geochemical modeling for characterization of groundwater – A case study: Ain Azel plain (Algeria). – Geoderma, 159/3-4, 390398., DOI:10.1016/j.geoderma.2010.08.016 BÉRCZI I., JÁMBOR Á. (szerk): Magyarország geológiai képződményeinek rétegtana. – A MOL Rt. és a MÁFI kiadványa, Budapest, 517 p.
79
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
BODNÁR N., KOVÁCS J., TÖRÖK Á. (2011a): Multivariate analysis of Miocene sediments: Rákóczi Square, new metro station area, Budapest, Hungary. – Central European Geology, Akadémiai Kiadó, DOI: 10.1556/CEuGeol.54.2011.4.7, 391-405. BODNÁR N., KOVÁCS J., TÖRÖK Á. (2013): Miocén üledékes kőzetek geomatematikai értékelése a Rákóczi téri metróállomás fúrási adatai alapján. – Magyar Építőipar, LXIII:(5), 204-207. BODNÁR N., KOVÁCS J., TÖRÖK Á. (2015a): Using of Multivariate Statistical Analysis in Engineering Geology at the Pest Side of the Metro Line 4 in Budapest, Hungary. – In: Giorgio Lollino, Daniele Giordan, Kurosch Thuro, Carlos Carranza-Torres, Faquan Wu, Paul Marinos, Carlos Delgado (szerk.) Engineering Geology for Society and Territory - Volume 6: Applied Geology for Major Engineering Projects. Cham: Springer International Publishing, 851-854., ISBN: 978-3-319-09059-7 BRADÁK B., THAMÓ-BOZSÓ E., KOVÁCS J., MÁRTON E., CSILLAG G., HORVÁTH E. (2011): Characteristics of Pleistocene climate cycles identified in Cérna Valley loess– paleosol section (Vértesacsa, Hungary). – Quaternary International, 234(1), 86–97. BRADÁK B. KISS K., BARTA, G., VARGA GY., SZEBERÉNYI J., JÓZSA S., NOVOTHNY Á., KOVÁCS
J.,
MARKÓ
A.,
MÉSZÁROS
E.,
SZALAI
Z.
(2014):
Different
paleoenvironments of Late Pleistocene age identified in Verőce outcrop, Hungary. – Quaternary International, 319, 119–136. BRADÁK B., KOVÁCS J. (2014): Quaternary surface processes indicated by the magnetic fabric of undisturbed, reworked and fine–layered loess in Hungary. – Quaternary International, 319, 76–87. BUBICS I. (1978): A budapesti metróépítés földtani eredményei. – Mérnökgeológiai Szemle, 21, 5-87. CLOUTIER V., LEFEBVRE R., THERRIEN R., SAVARD M. M. (2008): Multivariate statistical analysis of geochemical data as indicative of the hydrogeochemical evolution of groundwater in a sedimentary rock aquifer system. – Journal of Hydrology, 353/3-4, 294–313., DOI:10.1016/j.jhydrol.2008.02.015
80
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
DALU T., RICHOUX N. B., FRONEMAN P. W. (2014): Using multivariate analysis and stable isotopes to assess the effects of substrate type on phytobenthos communities. – Journal of the International Society of Limnology, Inland Waters, 4/4, 397-412. DÖVÉNYI Z. (2010): Magyarország kistájainak katasztere. – MTA Földrajztudományi Kutatóintézet, második kiadás, Budapest, 876. p., ISBN: 978-963-9545-29-8 DREW L. J., GRUNSKY E. C., SUTPHIN D. M., WOODRUFF L. G. (2010): Multivariate analysis of the geochemistry and mineralogy of soils along two continental-scale transects in North America. – Science of The Total Environment, 409/1, 218–227., DOI:10.1016/j.scitotenv.2010.08.004 DUDA R. O., HART P. E., STORK D. G. (2000): Pattern Classification. – Wiley InterScience, 680. p., ISBN: 978-0-471-05669-0 FARKAS J., MÜLLER M, HORVÁTH GY., MÓCZÁR B., PUSZTAI J., BÍRÓ V. (1999): Budapest jellemző altalaj-viszonyai az eddigi leghosszabb vonalas feltárás tapasztalatai alapján. – Közúti és mélyépítési szemle, 49/ 5, 199-207. FÁY M., MÜLLER M., SZABÓ S., SOÓS G. (1978): Pajzsos alagútépítés geotechnikai vonatkozásai Budapesten. – Mélyépítéstudományi Szemle, 28/10, 443-447. FELDHAUSEN P. H., ALI S. A. (1976): Sedimentary environmental analysis of Long Island Sound, USA with multivariate statistics. – Quantitative Techniques for the Analysis of Sediments, 73-98., DOI:10.1016/B978-0-08-020613-4.50013-6 FODOR L., MAGYARI Á., FOGARASI A., PALOTÁS K. (1994): Tercier szerkezetfejlődés és késő paleogén üledékképződés a Budai-hegységben. A Budai-vonal új értelmezése. – Földtani Közlöny, 124/2, 129-305. GEOVIL KFT. (2000): Budapest 4. sz. metróvonal I. szakasz, Összefoglaló geotechnikai, mérnökgeológiai és hidrogeológiai jelentés. – kézirat, Szentendre, Geovil Kft., 79 p. GEOVIL KFT. (2001): A metróvonal és környezetének földtani felépítése (B. fejezet). – kézirat, Szentendre, Geovil Kft., 34 p.
81
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
GEOVIL KFT. (2005): Budapest 4. metróvonal, I. szakasz, Összefoglaló mérnökgeológiai, hidrogeológiai és geotechnikai szakvélemény, „A” kötet, Természetföldrajzi és földtani adottságok a nyomvonal mentén. – kézirat, Szentendre, Geovil Kft., 25 p. GÖRÖG P. (2007a): Characterization and the mechanical properties of the eocene buda marl. – Central European Geology, 50/3, 241-258., DOI:10.1556/CEuGeol.50.2007.3.4 GÖRÖG P. (2007b): Engineering geologic properties of the Oligocene Kiscell Clay. – Central European Geology, 50/4, 313-329., DOI:10.1556/CEuGeol.50.2007.4.2 GÖRÖG P (2007c): A kiscelli agyag fizikai jellemzőinek statisztikai vizsgálata. – Mélyépítés, 2007/4, 18-25. GROSS D. S., ATLAS R., RZESZOTARSKI J., TURETSKY E., CHRISTENSEN J., BENZAID S., OLSON J., SMITH T., STEINBERG L., SULMAN J., RITZ A., ANDERSON B., NELSON C., MUSICANT D. R., CHEN L., SNYDER D. C., SCHAUER J. J. (2010): Environmental chemistry through intelligent atmospheric data analysis. – Environmental Modelling Software, 25(6), 760-769. HAAS J. (szerk.) (1997): Fülöp József emlékkönyv – Akadémia Kiadó, Budapest, 298 p. HAAS J. (1998): A Dunántúli-középhegység triász képződményeinek rétegtana. – In: BÉRCZI I., JÁMBOR Á. (szerk.): Magyarország geológiai képződményeinek rétegtana. A MOL Rt. és a MÁFI kiadványa, Budapest, 225-244. HÁMOR G. (1997): A magyarországi miocén fejlődéstörténete és ősföldrajra. – In: HAAS J. (szerk.): Fülöp József emlékkönyv. Akadémia Kiadó, Budapest, 231-250. HÁMOR G. (1998): A magyarországi miocén rétegtana. – In: BÉRCZI I., JÁMBOR Á. (szerk.): Magyarország geológiai képződményeinek rétegtana. A MOL Rt. és a MÁFI kiadványa, Budapest, 437-452. HÁMOR G. (2001): A Kárpát-medence miocén ősföldrajza. Magyarázó a Kárpát-medence miocén ősföldrajzi és fácies térképéhez 1:3000000. – A Magyar Állami Földtani Intézet Térképmagyarázói, Magyar Állami Földtani Intézet, Budapest, 67 p. HÁMOR G., JÁMBOR Á. (1971): A magyarországi középsőmiocén. – Földtani Közlöny, 101, 91-102. 82
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
HANTKEN M. (1875): Clavulina Szabói rétegek faunája. – Magyar Királyi Földtani Intézet Évkönyve, 4, 1-82. HATVANI I. G., KOVÁCS J., KOVÁCS I. S., JAKUSCH P., KORPONAI J. (2011): Analysis of long– term water quality changes in the Kis–Balaton Water Protection System with time series–, cluster analysis and Wilks’ lambda distribution. – Ecological Engineering, 37/4, 629–635. HATVANI I. G., CLEMENT A., KOVÁCS J., KOVÁCS I. S., KORPONAI J. (2014): Assessing water– quality data: The relationship between the water quality amelioration of Lake Balaton and the construction of its mitigation wetland. – Journal of Great Lakes Research, 40/1, 115–125. HEGYI J., KISS E., SZLABÓCZKY P. (1981): Általános földtani eredmények a budapesti metró vonalak földtani kutatásaiból. – Általános Földtani Szemle, 16, 5-24. HOFFMANN K. (1871): A Buda-Kovácsi hegység földtani viszonyai. – A Magyar Királyi Földtani Intézet Évkönyve, 1, 199-273. HORUSITZKY F. (1934): Megjegyzések a Budapest környéki burdigálien kérdéséhez. – Földtani Közlöny, 64, 321-334. HORUSITZKY F. (1935): Adatok az Ördögárok-völgy Krisztinaváros-tabáni szakaszának hidrológiájához. – Hidrológiai Közlöny, 15, 233-243. HORUSITZKY H. (1933): Budapest székesfőváros geológiai viszonyairól I. – Földtani Közlöny, 83/1-6, 20-49. HORVÁTH T. (2002): Budapest 4. metróval Duna alatti szakaszának módosított nyomvonala. – Földtani Kutatás, 39/4, 23-24. HORVÁTH T. (2013): Milyen kőzetben halad? – Mérnök Újság, XX/11. 40-43. IBM (2010): Introduction to statistical analysis with PASW Statistics. – IBM Company, Chicago IL, USA, 274 p. JÁMBOR Á. (1971): A magyarországi szarmata. – Földtani Közlöny, 101, 103-106.
83
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
JÁMBOR Á. (1997): Magyarország negyedidőszaki képződményei geológiájának áttekintése. – In: HAAS J. (szerk.): Fülöp József emlékkönyv, Akadémia Kiadó, Budapest, 251-262. JÁMBOR Á. (1998): A magyarországi kvarter (negyedidőszaki) képződmények rétegtanának áttekintése. – In: BÉRCZI I., JÁMBOR Á. (szerk.): Magyarország geológiai képződményeinek rétegtana. A MOL Rt. és a MÁFI kiadványa, Budapest, 403-417. JUHÁSZ J. (2000): A 4. sz. Metró kutatásának hidrogeológiai eredményei – Földtani Kutatás, 37/2, 25-35. JUHÁSZ J. (2001): A 4-es metróvonal Duna alatti átvezetésének hidrogeológiai viszonyai. – Mérnök Újság, VIII/1., 17-19. KÁLMÁN E. (2012a): Helyszíni kőzetfeszültség mérési eredmények a túlkonszolidált Kiscelli Agyag Formációban. – Földtani Közlöny, 142/1, 59-66. KÁLMÁN E. (2012b): In-situ measurements in Overconsolidated Clay: Earth Pressure at rest. – Periodica Polytechnica Civil Eng., 56/2, 239-244. KECSKEMÉTI T. (1998): Magyarország epikontinentális eocén képződményeinek rétegtana. – In: BÉRCZI I., JÁMBOR Á. (szerk.): Magyarország geológiai képződményeinek rétegtana. A MOL Rt. és a MÁFI kiadványa, Budapest, 403-417. KISDINÉ BULLA J., RAINCSÁKNÉ KOSÁRY ZS., SZABÓNÉ DRUBINA M. (1983a): Budapest területének fedetlen földtani térképe. – térkép, Magyar Állami Földtani Intézet, Budapest KISDINÉ BULLA J., RAINCSÁKNÉ KOSÁRY ZS., SZABÓNÉ DRUBINA M. (1983b): Budapest területének földtani térképe. – térkép, Magyar Állami Földtani Intézet, Budapest KORPÁSNÉ-HÓDI M. (1998): Medenceperemi pannóniai s.l. üledékes formációk rétegtana. – In: BÉRCZI I., JÁMBOR Á. (szerk.): Magyarország geológiai képződményeinek rétegtana. A MOL Rt. és a MÁFI kiadványa, Budapest, 453-468. KOVÁCS J., KOVÁCSNÉ SZÉKELY I. (2006): A minta értelmezési problémái: elmélet és gyakorlat. – Földtani Közlöny, 136/1, 139-146.
