Geol.Paläont.Mitt.Innsbruck

Band 8FestschriftW.HEISSEL

S.289- 316 Innsbruck, Sept.1978

Standsicherheit von Böschungen:mikrotexturelle und petrologische

Faktoren

von K. Czurda+ )

Zusammenfassung

An tertiären klastischen Sedimentserien in N-Ungarn, die vonStraßen- und Hochbaumaßnahmen betroffen wurden, sind petrolo-gische, mikrotexturelle und bodenphysikalische Untersuchungenangestellt worden. Die Schadensereignisse (Rotationsgleitungen),die zu vorliegender Studie geführt haben, sind an zwei Lokali-täten aufgetreten:

Gödöllö (34 km NE Budapest, Cegléd-Hügelland):

Die Rotationsgleitungen an Straßeneinschnitten an der Autobahn-baustelle in der Nähe von Gödöllö, nordöstlich von Budapest,erfolgten in tertiären, vorwiegend tonigen Sedimentabfolgen.Drei Tontypen wurden petrologisch und bezüglich bestimmterbodenphysikalischer Eigenschaften untersucht:

Ein schwarzer Ton, der bis zu 70% aus Montmorillonit besteht,ein gelber mit durchschnittlich 55% Quarzgehalt und geringemMontmorillonitanteil und ein roter Ton mit fast. 50% Montmoril-lonit und fast 30% Quarz. Als besonders rutschungsfreudigwegen der hohen Plastizität und der hohen Scherwinkel, verbun-den mit relativ geringer Kohäsion, erwiesen sich der schwarzeund der rote Ton; beide sind durch hohe Montmorillonitgehalteausgezeichnet. Die Sicherheitsfaktoren liegen, besonders unterder Voraussetzung eines Erdruhedrucks K =0,5, im System

+TAnschrift des Verfassers: Univ.-Doz. Dr. Kurt Czurda,Institut für Geologie und Paläontologie, Universitätsstr. 4,A-6Ò2O Innsbruck

(tanìf/c) für den schwarzen Ton überwiegend unter 0, so daßhierfür ein labiles Gleichgewicht jedenfalls offensichtlichwird. Die etwas höheren Werte für den Sicherheitsfaktor desroten Tons gehen auch konform mit der Standfestigkeit derbetreffenden Böschung, die noch keinerlei Bewegungsabläufeerkennen läßt. Die Gleichgewicht haltende Beteiligung des"standsicheren" gelben Tons wird in den Gleitflächen durch die•Überlagerung mit schwarzem Montmorillonit-Ton unwirksamgemacht.

Salgótarján (125 km NE Budapest, Cserhát-Gebirge):

Die Stadt Salgótarján liegt in einem sanften Taleinschnittinnerhalb einer tertiären Hügellandschaft des Cserhät-Gebirges.Am Pecskö-Hügel, dessen sandig-.schluf fig -tonige Schichtenflach in Richtung des Tals einfallen, wurden Wohnhochhäuser,Schulen etc. errichtet. Dies brachte größere Erdbewegungen,die Errichtung zweier Rückhaltemauern und das Aufbringen großerständiger Lasten mit sich. Eine kombinierte Rotations-Lamellen-Gleitung mit empfindlichen bautechnischen und finanziellenKonsequenzen war die Folge.

Drei Toneinheiten können unterschieden werden: grauer marinerTon, unterer und oberer bunter Ton. Die beiden bunten Tonein-heiten haben sich als limnisch erwiesen. Der Nachweis, oblimnisch oder marin, war bedeutungsvoll: eine Mikrotextur (Ein-ordnung der plättchenförmigen Tonminerale in eine bevorzugteRichtung) konnte bei den bunten Tonen mittels Scanningaufnahmenbeobachtet und auch röntgendiffraktometrisch nachgewiesen wer-den. Der paläontologische Befund, das Kationenspektrum, dasGefüge und schließlich das physikalische Verhalten wiesen diebeiden oberen Toneinheiten (oberer und unterer bunter Ton) alsSüßwasserablagerung aus. Gegenteilige Phänomene im grauen Tonbestätigen dessen marines Sedimentationsmilieu.

Vor allem die Scherparameter (Triaxial- und Rahmenscherversuch)und über diese Werte die Sicherheitsfaktoren, deckten charak-teristische Unterschiede auf: beim marinen Ton sind - gleich-gültig der Richtung der Hauptspannung - keine Unterschiedebezüglich Scherwinkel und Kohäsion festzustellen. Die Scher-winkel für die limnischen Tone bei Richtung der Normalspannungsenkrecht ss sind kleiner als die der marinen Tone, aber deut-lich größer als jene, die aus der Normalspannungsrichtungparallel ss resultieren.

Im Zugspannungsverhalten zeichnet sich für beide Tontypenfolgender Trend ab: die Reißfestigkeit steigt zunächst pro-portional mit der Wassergehaltserhöhung an und wird dann raschwieder geringer bei weiterer Wasserzugabe zur aufbereitetenProbe. Trends an ungestörten Proben sind nicht ausreichendnachgewiesen.

Während im Fall der Rotationsgleitungen von Gödöllö vor allemdie unterschiedliche petrologische Zusammensetzung der Tontypen- und hier insbesondere der Quarz- und Montmorillonitgehalt -für die differenzierten bodenphysikalischen Eigenschaften ver-

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antwortlich sind, kann dieser Aspekt im Fall der Tone vonSalgòtarjàn eher vernachlässigt werden. Zwar treten immerhinbeachtliche Unterschiede im Quarzgehalt auf, doch ist der Moht-morillonitgehalt in allen drei Tontypen relativ gering. Jeden-falls ist das Gefüge von ausschlaggebendem Einfluß.

Abstract

Petrological, microtextural and soilphysical studies were per-formed on tertiary clastic sedimentseries of northern Hungary.They were object of different underground and surface enginee-ring activities. Rotational landslides, which led to the studyunder discussion, have occurred at two localities:

Gödöllö (34 km NE Budapest, Cegléd-hills)

Several rotational slides at road cuts of the motorway con-struction site near Gödöllö, have occurred within tertiary,mainly clayey sedimentseries. Three types of clay were studiedpetrologically and with respect to certain soilphysical para-meters:

A black clay, consisting up to 70% of montmorillonite, a yellowone containing 55% quartz on average and only little montmorillo-nite and a red one with up to 50% montmorillonite and almost30% quartz. Because of its high plasticity.and comparativelylow cohesion but nevertheless high friction angles, the blackand red clay proved to be especially capable of sliding. Bothclay types were characterized by high montmorillonite contents.The factors of safety for the black clay are 0 or below 0,especially in the case of a supposed static earth pressure K=0,5 within the system (tan//c). The unstable equilibriumbecomes apparent. The slightly higher values for the factor ofsafety for the red clay are in accordance with the stabilityof the slope in question, which up to now does not show anymovement. The participation of the equilibrium retaining"stable" yellow clay becomes ineffective at the slip planesbecause of the superposition by the black montmorillonite-clay.

Salgòtarjàn (125 km NE Budapest, Csérhat-mountains)

Within the tertiary hills of the Csérhat-mountains, the cityof Salgòtarjàn is located at the bottom and the slopes of agentle basin-shaped valley. At hill Pecskö slightly towardsthe valley dipping clay-silt-sand strata of the Miocene werecut by different construction activities and rotational slidingresulted. Severe damage on buildings, roads and retaining wallsmade the movement obvious.

