Magasépítészet

A talajok osztályozása, talajcsere és talajnedvesség

Talajok

A talaj a földfelszín felső – különböző nagyságú és összetételű szemcsék keverékéből álló – rétege. A talajok a felszíni kőzetek fizikai, kémiai, biológiai mállása (felaprózódása) következtében jöttek létre. A fizikai mállást a hőmérséklet-változás, a levegő- és vízmozgás, a fagyhatás, valamint az egyéb mechanikai hatások okozzák. A talajok kémiai mállását a kőzetdarabokba jutott levegő és víz által létrehozott oldódási folyamatok okozzák. A biológiai mállás olyan fizikai-kémia folyamatok eredménye, amely során jelentős mennyiségű szerves anyag keletkezik a talajban.

A talajokat különböző minőségű és halmazállapotú anyagok alkotják: beszélhetünk szilárd, cseppfolyós és légnemű alkotórészekről. A talajok tulajdonságait alapvetően a különböző halmazállapotú alkotórészek eloszlása, az egymáshoz viszonyított arányuk és a létrejövő kölcsönhatások határozzák meg.

A talajok osztályozása

A talajokat a talajmechanikai jellemzők és talajfejtési szempontok szerint osztályozhatjuk.

2.1. ábra Talajok csoportosítás

2.1. ábra Talajok csoportosítás

A talajok talajmechanikai jellemzőik szerinti osztályozása

A talajmechanikai jellemzők szerint a talajokat elsősorban összetételük és a talajt alkotó szemcsék méretei alapján osztályozzák. A talaj alapvetően természetes képződmény. Az építőiparban azonban különböző feltöltéseket is használunk, melyek mesterségesen előállított talajnak tekinthetők.

A természetes talajok:

  • szervesek és
  • szervetlenek lehetnek.

A szerves talajok laza szerkezetű, sötétszürke, sötétbarna vagy fekete színű talajok, melyek vizenyős területeken, az elhalt növények rothadása során keletkeztek. Jellegzetes színük és szaguk alapján könnyen azonosíthatók.

A rothadó anyagok az erjedés során gázt fejlesztenek, ezért légüregek keletkeznek a talajban, és annak térfogata így állandóan változik. A laza, összenyomható szerkezet nem biztosít megfelelő teherhordó altalajt az alapozás számára. Ezen kívül a talajban lévő szerves anyagok és az épületszerkezetek egyes anyagai összeférhetetlenek, mivel a létrejövő kémiai folyamatok az épületszerkezetek károsodását okozzák. Ezért a szerves talajok épületek elhelyezésére alkalmatlanok!

A szervetlen talajokat különböző ásványok alkotják. Típusait elsősorban a talajt alkotó szemcsék mérete és az alkotóelemek közötti kapcsolat alapján különböztetjük meg. A sziklás talajok kevésbé felaprózódott, nagyméretű kőzetekből (sziklatömbökből) és törmelékekből álló szervetlen talajok. Rendszerint a kedvezőtlen domborzati viszonyok és a sziklás talaj nehéz megmunkálása miatt csak nagyon ritkán építkeznek sziklás talajú területeken.

A szemcsés talajok a kőzetek nagyobb felaprózódása során keletkeztek, és kisméretű (de még nem kötött), egymástól független szemcsékből állnak. A szemcsés talajok szemcseméret alapján megkülönböztetett fajtái: a görgeteg, a kavics, a homok és a homokliszt. A kavics és a homok – szintén a szemcseméret alapján – tovább bontható durva és finom kavicsra, valamint durva, középfinom és finom homokra. A szemcsés talajok (építőipari szempontból fontos) tulajdonságait elsősorban az alkotó szemcsék mérete, alakja és eloszlása határozza meg.

A kötött talajok a legkisebb szemcseméretűek. Két fajtája: az iszap- és az agyagtalaj. A finom szemcsék közötti tapadóerő és a talaj egészének képlékenysége döntően meghatározzák a kötött talajokat. Az iszap száraz állapotban szilárd, de könnyen szétporladó, képlékeny talaj. Nedvesen sodorható, vízben szétesik. A szemcseméret alapján megkülönböztetünk durva és finom iszapot (a különbség szabad szemmel nem érzékelhető).

