Inginerie geotehnica si fundatii speciale

INCERCARI DE PRESIOMETRIE (PMT) SI INCERCARI DE FORFECARE „IN SITU”

(TESTUL CU SCIZOMETRU

Incercari de presiometrie (PMT)

1.Obiect

Obiectul incercarii presiometrice este de a masura deformatia in situ a pamantului si rocii moi produsa prin expansiunea sub efectul presiunii a unei membrane cilindrice flexibile.

Incercarea presiometrica se realizeaza intr-o gaura de foraj prin apasarea un dispozitiv cuprinzand o membrana cilindrica flexibila. Odata ajunsa la o adancime predeterminanta, membrana este expandata sub presiune, iar citirile de presiune si de expansiune sunt inregistrate pana se atinge expansiunea maxima a dispozitivului.

Expansiunea este masurata pe baza deplasarii radiale sau se calculeaza in functie de modificarea de volum a mebranei cilindrice.

Este indicat ca incercarea sa se foloseasca pentru a deduce parametrii de rezistenta si/sau de deformatie ai terenului sau parametrii presiometrici specifici.

Rezultatele pot fi folosite pentru a deduce curbele efort-deformatie in pamanturi fine si roci moi.

2.Cerinte specifice

La planificarea unui program de incercari pentru o lucrare, trebuie specificat tipul de presiometru utilizat.

In general, exista patru tipuri diferite de aparate disponibile pentru care trebuie utilizate standarde corespunzatoare:

- presiometre cu forare prealabila (PBP), de exemplu pentru incercarea cu dilatometrul flexibil (FDT), conform EN-ISO 22476-5;

- presiometrul Menard (MPM), specific pentru PBP, conform EN ISO 22476-4;- presiometrul cu auto-forare (SBP), conform EN ISO 22476-6;- presiometrul cu dislocuire completa sau presiometrul refulant (FDP), conform EN ISO

22476-8

Presiometrele PBP si presiometrul MPM sunt coborate intr-o gaura formata special pentru incercarea presiometrica.

SBP este introdus in teren utilizand la capatul inferior un cap de taiere integral, astfel incat dispozitivul inlocuieste materialul pe care-l indeparteaza, creandu-se astfel propria gaura de incercare.

Presiometrul FDP este de obicei prezent in teren cu un con situat la capatul inferior, care creeaza astfel propria gaura de incercare. In unele cazuri se poate introduce presiometrul MPM in teren prin presare sau batere.

Sondele presiometrelor PBP, SBP si FDP pot lua diferite forme, in concordanta cu echipamentele de punere in opera si cu sistemele de masurare.

Pot fi utilizate doua tipuri de proceduri de incercare:- procedura pentru a obtine un modul presiometric EM si o presiune limita pLM, care pot fi

folosite in metodele de calcul stabilite pentru presiometrul Menard;- procedura pentru a obtine alti parametrii de rigiditate si rezistenta;

Incercarile trebuie efectuate si raportate conform cu cerintele metodei de incercare aplicabile intrumentului specificat ce se utilizeaza.

Orice abateri de la cerintele stabilite in standardul corespunzator trebuie justificate, iar influenta lor asupra rezultatelor obtinute trebuie comentata.

3. Realizarea incercariiIn figura 1 se prezinta schematic configuraţia de încercare a presiometrului.

Presiometrul este alcătuit din două părţi, unitatea de citire la iesire, care se sprijina pe suprafata solului, si sonda care se introduce in foraj.

Sonda este formata din trei celule independente, o celulă de măsurare şi două celule de garda. Sonda poate fi instalata intr-un foraj prealabil folosind un melc de mână, sau impingand sonda in pamant.

Odata ce sonda se afla la adancimea de testare, celulele de garda sunt umflate. Apoi celula de masurare este presurizata cu apa, umfland membrana de cauciuc, care exercita o presiune asupra peretelui forajului. Pe măsură ce presiunea creşte în celula de măsurare, pereţii sondei se deformeaza.

Presiunea în interiorul celulei de măsurare este constanta aproximativ 60 secunde, şi este înregistrata creşterea volumului necesar pentru a menţine presiunea constantă.