84
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
KOVÁCS J., NAGY M., CZAUNER B., KOVÁCSNÉ SZÉKELY I., KÉRINÉ BORSODI A., HATVANI I. G. (2012a): Delimiting sub–areas in water bodies using multivariate data analysis on the example of Lake Balaton (W Hungary). – Journal of environmental management, 110, 151–158. KOVÁCS J., TANOS P., KORPONAI J., KOVÁCSNÉ SZÉKELY I., GONDÁR K., GONDÁR–SŐREGI K., HATVANI I. G. (2012b): Analysis of Water Quality Data for Scientists. – In: Kostas V., Dimitra V. (szerk.), Water Quality Monitoring and Assessment. InTech Open Access Publisher, Rijeka, 65–94. KOVÁCS J., KOVÁCS S., MAGYAR N., TANOS P., HATVANI I. G., ANDA A. (2014): Classification into homogeneous groups using combined cluster and discriminant analysis. – Environmental Modellong and Software, 57, 52–59. MAGYAR N., HATVANI I. G., KOVÁCSNÉ SZÉKELY I., HERZIG A., DINKA M., KOVÁCS J. (2013): Application of multivariate statistical methods in determining spatial changes in water quality in the Austrian part of Neusiedler See. – Ecological Engineering, 55, 82–92. MAJZON L. (1940): A bükkszéki mélyfúrások [Die Tiefbohrungen von Bükkszék]. – Földtani Intézet Évkönyve XXX., 276-386. MAJZON L. (1942): Ujabb adatok az egri oligocén rétegek faunájához és a paleogén-neogén határkérdés.– Földtani Közlöny, 72/1-3, 29-39. MATIATOS I., ALEXOPOULOS A., GODELITSAS A. (2014): Multivariate statistical analysis of the hydrogeochemical and isotopic composition of the groundwater resources in northeastern Peloponnesus (Greece). – Science of The Total Environment, 476–477, 577–590., DOI:10.1016/j.scitotenv.2014.01.042 MCLACHLAN G. (2004): Discriminant Analysis and Statistical Pattern Recognition. – Wiley InterScience, 552. p., ISBN-10: 0471691151, ISBN-13: 978-0471691150 MILLER R. L., KAHN J. S. (1962): Statistical Analysis is the Geological Sciences. – Wiley, New York, 483 p.
85
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
MINDSZENTY A. (szerk.) (2013): Budapest, Földtani értékek és az ember; Városgeológiai tanulmányok. – ELTE Eötvös Kiadó, Budapest, 311 p. MÜLLER P. (1998): A pannóniai képződmények rétegtana. – In: BÉRCZI I., JÁMBOR Á. (szerk.): Magyarország geológiai képződményeinek rétegtana. A MOL Rt. és a MÁFI kiadványa, Budapest, 485-493. NORUSIS M. J. (1993): SPSS for Windows: Professinal Statistics Release 6.0. – SPSS Inc., Englewood Cliffs, Prentice Hall PÁLL-SOMOGYI K. (2010): A Duna hatásának vizsgálata a Gellért-hegykörnyezetének felszín alatti vizeire. – Hidrológiai Tájékoztató, 50/1, 23-24. RAINCSÁKNÉ KOSÁRY ZS., HERMANN V., OLLRÁM A., VÉGH H. (1998): A Dél-Buda – Rákospalota irányú 4. sz. metró-vonal földtani szakvélemény; Duna alatti átvezetési szakasz. – Magyar Állami Földtani Intézet, zárójelentés, Budapest, 1998., 70 p. RAINCSÁKNÉ KOSÁRY ZS. (2000): A Budapest 4. sz. Metróvonal és környezetének földtani viszonyai. – Földtani Kutatás, 37/2, 4-19. ROZLOZSNIK P. (1935): Adatok a Buda-Kovácsi-i hegység óharmadkori rétegeinek ismeretéhez. – A Magyar Királyi Földtani Intézet Évi Jelentése az 1925-28. évi felvételekről, Budapest, 1935., 65 p. RÓZSA L., FÁY M. (1980): Újabb adatok Budapest talajviszonyairól a metró feltárások alapján. – Mélyépítéstudományi Szemle, 30/1, 1-8. SCHAFARZIK F. (1920): Szökevény hévforrások a Gellérthegy tövében. – Földtani Közlöny, 3, 79-158. SCHAFARZIK
F.
(1926):
A
Szent
Gellérthegy
geológiai
multja
és
jelene.
–
Természettudományi Közlöny, 58, 460-472. SCHAFARZIK F., VENDL A., PAPP F. (1964): Geológiai kirándulások Budapest környékén. – Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 296 p. SCHEUER GY., SZLABÓCZKY P. (1984): Új szökevény hévforrások a pesti oldalon. – Hidrológiai Tájékoztató, 24/2, 23-25. 86
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
STOCKBURGER D. V. (1998): Multivariate Statistics: Concepts, Models and Applications. – Missouri State University http://www.psychstat.missouristate.edu/multibook/mlt00.htm SÜMEGI P., MOLNÁR M., JAKAB G., PERSAITS G., MAJKUT P., PÁLL D. G., GULYÁS S., JULL A. T. J., TÖRŐCSIK T. (2011): Radiocarbon-dated paleoenvironmental changes on a lake and peat sediment sequence from the central part of the Great Hungarian Plains (Central Europe) during the last 25.000 years. – Radiocarbon, 52, 85-97. SZABÓ J. (1856): Budapest területének földtani fejlődése, geológiai szelvénnyel. [Die Geologische Verhältnisse Ofens. (Erster Jahresbericht der k. k. Oberrealschule der klg. freien Hauptstadt Ofen.)]. – Magyar Tudományos Akadémia Értesítő, 16, 313330. SZENTIRMAI LNÉ., PETZ R., SCHEUER GY. (1988): Budapest Építéshidrológiai Atlasza, 1:20000 térképmagyarázó. – Földmérő és Talajvizsgáló Vállalat, Budapest, 89. p. SZLABÓCZKY P. (1988): A metrós fúrások földtani eredményeinek átfogó ismertetése. – Földtani Közlöny, 118, 61-66. SZLABÓCZKY P. (1989): A IV-s metro, Móricz Zsigmond-Hungária körút közötti szakaszának, mérnökgeológiai jellemzése. – Mérnökgeológiai Szemle, 38, 79-86. SZLABÓCZKY P. (1998): Szemelvények a tervezett budapesti IV-s metró vonalat érintő régebbi földtani kutatásokból. – előadás kivonat, Geotechnika ’98 Konferencia, Ráckeve SZLABÓCZKY P. (2008): A Gellért tér és a „Vámház” közötti terület mérnökgeológiai viszonyai. – In: Török Á., Vásárhelyi B. (szerk.) Mérnökgeológia-Kőzetmechanika 2008, 29-36. SZLABÓCZKY P., SCHEUER GY. (1986): A Gellért-hegy környékének részletes tektonikai vizsgálata. – előadás kivonat, Magyarhoni Földtani Társulat, Mérnökgeológiai Szakosztály előadóülés, Budapest SZTRÓKAY K. (1932): A budai márga kőzettani vizsgálata. – Földtani Közlöny, 62, 81-121.
87
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
TOBORFFY G. (1923): A Budapest-környéki oligocénről, különös tekintettel a geológiai korhatárok megállapítására. – Magyar Királyi Földtani Intézet Évi Jelentései 19171919-ről, 34-41. TÖRÖK Á. (2007): Geológia mérnököknek. – Műegyetemi kiadó, Budapest, 383. p. UJEVIC BOSNJAK M., CAPAK K., JAZBEC A., CASIOT C., SIPOS L., POLJAK V., DADIC Z. (2012): Hydrochemical characterization of arsenic contaminated alluvial aquifers in Eastern Croatia using multivariate statistical techniques and arsenic risk assessment. – Science of The Total Environment, 420, 100-110., DOI:10.1016/j.scitotenv.2012.01.021 VOGL V. (1912-1913): A Vinodol eocén márgáinak faunája. – Magyar Királyi Földtani Intézet Évkönyve, 20/2, 67-100. WEIN GY. (1974): A Budai-hegység szerkezetalakulása. – Földtani Kutatás, 12/3, 23-34. WWW1:
https://hu.wikipedia.org/wiki/Budapesti_metró
WWW2:
http://www.bkk.hu/apps/docs/terkep/metro.pdf
WWW3:
http://www.metro4.hu
A jelölt publikációi Tudományos, lektorált folyóiratcikk: BODNÁR N., KOVÁCS J., TÖRÖK Á. (2011a): Multivariate analysis of Miocene sediments: Rákóczi Square, new metro station area, Budapest, Hungary. – Central European Geology, Akadémiai Kiadó, 54, 391-405., DOI: 10.1556/CEuGeol.54.2011.4.7 BODNÁR N., KOVÁCS J., TÖRÖK Á. (2013): Miocén üledékes kőzetek geomatematikai értékelése a Rákóczi téri metróállomás fúrási adatai alapján. – Magyar Építőipar, LXIII:(5), 204-207. BODNÁR N., TÖRÖK Á. (2014): Engineering Geological characterization of sediments at a new metro station, Budapest. – Pollack Periodica, 9:(1), 17-28.