Az agyag a legkisebb szemcsékből álló talaj. Szárazon szilárd, de törhető, nedvesen sodorható, vízbe helyezve nem esik szét. Az agyag legjellemzőbb tulajdonsága a képlékenysége; ez alapján megkülönböztetünk sovány és kövér agyagot. A kövér agyag zsírosabb, plasztikusabb, nedvesen akár nyújtható.

A lösztalaj egyedi tulajdonságokkal rendelkezik, mely hazánkban sok területen megtalálható. A lösz szemcseméret alapján iszapos-homoklisztnek tekinthető. Jellegzetes világos okkersárga színét a magas mésztartalom okozza. Szárazon és kis nedvességtartalom esetén stabil szerkezetű (de morzsolható), viszont nagyobb mennyiségű víz hatására teljesen elveszti ezt a tulajdonságát (szétesik).

2.1. táblázat

TalajtípusokSzemcseméret d (mm)
Szemcsés talajok
görgeteg100-200
durva kavics20-100
finom kavics2-20
durva homok0,5-2,0
középfinom homok0,25-0,50
finom homok0,02-0,25
Kötött talajok
durva iszap0,005-0,020
finom iszap0,002-0,005
agyagkisebb mint: 0,002

(Megjegyzés: az 1 mm szemcseátmérőnél kisebb homok gyűjtőneve homokliszt.)

A talajok fejtési szempontok szerinti osztályozása

A talajok fejtésével kapcsolatos vizsgálatokat és a megállapított talajosztályokat az MSZ 15105:1965 Építőipari földmunka c. szabvány rögzíti. Ez alapján a talajok a következő osztályokba sorolhatók:

I. talajosztály

Lapáttal és ásóval könnyen kitermelhető talajok (szemcsés talajok, könnyen fejthető kötött talajok).

II. talajosztály

Lapáttal és ásóval, esetenként kevés csákányozással kitermelhető talajok (szemcsés talajok, könnyen fejthető kötött talajok).

III. talajosztály

Ásóval nehezen, csákánnyal könnyen fejthető talajok (könnyen fejthető kötött talajok, kavicsos, köves talajok).

IV. talajosztály

Csákánnyal, esetenként bontórúddal fejthető talajok (kemény vagy köves kötött talajok).

V. talajosztály

Csákánnyal, bontórúddal, bontókalapáccsal és ékkel, nagyon ritkán robbantással fejthető talajok (törmelékes, sziklás talajok, mállott kőzetek).

VI. talajosztály

Bontókalapáccsal, ékkel és fejtőkalapáccsal, esetenként robbantással fejthető talajok (sziklás talaj).

VII. talajosztály

Csak robbantással fejthető talajok (szilárd kőzet, szikla).

A talajok tulajdonságai

A talaj fajtákat egymástól a talaj fizikai jellemzőkkel különböztetjük meg, melyek alkalmasak az építmény által keltett hatásokkal szembeni viselkedés leírására is. A talaj az építőanyagok között a legváltozatosabb minőségű, ezért tulajdonságainak pontos körülírásához sok talajfizikai jellemző szükséges.

Ezek négy fő kategóriába sorolhatók:

  • Osztályozó jellemzők: a talaj fajtáját, minőségét, nevét jellemzik (szemeloszlási görbe, szemcseátmérő, súlyszázalék, folyási határ, sodrási hatás, plasztikus index, telítési határ, zsugorodási határ, fajsúly stb.).
  • Állapotjellemzők: egy talajfajta állapotát határozzák meg (természetes víztartalom, konzisztencia, tömörség, telítettség, térfogatsúly, összetétel stb.).
  • Mechanikai jellemzők: a különböző hatásokkal szembeni viselkedést érzékeltetik (vízáteresztő képesség, összenyomódás, nyírószilárdság stb.).
  • Beépítési jellemzők: az átmozgatott talajok tömörítési tulajdonságait és tömörségét jellemzik.

A következőkben a mechanikai jellemzők közül a két leglényegesebbel, az összenyomódással és a nyírószilárdsággal foglalkozunk. Az összenyomódást az épület terheiből adódó, az alaptesten keresztül a talajra ható függőleges nyomás okozza. Nagyságát a talaj következő tulajdonságai határozzák meg.