Three clay units can be distinguished: a grey marine clay andthe lower and upper coloured freshwater clays. To prove themarine resp. the freshwater character was of importance: amicrotexture (preferred orientation of the clay flakes) couldbe proved by scanning photographs and x-ray diffractometry.

291

Paleontological features, interlattice cation concentration,fabric and finally soilphysical behaviour showed the both upperclay units (lower and upper coloured clay) to be of freshwaterorigin. Contrary phenomenons of the grey clay proved itsmarine depositional environment.

Particularly the shear-strength parameters (triaxial-anddirect shear-test) and therefore the factors of safety as wellreveal characteristic differences: with the marine clay -unconcerned about the direction of principal stresses - nodifferences in cohesion and friction angles could be detected.The friction angles of the limnic clay units - obtained withdirection of normal stress vertical bedding planes - provedto be lower than those of the grey marine clay, but distinctlyhigher than those obtained from stress-directions parallelbedding planes.

A distinct trend in both clay types becomes obvious with thetensile-strength behaviour of remoulded samples: with anincrease in water content the tensile strength rises as well,until a critical amount of water content is reached and thetensile-strength decreases again.

Whereas the rotational slides at Gödöllö were caused by differentpetrological features of the clay types - especially the quartz-and montmorillonite-content - the landslide at Salgótarjánoccurred primarely due to microtextural arrangements of theclay flakes. The mineralogical composition seems to be of minorinfluence.

Inhalt

1. Einleitung und Problemstellung1.1. Schadenssituation und Stand der bisherigen Untersuchungen

in Gödöllö1.2. Schadenssituation und Stand der bisherigen Untersuchungen

in Salgótarján2. Petrographie2.1. Tone von Gödöllö2.2. Tone von Salgótarján3. Parameter des Sicherheitsfaktors: Kohäsion und Scherwinkel3.1. Gödöllö, Triaxial- und Zylinderdruckversuch-3. 1 .1. Triaxiale Scherfestigkeit3.1.2. Zylinderdruckfestigkeit3.2. Salgótarján, Triaxial- und Rahmenscherversuch4. Standsicherheit der Böschungen4.1. Sicherheitsfaktoren Gödöllö4.2. Sicherheitsfaktoren SalgótarjánZitie'rte Literatur

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1. Einleitung und Problemstellung

Der .Einfluß "geologischer Größen" im weiteren Sinne auf diephysikalischen Eigenschaften eines Gesteins bzw. Bodens istseit jeher bekannt,und sowohl die Planung als auch die Ausführungvon Bauwerken jeglicher Art hat im günstigen Falle darauf Rück-sicht genommen. So werden - zumindest in der Neuzeit - z.B.Fundamente auf Fels oder Ton unterschiedlich gestaltet und dimen-sioniert, Stützbauwerke à priori den nach den Baumaßnahmen zuerwartenden Druckverhältnissen angeglichen oder Tunnelbautenbergmännisch im harten Kristallingestein oder frästechnischin weicheren Sedimenten vorgetrieben und auch unterschiedlichabgesichert.

Diese selbstverständlich klingenden groben Unterscheidungen inharte und weiche Gesteine, in Fels und Boden, in leicht undschwer bearbeitbare, wurden aber z.B. im Mittelalter sicherlichregistriert, aber in der Bauplanung und -ausführung kaum berück-sichtigt. Es sei in diesem Zusammenhang an die meist überdimen-sionierten Fundamente und tragenden Elemente mittelalterlicherKirchen- und Festungsbauten erinnert. Auch bei Kavernen dieserEpoche treten oft die kuriosesten Dimensionierungen und Ausbau-methoden zutage.

In der Bodenmechanik setzt zu Beginn dieses Jahrhunderts einerapide Entwicklung in der numerischen Erfassung bodenphysikali-scher Größen zum Zweck der Berechnung von Fundamenten, Hohl-räumen, linear ausgedehnten Baukörpern wie Straßen und Eisen-bahnlinien, Stützmauern, Böschungswinkeln etc. etc. ein. Miteiner gewissen Verzögerung folgte dann auch die Felsmechanik imZugzwang des immer größere Dimensionen annehmenden Felsbaus:noch vor wenigen Jahrzehnten konnte man sich beim Schadensereig-nis in den meisten Fällen noch darauf berufen, daß es im Fels-bau keine Berechnungen gebe und das Verhalten eines GebirgesErmessenssache, ja in vielen Fällen überhaupt nicht vorauszu-sehen sei. Dies ist heute, wenn auch nicht ausschließlich, sodoch im überwiegenden Maß, sowohl im Erd- wie im Felsbau nichtmehr möglich. Allerdings ist man noch weit davon entfernt -und der Inhomogenität des Materials Boden bzw. Fels entsprechendwird man es auch bleiben - Aussagen von ähnlicher Sicherheit zumachen, wie sie im Stahlbau und Stahlbetonbau z.B. selbstver-ständlich sind.

Fast gleichzeitig mit der Entwicklung der Bodenphysik und Boden-mechanik, die in ersten umfassenderen Werken ihren Niederschlagfand (REDLICH, TERZAGHI, KAMPE,1929; TERZAGHI, 194 3, TAYLOR, 1948etc. etc.), ging man an die mathematische Verarbeitung boden-physikalischer Parameter für einen Spezialfall der Materie, dieMassenbewegungen an (natürlichen) Hängen und (künstlichen)Böschungen: TERZAGHI, 1950; STRAHLER, 1956; PHILBRICK i. CLEAVES,1958; VARNES, 1958; KÉZDI, 1962; TERZAGHI & PECK, 1967;'DEVDARIANI, 1967; ZARUBA & MENZEL, 1969; KÉZDI, 1970; SCHEIDEGGER,197 5,-KÉZDI, 197 6 etc. etc.

293

Als natürlicher, wenn auch nicht immer zutreffender Parameterhat sich der Sicherheitsfaktor erwiesen, der aufgrund verschie-dener Methoden (s.u.) nach der prinzipiellen Gleichung:

M

Mo . '

errechnet wird, wobei Mr die Summe der resistenten Momente, alsoz.B. Kohäsion, Reibungswiderstand, passiver Erddruck, statischerErddruck etc., darstellt und Mo ¿lie Summe der gleitungsfordern-den Kräfte wie aktiver Erddruck, Porenwasserdruck, Quelldrucketc.

Da die Erfahrung lehrt, daß Rutschungen in bindigen Erdstoffenimmer gekrümmte Gleitflächen erzeugen, muß die sogenannte schwe-dische Methode (FELLENIUS, 1916 und 1948) als die erste annäherndrichtige gewertet werden: bei der Annahme von f= 0, eine Bruch-bedingung, wie sie z.B. ein wassergesättigter Ton'in geschlos-senem System erfüllt, wird der Scherwiderstand (f = 0) , der indiesem Fall der Haftfestigkeit gleichzusetzen ist (X= c), mitder tatsächlich vorhandenen Haftfestigkeit verglichen; darausergibt sich die Größe der Sicherheit der Böschung.

Die Untersuchung der Standsicherheit nach dem Lamellenverfahrenberuht auf der Berechnung der Standsicherheit abgegrenzter Erd-massen (Lamellen), in die der Gleitkörper zerlegt wird, wobeiman zunächst von einer willkürlichen Gleitfläche (Kreis oderKorbbogen) ausgeht und die kritische Gleitfläche dann aufgrundder Ergebnisse mehrerer Annahmen auswählt.

