A magyarországi árvízvédelmi létesítmények túlnyomó része földgát. Az épített támfalaktól eltérően, melyeken az árvízvédekezés viszonylag biztonságosabb, a földgátaknál számos problémával találkozunk. A problémák okait a földgátak létesítésében, fejlesztésében és elöregedésében találhatjuk meg. Az okok az eltérő és nem mindig megfelelő építési anyagra, hibás építés technológiára vezethetők vissza, tovább az ún. öregedésre, amikor a beépített föld ásványos és szerves "korróziója" előrehalad, átázások, átfagyások, kiszáradások okozta duzzadásos, zsugorodásos mozgás keletkezik. A káros elváltozások tömörségcsökkenéshez is vezethetnek. Komoly gondokat okozhatnak az állatjáratok, állatfészkek üregei is. A földgátakat gyakran szilárd burkolattal látják el, de többségükben a gyepburkolatot alkalmazzák a rézsűk védelmére. A gyepburkolatok tönkremenetele, állagromlása is gyengítheti a földgátak védelmi biztonságát. (...)
A különböző árvízi jelenségek oka többnyire a védmű talaj állapotából következik. A védmű alatt a töltést, valamint az alatta lévő talajtömböt értjük. Legtöbbször tehát a jelenség okai között a töltés vagy altalajának, illetve a kettőnek együttes minőségét találjuk. Nagyon gyakori a kedvezőtlen állapot a töltés és az altalaj, illetve a töltésrétegek csatlakozásánál. (...)
A földgátaknál fellépő jelenségeket részint a védőtöltés magasságát tartósan vagy időszakosan (hullámzás) meghaladó vízszintek váltják ki, részint a tartósan magas vizek által okozott nyomás, amely a töltéstestben, illetve az alatta lévő talajtömbben, más szóval az altalajban idéz elő mozgást. (...)
A földgátaknál fellépő jelenségek tehát a vízmagasságtól és annak tartósságától függnek. Ezek a jelenségek három csoportba foglalható össze:
1. A víz és a jég elragadó erejének hatására a védőtöltés felszínének megbontása
· vízoldali elhabolásos erózió
· átbukó víz a töltéskoronát és a mentett oldali rézsűt megbontva hátrarágódásos eróziót okoz
A fenti definíciókból jól érzékelhető, hogy az eróziót a vízmozgás okozza (hullámzás, illetve átbukás), és ez a vízmozgás a töltés felszínét, rézsűjét, illetve a gátkoronát bontja meg.
2. A töltéstestbe kerülő víz mozgásának hatására kialakult jelenségek
· átázás
· csurgás
· járatos erózió
· rézsűcsúszás
A definíciókból jól érzékelhető, hogy a töltéstestbe került víz hatását nehéz nyomon követni. Igen veszélyes dolgokat okozhat, bármilyen formában is indul vízmozgás a töltéstestben, illetve azon keresztül.
3. Altalajon keresztül történő vízmozgás hatására kialakult jelenségek
· mentett oldalai felpuhulás, felpúposodás
· mentett oldalon fedőréteg felszakadás
· buzgár
· altalaj folyósodás
A földgátaknál fellépő árvízi jelenségek közül legalattomosabbak és legveszélyesebbek azok, melyek az altalajon keresztül történő vízmozgás hatására alakulnak ki. (...)
Árvízvédekezés a gyakorlatban -Török Imre György
Csurgás: a gátba bejutott víznek a mentett oldali rézsűben, altalajban vagy töltésköröm közelében való koncentrált kilépése. Kéregcsurgásnak (vagy kontúrcsurgásnak) nevezik azt az árvízi jelenséget, amikor a töltésbővítéseknél az összeépítési réteg határa mentén alakul ki csurgás. Talpcsurgásnak nevezzük a töltésalapozás mentén kialakuló csurgásokat. A csurgások a töltések inhomogenitására vezethetők vissza, általában lépten-nyomon fellépnek az árvízvédelmi töltések mentett oldali rézsűjében, illetve a mentett oldali körömben. Veszélyes járatos erózióvá fejlődhetnek. A csurgás túlfejlődése következtében rézsűcsúszások keletkezhetnek, illetve a csurgás átmérőjének bővülése gátszakadássá fejlődhet.
Árvízvédekezés a gyakorlatban -Török Imre György
Szivárgás: A töltés folyó felöli oldalát borító árvíz a nyomás hatására igyekszik a töltéstestbe, illetve az altaljba behatolni. Mivel abszolút vízzáró talaj nincs a víz a gát anyagának pórusait bizonyos idő alatt kisebb-nagyobb magasságig kitölti, azokban a mentett oldal felé mozog. (...) Veszélyessé akkor válik, amikor a gáttest teljes keresztmetszetében átnedvesedik, és a szivárgó víz a mentett oldalon megjelenik, azaz a töltés átázik. (...) A vízzel telített töltés állékonysága kisebb, mint a száraz vagy nedves töltésé. (...) Következménye akár gátszakadás is lehet.
