A MOM-park munkatérhatárolási munkái Dr. Szepesházi Róbert, Szörényi Júlia, Radványi László Széchenyi István Fıiskola, Bohn Mélyépítı Kft.
1 A feladat és körülményei Budapest XII. kerületében, az Alkotás és Csörsz utca sarkán levı telken, az egykori MOM gyár területén a német Bajorországi Schörghuber Vállalatcsoport befektetéseként és a Bayrischer Hausbau lebonyolításában, MOM-park néven egy új épületegyüttes létesül az 1. táblázatban megadott és az 1. ábrán jelzett egységekkel. 1.táblázat jel A B C
épület szintek száma neve térszín alatt térszín felett multifunkcionális 4-5 2-8 lakó 1 4 iroda 4 6
alapterület mxm 120x145 100x200 35x120
legalsó pince szintje m Bf mélysége m 130,00 18,5-14,5 147,00 2,0-4,0 135,00 12,0-15,0
Érzékelhetı, hogy Budapest eddigi legnagyobb és legmélyebb munkagödrét kellett itt kialakítani, aminek megoldását két lényeges követelmény határozta meg: az építtetık a végleges vasbeton vázszerkezető épületektıl független, a biztonságos munkavégzést és a környezı építmények védelmét szavatoló, gazdaságos és gyorsan kivitelezhetı munkatérhatárolást vártak el, az önkormányzat elıírta, hogy a hidrogeológiai viszonyok a munkák ideje alatt a lehetı legkisebb mértékben változhatnak csak meg, az építést követıen pedig az eredeti hidrogeológiai viszonyokat kell szavatolni.
1. ábra 1
A német építtetı hasonló berlini munkagödröknél szerzett kedvezıtlen tapasztalatai miatt a szokásosnál igényesebb talajmechanikai és hidrogeológiai elıkészítésre adott megbízást a Bohn Kft-nek, aki geotechnikai szakvélemény elkészítésébe bevonta a Széchenyi István Fıiskolát, a hidrogeológiai munkába dr.Scheuer Gyulát és Szentirmai Lászlónét. Az ezek alapján, a Consultant Kft. által készített tenderkiírásra beérkezett ajánlatokat német szakértıkkel is értékeltették. A Bohn Kft. munkatérhatárolási ajánlatát tartották a legjobbnak, de a végleges döntéshez még kiegészítı talajvizsgálatokat rendeltek el, bekérték és német szakértıkkel ellenıriztették a statikai számításokat. Hosszas egyeztetések után végül is elfogadták a Bohn Kft. eredeti ajánlatát, szerzıdésben rögzítve, hogy az általuk nem eléggé óvatosnak tartott megoldások esetleges kedvezıtlen következményei a vállalkozót terhelik. A kiviteli terveket is maga a Bohn Kft. készítette el, a kivitelezést pedig társvállalkozásban az Útvasút Kft. és Bohn Kft. vállalta, az elıbbi a földmunkákat majd az alapozást, utóbbi a munkatérhatároló szerkezetek építését. A munkák 1998 augusztusában indultak, s 1999 nyarára a munkagödrök elkészültek, s megkezdıdhetett bennük az alapozás, majd a szerkezetépítés. Mára ezek nagyobb része is befejezıdött, s a munkatérhatároló szerkezetek és az épületek oldalfala közötti teret jórészt visszatöltötték. Így a geotechnikai munkálatokat befejezettnek lehet tekinteni, azokról, mint egy sikeres munka eredményeirıl és tapasztalatairól számolhatunk be. v íz ta r ta lo m w
2 A talajadottságok
0
20
40
60
% 80
100
0
