Vízoldali rézsűk állékonysági kérdései az alkalmazott talajok, technológiák és terhelések tekintetében / Stability of upstream slopes of embankments in terms of the applied soils, technologies and loads

Elsődleges fülek

Erre a témakiírásra nem lehet jelentkezni.
Nyilvántartási szám: 
21/15
Témavezető neve: 
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése: 
A magyarországi töltések állékonyságát (vagy annak hiányát) számos ismert és több kevésbé kutatott paraméter együttes fennállása eredményezi. A kérdés több oldalról is vizsgálandó, hisz mind a töltés geometriája (rézsűhajlás, padkák, megtámasztó szerkezetek, vagy azok hiánya), mind a talajviszonyok (kimosódásra hajlamos talajok, erózió), árvízvédelmi töltések esetén pedig a töltéssel kapcsolatba lépő víz (legyen az vízfolyás, vagy felszín alatti víz) tulajdonságai mind szerepet játszanak az állékonysági kérdésekben. 
A doktori kutatási program célja a vízoldali rézsűk állékonyságára vonatkozó kérdések tudományos igényeknek megfelelő szintű kidolgozása. A kutatás során a téma irodalmi és statisztikai feldolgozása mellett laboratóriumi vizsgálatok (a rézsűk anyagának vizsgálata, diszperzív talajok felhasználhatósága, talajkezelési, talajjavítási lehetőségek), állékonyság számítási módszerek (hagyományos, illetve véges elemes számításokkal) végzése, valamint a kutatás során megszerzett ismeretek összegzése és rendszerezése szükséges.
A doktori kutatási program szerteágazó, így a jelölt számos irányt kijelölhet, mely magában foglal irodalmi feldolgozás mellett laboratóriumi munkát (diszperzív talajok tulajdonságainak vizsgálata, illetve javítása mind geotechnikai, mind fázisanalitikai szempontok alapján), és kutatói szemléletű megközelítést tervezési feladatok kapcsán, melyek gyakran a végeselemes geotechnikai szoftverek (GEO5, Plaxis) alkalmazásán keresztül járják körül a rézsűk állékonysági kérdéseit (pl. terhelési függvény változása a vízállás figyelembe vételére).
A fentiek alapján a kutatási téma széleskörű, a kijelölt irányok magukban foglalják olyan speciális kérdések vizsgálatát is, mint a különböző rézsűstabilizálási módszereknek (többek között adott geometriájú töltés állékonyságának vizsgálata különböző módszerek együttes, vagy külön-külön alkalmazásával), a töltésre ható terhelések változásainak (úgymint a vízterhelés időbeliségét figyelembe véve), vagy a töltés anyagának megváltozásának (a diszperzív talajok esete) hatását a rézsűállékonyságra.
A számszerűsíthető eredmények mellett kiemelendő a téma gyakorlati szempontból való felhasználhatósága, tekintettel arra, hogy számos hazai rézsűállékonysági probléma esetén felmerült a fenti kérdések vizsgálata.
 
***
 
The stability (or the lack) of the embankments in Hungary is due to the coexistence of several known and many less researched parameters. The issue needs to be examined from different angles, as both the geometry of the embankment (slope angle, berms, supporting strucres or the lack of them) and the soil conditions (soils susceptible for being washed out, dispersive clays), and, in the case of flood protection structures, the properties of the water in contact with the embankment (be it a natural water or groundwater) all play a role in stability issues.
The aim of the doctoral research program is to examine aspects related to the stability of upstream face of slopes at a level that meets scientific needs. In addition to the literature and statistical processing of the topic, the research requires laboratory tests (examination of the slope material such as dispersive clays, and their applicability by soil treatment), stability calculation methods (both traditional and finite element calculations), and the summary and systematization of the knowledge acquired during the research.
The doctoral research program is diverse, it inculdes the study of the topics literature, but also contains laboratory work (such as the examination of the fill materials, geotechnical and phase-analytical parameters of dispersive soils), and assessment of design tasks by researcher points of view, which frequently covers the use of geotechnical finite element softwares (such as GEO5 or Plaxis) to discuss the slope stability issues of embankments (like using a loading curve to simulate the water level).
Based on the above mentioned, the candidate can designate a great number of directions, which could include examining specific slope stability issues such as the effect of the use of different slope stabilization methods or the combination of them, the effect of changes in the way of loads, or the effect of changes in the soil composition on slope resistance.
In addition to the quantifiable results, the practical applicability of the topic should be emphasized, given that the examination of the issues above has arisen in the case of many domestic slope resistance problems.
 

