NORMATIV PRIVIND FUNDAREA CONSTRUC�IILOR

PE P�MÂNTURI CU UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI.

Indicativ NP 126:2010

3

CUPRINS

1. PREVEDERI GENERALE

1.1 Obiect �i domeniul de aplicare

1.2 Documente conexe �i de referin��

1.3 Simboluri �i semnifica�ii

2. DATE CU PRIVIRE LA TERENUL DE FUNDARE

2.1 Categoria geotehnic� de încadrare a amplasamentului

2.2 Investigarea terenului de fundare

2.3 Determinarea valorilor caracteristice �i de calcul ale parametrilor geotehnici

3. ELEMENTE PENTRU ESTIMAREA DEPLAS�RILOR �I SOLICIT�RILOR

ASUPRA CONSTRUC�IILOR DATORATE VARIA�IEI UMIDIT��II TERENULUI

DE FUNDARE

4. M�SURI LA PROIECTAREA SAU LA REMEDIEREA CONSTRUC�IILOR

FUNDATE PE P�MÂNTURI CU UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI

5. M�SURI CONSTRUCTIVE ÎN CAZUL LUCR�RILOR DE TERASAMENTE

RUTIERE ÎN ZONELE CU P�MÂNTURI CU UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI

6. M�SURI PRIVIND ORGANIZAREA �I EXECU�IA LUCR�RILOR DE

FUNDA�II PE P�MÂNTURI CU UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI

ANEXA I: ORIGINEA GEOLOGIC� A P�MÂNTURILOR CU UMFL�RI �I

CONTRAC�II MARI �I COMPORTAREA LOR LA VARIA�II DE UMIDITATE

ANEXA II: FACTORII CARE INFLUEN�EAZ� VARIA�IILE DE VOLUM

ALE P�MÂNTURILOR CU UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI

4

ANEXA III: IDENTIFICAREA �I CARACTERIZAREA P�MÂNTURILOR CU

UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI

ANEXA IV: ESTIMAREA DISTRIBU�IEI DE ECHILIBRU A UMIDIT��II SUB

CONSTRUC�II

ANEXA V: CALCULUL DEFORMA�IILOR TERENULUI DE FUNDARE

PROVOCATE DE FENOMENE DE CONTRAC�IE-UMFLARE

ANEXA VI: EVALUAREA SOLICIT�RILOR DATORATE VARIA�IEI

UMIDIT��II TERENULUI DE FUNDARE DIN P�MÂNTURI CU UMFL�RI �I

CONTRAC�II MARI ASUPRA CONSTRUC�IILOR

ANEXA VII: CORELAREA M�SURILOR DE PROTEC�IE �I EXECU�IE CU

POSIBILITATEA DE MANIFESTARE A UMFL�RII SAU A CONTRAC�IEI

TERENULUI DE FUNDARE DIN P�MÂNTURI CU UMFL�RI �I CONTRAC�II

MARI

ANEXA VIII: COMPORTAREA CONSTRUC�IILOR FUNDATE PE P�MÂNTURI

CU UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI �I APARI�IA DEGRAD�RILOR

ANEXA IX: EXEMPLE DE CALCUL

ANEXA X : REFERIN�E LEGISLATIVE �I TEHNICE

5

1. PREVEDERI GENERALE

1.1 Obiect �i domeniul de aplicare

1.1.1 Prezentul Normativ define�te cerin�ele privind fundarea construc�iilor pe p�mânturi cuumfl�ri �i contrac�ii mari.

1.1.2 P�mânturile cu umfl�ri �i contrac�ii mari numite pe scurt în ceea ce urmeaz� PUCM, pot fi întâlnite în literatura de specialitate �i sub denumirea de p�mânturi contractile sau p�mânturi expansive. Acestea sunt p�mânturi argiloase active în raport cu apa, care au proprietatea de a-�i modifica sensibil volumul ca urmare a varia�iei de umiditate.

Producerea unor varia�ii însemnate de volum a terenului este condi�ionat� de: - prezen�a în zona de suprafa�� a unor argile active, susceptibile de umfl�ri �i contrac�ii mari;- apari�ia unor varia�ii importante de umiditate ca urmare a condi�iilor climatice sau a altor cauze

(surse puternice de umezire sau uscare, evapo-transpira�ia vegeta�iei etc.).