Az építési terület érintett altalaját jórészt az 1-3 m vastag pleisztocén lejtıtörmelékkel és feltöltéssel fedett, Budán jól ismert oligocén összlet, a kiscelli agyag 5 alkotja. Ennek alsó (∼12 m alatti) zónája szürke színő, erısen túlkonszolidált, kiemelkedett, emiatt mozaikosodott, alacsony víztar10 talmú, kemény, nagyszilárdságú, mállásnak indult agyagkı, középsı zónája szürkéssárga színő, az elıbbihez hasonló, átmeneti réteg, 15 felsı (∼7 m feletti) zónája sárgásbarna v íz t a r t a l o m színő, oxidálódott, felfelé fokozatosan fo ly á s i h a tá r „eltalajosodó”, növekvı víztartalmú, de s o d rás i h a tá r hasonló szilárdságú talaj. A 2. ábrán a konzisztenciahatárok és a 20 víztartalom mélység szerinti változása érzékelteti e tulajdonságokat. Feltőnı, hogy 12 m alatt 10 %-nál is kisebb a víztartalom, s ezek az agyagkıszemcsés zó25 nák sok tekintetben a szemcsés talajok2. ábra hoz hasonlóan viselkednek. A nyírószilárdsági jellemzıket közvetlenül a fúrásból vett, 83 mm átmérıjő magmintákon vizsgáltuk konszolidált, gyors triaxiális- és egyirányú nyomóvizsgálattal, s a teljes feszültségekhez tartozó nyírószilárdsági paramétereket határoztuk meg. Az értékelés során az elıbbiekben elkülönített három zónából származó mintákat egyben kezelve állapítottuk meg a nyírószilárdságuk átlagos és minimális értékét, illetve tettünk javaslatot – figyelembe véve a bizonytalanságokat is – a karakterisztikus értékekre (l. 2. táblázat).
2
2. táblázat Átlagérték
Talajzóna talajtípus
mélység m
φ °
Minimális érték
c kN/m
φ 2
°
c kN/m
2
Karakterisztikus érték φ
c
°
kN/m2
28
20
fedıréteg
0,00 - 4,00
sárga-barna agyag
4,00 - 7,00
24
75
25
40
24
50
szürkéssárga agyag
7,00 - 12,00
27
75
25
40
26
50
szürke agyag
12,00 - 25,00
32
40
30
0
30
20
A deformációs tulajdonságokat triaxiális- és kompressziós vizsgálatokkal is meghatároztuk, tudva ugyan, hogy ilyen agyagoknál ezek megbízhatósága már kétséges. Ezekbıl és a tapasztalati adatok alapján Es=15-30 MN/m2 összenyomódási modulusokat lehetett megadni, késıbb, a kivitelezés közben végzett cölöppróbaterhelés viszont 50-60 MN/m2 értéket valószínősített. Ismeretes, hogy a kiscelli agyag mozaikosodásra és duzzadásra hajlamos, ha tehermentesül, illetve ha vizet kap. A vizsgálatok szerint 7-9 % lineáris zsugorodás, 25-33 % maximális térfogatváltozás, 100-150 kN/m2 duzzadási nyomás jellemzi. A fellazulóelnedvesedı talaj szilárdsága természetesen jelentıs mértékben lecsökken. Ugyanakkor kísérletek és a helyszíni tapasztalatok is mutatták, hogy a vékony (néhány cm vastag) elnedvesedı agyagsáv annyira vízzáró lesz, hogy megakadályozza nagyobb talajzónák gyors felpuhulását. Ha pedig a tehermentesülés miatti fellazulást (mozaikosodást) is sikerül korlátozni, akkor a szilárdságcsökkenés csekély lesz. Az Alkotás utca mentén, az A épület mintegy ∼40 m széles sávjában egy vetıdéses, zavaros rétegsorú, tufából, homokkıbıl, sötétszürke palásan elváló agyagkıbıl álló összlet jelentkezett. Ennek talajmechanikai jellemzése gyakorlatilag lehetetlen volt. A feltárások alapján csak azt vélelmezhettük, és a munkálatok során szerzett tapasztalatok ezt megerısítették, hogy ép tömbjei kedvezıbb mechanikai tulajdonságokkal bírnak, mint a kiscelli agyag, de az elválások mentén a szilárdság nagyon csekély is lehet. Vetıdések jeleit észleltük a feltárásokban, majd a gödörben a Csörsz utca mentén is, ezek azonban a kiscelli agyagban jelentkeztek, s nem mutatkoztak más zavart rétegek. 