ÚT- ÉS VASÚTÉPÍTÉSI GEOTECHNIKA I. RÉSZ SCHELL PÉTER GEOPLAN KFT.
TARTALOM 2
Általános kérdések Előkészítő vizsgálatok Tervezési vizsgálatok Részletes tervezési kérdések
A TERVEZÉSRŐL ÁLTALÁBAN 3
Komplex feladat - több szakág és tervező együttdolgozása szükséges - Út- és vasútépítés - Vízépítés - Hídépítés - Geotechnika - Környezetvédelem - Forgalomtechnika - Közművek - Növénytelepítés - Magasépítés Kölcsönös bizalom, együttműködés, felelősségvállalás, adatszolgáltatások
CSAPATMUNKA !!
A TERVEZÉSRŐL ÁLTALÁBAN 4
Alapkövetelmények a művel szemben: -
Funkcionális megfelelőség (vonalvezetés, űrszelvény, forgalmi kapcsolatok stb.) Tartósság - élettartam Statikai megfelelőség (teherbírások – alakváltozások) Kivitelezhetőség Fenntarthatóság Gazdaságosság Esztétika (tájba illesztés) Környezetvédelmi szempontok (vadátjárók, hüllőátjárók)
SZABVÁNYI HÁTTÉR 5
EUROCODE 7: Geotechnikai tervezés (MSZ EN 1997-1, 1997-2) ÚT 2-1.222: Utak és autópályák létesítésének általános geotechnikai szabályai (Útügyi Műszaki Előírás) Hasonló szabályozó anyag a vasútépítésben előkészítés alatt. Egyéb szabványok, előírások: • Talajok azonosítása és osztályozása (MSZ EN 14-688, 14-689) • Talajfeltárási szabványok (MSZ CEN ISO/TS 22-475 sorozat) • Terepi vizsgálatok (MSZ CEN ISO/TS 22-476 sorozat) • Laboratóriumi vizsgálatok (MSZ CEN ISO/TS 17-892 sorozat) • Speciális mélyépítési munkák kivitelezése (MSZ EN.... ) • Speciális mélyépítési munkák ellenőrzése (MSZ CEN ISO/TA 22-477 sorozat) • Útügyi Műszaki Előírások (ÚT 2-1, ÚT 2-2, ÚT 2-3 sorozatok) • Stabilizációk, geoműanyagok (MSZ EN...., MSZ ENV ...) • További Eurocode-ok
TERVFÁZISOK 6
Gyakoribb esetek: • Tanulmányterv • Engedélyezési terv • Tender terv • Építési (kiviteli) terv Ritkább esetek: • Diszpozíciós terv • Ajánlat műszaki terve • Megvalósulási terv • Üzemeltetési utasítás • Korszerűsítési – helyreállítási terv
TERVFÁZISOK 7
Tervfázis
Geotechnikai dokumentáció ÚT 2-1.222 (EC7) szerint Talajvizsgálati jelentés
Terv
tanulmányterv
előkészítő talajvizsgálati jelentés
geotechnikai tanulmányterv
engedélyezési terv
tervezési talajvizsgálati jelentés
geotechnikai engedélyezési terv
tenderterv
tervezési talajvizsgálati jelentés
geotechnikai tenderterv
kiviteli terv
kiegészítő talajvizsgálati jelentés
geotechnikai kiviteli terv
TANULMÁNYTERV 8
ELŐKÉSZÍTŐ TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS, GEOTECHNIKAI MEGVALÓSÍTHATÓSÁGI TANULMÁNY Alapvető cél: megvalósíthatóság - nyomvonal kiválasztás • • • • • • • • • •
Általában több lépcsős feladat Építésföldtani, tervtári adatgyűjtés Térképek, légifelvételek tanulmányozása Helyszíni bejárás, tapasztalatok – fénykép dokumentáció Mérnökgeológiai és hidrogeológiai adatközlés Fő geotechnikai feladatok ismertetése Elvi megoldási lehetőségek felvázolása Technológiai, gazdaságossági, környezetvédelmi szempontok Előnyök – hátrányok elemzése További geotechnikai szolgáltatások ismertetése