1.1.3. Identificarea �i caracterizarea p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari se face conform SREN ISO 14688-1:2004 �i STAS 1913/12-88 .

1.1.4. R�spândirea acestor tipuri de p�mânturi pe teritoriul României este prezentat� în ANEXA I. Clasificarea �i caracterizarea p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari dup� activitate se

efectuiaz� conform tabelului 1.1 în func�ie de procentul de argil� cu diametrul mai mic de 0,002 mm (A2�), de indicele de plasticitate (Ip), de indicele de acitivitate (IA = Ip / A2�), de criteriul de plasticitate (Cp), de umflarea liber� (UL), de limita de contrac�ie (ws), de contrac�ia volumic� (Cv), de caldura maxim� de umezire (qmax), de umiditatea corespunzatoare suc�iunii la 15 bari (w15) �i de presiunea de umflare (pu).

Tabelul 1.1.Clasificarea p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari

Caracterizarea

P.U.C.M din punctul

de vedere al

activit��ii

A2�

(%)

Ip

(%)

IA Cp UL

(%)

ws

(%)

Cv

(%) qu max

(J/g)

w15

(%) pu

(kPa)

Tulb

urat

Net

ulbu

rat

Putin active <15 <12 <0,75 Ip >Cp <70 >16 <55 <15 <12 <10 <50

Cu activitate medie 15-20 12-25 0,75-1,00 Ip >Cp 70-100 16-12 55-75 15-25 12-25 10-12 50-100

Active 20-30 25-35 1,00-1,25 Ip >Cp 100-140 12-10 75-100 25-35 25-37 12-18 100-200

Foarte active >30 >35 >1,25 Ip >Cp >140 <10 >100 >35 >37 >18 >200

1.1.5. Problemele de fundare a cl�dirilor pe p�mânturi cu umfl�ri �i contrac�ii mari trebuie tratate diferen�iat, �inând seama de regimul de în�l�ime al acestora, de modul de înc�rcare �i echipare, de condi�iile de exploatare, de vecin�tatea unor arbori, etc.

1.1.6. Construc�iile care ad�postesc procese tehnologice cu surse termice importante de c�ldur� sau frig sau care pot avea pierderi mari de ap�, procese chimice sau bacteriologice, �i sunt fundate pe PUCM nu fac obiectul prezentului normativ.

1.1.7. În cazul construc�iilor fundate la adâncimi mai mari de 2,00 m, care nu fac parte din categoria celor de la pct. 1.1.6, nu se produc de regul� varia�ii de volum ale terenului de fundare de natur� s� influen�eze construc�iile respective.

6

1.2 Documente conexe �i de referin� sunt enumerate în Anexa X

1.3. Simboluri �i semnifica�ii

PUCM P�mânturi cu umfl�ri �i contrac�ii mari A (m2) Aria sec�iunii transversale a sistemului de fundare A2 (%) Procentul de argil� cu diametrul mai mic de 0,002 mm An Coeficient de analogie Ar (m2) Aria relativ� a amprentei L (m) Lungimea montului Cv (%) Contrac�ie volumic� Cp (%) Criteriu de plasticitate CL(%) Contrac�ie liniar�cc Coeficientul condi�iilor de lucru la contrac�ie D (%) Grad de compactare E (kPa) Modulul de deforma�ie liniar� al p�mântului e Indicele porilore0 Indicele ini�ial al porilor H (m) În�l�imea funda�iei h (N/cm2) Suc�iunehe (N/cm2) Suc�iune de echilibru Ie Indice de expansiune Ia Indice de ariditate Im Indice mediu de umezeal� (indice climatic) Iu Indice de umezeal� Ic Indicele de consisten�� Icu Indice de contrac�ie – umflare IA Indicele de activitate IP (%) Indicele de plasticitate IM Coeficient, func�ie de raportul � =L/B IN Factor de influen��, func�ie de raportul � L (m) Dimensiunea cea mai mare a t�lpii funda�iei având forma dreptunghiulara