3 Hidrogeológiai viszonyok Az elıkészítés egyik kritikus része volt a hidrogeológiai viszonyok értékelése. Az elıtanulmányokból ismert volt és a feltárások is mutatták, hogy a felsı talajzónákban, a lejtıtörmelékben és a feltöltésekben, ill. a sárgásbarna agyagban lejtıirányban áramlik a talajvíz a felszín alatti 2-6 m mélységben, a tereppel közel párhuzamosan. A feltárások és más tapasztalatok alapján az is egyértelmő volt, hogy a vetıdéses zónákban jelentıs vízmennyiség mozoghat a hegy felıl. A szürke kiscelli agyagban viszont a feltárások során sehol sem találtunk elnedvesedett zónákat, ugyanakkor a furatokból kiépített, a felsı talajvizet kizáró megfigyelı kutakban néhány nap alatt mégis megjelent a víz. Ennek, illetve a szakirodalomban fellelhetı figyelmeztetések és a korábbi építési tapasztalataink alapján annak adtunk nagyobb valószínőséget, hogy a szürke kiscelli agyagban is megjelennek a rétegvizek. Minthogy a felszín alatti terek nagyrészt a szürke agyagban vannak, e kérdésnek rendkívül nagy volt a jelentısége a munkatérhatárolás kialakítása és méretezése, a munka-
3
gödör fenekének hidraulikus talajtöréssel szembeni, illetıleg az épület felúszás elleni védelmének, valamint a pince szigetelésének megtervezése szempontjából. Ezért ezek vonatkozásában elıször egy óvatosabb terv készült és a munkagödör kiemelése elıtt további megfigyelı kutakat kellett lemélyíteni. A kutakban végzett mérések, illetve az építés során nyert tapasztalatok végül azt mutatták, hogy a szürke kiscelli agyagban csak a vetıdéses zónákban van víz. (E vizek egymás közötti és a felsı talajvízzel való összefüggéseit nem lehetett pontosan megállapítani.) E tapasztalatok alapján az eredeti terveket a vízzel kapcsolatos kérdések vonatkozásában egyszerősíteni lehetett. 4 A munkatérhatárolás szerkezeti és technológiai megoldása Az A és C épület munkagödrénél alkalmazott megoldás lényegét a 3-4. ábra érzékelteti, s fıbb elemeit az alábbiakban foglalhatjuk össze: a határolás két részbıl állt, az alsó lényegileg mindenütt azonos, a felsı a mélységtıl, a talajviszonyoktól és munkatér melletti építményektıl függıen változott, az alsó határolás hézagos, támaszkodó cölöpfal, melynek fúrt cölöpjeit felül fúrt, injektált, elıfeszített horgonnyal megtámasztott fejgerenda fogta össze, s ahol szükséges volt, ott még egy hátrahorgonyzott acélheveder támasztotta meg, a cölöpök közé pedig 3. ábra lemezdrén és szegezett, lıtt beton került, a felsı részen az épületek mentén és ahol a telekhatár mellett kevés hely volt, hasonló cölöpsor készült, máshol vert acélszegekkel és lıtt betonnal megerısített 60-70 ° hajlású rézső, melyet az Alkotás utcai zavart zónában fúrt szegek vagy horgonyok erısítettek meg, az alsó rész és az elkészülı pincefal közé vízzáró agyagvisszatöltést irányoztunk elı, a felsı részen pedig az épületet egy körszivárgó veszi körül, melynek dréncsöve a fejgerendák szintjére kerül, az A és C épület közötti átmenet környezetében a falak állékonyságát a helyszínrajzi adottságokat kihasználva DYWIDAG-rudas összefeszítéssel biztosítottuk. E szerkezeti kialakítás a következı elınyökkel járt: biztosította az 1. fejezetben említett követelmények teljesítését, a rendelkezésre álló cölöpözı és horgonyzó gépekkel a munka jól szervezhetı és határidıre megvalósítható volt, a mélyebb rész építéséhez már hasznosíthattuk a felsın szerzett tapasztalatokat, a változó körülményekhez rugalmasan alkalmazkodni lehetett.