ENGEDÉLYEZÉSI TERV 9
ENGEDÉLYEZÉSI TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS, GEOTECHNIKAI ENGEDÉLYEZÉSI TERV Alapvető cél: építési engedély megszerzése Fő feladat: műszaki megfelelőség (kritikus részek állékonysága), megvalósíthatóság, üzemeltethetőség bemutatása • • • •
Részletes feltárás (fúrások, szondák stb.) Teherbírás - állékonyság igazolása valamennyi földmű szakasz, műtárgy vonatkozásában A geotechnikai feladatok legalább egyféle megoldása Alternatív megoldások is szerepeltethetőek
TENDERTERV 10
TERVEZÉSI TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS, GEOTECHNIKAI TENDERTERV Alapvető cél: Vállalkozó kiválasztása Fő feladat: részletes geotechnikai információ közlés, a szerződéskötés geotechnikai kockázatainak minimalizálása • Részletes feltáráson alapuló teljeskörű adatközlés • Talajfizikai paraméterek • Nem feltétlenül minden kérdésre kell teljeskörű, részletes megoldás elegendő lehet követelményrendszer felállítása (az ajánlatadó adhasson esetleges versenyképes egyéb megoldást) • Általában konkrét megoldásra szól, megegyezik a kiviteli tervvel • Tender műszaki előírásokkal (más készíti) összhang kell(ene)
KIVITELI (ÉPÍTÉSI) TERV 11
KIEGÉSZÍTŐ TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS, GEOTECHNIKAI KIVITELI TERV Alapvető cél: a megépítendő létesítmények részletes, teljes körű bemutatása • • • • • • • •
Feltárások: kiegészítés, pontosítás Részletes rajzi és számítási mellékletek Méretek, anyagminőségek, technológiák, minőségek Ki a megrendelő? (Építtető, Vállalkozó) Változtatás esetén az engedélyben foglaltakat teljesíteni kell Monitoring Organizációs kérdések, ütemezés Minőségbiztosítás
M0 ÚTGYŰRŰ 12
Északi szektor – 4 km
(Nyugati szektor)
M31 autópálya – 12 km
Keleti szektor – 41.5 km Déli szektor – 29.5 km
Hidak > 100 db Csomópontok > 20 db
ÉSZAKI SZEKTOR 13
1. 2.
1990-es évek: M3 – 2 sz. főút között szakasz (az M2 részeként) 2006 – 2008. 1. szakasz: 2 sz. főút és 11 sz. főút között Megyeri híd 2. szakasz: terveztetés előtt
KELETI SZEKTOR 14
2004 – 2005. 6. 5.
M31 4.
1. szakasz: M5 – új 4 sz. főút között 1/a. szakasz: új 4 sz. főút Vecsés és Üllő elkerülő szakasza 2006 – 2008.
3.
2.
2. szakasz: új 4 sz. főút – 31 sz. főút között 3. szakasz: 31 sz. főút - M31 között 4. szakasz: M31 – 3 sz. főút között 5. szakasz: 3 sz. főút – M3 között 6. szakasz: meglevő 2/B sz. út szélesítése 2009 – 2010.
1/a. 1.
M31 autópálya
DÉLI SZEKTOR 15
1.
3. 2.
3. 4.
1990-es évek M1 – M5 között fél pálya
2009 – 2013. 1 – 3. szakasz: második pálya építése M1 – 51 sz. főút között 4. szakasz: új nyomvonal 51 sz. főút – M5 között
NYUGATI SZEKTOR 16
10 sz. főút – M1 között Tervezés kezdeti stádiumában
RÉSZTVEVŐ CÉGEK 17
Ajánlatadás: 2000. év vége Generáltervező: Unitef –Céh Mérnökiroda Kkt. Tervezés: 2001 - 2010. Kivitelezés: 2004 - 2013.
