Szilvágyi Imre és Szilvágyi László: Utak, pályák, autópályák generációváltás egy geotechnikus családban

Szilvágyi Imre és Szilvágyi László: Utak, pályák, autópályák – generációváltás egy geotechnikus családban

12. Széchy Károly emlékülés - 2006

Szilvágyi Imre és Szilvágyi László: Utak, pályák, autópályák – generációváltás egy geotechnikus családban Helyzetfelmérés Tervezési fázisok M6 autópálya Bátaszék –Bóly - alagutak Megállapítások, új szemlélet - EUROCODE-7


HELYZETFELMÉRÉS Elmúlt 15 év: • ~ 465 km autópálya • főút fejlesztések • település elkerülő utak


HELYZETFELMÉRÉS • A földmunkák ára 1992-98 időszakban 10-szeres lett, míg egyéb útépítési munkáké legfeljebb 3-szoros.

Az útépítés legfontosabb termékösszetevőinek áremelkedési trendjei

• A töltésanyag árindexe 1992-98 időszakban 1100 lett, míg másoké legfeljebb 500. • Új utak árában kb. 40 % lett a földmunka. • Az elnagyolt geotechnikai tervek óvatosságra és ezzel árnövelésre késztetik a vállalkozót. • Kevés lehetőség van a jobb alternatívák kidolgozására az új lebonyolítási rendben. 12. Széchy Károly emlékülés - 2006

HELYZETFELMÉRÉS • A földmunkák ára 1992-98 időszakban 10-szeres lett, míg egyéb útépítési munkáké legfeljebb 3-szoros. • A töltésanyag árindexe 1992-98 időszakban 1100 lett, míg másoké legfeljebb 500. • Új utak árában kb. 40 % lett a földmunka. • Az elnagyolt geotechnikai tervek óvatosságra és ezzel árnövelésre késztetik a vállalkozót. • Kevés lehetőség van a jobb alternatívák kidolgozására az új lebonyolítási rendben.

Különböző útépítések termékösszege 100%

9

12 90%

25

25

26

3 3

3

2

12

13

3

80%

70%

60%

12 7

7

20

9

18

12

6

22

8

2

41

50%

40%

14

15

80

30%

17 20%

36

38

38

41 3

10%

15 2

0%

Díjas autópálya


Szabad használatú autópálya

Autóút

Elkerülő szakasz

Főút rehabilitáció

1

Burkolat megerősítés

HELYZETFELMÉRÉS Gazdaságosság – fenntartás Megépült szakaszok viselkedése – nyomvályú, háttöltés süllyedés Geotechnika szerepe alárendelt - MSZF Szabályozás, szigorítás – Út 2.1.222 az EC-7 szellemében Geotechnikai tervek minősége


HELYZETFELMÉRÉS Városi elkerülő út engedélyezési terv talajmechanikai szakvélemény (2000.) • Adatok

Adatok • 3300 m főút, 2 db felüljáró vasút, főút felett • 6 db 5 m-es fúrás, 1 db 15 m-es fúrás • magassági vonalvezetés, bevágás, töltés nem ismert • felüljárók adatai, nyílásszáma nem ismert

• Megállapítások

Megállapítások • nincs geotechnikai akadálya az útépítésnek • tömöríthetőség, fagyveszélyesség minősítése • műtárgyak alapozása fagyhatár alatt síkalappal • σa alapérték • feltárás igény: kiviteli tervhez még egy fúrás


HELYZETFELMÉRÉS M0 autópálya egy szektorának engedélyezési tervi geotechnikai szakvélemény (2000. 12.) • Az eredeti engedélyezési tervre vonatkozó megállapítások

Az eredeti engedélyezési tervre vonatkozó megállapítások • feltárási sűrűség nem felel meg (max. 2700 m) • fúrások helye nem azonosítható (M=1:10000) • műtárgyakhoz 1 db fúrás 40 – 100 m távolságra • általános javaslatok más dokumentációból egy az egyben ollózva • nincs talajvíz értékelés (építési, maximális) • talajfizikai jellemzők indoklása nincsen • alapozási mód: síkalap, fúrt cölöp, vert cölöp, vagy Franki cölöp • teherbírások nincsenek alátámasztva sem talajfizikai jellemzőkkel, sem számítással • süllyedések, kivitelezési kérdések nincsenek említve


