Talajmechanika I-II.

ELŐSZÓ Talajmechanika I. című könyvemnek voltaképpen 5. kiadását tartja kezében az olvasó: két magyar (1952 és 1959) és két német nyelvű (1964 és 1968) kiadás után került sor a harmadik magyar kiadásra. Az a változás és fejlődés, melyet a 2. kiadás előszavában vázoltam, természetesen azóta is mindkét vonatkozásban folytatódott, így ez a kiadás is sok átdolgozást, betoldást, módosítást tartalmaz, egyes részeket pedig elhagytam. A könyv beosztása is változott kissé, az anyagot több fejezetre osztottam el; alkalmazkodtam az új programokhoz, s jobbára a német kiadásokban kialakult rendszert követtem. Így egyes fejezetek - pl. a rézsűállékonyság, talajteherbírás, feszültségszámítás, a nem a támfalakkal kapcsolatos földstatikai kérdések - a kiadásra soron következő 2. kötetbe kerülnek. A könyv olvasói lesznek bírák abban, hogy mindez előnyére vált-e a könyvnek. A munka végeztével szeretnék köszönetet mondani segítőtársaimnak, így elsősorban Panrok Ferencnének, ki a kézirat folyamatos és gyors legépelésével lényegesen hozzájárult ahhoz, hogy a kézirat rövid idő alatt nyomdába kerülhetett, továbbá Péchy Gáspárnak, az ábrák szép és gondos megrajzolásáért. Kabai Imre tanársegéd a kézirat nyomdai előkészítésében nyújtott sok segítséget, hálásan köszönöm szíves közreműködését. Vissza TARTALOM I. KÖTET Előszó az első kiadáshoz 11 Előszó a harmadik kiadáshoz 14 Bevezetés A talajmechanika tárgyköre, feladatai és módszerei 15 Történeti visszapillantás 18 A talajmechanika legfontosabb kérdései 24 Ajánlott irodalom 29 A talajok eredete, talajfizikai jellemzők A talajok eredete és keletkezése 30 Talajfizikai jellemzők 36 Ajánlott irodalom 38 A talajok alkotórészei A szilárd alkotórész 39 A szemcsék nagysága és alakja 39 Szemcsenagyságok megnevezése 46 A szemcsék fajsúlya 48 Talajok szemeloszlása 50 A szemeloszlási görbe elemzése 58 Jellegzetes szemeloszlási görbék 65 A talajben levő víz és levegő 67 A talaj alkotórészeinek arányai 74 Az alkotórészek térfogati arányai 74 A talaj természetes víztartalma 77 Hézagtérfogat és hézagtényező 80 Telítettség 85 A talaj térfogatsúlya 86 Relatív tömörség és tömörségi fok 89 Számpéldák 92 Konzisztenciahatárok 97 Talajok konzisztenciája 97 A folyási határ 98 Sodrási határ 102 Számpéldák 104 Relatív konzisztenciaindex 105 Kötött talajok konzisztenciája és alakváltozása 109 Ajánlott irodalom 110 A talajok szerkezete Bevezetés 111 Kavicsok és homokok szerkezete 112 A finom talajszemcsék tulajdonságai 120 Az atomok alkatrészei és szerkezete 120 Agyagásványok szerkezete 124 Az agyagásványok vizsgálata és szerkezete 129 A szemcsék felszínén fellépő jelenségek 132 A talajban levő víz megjelenési formái 139 Kötött talajok szerkezete 144 Agyagok szerkezete 144 Lösz szerkezete 151 Iszap szerkezete 152 Szerves alkotórészek a talajban 152 Káros vegyi anyagok a talajban 156 Ajánlott irodalom 158 A talajok osztályozása Általános megjegyzések 159 Talajtípusok; talajok felismerése és megnevezése 160 Talajok osztályozása a szemcsenagyság alapján 166 Talajok osztályozása a konzisztenciahatárok alapján 168 Talajosztályozási szabványok 172 Ajánlott irodalom 184 Feszültségek talajokban Hatékony és semleges feszültségek 185 Feszültségek vízmozgás esetén 194 Feszültségek térfogatváltozás esetén 205 Ajánlott irodalom 210 Vízmozgás a talajban Bevezetés 211 Vízmozgás a nehézségi erő hatására 214 Alapfogalmak és alaptörvények 214 Az áteresztőképességi együttható meghatározása 218 Az áteresztőképességi együttható értékére kiható tényezők 225 Az áteresztőképességi