88
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
Lektorált könyv fejezet:
BODNÁR N., KOVÁCS J., TÖRÖK Á. (2015a): Using of Multivariate Statistical Analysis in Engineering Geology at the Pest Side of the Metro Line 4 in Budapest, Hungary. – In: Giorgio Lollino, Daniele Giordan, Kurosch Thuro, Carlos Carranza-Torres, Faquan Wu, Paul Marinos, Carlos Delgado (szerk.) Engineering Geology for Society and Territory - Volume 6: Applied Geology for Major Engineering Projects. Cham: Springer International Publishing, 851-854., ISBN: 978-3-319-09059-7 Lektorált konferenciacikk: BODNÁR N., TÖRÖK Á. (2010): A 4-es számú metróvonal Rákóczi téri állomásának mérnökgeológiai elemzése. – In Török Á., Vásárhelyi B. (szerk.) MérnökgeológiaKőzetmechanika 2010, 189-195. BODNÁR N., TÖRÖK Á. (2011): A 4-es metró Kálvin tér és Rákóczi tér közötti szakaszának mérnökgeológiai elemzése fúrási adatsorok alapján. – In Török Á., Vásárhelyi B. (szerk.) Mérnökgeológia-Kőzetmechanika 2011, 175-180. BODNÁR N. (2012): Engineering geological analysis of the new metro stations; Kálvin and Rákóczi square and the surrounding area. – In Józsa J., Lovas T., Németh R. (szerk) Conference of Junior Researchers in Civil Engineering, 23-27., ISBN: 978-963-313061-2 BODNÁR N. (2013): Engineering geological evaluation of the borehole documentation of the newmetro line at Kálvin and Rákóczi square. – In Józsa J., Lovas T., Németh R. (szerk) Second Conference of Junior Researchers in Civil Engineering, 55-59. BODNÁR N., SZLABÓCZKY P., TÖRÖK Á. (2015b): A budapesti 4-es metró Duna alatti átvezető szakasz földtani értelmezésének változása 1898-tól napjainkig. – In Török Á., Görög P., Vásárhelyi B. (szerk.) Mérnökgeológia-Kőzetmechanika 2015, 161-170., ISBN: 978-615-5086-09-0 Nem lektorált konferenciacikk: BODNÁR N., KOVÁCS J., TÖRÖK Á. (2011b): Geomatematikai vizsgálatok szerepe a mérnökgeológiában: Rákóczi téri M4 állomás kőzetkörnyezetének példáján 89
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
bemutatva. – Geotechnika 2011 Konferencia, Ráckeve, 2011, ISBN:978-963-890162-0 BODNÁR N., TÖRÖK Á. (2012): Mérnökgeológiai adatok feldolgozása a 4-es metró Kálvin tér és Rákóczi tér közötti szakaszának fúrási dokumentációi alapján. – Geotechnika 2012 Konferencia, Ráckeve, 2012, ISBN: 978-963-89016-4-4
90
A 4-es metró mérnökgeológiai újraértelmezése
Kocsisné Bodnár Nikolett
Mellékletek
1. melléklet Statisztikai táblázatok 2. melléklet Többváltozós adatelemző módszerekhez felhasznált adatsor 3. melléklet A klaszteranalízis dendogramjai
91
1. melléklet Statisztikai táblázatok
303 - 309 fúrások adatai (kavics) Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
51
9,12
6,48
0,71
2
7
36
kavics
13
58,85
14,18
0,24
37
61
87
homok
13
38,38
14,42
0,38
12
35
63
homokliszt
8
7,25
7,25
1
1
5,5
24
iszap
1
6
6
6
6
agyag
0
6,2
14
74,5
Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-)
0 12
Relatív nedvesség (-)
0
21,10
19,32
0,92
0
3
0
Száraz térfogatsúly (kg/m )
0
Súrlódási szög (°)
0
Kohézió (kN/m2)
0
Törőfeszültség (kPa)
0
Vízáteresztő képesség (m/sec)
0
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
3
CaCO tartalom (%)
0
Z-34 - Z-48 fúrások adatai (kavics) Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
112
6,84
4,37
0,64
0
7
22
kavics
27
70,89
11,97
0,17
51
69
98
homok
27
27,22
11,40
0,42
2
29
49
homokliszt
11
3,73
2,20
0,59
1
3
7
iszap
3
3
1,00
0,33
2
3
4
agyag
0 23,24
17,61
0,76
4,3
17,1
82
Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Plasztikus index (%)
0
Egyenlőtlenségi együttható (%)
29
Hézagtényező (-)
0
Relatív nedvesség (-)
0 3
0
Száraz térfogatsúly (kg/m )
0
Súrlódási szög (°)
0
Kohézió (kN/m2)
0
Törőfeszültség (kPa)
0
Vízáteresztő képesség (m/sec)
0
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
3
CaCO tartalom (%)
0
1. melléklet Statisztikai táblázatok T-7 - T-8 fúrások adatai (kavics) Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
9
0,78
1,3
1,67
0
0
4
kavics
1
93
93
93
93
homok
1
7
7
7
7
homokliszt
0
iszap
0
agyag
0
6,6
6,6
6,6
6,6
Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-)
0
Relatív nedvesség (-)
0
1 0
3
0
Száraz térfogatsúly (kg/m )
0
Súrlódási szög (°)
0
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
Kohézió (kN/m )
0
Törőfeszültség (kPa)
0
Vízáteresztő képesség (m/sec)
0
3
CaCO tartalom (%)
0
K-4 - K-10 fúrások adatai (kavics) Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
Természetes víztartalom (%)
52
2,25
1,72
0,77
1
2
10
Plasztikus index (%)
0
kavics homok homokliszt iszap+agyag Egyenlőtlenségi együttható (%)
11 12 3 1 12
71,45 31,33 10,33 7 12,46
12,54 19,98 7,51
0,18 0,64 0,73
5,49
0,44
52 9 6 7 4,2
71 26 6 7 14,5
91 81 19 7 22
Hézagtényező (-)
1
0,47
0,47
0,47
0,47
Paraméter
Szemeloszlás (%)
Relatív nedvesség (-)
1
0,48
0,48
0,48
0,48
3
1
1960
1960
1960
1960
Száraz térfogatsúly (kg/m )
1
1790
1790
1790
1790
Súrlódási szög (°)
1
36
36
36
36
Kohézió (kN/m )
1
36
36
36
36
Törőfeszültség (kPa)
1
160
160
160
160
Vízáteresztő képesség (m/sec)
0
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
1. melléklet Statisztikai táblázatok P-1 - P-5 fúrások adatai (kavics) Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
3
31,67
31,5
0,99
12
15
68
kavics
3
55,67
30,02
0,54
25
57
85
homok
3
15,33
10,50
0,69
5
15
26
homokliszt
2
4,5
3,54
0,79
2
4,5
7
iszap
1
6
6
6
6
agyag
1
4
4
4
4
4,2
26,45
48,7
Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Plasztikus index (%)
0
Egyenlőtlenségi együttható (%)
2
26,45
Hézagtényező (-)
1
0,43
0,43
0,43
0,43
Relatív nedvesség (-)
31,47
1,19
1
0,71
0,71
0,71
0,71
3
1
2060
2060
2060
2060
Száraz térfogatsúly (kg/m )
1
1850
1850
1850
1850
Törőfeszültség (kPa)
2
175
110
175
240
Kohézió (kN/m )
1
33
33
33
33
Súrlódási szög (°)
1
30
30
30
30
Rugalmassági modulusz (kPa)
0
Vízáteresztő képesség (m/sec)
1
2,4*10-6
2,4*10-6
2,4*10-6
2,4*10-6
CaCO3 tartalom (%)
0
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
91,93
0,53
303 - 309 fúrások adatai (homok) Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
176
17,6
6,4
0,36
3
18
35
kavics
34
17,18
21,09
1,23
1
9
91
homok
60
61,68
16,93
0,27
9
65,5
87
homokliszt
56
21,57
13,31
0,62
5
18
53
iszap
49
9,67
5,54
0,57
1
9
26
agyag
4
1,75
0,96
0,55
1
1,5
3
Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-)
3
14,6
3,4
0,23
12,3
13
18,5
60
12,01
13,7
1,14
2,3
7,05
72,5
5
0,5
0,1
0,20
0,41
0,45
0,66
Relatív nedvesség (-)
5
0,73
0,11
0,15
0,62
0,67
0,86
3
5
2008
169,17
0,08
1710
2070
2130
Száraz térfogatsúly (kg/m )
5
1812
102,81
0,06
1650
1840
1910
Súrlódási szög (°)
5
29,54
14,16
0,48
4,7
33
39
Kohézió (kN/m2)
5
136,79
89,96
0,66
52,96
104
270
Törőfeszültség (kPa)
5
836
463,6
0,55
400
640
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
Vízáteresztő képesség (m/sec)
2
8,5*10
CaCO3 tartalom (%)
6
17
-7
2,1*10 9,38
-7
0,25
7*10
0,55
6
-7
8,5*10 16,5
1420 -7
10-6 28
1. melléklet Statisztikai táblázatok Z-34 - Z-48 fúrások adatai (homok) Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
350
17,65
7,44
0,42
2
18
44
kavics
37
18,19
14,53
0,80
2
13
62
homok
105
64,96
14,92
0,23
20
64
100
homokliszt
99
20,64
12,93
0,63
1
20
68
iszap
87
9,85
4,87
0,49
1
10
22
agyag
31
4,35
1,89
0,43
1
4
9
3
8,37
5,94
0,71
4,4
5,5
15,2
104
15,92
29,57
1,86
1,4
9,25
286
7
0,57
0,11
0,20
0,42
0,58
0,73
Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-) Relatív nedvesség (-)
7
0,94
0,06
0,06
0,82
0,98
0,98
3
7
2202,86
58,23
0,03
2090
2220
2270
Száraz térfogatsúly (kg/m )
7
1892,86
106,73
0,06
1680
1920
1980
Súrlódási szög (°)
7
35,29
2,5
0,07
31
36
38
Kohézió (kN/m )
7
23,63
20,96
0,89
8
14
67,67
Törőfeszültség (kPa)
7
245,7
104,7
0,43
90
230
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
-3
-3
1,42
2,2*10
10,73
0,84
5
Vízáteresztő képesség (m/sec)
6
3,5*10
CaCO3 tartalom (%)
13
12,85
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
57
10,18
5,53
kavics
4
16
homok
11
homokliszt
5*10
-7
5,5*10
420 -4
10-2
7
37
Minimum
Medián
Maximum
0,54
0
10
23
17,45
1,09
1
12,5
38
68,53
15,03
0,22
37
73
90
10
14,96
7,29
0,49
3
15
30
iszap
10
9,25
6,60
0,71
2
9
22
agyag
1
6,4
6,4
6,4
6,4
T-7 - T-8 fúrások adatai (homok) Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Plasztikus index (%)
0
Egyenlőtlenségi együttható (%)
10
10,42
13,49
1,29
2,9
6,95
48
Hézagtényező (-)
4
0,56
0,08
0,14
0,51
0,53
0,67
Relatív nedvesség (-)
4
1,26
0,95
0,76
0,76