4
Említendı még, hogy német szakértıi javaslatra a gödörfenék alá feszültségmentesítı kutakat is mélyítettünk az esetleges hidraulikus talajtörés megakadályozására. A kivitelezés során azonban kitőnt, hogy a veszély nem valós, mivel a szürke agyagban összefüggı víz nincs. A kivitelezési technológiákat és az ütemezést is gondosan meg kellett tervezni, hogy a méretezéskor feltételezett állapotoknál kedvezıtlenebbek ne fordulhassanak elı: ki kellett alakítani pl. a szegezett, lıtt betonos rézső építési rendjét hogy a talaj fellazulását, kiszáradását meggátoljuk, ki kellett dolgozni a bizonytalan, vetıdéses zónában alkalmazandó erısítéseket, s a szükségességükrıl 4. ábra hozandó döntés módját, fontos volt a cölöpfal elıtti földkiemelés szabályainak meghatározása, hogy az összhangban legyen a cölöpfal teherbíró elemeinek elkészítésével, ill. terhelhetıségükkel. Ilyen léptékő és kockázatú munkát csak gondos monitoring-rendszerrel lehet végezni. A szerkezetekhez és a technológiához igazodóan a következıket irányoztuk elı: inklinométeres mérések 6 függélyben a cölöpfalak mögött lemélyített csıben, a vízszintes elmozdulások megállapítására, horgonyerımérések ugyanezen a 6 helyen, a horgonyokban mőködı erık változásának regisztrálására, süllyedésmérések 75 ponton a munkagödrök kb. 20 m-es környezetében, a környezı létesítmények védelme végett, csúszómikrométeres mérések 4 helyen a gödörfenék emelkedésének megállapítására az esetleges hidraulikus talajtörés veszélyének idıben történı felismerése céljából, a talajvízszintek észlelése 19 kútban a depressziók, ill. a vízmozgások követésére. Ki kellett dolgozni a minıségbiztosítás rendjét és módszereit is, melynek része volt az elıbbi monitoring rendszer, a talajadottságok folyamatos szemrevételezése, a cölöpözı berendezés számítógépes „önellenırzı” rendszere, a cölöpözési jegyzıkönyvek vezetése, a horgonyfeszítési jegyzıkönyvek vezetése, a szokásos anyagvizsgálatok.
5
5 A szerkezetek méretezése A tartószerkezeteket az MSZ, a DIN és az Eurocode követelményeit és módszereit szintetizálva méreteztük. A talajok nyírószilárdságának tervezési értékét a 2. fejezetben megadott átlagértékek csökkentésével vettük fel ( tgφ d = tg φ / 1,2 és c d = c / 1,5 ), melyek alig különböznek az ott javasolt tervezési értékektıl. Valamennyi földstatikai számítás a teljes feszültségek analízisére épült, víznyomásokkal külön nem számoltunk. A számítások ellenırzı jellegőek voltak: a különbözı szerkezeti elemek elrendezését és méreteit változtatva sokféle lehetıséget vizsgáltunk, s így kerestük meg a statikailag is optimálisnak tekinthetı megoldást. A teljes támszerkezet általános stabilitását, mely a hagyományos terminológia szerint a külsı stabilitás vizsgálatának felel meg, az 5. ábrán vázolt kétféle törési mechanizmus feltételezésével vizsgáltuk. Mindkettıt a Nemetschek-féle ALLPLUS programcsomag segítségével hajtottuk végre, mely a körbıl és egyenesbıl összeállított csúszólap menti csúszást Bishop lamellás módszerével ellenırzi, míg az összetett csúszólap mentén bekövetkezı, blokkszerő elmozdulást Janbu módszerével vizsgálja, mely gyakorlatilag azonos eredményt ad az idehaza használatos, értelmezésében vitatható Krantzeljárással. Az elvárt biztonság 5. ábra 1,5 volt, de általában 1,8 körüli értékek adódtak ki. A felsı erısített rézsőket szintén a Nemetschek-féle program