  • A talajszemcsék mérete, alakja, elrendezése: a lapos, közel azonos szemcseméretű és nyomóerő irányára merőleges elrendezésű szemcsékből álló talajok rendelkeznek a legkisebb összenyomhatósággal.
  • Üregtérfogat: minél nagyobb a talaj üregtérfogata, annál több „hely” van a szemcsék között a mozgásra és összenyomódásra.
  • Nedvességtartalom: magas nedvességtartalom esetén a szemcsék közötti üregek vízzel telítődnek, és kisebb lesz a szemcsék közötti kohézió. E két tényező együttesen nagyobb összenyomódást eredményez.
  • A talajok kémiai, ásványi összetétele: a különböző ásványi összetételű talajok eltérő összenyomhatósággal rendelkeznek, amit a talajban lejátszódó kémiai folyamatok jelentősen befolyásolhatnak (pl. kötőanyagok).
  • Rugalmassági modulus: a talajok rugalmassági modulusa a terhelés és a mélység függvényében változik (kivéve a sziklás talajt). (A talajok nem rugalmasak, vagyis az összenyomódott részek a terhelés megszűnése után nem nyerik vissza eredeti formájukat, összetételüket.)

Az épületek terheiből adódó, az alaptesteken keresztül a talajra ható függőleges nyomás az alaptest alatti talajrész összenyomódását (elmozdulását) okozza. Mivel a különböző részek nem egyforma terhelést kapnak, a létrejövő feszültségkülönbség következtében nyíró igénybevétel keletkezik.

A talajok nyírószilárdsága a terhelt és nem terhelt talajrészek közötti kapcsolatot jellemzi. Minél nagyobb a talaj nyírószilárdsága, annál nagyobb a talajszemcsék közötti kohézió, ami kedvezőbb tehereloszlást eredményez, vagyis a talaj nagyobb teherbírású. A nyírószilárdságot a nedves és száraz sűrűség (víztartalom), a belső súrlódási szög és a tömörség befolyásolja.

2.2 táblázat

Talaj neveSűrűség (g/cm3) φ
ρ szárazρ nedves
görgeteg1,772,143°
homokos kavics1,972,1840°
kavicsos homok1,922,1438°
durva homok1,872,136°
közepes homok1,832,0634°
finom homok1,852,0630°
homokliszt1,822,0328°
lösz1,741,9425°
iszap1,81,9720°
sárga homokos iszap1,721,94 *22°
szürke iszap1,831,9719°
sárga sovány agyag2,042,0917°
barna agyag1,972,0615°
szürke kövér agyag2,192,19

Talajjavítási módszerek

Az épületek elhelyezésére (alapozásra) alkalmatlan talajok különböző talajjavító módszerekkel, jelentős költségráfordítással alapozásra alkalmassá tehetők. A talajjavítás célja a talajok azon természetes tulajdonságainak megváltoztatása, melyek alapozási szempontból nem megfelelőek.

Alapozásra alkalmatlanok a nem megfelelő (nyomó-, nyíró-) szilárdsággal rendelkező talajok (puha, laza, kevésbé kötött talajok, lösztalajok, feltöltések), illetve a magas szervesanyag-tartalmú talajok (tőzeges, mocsaras talajok). A talajjavítás a talajok különböző tulajdonságainak függvényében történhet talaj szilárdítással és talajcserével.

Talaj szilárdítás

A talajszilárdítási eljárások a talajok eredeti szilárdsági tulajdonságait módosítják, javítják az alapozáshoz szükséges kívánt mértékűre. Nemcsak új, de meglévő épületek esetén is gyakran alkalmazzák a talaj szilárdítást a süllyedések és az ebből következő súlyos épületkárosodások megelőzésére.

Háromféle talaj szilárdítási eljárás különböztethető meg:

  • tömörítések;
  • injektálások;
  • hőkezeléses eljárások.

A tömörítéssel történő talaj szilárdítás során a talajszemcsék újrarendeződnek, csökken a talaj üregtérfogata, ennek következtében csökken az összenyomhatósága, vagyis nő a nyomó- és nyírószilárdsága. Elsősorban szemcsés talajok esetében alkalmazzák. A talaj tömörítése háromféle módon végezhető el: döngöléssel, vibrálással és robbantással.

Feladat

Járjon utána, hogy a lakóhelyén milyen a talaj szerkezete, összetétele! Hogyan befolyásolják az épületek elhelyezését az ottani talajtani jellemzők?

