A cikk szerzője:

Pattantyús-Á. Miklós Tudományos munkatárs
Eötvös Loránd Geofizikai Intézet

Prónay Zsolt tudományos főmunkatárs
Eötvös Loránd Geofizikai Intézet

Tildy Péter tudományos munkatárs
Eötvös Loránd Geofizikai Intézet

Törös Endre tudományos főmunkatárs
Eötvös Loránd Geofizikai Intézet

Geofizikai módszerek alkalmazása a vasúti alépítmények vizsgálatában (2. rész)

A Sínek Világa előző számában a radarvizsgálatok tesztméréseit, azok eredményeit, valamint rövidebb vágányhosszakon végzett méréseink szelvényeit mutattuk be. Az utóbbi nyolc évben egyre több felkérést kaptunk egyre hosszabb pályaszakaszokra, így a korábban kidolgozott technológia alkalmazása rutinszerűvé vált. A méréseket, néhány kivétellel, többségében munkagépre szerelt radarral végeztük, elfogadható sebességgel haladva. Többször bíztak meg minket olyan munkával, amelynek során nemcsak a vágányfelépítmény vizsgálatát, hanem a teherviselő töltés állapotának minősítését is kérték. Ezért nem csupán a radar módszert használtuk, hanem a szeizmikus módszert és a talajok elektromos fajlagos ellenállásmérését is beillesztettük a kutatásba. Ezek a felkérések többnyire vasúti hidak előtti és utáni töltésszakaszokra vagy ismert, gyenge teherviselő altalaj helyének vizsgálatára vonatkoztak. Ebben a részben e vizsgálatok eredményeit mutatjuk be a fontosabbak kiemelésével, metszetekkel, anomália térképekkel illusztrálva.

Maglód, vasúti hídháttöltés alépítményi állapotának vizsgálata

A maglódi vasúti híd háttöltésén kisebb felszíni süllyedés történt. Ennek okát, tel­jes töltésmagasságban, csak több geofizikai módszer együttes alkalmazásával tudtuk kimutatni. A felszínközeli rétegeket radarral, a töltés mechanikai állapotát szeizmikus tomográfiával, a töltés teherviselő alapozását pedig geoelektromos ellenállásmérésekkel vizsgáltuk. A vizsgált hossz a hídfőtől számítva 20-30 m volt a Maglódhoz közelebbi oldalon.
A radarmérést a Sensor & Software Noggin berendezéssel végeztük, amely kis mérési szakaszokon gyalogmenetben is használható, ugyanakkor, bár az adatai digitálisan nem feldolgozhatók, a felbontóképessége nagyon jó. A mérés behatolóképessége 2 m volt. A 13. ábrán bemutatjuk a töltés bal oldali szélén mért szelvényt, amelyen a zöld szín a radarmérés szempontjából követhető réteghatárt jelent, a kék elnedvesedett zónát, a szaggatott piros jelleghatárt, a piros hiperbola diffrakciót jelez a közegben.

14. ábra. Szeizmikus felszíni hullámos tomográf sebességtérképek Bal: töltéskorona – jobb: töltéskorona alatt 2 m-rel15. ábra. A töltés félmagasságában mért elektromos fajlagos ellenállásszelvényA töltés ellentétes oldalán mért radarszelvények jellege eltérő talajszerkezetet mutat. A déli oldalon a szerkezet kevésbé zavart, különösen a szelvény második felében, reflexióban dúsabb, szemcsésebb talaj meglétére utal.
A szeizmikus tomográf mérések műszaki leírását, eredményeinek értelmezését korábban már ismertettük a Sülysáp–Tápiószecső feladatnál. Itt, a mérési síkot alkotó, a szeizmikus átvilágítás forrás- és vevő pontjai egymással szemben a töltéskorona ellentétes oldalán a koronaélen és alatta 2 m-rel helyezkedtek el. A két „átvilágítás” így a töltéskorona és az alatta kb. 2 m-rel lévő összlet környezetét képezte le. A sebességtérképeket a 14. ábrán mutatjuk be.