Árvízvédekezés a gyakorlatban - Galbáts Zoltán
Buzgár: Az árvízvédelmi gátak legveszélyesebb jelensége. A töltésre ható egyoldalú hidrosztatikus nyomás következtében a mentett oldalon alulról fölfelé ható áramlásból kialakult koncentrált vízfeltörés, ami a vízáteresztő réteg finomszemcséjű anyagával keveredve jelenik meg.
Buzgár keletkezhet:
· fedőrétegmentes, kohézió nélküli szemcsés talajokban, ha kilépő víz elragadó ereje nagyobb, mint a talajszemcsék súlya
· vízzáró fedőréteg esetén, ha azon folytonossági hiány van: repedés, féregjárat, gyökérjárat,
· vízzáró fedőréteg esetén, ha a kötött fedőréteg súlyával nem tudja ellensúlyozni az alsó síkjára ható hidrosztatikus nyomást, és a fedőréteg felszakad.
Árvízvédekezés a gyakorlatban - Horváth Emil
Buzgár: Az árvízvédelmi gátak legveszélyesebb jelensége. A töltésre ható egyoldalú hidrosztatikus nyomás következtében a mentett oldalon alulról fölfelé ható áramlásból kialakult koncentrált vízfeltörés, ami a vízáteresztő réteg finomszemcséjű anyagával keveredve jelenik meg.
Buzgár keletkezhet:
· fedőrétegmentes, kohézió nélküli szemcsés talajokban, ha kilépő víz elragadó ereje nagyobb, mint a talajszemcsék súlya
· vízzáró fedőréteg esetén, ha azon folytonossági hiány van: repedés, féregjárat, gyökérjárat,
· vízzáró fedőréteg esetén, ha a kötött fedőréteg súlyával nem tudja ellensúlyozni az alsó síkjára ható hidrosztatikus nyomást, és a fedőréteg felszakad.
Árvízvédekezés a gyakorlatban - Horváth Emil
Rézsűcsúszás
A jelenség helye szerint megkülönböztetünk mentett oldali és vízoldali rézsűcsúszást.
A mentett oldali rézsűcsúszás leggyakrabban hosszantartó, rendszerint a korábbi maximumot meghaladó vízállás esetén jön létre.
A vízoldali rézsűcsúszás az árvízszint gyors apadása miatt veszélyezteti a töltést és nagyon sok helyen a folyó partját is, szakadó partot hozva létre.
A mentett oldali rézsűcsúszását több tényező okozhatja. A leggyakoribbak a következők:
· ha a korábbi mentett oldali töltésbővítés vízzáróbb lett, mint az eredeti töltés volt,
· h az esővíz, a töltésen átszivárgó víz és a koronán átfolyó víz - az amúgy nem megfelelően tömörített kötött talajú töltést eláztatja, s kohézióját elvesztve a rézsű lecsúszik
· ha a nem megfelelő minőségű (például szikes) altalaj-, illetve töltésanyag megfolyósodik, s a töltés állandósága megszűnik,
· ha a töltés alatti szivárgás eláztatja a mentett oldali töltéslábat, s a megtámasztás nélkül maradt részű lecsúszik
A mentett oldali rézsűcsúszás
Fajtái
A sárfolyás kiváltó oka a mentett oldali rézsű teljes elázása, átázása. A laza kötött talaj kohézióját vesztik, és a lecsúszott képlékeny anyag a töltés lábánál legyezőszerűen szétterül.
Merev földtest elmozdulása körcsúszólappal. A merev földtest a rotációs mozgással valamilyen telített, plasztikus agyag rétegben megcsúszik. Ilyenkor az elmozdult és a helyben maradó földtest között repedés nem található.
Merev földtest elmozdulása síkcsúszólappal. A merev földtest transzlációs* mozgással valamilyen alacsony teherbírású rétegen elcsúszik. Az elmozdult és a helyben maradó földtest között változó mélységű repedés alakul ki.