Pentru fiecare test de incercare se înregistrează o diagramă de încărcare-deformare, aşa cum se arată în figura 3.

Figura 1 – Schema testului de presiometrie intr-un foraj

Figura 2. Componentele de baza ale presiometrului

4. Evaluarea rezultatelor incercarii

4.1. GeneralitatiDaca este necesar, presiunea aplicata trebuie corectata pentru a tine seama de rigiditatea

membranei, obtinandu-se astfel presiunea aplicata asupra terenului pe suprafata cilindrica in contact cu sonda.

Daca se utilizeaza un tip de presiometru cu masurarea deplasarii radiale pe roci moi, citirile de deplasare trebuie convertite in deformatia cavitatii si corectate, pentru a tine seama de subtierea membranei in functie de presiune.

Daca se utilizeaza un tip de presiometru cu masurarea de volum, de exemplu MPM, citirea de volum trebuie corectata pentru a tine seama de variatiile de volum proprii pentru instrumentul utilizat.

4.2. Investigatii preliminareEste indicat ca investigarea preliminara a terenului sa furnizeze, in masura in care sunt

relevante, date privitoare la:- tipul de teren, pamant sau roca si stratificatia respectiva;- nivelul apei subterane si profilul presiunii apei in pori;- evaluarea stabilitatii generale si a masurii in care amplasamentul este convenabil;- evaluarea masurii in care pozitia structurii este optima;- evaluarea efectelor posibile ale lucrarilor propuse asupra vecinatatilor, cum ar fi cladiri,

lucrari si amplasamente invecinate;- considerarea diferitelor metode de fundare posibile si a unor metode de imbunatatire a

terenului;- planificarea investigatiilor pentru proiectare si control, inclusiv identificarea volumului

de teren care poate avea o influenta semnificativa asupra comportarii structurii.

4.3. Investigatii pentru proiectareIn situatiile in care investigatiile preliminare nu furnizeaza informatiile necesare pentru

a aprecia recomandarile mentionate mai sus, trebuie efectuate investigatii suplimentare in cadrul etapei de investigare de proiectare.

Atunci cand se stabileste programul de investigare a terenului, alegerea tipului de incercari pe teren si a echipamentului de incercare trebuie sa urmareasca obtinerea pentru scopul urmarit a celei mai bune solutii tehnice si economice.

Incercarile pe teren trebuie planificate considerandu-se urmatoarele puncte generale:- geologia/stratificatia terenului;- tipul de structura, fundatii posibile si lucrari prevazute pe parcursul executiei;- tipul parametrului geotehnic cerut;- metoda de calcul adoptata.

Pe langa diagramele cerute de standardul de incercare al fiecarui instrument, se are in vedere si lista diagramelor suplimentare din tabelul 1.

Tabel 1 – Lista de diagrame suplimentare

5.Utilizarea rezultatelor incercarilor si a valorilor derivate

5.1.Criterii generaleDaca se foloseste o metoda de calcul indirecta sau analitica, parametrii geotehnici ai

rezistentei la forfecare si modulul de forfecare trebuie deduse pe baza curbei presiometrice folosind metode aplicabile pentru tipul de incercare si tipul de echipament.

Daca se foloseste o metoda de calcul directa sau semi-empirica, metoda trebuie aplicata in totalitate. Procedurile de calcul direct al fundatiilor utilizeaza direct masurile din incercarile pe teren, in locul proprietatilor conventionale ale pamantului.

Daca, se utilizeaza o metoda semi-empirica pentru determinarea tasarii fundatiilor de suprafata pe baza rezultatelor incercarilor cu presiometrul MPM, doar modulul EM determinat pe baza acestui tip de incercare trebuie aplicat in aceasta metoda particulara.