16. ábra. A Marcal-híd Dabronc közelében17. ábra. Töltésvizsgálat mérés közbenA töltés mechanikai tulajdonságait, nagy energiaelnyelő képességén kívül, a nyíróhullám-sebességek 100–200 m/s-os tartományba eső értékei is mutatják. Az ábrán a kék szín feltöltésekre jellemző, laza töltésanyagot mutat, amelynél az N értékei nem érik el az N = 10-et, a legna­gyobb sebességek esetében, pedig az N = 30-at. (Az N érték a dinamikus szondázás ütésszámát jelenti.) Egy megfelelő felépítésű töltésen legalább 30 vagy afölötti értékeket kellene mérni. A töltés állaga ott a legjobb, ahol a süllyedés miatt a zúzottkövet folyamatosan utántöltötték, azaz a háttöltés elején. Ez a hatás, de az egykori süllyedés hatása is alig látszik az alsó tomográf szelvényen, a süllyedés tehát feltehetően megállt. A tomográf képen ferdén áthúzó kis sebességű sáv jelenléte azonban felettébb aggasztó.

18. ábra. Ellenállásmetszetek a régi (fent) és az új (lent) töltéskoronán19. ábra. Bemerülő hullámos szeizmikus tomográf metszetek a régi és az új töltéskoronánA geoelektromos fajlagos ellenállásméréseket a töltéskorona oldalában félmagasságban és a töltés aljában végeztük azért, hogy megkeressük a süllyedés esetleges mélyebb okát. Homogén töltésanyagot feltételezve ugyanis a nagy fajlagos ellenállású helyek kiszáradt, inkább durvaszemcsés talajt, míg kis fajlagos ellenállás esetén nedves, agyagos, iszapos talajt jelentenek. A töltés bal és jobb oldalán mért szelvények jellege eltért egymástól. Közös volt a szelvényekben, hogy a felső kiszáradt réteg viszonylag nagy fajlagos ellenállású, a kiszáradt felső réteg hatását tükrözve. A megsüllyedt helyen nedves, kis fajlagos ellenállású anyagot találtunk. A 15. ábrán az egyik, a töltés félmagasságában mért szelvényét mutatjuk be mintának.

Töltésvizsgálat Dabronc, Marcal-híd környékén

A feladat a Zalaegerszeg–Ukk vasútvonalon a Marcal-híd csatlakozó töltéseinek és alapozásának geofizikai mérésekkel történő állapotvizsgálata volt. Az előző hídháttöltés vizsgálatához hasonlóan itt is több módszert alkalmaztunk: egyenáramú geoelektromos mérést, valamint bemerülő hullámos, vonal menti és területi szeizmikus tomográf méréseket.
A híd és a mérés a 16. és 17. ábrán látható.
A töltés- és alapozásvizsgálatra azért volt szükség, mert itt egy régi töltéshez új töltésszakaszt toldottak, és mivel a töltéstest süllyedése és mozgása az elvárható konszolidációs időn túl is fennállt, ennek okát kellett megtalálni.

20. ábra. Szeizmikus tomográf sebességtérkép a rézsű két széle közötti töltésalap minősítése céljából21. ábra. UDJ két antennávalAz elektromos fajlagos ellenállásmérés Ukk felé eső szelvényeit a 18. ábrán mutatjuk be. Első ránézésre megállapítható, hogy a régi töltés környezete homogénebb, konszolidáltabb állapotot mutat az új töltéstesthez képest a viszonylag szabályos, homogénebb ellenállás-eloszlással. A felső, relatív nagy fajlagos ellenállású réteg alatt egy egészen kis víztartalmú réteg húzódik, amely a hídhoz közeli területen (a szelvényben a hídtól 10–50 m között) részben a töltés anyagát is érintheti, de leginkább a töltés alatti térrészt képezi le. Ennek a kis fajlagos ellenállású rétegnek az alja kb. 15 m-re lehet.
Az új töltés koronaélén mért elektromos szelvényeken a hídtól mindkét irányban egy inhomogén, a régi rézsűn mért adatokhoz képest nagyobb fajlagos ellenállású összletet látunk. Ennek vastagsága kb. 12 m, feltehetően a talajcserét is magában foglaló összletet képezi le. A szembetűnően nagy, főleg töltés alatti mélységekben jelentkező inhomogenitás anomáliák elsősorban a mérést zavaró körülményeknek tudhatók be, ezért ezeket többnyire nem tudjuk értelmezni.
A cikk folytatódik, lapozás:« Előző1234Következő »
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2011 / 1. számában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©