HELYZETFELMÉRÉS Geotechnika szerepe az úttervezésben

• tervezés alapadatainak ismerete elengedhetetlen • a feladat nem látható el egyszeri szakvéleményezéssel • folyamatos konzultálás, együttdolgozás a főtervezővel és a szakági tervezőkkel • a tervfázisokhoz igazodó dokumentáció tartalmak

Szakági koordinálás • tervek egységesítése • irányelvek a feltárások, vizsgálatok mennyiségéhez • tartalmi, formai követelmények • azonos műszaki kérdések kezelése • földmű felső zónájának kialakítása 12. Széchy Károly emlékülés - 2006

TERVEZÉSI FÁZISOK Tervezési fázisok

• Tanulmányterv • Környezetvédelmi hatástanulmány • Engedélyezési terv • Tender terv • Kiviteli terv


TERVEZÉSI FÁZISOK Tanulmányterv

• geotechnika

• konfliktus mentes folyosó keresése • geológia – talajmechanika összhangja 13

T-K

EL

zet kör lmi éde te jv á i t terüle Pilis

T-K

T-Ü

11

• főtervező

Geotechnika Főtervező

EL

Ü

• kedvezőtlen adottságok összefoglalása Ü T-Ü

1108

14

3

Bud

akal

ászi

k ango barl

BTM 2

• vonalvezetés korlátainak elemzése VF-3

Pbj-1

G T-K

6

T-K

2 T-K

EL T-K

7

EL T-K

G

8

T-K

EL

EL

T-E

VF-4

7 KEL

T-K

G T-K

T-K

T-K

liaa ln Rozá kápo

10

Teme

G

k 81

111 05

G

G

m

1

tõ

1

k 82

m

Bar

11

lang

T-V

ok G T-K

k

T-K

1 10 11

T-Ü

KEL

G

Ü

T-K

T-K

60

Bu

1 13 1

Ar

da

pe

stEs zte

rg om

EL

t

k T-K

EL k T-V

T

KEL

t T-V

an yh eg yi-

MÁ V

t T-V

pa ta k

vv . EL/Vt T-KEL T-K

10

10 m ru nt Ce


T-V

HT HT

08

R=120

0 R=12

M

t

T-V

T-H

KG

11

R=

T-V

EL

HT KEL

60 R=R=80

R=250

EL t T-K

HT HT Kálvária KEL

R=8 0

0 R=15

RR= =1220 50

20 R=1

km

T-K

Cen trum

T-K

84 km 84

vak és ta Gõt

EL

34

célú ciós s bilitá epíté Reha nytel növé

4

1

T-E

T-K

EL

gyi a-he Rókánya kõb

TERVEZÉSI FÁZISOK Környezetvédelmi hatástanulmány • nincs geotechnikai szakvéleményezés • fúrások felhasználhatóak a későbbi tervezéshez • a tanulmányterv és az eng. terv között lehetőség egy újabb fázisra • környezetvédelmi szempontrendszer eltúlzott figyelembevétele • hiányzik a gazdaságosság vizsgálata 12. Széchy Károly emlékülés - 2006

TERVEZÉSI FÁZISOK M6 autópálya déli szakasz tanulmányterv

Bátaszék

• a síkvidéki autópálya nyomvonal élőhely védelmi szempontok miatt esett ki • domborzati adottságok nehezítik a nyomvonal vezetés lehetőségeit

Mohács


TERVEZÉSI FÁZISOK Engedélyezési terv • műszaki megfelelőség igazolása – legalább egy megoldás • feltárások min. 50%-a elkészül • tájékoztatás hiánya – telek spekuláció • utas – geotechnikus együttműködés fontossága • változások, igények egyeztetése • műtárgy alapozások eldöntése • pályaszerkezet, földmű felső rétegeinek meghatározása 12. Széchy Károly emlékülés - 2006

TERVEZÉSI FÁZISOK Engedélyezési terv • műszaki megfelelőség igazolása – legalább egy megoldás • feltárások min. 50%-a elkészül • tájékoztatás hiánya – telek spekuláció • utas – geotechnikus együttműködés fontossága • változások, igények egyeztetése • műtárgy alapozások eldöntése • pályaszerkezet, földmű felső rétegeinek meghatározása 12. Széchy Károly emlékülés - 2006