BISHOP (1954 und 1960) hat die Lamellenmethode dahingehend ver-bessert, indem er auch den auf den Hang einwirkenden Porenwas-serdruck miteinbezieht. (Siehe auch KÉZDI, 1970).

TAYLOR (1978) hat eine vereinfachte Methode entwickelt für dieFälle, wo keine neutralen Spannungen auftreten oder wo man nurmit totalen Spannungen rechnen will: die Methode des Reibungs-kreises. Er hat angenommen, daß auch die Resultierende der ele-mentaren Reibungskräfte, die mit der Gleitflächennormalen denWinkel if einschließen, den sogenannten Reibungskreis mit demRadius um den Mittelpunkt 0 berührt.

Von den die Standsicherheit vor allem beeinflussenden geologi-schen Größen wie mineralogische Zusammensetzung,.Gefüge, Klüf-tigkeit, Verhältnis des Einfallswinkels zum Böschungswinkel,Verwitterungsgrad, Wasserverfügbarkeit und Wasserwegigkeit etc.etc. wurde in vorliegender Arbeit an Rutschungsbeispielen inUngarn vor allem die mineralogische Zusammensetzung untersuchtund als hauptsächlicher Rutschungsfaktor angesehen, und in einemzweiten Fall wiederum war es das spezielle Mikrogefüge derTontypen, welche als eigentliche Ursache der Hangbewegung anzu-sehen sind.

Die besondere Neigung zur Ausbildung von Rutschflächen innerhalbtoniger Sedimente wurde schon früh erkannt und richtigerweise

294

nicht nur der extremen Kleinheit der Tonpartikel ' (i.a. < 2 yum,Montmorillonite < 0,2 jam), sondern vor allem auch deren spezifi-schen physiko-chemischen Eigenschaften zugeschrieben. Hier wie-derum ist die Expansionsfähigkeit vor allem von Montmorillonit,Vermiculit und Halloysit längst schon bekannt und in ihrenbodenmechanischen Auswirkungen zumindest teilweise studiert wor-den. Auch Quelldruckerscheinungen wurden quantitativ erfaßt:HOFMANN et al., 1933; MARSHALL, 1935; WHITE, 1949; GRIM, 1953;GRIM, 1962; YONG et al., 1975; MITCHELL, 1976. Aus der russi-schen Literatur ist ein expandierendes Tonmineral unter derBezeichnung Gedroizit bekannt. Es handelt sich hierbei offenbarum eine Vermiculit-Varietät, die erstmals von SEDLETSKY (1939und 1941) beschrieben worden ist.

Daß auch die Anordnung der ultrafeinen Tonplättchen in ihremGesteins- oder Lockermassenverband (Mikrotextur bzw. Gefüge)gewissen Gesetzmäßigkeiten aufgrund ihres ursprünglichen Bil-dungsmilieus unterliegen, wurde mehrfach nachgewiesen: z.B.LAMBE, 1953; ROSENQUIST, 1955; TAN, 1958; VAN OLPHEN, 1963.

Weniger differenziert allerdings sind dann die Untersuchungenhinsichtlich bodenphysikalischer Eigenschaften insbesondere vonAtterberg-Grenzen, Scher- und Zugfestigkeit. Auf diesem Gebietwurde "Ton" insgesamt ohne Rücksicht auf sein Bildungsmilieu,jedoch unter Beachtung von Wassersättigung, Porosität, Korn-größenverteilung etc., studiert. Z.B. LAMBE, 1960; MARTIN, 1963;BISHOP, 1966; ROSCOE, 1967.

Die folgende Arbeit befaßt sich nun schwerpunktmäßig einerseitsmit dem Einfluß und der Wechselwirkung der Petrographie bezüg-lich Atterberg-Grenzen und Scherfestigkeit, wobei sich als exem-plarisch die Rotationsgleitungen bei Gödöllö erwiesen haben,undandererseits mit dem Einfluß vor allem der Mikrotextur und nuruntergeordnet der Petrographie auf triaxiale und einaxiale Scher-festigkeit, Zugfestigkeit und Atterberg-Grenzen, was sich beider Hangbewegung in Salgótarján als eigentliche Ursache angebenläßt.

1.1. Schadenssituation und Stand der bisherigen Untersuchungenin Gödöllo

Im Zuge des ungarischen Autobahnausbauprojekts befindet sichunter anderem die Autobahn M 3 im Bau. Sie führt von Budapestin nordöstlicher Richtung nach Miskolc und schließlich zurtschechoslowakischen Grenze. Als internationale Europastraßeträgt sie die Bezeichnung E 96. Die Bauarbeiten begannen 1972,und 1978 soll das erste Teilstück zwischen Budapest und km 34nordöstlich von Gödöllö zunächst als Autostraße mit Gegenver-kehr fertiggestellt sein. Mehrere kleinere Rutschungen tratenauf, als einige Hügel zum Zweck der möglichst niveaugleichenTrassierung eingeschnitten wurden. Dies vor allem im Baulos Dbei km 30 + 500. Weiterhin anhaltende Kriechbewegungen* könnenaufgrund neu beobachteter Risse angenommen werden. Ein nahege-legener Hang, etwa bei km .30 + 900, scheint potentiell kriech-

295

bzw. rutschungsgefährdet zu sein.

Das geotechnische Institut der Technischen Universität Budapesthat 1974 mit einem Projekt begonnen, das die Sanierung dieserHangbewegungen zum Inhalt hat. Die folgenden Daten und Schlußfol-gerungen sind als Beitrag einer ingenieurgeologisch orientiertenGelände- und Laborarbeit gedacht.

Der Grundstock zu dieser Arbeit entstand während des dreimonati-gen UNESCO-Kurses über "Grundlagen und Prinzipien der Ingenieur-geologie" in Budapest im Sommer 1975. 1976 wurden weitere Datenin Ungarn erarbeitet und die 1976 erschienene Studie "Effect ofMineral Composition of Clay Soils on Stability of Slopes fromGödöllö-Road-Cut" entsprechend untermauert und erweitert.

Ich binden Herren Univ.-Prof. Dr. A. KÉZDI, Univ.-Doz. Dipl.-Ing.I. LAZANYI, Dipl.-Ing. Dr. E. BICZÓK und den anderen Assistentenund Laboranten des g"eotechnischen Instituts wie auch HerrnDr. I. VICZIAN, Frau M. FÖLDVARI und den Laboranten des Ungari-schen Geologischen Instituts für ihre wertvolle Hilfe und Rat-schläge sehr zu Dank verpflichtet.