în plan; mu (g) Masa probei umede md (g) Masa probei uscate M (kPa) Modulul edometric Mi-j (kPa) Modulul edometric determinat pentru intervalul de presiuni 200-300 kPa n (%) Porozitate p (kPa) Presiune vertical� ppl (kPa) Presiune la limita de cedare plastic� pu (kPa) Presiune de umflare pz (kPa) Efort unitar datorat înc�rc�rilor exterioare pg (kPa) Efort unitar din greutatea proprie a p�mântului psupl (kPa) Presiune suplimentar� provocat� de influen�a greut��ii proprii neumezite

din masiv pF=log h Indicele sorb�ional su (cm) Ridicare prin umflare (deforma�ia maxim� posibil�) Sr (%) Grad de umiditate UL (%) Umflare liber� V (cm3/100g) Volum specific, volum corespunz�tor la 100 g material uscat Vs (cm3/100g) Volumul ocupat de 100 g schelet mineral z (m) Deplasarea t�lpii funda�iei pe direc�ie vertical� z0 (m) Grosimea stratului deformabil u (kPa) Presiunea apei din pori

�� tg� Factor de compresiune � (0) Unghiul de pant� la curba de contrac�ie

7

VV�

�� Modificarea relativ� de volum

�'ui Umflarea specific� a unui strat elementar �'u Umflare relativ� scon Contrac�ii datorit� reducerii umidit��ii în terenul de fundare �ci Contrac�ia liniar� specific� a stratului „i” la o presiune egal� cu suma

presiunii geologice q (kPa) Înc�rcarea uniform distribuit� qu,max (J/g) C�ldura maxim� de umezire

VVw��

Umiditatea volumic� (volumul apei raportat la volumul total)

(g/cm3) Densitatea p�mântuluisat (g/cm3) Densitatea p�mântului în stare saturat� d (g/cm3) Densitatea p�mântului în stare uscat� s (g/cm3) Densitatea scheletului (kPa) Efort unitar normal z (kPa) Efort unitar normal vertical �med (kPa) Efortul unitar tangen�ial mediu pe suprafa�a de alunecare w (%) Umiditatea natural� a p�mântului w15 (%) Umiditatea corespunz�toare suc�iunii de 15 bari wsat (%) Umiditatea de satura�ie wopt (%) Umiditatea optim� de compactare we (%) Umiditatea de echilibru ws (%) Limita de contrac�ie wL (%) Limita superioar� de plasticitate wP (%) Limita inferioar� de plasticitate xk Valoarea caracteristic� a parametrului geotehnic xk inf Valoarea caracteristic� inferioar� a parametrului geotehnic X k sup Valoarea caracteristic� superioar� a parametrului geotehnic �M Coeficientul par�ial pentru propriet��ile p�mântului

2. DATE CU PRIVIRE LA TERENUL DE FUNDARE

2.1.Categoria geotehnic de încadrare a amplasamentului

2.1.1. Categoria geotehnic� a unei lucr�ri trebuie stabilit� în mod preliminar înainte de a trece la investigarea terenului de fundare, urmând a fi schimbat� pe m�sura avans�rii investiga�iei.

2.1.2. Categoria geotehnic� este asociat� cu riscul geotehnic. Acesta este redus, în cazul categoriei geotehnice 1, moderat în cazul categoriei geotehnice 2 �i mare în cazul categoriei geotehnice 3 (conform prevederilor normativului NP 074-2007).

2.1.3. Încadrarea unei lucr�ri într-o categorie de risc geotehnic sporit impune realizarea în condi�ii de exigen�� corespunz�toare a investig�rii terenului de fundare �i a proiect�rii infrastructurii pentru a se atinge nivelul de siguran�� necesar pentru rezisten�a, stabilitatea �i exploatarea normal� a construc�iei.

8

2.2. Investigarea terenului de fundare

2.2.1. Investigarea terenului de fundare trebuie s� asigure cunoa�terea propriet��ilor esen�iale ale terenului de fundare cel pu�in în limita zonei de influen�� a construc�iei. Zona de influen�� a construc�iei este volumul din teren în care se resimte influen�a construc�iei respective sau în care pot avea loc fenomene care s� influen�eze acea construc�ie.

Extinderea în plan �i în adâncime a zonei de influen�� depinde de tipul �i de dimensiunile construc�iei, de înc�rc�rile transmise �i de caracteristicile terenului de fundare.