0,79
2,68
3
4
1982,5
68,98
0,03
1890
2000
2040
Száraz térfogatsúly (kg/m )
4
1720
89,81
0,05
1590
1755
1780
Súrlódási szög (°)
4
37
2,16
0,06
34
37,5
39
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
Kohézió (kN/m )
4
21
9,59
0,46
10
22
30
Törőfeszültség (kPa)
4
107,5
42,7
0,40
50
120
140
Vízáteresztő képesség (m/sec)
0 17,25
12,18
0,71
7
15,5
31
3
CaCO tartalom (%)
4
1. melléklet Statisztikai táblázatok K-4 - K-10 fúrások adatai (homok) Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
Természetes víztartalom (%)
90
8,69
6,25
0,72
1
7
27
Plasztikus index (%)
3
16,1
0,7
0,04
15,6
15,8
16,9
kavics homok homokliszt iszap+agyag Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-)
13 24 23 20
18,46 59,5 21,57 12
8,23 16,72 12,62 4,8
0,45 0,28 0,59 0,41
7 24 3 3
16 63 24 12
29 85 58 22
24
9,58
7,06
0,74
2,1
7,6
26
14
0,54
0,15
0,27
0,35
0,55
0,89
Relatív nedvesség (-)
Paraméter
Szemeloszlás (%)
14
0,82
0,12
0,14
0,57
0,81
1
3
14
2070
112,11
0,05
1840
2050
2250
Száraz térfogatsúly (kg/m )
14
1801,4
149,71
0,08
1540
1745
2040
Súrlódási szög (°)
12
33
7,55
0,23
10
34
39
Kohézió (kN/m )
11
84,7
61,21
0,72
34
68
205
Törőfeszültség (kPa)
12
475
432,1
0,91
160
300
1,74
-7
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
Vízáteresztő képesség (m/sec)
-6
3,5*10
-6
10
9*10
-7
1460 9*10-6
6
2*10
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
59
17,27
3,37
0,19
5
17
24
kavics
8
11,13
13,96
1,26
1
6
42
homok
27
58,93
17,76
0,30
18
60
82
homokliszt
27
25,26
12,93
0,51
9
21
58
iszap
27
11,48
6,17
0,54
1
11
27
agyag
9
4,11
2,15
0,52
1
4
7
P-1 - P-5 fúrások adatai (homok) Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-)
6
22,75
7,5
0,33
15
20,5
32,2
27
14,98
12,56
0,84
1,6
9,3
43,5
55
0,54
0,09
0,17
0,33
0,55
0,76
Relatív nedvesség (-)
31
0,75
0,11
0,15
0,48
0,77
0,91
3
68
2057,21
105,12
0,05
1820
2070
2240
Száraz térfogatsúly (kg/m )
32
1650
239,77
0,15
390
1670
1820
Törőfeszültség (kPa)
51
397,53
398,58
1,00
40
248
1880
Kohézió (kN/m )
15
35,33
2,87
0,08
30
35
39
Súrlódási szög (°)
15
38,93
18,93
0,49
15
34
81
Rugalmassági modulusz (kPa)
39
100328,2
105146,1
1,05
10000
450000
Vízáteresztő képesség (m/sec)
17
6,9*10-6
1,4*10-5
2,04
4*10-8
50000 3,1*10-
CaCO3 tartalom (%)
5
12,48
4,26
0,34
8,7
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
6
6*10-5
10,7
18,3
1. melléklet Statisztikai táblázatok Ra-06 fúrások adatai (homok) Paraméter
darabszám
átlag
szórás
Relatív szórás
minimum
medián
maximum
14,61
5,93
0,41
1
17
23
víztartalom
w [%]
38
plasztikus index
IP [%]
0
U
38
43,67
55,74
1,28
4,7
17
203
ρ0 [t/m3]
12
2,08
0,10
0,05
1,88
2,09
2,20
e [-]
12
0,54
0,10
0,19
0,35
0,52
0,72
1
0,12
0,12
0,12
0,12
k [m/s]
29
1,2*10-5
2*10-7
9*10-7
2,2*10-4
φ [°]
1
23
23
23
23
c [kN/m2]
1
110
110
110
110
talaj oldható szulfát tartalom
σco [MPa]
14
4591,79
2720
4146
8130
1
25
25
25
25
rugalmassági modulus
E50 [MPa] EUR [MPa] EOED [MPa]
1
40
40
40
40
1
42,8
42,8
42,8
42,8
egyenlőtlenségi együttható térfogatsűrűség hézagtényező Poisson-tényező szivárgási tényező súrlódási szög kohézió
4,2*10-5
1701,9
3,53
0,37
303 - 309 fúrások adatai (homokliszt) Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
36
18,33
3,26
0,18
12
18
26
kavics
1
6
6
6
6
homok
1
64
64
64
64
homokliszt
1
16
16
16
16
iszap
1
14
14
14
14
agyag
0 2,8
8,6
9,7
Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Plasztikus index (%)
13
7,45
Egyenlőtlenségi együttható (%)
1
14,3
14,3
14,3
14,3
Hézagtényező (-)
1
0,69
0,69
0,69
0,69
Relatív nedvesség (-)
2,22
0,30
1
0,45
0,45
0,45
0,45
3
1
1780
1780
1780
1780
Száraz térfogatsúly (kg/m )
1
1600
1600
1600
1600
Súrlódási szög (°)
1
36
36
36
36
Kohézió (kN/m )
1
56
56
56
56
Törőfeszültség (kPa)
1
240
240
240
240
Vízáteresztő képesség (m/sec)
0
CaCO3 tartalom (%)
1
29
29
29
29
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
1. melléklet Statisztikai táblázatok Ra-06 fúrások adatai (homokliszt) Paraméter
darabszám
átlag
szórás
Relatív szórás
minimum
medián
maximum
17,
1,41
0,08
16
17
18
víztartalom
w [%]
2
plasztikus index
IP [%]
0
U
2
19,15
18,03
0,94
6,4
19
31,9
ρ0 [t/m3]
2
2,05
0,07
0,03
20
2,05
2,1
e [-]
2
0,55
0,05
0,09
0,51
0,55
0,58
1
0,36
0,36
0,36
0,36
k [m/s]
1
10-6
10-6
10-6
10-6
φ [°]
1
22
22
22
22
c [kN/m2]
1
345
345
345
345
talaj oldható szulfát tartalom
σco [MPa]
0 1
37
37
37
37
rugalmassági modulus
E50 [MPa] EUR [MPa] EOED [MPa]
1
54
54
54
54
1
45,8
45,8
45,8
45,8
egyenlőtlenségi együttható térfogatsűrűség hézagtényező Poisson-tényező szivárgási tényező súrlódási szög kohézió
303 - 309 fúrások adatai (iszap) Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
124
15,98
4,59
0,29
2
17
33
kavics
2
40
53,74
1,34
2
40
78
homok
5
51,2
16,75
0,33
22
60
61
homokliszt
4
25,75
5,32
0,21
18
27,5
30
iszap
4
15
4,32
0,29
11
14
21
agyag
0
Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-)
30
12,52
3,37
0,27
7,6
12,4
20,3
5
14,46
5,91
0,41
8,2
11,8
21,9
16
0,47
0,07
0,15
0,3
0,46
0,57
Relatív nedvesség (-)
16
0,79
0,12
0,15
0,42
0,78
1
3
16
2116,25
70,98
0,03
2010
2125
2230
Száraz térfogatsúly (kg/m )
16
1864,38
80,25
0,04
1730
1885
2010
Súrlódási szög (°)
14
29,27
10,51
0,36
3,8
32
46
Kohézió (kN/m )
14
549
633,81
1,15
80
217,5
1800
Törőfeszültség (kPa)
14
1997,9
1925,3
0,96
400
1040
5780
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
-7
Vízáteresztő képesség (m/sec)
8
6,5*10
CaCO3 tartalom (%)
12
17,25
1,4*10 4,48
-6
2,15
2*10
0,26
10
-10
3*10 18
-8
4*10-6 25
1. melléklet Statisztikai táblázatok Z-34 - Z-48 fúrások adatai (iszap) Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
219
17,8
5,62
0,32
5
18
38
kavics
7
7,71
11,31
1,47
2
3
33
homok
22
42,14
7,75
0,18
27
43
54
homokliszt
22
36,41
5,74
0,16
28
37
47
iszap
22
15,68
5,83
0,37
6
15,5
27
agyag
Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
13
3,85
1,77
0,46
1
4
7
Plasztikus index (%)
59
12,35
4,81
0,39
2
13
32
Egyenlőtlenségi együttható (%)
22
16,24
9,05
0,56
5,6
13,3
36,6
Hézagtényező (-)
20
0,54
0,08
0,14
0,42
0,57
0,7
Relatív nedvesség (-)
20
0,92
0,07
0,08
0,76
0,94
1
3
20
2153
77,6
0,04
1920
2170
2240
Száraz térfogatsúly (kg/m )
20
1861,5
75,27
0,04
1610
1885
1940
Súrlódási szög (°)
19
32,16
2,36
0,07
27
32
36
Kohézió (kN/m )
19
68,49
36,6
0,53
27,46
60,8
168,67
Törőfeszültség (kPa)
20
553
216,1
0,39
210
560
920
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
-4
Vízáteresztő képesség (m/sec)
15
2,8*10
CaCO3 tartalom (%)
11
29,73
Darabszám
62
7,6*10
-4
-8
4*10
-5
3*10-3
2,73
2*10
17,12
0,58
7
39
53
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
12
4,78
0,40
1
13
22
T-7 - T-8 fúrások adatai (iszap) Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
kavics
0
homok
4
18,5
14,85
0,80
3,8
15,85
38,5
homokliszt
4
40,23
6,31
0,16
31,6
41,9
45,5
iszap
4
27,08
9,86
0,36
13,9
28,4
37,6
3
18,27
3,59
0,20
14,4
18,9
21,5
Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-)
agyag
10
12,7
1,77
0,14
9
13,5
14
8
0,43
0,04
0,10
0,38
0,42
0,51
Relatív nedvesség (-)
0
8
0,74
0,13
0,18
0,54
0,79
0,9
3
8
2120
69,9
0,03
2030
2140
2200
Száraz térfogatsúly (kg/m )
8
1897,5
50,64
0,03
1820
1900
1960
Súrlódási szög (°)
7
37,57
5,13
0,14
30
37
46
Kohézió (kN/m )
7
179,71
118,27
0,66
38
180
390
Törőfeszültség (kPa)
7
654,3
372,5
0,57
180
600
1220
Vízáteresztő képesség (m/sec)
0 47,64
14,25
0,30
24
43
72
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
3
CaCO tartalom (%)
11
1. melléklet Statisztikai táblázatok K-4 - K-10 fúrások adatai (iszap) Paraméter
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
49 6 1 4 4 4
9,82 12,67 24, 22,25 42,75 29,
6,95 1,03
0,71 0,08
13,40 10,81 5,48
4
16,
14 14 14 14 14 14 14 5
Minimum
Medián
Maximum
0,60 0,25 0,19
1 11 24 10 33 23
7 13 24 20 42 28,5
30 14 24 39 54 36
3,65
0,23
12
16
20
0,48 0,83 2122,86 1861,43 34,36 122,57 557,1 6*10-6
0,17 0,09 150,92 186,54 3,20 56,27 290,1 8,9*10-6
0,35 0,11 0,07 0,10 0,09 0,46 0,52 1,49
0,34 0,64 1830 1460 29 52 220 5,3*10-9
0,45 0,83 2150 1905 34,5 115 490 2*10-8
0,86 1 2270 2050 40 240 1160 2*10-5
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
16
14
4,49
0,32
6
14
20
Természetes víztartalom (%) Plasztikus index (%) kavics homok Szemeloszlás (%) homokliszt iszap+agyag Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-) Relatív nedvesség (-) Nedves térfogatsúly (kg/m3) Száraz térfogatsúly (kg/m3) Súrlódási szög (°) Kohézió (kN/m2) Törőfeszültség (kPa) Vízáteresztő képesség (m/sec)