Modulul de deformatie presiometrica se determina in domeniu de dependenta cvasilineara intre efort si deformatie (p0…pf ) cu relatia:

EM= 2·(1+𝜈)·k·ΔpΔV

𝜈 – coeficientul lui Poissonk – constanta aparatului (depinzand de dimensiunile celulei)

Există trei faze ale curbei de incarcar-deformare: - restabilirea fazei, de la origine la punctul A; - faza de pseudo-elastica, de la punctul A la punctul B;- faza plastica, de la punctul B la punctul C.

Figura 3 – Diagrama presiometrica

Odata ce sonda presiometrului este umflata, peretii sunt impinsi inapoi la pozitia lor initiala. Punctul A marchează momentul în care volumul cavităţii forajului a revenit complet la poziţia iniţială, şi este dat de coordonatele V 0, p0. 

Faza pseudo-elastica, partea curbei între punctele A şi B, este numita astfel din cauza asemănării sale cu comportamentul elastic al oţelului sau betonului.

Punctul B este punctul în care presiunea la fluaj (de linearitate) a fost atinsa, şi este pusa in evidenta de coordonatele V f , pf . 

Faza plastica începe de la punctul B şi se extinde la punctul C si este asimptota la limita de presiune. Punctul C, care este dat de coordonatele V l, pl, este definit ca punctul în care presiunea rămâne constantă, în pofida creşterii volumului.

5.2. Capacitatea portanta a fundatiilor de suprafataDaca se utilizeaza o metoda semi-empirica, toate aspectele referitoare la metoda

respectiva trebuie aplicate conform EN ISO 22476-4.Capacitatea portanta pentru o fundatie de suprafata utilizand metoda semi-empirica si

rezultatele unei incercari MPM se calculeaza cu relatia:

RA ' = σ ν 0+k(pLM−p0 ¿

R - rezistenta fundatiei fata de incercari normale;A' - suprafata efectiva a talpii, definite conform EN 1997-1;σ ν 0 - efortul vertical total (initial) la nivelul talpii fundatiei;pLM - valoarea reprezentativa a presiunilor limita Menard la talpa fundatiei de suprafatapo - este [σ v 0-u)+u] cu k o luat in mod convetional 0,5; unde σ v 0- efortul vertical total (initial) la nivelul de incercare; u - presiunea apei in pori la nivelul de incercare;k - factor de capacitate portanta indicat in tabelul 2.B - latimea fundatiei;L - lungimea fundatiei;

De - adancimea echivalenta a fundatiei.Tabelul 2 – Factorul de corelare pentru stabilirea factorului de capacitate

portanta k, pentru fundatii de suprafata

Daca se utilizeaza o metoda analitica de calcul, rezistenta pamantului poate fi determinate utilizand metode empirice si teoretice, dar numai pe baza unei experiente locale.

Unghiul de frecare interna φ ' poate fi determinat in pamanturi granulare pe baza incercarii cu presiometrul SBP si a unor metode teoretice, sau pe baza incercarilor cu presiometrul FDP si presiometrul PBP, folosind corelatii empirice, dar numai cu utilizarea unei experiente locale.

5.3.Tasarea fundatiilor de suprafataTasarea fundatiilor de suprafata poate fi determinata pe baza incercarilor cu

presiometrul MPM folosind o metoda semi-empirica.Tasarea fundatiilor de suprafata utilizand o metoda semi-empirica si rezultatele

incercarilor cu presiometrul MPM se calculeaza cu relatia:

s = (q - σ ν 0)·[ 2 B0

9 Ed·( λd B

B0 )a

+α λc B9 Ec ]

Bo - latime de referinta de 0,6 m;B - latimea fundatiei;λd, λc - factori de forma indicate in tabelul 3;𝛼 - factor reologic indicat in tabelul 4Ec - valoarea ponderata a lui EM imediat sub fundatie;Ed - media armonica a lui EM in toate straturile situate intre nivelul fundatiei si pana la 8xB sub fundatie;σ ν 0 - presiunea verticala totala (initiala) la nivelul talpii;q - presiunea normala de calcul aplicata asupra fundatiei.