A döngöléssel történő tömörítés során nagy tömegű (10-30 t) súlyokat ejtenek a talajfelszínre 15-30 m magasból. A becsapódási terület alatt a tömörítés mélysége elérheti a 10 m-t (ejtő súlyos mélytömörítés). A vibrálással végzett tömörítés során adott mélységig egy szondát lőnek (fúrnak) a talajba. A kihúzás során a szonda által keltett vibráció a talaj tömörödését okozza (vibrációs mélytömörítés), a felszín ülepedik, amit folyamatosan fel kell tölteni.

2.2 ábra Ejtő súlyos talajtömörítés

2.2 ábra Ejtő súlyos talajtömörítés

2.3 ábra Talajtömörítés vibrálással

2.3 ábra Talajtömörítés vibrálással

A robbantással végzett tömörítésnél különböző mélységben a felszín alatt robbanást idéznek elő. A detonáció keltette nyomás és lökéshullám a talaj tömörödését eredményezi. A tömörödés a felszín ülepedésével is nyomon követhető.

Az injektálással végzett talaj szilárdítás során a talaj pórusait, üregeit cementtejjel, cementhabarccsal vagy egyéb vegyi anyaggal töltik ki. A cementalapú anyagokkal történő injektálás során a nagy nyomással bejuttatott anyag a pórusok kitöltése mellett megköti (egymáshoz köti) a talajszemcséket, így a talaj szilárdságát jelentősen növeli. A nem cementalapú, különböző vegyi anyagokkal végzett injektálás elsősorban a talajok tömítettségét fokozza, így megakadályozható a vízszivárgás. A hőkezeléssel történő talaj szilárdításnak két fajtája van: a talajfagyasztás és a talajégetés.

A talajfagyasztás ritkán alkalmazott, a kivitelezési munkát elősegítő, ideiglenes talajszilárdítási módszer. Csak speciális szerkezetek (nagy mélységben lévő alapok, alagutak, bányák) építése során alkalmazzák.

A talajégetéses talaj szilárdítási módszer a roskadás veszélyes lösztalajok, a vízzel telített lágy, kevésbé kötött talajok esetében alkalmazható. Ezekben a talajokban a magas hő hatására olyan termokémiai folyamatok mennek végbe, melyek jelentősen növelik a szilárdságot. Az eljárás során a talajba fúrt lyukakba sűrített levegővel kevert nyersolajat fecskendeznek, amit aztán elégetnek.

A talajjavítási technológiák során olyan speciális kötőanyagokat alkalmaznak, amelyek a legszigorúbb környezetvédelmi szempontoknak is megfelelnek. Ezek ipari melléktermékek és természetben előforduló, talajjavításra alkalmas anyagok keverékei (salak, pernye, filter por, égetett mész, klinker, mészkőliszt, trassz stb.) A kötőanyagok kombinációját mindig az adott talaj összetétele és tulajdonságai határozzák meg.

Az alapozás szempontjából fontos, javítható talajtulajdonságok:

  • szilárdság;
  • képlékenység;
  • vízzáróság;
  • fagyállóság;
  • tömöríthetőség.

2.4 ábra Talaj szilárdítás injektálással

2.4 ábra Talaj szilárdítás injektálással

Talajcsere

Talajcserével elsősorban az alapozásra alkalmatlan szerves talajokat és a szerves szennyeződéseket tartalmazó egyéb talajokat lehet javítani. A talajcsere során a talaj azon részeit távolítják el, melyek az épületek elhelyezése szempontjából nem megfelelőek, és több rétegben elhelyezett, tömörített, jó minőségű talajjal pótolják.

A szilárdsági tulajdonságok javítása céljából is alkalmazható talajcsere. Ilyen esetekben a nem megfelelő szilárdsági tulajdonságú talajrészt távolítják el és pótolják.

A talajok nedvességtartalma

A talajba helyezett épületszerkezetek kialakítása szempontjából fontos ismerni a talajnedvességi viszonyait. A talajban lévő nedvességnek az elhelyezkedés, az eloszlás és a talaj részecskéihez való kapcsolata alapján három fajtája különböztethető meg: a talajvíz, a talajnedvesség és a talajpára. Mindhárom nedvességtípus egymástól eltérő hatásokat és igénybevételeket fejthet ki a talajban lévő vagy azzal érintkező épületszerkezetekre.