együttható számszerű értékei 232 Telítetlen talajok áteresztőképessége 232 Rétegzett talajok áteresztőképessége 235 A Darcy-törvény érvényessége 237 Számpéldák 240 Síkbeli potenciáláramlás 246 Az alapegyenlet levezetése 246 Áramképek szerkesztése 253 Síkbeli szivárgás anizotrop talajban 259 A Laplace-egyenlet numerikus megoldása 261 Számpéldák 267 Kapilláris vízmozgás 270 Alapfogalmak 270 A kapilláris emelkedés kísérleti meghatározása 275 A kapilláris emelkedés időbeli lefolyása 276 A talaj nedvességének változása a terepen 279 Telített talajok víztelenítése a nehézségi erő útján 282 Vízmozgás telített talajban terhelés hatására 286 Alapfogalmak 286 Az egydimenziós konszolidáció elmélete 289 A konszolidációs viszonyszám számítása 298 Háromdimenziós konszolidáció 304 Vízmozgás elektromos áram hatására 307 Vízmozgás hőhatásra 309 Ajánlott irodalom 313 Talajok szilárdsága Általános megjegyzések 314 Feszültségek számítása 316 Törési feltételek 321 A súrlódás és a kohézió fizikai okai 327 A talaj nyírószilárdságának kísérleti meghatározása 331 Kísérleti módszerek 331 Közvetlen nyírókísérlet 335 Egyirányú nyomás 337 Több irányú nyomás 337 Talajok húzószilárdsága 343 Szemcsés talajok nyírószilárdsága 345 A súrlódás értékére kiható tényezők 345 Térfogatváltozás a nyírás során 350 Néhány további hatás 360 Kötött talajok nyírószilárdsága 363 A nyírószilárdság kialakulásának különböző esetei 363 A nyírószilárdságra kiható tényezők 370 Nyírási alakváltozások 373 Kötött talajok kohéziója 378 Összefüggés telített agyagokra működő hatékony normálfeszültség és nyírószilárdság, valamint a víztartalom között 384 Talajok alakváltozásai Bevezetés 388 Összenyomódás gátolt oldalkitérés mellett 392 Az összenyomódás kísérleti meghatározása 392 Talajok összenyomódásának jellegzetességei 396 Talajok reológiai tulajdonságai 404 Összenyomódás ismételt terhelés hatására 413 Talajok roskadása 414 Ajánlott irodalom (7. és 8. fejezet) 419 A végtelen féltér egyensúlyi állapotai Feszültségek a féltér nyugalmi állapotában 420 Képlékeny határállapotok 425 Vízszintes térszín és kohézió nélküli közeg 425 Ferde térszín, kohézió nélküli közeg 432 Vízszintes és ferde térszínnel határolt kohéziós földtömeg 438 Támfalakra ható földnyomás és földellenállás Bevezetés. A földnyomás fajai 443 Kohézió nélküli földtestek aktív nyomása súlyfalakra 445 A falsúrlódás hatása csúszólapok alakjára 445 Coulomb földnyomáselmélete 448 A földnyomás ékelméletének továbbfejlesztése 451 Rebhann tétele 453 Poncelet-féle szerkesztés 458 Jáky földnyomáselmélete 463 A földnyomás támadáspontja 468 Néhány összetett földnyomási feladat 471 Aktív földnyomás görbe csúszólappal 477 Kohéziós földtestek nyomása 483 Általános megjegyzések 483 Aktív földnyomás meghatározása kohéziós talajban 485 Passzív földnyomás 489 Ajánlott irodalom (9. és 10. fejezet) 499 II. KÖTET Előszó az első kiadáshoz 9 Előszó a második kiadáshoz 11 Földművek talajmechanikája 13 Bevezetés 13 Szabad rézsűk állékonysága 14 Általános megjegyzés 14 Kohézió nélküli szemcsés talajok 15 Homogén kohéziós talajok 17 Függőleges földfalak állékonysága 46 Rézsűállékonyság vizsgálata rétegzett talaj esetén 48 Víz hatása rézsűk állékonyságára 50 Bevágási részűk sajátos tulajdonságú talajokban 62 Az időtényező szerepe rézsűk állékonyságában 64 Ajánlott irodalom 70 Alapok teherbírása 71 Bevezetés, a talajtörés mechanizmusa 71 Síkalapok határteherbírása 80 Kis mélységben alapozott sávalap törőterhe, központos függőleges terhelés esetén 80 A törőteher elméleti meghatározása