A kör- és a síkcsúszólap közötti átmenet, ami gyakrabban fordul elő, mint a két határesetet jelentő "vegytiszta" rézsűcsúszás
*A transzláció (haladó mozgás) olyan mozgás, amelynek során a test minden pontjának elmozdulása (s ezért a sebessége, gyorsulása is) azonos. Transzlációnál a test minden pontja ugyanolyan alakú és hosszúságú pályán mozog, az egyes pontok pályái egymáshoz képest párhuzamos eltolással fedésbe hozhatók. (Farkas - Wittman: Mechanika)
A rézsűcsúszás ellen védelem alapszabályai a következők
· meg kell akadályozni, vagy legalább csökkenteni és/vagy késleltetni kell víz átjutását a mentett oldalra
· a védekezés során lehetőleg folyamatosan gondoskodni kell a töltésen átszivárgó víz mentett oldali kivezetéséről
· a csúszásra hajlamos töltésrézsűt meg kell támasztani, ügyelve arra, hogy a megtámasztás valóban megtámasztás és ne terhelés legyen
· az elfolyásra hajlamos szikes anyagból készült töltésszakaszokat ki kell váltani és olyan erős támasztó vagy körtöltést kell építeni, amely a fellépő víz- és földnyomás teljes értékű felvételére alkalmas.
· ha mód van rá, aki kell vezetni a megcsúszott és a helyben maradó rész közötti töltéstestből a vizet
· a megcsúszott rézsű tetejére rakott homokzsák jelentősen rontja az állékonyságot, értelmetlen, hibás beavatkozás.
A védekezés lehetőségei
Mentett oldali rézsűcsúszás elleni védekezés a vízoldalon
Vízoldali szádfal építése: nagyobb méretű töltésnél, amikor a víz magassága a terep felett 2-3 méter, már erős és jó záró szádfalat kell kiépíteni. A leverendő szádfalak hosszát, úgy kell meghatározni, hogy azok legalább 1-1,5 m mélyen kerüljenek tömör, kemény talajba, s hogy szilárdan álljanak.
Mentett oldali rézsűcsúszás elleni védekezés a mentett oldalon
Bordás megtámasztás
A csúszásra erősen hajlamos, erősen átázott töltésen, vagy a már megcsúszott töltésnél bordás megtámasztás alkalmazásával lehet jó eredmény elérni. A megcsúszott vagy nagymértékben átázott töltés mentett oldalán ellensúlyként, először a töltésláb menti 2 méter széles sávba, majd ezt követően a rézsűre - földes zsákokat, homokzsákokat helyezünk (esetleg több rétegben is) egymásra és egymás mellé úgy, hogy azok között megfelelő hézag maradjon. Az így képzett zsákréteg lényegében a töltésszelvény erősítését jelenti, a töltés megtámasztása mellett súlyával is nyomást ad a rézsűcsúszás ellen, ugyanakkor pedig a töltésen átáramló vizet nem folytja be a töltéstestébe, mert a víz a bordák közötti részen távozhat.
Terméskő
Ugyanezen az elven alapszik az átázott vagy csúszásra hajlamos töltések terméskővel való megtámasztása is. Ez esetben úgy végezzük a töltés megtámasztását, hogy a töltés rézsűjét meghosszabbítjuk. A terméskő komoly ellensúlyt jelent, ugyanakkor a kőrakat hézagai biztosítják azt is, hogy a töltésen átáramló víz szabad utat találjon a mentett oldal felé, tehát a szivárgó szerepét is betölti.
Szivárgók
A töltésmegcsúszás jelenségét csaknem minden esetben a töltés átázása előzi meg. Mindazok az eljárások, melyek a töltés átázását a mentett oldal felöl mérséklik, többnyire a megcsúszott töltésnél is alkalmazhatók. Gondoskodni kell arról, hogy a csúszás helyén felszínre törő vizet a töltés testéből elvezessük. Szivárgót úgy építhetünk, hogy az átázott és megcsúszott töltés mentett oldali rézsűjében - a töltés lábától megfelelő magasságban - majdnem terepszintig érő 40-50 cm széles árkot ásunk. Az így kiképzett árkot szűrőszövetbe helyezett zúzott kővel, durva szemű kaviccsal, esetleg homokos kaviccsal töltjük ki. Ugyanakkor gondoskodunk arról, hogy a szivárgót 3-4 m hosszban megcsapoljuk, vagyis hasonló jelleggel kiképzett árokban utat nyitunk a víznek a mentett oldal felé .
Vízoldali rézsű csúszása
A töltés rézsű csúszása a szivárgás hatására elsősorban a mentett oldalon fordul elő, de - leginkább hirtelen apadó árvíznél bekövetkezhet a vízfelőli rézsűk lecsúszása is. Gyors apadás esetén előfordulhat, hogy a töltésből a folyó felé visszaszivárgó vizek áramlási nyomása az átázott vízoldali rézsű állékonyságát megbontja és az kagylós töréssel leszakad. Ez a jelenség különösen hullámveréssel párosulva veszélyes. A megcsúszott töltésrézsű azonnali ideiglenes megtartása, illetve a megrongálódott rézsűfelület biztosítása a hullámtéri töltéslábnál kialakított terméskőtámasztással érhető el.
Árvízvédekezés a gyakorlatban - Nagy László
