Talajmechanika I.

Tartalom

Előszó az 1. kiadáshoz 3
Előszó a 2. kiadáshoz 5
Bevezetés 7
A talajmechanika tárgyköre, feladatai és módszerei 7
Történeti visszapillantás 10
A talajmechanika legfontosabb kérdései 15
Ajánlott irodalom 20
I. RÉSZ. A TALAJ FIZIKAI TULAJDONSÁGAI
1. A talajok eredete és keletkezése; a talajfizikai jellemzők csoportosítása 21
Ajánlott irodalom 26
2. A szilárd alkotórészek vizsgálata 28
2.1 A szemcsék nagysága és alakja 28
2.2 Szemcsenagyságok megnevezése 34
2.3 A szemcsék fajsúlya 36
2.4 A szemeloszlás meghatározása 38
2.5 A szemeloszlás görbe elmélete 45
2.6 Jellegzetes szemelosztási görbék 51
2.7 Talaj keverékek szemeloszlási görbéi 53
Számpéldák 57
Ajánlott irodalom 58
3. A talajban levő víz és levegő 58
3.1 A talaj természetes víztartalma 58
3.2 A talajban levő vízre és levegőre vonatkozó alapfogalmak 62
3.21 Hézagtérfogat és hézagtényező 62
3.22 Relatív nedvesség 66
3.23 A talaj térfogatsúlya 67
3.24 Relatív tömörség 70
Számpéldák 73
3.3 Konszisztenciahatárok 76
3.31 Folvási határ 77
3.32 Sodrási határ 81
3.33 Plasztikus index 82
3.34 Zsugorodási határ 82
Számpéldák 84
3.35 Telítési határ 84
3.36 Relatív konsziszteneia-index 85
3.37 Jellegzetes hazai fúrásszelvények 88
Ajánlott irodalom 96
4. A talaj szerkezete 96
4.1 Kavicsok és homokok szerkezete 97
4.2 A finom talajszemcsék tulajdonságai 102
4.21 Az atomok alkotórészei és szerkezete 102
4.22 A szilárd halmazállapotú anyagok szerkezete 105
4.23 Agyagásványok szerkezete 105
4.231 Az agyagásványok fajtái 105
4.232 Az agyagásványok vizsgálata és felismerése 110
4.3 Kölcsönhatások szilárd és folyékony fázis között 113
4.31 A víz szerkezete 113
4.32 A szemcsék felszínén fellépő jelenségek 115
4.33 Szuszpenziók és kolloid oldatok tulajdonságai 118
4.4 Gáznemű fázis a talajban 121
4.5 A talajban levő víz megjelenési formái 122
4.6 Kötött talajok szerkezete 125
4.61 Agyagok szerkezete 125
4.62 A lösz szerkezete 130
4.63 Iszap szerkezete 131
4.7 Talajok vízzel kapcsolatos viselkedésére vonatkozó vizsgálatok 132
4.71 A talaj maximális molekuláris víztartó képessége 132
4.72 Talajok vízfelvevő képessége 133
4.73 Talajok szétesése víz alatt 134
4.8 Szerves alkotórészek a talajban 136
4.9 Káros vegyi anyagok a talajban 138
Ajánlott irodalom 140
5. A talajok osztályozása 140
5.1 Általános megjegyzések 140
5.2 Talajtípusok; talajok felismerése és megnevezése 141
5.3 Talajok osztályozása a szemcsenagyság alapján 145
5.4 Talajok osztályozása a konszisztenciahatárok alapján 150
5.5 Talajosztályozási szabványok 152
Ajánlott irodalom 162
Vízmozgás a talajban 162
6.1 Vízmozgás a nehézségi erő hatására 162
6.11 Alapfogalmak és alaptörvények 162
6.12 Az áteresztőképesség együtthatójának laboratóriumi
meghatározása 166
6.13 Az áteresztőképesség együtthatójának meghatározása a
munkahelyen ;••;•¦• \,v
6 14 Az áteresztőképességi együttható értékere kiható tenyezok 17ö
6.15 Az áteresztőképességi együttható számszerű értékei ---- 181
6.16 Rétegzett talajok áteresztőképessége 182
6.17 A Darcy-törvény érvényessége
Számpéldák • • • • • ; ^
6.2 Vízmoz ás elektromos áram hatasara lLL
6.3 Vízmozgás hőhatásra jj**
6.4 Kapilláris vízmozgás
6.41 Alapfogalmak ; ; v ; v.----Y-" " kLá oL
6.42 A kapilláris emelkedés kíserleti meghatarozasa 200
6.43 A kapilláris emelkedés időbeli lefolyasa • 20-
6.44 Összefüggés az áteresztőképessegi együttható es a kapilla-