A talajvíz

A talajvíz közvetlenül a földfelszín alatt elhelyezkedő legfelső, összefüggő vízréteg, szabad víz.A talajba beszivárgó csapadékvíz a legfelső vízzáró réteg felett összegyűlik, és összefüggő vízréteget képez. A két (alsó, felső) vízzáró réteg között elhelyezkedő talajvizet rétegvíznek nevezzük. A rétegvizeknél előfordulhat az is, hogy a víznyomás alatt van. A talajvíz állandó mozgásban van, amelyet a párolgás, a csapadék-utánpótlás, a vízzáró réteg lejtése és az áramlás együttesen befolyásol.

A nyugvó és mozgó talajvíz a talajban lévő épületszerkezetekre egyaránt hidrosztatikai nyomást fejt ki. A nyomás mértéke a szerkezetet érő vízoszlop magasságától függ. A hidrosztatikai nyomás elsősorban a mélyebben talajba kerülő épületrészeket (alagsorok, pincék) érinti. Ezek kialakítása és szigetelése esetén mindig figyelembe kell venni az adott területen megállapított mértékadó talajvízszintet. A mértékadó talajvízszint a vizsgálatig észlelt legmagasabb talajvízszint biztonsági tényezővel (50 cm) megnövelt szintje.

Magyarország területének nagy részén (elsősorban a sík vidékeken) a talajvíz a felszínhez közel (1-4 m) helyezkedik el. A vízszint tavasszal a legmagasabb, és nyár végén (ősz elején) a legalacsonyabb. A talajvizek talajban lévő épületszerkezetek szempontjából lényeges tulajdonsága a talajvizek agresszivitása. Az agresszív talajvíz a különböző anyagú (fém, beton) épületszerkezetekre káros vegyületeket tartalmaz (pl. szén-dioxid, ásványi sav).

Az agresszív közegek veszélyességük szempontjából az alábbi osztályokba sorolhatók:

  1. nem agresszív;
  2. közepesen agresszív;
  3. gyengén agresszív;
  4. erősen agresszív.

A talajjal érintkező épületszerkezetek építése előtt meg kell vizsgálni a talajvíz kémiai összetételét. Az agresszív talajvízzel érintkező épületszerkezeteket az agresszív közegnek ellenálló anyagokból kell megépíteni. (Beton szerkezetek esetén például kiegészítő adalékszereket kell alkalmazni).

A talajnedvesség

A talajnedvesség a talajszemcsékhez tapadó, az üregeket és hézagokat részben vagy teljesen kitöltő kötött víz. A talajnedvesség közvetlenül a felszín alatti talajrétegben helyezkedik el. Nem összefüggő víztömeg, ezért hidrosztatikai nyomást nem fejt ki. A talajnedvességet a felszínről a talajba szivárgott, valamint a talajvízből a felső talajrétegbe felszívódott víz alkotja.

A talajvízből történő felszívódást az adott talaj kapillaritása teszi lehetővé. Ennek mértéke talajonként változó. Minél kisebbek a talajszemcsék, annál kisebb a szemcsék közötti hézagok alkotta keskeny hajszálcsövek mérete, és annál nagyobb a kapilláris felszívódás mértéke.

Feladat

Járjon utána, milyen talajvíz-viszonyok jellemzik a lakóhelyét. Mekkora a mértékadó talajvízszint?

A különböző talajoknak különböző mértékű lehet a nedvességtartalma. A %-ban megadott nedvességtartalmat elsősorban a talajok szemcsemérete és természetesen a le- és felszivárgó víz mennyisége határozza meg. Minél kisebb a talajszemcsék mérete, annál nagyobb lehet az adott talaj nedvességtartalma.

A talajpára

A talajpára a talajvíz párolgása során keletkező, szemcsék közötti pára. A talajban lévő üregeken hézagokon keresztül áramolva a talajból kijutva eltávozik vagy a talajban lévő épületszerkezeteken lecsapódik.

A talaj víztelenítése

A talajban lévő épületszerkezetek kialakítása és a földmunkák megkezdése előtt (vagy közben) a munkaterületen szükség van a talaj víztelenítésére.

Módjai:

  • nyílt víztartás;
  • talajvízszint-süllyesztés;
  • elektroozmózis;
  • talaj fagyasztás.