2.2.2. În cazul existen�ei unor informa�ii privind probabilitatea existen�ei unor PUCM în amplasamentul cercetat, ob�inute cu ocazia recunoa�terii pe teren (comportarea unor construc�ii învecinate, informa�ii de la localnici privind fisurarea puternic� a terenului în perioadele de secet�), la investigarea terenului de fundare se va da o aten�ie deosebit� stabilirii factorilor ce pot conduce la varia�ii însemnate de volum ale terenului (ANEXA II).

2.2.3. La investigarea terenului de fundare pe lâng� ob�inerea stratifica�iei se va acorda o aten�ie special� urm�toarelor aspecte: starea re�elei de alimentare cu ap� �i canalizare, posibilitatea de stagnare a apelor pierdute din re�ea, pozi�iile eventualilor arbori existen�i sau defri�a�i, comportarea construc�iilor învecinate �i adâncimea lor de fundare, nivelul apei subterane �i eventualele sale varia�ii, monitorizarea eventualelor fisuri din construc�iile existente.

2.2.4. Zona afectat� de fenomenul de contrac�ie se consider� volumul de teren corespunz�tor adâncimii pân� la care se extind vizibil fisurile �i cr�p�turile, majorat cu înc� 1,0 m.

Zona stabil� sub construc�iile fundate pe p�mânturi cu umfl�ri �i contrac�ii mari se consider� volumul de teren pân� la adâncimea unde raportul w/wp � 1, sau w < 0,4 wL.

Lucr�rile pentru investigarea terenului de fundare se vor executa f�r� adaos de ap�, pentru a nu se modifica regimul hidric al terenului.

2.2.5. Identificarea �i caracterizarea p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari care alc�tuiesc terenul de fundare se va face pe baza rezultatelor încerc�rilor de laborator efectuate conform STAS 1913/12-88 �i ANEXA III.

Pentru încadrarea unui p�mânt în categoria PUCM, sunt obligatorii a fi determina�i �i calcula�i, pe baza încerc�rilor, urm�torii parametri geotehnici:

A2μ - procentul de argil� cu diametrul mai mic de 0,002 mm Ip - indicele de plasticitate (Ip=wL-wp) IA - indicele de activitate (IA=Ip/ A2μ) Cp - criteriul de plasticitate [Cp=0,73(wL-20%)] UL - umflarea liber� [UL=(Vf-Vi)100/Vi] pu - presiunea de umflare

Op�ional se pot determina �i al�i parametri geotehnici conform STAS 1913/12-88 �i ANEXA III.

2.2.6. Investigarea terenului de fundare, completat� cu determin�ri în laborator ale parametrilor geotehnici ai p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari (STAS 1913/12-88 �i ANEXA III) se finalizeaz� cu un studiu geotehnic.

2.2.7. Studiul geotehnic reprezint� documenta�ia geotehnic� de baz� necesar� pentru proiectarea obiectelor de construc�ii pe amplasamentul investigat �i face parte din proiectul tehnic.

Studiul geotehnic va cuprinde caracterizarea p�mântului �i indicarea datelor care s� permit� prognozarea tendin�ei de varia�ie a volumului cu umiditatea (contrac�ie sau umflare) �i a adâncimii zonei afectate de varia�iile de volum (ANEXELE II �i IV).

2.3. Determinarea valorilor caracteristice �i de calcul ale parametrilor geotehnici

9

Kd

M

XX�

� (2.1)

În cazul inexisten�ei unor date semnificative ale valorilor XK, pentru calcule preliminare se admite evaluarea direct� a valorilor Xd, �inând seama de nivelul de siguran��.

2.3.5. Pentru calculele la starea limit� ultim�, în situa�iile de proiectare permanente �i tranzitorii, valorile �M sunt date în tabelele 4.2 �i 4.4 din SR EN 1997-1:2004.

Pentru situa�iile de proiectare accidentale se accept� �M = 1.

În cazurile speciale, în care se efectueaz� calcule la starea limit� ultim� cu considerarea st�rii de

deformare a terenului, pentru parametrii de deforma�ie ai straturilor de p�mânt se poate accepta �M = 1.

