6. Túlzottan nagy süllyedések.
Az alakváltozások ellenőrzése (GEO használhatósági határállapotok)

Süllyedések

A süllyedéseket okozó hatásokat a terhelések karakterisztikus értékéből, felhajtóerő nélkül számoljuk.
A hazai gyakorlatban az alapok süllyedését feszültség-alakváltozás módszerrel határozzuk meg. Az alaptest alatt valamely elfogadott – rendszerint rugalmasságtanra alapozott – módszerrel kiszámoljuk a teher keltette feszültségeloszlást. Ezt követően az altalaj laboratóriumban vagy más közvetett módon meghatározott alakváltozási jellemzőjéből (összenyomódási modulusa Es vagy rugalmassági modulusa E) számoljuk a feszültség által keltett összenyomódásokat.
Az 5. ábrán bemutatom az alaptest alatt a keletkező feszültségeket, melyeket Steinbrenner módszerével határoztam meg [4].

A feszültségekből számolt összenyomódásokat a határmélységig kell összegezni. Határmélységnek azt a mélységet tekintjük, ahol az alaptest alatti feszültség eléri a hatékony geosztatikai nyomás 20%-át. Az összenyomódások összege adja az alaptest süllyedését.


Egyes szerzők szerint, ha a kiemelt gödör alaprajza egyezik az alaptest alakjával, akkor a terhelés csökkenthető lenne a kiemelt föld súlyával. Ez a feltevés csak részben igaz, ugyanis a kompressziós vizsgálatokból megállapítható, hogy a tehermentesítés görbéje nem vízszintes, az újraterheléskor talajtól függően mindig lesz valamennyi süllyedés.
A hazai gyakorlat az alaptest süllyedését egyszerűbb esetekben Jáky határmélység-elméletéből [4] zárt alakban határozza meg a következők szerint:
A határmélység:

az alap alatti feszültség z mélységben: 

a süllyedés:

Hogy melyik módszert alkalmazzuk, mindig az adott körülmények döntik el. Több talajréteg esetén célszerű a feszültséget az előbbi módon számolni, és az összenyomódást rétegenként pontosabban tudjuk meghatározni.

Dőlés (billenés)

Az oszlop dőlését az alaptest billenése határozza meg. A billenést most is (2)-vel jelölt összefüggésből határozzuk meg. Mxk = Mη feltételt szintén iterációval teljesítjük, az így kapott η billenési szög lesz a billenés karakterisztikus értéke ηk . A terhelő nyomaték karakterisztikus értékébe a járműterhelés egyidejűségi tényezőjét nagy forgalommal terhelt pályákon ψo = 0,8-ra ajánlott felvenni.
A felsővezetéki szakmai előírások sem az oszlopok süllyedésére, sem a dőlésükre nem határoznak meg betartandó határ­értéket, ezért a felsővezetéki oszlopok dőlésére – az MSZ EN 1997-1 és a D.11. Utasítás szerint – a merev alapozású építményekre megengedett határérték vonatkozik: tgβo = 0,01 b/H.
A képletben a b az alap kisebbik szélességét, a H pedig az oszlop térszín fölötti magasságát jelenti.
A süllyedésre több megbízó is s≤0,05 m feltételt írt elő.
A munkavezeték eltolódására a billenésből xmv = ηk ∙ (Hmv + ∆z) összefüggés vezethető le, ahol Hmv a munkavezeték magassága a sínkorona fölött, ∆z a sínkorona és a befogási szint közötti magasságkülönbség.
Megjegyzem, hogy a fenti billenési határértéket több esetben csak szokatlanul nagy alapméretekkel lehetett volna tartani. Ekkor a megbízóval egyetértésben tgβo értékét – az észlelhetőségi határnál tgβo ≤ 0,004 – állapítottuk meg. A tgβo≤ 0,004 feltétel betartásával az alaptest billenéséből származó vízszintes munkavezeték-eltolódások normál ke­reszt­szelvény-kialakításoknál xmv = 25–35 mm közé adódnak.