 

A téma meghatározó irodalma: 
1. A. Fehérvári, W.P. Gates, Y. Liu, A. Bouazza, A. Marchuk, S. Marchuk, T.W. Turney, A.F.Patti. 2019. Collodial aspects of incompatiblity reactions of bentonite with saline leachates as indicated from a modified fluid loss test, Canadian Geotechnical Journal, 56 (10), 1406-1417.
2. H. Jampani. (2017) Sability analysis of slope with different soil types and its stabilization techniques. In: Proceedings of Indian Geotechnical Conference (GeoNEst), 1-4.
3. L. Bódi, L. Nagy, A. Takács. 2002. Review of historic floods in Hungary and the extent of flooded areas in case of levee failures. In: Flood Defence 2002, 1-8. 
4. B. Maula, L. Zhang. 2011. Assessment of embankment factor safety using two commercially avaliable programs in slope stability analysis. Procedia Engineering, 14, 559-566.
5. J. L. Sherard, L. P. Dunningan, R. S. Decker. 1973. Some engineering problems with dispersive clays. Dispersive Clays, Related Piping, and Erosion in Geotechnical Projects, ASTM STP, 3-12.
6. M. Rosone, B. Megna, C. Celauro. 2019. Analysis of the chemical and microstructural modifications effetcs on the hydro-mechanical behavior of a lime-treated clay. International Journal of Geotechnical Engineering, 15 (4), 447-460.
 
A téma hazai és nemzetközi folyóiratai: 
1. Inernational Journal of Geotechnical Engineering
2. Geotechnical Testing Journal
3. Periodica Polytechnica – Civil Engineering
4. Riscuri Si Catastrofe 
5. Applied Clay Science
6. Hidrológiai Közlöny 
7. Vízügyi Közlemények
 
A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja: 
1. Nagy G., Nagy L. 2019. Dispersive clays – approach, assessment, connections. In: Proceedings of the XVII ECSMGE-201: Geotechnical Engineering, foundation of the future, 1-8.
2. Nagy G., Nagy L. 2018. Assessing engineering problems related to soil dispersibility. In: XVI DECGE 2018 Proceedings of the 16th Danube- European Conference on Geotechnical Engineering, 229-234.
3. Nagy G. 2017. Effect of soil treatment and mixing on the dispersive behavior of soils. In: Proceedings of the 6th International Young Geotechnical Engineers’ Conference, 190-191.
4. Nagy G., Nagy L., Kopecskó K. 2016. Examination of the physico-chemical composition of dispersive soils. Periodica Polytechnica- Civil Engineering, 60 (2), 269-279.
5. Nagy G., Nagy L. 2015. Identification and treatment of erodible clays in dikes. In: Geotechnical Safety and Risk V, 530-534.
 
A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye: 
1. Nagy G., Nagy L., Kopecskó K. 2016. Examination of the physico-chemical composition of dispersive soils. Periodica Polytechnica- Civil Engineering, 60 (2), 269-279.
2. Nagy G. Nagy L. 2019. Kötött talajok diszperzitása – a jelenség háttere, a mértékadó hézagtényező alkalmazhatósága. Hidrológiai Közlöny, 99 (4), 69-76.
3. Nagy G., Nagy L. 2016. Comparison of the physical and chemical propertios of dispersive soils. Riscuri Si Catastrofe, 18 (1), 71-82.
4. Nagy L., Nagy G. 2013. Buzgárból kimosott talaj entrópia-vizsgálata. Hidrológiai Közlöny, 93 (3), 29-33.
5. Nyiri G., Zákányi B., Szűcs P., Nagy G., Kiss T. 2017. Árvízvédelmi töltések, völgyzárógátak altalajának hidraulikai modellezése és állékonyságvizsgálata. Hidrológiai Közlöny, 98 (4), 48-58.
 

A témavezető eddigi doktoranduszai

Státusz: 
elfogadott