súlytalan közeg esetén 89 A törőteher meghatározása Meyerhof és Balla szerint 99 Modellkísérletek sávalapok teherbírásának meghatározására 109 Általános képlet a teherbírás meghatározására 116 Biztonsági tényezők 121 Feszültségeloszlás talajokban 126 Bevezetés 126 A rugalmasságtan alapegyenletei síkbeli állapotban 129 A végtelen féltér feszültségállapota síkbeli állapotban 135 Térbeli feszültségeloszlás 153 Feszültségek rétegzett altalajban 163 Feszültségeloszlás anizotrop közegben 166 Alapok süllyedése 171 Bevezetés 171 Süllyedések meghatározása a rugalmasságtan segítségével 175 Konvencionális süllyedésszámítás 178 Cütovics módszere süllyedések számítására 187 Kezdeti süllyedések 192 A feszültségállapot figyelembevétele 196 Próbaterhelési eredmények felhasználása süllyedésszámításra 201 A süllyedésszámítások pontossága 206 Kölcsönhatások építmény és altalaj között 208 Cölöpök teherbírása 223 Bevezetés 223 Az egyes cölöp teherbírása 226 Cölöpök próbaterhelése 251 Cölöpcsoportok viselkedése 256 Ajánlott irodalom 263 Boltozati hatás földtestekben 264 A boltozati hatás fogalma 264 Felső sarokpont körül elforduló fal 267 Vízszintesen elmozduló falak 272 Vízszintesen elmozduló merev fal 272 Kidúcolt munkagödrök falára ható nyomás 274 Síkbeli silónyomás és hegynyomás 279 Síkbeli silónyomás 279 Homokban vezetett táróra ható hegynyomás 282 Csővezetékekre ható nyomások 283 Tengelyszimmetrikus földnyomási esetek 290 Térbeli silónyomás 290 Hengerfelületre kívülről ható aktív és passzív nyomás 293 Ajánlott irodalom 298 Az útépítés talajmechanikája 299 Bevezetés 299 Talajfelderítés vonalas építmények esetén 302 A felderítés feladatai 302 A talajfeltárás helye és mélysége 305 Burkolatok statikája 308 Alapelvek. A burkolatok felosztása statikai szempontból 308 A forgalom adatai 311 A forgalmi terhelésből származó feszültségek a burkolatban és az altalajban 315 Útépítési anyagok teherbírására és alakváltozására jellemző számadatok 340 Általános megjegyzések 340 Az altalaj jellemzésére szolgáló adatok 340 Útépítési anyagok jellemző adatai 346 Burkolatok méretezése 346 Méretezés a feszültségállapot alapján 346 Méretezés a lehajlások alapján 349 Méretezés a CBR alapján 360 Záró megjegyzések 364 Az altalaj víztelenítése, duzzadása és zsugorodása 364 Az altalaj fagyveszélyessége 374 Bevezetés 374 Meteorológiai ismeretek 375 A jégképződés formái a talajban 380 Fagykárok és olvadási károk 385 Fagykritériumok 387 Védekezés fagyveszély ellen 392 Egyéb építményekkel kapcsolatos fagyveszély 394 Ajánlott irodalom 396 Talajok fizikai tulajdonságainak javítása 397 Bevezetés 397 Talajok tömörítése 400 A tömörítés jelentősége 400 A tömörítés hatásosságának vizsgálata 404 A tömörítés hatása a talajfizikai jellemzőkre 408 Tömörség, víztartalom és szilárdság 416 A tömörítés hatása az áteresztőképességre 422 Összefüggés a talaj indexszámai és tömörítési jellemzői között 423 Ajánlott irodalom 427 Talajdinamika, rezgések hatása a talajra 428 Bevezetés 428 A lengéstan alapfogalmai 429 Az alapegyenlet megoldásai 431 Általános eset 431 Speciális esetek 432 A legfontosabb dinamikus mennyiségek meghatározása 438 Forgási rezgések 441 Az altalaj dinamikus jellemzői 443 Rezgések hatása a talajfizikai jellemzőkre 443 Az altalaj dinamikus jellemzői 448 Nemlineáris rezgések 454 Rezgések terjedése a talajban 461 Az építés néhány dinamikai problémája 465 Gépalapok 465 Számpéldák 475 Útburkolatok dinamikus viselkedése 484 Vibrálás hatása rézsűk állékonyságára 487 Ajánlott irodalom 490 Hivatkozások 491 Tárgymutatók 509