1.2. Schadenssituation und Stand der bisherigen Untersuchungenin Salgotarjan

Die rapide bevölkerungsmäßige und infrastrukturelle Entwicklungder ehemaligen Bergbaustadt (Braunkohle) Salgotarjan im Cserhát-Hügelland in Nordungarn , machte schon vor Jahren die Einbeziehungdes heute noch nördlich der Stadt liegenden Pecskö-Hügels indie Überbauungspläne notwendig. Wohnhochhäuser, Sportstätten,eine Hochschule und ein Freilichttheater sollen dort entstehen.Mehrere an der N- und NW-Böschung des Hügels errichtete Wohn-hochhäuser stehen seit Jahren, ohne daß eine Hangbewegung fest-gestellt worden wäre. Erst als beim Bau des Hochauses Nr. 33Gebäudeschäden auftraten und schließlich der mehrfache Brucheiner Stützmauer erfolgt war, wurde man auf die Rutschungsgefähr-dung aufmerksam und betrieb Stabilitätsuntersuchungen. Mit demProblem wurde das Institut für Geotechnik der Technischen Uni-versität Budapest befaßt und unter dem Titel: " A SalgötarjániPecsködomb állékonyasági vizsgálata" (Stabilitätsuntersuchungenam Pecskö-Hügel in Salgotarjan) von A. KÉZDI, E. BICZÒK &B. KLEB ein Gutachten verfaßt. Die im.folgenden verwertetenDaten entstammen zum Teil diesem Gutachten. Die übrigen boden-mechanischen Untersuchungen wurden teils in den Bodenmechanikla-bors der Technischen Universität Budapest, teils in jenen derTechnischen Fakultät der Universität Innsbruck durchgeführt,über die gefügebedingten bodenphysikalischen Eigenschaften ist1978 eine Studie erschienen: K. CZURDA: Effect of EnvironmentDependant Features of Clays on Shear- and Tensile Strength*

Besonders habe ich den Herren Prof. Dr.À. KÉZDI und Dipl.-Ing.Dr. È. BICZÒK vom Geotechnischen Institut der Technischen Uni-versität Budapest für ihre stetige Diskussionsbereitschaft unddie wertvollen Hinweise zu danken. Mein Dank gilt auch den

296

Assistenten und Laboranten dieses Instituts, die mir währendmeiner Arbeit in Budapest sehr geholfen haben. Die Scanningauf-nahmen sind an der ETH Zürich gemacht worden, und ich danke ins-besondere Herrn WÄGLI für seine Arbeit.

2. Petrographie

2.1. Tone von Gödöllö

Wie einleitend schon erwähnt, waren es im Fall der Rotations-gleitungen von Gödöllö vor allem petrographische Eigenschaften,die das Ereignis bedingten: hohe Montmorillonitgehalte (65%)im schwarzen Ton, hohe Quarzgehalte (55%) im gelben und bezüg-lich Montmorillonit und Quarz (48 bzw. 27%) ausgeglichenereWerte für den roten Ton.

MontmorillonitIllitKaolinitQuarzK-FeldspatPlagioklasKalzitDolomit

schwarzer Ton %68,514,513,04,0----

gelber Ton %12,014,58,5+)

54,52,08,5-

0,5

roter Ton %48,014,59,0

26,51,0-1,5-

Tab. 1 : durchschnittliche mineralogische Zusammensetzung derTone von Gödöllö (Durchschnitt von je 6 Proben)

Kaolinit + Chlorit

2.2. Tone von Salgòtarjàn

Im Fall des Böschungsbruchs in Salgòtarjàn waren die bewegungs-fördernden Momente (Scherwinkel und Kohäsion) vor allemgefügebedingt. Die quantitative Mineralanalyse der drei Tonty-pen sei jedoch zum besseren Vergleich mit Gödöllö angeführt:

Montmorillonit .Illit/GlimmerKaolinitFe-ChloritQuarzPlagioklasKalzitDolomit

grauer Tonmarin

-45,03,2

27,614,76,01,91,6

u. bunter Tonlimnisch

11,935,311,27,122,311 ,02,01,8

o. bunter Tonlimnisch

-41,618,07,7

22,53,51,44,3

Tab. 2: durchschnittliche mineralogische Zusammensetzung derTone von Salgòtarjàn (Durchschnitt aus je 8 Proben)

297

3. Parameter des Sicherheitsfaktors: Kohäsion und Scherwinkel

3.1. Gödöllö, Triaxial- und Zylinderdruckversuch

Jede Berechnung, die Stabilität von Lockermassen oder die Trag-fähigkeit betreffend, erfordert die Kenntnis der Scherparame-ter des Sediments. Im allgemeinen werden für diesen Zweck derTriaxial-, der axiale (Versuch ohne Behinderung der Seitendeh-nung) und der direkte Scherversuch angewandt.

3.1.1. Triaxiale Scherfestigkeit

Mit den an den Rutschungen beteiligten Tonen wurden in einerFarnell-Triaxialapparatur Scherfestigkeitsmessungen durchge-führt. Getestet wurden je drei Proben der drei Tontypen (Proben-serie Gö 1 schwarz, Gö 2 gelb und Gö 3 rot). Die Schergrade anden Mohrschen Spannungskreisen resultieren aus folgenden Versuchs-bedingungen: konstanter Seitendruck 63 = 0,5-1,0-2,0 bar,Geschwindigkeit der axialen Druckaufbringung GT-] = 1 mm/min.

Die Testergebnisse sind in den Abb. 1, 2 und 3 graphisch inForm von. Festigkeits-/Spannungs- und Stauchungs-/Spannungsdia-grammen sowie tabellarisch dargestellt.. Der physikalische Zu-stand (Phasenzusammensetzung) der Proben wurde durch die ent-sprechenden Volumsprozente an festen Partikeln (Vg), Wasser(Vw) und Luft (Va) charakterisiert (KÉZDI, 1971 und 1976) undin Abb. 4 graphisch dargestellt.

Der Vergleich der Scherfestigkeit der drei getesteten Tontypenzeigt deutlich die Abhängigkeit dieses Werts von der Phasenzu-sammensetzung und der mineralogischen Zusammensetzung: derquarzhaltigere gelbe Ton mit höherem Feststoffanteil (aber auchhöherem Luftporenanteil) ergab einen niedrigeren Scherwinkel(0 = 23°) gegenüber den montmorillonithaltigen roten und schwar-zen Tonen (0 = 29° bzw. 26°). Die Kohäsion des gelben Tons istzwar gegenüber dem schwarzen doppelt so groß, jedoch fällt derdem schwarzen Ton ähnliche rote Ton aus der Proportion. Da deraxiale Druckversuch bezüglich der Kohäsion die mineralogischeVerwandtschaft der.Tontypen deutlich werden läßt, ist dasHerausfallen des roten Tons im Triaxialergebnis am ehesteneinem Fehler in der Versuchsdurchführung zuzuschreiben. Tat-sächlich ergibt der zweite Test am roten Ton (Gö 3/2; (o ̂ = 4,25,6*3 = 1,0) einen Spannungskreis, dessen Tangente steiler geneigtist, und der somit eine niedrigere Kohäsion - wie zu erwartengewesen wäre - und einen größeren Scherwinkel zur Folge hätte.Der natürliche Wassergehalt W (Bergfeuchte) der beiden mont-morillonitführenden Tone ist ziemlich verschieden: im Schnitt30% für den schwarzen Ton und 16% für den roten. Dieser Umstandträgt dem höheren Montmorillonitgehalt im schwarzen Ton Rech-nung und begründet die relativ hohen Unterschiede in Scherfestig-keit und Kohäsion auch noch zwischen diesen beiden Tonen.

298

Abb. 1 : Gödöllö, schwarzer Ton. Auswertung des Triaxialversuchsim Festigkeits-/Spannungs- und Stauchungs-/Spannungsdia-gramm. Trend zu hoher Restscherfestigkeit wegen deshohen Montmorillonitgehalts. Legende siehe Tabelle 3.

fig. 1: Gödöllö, black clay. Evaluation of triaxial testresultsDiagrams: shear strength (X)/normal stress (6) anddeformation (£)/normal stress. Trend towards highresidual strength because of high montmorillonitecontents.