TERVEZÉSI FÁZISOK Bevágás

Földmű felső rétegeinek előírásai

Trγ ≥ 95%

Földmû E2 ≥ 40 MN/m

Termett talaj, vagy tömörítéssel, stabilizációval alkalmassá tett termett talaj, illetve talajcsere

E2 ≥ 80 MN/m2 Trγ ≥ 97%

E2 ≥ 60 MN/m2

Trγ ≥ 90%

50

Fagyvédõréteg (kiváló földmûanyag) Termett talaj, vagy tömörítéssel, stabilizációval alkalmassá tett termett talaj, illetve talajcsere

Trγ ≥ 97% E2 ≥ 40 MN/m2

Trγ ≥ 97%

Töltés

• ellentmondások – 97%, 15 cm, 35 cm

Félmerev, vagy merev pályaszerkezet esetén

Hajlékony pályaszerkezet esetén

Töltés (földműépítésre alkalmas anyag) Töltés (földműépítésre alkalmas anyag)

Tr γ ≥ 90%

Földmű

15

Trγ ≥ 95% E 2 ≥ 4 0 MN/m 2

Pályaszerkezet

35

Fagyvédőréteg (kiváló földműanyag)

E 2 ≥ 60 MN/m2

E 2 ≥ 30 MN/m

2

Tr γ ≥ 85% 50

30*

Tükörszint

20

• tömörség ellenőrzés izotóp

Tükörszint Cementstabilizáció (CTh v. CT t ) (kiváló földmûanyag)

2

• 0.5 m ↔ 1.0 m minősített töltésanyag, tartósság feltétele

• átmenet 85% ↔ 97 %

Pályaszerkezet

35

Fagyvédõréteg (kiváló földmûanyag)

E2 ≥ 60 MN/m2

15

Tükörszint 30*

• szigorodó, de megalapozatlan követelmények

Félmerev, vagy merev pályaszerkezet esetén

Hajlékony pályaszerkezet esetén

Tükörszint Cementstabilizáció (CTh v. CT t ) (kiváló földműanyag) Fagyvédőréteg (kiváló földműanyag) Töltés (jó földműanyag)

E 2 ≥ 80 MN/m2 Tr γ ≥ 97% E 2 ≥ 60 MN/m2 Tr γ ≥ 97% E 2 ≥ 40 MN/m2

Tr γ ≥ 97% E 2 ≥ 30 MN/m2

Töltés Tr γ ≥ 85% (földműépítésre alkalmas anyag)

Megjegyzés: A -100 cm alatti töltéstömeg Trρ értéke: 85 % legyen


TERVEZÉSI FÁZISOK Földmű felső rétegeinek előírásai

Teherbírási és tömörségi követelmények bevágásban (E,K,R)

• szigorodó, de megalapozatlan követelmények • 0.5 m ↔ 1.0 m minősített töltésanyag, tartósság feltétele • ellentmondások – 97%, 15 cm, 35 cm • átmenet 85% ↔ 97 % • tömörség ellenőrzés izotóp


TERVEZÉSI FÁZISOK Tender terv • teljeskörű feltártság • statikus szondázás (CPT) • követelmények, funkció meghatározása • műszaki paraméterek definiálása • alternatív megoldások lehetősége • Mérnök kijelölése – észrevétel?


TERVEZÉSI FÁZISOK Kiviteli terv • megbízó váltás – belép a vállalkozó • tervek átdolgozása mindent áttervezünk • Mérnök észrevételei – tervek összhangja – egyértelmű követelmények szükségesek • az építési idő hatása, gazdaságosság helyett kormány rendelet a határidőre • megszokott talajmechanikai szakvélemény - tervnek nem megfelelő forma 12. Széchy Károly emlékülés - 2006

TERVEZÉSI FÁZISOK Kivitelezés • Mérnök szerepe – tervezői művezetés • tervek felülvizsgálata – egyedi intézkedések szükségessége • anyagnyerőhelyek tisztázatlansága • hídalapozások – együttműködés a hidasokkal • próbaterhelések