körcsúszólapos rézsőállékonysági vizsgálatával úgy ellenıriztük, hogy a szegezett, lıtt betonnal fedett talajtartományt egy nagyszilárdságú (leterhelı) rétegként vittük a számításba, melyet így a csúszólapnak meg kellett kerülnie. Ahol a számítások az elvárt 1,5 biztonságnál kisebbet adtak, ott hosszabb fúrt szegeket vagy horgonyokat terveztünk be, s az ezek által biztonsággal felvehetınek ítélt erı is bekerült az egyensúlyvizsgálatba. A cölöpfalakat kétféle számítással is vizsgáltuk. Elıször a hazai gyakorlatban elterjedten használt és jól bevált Czap-féle programmal dolgoztunk, mely – mint ismeretes – a fal egy-egy szakaszán a nyugalmi nyomásból kiindulva az elmozdulással egyenesen arányos földnyomásokat vesz figyelembe, amíg azok az aktív és a passzív földnyomások között maradnak. A számításban az átlagos falmerevséget II. feszültségi állapotot feltételezve az elméleti érték 85 %-ra csökkentettük, 25-40 MN/m3 ágyazási tényezıvel és 5-7 MN/m horgonymerevséggel számoltunk, a horgonyerıket pedig – az elıfeszítést modellezve – terhelı erıként vettük figyelembe. E számítással a különbözı kivitelezési fázisokra vonatkozóan ellenıriztük a falak állékonyságát, meghatároztuk a cölöpfalban keletkezı nyomatékokat és a horgonyerı(ke)t, megállapítottuk a földnyomás legvalószínőbb eloszlását, megbecsültük a fal rugalmas deformációit. Tájékoztatásul közöljük, hogy a 80 cm átmérıjő cölöpfalak esetében 650 kN horgonyerı mellett a passzív földnyomásba 1,5 biztonságot bevezetve a program nem jelzett ki egyensúlyhiányt, s kb. 400 kNm nyomatékot számított ki. E horgonyerı és a nyomaték természetesen már a talajok nyírószilárdságában figyelembe vett biztonságot tartalmazza, ezeknél tehát kb. 25-30 %-kal kisebb üzemi értékek voltak várhatók.
6
A cölöpfalak vízszintes egyensúlyát és nyomatéki igénybevételeit a Nemetschek-féle programmal is ellenıriztük. Ez a DIN és az EAB (Munkagödör-munkabizottság) ajánlásait követve a hagyományos Blum-féle földnyomásszámítási módszerekkel dolgozik, lehetıvé téve a földnyomások horgonyzás okozta kedvezı átrendezıdésének figyelembevételét is, melyet mi a Czap-féle számításra támaszkodva vettünk fel. A horgonyokat elızetesen szakirodalmi tapasztalati adatokra támaszkodva méreteztük. 8-10 m befogási hosszon 270-230 kN/m2 fajlagos nyírási ellenállást és így 900-1000 kN körüli horgonyerıket feltételezhettünk, ami 1,5 feletti biztonságot szavatolt. E horgonyerı teljesíthetıségét a kivitelezés kezdetén a DIN elıírásait követı alkalmassági vizsgálatokkal igazoltuk: 880 kN erıt a szabvány szerinti ideig fenntartva kb. 70 mm volt az elmozdulás. Végül az elıfeszítéskor 450-560 kN erınél blokkoltuk a horgonyokat. A cölöpöket és a fejgerendákat, illetve a hevedereket az MSZ szerint méreteztük, így az anyagok szilárdságában a szokásos biztonságok megjelentek. A méretezés során számításokat végeztünk az oldalhatárolás vízszintes elmozdulásainak becslésére. Kevéssé ismert, a hazai szakirodalom tudomásunk szerint nem is „tud” arról, hogy a (∼8-10 m-nél) mélyebb gödrök esetében a vízszintes elmozdulások már sokszorosan nagyobbak a megtámasztó szerkezet deformációiból keletkezı, néhány mm-nél általában nem nagyobb elmozdulásoknál. Ezek okai a következık: a fal és a horgonyok vége közötti, a horgonyok által összefogott talajtömb nyírási és hajlítási deformációi, a munkagödör feneke alatti talajzóna