Úttervezés: Unitef '83 Zrt. Főmterv Zrt. Roden Kft. Utiber Kft. Túra-Terv Kft.
Hídtervezés:
Geotechnika:
Céh Zrt. Unitef '83 Zrt. Főmterv Rt. Pont-Terv Kft. Speciálterv Kft. MSC Kft.
Geoplan Kft. Főmterv Rt. Roden Kft.
További szakágak: számtalan további cég
CSAPATMUNKA ! Generáltervező, projektirányítás, koordinálás
FELTÁRÁSOK 18
Az M0 tervezése kapcsán felhasznált összes fúrás mennyisége 2000 utáni fúrás
Régi fúrás
db
fm
db
fm
Déli szektor 2-3. szakasz
59
1044
130
1382
Déli szektor 4. szakasz
53
561
7
104
Keleti szektor 1. szakasz
165
2162
28
343
Keleti szektor 1/a. szakasz
49
525
23
219
Keleti szektor 2. szakasz
84
968
23
198
Keleti szektor 3. szakasz
49
604
26
213
Keleti szektor 6. szakasz
14
49
23
156
Északi szektor 1. szakasz (Megyeri híddal)
62
773
23
294
M31 autópálya
221
3265
4
341
Összesen
756
9951
287
3250
GEOTECHNIKAI FELADATOK 19
Töltésalapozások, terep közelében vezetett pályák • Szemcsés anyagú töltés • Geoműanyagok • Talajcsere, stabilizálás • Víztelenítés • Építhetőségi kérdések
GEOTECHNIKAI FELADATOK 20
Meglevő töltések szélesítése Északi és déli szektor, M3 autópálya (M31 csomópontban)
Alakváltozások minimalizálása Együttdolgozás Víztelenítés Töltéslépcsőzés Töltésalapozás - talajcsere
GEOTECHNIKAI FELADATOK 21
Nagy bevágások állékonyság vizsgálatok osztópadka erózióérzékeny talajok rézsűvédelem víztelenítés, támbordák, szivárgók
Talaj iszapos homokliszt homokos iszap sovány agyag közepes agyag kövér agyag finom homok közepes homok
súrlódási szög φ() 26 24 16 14 12 30 32
kohézió c (kN/m2) 30 40 50 75 100 0 0
G68/1
270.00 mBf
G68/2
1
268.7 mBf 0.5
2
Barna humuszo
3
3.6
4 5
s törmelékes sová
ny agyag
Sárga homokos iszap
265.0 mBf
0.4
6.2
Sárga homokos iszap
Sárga iszapos homokliszt
6
3.5
8.6
260.00 mBf
6.7
7 8
Barna mésztörmelékes közepes agyag 9
10.7
10 11
12
17.5 13
250.00 mBf
21.4
14
15
16
17
18
Sárga mésztörmelékes iszapos finom és közepes homok
Sárga mésztörmelékes közepes homok
20.8
(25.0)
240.00 mBf
(25.0) Talajvíz nem jelentkezett (01 09 )
térfogatsúly (kN/m3) 17 17 18 18 19 18 19
GEOTECHNIKAI FELADATOK 22
GEOTECHNIKAI FELADATOK 23
Földmű felső zónájának tervezése
-
50
-
15
-
pályaszerkezet szempontjából elsőrendű fontosságú Pályaszerkezet minél jobb anyagok választása (környezeti adottságok!) Földmű utótömörödés, kiszáradás miatti zsugorodás ne következhessen be téli fagyás, olvadás miatt ne legyen lazulás, illetve egyenetlen nyomás a pályaszerkezetre
35
-