P-1 - P-5 fúrások adatai (iszap) Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
kavics
0
homok
2
25
9,90
0,40
18
25
32
homokliszt
2
42,5
13,44
0,32
33
42,5
52
iszap
2
29
18,38
0,63
16
29
42
agyag
1
7
7
7
7
6
12,97
0,98
0,08
11,7
13,3
13,9
Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-)
2
9,8
3,25
0,33
7,5
9,8
12,1
17
0,39
0,14
0,35
0,19
0,34
0,64
Relatív nedvesség (-)
11
0,79
0,11
0,14
0,55
0,81
0,94
3
21
2220,95
141,63
0,06
1930
2260
2440
Száraz térfogatsúly (kg/m )
11
1965,46
232,74
0,12
1650
1880
2310
Törőfeszültség (kPa)
12
812,83
532,03
0,65
180
750
2090
Kohézió (kN/m2)
2
33
2,83
0,09
31
33
35
Súrlódási szög (°) Rugalmassági modulusz (kPa) Vízáteresztő képesség (m/sec) CaCO3 tartalom (%)
2
61,5
7,78
0,13
56
61,5
67
11
140127,3
68632,37
0,49
10000
150000
220000
2
3,4*10-7
4,8*10-7
1,41
7,8*10-10
3,4*10-7
6,8*10-7
5
41,84
18,98
0,45
17
42,4
63,8
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
1. melléklet Statisztikai táblázatok Ra-06 fúrások adatai (iszap) Paraméter
darabszám
átlag
szórás
Relatív szórás
minimum
medián
maximum
víztartalom
w [%]
3
15
2,65
0,18
13
14
18
plasztikus index
IP [%]
2
14,35
0,92
0,06
13,7
14
15
U
3
10,45
15,72
1,5
1,4
1
28,6
ρ0 [t/m3]
3
2,06
0,06
0,03
1,99
2,10
2,1
e [-]
3
0,52
0,03
0,06
0,49
0,51
0,55
egyenlőtlenségi együttható térfogatsűrűség hézagtényező Poisson-tényező
0
szivárgási tényező
k [m/s]
0
φ [°]
1
16,9
16,9
17
16,9
c [kN/m2]
1
70,3
70
70
70,3
talaj savoldható szulfát tartalom
σco [MPa]
1
3981
3981
3981
3981
rugalmassági modulus
E50 [MPa] EUR [MPa] EOED [MPa]
súrlódási szög kohézió
0 0 0
303 - 309 fúrások adatai (sovány agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
123
17,3
4,45
0,26
4
17
30
16,83
3,06
0,18
6,6
17,05
21,9
kavics
0
homok
0
homokliszt
0
iszap
0
agyag
0
Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-)
40
23
0,47
0,12
0,25
0,33
0,43
0,7
Relatív nedvesség (-)
0
23
0,77
0,14
0,18
0,41
0,79
0,98
3
23
2116,09
110,44
0,22
1890
2140
2260
Száraz térfogatsúly (kg/m )
23
1874,78
128,3
0,23
1620
1920
2030
Súrlódási szög (°)
21
34,09
9,86
0,29
17
36
50
Kohézió (kN/m )
21
670,14
609
0,91
23,2
525,83
2350
Törőfeszültség (kPa)
19
2519,5
2039,2
0,81
300
2030
6800
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
-7
Vízáteresztő képesség (m/sec)
2
9,8*10
CaCO3 tartalom (%)
18
16,28
2,8*10 5,28
-8
0,03
9,6*10
0,32
7
-7
9,8*10 16
-7
10-6 24
1. melléklet Statisztikai táblázatok Z-34 - Z-48 fúrások adatai (sovány agyag) Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
143
15,71
4,78
0,30
8
15
38
kavics
1
16
16
16
16
homok
4
43,5
6,35
0,15
35
44,5
50
homokliszt
4
46,5
8,54
0,18
37
46
57
iszap
4
8,5
5,20
0,61
5
6,5
16
Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
1
4
4
4
4
Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-)
agyag
44
17,41
1,67
0,10
13,8
17,5
20
5
10,16
8,53
0,84
3,5
4,4
19,7
18
0,5
0,09
0,19
0,32
0,48
0,63
Relatív nedvesség (-)
18
0,88
0,16
0,19
0,27
0,915
0,99
3
18
2174,44
54,26
0,02
2090
2170
2280
Száraz térfogatsúly (kg/m )
18
1895,56
56,17
0,03
1780
1895
1970
Súrlódási szög (°)
18
32,11
4,4
0,14
21
32
39
Kohézió (kN/m )
18
116,03
44,89
0,39
38
105,915
232
Törőfeszültség (kPa)
18
745
246,5
0,33
410
640
1140
Vízáteresztő képesség (m/sec)
8
1,4*10-6
3,4*10-6
2,42
4*10-9
6,5*10-8
10-5
CaCO3 tartalom (%)
10
22,3
14,56
0,65
7
17
48
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
43
13,74
3,57
0,26
5
14
19
kavics
1
1,2
1,2
1,2
1,2
homok
3
23,33
15,34
0,66
10
19,9
40,1
homokliszt
3
35,73
5,03
0,14
31,3
34,7
41,2
iszap
3
30,1
11,28
0,37
17,3
34,4
38,6
agyag
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
T-7 - T-8 fúrások adatai (sovány agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
2
15,15
1,48
0,10
14,1
15,15
16,2
Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-)
7
17,43
1,13
0,07
16
18
19
9
0,49
0,1
0,21
0,36
0,49
0,68
Relatív nedvesség (-)
0
9
0,79
0,06
0,08
0,69
0,78
0,92
3
9
2100
101,98
0,05
1910
2110
2220
Száraz térfogatsúly (kg/m )
9
1793,33
218,97
0,12
1330
1840
2020
Súrlódási szög (°)
7
37,71
5,38
0,14
32
36
46
Kohézió (kN/m )
7
122,57
62,3
0,51
52
98
220
Törőfeszültség (kPa) Vízáteresztő képesség (m/sec) CaCO3 tartalom (%)
7
548,6
273,9
0,50
260
480
920
26,44
14,85
0,56
12
18
50
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
0 9
1. melléklet Statisztikai táblázatok K-4 - K-10 fúrások adatai (sovány agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%) Plasztikus index (%) kavics Szemeloszlás homok (%) homokliszt iszap+agyag Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-) Relatív nedvesség (-) Nedves térfogatsúly (kg/m3) Száraz térfogatsúly (kg/m3) Súrlódási szög (°) Kohézió (kN/m2) Törőfeszültség (kPa) Vízáteresztő képesség (m/sec)
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
77 20 0 0 0 0
9,68 16,31
4,15 4,58
0,43 0,28
2 3
10 17,35
18 22,2
22 22 22 22 20 19 20
0,43 0,81 2163,18 1905,91 32,8 141,42 702,5
0,06 0,12 64,32 103,31 7,01 82,84 374,9
0,15 0,15 0,03 0,05 0,21 0,59 0,53
0,33 0,47 2030 1670 15 30 280
0,43 0,815 2170 1920 34,5 105 670
0,61 0,97 2280 2070 42 373 1460
6
2,4*10-8
3,8*10-8
1,57
2*10-9
9,5*10-9
10-7
0
P-1 - P-5 fúrások adatai (sovány agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
27
17,19
4,93
0,29
5
17
32
kavics
0
homok
2
53
8,49
0,16
47
53
59
homokliszt
2
26,5
6,36
0,24
22
26,5
31
iszap
2
18
5,66
0,31
14
18
22
agyag
1
5
5
5
5
8
17,6
3,67
0,21
9,9
18,55
22,1
2
27,05
5,57
0,21
23,1
27,05
31
Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-)
28
0,5
0,12
0,24
0,33
0,47
0,79
Relatív nedvesség (-)
12
0,74
0,21
0,29
0,17
0,835
0,91
3
34
2117,65
117,01
0,06
1800
2125
2380
Száraz térfogatsúly (kg/m )
13
1551,54
417,89
0,27
410
1680
1910
Törőfeszültség (kPa)
28
644,93
518
0,80
34
430
2250
Kohézió (kN/m )
7
30,86
3,98
0,13
25
31
35
Súrlódási szög (°) Rugalmassági modulusz (kPa) Vízáteresztő képesség (m/sec) CaCO3 tartalom (%)
7
73,14
57,83
0,79
10
60
180
24
101533,3
87244,88
0,86
20000
80000
400000
5
7,8*10-6
1,7*10-5
2,20
2,1*10-9
2,4*10-8
3,8*10-5
2
21,3
0,14
0,01
21,2
21,3
21,4
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
1. melléklet Statisztikai táblázatok Ra-06 fúrások adatai (sovány agyag) Paraméter
darabszám
átlag
szórás
Relatív szórás
minimum
medián
maximum
víztartalom
w [%]
9
14,67
3
0,2
10
15
18
plasztikus index
IP [%]
6
18,15
1,03
0,06
16,8
19
19,1
egyenlőtlenségi együttható
U
8
9,54
15,58
1,63
1,1
1
39,4
térfogatsűrűség
ρ0 [t/m3]
9
2,13
0,04
0,02
2,07
2,12
2,19
e [-]
8
0,5
0,03
0,07
0,46
0,49
0,56
6
0,39
0,21
0,55
0,15
0,37
0,74
k [m/s]
1
2*10-7
2*10-7
2*10-7
2*10-7
φ [°]
6
23,5
4,76
0,2
17,0
23
30
c [kN/m2]
6
227,5
122,55
0,54
90
205
400
talaj oldható szulfát tartalom
σco [MPa]
3
4787
1831,83
0,38
2724
5414
6223
6
30,23
15,54
0,51
14
30
54
rugalmassági modulus
E50 [MPa] EUR [MPa] EOED [MPa]
6
55,08
16,54
0,3
35
55
74
6
42,2
16,4
0,39
20,2
40,0
67,8
hézagtényező Poisson-tényező szivárgási tényező súrlódási szög kohézió
303 - 309 fúrások adatai (közepes agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
108
16,9
4,18
0,25
6
17
38
23,91
2,33
0,10
20,4
23,3
29,5
kavics
0
homok
0
homokliszt
0
iszap
0
agyag
0
Plasztikus index (%)
31
Egyenlőtlenségi együttható (%)
0
Hézagtényező (-)
19
0,45
0,11
0,24
0,21
0,44
0,68
Relatív nedvesség (-)
19
0,74
0,16
0,21
0,41
0,77
0,93
3
19
2124,74
146,38
0,07
1690
2150
2400
Száraz térfogatsúly (kg/m )
19
1890
206,21
0,11
1250
1910
2300
Súrlódási szög (°)
13
34
12,6
0,37
2
32
50
Kohézió (kN/m )
13
925,19
809,36
0,87
88,26
860
2451,65
Törőfeszültség (kPa)
18
3088,9
1855
0,60
470
3480
6000
Vízáteresztő képesség (m/sec)
0 19,92
15,63
0,78
8
15
66
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
3
CaCO tartalom (%)
13
1. melléklet Statisztikai táblázatok Z-34 - Z-48 fúrások adatai (közepes agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
258
18,08
5,18
0,29
5
17
42
25,21
3,09
0,12
18
25
34
kavics
0
homok
0
homokliszt
0
iszap
0
agyag
0
Plasztikus index (%)
85
Egyenlőtlenségi együttható (%)
0
Hézagtényező (-)
37
0,51
0,07
0,14
0,38
0,51
0,63
Relatív nedvesség (-)
37
0,92
0,06
0,07
0,76
0,93
0,99
3
37
2145,95
54,85
0,03
2020
2140
2250
Száraz térfogatsúly (kg/m )
37
1881,35
71,07
0,04
1690
1890
1980
Súrlódási szög (°)
36
31,28
4,53
0,14
21
32
39
Kohézió (kN/m )
36
133,83
51,33
0,38
60,8
128,47
232,42
Törőfeszültség (kPa)
37
658,6
214,8
0,33
320
620
1200
1,67
10
-9