ris emelkedés között •
6.45 A kapilláris potenciál elmelete ?jg
Ajánlott irodalom
7. Talajok alakváltozása 2U')
7.1 Feszültségek talajokban 209
7.11 Hatékony és semleges feszültségek 209
7.12 Feszültségek számítása 216
7.2 Talajok összenyomódása gátolt oldalkitérés mellett 219
7.21 Az összenyomódás kísérleti meghatározása 219
7.22 Talajok kompressziós görbéi 223
7.23 A kompressziós görbe egyenlete 226
7.24 Előterhelés hatása a kompresszióra 230
7.25 Összenyomódás ismételt terhelés hatására 233
7.3 A kompresszió hatására a talajban és a vízben keletkező
feszültségek 234
7.4 Az összenyomódás időbeli lefolyása (konszolidáció) 239
7.41 Bevezetés 239
7.42 Egydimenziós konszolidáció 240
7.43 Az egydimenziós konszolidáció differenciálegyenlete és
annak megoldása 246
7.44 A konszolidációs viszonyszám számítása 250
7.45 A másodlagos időhatás 255
7.46 Az áteresztőképességi együttható meghatározása a kon-
szolidációs görbéből 257
7.47 Térbeli konszolidáció 258
7.5 Talajok roskadása 260
7.6 A talaj zsugorodása és duzzadása 263
Ajánlott irodalom 267
8. A talaj belső ellenállásai 267
8.1 Általános megjegyzések 267
8.2 A súrlódás és a kohézió fizikai okai 270
8.3 A súrlódási szög és a kohézió kísérleti meghatározása 277
8.31 Közvetlen nyíró kísérletek 277
8.32 Nyomó kísérlet oldalirányú kitéréssel, vagy annak rész-
beni megakadályozásával 280
8.321 Egyirányú nyomás 280
8.322 Többirányú nyomás 284
8.33 Talajok húzó szilárdsága 288
8.4 A nyíró szilárdság általános törvényszerűségei 289
8.41 Általános megjegyzések . 289
8.42 A nyíró szilárdság kialakulásának különböző esetei 293
8.421 Nyíró szilárdság zárt rendszerben : 293
8.422 Konszolidált talaj; nyírás zárt rendszerben 295
8.423 Nyírás nyílt rendszerben 296
8.5 Szemcsés talajok (homok és kavics) nyíró szilárdsága 299
8.51 A súrlódás értékét befolyásoló tényezők 299
8.52 Térfogatváltozás nyírás során; kritikus tömörség 301
8.53 Vízzel telített homok 1 303
8.54 Folyási jelenségek homokokban 305
8.55 Földnedves és cementált homokok 307
8.6 Kötött talajok nyírási ellenállása 308
8.61 Agyagok kohéziója 308
8.62 Agyagok nyírási ellenállása 309
8.7 Nyírás során fellépő alakváltozások; az időtényező szerepe 313
8.8 Gyakorlati útmutatások a mértékadó nyíró szilárdság meg-
határozásával kapcsolatban 317
Ajánlott irodalom 318
II. RÉSZ. ELMÉLETI TALAJMECHANIKA
1. Bevezetés 319
2. Feszültségek a végtelen féltéiben az önsúly hatására 322
2.1 Függőleges feszültségek 322
2.2 Vízszintes feszültségek nyugalmi helyzetben 325
A) TALAJTÖMEGEK TÖRÉSI ÁLLAPOTAI
3. Plasztikus egyensúlyi állapot a talajban 329
3.1 Vízszintes térszín és kohézió nélküli földtömeg 329
3.2 Ferde térszínnel határolt, kohézió nélküli földtömeg 337
3.3 Vízszintes és ferde térszínnel határolt kohéziós földtömeg 343
Ajánlott irodalom 347
4. Támfalakra liató földnyomás és földellenállás 347
4.1 Bevezetés. A földnyomás fajai 347
4.2 Kohézió nélküli földtestek aktív nyomása súlyfalakra 350
4.21 A falsúrlódás hatása a csúszólapok alakjára 350
4.22 Coulomb földnyomáselmélete 352
4.23 A földnyomás ékelméletének továbbfejlesztése 355
4.231 Culmann-féle hiperbola 357
4.232 Rebhann tétele 358
4.233 Poncelet-féle szerkesztés 362
4.234 Engesser eljárása 364
4.24 Jáky földnyomáselmélete 366
4.25 A földnyomás támadáspontja 371
4.26 Néhány összetett földnyomási feladat 374