összenyomódása a földkiemelés, illetve az emiatt ráháruló oldalnyomások miatt, a nyugalmi nyomások leépüléséhez szükséges elmozdulások. Az elsınek említettek a falmagasság harmadik, ill. negyedik hatványával arányosak, s ezért van az, hogy e hatások csak nagyobb mélységnél válnak jelentıssé. A szakirodalomban ajánlott képletekkel a fejgerenda szintjére 32 mm elmozdulást becsültünk. A nemzetközi szakirodalomban számos tapasztalati adat is található az ilyen falak elmozdulására, melyek szerint a gödörmélység 0,2-0,3 %-ánál kisebb elmozdulás általában csak merev, belsı támaszokkal érhetı el. Jelen esetben a 16 m mély fal esetében ez 30-50 mm elmozdulást jelent, ami kb. megegyezik az elıbbi adattal, de – bevallhatjuk – magunk 30 mm-nél kisebb elmozdulást reméltünk. A mérések elıtt azt rögzítettük, hogy akkor kell óvintézkedéseket életbe léptetni, ha az addigi mérésekbıl 50 mm-nél nagyobb elmozdulásokat kell prognosztizálni. 6 Kivitelezés A kivitelezés 1998 ıszén indult és az építtetık az addigi késések miatt óriási ütemet diktáltak. 1998 végére elkészült az A és C épület gödrének felsı része, majd folytatódott a munka az alsó szintekkel. A földkiemelést különbözı típusú kotrókkal oldották meg, s a földet a bennhagyott rámpákon nagy kapacitású teherautók szállították ki. Gyakran 25-30 szállítójármő is üzemben volt, s a napi teljesítmény elérte az 5.000 m3-t. A legnehezebb feladat a rámpák és a mindenkori gödörfenék járhatóságának esık utáni gyors biztosítása volt. A rézsőket szakaszosan, legfeljebb 3 m-es lépcsıkben, s ahol indokoltnak ítéltük, 2 m széles „földbabákat” bennhagyva nyitottuk ki. A felszín rendezése után – megakadályozandó a talaj fellazulását – azonnal bevibráltuk a 32 mm-es betonacél szegeket, ami a felsı törmelékes zónákat kivéve viszonylag könnyen ment. Ezután gyorsan textíliát, vagy a nedvesebbnek látszó helyeken drénlemezt fektettünk a felületre. Erre került az acélháló, majd a lıtt beton. Gyakran egyidejőleg 3 csapat is dolgozott e feladatsoron.
7
A cölöpök a CFA (SOB) technológiával készültek. A felsı részen szükséges, majd késıbb a C épület gödrének alsó szintjén mélyítendı, 60 cm átmérıjő, max. 13 m hosszú cölöpjeit a HYDROC GH75/S gép fúrta. Az A épület alsó részén egy ideig a CMV TH 1850 gép (l. 6. ábra), majd késıbb a CMV TH 1030 típusú géppel készítettük a 80 cm átmérıjő cölöpöket. Ezek már számítógépes mérıberendezéssel vannak felszerelve, melyek a kezelı számára kijelzik és jegyzıkönyvszerően kinyomtatják a fúrási sebességet, torziós nyomatékot, a betonnyomást és a betonfelhasználást. Ezek segítségével könnyen biztosítható a megfelelı minıségő cölöptest, amint az a kiemeléskor látható is volt. E gépekkel nagy teljesítmény érhetı el, itt napi 20 cölöpöt is lehetett készíteni, jóllehet a talaj a szokásosnál jóval keményebb volt. 6.ábra A horgonyokat AM 500 típusú gépekkel, levegıvel fúrtuk, gond nélkül, jó sebességgel. A furatokba 4 vagy 5 pászmás, 14-17 m hosszú horgonyok kerültek, s ezeket legalább 4 alkalommal injektáltuk, majd az utolsó injektálást követıen 8 nappal feszítettük meg. Egyidejőleg általában 3 csapat készítette a horgonyokat. Említést érdemel még, hogy a vetıdéses terület elején, a Kernstock tér környékén a kiemeléskor rétegvizek jelentek meg, s a rézső felszínén repedéseket kellett észlelni. A vetıdésekben érkezı és esetleg a repedéseket is kitöltı víz