Tabelul 3 – Coeficientii de forma λd, λc pentru tasarea fundatiilor de suprafata

Tabelul 4 – Corelatii pentru stabilirea coeficientului 𝛼 pentru fundatia de suprafata

Daca se utilizeaza o metoda analitica, rigiditatea pamantului poate fi determinate folosind modele teoretice la interpretarea incercarii presiometrice, dar numai pe baza unei experiente locale.

5.4. Capacitatea portanta a pilotilorCapacitatea portanta ultima la compresiune a pilotilor poate fi evaluata direct prin

incercari cu efort controlat.Capacitatea portanta ultima a unui pilot izolat, pe baza incercarii MPM, se calculeaza cu

relatia:Q = A·k·[pLM-po]+PΣ[qsi·z i]

A - suprafata bazei pilotului, care este egala cu suprafata reala a pilotilor cu capat inchis si cu o parte din suprafata reala pentru piloti cu capat deschis;pLM - valoarea reprezentativa a presiunii limita la baza pilotului, corectata pentru oricare straturi slabe aflate mai jos;po - este [k o(σ ν 0- u) + u] cu k o luat in mod conventional 0,5; unde σ ν 0 -efortul total(initial) vertical la nivelul de incercare; u - presiunea apei in pori la nivelul de incercare;P - perimetrul pilotului;k - factor al rezistentei la compresiune indicat in tabelul 5;qsi - rezistenta pe manta pentru stratul i prezentat in figura 4. citita in corelare cu tabelul 6;z i - grosimea stratului i.

Tabelul 5 – Valori ale factorului rezistenta la compresiune k, pentru piloti solicitati axial

Tabelul 6 – Alegerea curbelor de calcul pentru rezistenta unitara pe manta

Figura 4 – Rezistenta unitara pe manta pentru piloti solicitati axial

De la 1 pana la 7 curbele de calcul pentru rezistenta pe manta

Atunci cand capacitatea portanta ultima la compresiune sau la intindere a pilotului este stabilita indirect pe baza rezultatelor incercarilor presiometrice, se poate aplica o metoda analitica pentru determinarea valorilor rezistentei pe baza frecarii pe manta, dar numai pe baza unei experiente locale.

6. Avantaje si dezavantaje in utilizarea incercarii presiometrice

Avantaje DezavantajePoate estima starea de presiune orizontală Calibrare şi proceduri de testare complicateBaze teoretice pentru determinarea proprietăţilor pamantului

Necesita experti pentru efectuarea testului si interpretarea rezultatelor

Este testata o zonă mai mare de pamant decat cu oricare alte teste în situ

Necesita timp indelungat si este costisitor

Instrument excelent pentru proiectarea fundatiilor de adâncime in conditii de sarcinii laterale

Nu se procura o proba de pamant.

Incercari de forfecare in terenTestul Vane / Testul Scizometru (FVT)

1.ObiectObiectul incercarii cu scizometrul pe teren il reprezinta masurarea rezistentei la rotirea

in situ a unui dispozitiv cu palete introdus intr-un pamant fin moale, pentru determinarea rezistentei la forfecare nedrenate si a sensitivitatii. Aparatul mai este denumit vane, iar incercarea in speta este denumita vane test.

Aparatul se compune dintr-o tija metalica pe care sunt fixate, la partea inferioara 4 palete dreptunghiulare metalice cu inaltimea dubla fata de diametrul lor, dispuse perpendicular una fata de alta. Peste palete este aplicat un inel subtire ca o extindere, astfel incat sa nu fie afectata rezistenta la frecare a solului pe tractul tijei introdus in sol si sa nu afecteze masurarile.

La partea superioara actioneaza un dispozitiv de aplicare si inregistrare a momentului de torsiune imprimat tijei cu palete care produce forfecarea pamantului.`

Figura 1 – Schema aparatului Vane (Scizometrul)

Admitand ipoteza unei distributii uniforme a rezistentei la taiere pe suprafata de cedare, momentul de torsiune care echilibreaza suma rezistentelor la taiere ale pamantului in plan vertical τu

V si respectiv in plan orizontal τuV se poate scrie sub forma:

M = π·D·H·D2 ·τu

V + 2·π· D2

4 ·

23 ·

D2 ·τu

H = π· D2 · H2

·τuV + π · D3

6· τu

H

Daca se considera τuV = τu

H = τu, valoarea rezistentei nedrenate obtinute din incercarea cu scizometrul rezulta:

τu = 2M

π D2(H + D3 )

Influenta anizotropiei exprimate prin raportul τuV /τu

H stabileste corectiile legate de planul de desfasurare a incercarii. Astfel relatia de mai sus se scrie sub forma:

( 2π D2 H )·M = τu

V + τuH ·( D

3 H )

Aceasta relatie reprezinta o dreapta in sistemul de axe [( 2π D2 H ) · M ; D

3 H ] construita pe

baza incercarilor cu scizometrul, pentru diferite rapoarte H/2 (Figura 2.a). Dreapta permite obtinerea valorilor τu

V si τuH precum si raportul de anizotropie τu

V /τuH

pentru pamantul analizat.

Figura 2 – Influenta anizotropiei si a vitezei de forfecare; a)Analiza anizotropiei; b)Viteza de rotire in functie de diametrul paletelor

Un alt factor de influenta asupra valorii rezistentei la forfecare a pamantului il constituie viteza de realizare a forfecarii si in special viteza realizata la periferia paletelor. Aceasta viteza depinde de geometria paletelor H si D, precum si de viteza de rotire a paletelor ω.

V = D2

ω = rω

In figura 2.b. este reprezentata relatia dintre diametrul paletelor si viteza de forfecare de 0,15mm/s care corespunde pentru valori D = 50÷100mm si o viteza de rotire de 10º÷21º/min (3÷6 mrad/s).

2.Echipamente si proceduri pentru incercari de forfecare in teren

Testele efectuate la partea de jos a forajului trebuie sa penetreze cu paletele o distanta de cel putin cinci ori mai mare decat diametrul gaurii in sol, pentru ca sa fie testat pamantul neperturbat.

Testul se realizeaza in felul urmator:

- se impinge tija de sprijin cu palete la adancimea de testare estimata;- se rotesc paletele de la suprafata, folosind chei dinamometrice relevante;- se masoara cuplul maxim necesar pentru a ajunge la caderea solului, iar paletele trebuie

sa indeplinesca cel putin trei rotatii complete pentru masurarea si inregistrarea cuplului rezidual.

Pentru a efectua teste de adancime cu penetrometre, palete, echipamente geotehnice statice sau dinamice este sugerata urmatoarea procedura:

- tuburile piezoconului se introduc pana la adancimea egala cu cea la care se efectueaza testul;

- se efectueaza un test static (CPT-CPTU) la adancimea unde paletele trebuie sa efectueze testul; carcasa din otel aferenta se insereaza dupa fiecare penetrare a tijei;

- se retrage doar tija si varful, lasand in loc carcasa;- se coboara paletele alaturate tijelor relevante si se forteaza prin gaura in jos pentru a

ajunge la sol neperturbat;- se seteaza lagarul axial intre tija si carcasa, iar mansonul se centreaza pentru a sprijini

tijele de extensie;- se fixeaza tijele de extensie pentru sprijinirea mansonului;- se aplica cuplul cheie;- se efectueaza testul.

Figura 3 – Procedura de realizare a testelor de adancime

Tabelul 1 – Paletele pentru diferite tipuri de tuburi ale carcase2.1. GEONOR H-60

Aparatul Geonor H-60 este un instrument profesional pentru investigatii preliminare, masuratorile facandu-se cu mana. El a fost initial dezvoltat in anul 1966 de catre Institutul Norvegian de Geotehnica. De atunci este imbunatatit constant de catre Geonor in colaborare cu ING si este folosit astazi in peste 60 de tari din intreaga lume.

Figura 4 - Aparatul Geonor H-60

Geonor H-60 contine trei palete preschimbabile, prelungite prin tije de 0.5 m.Instrumentul acopera trei domenii de masurare : 0-50, 0-100, 0-200 kPa, depinzand de

marimea paletei folosite : 16 x 32 mm, 20 x 40 mm sau 25.4 x 50,8 mm.Valoarea de varf este determinata prin intermediul inelului de scara, care trebuie sa fie

intors la pozitia zero inainte de fiecare masurare. Instrumentul este destul de robust pentru a fi folosit ca si maner in timpul penetrarii si retractarii paletelor.