299

Autobahn Gödöllö

gelber Ton

Abb. 2: Gödöllö, gelber Ton. Auswertung des Triaxialversuchsim Festigkeits-/Spannungs- und Stauchungs-/Spannungsdia-gramm. Trend zu niederer Restscherfestigkeit wegen deshohen Quarzgehalts. Legende siehe Tabelle 3.

fig. 2: Gödöllö, yellow clay. Evaluation of triaxial testresults.Diagrams: shear strength (T) /normal stress (<5) anddeformation (£)/normal stress. Trend towards low residualstrength because of high quartz contents.

300

T R I A X I A L V E R S U C H

( d ra in ie r t )

r4

kp/cm

2.5-

2,0-

1,5-

1,0"

0,5-

2 -

i -

6 -

e -

10 -

12 -

H -

1 6 -

£•/.,,

0,5

t

Probe Nr.:

Gö 3/1

Gö 3/2

Gö 3/3

SS 11 1^ S Q ^ X l ^ 2,0

^ ^

G

w%

15,2

16,2

16,0

v.V.

49,0

51,0

48,0

2,

\

I

41,0

37,0

39,0

Autobahn Gödöllö

roter Ton

-x \

N

)1

3,5\ .

\\

e, —*

\

\

/

y

i,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,

\

. ^

- Gm em-

v.%

10,0

12,0

13,0

<.3,25

4,25

7,40

st

2,55

3,65

6,05

1,27

1,16

1,22

r

29°

i

of fkp/cm

\

/

kp/cn?

0,55

Abb. 3: Gödöllö, roter Ton. Auswertung des Triaxialversuchs imFestigkeits-/Spannungs- und Stauchungs-/Spannungsdiagramm.Legende siehe Tabelle 3.

fig. 3: Gödöllö, red clay. Evaluation of triaxial testresults.Diagrams: shear strength (T) /normal stress (S) anddeformation (6)/normal stress.

301

Phasenzustandsbereiche^ \¿^ gelber Ton

iäy roter Ton2 / schwarzer Ton

Abb. 4: Phasenzustandsbereiche der Tone von Gödöllö im Drei-ecksdiagramm. Markante Unterschiede im Viassergehaltzwischen gelbem und schwarzem Ton. Legende sieheTabelle 3.

fig. 4: Areas of phase composition of original clay samplesfrom Gödöllö within the triangle diagram. Markeddifferences of natural moisture content between theyellow and the black clay. V = volume percent solid-,V = volume percent liquid-, V = volume percentgaseous phase.

LEGENDE :

zu den Abbildungen 1, 2, 3 , 4 und 5

T:(5 :

q u

Scherfestigkeit (maßgebende Scherspannung)Normalspannung (totale Spannung in der Schnittfläche)innerer ReibungswinkelKohäsion (Haftfestigkeit)spezifische Zusammendrückungmaximale Scherfestigkeit im ungestörten Zustandminimale Scherfestigkeit nach dem BruchBergfeuchte, GewichtsprozentVolumsanteil feste PhaseVolumsanteil flüssige PhaseVolumsanteil gasförmige PhaseDruckspannung = P/F (P = axiale Belastung, F = Kreisflächedes Probenzylinders)einaxiale Druckfestigkeit

Tab. 3: Legende zu den Abbildungen 1 bis 5

302

3.1.2. Zylinderdruckfestigkeit (einaxiale Kompression)

Ein Speziallfall der triaxialen Abscherung ist der Druckversuchmit freier Seitendehnung, in welchem ̂ 3 = 0 ist. Wie im Tri-axialversuch und ungleich dem direkten Scherversuch, ist dieBruchebene nicht vorgegeben. Falls nicht der Zustand der plasti-schen Deformation eintritt, schert der Probenzylinder an seinerschwächsten Stelle ab. Im Fall der plastischen Deformationbuchtet der Probenzylinder seitlich aus, und definitionsgemäßwird die Scherfestigkeit bei einem Deformationsausmaß (Y) von20% als Bruchfestigkeit gewertet.

Der Zylinderdruckversuch wird, da schnell und ökonomisch, häu-fig angewandt, um annähernd die Scherfestigkeit bindiger Bödenzu bestimmen. Es sei aber hervorgehoben, daß - obwohl der Ver- 'such nur Näherungswerte erbringt - kaum a_ne andere Methodebessere Resultate erzielt, es sei denn, der Versuchs- undapparative Aufwand wird erheblich gesteigert. Die Werte sindausreichend genau, wenn man die bekannten Unzulänglichkeiteneinkalkuliert; z.B. den Effekt der seitlichen Stützung durchumgebende Erdmassen (was im Triaxialversuch simuliert wird).

Lediglich die drei Tontypen von Gödöllö wurden mit je einemVersuch (was für eine schlüssige Aussage zuwenig ist) getestet.Es wurde erneut die Farnell-Apparatur verwendet und der axiale .Druck mit einer Geschwindigkeit von 0,5 mm/min gesteigert. InAbb. 5 sind die Testergebnisse graphisch im Druckstauchungs-diagramm dargestellt. Die Mohrschen Spannungskreise sollen dasZustandekommen der Bruchfestigkeitswerte verdeutlichen:

qu = C(Bruch)

Das in den Triaxialresultaten etwas verzerrte Ergebnis bezüglichder Kohäsion ergibt im Kompressionsversuch die richtige Propor-tion: der höchste Kohäsionswert, nämlich 1,50 bar, definitions-gemäß gekoppelt mit dem höchsten Bruchwert, kommt dem siltigengelben Ton zu, während die roten und schwarzen Tone, entspre-chend ihrem unterschiedlichen Gehalt an Montmorillonit, gerin-gere Festigkeiten und Kohäsionswerte erreichen.

Die Festigkeitswerte aus dem Zylinderdruckversuch sind eineFunktion der Form und absoluten Größe des Probenkörpers, wiemehrfach nachgewiesen wurde (KÉZDI, 1973). Die Bedeutung desVersuchs liegt daher in erster Linie darin, daß dadurch rela-tive Vergleichswerte gewonnen werden können. Ungleich den Ab-messungen, z.B. der Casagrande-Scherbüchse oder des Proben-körpers für den Triaxialversuch, sind die Abmessungen desProbenzylinders für den einaxialen Kompressionsversuch nichtgenormt!

303

hà

kp

/cm

2

3.0

0-

2.75

-

2.5

0-

2.2

5-

2,0

0-

1,7

5-

1.5

0-

1,2

5-

1,0

0-

0,75

—

0.5

0-

qu

= 3,

05

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/ /

Gö

3

/ /

/ /

qu =

1.60

1/

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/^

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\ /

GÖ

1/

/ /

/

/ 1/0.

25-1

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\C

i 1

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1

1

1

1

1,

1

1

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12

34

56

78

£• 7.

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2

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2

kp/c

m

Abb. 5: Gödöllö, Auswertung der Zylinderdruckversuche im Druck-

stauchungsdiagramm. Ermittlung der Kohäsion (c) und der

einaxialen Druckfestigkeit (qu) • Legende siehe Tabelle 3.

fig. 5: Gödöllö, evaluation of uniaxial compression tests:

strength-deformation-diagram. Determination of cohesion

(c) and axial shear strength (qu ) .