- anyagminőségek - teherbírás, tömörség alapelv: folyamatos javulás - fagyvédelem
E2 > 80 MN/m2
Tükörszint Cementstabilizáció (CTh v. CTt ) Tr >97% (kiváló földműanyag) Fagyvédőréteg (kiváló földműanyag)
Tr >97%
Töltés (jó földműanyag)
Tr >97%
E2 >60 MN/m2
E2 >40 MN/m2
E2 >30 MN/m2 Töltés Tr >85% (földműépítésre alkalmas anyag)
GEOTECHNIKAI FELADATOK 24
Műtárgyak alapozása cölöpteherbírás számítások CPTu szondából próbaterhelések bonyolítása, értékelése
JELENTŐSEBB MŰTÁRGYAK 25
Dulácska-völgyhíd
JELENTŐSEBB MŰTÁRGYAK 26
Hárosi Duna-híd
GEOTECHNIKAI FELADATOK 27
Megyeri híd
GEOTECHNIKAI KATEGÓRIÁK 28
1. geotechnikai kategória - egyszerűbb, rutinszerű esetek - kevés kockázat - példa: alacsony töltések – sekély bevágások, egyszerű talajkörnyezet, jól ismert szerkezetek 2. geotechnikai kategória - átlagos nehézség - „szokásos” kockázatok - példa: 10 m-nél nem nagyobb töltés, bevágás, dombvidéki utak, kisebb műtárgyak 3. geotechnikai kategória - speciális szakértelem - nagy kockázatok - példa: alagutak, völgyhidak, mély bevágások, nagy támszerkezetek, speciális töltésalapozások
1. GEOTECHNIKAI KATEGÓRIA 29
1. GEOTECHNIKAI KATEGÓRIA 30
Előzmény fúrás
1. GEOTECHNIKAI KATEGÓRIA 31
1. GEOTECHNIKAI KATEGÓRIA 32
2. GEOTECHNIKAI KATEGÓRIA 33
2. GEOTECHNIKAI KATEGÓRIA 34
Jellemző hossz-szelvény szakasz
2. GEOTECHNIKAI KATEGÓRIA 35
Jellemző műtárgy kialakítások
2. GEOTECHNIKAI KATEGÓRIA 36
3. GEOTECHNIKAI KATEGÓRIA 37
3. GEOTECHNIKAI KATEGÓRIA 38
3. GEOTECHNIKAI KATEGÓRIA 39
40
Az útépítési geotechnika általános kérdései Előkészítő vizsgálatok Tervezési vizsgálatok Részletes tervezési kérdések
41
Előkészítő vizsgálatok - tervezési alapadatok, tervezett létesítmények adatai - adatgyűjtés: mérnökgeológia, hidrogeológia, geotechnikai adattár - helyszíni bejárás, szemle - egyszerű feltárások, laboratóriumi vizsgálatok
ELŐKÉSZÍTŐ VIZSGÁLATOK 42
Tervezési alapadatok áttekintése, tanulmányozása
ELŐKÉSZÍTŐ VIZSGÁLATOK 43
Geológia térképek
ELŐKÉSZÍTŐ VIZSGÁLATOK 44
Korábbi térségi vizsgálatok, tapasztalatok
A volt békásmegyeri agyagbánya mozgásterülete (FTV 74/564-312)
ELŐKÉSZÍTŐ VIZSGÁLATOK 45
Korábbi térségi vizsgálatok, tapasztalatok
A békásmegyeri Katlanvölgyi földcsuszamlás földtani térképe és terepviszonyai 1931 május 2-án (Vígh Gy. Rakusz Gy. 1945.)
ELŐKÉSZÍTŐ VIZSGÁLATOK 46
Korábbi térségi vizsgálatok, tapasztalatok
Szeletes földcsuszamlás a borosjenői agyagbányában, 1978-ban
ELŐKÉSZÍTŐ VIZSGÁLATOK 47
Helyszíni tapasztalatok, szemle