Greutatea totala este de 3,10 kg.

2.2. GEONOR H-70

Testerul Geonor H-70 pentru inspectia pamantului a fost original dezvoltat in Norvegia pentru sarcina speciala in investigatiile preliminare ale argilei moi, fara burghiu. Are un cost relativ redus dar, este un instrument pe deplin profesional.

Aparatul permite in conditii de siguranta patrunderea paletelor pana la adancimea de 10 metrii prin simpla ciocanire, forare sau apasare. Este un instrument usor, ce poate fi carat de o

singura persoana. Sistemul sau unic de cuplare de 180º permite intotdeauna o frecare reala intre tija si sol. Paletele sunt facute din otel inoxidabil de inalta calitate.

Pentru a obtine rezultate de incredere de la un test preliminar este necesara respectarea urmatoarelor criterii:

- instrumentul trebuie sa permita patrunderea directa de la nivelul solului, pentru a evita orice perturbare a solului din cauza puturilor;

- orice frecare dintre tije si sol trebuie sa fie luata in considerare, aceasta fiind o cauza majora a supraestimarilor rezistentei la forfecarea neirigata;

- paletele trebuie sa fie suficient de rezistente la conditiile dificile intalnite in timpul functionarii la astfel de adancimi.

Figura 5 - Aparatul Geonor H-70

Instalatia este formata din baros si burghiu portabil. Precizia instrumentului este +/-3% din intervalul complet.Contine doua marimi de palete cu interval de masurare de 0-80 kPa (0-8 T/m²) si 0-160

kPa (0-16 T/m²).

2.3. GEONOR H-10

Geonor H-10 este un instrument cu palete si burghiu pentru forfecarea in pamant si este complet protejat pentru presiunea push-in. Nici o frecare tija-sol nu este posibila datorita tubului protector. Pantoful de protectie al aparatului protejeaza paletele si le curata in mod automat dupa fiecare masurare. Pantoful este deosebit de util pentru testarea in argile stratficate, nisip, piatra si sedimente maritime.

Burghiul cu palete H-10 complet pentru 30 m adancime este format in principal din:- instrument complet de citire;- partea inferioara a burghiului cu palete;- set de palete de rezerva si tub de protectie;

- 30 de tuburi si tije de extensie;- echipament complet de inserare/extractie, bile clema, suruburi de ancorare;- incarcare de otel.

Figura 6 - Aparatul Geonor H-10

Instalarea se face prin impingere cu mana folosind sistemul de deturnare Geonor a solului ancorat sau cu instalatii de foraj hidraulice.

Instrumentele folosite sunt unelte dintate, cu precizia de citire cuplu de +/-0,5% din domeniul de masurare cu interval 0-60 kPa (0-6 T/m²) si 0-100 kPa (0-10 T/m²).

Partea inferioara are diametrul exterior de maxim 77 mm, iar greutatea de 15 kg.Lungimea totala cu paleta intinsa este 1430mm.Paletele au urmatoarele dimensiuni: 55mm x 110mm si 65mm x 130mm.Instrumentul are diametrului exterior de maxim 320mm, iar greutatea este de 16kg.

2.Cerintele specifice

Este indicat ca incercarile sa fie efectuate si raportate in conformitate cu cerintele stabilite in EN ISO 22476-9. Orice abatere de la aceste cerinte trebuie justificate, iar influenta acestora asupra rezultatelor trebuie comentata.

Aparatele folosite la incercari trebuie sa fie in conformitate cu recomandarile incluse in EUROCODE 7 sau in normele americane ASTM D-2573-72.

3.Evaluarea rezultatelor incercarii

3.1. GeneralitatiFormularele de incercari si rapoartele de incercare trebuie folosite la evaluarea

rezultatelor in conformitate cu EN ISO 22476-9.