3.2. Salgòtarjàn, Triaxial- und Rahmenscherversuch

Der Ton eines bestimmten Ablagerungsraums ist charakterisiertdurch die Art und Menge der Tonminerale, die Art seiner aus-tauschbaren Kationen und die Textur der Tonmineralplättchen.Letzteres ist auch für die Scherfestigkeit eines tonigen Sedi-ments verantwortlich.

Wenn für die marinen Tone eine flokkulierte Kartenhausstrukturund für die Süßwassertone eine dispergierte Parallelregelungangenommen wird, so ergeben sich daraus Konsequenzen für dieScherfestigkeit, die sich kaum in der Kohäsion, jedoch inbestimmten Scherwinkelgruppen niederschlagen.

Mit den Süßwassertonen und dem marinen Ton von Salgótarjánwurden Triaxial- und Rahmenscherversuche durchgeführt. DieScherparameter erwiesen sich als richtungabhängig (texturbe-dingt) , die Textur konnte als Folge des primären Ablagerungs-milieus und des Überlagerungsdrucks nachgewiesen werden (CZURDA,1978). Die Beschreibung der Versuchsdurchführung und der Nach-weis der Textur sind in vorzitierter Arbeit enthalten. DieErgebnisse bezüglich der Scherparameter, als Koeffizienten desSicherheitsfaktors, seien in nachfolgender Tabelle 4 zusammen-gefaßt:

Anzahl der Messungen

Reibungswinkel 0 ausTriaxialversuch.Häufung über 50%

Anzahl der Messungen

Scherwinkel 0u ausRahmenscherversuch

Kohäsion cu ausRahmenscherversuch

mariner Ton

G-, JL ss

21

30-40°

8

27-29°

0,20-0,24bar

G1 // ss

21

30-40°

8

24-25°

0,04-0,10bar

limnischer Ton

G1 -L ss

24

20-30°

8

35-42°

0,04-0,10bar

6-, // ss

17

0-20°

8

18-20°

0,10-0,16bar

Tabelle 4: Differenzierung des marinen und limnischen Tons durchTriaxial- und Rahmenscherparameter.

305

4. Standsicherheit der Böschungen

In beiden untersuchten Fällen (Gödöllö und Salgótarján) sindgeschichtete tonig-schluffige Erdmassen an kreisbogenförmigenGleitlinien abgerutscht. In Gödöllö kamen künstlich hergestellteBöschungen in Bewegung, in Salgótarján natürliche Böschungen,und man spricht daher in beiden Fällen von Böschungsbruch vomTyp Rotationsgleitung.

Die Bewegung der Erdmassen erfolgt längs der ungünstigsten Gleit-fläche, und die Sicherheit resultiert aus dem Widerstand der alsstarr angenommenen Erdscheibe gegen Verdrehen. Die Lage dersogenannten kritischen Gleitfläche muß bestimmt werden. Das istdiejenige Gleitfläche, in welcher der Scherwiderstand, bei demdie Rutschung gerade noch nicht eintritt, am größten ist. ZurBerechnung kann man die an der Erdscheibe angreifenden Kräftezu Resultierenden zusammenfassen oder den Rutschkörper inLamellen unterteilen und die Kräfte für die einzelnen Lamellenbestimmen. Die gängigsten Berechnungsverfahren wurden überblicks-mäßig mit genereller Funktionsweise in der Einleitung beschrie-ben.

Die meisten Autoren stimmen darin überein, daß der Wert desSicherheitsfaktors mit Hilfe der Scherfestigkeit - definiertals Verhältnis der vorhandenen zur erforderlichen Scherfestig-keit - ausgedrückt werden muß, um das Gleichgewicht erfassenzu können (TAYLOR, 1948; BISHOP, 1954; KÉZDI, 1959, 1970).Hiebei ist die Scherfestigkeit durch folgende Gleichung gegeben:

T = otan f + c1 = (<o - u) tan f ' + c's

Wenn die verschiedenen Scherfestigkeitswerte entlang der Gleit-fläche bekannt sind, dann kann der kleinste Wert der Gleichung

(Sicherheitsfaktor),r _ Ts ¡Bruchfestigkeit)V ~ -=- (Scherfestigkeit,

vorhanden)

als Sicherheitsfaktor angegeben werden.. Da aber sowohl T s alsauch T von der Normalkraft G" abhängen, kann dieses Verhältnissolange nicht die effektive Sicherheit angeben, solange nichtdie Verteilung derGT- und T-Werte entlang der Gleitflächebekannt ist. Es muß weiterhin in Betracht gezogen werden, daßdie Scherfestigkeit eines Gesteins nicht durch konstante f'-und c1-Werte charakterisiert werden kann, sondern daß normaler-weise ein mehr oder weniger weiter Streubereich an Meßwerteneinkalkuliert werden muß.

306

4.1. Sicherheitsfaktoren, Gödöllö

Die Höhe der Böschung beträgt 7 m1,2, die Scherfestigkeitswerte:

schwarzer Ton f = 26°, cgelber Ton f = 2 3°,roter Ton / = 29°,

die Neigung beträgt' ctg/3 =

=0,25 bar (Abb. 1)c = 0,50 bar (Abb. 2)c = 0,55 bar (Abb. 3)

Mehrere Kreisgleitflächen wurden unter Zugrundelegung nachstehen-der Wertepaare (^und c),für die sich die Böschung im Grenz-gleichgewicht befindet (V = 1 )., untersucht (KÉZDI, 1970):

f°

0. 510152 0253 033°4O'

tanf

0 , 00,0870,1760,2680,3640,4660,5770,667

c (bar)

0,480,350,250,170,100,050,020,00

Tabelle 5: Wertepaare tanlf und c, für die sich die Böschung imGrenzgleichgewicht ( v/-= 1) befindet.

Diese Werte wurden im Diagramm c/tani5 (Abb.'6) aufgetragen.Die aus den einzelnen Punkten gewonnene Kurve teilt die Koor-dinatenebene in zwei Bereiche: jeder Punkt über der Kurve ent-spricht den Parametern der Scherfestigkeit, bei denen dieBöschung standfest ist, jeder Punkt auf der Kurve stellt eineCoulombsche Linie dar.

Je drei Durchschnittswerte aus neun je Toneinheit durchgeführ-ten Triaxialversuchen ergeben die Abgrenzung eines Streubereichsmit einem minimalen und einem maximalen Sicherheitsfaktor(siehe Abb. 6) .

Wie schon aus der petrologischen Analyse und den bodenmechani-schen Kennwerten zu erwarten war, kann hiemit zahlenmäßiganhand der Sicherheitsfaktoren "die Standsicherheit der dreianalysierten Tontypen in tabellarischer Form (zur graphischenDarstellung in Abb. 6) und in abnehmender Reihenfolge angegebenwerden:

307

0,1 0,2 0,3 0,¿ 0,5 0,6 0,7

Reibungsbeiwert tan

_ vorn, tanerf. tane?vorh. eerf. e

= LO'

y? --yc --

m T . y O ( A B C )<- o (A':B:C-)

- OIA'.BXI

Abb. 6: Tone von Gödöllö. Streubereiche der Sicherheitsfaktoren(v). A = schwarzer Ton, B = gelber Ton, C = roter Ton.Erläuterung im Text.

fig. 6: Gödöllö clays. Extent of scattering of factors of safety(Y). A = black clay, B = yellow clay, C = red clay.Highest susceptibility for sliding shows the black clayarea.