A nyílt víztartás a legegyszerűbb víztelenítési mód. Elsősorban kötött (agyagos) talajok esetén alkalmazható, ahol a víz áramlási sebessége kicsi. Az eljárás lényege, hogy a munkagödröt nem egyszerre, hanem folyamatosan, rétegenként emelik ki. Minden réteg kiemelése során a gödörben nyitott árkokat vagy szivárgót alakítanak ki, mely a szintén a gödörben kialakított gyűjtőaknákba vezeti a talajvizet, ahonnan pedig kiszivattyúzzák.

A talajvízszint-süllyesztés során a földmunkák megkezdése előtt, a munkagödör tervezett helye köré telepített kutakon keresztül folyamatos szivattyúzással távolítják el a talajrészből a vizet. Elsősorban kötött és finom szemcsés talajoknál alkalmazható. Durva szemcsés talajok esetében a víz gyors visszaáramlása miatt nem javasolható ez az eljárás. A talajvízszint-süllyesztés két típusa a gravitációs és a vákuum kutas módszer.

2.5. ábra Nyílt víztartás

2.5. ábra Nyílt víztartás

Gravitációs talajvízszint-süllyesztés esetén a talajvíz elvezetése a gravitáció segítségével történik. Ennek lényege, hogy a talajvíz a nagyobb nyomásszintű talajrész felől a kisebb nyomású talajrész felé áramlik. Olyan talajok esetén alkalmazható eljárás, amelyeknél a víz áramlását nem befolyásolja kapilláris felszívódás vagy egyéb hatás.

Három fajtája a szűrő kutas, a pont kutas és a mély kutas talajvízszint-süllyesztési eljárás:

  1. A szűrő kutas talajvízszint-süllyesztés során a talajba fúrt kutakba a (60-100 mm átmérőjű) szívócsövet egy (150-200 mm átmérőjű) szűrőcső veszi körül. A szűrőcső körül szűrőagyag-réteget helyeznek el. Ezek együttesen megakadályozzák, hogy a vízzel együtt a talajszemcséket is kiszivattyúzzák. A szívócsövek felül egy gyűjtőcsőhöz csatlakoznak, amely a szivattyúhoz kapcsolódik, ezen keresztül történik a vízelevezetés.
  2. A pont kutas talajvízszint-süllyesztés a szűrő kutas eljáráshoz hasonló, azzal a különbséggel, hogy a szívócső alsó 1,20-1,50 m szakasza van kialakítva szűrőcsőnek.
  3. A mély kutas talajvízszint-süllyesztés többlépcsős víztelenítés esetén alkalmazható. Lényege, hogy a mélyre (akár 30-35 m-re) fúrt kutakban lévő hosszú szűrőcsőbe helyezett búvárszivattyúval történik a vízkivétel. A mélyen elhelyezett szivattyú a vizet nem felszívja, hanem felnyomja.

A vákuum kutas talajvízszint-süllyesztést olyan talajoknál alkalmazzék, amelyeknél a talajszemcsék és a hézagok mérete olyan kicsi, hogy kapilláris felszívódás jön létre. Ez a jelenség megakadályozza, hogy gravitációs eljárással csökkentsék a talajvizet. A vákuum kutas eljárás lényege, hogy a kútban lévő szívócső közvetlenül a vízzel telített talajrészbe van helyezve, csak az alsó 1,20-1,50 m szakasza van kialakítva szűrőcsőként.

A szívócső felső vége egy gyűjtőcsőhöz kapcsolódik, amely pedig egy vákuumszivattyúba van kötve. A szivattyúzás során keletkező légnyomáskülönbségnek köszönhetően a víz a szívócső felé áramlik. A megfelelő légzárást a kút felső részén kialakított agyaggallér biztosítja.

Az elektroozmózisos víztelenítési eljárás az elektromos megosztás elvén alapszik. A talajban lévő kötött vízrészecskék elektromos egyenáram hatására az áramforrás pozitív töltésű (anód) sarka felől a negatív töltésű (katód) sarka felé vándorolnak. Az eljárás során egy egyenáramú áramforrás negatív sarka egy víztelenítő kútra vagy szűrőrétegre van kötve, az áramforrás pozitív sarka pedig a negatív saroktól adott távolságra a talajba helyezett fémrúd. Ennek megfelelően a kút és fémrúd közötti talajrészben a víz a kút felé kezd áramlani. Az elektroozmózisos eljárást elsősorban kötött (iszapos, agyagos) talajok esetében alkalmazzák.