Este indicat sa se ia in considerare rezultatele altor incercari pe teren, de exemplu incercarea de penetrare cu con (CPT), incercarea de penetrare standard (SPT), incercarea prin sondare cu greutati (WST) sau incercarea de penetrare dinamica (DP).

3.2. Investigatii preliminareInvestigatiile preliminare trebuie astfel planificate incat sa fie obtinute, daca sunt

relevante, date privitoare la:- tipul de teren, pamant sau roca si stratificatia respectiva;- evaluarea stabilitatii generale si a masurii in care amplasamentul este convenabil;- evaluarea masurii in care amplasamentul este convenabil in comparatie cu amplasamente

alternative;- evaluarea masurii in care pozitia structurii este optima;- evaluarea efectelor posibile ale lucrarilor propuse asupra vecinatatilor, cum ar fi cladiri,

lucrari si amplasamente invecinate;- considerarea diferitelor metode de fundare posibile si a unor metode de imbunatatire a

terenului;- planificarea investigatiilor pentru proiectare si control, inclusiv identificarea volumului

de teren care poate avea o influenta semnificativa asupra comportarii structurii.

Este indicat ca investigarea preliminara a terenului sa furnizeze estimari, in masura in care sunt relevante, asupra aspectelor urmatoare:

- tipul de teren, pamant sau roca si stratificatia respectiva;- nivelul apei subterane si profilul presiunii apei in pori;- estimari preliminare privind proprietatile de rezistenta si deformabilitate ale pamanturilor

si rocilor;- eventuala prezenta a terenului sau apei subterane contaminate care ar putea fi periculoase

pentru durabilitatea materialelor din lucrare

3.3. Investigatii pentru proiectareIn situatiile in care investigatiile preliminare nu furnizeaza informatiile necesare pentru

a aprecia recomandarile mentionate mai sus, trebuie efectuate investigatii suplimentare in cadrul etapei de investigare de proiectare.

In masura in care sunt relevante, este indicat ca investigatiile pe teren in etapa de proiectare sa cuprinda:

- foraje si/sau excavatii (gropi, puturi, transee);- masuri privind apa subterana;- incercari pe teren- profilul de asteptat al terenului;- adancimea totala de investigare dorita;- elevatia suprafetei terenului si, daca este cazul, nivelul apei subterane;

Atunci cand se stabileste programul de investigare a terenului, alegerea tipului de incercari pe teren si a echipamentului de incercare trebuie sa urmareasca obtinerea pentru scopul urmarit a celei mai bune solutii tehnice si economice.

Incercarile pe teren trebuie planificate considerandu-se urmatoarele puncte generale:- geologia/stratificatia terenului;- tipul de structura, fundatii posibile si lucrari prevazute pe parcursul executiei;- tipul parametrului geotehnic cerut;- metoda de calcul de adoptata.

4.Utilizarea rezultatelor incercarii si a valorilor derivate

4.1.Criterii generaleAtunci cand pe baza rezultatelor incercarilor cu scizometrul se evalueaza capacitatea

portanta a fundatiei de suprafata, capacitatea portanta ultima a pilotilor la compresiune si intindere sau stabilitatea taluzelor, trebuie utilizata o metoda da calcul analitica.

Pentru a determina valorile rezistentei la forfecare nedrenate pe baza rezultatelor incercarii cu scizometrul pe teren, rezultatul incercarii c fv trebuie corectat astfel:

cu = µ · c fv

Factorul de corectie µ trebuie stabilit pe baza experientei locale.Factorii de corectie existenti sunt de regula corelati cu limita de curgere, cu indicele de

plasticitate, cu efortul vertical efectiv sau cu gradul de consolidare

4.2. Determinarea factorilor de corectie pentru rezistenta la forfecare nedrenataDeterminarea factorilor de corectie pentru obtinerea rezistentei la forfecare nedrenata cu

pe baza valorii masurate in incercarea cu scizometrul pe teren c fv se realizeaza cu relatia:cu= µ·c fv

c fv - rezistenta la forfecare nedrenata cu scizometrul de terenµ - factorul de corectie

Acesti factori de corectie se bazeaza in principal pe analiza inversa a ruperilor de ramblee si pe incercari de proba in argile moi.