308

A, schwarzer Ton

B, roter Ton

C, gelber Ton

26°24°23°

23o23°5O'21°5O'

29°28°28°

tani*

0,4880,4450,424

0,4240,4420,401

0,5540,5320,532

c (bar)

0,250,240,23

0,500,480,47

0,550,540,51

1 ,801 ,701 ,60

2,302,202,10

2,702,602,60

Tabelle 6: Sicherheitsfaktoren aus dem tan :f/c-System der dreiTontypen mit Streubereichen aufgrund unterschiedli-cher triaxialer Testergebnisse.

Die größte Gleitneigung ist somit dem schwarzen (montmorillo-nitreichsten und quarzärmsten) Ton und die geringste dem gelben(quarzreichsten und montmorillonitärmsten) zuzuschreiben. Daßdie Rotationsgleitungen in einer Wechselfolge von schwarzem Ton,gelbem Ton und Schluff erfolgte, ist natürlich dem "schwächsten"Glied, dem schwarzen Montmorillonit-Ton, zuzuschreiben. Die nuraus rotem Ton aufgebauten Böschungen weisen daher eine wesent-lich bessere Standsicherheit auf, trotz des im Vergleich zumgelben Ton hohen Montmorillonitgehalts.

4.2. Sicherheitsfaktoren, Salgótarján

Stabilitätsuntersuchungen mit Berechnung der Sicherheitsfaktorensind von KÉZDI, FARKAS und KABAI (1976) zu verschiedenen Zeit-punkten und somit unterschiedlichen Gleichgewichtsbedingungengemacht worden.

In Abb. 7 ist das Schema zur Berechnung des Sicherheitsfaktorsim Fall des Geländebruchs am Pecskö-Hügel dargestellt und derSicherheitsfaktor wie folgt berechnet:

_ Ep cos £ + G cos tan/ + cl

Ea cos (6 —£.) + G sin<f

309

V =Ep cos £ • Gcos £ tan f • cl

E a cos(5 - £ ) • Gsin £

Abb. 7: Salgótarján, Schema zur Berechnung des Sicherheitsfak-tors. Ausmaße und Größenangaben lt. KÉZDI, FARKAS &KABAI (1976).

fig. 7: Salgótarján. Model for calculating the factor ofsafety. Dimension and values according to KÉZDI,FARKAS & KABAI (1976).

Gemäß mehreren Rißbildungen und Massenverlagerungserscheinun-gen an der Oberfläche sowie von entsprechenden .Hinweisen ausBohrkernen schneidet die Gleitfläche den Böschungsfuß, ver-läuft dann entlang oder nahe einer Schichtfläche zweier farb-lich unterschiedlichen Toneinheiten innerhalb des "unteren bun-ten Tons" und streicht mit einer kreiszylindrisch gekrümmtenFläche an der Oberfläche aus.

Den aktiven Kräften: aktiver Erddruck (-E ) und Gewichtskompo-nente (G) stehen die passiven Kräfte: passiver Erddruck (E )sowie Reibungs (f)- und Kohäsionskräfte (c) gegenüber. ^

Unter der Annahme \f = 1 können mit Hilfe korrelierter (c,tañí ) Werte, die im Grenzgleichgewicht stehen, unter Verwendungumseitiger Gleichung für den Sicherheitsfaktor, die effektivenSicherheitsfaktoren der verschiedenen Tontypen gemäß denermittelten Scherfestigkeitsparametern bestimmt werden.

Die Analyse der Gleichgewichtsbedingungen vor der Gleitung sowiedie Gleichgewichtsänderung bei Annahme verschiedener Koeffizi-enten des Erdruhedrucks (K,-,) sind in Fig. 8 dargestellt. Die

310

Streubereiche der triaxialen Scherparameter der einzelnenTontypen zeigen folgenden Trend:

a) Mariner Ton: gleichgültig, welche Richtung der axialenDruckaufbringung (6-\ ) gewählt wurde, die hohen Scherwinkel-werte sind mit relativ hoher Kohäsion gekoppelt und zeigenvor allem keine signifikanten Unterschiede senkrecht bzw.parallel zur Schichtung.

b) Limnischer Ton, S^J_ss: relativ hohe Scherwinkelwerte beibreiter Streuung der Kohäsionskräfte zeichnen die Druck-richtung senkrecht zur Schichtung dieses Tons mit ausgepräg-tem Richtungsgefüge aus.

Mariner Ton jeglicher Druckrichtung und limnischer Ton beiC-] _L ss liegen jedenfalls im standsicheren Bereich, gleich-gültig der vorgegebenen Annahme der Koeffizienten für denErdruhedruck (Ko = 1 oder 0,5).

c) Limnischer Ton, G-|//ss: die meisten Werte kommen sowohl beiAnnahme von K o = 1 als auch von K o = 0,5 unterhalb oder knappan den Sicherheitsfaktor v = 1 zu liegen. Daß es innerhalbder limnischen Tone zu Gleitungen kommen muß, läßt sich somitauch anhand der Sicherheitsfaktoren verdeutlichen.

311

0o 10° 20Scherwinkel if

Abb. 8: Salgótarjan. Abhängigkeit der Scherparameter im Zustanddes Grenzgleichgewichts (v= 1) von zwei verschiedenenWerten des Erdruhedrucks KQ (nach KÉZDI, FARKAS & KABAI).Streubereiche der gemessenen Scherparameterhäufungen:v//Ä limnischer Ton (bunter T o n ) , ^ , // ss

• i \ limnischer Ton (bunter Ton) , Q .. j. ssilium mariner Ton (grauer Ton) , G -, in beliebiger Richtung

ohne Häufigkeitsmaxima.

fig. 8: Salgòtarjàn. Function of shear parameters in state ofequilibrium (v= 1) from two different values of staticearth pressure (K ) according to KÉZDI, FARKAS & KABAI.Extent of scattering of the shear parameters:V freshwater clay (coloured clay) , G 1 // ss

freshwater clay (coloured clay) , s~ -, i. ssmarine clay (grey clay), G« in any direction with-out maxima of accumulation.

312

Abb. 9: Salgótarjan. Durch Hangrutschung zerstörte Stützmauerund Gebäudeschäden.

fig. 9: Salgòtarjàn. Retaining wall and buildings damaged bythe landslide.

Abb. 10: Salgòtarjan. Durch Hangrutschung zerstörte Stützmauerund im Bau befindliche Wohnhochhäuser.

fig. 10: Salgòtarjàn. By the landslide broken retaining walland apartment buildings under construction.

313

Abb. 11: Gödöllö. Autobahn E 96 bei km 30,5. Rotationsgleitun-gen im schwarzen und gelben Tertiärton an einerkünstlichen Eöschung. Aufgenommen August 1975.

fig. 11: Gödöllö. Highway E 96 at km 30.5. Rotational slideswithin black and yellow tertiary clays. Man-madeslope. Picture taken 1975.

Abb. 12 :Gödöllö. Autobahn E 96 beikm 30,5. Erkundungsschachtam Fuß der Rutschung. DerAufschluß stellt die Ton-Sandwechselfolge liegenddes schwarzen Tons dar. DieDurchfeuchtung reicht biszu einem tektonisch begrenz-ten Tonkörper im Liegenden.

fig. 12:

Gödöllö. Highway E 96 at

km 30.5. Investigation shaftbelow the landslide. Theoutcrop shows the clay-sandinterstratification below theblack clay. The soakeninggoes until a tectonicallymarked boundary of aclay mass below.