nyomásának csökkentésére itt vízszintes drénfuratokat készítettünk, melyek sikeresen le is csapolták a vizet. A feladat nagyságát jelezze végül néhány adat: kitermelt földmennyiség: 340.000 m3, összes cölöphossz: 11.500 m, összes horgonyhossz: 7.100 m. 7 Az ellenırzı mérések eredményei A legfontosabb eredményeket a következıkben foglalhatjuk össze. A SZIF saját fejlesztéső eszközével végzett inklinométeres mérések nagyban segítették a munka „kézben tartását”. A német szakértık javaslatára a mérıcsövet 7 m-rel a cölöpök talpa alá mélyítettük le, így a feldolgozásnál abból lehetett kiindulni, hogy a csı alja már nem mozdul el. A mérések a földkiemelés üteméhez és a technológiai fázisokhoz igazodtak, ill. a mért mozgási sebességtıl függıen legfeljebb 2 hetente, illetve legalább 2 havonta mértünk. Egy jellegzetes eredményt mutat a 7. ábra, melyen jól érzékelhetı a földkiemeléskor felgyorsuló, majd lassan lecsengı mozgás; a fal elıbbiekben jelzett elmozdulásainak és deformációjának összegzıdése; az elmozdulás végértéke, mely itt és általában is 35-50 mm volt. Megjegyezzük, hogy a vízszintes mozgások ennél valamivel nagyobbak is lehettek, hiszen a mérések csak az alsó szint kiemelése után kezdıdtek.
8
A horgonyerıket egy hidraulikus berendezéssel vízszintes elmozdulás e (mm) mértük, melyet a csavar50 40 30 20 10 0 menetes horgonyfejre kelA horgonyzás és -7,20 m-ig 0 végzett földkiemelés utáni lett felcsavarni, s azt az erıt mérések mérte, amely a faltól el26.03. 1999 emelte a horgonyfejet. A 02.04.1999 horgonyok feszítése után azonnal következett az elsı 07.04.1999 mérés, és mindenhol a fe-5 12.04.1999 szítıerıvel gyakorlatilag azonos erıt regisztráltunk. 16.04.1999 Ezután, míg a körülmények 22.04.1999 lehetıvé tették, az inklino30.04.1999 méteres méréssel együtt mértük a horgonyerıket is. -10 10.05.1999 Azt állapíthattuk meg, hogy 25.05.1999 azok legfeljebb 10-20 %kal növekedtek, ami azt jel18.06.1999 zi, hogy a fal a várt (terve28.06.1999 zett) módon viselkedett. -15 20.07.1999 A süllyedésmérések a munka megkezdése elıtti 25.08.1999 alapméréssel indultak és 13.09.1999 1999 végéig általában 2 hetenként kerültek sorra. A visszatöltés -2,0 m-ig 01.11.1999. süllyedések gyakorlatilag visszatöltés -2,0 m-ig -20 mindenütt 10 mm-nél ki06.12.1999 sebbek voltak. Kivételt ké50 pez a Kernstock tér környéke, ahol az említett dré40 nezésre is szükség volt, itt a mozgás néhány pontban, a 30 gödör szélétıl kb. 10 m-re elérte a 20 mm-t is. 20 fejgerenda A csúszómikrométeres maximum mérésekhez – melyekre 10 tudomásunk szerint hazánkban elıször itt került 0 3.1 3.31 4.30 5.30 6.29 7.29 8.28 9.27 10.27 11.26 12.26 1.25 sor – 1,0 m-es darabokból 1998 idıt t (hónap. nap) összeállított, speciális belsı 8. ábra kialakítású, teleszkópos csöveket kellett fúrt lyukba lehetıleg a talajjal azonos anyaggal beágyazni. Ebbe kell egy mérıfejet leengedni, mellyel az 1,0 m-es szakaszok rövidülését vagy tágulását lehet mérni. Ezzel lényegében a talaj fajlagos alakváltozásának mélység szerinti változása állapítható meg, melybıl a teljes elmozdulás is kiszámítható. A földkiemelés ütemében végzett mérések jelezték a tágulást, jellemzı volt a 0,3 % (3 mm/m) körüli végérték, ami 10-15 m-en lecsengett. Még a földkiemelés befejezése után is emelkedést mértünk, s az utolsó, 2000 tavaszán végzett mérések szerint a gödörfenék felszíne összesen 25-50 mm-t emelkedett. vízszintes elmozdulás e (mm)