Este indicat ca procedura utilizata sa se bazeze pe experienta locala obtinuta asupra tipului de argila considerat si sa se tina seama ca rezistenta la forfecare drenata poate fi inferioara rezistentei la forfecare nedrenate.

4.3. Determinarea factorului de corectie µ pe baza limitelor AtterbergPentru argilele moi normal-consolidate, factorul de corectie µ este legat de limita de

curgere sau indicele de plasticitate. In figura7. este prezentat un exemplu de curba de corectie.

Figura 7 – Exemplu de factori de corectie pentru c fv in functie de

limita de curgere pentru argile normal consolidate

Nu este recomandat sa se utilizeze un factor de corectie mai mare ca 1,2 fara a se fi procedat la investigatii suplimentare. In argilele fisurate, un factor de corectie atingand chiar 0,3 poate fi necesar. In argilele fisurate este indicat ca rezistenta la forfecare nedrenata sa se determine cu alte metode decat cu scizometrul de teren, de exemplu prin incarcarea cu placa.

4.4. Determinarea factorului de corectie µ pe baza limitelor Atterberg si a starii de consolidare

Aceasta corectie este legata de indicele de plasticitate I p si de efortul vertical efectiv σ ν 0'

din teren. Exemple de curbe sunt date in figura 8.

Figura 8 – Exemple de factori de corectie pentru c fv pe baza indicelui de plasticitate si a efortului vertical efectiv σ ν 0

' pentru argile supra-consolidate

4.5. Determinarea factorului de corectie µ pe baza limitelor Atterberg si a starii de consolidare a terenului

Aceasta procedura a fost elaborata pentru a tine seama de efectul de supraconsolidare.Se estimeaza daca argila este supraconsolidata folosind relatia din figura 9. Relatia realizeaza legatura dintre raportul rezistentei la forfecare c fv masurata cu scizometrul de teren si efortul efectiv in teren σ ν 0

' , pe de o parte, si indicele de plasticitate I p pentru argile, pe de alta parte.

Figura 9 – Diagrama pentru diferentierea argilelor normal consolidate si supra-consolidate

Legenda1 - curbe din figura 8.2 - limita inferioara pentru argila “tanara”3 - limita superioara pentru argila “tanara”; limita inferioara pentru argila “batrana”4 - domeniul argilelor normal consolidate (NC)5 - domeniul argilelor supraconsolidate (OC)

Daca se situeaza intre curbele “tanara” si “batrana”, argila se considera a fi normal consolidate (NC). Daca se situeaza deasupra curbei “batrana”, argila se considera a fi supraconsolidatam(OC).

Pamanturile normal consolidate sunt apoi corectate in conformitate cu curba marcata NC in figura 10, iar cele supraconsolidate in conformitate cu curba marcata OC.

Figura 10 – Factori de corelare pentru argile normal consolidate si supra-consolidate

Legenda1 - normal consolidate (NC)2 - supraconsolidata (OC)

4.6. Determinarea factorului de corectie µ bazat pe limitele Atterberg si starea de consolidare

Acest procedeu a fost stabilit pentru a tine seama de efectul supraconsolidarii.Factorul de corectie µ pentru argile normal-consolidate si usor supraconsolidate poate fi

determinat cu urmatoarea relatie:

µ = ( 0,43W L )

0,45

≥ 0,5

W L - limita de curgere (a se vedea figura 7)

In argile cu un raport de supra-consolidare mai mare ca 1,3 factorul de corectie (µ) poate fi determinat cu relatia:

µ = ( 0,43W L )

0,45

· ( ROC

1,3 )1,5

ROC - gradul de supraconsolidare

Daca gradul de supraconsolidare nu a fost determinat, poate fi estimat empiric pe baza relatiei c fv = 0,45 · W L · σ p

' . Factorul de corectie µ devine in acest caz:

µ = ( 0,43W L ) · ( c fv

0,585 ·W L · σ v0' )

0,15