314

Zitierte Literatur

ATTEWELL, P.B. & I.W. FARMER (1976): Principles of EngineeringGeology. - Chapman & Hall, London.

AYLMORE, L.A.G. & J.P. QUIRK (1962): The structural status ofclay systems.-Clays and Clay Minerals. -Proceedings of the 9 t n

National Conference pp. 104-130.BISHOP, A.W.(1954): The use of the slip circle in the stability

analysis of slopes. - Proc. European Conf. on Stability ofEarth Slopes, Stockholm, Vol. 1.

BISHOP, A.W. (1966): Strength of soils as engineering materials.- 6 Rankine Lecture, Géotechnique, 16: 89-130.

BISHOP, A.W. & N.R. MORGENSTERN (1960): Stability coefficientefor earth slopes. - Géotechnique 10.

CZURDA, K. (1976): Effect of Mineral Composition of Clay Soilson Stability of Slopes from Gödöllö-Road-Cut. - Series ofFinal Papers, UNESCO-course of Engineering Geology, Budapest.

CZURDA, K. (1978): Effect of Environment dependant features ofclays on shear- and tensile strength. - Proceedings III.Int.Congr. I.A.E.G., Sec. II, Vol. 1, Madrid.

CZURDA, K. & R.M. QUIGLEY (1973): Cracking of a concrete tunnelin the Meaford-Dundas formation, Mississauga, Ontario. -Research Report Engineering Science, UWO SM-3-7 3 London/Canada.

DIAMOND, S. (1971): Microstructure and pore structure of impact-compacted clays. - Clays ans Clay Minerals, 19.

FELLENIUS (1948): Erdstatische Berechnungen mit Reibung undKohäsion und unter der Annahme kreiszylindrischer Gleitflä-chen. - Berlin.

GILLOTT, J.-E. (1968): Clay in Engineering Geology. - Elsevier,Amsterdam.

GILLOTT, J.E. (1970): Fabric of Leda Clay Investigated byOptical, Electron Optical, and X-ray Diffraction Methods. -Eng. Geology, Vol. 4, No. 2.

KÉZDI, A. (1969): Handbuch der Bodenmechanik, Bd. 1, Bodenphysik.Akadémiai Kiadó, Budapest.

KÉZDI, A. (1970): Handbruch der Bodenmechanik, Bd. 2, Bodenmecha-nik im Erd-, Grund- und Straßenbau. Akadémiai Kiodó, Buda-pest.

KÉZDI, A. (1973): Handburch der Bodenmechanik, Bd. 3, Bodenme-chanisches Versuchswesen. Akadémiai Kiadó, Budapest.

KÉZDI, A. et al. (1971): Strength of transition soils. - Proc.4 t n Conf. on Soil Mechanics, Budapest.

KÉZDI, A. & E. BICZÓK (1976): " A Salgótarjáni Pecskö-dombállékonyasági vizsgátala". - (Stabilitätsuritersuchungen amPecskö-Hügel in Salgótarján; Bericht des GeotechnischenInstituts der BME Budapest).

KÉZDI, A.; FARKAS, J. & I. KABAI (1976): Landslide in a road ina residential area. - Proc. 5 t n Conf. on Soil Mech. and Found.Eng., Budapest.

KÉZDI, A. & G. HÒRVATH (1973): Tensile and flexural strengthon cohesive soils. - Acta Technica Acad. Sc. Hungar-icae,Tom. 74 (1-2), Budapest.

LAMBE, T.W. (1953): The structure of inorganic soils. - Amer.Soc.Civ.Eng. ; P r o c , 79.

LAMBE, T.W. (1960): A Mechanistic Picture of Shear Strength inClay. - Res.Conf.Shear Strength of Cohesive Soils, ASCE,S. 555/80.

.315

MARSHALL, C.E. (1935): Layer Lattices and Base-Exchange Clays,Z. Krist., 91, 433-449.

MITCHELL, J.K. (1976): Fundamentals of Soil Behaviour. - Wiley& Sons, New York.

VAN OLPHEN, H. (1963): An Introduction to Clay Colloid Chemistry.- Interscience Publishers, New York.

PHILBRICK, S.S. & CLEAVES, A.B. (1958): Field and LaboratoryInvestigations. In Landslides and Engineering Practice. -Highway Research Board, Special Report 29.

QUIGLEY, R.M. & T. OGUNBADEJO (1972): Clay layer fabric andoedometer consolidation of a soft varved clay. - CanadianGeotechnical Journal, Vol. 9, 2, Ottawa.

REDLICH, K.A.; TERZAGHI, K. & R. KAMPE (1929): Ingenieurgeolo-gie. - Springer, Wien.

RIEKE H I , H.H. & G.V. CHILINGARIAN (1974): Compaction ofArgillaceous Sediments; Elsevier, Amsterdam.

RISCHAK, G. & I. VICZIAN (1972): Mineralogical factors deter-mining the intensity of basal reflections of ciay minerals. -Annual•Report of; Hungarian Geological Institute, Budapest.

ROSCOE, K.H. (1967): Behandlung bodenmechanischer Probleme aufder Grundlage neuerer Forschungsergebnisse. - Bergbauwiss.14, Nr. 12, S. 464/72; 15, Nr. 1, S. 8/14.

ROSENQUIST, I.Th. (1955): Investigations in the clay-electrolyte-water-system. - Norweg. Geotechn. Inst. Pubi., 9, Oslo.

SCHEIDEGGER, A.E. (1975): Physical aspects of natural cata-strophes. - Elsevier, Amsterdam.

SEDLETZSKY, I.D. (1939): Gedroizite in the Alkali-Soils. -Compt.rend.acadi sci.USSR 23, 565-568.

SKEMPTON, A.W. & J. HUTCHINSON (1969): Stability of naturalslopes and embankment foundations. - Proc. 7th Conf. on SoilMechanics and Foundations, Mexico City.

STRAHLER, A.N. ( 1956): Quantitative Slope Analysis. - Bull.Geol.Soc.Am., vol. 63, pp. 571-595.

TAN, T.K. (1958): Discussion of Soil Properties.and theirmeasurement. - Proc. Intern. Conf. Soil Mech. Found. Eng.,4 t h ed.

TAYLOR, D.W. (1948): Fundamentals of Soil Mechanics. - J. Wiley,New York.

TERZAGHI, K. (1943): Theoretical Soil Mechanics. - Wiley, NewYork.

TERZAGHI, K. (1950): Mechanism of landslides. In: Applicationof geology to engineering practice (Berkley volume). -Geol.Soc.America, New York.

TERZAGHI, K. & R.B. PECK (1967): Soil Mechanics in EngineeringPractice. - 2nd ed. Wiley, New York.

VARNES, D.J. (1958): Landslide types and processes. - Land-lides and engineering practice, .Highway Research.

YONG, R.N. & B.P. WARKENTIN (1975): Soil Properties and Behaviour,- Developments in Geotechnical Engineering, Vol. 5, Else-vier, Amsterdam.

YOSHINAKA, R. & H. KAZAMA (1973): Microstructure of CompactedKaolin Clay. - Soils and Foundations, Vol. 13, No. 2

ZARUBA, 0. & V. MENZEL (1969): Landslides and their control. -Acad. Praha, pp. 205.

316