Fenomenul de inghet dezghetin complexul rutier

Indrumator: StudentiConf.dr.ing. Hoda Gavril Chifor Iulia Buzgariu Florin

Temperatura de 0C Cresterea de volum a apei cu 9% Cresterea umiditatii pamantului din zona inghetata

Inghetarea apei din pori Modificari ale proprietatilor fizico-mecanice ale pamanturilor: Importante variatii de volum; Cresteri ale rezistentelor mecanice Micsorarea rezistentelor mecanice pe timpul dezghetului. Fenomenul de termoosmozaFenomenul de capilaritate

Porii pamantului tuburi capilare de dimensiuni variabile, in care apa se ridica la o inaltime numita inaltimea de ridicare capilara.

In urma experientelor s-au demonstrat scaderi apreciabile ale temperaturii de inghet, in functie de raza tuburilor capilare

Diametru capilarului (mm)1.570.240.150.06Temperatura de inghet (C) -6.4-13.3-14.6-18.5

Marirea volumului de apa prin inghetare

Cresterea umidittii prin termoosmoza si capilaritate

Apar presiuni de umflare

Lichefiere a pamantului - reducere considerabila a capacitaii portante in perioada de dezghet (apa rezultat prin topire nu poate fi infiltrata in adancime din cauza pamantului nedezghetat inca)

Atunci cand exista simultan urmatoarele conditii apar degradari provocate de inghet dezghet:

Pamant de fundatie sensibil la inghet;Temperaturi negative pe o durata indelungata, care sa permita migrarea i acumularea apei in pamantul de fundatie;

Probabilitatea de alimentare cu apa a frontului de inghet in pamant;

Circulatia autovehiculelor grele in perioada de dezghet, accentueaza producerea degradarilor;

Utilizarea materialelor cu continut de sare pentru dezghetarea suprafetei drumului, accentueaza de asemenea producerea degradarilor.

Umflari neregulate (burdusiri); Fisuri si crapaturi;Fagase si deformatii locale in perioada de dezghet;Denivelari ale dalelor, in dreptul rosturilor si largirea acestora in perioada de inghet;Distrugeri ale dalelor in perioada de dezghet; Este accelerata distrugerea imbracamintilor de drumuri sub actiunea traficului in perioada de dezghet.

3.1. PRIN INCERCARI in laborator

CONFORM STAS 1709/2 90

Nr. Crt.Gradul de sensibilitate la inghetDenumirea pamantului conform STAS 1243-88Tipul pamantuluiGranulozitateDiametrul particulelor mmProcente din masa totala1InsensibilePietris cu nisipP1sub 0,002 sub 0,02 sub 0,1sub 1 sub 10 sub 202SensibilePietris cu nisipP2sub 0,002 sub 0,02 sub 0,116 1020 2040Nisip, Nisip prafosP3Argila grasaP5conf . STAS 1243-883Foarte sensibileNisip prafosP3sub 0,002 sub 0,02 sub 0,1peste 6 peste 20 peste 40Nisip argilosPraf , praf nisipos, praf nisipos argilos , praf argilosP4Argila nisipoasa, argila prafoasa, argila prafoasa- nisipoasa, argilaP5

Gradul de sensibilitate la inghet al pamanturilor pe subdiviziuni (SREN14688)

Nr. Crt.Grad de sensibilitateSubdiviziuniSimboluriTipul pmntuluiDimensiunea particulelor (mm)1InsensibileBlocuri mariLBoP1>630BlocuriBoP1>200 pana la 630BolovaniCoP1>63 pana la 200PietriGrP1>2 pana la 63Pietri mareCGrP1>20 pana la 63Pietris mijlociuMGrP1>6,3 pana la 20Pietri micFGrP1>2,0 pana la 6,32SensibileNisipSa P2>0,063 pana la 2,0Nisip mareCSaP2>0,63 pana la 2,0Nisip mijlociuMSaP3>0,2 pana la 0,63Nisip finFSaP3>0,063 pana la 0,23Foarte sensibilePrafSiP4>0,002 pana la 0,063Praf mareCSiP4>0,02 pana la 0,063Praf mijlociuMSiP4>0,0063 pana la 0,02Praf finFSiP5>0,002 pana la0,0063ArgilaCiP50,002

Hst grosimea sistemului rutier alcatuit din straturi de material rezistente la inghet, in cetimetriiHe grosimea echivalenta de calcul la inghet a sistemului rutier, in centimetriihi grosimea stratului rutier luat in calcul , in centimetriiCti coeficientul de echivalare a capacitatii de transmitere a caldurii specifice fiecarui material din alcatuirea stratului rutier luat in calcul , ale carui valori sunt specificate in STAS709/1-90 Tabelul 3, in functie de materialul din stratul rutiern- numarul de straturi din materiale rezistente la inghet dezghet