TERVEZÉSI FÁZISOK Cölöp próbaterhelés


TERVEZÉSI FÁZISOK Cölöp próbaterhelés • kiindulási adatok ismerete, CPT • biztonsági tényezők felvétele • tervezői értékelés az alapozásról • előzetes próbaterhelés előnyei


TERVEZÉSI FÁZISOK Cölöp próbaterhelés • kiindulási adatok ismerete, CPT • biztonsági tényezők felvétele • tervezői értékelés az alapozásról • előzetes próbaterhelés előnyei


M6 AUTÓPÁLYA Bátaszék – Bóly - ALAGUTAK DOMBORZATI VISZONYOK • dombhátak, völgyek váltakozása

BÁTASZÉK

• nagy hidak, bevágások • 7 millió m3 földfelesleg • 20 – 40 m bevágások helyett alagutak • 70 %-al csökkentett földfelesleg • rövidebb völgyhidak • 30 km nyomvonalon ~ 8 km fúrás,~ 4,8 km szondázás 12. Széchy Károly emlékülés - 2006

MOHÁCS BÓLY

M6 AUTÓPÁLYA Bátaszék – Bóly - ALAGUTAK Sárrét

Geresdi-dombság

• ártéri holocén fedőréteg • dunai – Ős sárvízi szemcsés hordalék • 17 - 18 m-től felső-pannon alapréteg

Sárrét

Geresdi-dombság • kiemelt pleisztocén lösz rétegsor • horizontálisan és vertikálisan változó település • agyag rétegek, meszes kiválások, mészkonkréció • kismértékű roskadási hajlam • átlagos nyírószilárdsági és alakváltozási paraméterek 12. Széchy Károly emlékülés - 2006

Bátaszék

M6 AUTÓPÁLYA Bátaszék – Bóly - ALAGUTAK Sárrét • ártéri holocén fedőréteg • dunai – Ős sárvízi szemcsés hordalék • 17 - 18 m-től felső-pannon alapréteg

Geresdi-dombság • kiemelt pleisztocén lösz rétegsor • horizontálisan és vertikálisan változó település • agyag rétegek, meszes kiválások, mészkonkréció • kismértékű roskadási hajlam • átlagos nyírószilárdsági és alakváltozási paraméterek 12. Széchy Károly emlékülés - 2006

M6 AUTÓPÁLYA Bátaszék – Bóly - ALAGUTAK Geresdi dombság pleisztocén alatt • határréteg: vörösagyag formáció, törmelékes meszes mállott zóna • felső pannon meszes rétegek – változó plaszticitás • mélységi helyzethez képest kedvezőtlen teherbírás • sekély rétegvíz, szivárgó jellegű, kis utánpótlódás • víz megjelenési szint – vörös agyag zónája 12. Széchy Károly emlékülés - 2006

M6 AUTÓPÁLYA Bátaszék – Bóly - ALAGUTAK Az A alagút rétegszelvénye • változó vonalvezetés – többszöri feltárás, 40 – 60 m-es fúrások • a méretezéshez rétegcsoportok szétválasztása • pleisztocén rétegsor 3 csoport • 4. réteg a vörösagyag határréteg, meszes mállott zóna • 5. réteg pannon meszes agyag, mészkonkréciós iszap • völgyi fúrások analóg felhasználása • nyírószilárdsági és alakváltozási vizsgálatok 12. Széchy Károly emlékülés - 2006

M6 AUTÓPÁLYA Bátaszék – Bóly - ALAGUTAK „A” alagút 3. réteg, sovány és közepes agyagok triaxiális vizsgálatainak kiértékelése

600

Sovány - közepes agyag karakterisztikus értékei:

500

1680 1681 1683 1683 1683 1684 1684 1684

Ø = 17° c = 105 kN/m2 τ800 = 349 kN/m2

400

300

1685 1685 1685 1692 1692 1679/1 1679/1 1682/1 1682/1

τ

kPa

1680

1682/4 1682/4

200

1685 1686/1 1686/2 1689/1 1691/1

100

M1691/2 M1691/2 M1691/2 karakterisztikus érték

0 0

100

200

300

400

500

600

σ


700

kPa

800

900

M6 AUTÓPÁLYA Bátaszék – Bóly - ALAGUTAK 0,48

Hézagtényező e

„A” alagút 3. réteg közepes agyag összetett ödométeres vizsgálata

0,46 0,44 0,42 0,40 100

1000

10000

Terhelő feszültség σ kPa

Terhelő feszültség σ kPa Fajlagos összenyomódás ε %

0 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00


200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

MEGÁLLAPÍTÁSOK, ÚJ SZEMLÉLET - EC-7 MSZ EN 1997-1 1.3. Feltételezések (2) E szabvány rendelkezései a következőkben felsorolt feltételezések teljesülésén alapulnak (3) Szükséges, hogy mind a tervező, mind a megbízó vegye figyelembe ezeket a feltételezéseket. A bizonytalanság megelőzése végett célszerű ezek egyetértő elfogadását dokumentálni, pl. a geotechnikai tervezési beszámolóban 12. Széchy Károly emlékülés - 2006

MEGÁLLAPÍTÁSOK, ÚJ SZEMLÉLET - EC-7 MSZ EN 1997-1

– megfelelően képzett személyzet gyűjtötte össze, rögzítette és értelmezte a tervezéshez szükséges adatokat; 1.3. Feltételezések – kellően képzett és tapasztalt szakemberek tervezték a tartószerkezeteket; (2) E szabvány rendelkezései a következőkben – megfelelő a folyamatosság és a kapcsolattartás az adatgyűjtésben, a tervezésben és a kivitelezésben felsorolt feltételezések közreműködő szakemberek között; teljesülésén alapulnak – megfelelő a műszaki felügyelet és a minőségellenőrzés az (3) Szükséges, hogy mind üzemekben, a telepeken és a munkahelyen; a tervező, mind a megbízó – a kivitelezést a vonatkozó szabványokat és előírásokat vegye figyelembe ezeket a betartva, kellő jártassággal és tapasztalattal rendelkező feltételezéseket. A bizonyszemélyek végzik; – az építési anyagokat és termékeket az ezen Eurocode, vagy talanság megelőzése az anyagra, illetve termékre vonatkozó előírások szerint végett célszerű ezek használják fel; egyetértő elfogadását – a tartószerkezet fenntartása megfelelő lesz, és ezáltal az a dokumentálni, pl. a tervezett teljes élettartama alatt biztonságos és használható geotechnikai tervezési lesz; beszámolóban – a tartószerkezetet a tervben meghatározott célra használják. 12. Széchy Károly emlékülés - 2006

MEGÁLLAPÍTÁSOK, ÚJ SZEMLÉLET - EC-7 MSZ EN 1997-1 1.3. Feltételezések (2) E szabvány rendelkezései a következőkben felsorolt feltételezések teljesülésén alapulnak (3) Szükséges, hogy mind a tervező, mind a megbízó vegye figyelembe ezeket a feltételezéseket. A bizonytalanság megelőzése végett célszerű ezek egyetértő elfogadását dokumentálni, pl. a geotechnikai tervezési beszámolóban 12. Széchy Károly emlékülés - 2006

MEGÁLLAPÍTÁSOK, ÚJ SZEMLÉLET - EC-7 MSZ EN 1997-1 3.2.2. Előzetes vizsgálatok (1)P Előzetes vizsgálatokat kell végezni, hogy

–

a hely általános alkalmasságát meg lehessen ítélni;

–

az alternatív helyszíneket össze lehessen hasonlítani, ha vannak ilyenek;

–

a tervezett munkálatok nyomán várható változásokat meg lehessen becsülni;

–

a tervezési és ellenőrző vizsgálatokat meg lehessen tervezni, beleértve a tartószerkezet viselkedését lényegesen befolyásoló talajzóna kiterjedésének azonosítását;

–

az anyagnyerő helyeket ki lehessen jelölni, ha szükségesek.


MEGÁLLAPÍTÁSOK, ÚJ SZEMLÉLET - EC-7 MSZ EN 1997-1 Talajvizsgálati jelentés 3.4.2. A geotechnikai információk bemutatása

(1)P A geotechnikai információk ismertetésében közölni kell –

egy tételes kimutatást az összes terepi és laboratóriumi munkáról;

–

a terepen és a laboratóriumban végzett vizsgálatok módszereinek dokumentálását.