-7
5,95
0,43
5
13
34
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
-7
Vízáteresztő képesség (m/sec)
15
5,7*10
CaCO3 tartalom (%)
26
13,85
9,6*10
-7
10
3*10-6
T-7 - T-8 fúrások adatai (közepes agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
53
13
4,01
0,31
3
13
19
kavics
0
homok
3
1,1
0,50
0,45
0,6
1,1
1,6
homokliszt
3
42,53
4,10
0,10
37,8
44,7
45,1
iszap
3
34,63
6,91
0,20
28,3
33,6
42
agyag
3
20,03
0,91
0,05
19
20,4
20,7
Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-)
7
21,84
2,41
0,11
20
21
27
4
0,54
0,14
0,27
0,44
0,49
0,75
Relatív nedvesség (-)
0
4
0,74
0,16
0,22
0,52
0,78
0,88
3
4
2032,5
168,6
0,08
1790
2080
2180
Száraz térfogatsúly (kg/m )
4
1790
139,52
0,08
1590
1830
1910
Súrlódási szög (°)
3
35,33
3,05
0,09
32
36
38
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
Kohézió (kN/m )
3
158
166,86
1,06
48
76
350
Törőfeszültség (kPa)
3
663,3
674,1
1,02
230
320
1440
Vízáteresztő képesség (m/sec)
0 24,44
8,82
0,36
14
23
39
3
CaCO tartalom (%)
9
1. melléklet Statisztikai táblázatok K-4 - K-10 fúrások adatai (közepes agyag) Paraméter
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
42 13 5 6 6 6
19,17 23,76 13,40 33,83 33,67 21,33
5,99 3,90 12,78 12,92 12,04 11,17
0,31 0,16 0,95 0,38 0,36 0,52
10 15,7 6 12 17 5
17 24,3 7 39 32,5 21
35 30,3 36 45 50 38
6
19,87
9,59
0,48
10,8
16,9
32,6
11 11 11 11 11 11 11 1
0,57 0,77 2051,82 1783,64 30,73 174,18 726,4 2,9*10-5
0,26 0,09 147,97 203,53 5,75 81,09 268,1
0,46 0,11 0,07 0,11 0,19 0,47 0,37
0,44 0,63 1630 1180 19 90 340 2,9*10-5
0,5 0,75 2100 1840 31 164 600 2,9*10-5
1,36 0,89 2160 1910 38 380 1130 2,9*10-5
Természetes víztartalom (%) Plasztikus index (%) kavics homok Szemeloszlás (%) homokliszt iszap+agyag Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-) Relatív nedvesség (-) Nedves térfogatsúly (kg/m3) Száraz térfogatsúly (kg/m3) Súrlódási szög (°) Kohézió (kN/m2) Törőfeszültség (kPa) Vízáteresztő képesség (m/sec)
P-1 - P-5 fúrások adatai (közepes agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%) kavics homok Szemeloszlás homokliszt (%) iszap agyag Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-) Relatív nedvesség (-) Nedves térfogatsúly (kg/m3) Száraz térfogatsúly (kg/m3) Törőfeszültség (kPa) Kohézió (kN/m2) Súrlódási szög (°) Rugalmassági modulusz (kPa) Vízáteresztő képesség (m/sec) CaCO3 tartalom (%)
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
33
17,58
5,21
0,30
13
16
42
0 0 0 0 0 13
25,14
3,21
0,13
16,3
25,1
29,2
27 13
0,5 0,79
0,11 0,09
0,22 0,11
0,36 0,65
0,49 0,8
0,79 1
32
2122,5
87,95
0,04
1880
2140
2220
13
1760,77
95,7
0,05
1560
1800
1880
27 6 6
914,89 32,67 126,00
763,17 5,99 40,69
0,83 0,18 0,32
100 22 72
630 33,5 118
3500 40 180
24
198170,83
169686,53
0,86
20000
150000
672000
6
4,2*10-7
6,2*10-7
1,46
3,9*10-10
7,2*10-8
1,4*10-6
10
17,14
3,85
0,22
9,8
17,4
24,4
0
1. melléklet Statisztikai táblázatok Ra-06 fúrások adatai (közepes agyag) Paraméter
darabszám
átlag
szórás
Relatív szórás
minimum
medián
maximum
víztartalom
w [%]
22
15,86
2,7
0,17
10
16
20
plasztikus index
IP [%]
19
23,37
4,1
0,18
18,4
22
35,5
egyenlőtlenségi együttható
U
22
8,25
18,3
2,22
1,0
1
63,5
térfogatsűrűség
ρ0 [t/m3]
22
2,14
0,08
0,04
2,02
2,12
2,32
e [-]
22
0,47
0,12
0,25
0,05
0,51
0,59
10
0,32
0,13
0,4
0,13
0,29
0,52
k [m/s]
1
8*10-7
8*10-7
8*10-7
8*10-7
φ [°]
14
21,39
5,53
0,26
7,4
23
28
c [kN/m2]
14
182,46
109,26
0,6
50
170
420
talaj savoldható szulfát tartalom
σco [MPa]
3
4378,67
656,41
0,15
3784
4269
5083
11
25,77
13,55
0,53
8
22,9
52,3
rugalmassági modulus
E50 [MPa] EUR [MPa] EOED [MPa]
11
47,65
16,94
0,36
22,2
42,3
84,5
10
41,8
15,4
0,37
23,5
38,6
77,7
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
121
17,57
4,28
0,24
4
17
28
45,77
16,03
0,35
30,1
41,6
98,5
hézagtényező Poisson-tényező szivárgási tényező súrlódási szög kohézió
303 - 309 fúrások adatai (kövér agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
kavics
0
homok
0
homokliszt
0
iszap
0
agyag
0
Plasztikus index (%)
37
Egyenlőtlenségi együttható (%)
0
Hézagtényező (-)
19
0,53
0,12
0,22
0,37
0,5
0,76
Relatív nedvesség (-)
19
0,77
0,15
0,20
0,42
0,8
0,96
3
19
2076,32
106,05
0,05
1750
2070
2200
Száraz térfogatsúly (kg/m )
19
1804,21
129,8
0,23
1560
1800
2030
Súrlódási szög (°)
16
36,69
8,28
0,23
25
34,5
57
Kohézió (kN/m )
16
549,14
409,72
0,75
79,43
534,68
1274,86
Törőfeszültség (kPa)
16
2713,1
1955,9
0,72
290
2790
6400
Vízáteresztő képesség (m/sec)
0
CaCO3 tartalom (%)
21
12,81
4,92
0,38
1
14
23
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
1. melléklet Statisztikai táblázatok Z-34 - Z-48 fúrások adatai (kövér agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
235
17,97
4
0,22
8
18
36
39,5
10,37
0,26
17
36,9
78
kavics
0
homok
0
homokliszt
0
iszap
0
agyag
0
Plasztikus index (%)
71
Egyenlőtlenségi együttható (%)
0
Hézagtényező (-)
25
0,67
0,17
0,25
0,4
0,65
1,02
Relatív nedvesség (-)
25
0,89
0,08
0,09
0,7
0,89
0,99
3
25
2066
126,89
0,06
1820
2020
2280
Száraz térfogatsúly (kg/m )
25
1723,6
170,7
0,10
1380
1740
1980
Súrlódási szög (°)
25
26,6
4,5
0,17
20
28
35
Kohézió (kN/m )
25
148,27
71,57
0,48
19,81
121,6
323
Törőfeszültség (kPa)
25
810,8
455,9
0,56
320
680
1720
Vízáteresztő képesség (m/sec)
10
4,1*10-9
5*10-9
1,21
10-10
3,3*10-10
10-8
CaCO3 tartalom (%)
32
12,66
4,04
0,32
4
11
22
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
T-7 - T-8 fúrások adatai (kövér agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
2
18,5
0,71
0,04
18
18,5
19
31
31
31
31
9
9
9
9
kavics
0
homok
0
homokliszt
0
iszap
0
agyag
0
Plasztikus index (%)
1
Egyenlőtlenségi együttható (%)
0
Hézagtényező (-)
0
Relatív nedvesség (-)
0 3
0
Száraz térfogatsúly (kg/m )
0
Súrlódási szög (°)
0
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
Kohézió (kN/m )
0
Törőfeszültség (kPa)
0
Vízáteresztő képesség (m/sec)
0
3
CaCO tartalom (%)
1
1. melléklet Statisztikai táblázatok K-4 - K-10 fúrások adatai (kövér agyag) Paraméter
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimu m
Medián
Maximum
4 2 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
15 30,9
2,16 1,77
0,14 0,06
12 29,6
15,5 30,85
17 32,1
4 53 43 12,8 0,47 0,83 2170 1900 28 260 870
4 53 43 12,8 0,47 0,83 2170 1900 28 260 870
4 53 43 12,8 0,47 0,83 2170 1900 28 260 870
Természetes víztartalom (%) Plasztikus index (%) kavics homok Szemeloszlás (%) homokliszt iszap+agyag Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-) Relatív nedvesség (-) Nedves térfogatsúly (kg/m3) Száraz térfogatsúly (kg/m3) Súrlódási szög (°) Kohézió (kN/m2) Törőfeszültség (kPa) Vízáteresztő képesség (m/sec)
4 53 43 12,8 0,47 0,83 2170 1900 28 260 870
P-1 - P-5 fúrások adatai (kövér agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%) kavics homok Szemeloszlás homokliszt (%) iszap agyag Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-) Relatív nedvesség (-) Nedves térfogatsúly (kg/m3) Száraz térfogatsúly (kg/m3) Törőfeszültség (kPa) Kohézió (kN/m2) Súrlódási szög (°) Rugalmassági modulusz (kPa) Vízáteresztő képesség (m/sec) CaCO3 tartalom (%)
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
10
20,8
4,05
0,19
14
20
28
0 0 0 0 0 6
41,97
9,29
0,22
30,5
40,1
55,6
15 9 16 9 13 4 4
0,59 0,78 2033,12 1661,11 484,84 22 84
0,15 0,16 114,29 117,2 392,64 10,29 9,09
0,25 0,20 0,06 0,07 0,81 0,47 0,11
0,43 0,5 1840 1510 170 12 72
0,52 0,81 2045 1660 350 21 85
0,85 0,98 2180 1890 1473 34 94
11
92618,2
70163,55
0,76
30000
60000
250000
5
5,1*10-8
8,9*10-8
1,73
4,1*10-10
1,2*10-9
2*10-7
5
15,78
5,81
0,37
11,2
14
25,2
0
1. melléklet Statisztikai táblázatok Ra-06 fúrások adatai (kövér agyag) Paraméter
darabszám
átlag
szórás
Relatív szórás
minimum
medián
maximum
víztartalom
w [%]
43
16,95
2,72
0,16
9
18
21
plasztikus index
IP [%]
41
49,74
20,79
0,42
19,0
42
111
egyenlőtlenségi együttható
U
43
3,52
10,07
2,86
1,0
1
58,7
térfogatsűrűség
ρ0 [t/m3]
43
2,14
0,10
0,04
2,01
2,13
2,58
e [-]
43
0,52
0,08
0,15
0,23
0,52
0,67
15
0,26
0,14
0,54
0,10
0,22
0,54
hézagtényező Poisson-tényező szivárgási tényező
k [m/s]
0
φ [°]
14
28,50
26,55
0,93
10,0
21
118
c [kN/m2]
14
238,21
142,80
0,6
100
185
540
talaj savoldható szulfát tartalom
σco [MPa]
11
6018,36
1091,49
0,18
4015
5830
7773
14
34,59
15,5
0,45
6,2
35,45
55,5
rugalmassági modulus
E50 [MPa] EUR [MPa] EOED [MPa]
14
53,21
16,96
0,32
12,2
58,3
77,5
11
46,1
17,6
0,38
18,6
42,9
76,9
súrlódási szög kohézió
