Plate loading módszer ismertetése és alkalmazása Alun Thomas SDMTS
RHK Kft.
Témák • Bevezetés • San Diego • Hindhead • Bátaapáti • Következtetések
Milyen egy helyszíni mérés? • Bármilyen vizsgálat, amit valós talajviszonyok között végeznek • Például: – Plate-loading / plate-jacking vizsgálatok – In situ feszültségmérések – Presszióméterek – Geofizikai mérések – Próbaszivattyúzás – SPT vagy CPT – Vizsgálatok a munkálatok szelvényeibe telepített műszerekkel – pl. extenzométeres, inklinométeres vizsgálatok, konvergencia mérések, stb.
Kalibráció (extenzométerek használatával) • Többpontos (multi-stage) extenzométerek a vágathajtás hatására létrejövő elmozdulások mérésére.
Folyamatos visszajelzés a kivitelezésről a tervezők felé
Helyszíni mérések: miért szükségesek? •
Helyszíni adottságok változatossága
•
Mintavételezéssel nem vizsgálható anyagok –
Pl.: konglomerátum, gyenge kőzetek
–
Méretek hatásai
–
Viselkedés nagy tömegben ↔ kis minták
–
Vágat és környezetének viselkedése ↔ elmélet, laboratóriumi vizsgálatok
•
Tervezési paraméterek
•
Tervezés jóváhagyása
San Diego: Mission Valley East LRT SDMTS
• Stadium konglomerátum – nem cementált, de jól tömörödött; kevés megjelent adat • Lehetetlen mintát venni belőle • Állékony meredek lejtők láthatók a környéken Homok mátrix & rétegek
Kavics
Plate-bearing vizsgálatok • 3 Plate-bearing vizsgálatot végeztek a merevségi és szilárdsági paraméterek megállapítására • 300-nál is több geofizikai vizsgálatból álló széleskörű vizsgálatsor része • Duncan & Chang nemlineáris rugalmas modelljében használta
Megállapított tervezési paraméterek Paraméterek
E [MPa]
c’ [kPa]
fi [°]
„tömör homok”
30 - 50
0
45
Geofizikai
500
-
-
Plate-bearing
600
15
44
Térfogatcsökkenés Becsült 0.065 % Valós 0.111 %
Hindhead A3 közúti alagút • Gyenge homokkő / tömör homok • Felpuhuló, morzsolódó anyag – laboratóriumi vizsgálatok alapján • Nehéz zavartalan mintát venni belőle
Tervezési paraméterek jóváhagyása
• 4 vízszintes vizsgálat gyenge homokkőben az alagúttervezéshez
Függőleges vizsgálatot az úttervezéshez végeztek
Jóváhagyott tervezési paraméterek
Vizsgálati módszerek • Plate bearing vizsgálat – ASTM D1194/5/6 vagy BS 1377-9 • ISRM által javasolt vizsgálatok – Plate-jacking vizsgálat – vizsgálati táróban vagy fúrólyukban – Vágat terhelése gyűrűirányű sajtolással
• Különleges, a tervezést segítő vizsgálati módszerek – Pl.: Bátaapáti – kőzettest merevségének vizsgálata töredezett kőzetben e.g. Bataapáti
ISRM plate-jacking vizsgálat • Biztosítatlan vizsgálati táró
ISRM radial jacking vizsgálat • Gyenge talajban biztosított vágatban kell végezni a radial jacking vizsgálatot … azonban tömör kőzettestben hatalmas feszítő erőre lehet szükség
Plate-jacking vizsgálatok Bátaapátiban RHK Kft.
• V. osztályú kőzetre nem volt adat • Zavart mintáknak köszönhetően a IV. osztályú kőzet adataiban rejlő bizonytalanság • IV. és V. kőzetosztályokban a vágatok nem állékonyak biztosítás nélkül • Vizsgálati kamra nem állt rendelkezésre • Cél: – Megvizsgálni a III., IV. és V. osztályú kőzetek in situ alakváltozási modulusát – Széleskörű vizsgálati program része
Vizsgálat helyszíne PJ-2 III. kőzetosztály
PJ-1 IV. kőzetosztály
PJ-3 V. kőzetosztály
Geológiai információk • Homlokdomumentációk • Fúrólyukszelvények • Q-értékek • Vízbeáramlás
Bpj – 11 „nyugati/jobb”
Bpj – 12 Főte Bpj – 14 Talp
154,3 m
Bpj – 13 „keleti/bal”
A mérés sematikája • 6 mérés: 1 vízszintes & 1 függőleges III., IV. & V. kőzetosztályban
Előkészületek • Vágatbiztosítás megtartása, figyelembe vétele • Segédszerkezetek: – Betontuskók – Extenzométerek és fúrólyukak – Feszítő tám – Hengeres sajtók
• Mérési előkészületek
Vízszintes mérések
Legbelső anker
Jelátalakító Anker
0,49m 0,98m 2,0m 4,0m 8,0m
Függőleges mérések
Mérési adatok 4.00
Displacements (mm)
3.50 4m
3.00
2m 2.50
1m
2.00
0.5m
1.50
0m
1.00 0.50 0.00 00:00
04:00
08:00
12:00
16:00
20:00
00:00
04:00
Time of the measurement (hour:min)
08:00
12:00
Terhelési / tehermentesítési ciklusok 1200
1000
Tonnes
800
600
400
200
0 0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
mm
0.6
0.7
0.8
0.9
Következtetések • Az in situ vizsgálti módszerek értékesek, mert minimalizálják a mintavételezés hatásait és adatot szolgáltatnak az anyagok viselkedéséről nagy tömegben. • Előfordul, hogy a talaj csak in situ vizsgálatokkal vizsgálható. • Plate-bearing / jacking vizsgálatokat számos beruházás során sikerrel alkalmaztak a talaj merevségének és szilárdságának vizsgálatára. • A vizsgálati módszert az aktuális beruházás viszonyaihoz kell igazítani.
Köszönetnyilvánítás Köszönöm: • A megrendelőknek: SDMTS-nek, Highways Agency-nek & RHK Kft.nek, • Mott MacDonald Magyarország Kft. szakembereinek, • Önöknek a figyelmet!
SDMTS
www.mottmac.hu
RHK Kft.
Köszönöm a figyelmet!
www.tunnels.mottmac.com