A talaj fagyasztást a talaj víztelenítésére (akárcsak talajszilárdításra) ritkán, elsősorban speciális építmények kialakítása esetén alkalmazzák (metrók, alagutak). A talajfagyasztás lényege, hogy fúrócsöveken keresztül folyékony nitrogént (-196 °C) fecskendeznek a talajba. Az így megfagyott talajrész vízzáró réteget képez, amely meggátolja a víz beszivárgását a munkaterületre. Elsősorban szemcsés talajok esetében alkalmazható.

2.6. ábra Talajvízszint-süllyesztés

2.6. ábra Talajvízszint-süllyesztés

2.7/a. ábra Szűrő kutas talajvízszint-süllyesztés

2.7/a. ábra Szűrő kutas talajvízszint-süllyesztés   

2.7/b. ábra Pont kutas talajvízszint-süllyesztés

2.7/b. ábra Pont kutas talajvízszint-süllyesztés    

2.7/c. ábra Mélykutas talajvízszint-süllyesztés

2.7/c. ábra Mélykutas talajvízszint-süllyesztés     

2.7/d. ábra Vákuum kutas talajvízszint-süllyesztés

2.7/d. ábra Vákuum kutas talajvízszint-süllyesztés

Talajmechanikai szakvélemény

A talajok különböző tulajdonságai döntően meghatározhatják a talajba kerülő épületszerkezetek kialakítását. Ezért fontos, hogy már az épület tervezése során a talajra vonatkozó összes lényeges adat rendelkezésre álljon (talajösszetétel, talajrétegződés, talaj vízviszonyok, szilárdsági jellemzők stb.).

Az építés területén végzett talajvizsgálatok eredményeit és értékelését tartalmazó dokumentum a talajmechanikai (geo technikai) szakvélemény.

A talajmechanikai szakvélemény lehet:

  • előkészítő;
  • általános;
  • részletes.

A talajmechanikai szakvéleményeknek a következőket kell tartalmaznia:

  • kiindulási adatok;
  • a terület ismertetése;
  • előtanulmányok;
  • talaj feltárás, talajrétegződés;
  • talajvízviszonyok;
  • talajfizikai jellemzők (laboratóriumi vizsgálatok);
  • számítások;
  • értékelés, alapozási javaslat.

A kiindulási adatok és a terület ismertetése alapján egyértelműen be kell tudni azonosítani a helyszínt. Elsősorban olyan, már ismert adatokat kell összefoglalni, amelyek befolyásolhatják a szakvéleményt. Az előtanulmány a területre vonatkozó meglévő adatokat foglalja össze (geológiai adatkutatás, helyszíni szemle, stb.).

A talaj feltárás során a vizsgálandó terület több pontján talajmintát vesznek. A minták alapján meghatározzák a terület egészére vonatkozóan a talajrétegződést. A mintavétel leggyakrabban kutatófúrásokkal történik, de próbagödrök és kutatóaknák létesítésével is elvégezhető a talaj feltárás. Ritkán alkalmazott eljárás a talaj szondázás és a próbaterhelés. A talajfeltárás során kell a talajvízviszonyokat is felmérni.

A talajfizikai jellemzőket a mintákból laboratóriumi vizsgálatok, illetve számítások során határozzák meg. Ilyen jellemzők lehetnek: a szemcseszerkezet, az üregtérfogat, a szervesanyag-tartalom, a víztartalom, a konzisztencia, a tömörség, az összenyomhatóság, a nyomó- és nyírószilárdság, a zsugorodás, a duzzadás, a roskadás, a hidraulikus jellemzők, a kémiai tulajdonságok stb.

Az elvégzett vizsgálatok és a tervezett épület ismerete alapján a talajmechanikai szakvélemény javaslatokat tartalmaz az alapozásra vonatkozóan. Ezek a következőket tartalmazzák: javasolt alapozási mód, javasolt alapozási síkok (alaplépcsőzés síkjai), teherbírási jellemzők az alapozási síkon, várható süllyedések a terhelés függvényében, talajvíz elleni védekezés módja stb.