2.3.6. Pentru toate calculele la starea limit� de exploatare normal� se utilizeaz� valoarea �M = 1.

3. ELEMENTE PENTRU ESTIMAREA DEPLAS�RILOR �I SOLICIT�RILOR ASUPRA

CONSTRUC�IILOR DATORATE VARIA�IEI UMIDIT��II TERENULUI DE FUNDARE

3.1. Stabilirea condi�iilor de fundare �i a m�surilor constructive la fundarea pe PUCM trebuie s� se bazeze pe determinarea corect� a caracteristicilor de contrac�ie-umflare ale terenului �i pe estimarea deplas�rilor funda�iilor.

Deplas�rile estimate ale funda�iilor vor fi comparate cu deplas�rile admisibile pentru fiecare tip de structur�, conform prevederilor normativului NP 112-2004.

3.2. Ridicarea sau tasarea t�lpii funda�iei se poate estima printr-un calcul de însumare a efectelor stratelor elementare, utilizând rezultatele încerc�rii edometrice duble sau multiple reprezentate în diagrama de stare (fig.III.1 din ANEXA III, ANEXA V).

Metoda încerc�rii edometrice duble sau multiple const� în înc�rcarea a dou� sau mai multe probe, recoltate la acelasi nivel �i la o mic� distan�� una de alta; probele sunt supuse încerc�rii clasice de consolidare în edometru, prima în condi�iile men�inerii umidit��ii naturale din teren, celelalte la umidit��i m�rite pân� la condi�ia de inundare complet�.

Fiecare din probele aduse la umidit��i diferite va fi înc�rcat� în edometru conformSTAS 8942/1-84 înregistrându-se atât deforma�iile cât �i umidit��ile atinse dup� fiecare treapt� de înc�rcare.

10

2.3.1. Parametrii geotehnici servesc atât la proiectarea geotehnic prin calcul cât �i la proiectarea geotehnic� bazat� pe msuri prescriptive.

2.3.2. Nivelul de siguran�� adoptat în stabilirea valorilor caracteristice �i de calcul ale parametrilor geotehnici corespund nivelului minim prev�zut în standardele europene (Eurocoduri). Proiectantul construc�iei poate adopta, pe baza unor justific�ri tehnico—economice, cu acordul beneficiarului, un nivel de siguran�� mai ridicat pentru întreaga structur� geotehnic� sau pentru p�r�i ale acesteia.

2.3.3. Valoarea caracteristic� a unui parametru geotehnic se ia în considerare prin stabilirea valorii caracteristice inferioare (XKinf) �i a valorii caracteristice superioare (XKsup) �i utilizarea în calcul a combina�iei celei mai nefavorabile a acestor valori (Anexa A1 din normativul NP 122:2010)

În cazul în care valorile determinate prin încerc�ri indic� o tendin�� cert� de varia�ie în plan sau pe adâncime, se poate stabili o dependen�� matematic� a valorilor caracteristice în func�ie de dimensiunea respectiv�.

2.3.4. Valorile de calcul ale parametrilor geotehnici (Xd) se stabilesc – de regul� – de c�tre proiectantul structurii geotehnice, prin împ�r�irea valorilor caracteristice (XK) la coeficientul par�ial pentru propriet��ile p�mântului (�M):

4. M�SURI LA PROIECTAREA SAU LA REMEDIEREA CONSTRUC�IILOR FUNDATEPE P�MÂNTURI CU UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI

4.1. P�mânturile argiloase cu un poten�ial ridicat de modificare a volumului la varia�iile de umiditate (PUCM), ocup� suprafe�e insemnate în �ara noastr� (v. ANEXA I).

4.2. O proiectare judicioas� a construc�iilor fundate pe PUCM o proiectare judicioas� trebuie s� se bazeze pe urm�toarele dou� elemente:

� stabilirea regimului de umiditate �i a propriet��ilor p�mântului argilos de fundare la începereaconstruc�iei.

� estimarea modific�rilor care se vor produce în regimul de umiditate în cursul exploat�riiconstruc�iei �i a efectelor acestora asupra propriet��ilor argilei.