303 - 309 fúrások adatai (bentonit-bentonitos agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
89
16,63
4,75
0,29
3
17
36
23,033
7,97
0,35
15,1
20,2
41,7
kavics
0
homok
0
homokliszt
0
iszap
0
agyag
0
Plasztikus index (%)
23
Egyenlőtlenségi együttható (%)
0
Hézagtényező (-)
16
0,518
0,15
0,30
0,32
0,49
0,9
Relatív nedvesség (-)
16
0,72
0,16
0,23
0,2
0,76
0,92
3
16
2068,75
177,01
0,09
1500
2115
2240
Száraz térfogatsúly (kg/m )
16
1831,25
170,33
0,09
1410
1850
2090
Súrlódási szög (°)
13
38,38
10,19
0,27
20
41
56
Kohézió (kN/m )
13
442,08
537,41
1,22
72
200
1680
Törőfeszültség (kPa)
14
1707,3
2014,4
1,18
Vízáteresztő képesség (m/sec)
1
2*10-6
CaCO3 tartalom (%)
13
11,77
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
4,06
0,35
280
770
6010
2*10-6
2*10-6
2*10-6
7
11
23
1. melléklet Statisztikai táblázatok Z-34 - Z-48 fúrások adatai (bentonit-bentonitos agyag) Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
170
26,79
9,28
0,35
2
26
56
kavics
2
13,5
7,78
0,58
8
13,5
19
homok
3
40,33
2,52
0,06
38
40
43
homokliszt
3
32
11,00
0,34
21
32
43
iszap
3
17,67
1,53
0,09
16
18
19
Paraméter
Természetes víztartalom (%)
Szemeloszlás (%)
4
7,75
7,51
0,97
1
6,75
16,5
Plasztikus index (%)
agyag
35
40,74
26,04
0,64
5,3
35,3
120
Egyenlőtlenségi együttható (%)
5
21
10,11
0,48
7,8
20
35,8
Hézagtényező (-)
15
0,68
0,26
0,38
0,45
0,57
1,19
Relatív nedvesség (-)
15
0,91
0,073
0,08
0,78
0,92
1
3
15
2076,67
119,56
0,06
1880
2100
2220
Száraz térfogatsúly (kg/m )
15
1759,33
218,61
0,12
1320
1880
1960
Súrlódási szög (°)
15
28,33
5,18
0,18
20
30
34
Kohézió (kN/m )
15
205,57
238,73
1,16
68
146
1049
Törőfeszültség (kPa)
15
720,7
451,7
0,63
280
560
1840
Nedves térfogatsúly (kg/m ) 3
2
Vízáteresztő képesség (m/sec)
7
2,8*10
CaCO3 tartalom (%)
8
8,87
-5
7,5*10 6,6
-5
2,64
3*10
0,74
3
-10
10
-7
7
2*10-4 23
K-4 - K-10 fúrások adatai (bentonit-bentonitos agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%) Plasztikus index (%) kavics homok Szemeloszlás (%) homokliszt iszap+agyag Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-) Relatív nedvesség (-) Nedves térfogatsúly (kg/m3) Száraz térfogatsúly (kg/m3) Súrlódási szög (°) Kohézió (kN/m2) Törőfeszültség (kPa) Vízáteresztő képesség (m/sec)
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
8 2 0 0 0 0 0 2 2 2 2 2 2 2 0
27,87 22
5,67 1,41
0,20 0,06
21 21
27,5 22
35 23
1,4 0,735 1585 1155 33,5 63 260
0,25 0,09 35,35 120,21 2,12 35,36 141,4
0,18 0,13 0,02 0,10 0,06 0,56 0,54
1,22 0,67 1560 1070 32 38 160
1,4 0,735 1585 1155 33,5 63 260
1,58 0,8 1610 1240 35 88 360
1. melléklet Statisztikai táblázatok P-1 - P-5 fúrások adatai (bentonit-bentonitos agyag) Paraméter
Természetes víztartalom (%) kavics homok Szemeloszlás homokliszt (%) iszap agyag Plasztikus index (%) Egyenlőtlenségi együttható (%) Hézagtényező (-) Relatív nedvesség (-) Nedves térfogatsúly (kg/m3) Száraz térfogatsúly (kg/m3) Törőfeszültség (KPa) Kohézió (kN/m2) Súrlódási szög (°) Rugalmassági modulusz (kPa) Vízáteresztő képesség (m/sec) CaCO3 tartalom (%)
Darabszám
Átlag
Szórás
Relatív szórás
Minimum
Medián
Maximum
3 0 0 0 0 0 2
18,33
7,09
0,39
12
17
26
10,8
1,55
0,14
9,7
10,8
11,9
3 2 6 2 5 1 1
0,58 0,735 2048,33 1755 341,2 34 84
0,16 0,11 207,69 247,49 74,95
0,27 0,14 0,10 0,14 0,22
0,4 0,66 1760 1580 230 34 84
0,64 0,735 2085 1755 350 34 84
0,7 0,81 2280 1930 430 34 84
3
186666,67
150443,78
0,81
30000
200000
330000
1
2,2*10-7
2,2*10-7
2,2*10-7
2,2*10-7
1
79,4
79,4
79,4
79,4
0
Ra-06 fúrások adatai (bentonit-bentonitos agyag) Paraméter
darabszám
átlag
szórás
Relatív szórás
minimum
medián
maximum
víztartalom
w [%]
3
24
10,58
0,44
16
20
36
plasztikus index
IP [%]
3
67,2
39,52
0,59
23,8
77
101,1
egyenlőtlenségi együttható
U
3
1,08
0,09
0,08
1,0
1
1,14
térfogatsűrűség
ρ0 [t/m3]
3
2,04
0,05
0,03
1,98
2,07
2,07
e [-]
3
0,69
0,19
0,58
0,58
0,59
0,91
hézagtényező Poisson-tényező szivárgási tényező
0 k [m/s]
0
φ [°]
0
c [kN/m2]
0
talaj savoldható szulfát tartalom
σco [MPa]
0
rugalmassági modulus
E50 [MPa] EUR [MPa] EOED [MPa]
súrlódási szög kohézió
0 0 0
2. melléklet Többváltozós adatelemző módszerekhez felhasznált adatsor
sorszám
minta (fúrás_felszíntől számított mélység_üledéktípus)
hézagtényező (-)
száraz térfogatsúly (kg/m3)
belső súrlódási szög (°)
kohézió (kN/m2)
törőfeszültség (kPa)
1
303_25m_iszap
0,44
1870
24
1200
3540
2
303_26m_iszap
0,45
1900
32
1600
5520
3
303_29m_sov_agyag
0,43
1930
23
1650
4810
4
303_40m_köz_agyag
0,45
1900
30
1030
3540
5
304_25m_bent_iszap
0,57
1750
46
80
400
6
304_27m_bent_iszap
0,56
1730
32
108
400
7
304_30m_bent_iszap
0,45
1900
34
160
600
8
304_33m_köz_agyag
0,44
1910
43
640
2830
9
304_35m_köz_agyag
0,46
1880
43
860
3900
10
304_38m_bent_sov_agyag
0,5
1830
35
290
1200
11
304_41m_homok
0,45
1840
38
104
640
12
304_54m_homok
0,52
1780
39
72
480
13
305_14m_bent_köv_agyag
0,48
1820
41
102
456
14
305_25m_bent_sov_agyag
0,45
1900
39
185
456
15
305_39m_bent_sov_agyag
0,32
2090
41
1370
6010
16
305_57m_köv_agyag
0,55
1770
57
530
3060
17
306_12m_sov_agyag
0,7
1620
36
66
300
18
306_15m_köv_agyag
0,48
1860
35
120
600
19
306_18m_bent_köz_agyag
0,79
1570
20
100
500
20
306_20m_bent_köz_agyag
0,51
1860
31
270
940
21
306_22m_iszap
0,54
1820
28
310
1120
22
306_25m_iszap
0,47
1910
31
260
1520
23
306_30m_iszap
0,47
1870
33
100
600
24
306_32m_bent_iszap
0,41
1950
31
190
960
25
306_34m_bent_iszap
0,45
1900
35
165
840
26
306_36m_bent_iszap
0,54
1810
34
245
1660
27
306_38m_bent_köv_agyag
0,55
1810
23
200
740
28
306_40m_bent_köv_agyag
0,43
1920
51
112
640
29
306_46m_bentonit
0,53
1830
45
156
780
30
306_48m_bentonit
0,5
1870
41
230
1080
31
306_57m_sov_agyag
0,52
1840
35
250
1320
32
307_12m_sov_agyag
0,69
1660
25
148
480
33
307_16m_sov_agyag
0,56
1770
34
76
360
34
307_22m_bent_sov_agyag
0,68
1640
32
72
280
35
307_29m_köv_agyag
0,38
2000
44
980
4550
36
307_39,5m_homok
0,44
1880
33
270
1240
37
307_47m_sov_agyag
0,39
1950
42
960
4100
38
307_49m_köz agyag
0,36
1990
45
1000
4550
39
307_57m_iszap
0,69
1600
36
56
240
40
308_12m_köz_ agyag
0,68
1670
27
225
1060
41
308_15m_köz_agyag
0,57
1750
32
185
820
42
308_17m_sov_agyag
0,61
1740
22
470
1400
2. melléklet Többváltozós adatelemző módszerekhez felhasznált adatsor
43
minta (fúrás_felszíntől számított mélység_üledéktípus) 308_18m_köv_agyag
0,65
száraz térfogatsúly (kg/m3) 1700
44
308_21m_sov_agyag
0,64
1650
37
82
540
45
308_27m_köv_agyag
0,49
1850
29
840
2200
46
308_31m_sov_agyag
0,33
2030
39
680
2200
47
308_33m_sov_agyag
0,36
2020
45
720
3380
48
308_37m_sov_agyag
0,38
1990
39
1280
5370
49
308_40m_sov_agyag
0,44
1910
39
660
2710
50
308_42m_köz_agyag
0,32
2080
29
1800
5950
51
308_44,5m_sov_agyag
0,54
1760
32
260
1120
52
309_17m_köz_agyag
0,5
1840
27
235
800
53
309_19m_köz_agyag
0,41
1950
32
279
540
54
309_23m_köv_agyag
0,58
1760
25
102
330
55
309_24m_köz_agyag
0,45
1890
34
883
3420
56
309_26m_köv_agyag
0,49
1890
43
686
2970
57
309_30m_sov_agyag
0,43
1920
39
526
2430
58
309_34m_köv_agyag
0,44
1900
29
515
1890
59
309_37m_köv_agyag
0,5
1730
31
142
520
60
309_39m_sov_agyag
0,43
1870
34
120
460
61
309_41m_homok
0,66
1650
33
53
400
62
309_44m_köv_agyag
0,58
1700
37
922
3820
63
309_47m_köv_agyag
0,47
1900
34
1275
4950
64
309_49m_köv_agyag
0,42
1890
40
588
2700
65
309_51m_sov_agyag
0,38
1940
46
392
1980
66
309_53m_köv_agyag
0,37
1950
47
539
2880
67
309_55m_köv_agyag
0,54
1720
32
79
290
68
309_59m_köz_agyag
0,52
1760
48
88
470
69
T-7_21m_sov_agyag
0,68
1610
35
152
620
70
T-7_24m_sov_agyag
0,58
1710
32
84
320
71
T-7_30m_köz_agyag
0,52
1810
32
48
230
72
T-7_36m_homok
0,51
1780
38
16
100
73
T-7_37m_homok
0,55
1730
39
28
140
74
T-7_42m_sov_agyag
0,53
1800
46
52
260
75
T-7_47m_sov_agyag
0,49
1880
36
180
900
76
T-7_50m_sov_agyag
0,52
1840
32
98
480
77
T-7_60m_homok
0,67
1590
34
10
50
78
T-8_15m_iszap
0,39
1920
30
128
500
79
T-8_19m_iszap
0,44
1880
35
72
300
80
T-8_24m_homok
0,51
1780
37
30
140
81
T-8_27m_köz_agyag
0,45
1850
36
76
320
82
T-8_31m_köz_agyag
0,44
1910
38
350
1440
83
T-8_37m_iszap
0,43
1880
36
250
1000
84
T-8_45m_iszap
0,41
1960
46
180
600
sorszám
hézagtényező (-)
belső súrlódási szög (°) 29
kohézió (kN/m2)
törőfeszültség (kPa)
130
700
2. melléklet Többváltozós adatelemző módszerekhez felhasznált adatsor
85
minta (fúrás_felszíntől számított mélység_üledéktípus) T-8_47m_sov_agyag
0,41
száraz térfogatsúly (kg/m3) 1950
86
T-8_49m_iszap
0,38
1940
37
390
1220
87
K-4_26m_köz_agyag
0,44
1910
31
168
600
88
K-4_27m_köv_agyag