Adancimea de inghet in pamantul de fundatie se stabileste in functie de indicele de inghet I

Tip climatic conform hariiCondiii hidrologiceTipul de pmntP2P3P4P5Pietris cu nisipNisip, Nisip prafosNisip argilosPraf, praf nisipos praf argilos praf nisipos argilosArgila prafoasa argila nisipoasa argila parafoasa nisipoasaArgilaArgila grasaNumarul curbei din diagramaIFavorabile1234679Mediocre Defavorabile12347810IIFavorabile1234679Mediocre Defavorabile12357810IIIFavorabile1245679Mediocre Defavorabile12467810

Determinarea adancimii de inghet

A) Favorabile

B) Mediocre

C) Defavorabile

Nr. CrtGradul de sensibilitate la nghe al pmnturilorTipul pmntuluiTipul climaticTipul sistemului rutierNerigidRigidCu straturi bitumi- noase cu grosime total

Coborarea nivelului stratului de apa freatica de sub corpul drumului prin drenuri de adancime.Prevederea lucrarilor de colectare si evacuare ale apelor superficialeImpermeabilizarea acostamentelor santurilor sau rigolelor.Impremeabilizarea taluzului drumului in lungul unui curs de apa care poate umezi corpul drumuluiInterceptarea infiltratiilor de apa din amonte prin drenuri longitudinale pe sectoare de debleu sau in profil mixt

Atunci cand nu se poate interveni asupra conditiilor hidrologice ale complexului rutier se adopta solutiile:

Ingrosarea stratului inferior de fundatie, din balast sau prevederea unui substrat de fundatie anticapilar care poate indeplini si functia de strat drenant strat de pietris.

Utilizarea de geocompozite

Geotextilele sau geosinteticele (denumirea general) sunt materiale textile plane, permeabile realizate din polipropilena, polietilena sau poliester utilizate la lucrari de constructii fiind in contact cu pamantul sau cu alte materiale.

Materialele geotextile pot fi utilizate cu urmatoarele functii:FiltrareSeparareDrenajProtectieArmare terasamentelor si taluzurilor

Aplicatii ale geotextilelor:Imbunatatirea subsolului si a fundatiilor drumurilor;Amplificarea pavajului;Drenajul subsolului;Protectia contra eroziunii;Ziduri si taluzuri;Amenajari de siguranta;Imprejmuiri ale malului si protectia peisajului;Cai ferate;

Geocompozitul este alcatuit dintr-o georeea i un filtru geotextil, poziionat pe una sau pe ambele fee. Este foarte rezistent la compresiune, avnd capacitate mare de descrcare a apei sub sarcini mari.

Geocompozite de drenaj alcatuite dintr-o georetea de drenaj cu unul sau doua geotextile termofixate pe una sau ambele fete cu functii specifice:FiltrareProtectieDrenajSeparareImpermeabilizare

Pitris Geocompozit de drenaj Este sistemul traditionalGeocompozitul de drenaj este ales utilizandu-se studii tehnice care demonstreaza ca va fi capabil sa evacueze de 1,5 ori mai multa apa decat solutia traditionala.Costuri mari de transport (materiale voluminoase) Instalarea acestuia este dificila si costisitoare (materiale grele)Un produs usor de trasportat si de depozitatRealizarea manoperei afecteaza compactarea materialului de umplutura deoarece pietrisul e un material necoeziv.Un produs economic care se instaleaza usor si repede deoarece este usor si flexibil). Mareste performanta straturilor pe toata suprafata. Cresc performantele de instalare Pietrisul nu se distribuie uniform pe toata suprafata (proprietati eterogene)Produsul se asterne tot deodata, fara a intrerupe compactarea materialului de umplutura.Pietrisul poate deteriora structurile si sistemele de impermeabilizare, fiind astfel nevoie de protejarea elementelor (geotetxile)In contrast cu pietrisul, este un material cu proprietati omogenePietrisul produce o presiune inutila asupra betonului sau a deseurilor urbane (in cazul depozitelor de deseuri) Geocompozitul de drenaj incorporeaza functia de protectie si separare fara a fi nevoie de elemente noi Geocompozitele sunt usoare si nu produc supraincarcariCreeaza probleme mediu: este un produs valoros, rar, scumpNu produc probleme de mediu: polipropilena si polietilena nu sunt daunatoare, nu polueaza si sunt 100% reciclabileO solutie mai scumpa;Economii de cel putin 60 % in comparatie cu drenajul traditional

Geocompozitele bentonitice sunt produse prefabricate ce asociaza materialele geosintetice si bentonita, formand o bariera etansa si eficace, printr-un material usor de pus in opera, omogen si rezistent la poansonare

Functia de etansare este asigurata in general de bentonita, care este supusa unui efort normal de compresiune in timpul hidratarii pentru a permite controlul variatiei de volum.

*