4.3. Pentru înl�turarea sau atenuarea fenomenelor defavorabile datorate existen�ei p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari pot fi avute în vedere urm�toarele m�suri:

a) eliminarea cauzelor care genereaz� varia�ii de umiditate în terenul de fundare, (a surselor ceprovoac� umezirea (conducte sau canaliz�ri degradate, ridicarea nivelului apelor subterane,infiltra�ii datorate precipita�iilor sau stagn�rii apei la suprafa�a terenului, iriga�ii, defri��ri) asurselor ce provoac� uscarea (existen�a unor arbori în vecin�tatea construc�iei, coborâreanivelului apelor subterane, procese tehnologice cu temperaturi ridicate);

b) alegerea unei adâncimi de fundare sub zona ce prezint� varia�ii de volum, prin subzidireafunda�iilor existente aflate la adâncimi insuficiente sau prin fundarea pe pilo�i;

c) îmbunat��irea terenului de fundare pentru a diminua sau anula varia�iile de volum la varia�ii deumiditate;

d) realizarea unei construc�ii capabile de a prelua solicit�rile datorate deforma�iilor provocate devaria�iile de volum ale terenului de fundare.

4.4. Adâncimea minim� de fundare se stabile�te în func�ie de nivelul hidrostatic, distingându-se urm�toarele cazuri:

- cazul I, când nivelul hidrostatic al apei subterane este la o adâncime mai mic� de 2,00 m;- cazul II, când nivelul hidrostatic al apei subterane este la o adâncime intermediar� (2,00 -10,00 m);- cazul III, când nivelul hidrostatic al apei subterane este la o adâncime mai mare de 10,00 m.În cazul I, în care nivelul hidrostatic al apei subterane se men�ine constant la o adâncime mai mic�

de 2,00 m, p�mântul aflat la o adâncime de peste 1,40 m nu mai poate prezenta varia�ii de volum, întrucât umiditatea lui se men�ine constant� (ANEXA II).

Estimarea varia�iilor de volum ale p�mânturilor din terenul de fundare se face cu ajutorul diagramei de stare în care sunt reprezentate curbele (în cazul încerc�rii edometrice multiple) sau dreptele (în cazul încerc�rii duble) care corespund modific�rilor de stare, între situa�ia ini�ial� �i cea final� (fig.IV.1 din ANEXA IV).

3.3. Solicit�rile care apar în construc�ie ca urmare a umfl�rii terenului de fundare (datorat� varia�iei umidit��ii) se pot evalua utilizând indica�iile din ANEXA VI.

3.4. Pentru corelarea m�surilor de proiectare �i execu�ie cu posibilitatea de manifestare a umfl�rii sau a contrac�iei terenului de fundare alc�tuit din p�mânturi cu umfl�ri �i contrac�ii mari se vor utiliza preciz�rile cuprinse în ANEXA VII.

11

D = 1,50 m, pentru cazul I (conform condi�iilor hidrogeologice, pct.4.2). D = 2,00 m, pentru cazurile II �i III.

4.6. În cazul în care sub adâncimea de fundare aleas� conform recomand�rilor de la pct.4.3. se afl� p�mânturi contractile de natur� organic� (cu con�inut ridicat de humus), proiectantul va analiza dac� se justific� tehnic �i economic dep��irea par�ial� total� a acestor straturi. De asemenea, dac� se justific� tehnic �i economic alegerea unei adâncimi de fundare sau cât mai aproape de orizontul C al terenului bogat în calcar, practic stabil la varia�ii de volum, a c�rui pozi�ie trebuie s� se precizeze în studiul geotehnic în conformitate cu ANEXA I.

4.7. Atunci când în proiect se stabile�te pentru unele p�r�i ale construc�iei fundarea la adâncimi diferite, se vor prevedea rosturi de tasare, iar diferen�ele de adâncime între funda�iile al�turate nu vor dep��i 0,50 m.

Msurile ce se adopt la proiectarea construc�iilor

4.8. În tabelul 4.1 sunt indicate m�suri ce se pot adopta la proiectarea construc�iilor fundate pe p�mânturi cu umfl�ri �i contrac�ii mari. Acestea se aleg in func�ie de adâncimea de fundare, de importan�a �i destina�ia construc�iei, de caracteristicile de umflare-contrac�ie ale terenului de fundare �i de elementeleindicate la capitolul 3.