0,47
1900
28
260
870
89
K-4_29m_homok
0,47
1870
33
98
440
90
K-4_31m_homok
0,39
2020
33
205
1100
91
K-4_32m_sov_agyag
0,44
1900
38
132
640
92
K-4_33m_sov_agyag
0,39
2020
19
373
1040
93
K-4_35m_sov_agyag
0,38
1990
34
240
920
94
K-4_38m_sov_agyag
0,43
1960
39
245
1460
95
K-5_16m_köz_agyag
0,63
1710
33
62
280
96
K-5_18m_köz_agyag
0,45
1930
30
160
960
97
K-5_19m_homok
0,36
1980
36
200
880
98
K-5_23m_köz_agyag
0,52
1840
30
130
800
sorszám
hézagtényező (-)
belső súrlódási szög (°) 41
kohézió (kN/m2)
törőfeszültség (kPa)
220
920
99
K-5_24m_köz_agyag
0,48
1850
29
100
340
100
K-5_26m_köz_agyag
0,5
1840
35
180
920
101
K-5_29m_köz_agyag
0,54
1790
35
124
500
102
K-5_30m_köz_agyag
0,48
1860
26
164
530
103
K-5_32m_köz_agyag
0,44
1880
33
200
1030
104
K-5_33m_köz_agyag
0,55
1800
19
380
1040
105
K-5_34m_köz_agyag
0,45
1870
25
240
1130
106
K-5_36m_köz_agyag
0,53
1800
38
90
500
107
K-5_38m_köz_agyag
0,56
1730
37
50
200
108
K-7_15m_iszap
0,47
1870
37
80
340
109
K-7_17m_iszap
0,36
2020
37
66
300
110
K-7_19m_iszap
0,35
2040
37
170
820
111
K-7_22m_iszap
0,34
2050
37
160
920
112
K-7_24m_sov_agyag
0,44
1940
35
240
960
113
K-7_25m_homok
0,41
1890
38
68
340
114
K-7_26m_homok
0,58
1670
34
44
180
115
K-7_28m_homok
0,56
1710
31
45
180
116
K-7_31m_homok
0,89
1900
31
76
300
117
K-8_14m_iszap
0,37
2000
32
130
520
118
K-8_16m_iszap
0,46
1890
32
130
500
119
K-8_18m_iszap
0,39
1970
29
240
1160
120
K-8_20m_sov_agyag
0,39
1970
32
160
700
121
K-8_23m_homok
0,6
1660
35
40
160
122
K-8_24m_sov_agyag
0,49
1810
22
88
280
123
K-8_26m_iszap
0,46
1880
30
66
240
124
K-8_28m_homok
0,53
1730
34
72
300
125
K-8_30m_kavics
0,47
1790
36
36
160
126
K-8_32m_homok
0,54
1720
39
34
160
2. melléklet Többváltozós adatelemző módszerekhez felhasznált adatsor
127
minta (fúrás_felszíntől számított mélység_üledéktípus) K-8_34m_iszap
0,38
száraz térfogatsúly (kg/m3) 1920
128
K-9_18m_iszap
0,85
1480
40
80
340
129
K-9_19m_iszap
0,86
1460
33
168
740
130
K-9_21m_sov_agyag
0,33
2070
39
92
420
131
K-9_24m_sov_agyag
0,36
2030
34
88
340
132
K-9_25m_sov_agyag
0,43
1930
29
96
330
133
K-9_28m_sov_agyag
0,4
1970
36
168
740
134
K-9_31m_iszap
0,48
1800
32
84
480
135
K-9_33m_sov_agyag
0,42
1930
42
150
840
136
K-10_17m_iszap
0,53
1760
36
52
220
137
K-10_19m_sov_agyag
0,61
1670
37
30
1320
138
K-10_20m_sov_agyag
0,47
1880
29
152
580
139
K-10_22m_sov_agyag
0,53
1790
32
76
300
140
K-10_23m_sov_agyag
0,48
1870
35
96
380
141
K-10_24m_sov_agyag
0,44
1810
36
105
700
142
K-10_26m_iszap
0,44
1920
36
190
840
143
K-10_28m_sov_agyag
0,39
1910
34
84
360
144
K-10_29m_sov_agyag
0,45
1870
39
72
380
145
Z-48_23m_homok
0,55
1830
34
20
180
146
Z-48_28m_bent_köv_agyag
0,47
1900
31
240
1220
147
Z-48_34m_bentonit
0,63
1890
30
68
720
148
Z-48_36m_bent_köv_agyag
0,57
1960
29
162
1840
149
Z-48_38m_sov_agyag
0,4
1830
36
92
1140
150
Z-47_13m_homok
0,44
1920
38
8
310
151
Z-47_14m_köz_agyag
0,54
1840
32
71
1120
152
Z-47_16m_köv_agyag
0,63
1920
31
144
1620
153
Z-47_19m_iszap
0,49
1820
34
52
630
154
Z-47_22m_bent_köv_agyag
0,63
1880
32
146
1120
155
Z-47_24m_homok
0,73
1910
36
14
420
156
Z-47_27m_iszap
0,57
1890
29
28
320
157
Z-47_31m_köz_agyag
0,57
1870
32
68
520
158
Z-47_34m_iszap
0,63
1890
31
42
680
159
Z-47_36m_köv_agyag
0,7
1940
28
112
820
160
Z-46_14m_bentonit
0,55
1820
34
82
340
161
Z-46_17,5m_homok
0,67
1680
31
12
280
162
Z-46_20m_bentonit
0,48
1950
34
112
620
163
Z-46_24m_iszap
0,61
1880
31
32
510
164
Z-46_28m_sov_agyag
0,61
1890
29
38
410
165
Z-46_30m_iszap
0,57
1850
35
42
230
166
Z-46_37m_iszap
0,42
1890
29
38
590
167
Z-46_53m_sov_agyag
0,49
1830
36
92
1120
168
Z-45_15m_köz_agyag
0,58
1920
26
151
420
sorszám
hézagtényező (-)
belső súrlódási szög (°) 33
kohézió (kN/m2)
törőfeszültség (kPa)
100
380
2. melléklet Többváltozós adatelemző módszerekhez felhasznált adatsor
169
minta (fúrás_felszíntől számított mélység_üledéktípus) Z-45_19m_sov_agyag
0,62
száraz térfogatsúly (kg/m3) 1960
170
Z-45_23m_homok
0,58
1980
36
32
230
171
Z-45_26m_bent_köv_agyag
0,45
1890
30
192
540
172
Z-45_30m_köz_agyag
0,42
1950
33
165
720
173
Z-45_35m_bent_köv_agyag
0,56
1790
20
143
560
174
Z-45_38m_iszap
0,44
1890
32
49
310
175
Z-44_18m_bent_sov_agyag
0,51
1900
33
171
490
176
Z-44_23m_bent_köv_agyag
0,62
1740
29
232
640
177
Z-44_25m_köz_agyag
0,48
1930
31
198
700
178
Z-44_30m_sov_agyag
0,44
1960
29
102
540
179
Z-44_35m_sov_agyag
0,38
1890
30
68
1020
180
Z-44_50m_sov_agyag
0,32
1950
33
172
980
181
Z-43_16m_köz_agyag
0,51
1780
35
171
520
182
Z-43_21m_iszap
0,48
1930
34
95
280
183
Z-43_23m_köv_agyag
0,65
1710
25
232
480
184
Z-43_30m_köv_agyag
0,56
1820
20
121
680
185
Z-43_41m_köz_agyag
0,42
1960
30
212
1120
186
Z-42_15m_köv_agyag
0,63
1930
30
182
480
187
Z-42_18m_sov_agyag
0,58
1920
28
232
540
188
Z-42_20m_köz_agyag
0,53
1890
33
193
620
189
Z-42_26m_köv_agyag
0,72
1630
20
102
380
190
Z-42_28m_köv_agyag
0,5
1660
29
91
450
191
Z-42_33m_köz_agyag
0,44
1930
34
132
590
192
Z-42_36m_köv_agyag
0,51
1740
20
323
920
193
Z-42_42m_köz_agyag
0,44
1810
26
201
1080
194
Z-41_19m_köz_agyag
0,63
1860
34
79
340
195
Z-41_20m_sov_agyag
0,45
1870
36
112
520
196
Z-41_22m_iszap
0,57
1820
32
62
780
197
Z-41_26m_köz_agyag
0,45
1790
29
117
680
198
Z-41_28m_köv_agyag
0,4
1840
28
145
1560
199
Z-41_32m_köz_agyag
0,53
1780
36
62
570
200
Z-41_34m_köv_agyag
0,63
1850
31
152
980
201
Z-41_38m_sov_agyag
0,42
1910
38
142
1130
202
Z-41_41m_köz_agyag
0,57
1870
31
98
720
203
Z-41_44m_iszap
0,53
1830
27
62
880
204
Z-40_12,5m_bentonit
0,47
1910
34
105
1290
205
Z-40_15,5m_köz_agyag
0,62
1730
32
98
1170
206
Z-40_17,5m_iszap
0,49
1840
34
61
900
207
Z-40_27m_köz_agyag
0,52
1850
39
71
370
208
Z-40_29m_iszap
0,63
1810
35
80
710
209
Z-40_30m_iszap
0,57
1830
31
71
390
210
Z-40_35,5m_köv_agyag
0,45
1830
30
96
710
sorszám
hézagtényező (-)
belső súrlódási szög (°) 32
kohézió (kN/m2)
törőfeszültség (kPa)
101
520
2. melléklet Többváltozós adatelemző módszerekhez felhasznált adatsor
0,43
száraz térfogatsúly (kg/m3) 1830
belső súrlódási szög (°) 37
0,57
1800
211
minta (fúrás_felszíntől számított mélység_üledéktípus) Z-39_12,5m_köz_agyag
212
Z-39_15m_iszap
213
Z-39_21m_köz_agyag
0,5
1840
36
171
550
214
Z-39_26,5m_köv_agyag
0,49
1880
25
173
1270
215
Z-39_29m_sov_agyag
0,63
1970
32
110
640
216
Z-39_31m_iszap
0,57
1930
33
61
510
217
Z-39_39,5m_köz_agyag
0,63
1940
33
101
800
218
Z-38_15,5m_köz_agyag
0,57
1780
32
67
310
219
Z-38_19m_köz_agyag
0,63
1690
28
71
420
220
Z-38_26,5m_sov_agyag
0,52
1940
29
47
610
221
Z-38_29m_köz_agyag
0,61
1840
27
61
760
222
Z-38_32m_bentonit
0,55
1980
28
90
1000
223
Z-38_37,5m_bentonit
0,66
1660
34
139
1650
224
Z-38_41,5m_bentonit
0,58
1770
33
122
1690
225
Z-38-43,5m_köz_agyag
0,63
1870
30
76
710
226
Z-37_12,5m_köz_agyag
0,56
1880
22
162
500
227
Z-37_15,5m_sov_agyag
0,48
1930
34
100
570
228
Z-37_18,5m_sov_agyag
0,44
1900
39
91
480
229
Z-37_25,5m_köz_agyag
0,51
1920
32
192
670
230
Z-37_28,5m_iszap
0,48
1940
36
119
420
231
Z-37_31,5m_köz_agyag
0,42
1920
31
91
550
232
Z-37_35m_köz_agyag
0,38
1980
38
188
680
233
Z-37_38m_köz_agyag
0,48
1920
29
99
560
234
Z-37_45m_köv_agyag
0,81
1590
28
311
620
235
Z-36_14m_köz_agyag
0,58
1890
23
126
470
236
Z-36_17,5m_köz_agyag
0,5
1920
39
232
550
237
Z-36_20m_sov_agyag
0,48
1890
30
130
610
238
Z-36_22,5m_köz_agyag
0,44
1950
26
196
820
239
Z-36_26,5m_köz_agyag
0,4
1970
21
172
900
240
Z-36_33,5m_iszap
0,45
1930
34
100
520
241
Z-36_37m_bentonit
0,82
1690
23
91
330
242
Z-35_15m_köz_agyag
0,62
1950
30
125
510
243
Z-35_20m_köv_agyag
0,78
1740
25
232
1100
244
Z-35_26m_köv_agyag
0,58
1780
35
20
670
245
Z-35_34m_sov_agyag
0,45
1960
36
139
800
246
Z-35_36,5m_bentonit
0,92
1460
24
118
480
247
Z-35_39m_köz_agyag
0,5
1960
36
177
670
248
Z-35_47m_köv_agyag
0,68
1860
28
160
750
249
Z-34_28m_köv_agyag
0,69
1480
24
100
390
250
Z-34_32,5m_köz_agyag
0,45
1920
28
169
730
251
Z-34_38m_köz_agyag
0,9
1480
21
90
330
252
Z-34_41,5m_köz_agyag
0,5
1930
35
129
530
sorszám
hézagtényező (-)
kohézió (kN/m2)
törőfeszültség (kPa)
127
510
32
112
710
5 paraméteres vizsgálat eredménye (hézagtényező, száraz térfogatsúly, belső súrlódási szög, kohézió, törőfeszültség)
3. melléklet A klaszteranalízis dendogramjai
4 paraméteres vizsgálat eredménye (hézagtényező, száraz térfogatsúly, belső súrlódási szög, kohézió)
3. melléklet A klaszteranalízis dendogramjai
4 paraméteres vizsgálat eredménye (hézagtényező, száraz térfogatsúly, belső súrlódási szög, törőfeszültség)
3. melléklet A klaszteranalízis dendogramjai