mélység z (m)
+ elmozdulás a gödör felé 0,00 a fejgerenda teteje
9
A gödörbe, illetve a gödör mentén telepített megfigyelı- és feszültségmentesítı kutakban a földkiemelés idején legalább 3 naponként mértük a víz szintjét. A kutak úgy voltak kialakítva, hogy három különbözı vízemelet szintváltozását tudtuk mérni. Ezekbıl egyebek mellett megállapítható volt, hogy a talajvízszint a gödörtıl 10 m-re már alig csökkent, tehát a leszívó hatás még a vártnál is kisebb volt, a vetıdések környezetében a vízszint a földkiemeléskor több méterrel csökkent, majd a visszatöltés után fokozatosan visszaállt, a gödörfenék alatti vízszintek a munka alatt alig változtak. Az utóbbi két mérés adott lehetıséget azoknak a kérdéseknek az eldöntésére, melyekrıl a 2. fejezetben írtunk: kitőnt, hogy nem kell tartani a gödörfenék hidraulikus talajtörésétıl, elegendı az épületek alá épített szivárgópaplannal megoldani az épület védelmét, bízni lehet az eredeti hidrogeológiai viszonyok gyors visszaállásában. Az egyéb megfigyelések közül kiemeljük a következıket: a vízszintes mozgások következtében a munkagödör környezetében néhol legfeljebb 5 mm-re megnyíló húzási repedések jelentkeztek a felszínen a gyors földkiemelés idején, melyek aztán jórészt záródtak, a cölöpök „hasában” kb. a legnagyobb nyomatéki igénybevétel helyén max. 0,2 mm megnyílású repedések jelentkeztek, ami jelzi, hogy túl voltak a II. feszültségi állapoton, ugyancsak voltak repedések a fejgerendán is, ami szintén a kiélezett méretezésre utal. 8 Tapasztalatok, ajánlások A munka kedvezı tapasztalatait a következıkben foglalhatjuk össze: a kiscelli agyag kedvezı szilárdsága célszerő konstrukciókkal és munkamódszerekkel megırizhetı, és így viszonylag olcsó megoldások alkalmazhatók, pl. meredek rézső nyitható benne, jelentıs horgonyerıkre lehet benne számítani, a felszín alatti vizekkel kapcsolatos feladatok az ilyen, egészében vízzáró, csak az erekben, vetıdésekben vizet szállító agyagokban jól kezelhetık nyitott cölöpfallal és megfelelı drénezéssel, s ezzel elkerülhetık a vízmozgások kedvezıtlen hatásai, s hogy víznyomásra kelljen méretezni a szerkezeteket, az alkalmazott technológiák magas színvonalú ellenırzı mérések és szakszerő irányítás mellett a megfigyelési módszer elveit követve lehetıvé teszik, hogy a változó körülményekhez, a bizonytalan talajadottságokhoz rugalmasan alkalmazkodjunk, a megbízható laboratóriumi vizsgálatokból származó talajjellemzıkkel és az alkalmazott számítási módszerekkel a megfigyelések tanúsága szerint jól le lehetett írni a talaj és a szerkezetek viselkedését. Ugyanakkor a monitoring révén nyert tapasztalatok óvatosságra is kell, hogy intsenek bennünket, mert megállapítható volt, hogy e megoldásoknál takarékosabbat tervezni még az éles piaci versenyben sem szabad, a biztonság már aligha csökkenthetı; a vízszintes elmozdulások ilyen nagy mélység esetén a fal elıtti és mögötti földtömegek deformációja miatt már jelentısek lehetnek, s ezeket csak állékonyságvizsgálat szerint szükségesnél hosszabb horgonyokkal lehet, illetve kell csökkenteni; a szigorú határidık miatti gyors földkiemelés veszélyes lehet, mert az új feszültségek túl gyorsan hárulnak a talaj és a szerkezet egyes részeire, s nem tudnak az elmozdulások és átrendezıdések révén leépülni, ill. egyenletesebben eloszlani.
10