(2) Ezen felül indokolt, hogy a tételes kimutatás értelemszerűen ismertesse a következőket: …


MEGÁLLAPÍTÁSOK, ÚJ SZEMLÉLET - EC-7 MSZ EN 1997-1 Talajvizsgálati jelentés 3.4.3. A geotechnikai információk értékelése

(1)P A geotechnikai információk értékelésének, értelemszerűen, tartalmaznia kell a következőket: –

a terepi és a laboratóriumi munka áttekintése. Ki kell emelni és meg kell magyarázni, ha az adatokat illetően bármely kétség felmerül (pl. hiányos, érdektelen, nem kielégítő, pontatlan). A vizsgálati eredmények értelmezésekor figyelembe kell venni a mintavételi, szállítási és tárolási eljárásokat. Minden különösen kedvezőtlen vizsgálati eredményt gondosan értékelni kell annak megítéléséhez, hogy vajon téves-e, vagy a tervezéskor figyelembe veendő valós jelenség következményéről van-e szó;

–

a származtatott geotechnikai paraméterek áttekintése; …


MEGÁLLAPÍTÁSOK, ÚJ SZEMLÉLET - EC-7 MSZ EN 1997-1 2.8. Geotechnikai tervezési beszámoló (5) A geotechnikai tervezési beszámoló a műszaki felügyeletre és a megfigyelésre vonatkozóan általában a következőket állapítsa meg:

–

az észlelések vagy mérések minden egyes sorozatának tárgya;

–

a megfigyelésbe bevonandó tartandó tartószerkezeti elemeket és az észlelés helyét;

–

a leolvasások gyakoriságát;

–

az eredmények értékelési módszereit;

–

az eredmények várható értéktartományát;

–

az építés befejezése után folytatandó megfigyelés időtartamát;

–

a mérések és észlelések végrehajtásáért, a kapott eredmények értékeléséért, valamint a műszerek karbantartásáért felelős közreműködőket.


MEGÁLLAPÍTÁSOK, ÚJ SZEMLÉLET - EC-7 MSZ EN 1997-1 Tervezési módszerek –

számítások alkalmazása

–

szokáson alapuló intézkedések

–

modellkísérletek és próbaterhelések

–

megfigyeléses módszer


MEGÁLLAPÍTÁSOK, ÚJ SZEMLÉLET - EC-7 MSZ EN 1997-1

–

meg kell határozni a viselkedés elfogadható határait;

2.7. Megfigyeléses módszer

–

(1) Ha a geotechnikai viselkedést nehéz előre jelezni, indokolt lehet a „megfigyeléses módszer” néven ismert eljárást követni, amelynek során a tervet az építés közben felülvizsgálják. (2)P Még az építés megkezdése előtt teljesíteni kell a következő követelményeket:

fel kell mérni a viselkedés lehetséges tartományát, és ki kell mutatni, hogy a tényleges viselkedés kellő valószínűséggel az elfogadható határok között marad;

–

ki kell dolgozni a megfigyelés tervét, amellyel észlelhető lesz, hogy a tényleges viselkedés az elfogadható határokon belül maradt-e. A megfigyelésnek ezt már elég korán, azután pedig kellően rövid időszakonként ki kell mutatnia, hogy sikerrel végre lehessen hajtani az esetleg szükségessé váló beavatkozásokat.

–

a megfigyelendő folyamat kifejlődéséhez viszonyítva kellően gyors észlelő berendezéseket és értékelési eljárásokat kell választani;

–

tervet kell készíteni az esetleg szükségessé váló beavatkozásokra, amelyeket akkor kell megvalósítani, ha a megfigyelés a megengedett határokat meghaladó viselkedést jelez.


MEGÁLLAPÍTÁSOK, ÚJ SZEMLÉLET - EC-7

• geotechnikusok érdekérvényesítése • szakvélemény helyett geotechnikai tervezés • új szabályok bevezetése, alkalmazása versenyképesség


Szilvágyi Imre és Szilvágyi László: Utak, pályák, autópályák – generációváltás egy geotechnikus családban Szakági koordinálás

Köszönöm megtisztelő figyelmüket!

www.geoplan.hu


Szilvágyi Imre és Szilvágyi László: Utak, pályák, autópályák generációváltás egy geotechnikus családban

Recommend Documents