4.261 Tört térszín esete 374
4.262 Tört hátlapú támfal 374
4.263 Terhelt térszín 375
4.264 A háttöltés különböző rétegekből áll 382
4.265 Fogazott támfal 382
4.266 Talpas támfal (szögtámfal) 383
4.267 Vízzel teljesen, vagy részben telített háttöltés esete 385
4.268 Segédeszközök a földnyomás
numerikus meghatározására 385
4.27 Aktív földnyomás görbe csúszólappal 387
4.271 Szerkesztés kör csúszólappal 387
4.272 Szerkesztés logaritmikus spirális csúszólappal 389
4.3 Kohéziós földtestek nyomása
4.31 Általános megjegyzések 391
4.32 Aktív földnyomás meghatározása kohéziós talajban 393
4.4 Passzív földnyomás 397
4.5 A földnyomás meghatározásánál követendő alapelvek 404
4.51 Földnyomás és falmozgás 40ó
Ajánlott irodalom
5. Boltozati hatással kapcsolatos földnyomási esetek 410
5.1 A boltozati hatás fogalma 410
5.2 Felső sarokpont körüli elforduló fal 4io
5.3 Vízszintesen elmozduló falak 41/
5.31 Vízszintesen elmozduló merev tal 41/
5.32 Kidúcolt munkagödrök falara ható nyomás 419
5.4 Földnyomás hajlékony falakra
5.5 Síkbeli silónyomás és hegynyomas
5.51 Síkbeli silónyomás ----v i: ?00
5.52 Homokban vezetett táróra hato hegynyomas 428
5.53 Csővezetékekre ható nyomasok ^
618
TARTA LOMJEG Y ZÉ K
5.6 Tengelyszimmetrikus földnyomási esetek 437
5.61 Térbeli silónyomás ; , , 437
5.62 Hengerfelületre kívülről ható aktív es passzív nyomás . . 440
fi. Szabad rézsűk állékonysága 447
6.1 Bevezetés 447
6.2 Száraz, kohézió nélküli szemcsés talajok 448
6.3 Homogén kohéziós talajok 450
6.31 Általános megjegyzések 450
6.32 Rézsűállékonvság vizsgálata sík csúszólappal 4o2
6.33 Állékonysági vizsgálat 0=0 feltételezéssel 455
6.34 Állékonysági vizsgálat c ^ 0 esetén 461
6.35 A csúszás elleni biztonság tényezője 468
6.36 Függőleges földfalak állékonysága 476
6.4 Gyakorlati feladatok a rézsűállékonysági vizsgálatokban 478
6.41 Stabilitási vizsgálatok homogén talajban 478
6.42 Rézsűállékonyság vizsgálata rétegzett talaj esetén 479
Ajánlott irodalom 482
7. A talaj teherbírása 482
7.1 Alapfogalmak 482
7.2 Kis mélységben alapozott sávalap törőterhe, általános nyírási
törés esetén 489
Ajánlott irodalom 507
8. Földtömegek határegyensúlyának általános elméleti vizsgálata 507
8.1 Bevezetés 507
8.2 A határé gye nsúly általános egyenletei; Ivötter egyenlete a
csúszólapokon fellépő feszültség meghatározására 509
8.3 A súlytalan közeg határegyensúlya 512
8.4 A tökéletesen képlékeny közeg határegyensúlya (Jáky) 518
8.5 Laza szemcsés halmaz határegyensúlya (Szokolovszki) 524
8.6 Földnyomás meghatározása kör csúszólappal, a kerületi felté-
telek figyelembevételével 532
Ajánlott irodalom . 545
B) TALA.JTÖYIEGEK RUGALMAS ÁLLAPOTA
O. Feszültség eloszlás talajokban a rugalmasságtan alapján 545
9.1 Bevezetés 545
9.2 A rugalmasságtan alaptételei síkbeli állapotban 548
9.3 A végtelen féltér feszültségállapota síkbeli állapotban 552
9.31 Felszíni vonalas terhelés 552
9.32 Felszíni sávterhelés 556
9.33 Megjegyzések vonalas- és sávterhelés feszültségállapotá-
hoz 562
9.34 Az alapozás síkjában fellépő nyírófeszültségek hatása a
feszültségeloszlásra ' 566
9.35 Az alapozási mélység befolyása a feszültségeloszlásra 569
9.4 Térbeli feszültségeloszlás 573
9.41 Koncentrált erő hatása 573
9.42 Határolt- felületi terhelés 580
9.43 Feszültségek rétegzett altalajban 590
9.5 Feszültségeloszlás anizotrop közegben 594
Ajánlott irodalom 598

Témakörök