Tabelul 4.1. M�suri pentru fundarea cl�dirilor pe terenuri cu PUCM 1. Men�inerea unor condi�ii stabile de umiditate prin ecrane impermeabile subtrotuare (p�mânt stabilizat sau geomembrane) �i evitarea infiltra�iilor din interior.2. Controlul sau prevenirea varia�iilor de volum prin m�rirea presiunilor pe teren,prevederea unor spa�ii de expansiune.3. Rigidizarea structurii prin centuri.4. Îmbun�ta�irea p�mânturilor prin stabilizare,injec�ii sau înlocuire.5. Fundarea în adâncime sub zona afectat� de varia�iile de volum.

M�surile din prezentul normativ sunt gradate pentru urm�toarele cazuri: a) fundarea construc�iilor la adâncimea minim�, indicat� la pct.4.5.: 1,50 m pentru cazul I �i 2,00

m pentru cazurile II �i III.b) fundarea la o adâncime mai mic� decât cea prev�zut� la pct.4.5., cu adoptarea unor m�suri

constructive speciale.

4.9. Alegerea m�surilor constructive speciale se va face avându-se în vedere poten�ialul de umflare-contrac�ie al p�mântului �i capacitatea portant� a terenului, pe baza urm�toarelor criterii:

� importan�a, m�rimea �i structura de rezisten�� a construc�iei; nivelul apei subterane înamplasamentul construc�iei (pct.4.4.);

� grosimea �i poten�ialul de umflare-contrac�ie al p�mânturilor care alc�tuiesc terenul defundare (ANEXA III);

� varia�ia umidit��ii terenului de fundare, în perioada execu�iei �i exploat�rii construc�iei(ANEXA II);

� gradul de asigurare admis pentru construc�ie (grad I sau II, conform pct.4.10.).

12

4.5. Pentru orice fel de construc�ie cu caracter definitiv, ce face obiectul prezentului normativ, adâncimea minim� de fundare, D, este mai mare decât adâncimea de înghe� (STAS 6054-77) �i se recomand� a fi:

realiza: � cu asigurare de gradul I, când prin m�surile ce se iau se urm�re�te ca toate elementele

componente ale construc�iei în ansamblu s� poat� prelua eforturile suplimentare (for�et�ietoare, momente încovoietoare �i de torsiune) provenite din tas�ri – ridic�ri sauîmpingeri rezultate din contrac�ia sau umflarea terenului, f�r� a periclita structura derezisten��, a impiedica exploatarea construc�iei �i a pune în pericol vie�i omene�ti;

� cu asigurarea de gradul II, când m�surile luate au drept scop limitarea degrad�rilor,astfel încât acestea s� nu pun� în pericol vie�i omene�ti iar construc�ia s� nu fie scoas�temporar din func�iune, dar s� necesite cheltuieli de repara�ie.

4.11. Se recomand� ca proiectantul s� foloseasc� la obiectivele ce urmeaz� a se realiza experien�a local� referitoare la comportarea construc�iilor existente fundate pe acela�i tip de teren.

Msuri constructive în cazul fundrii la adâncimea minim de fundare

4.12. În cazul fund�rii la adâncimea minim� indicat� la pct.4.5. �i pentru construc�ii f�r� condi�ii speciale de exploatare, pentru prevenirea degrad�rilor sunt suficiente, de regul�, urm�toarele m�suri:

a) Sec�ionarea cl�dirii �i funda�iei în tronsoane de maximum 30,00 m, prin rosturi de tasare;b) Conductele de alimentare cu ap� ce intr� �i ies din cl�diri vor fi prev�zute cu racorduri

elastice �i etan�e la traversarea zidurilor sau funda�iilor. Este indicat ca în interiorulcl�dirilor conductele s� fie montate aparent, în subsol, respectiv la primul nivel în cazulconstruc�iilor f�r� subsol, astfel încât s� fie accesibile pentru controlul ce trebuie efectuatperiodic iar eventualele repara�ii s� poat� fi efectuate imediat ce se depisteaz� oriceneetan�eitate.

c) Realizarea de trotuare etan�e în jurul cl�dirilor; trotuarul cu o l��ime minim� de 1,00 m seva a�eza pe un strat de p�mânt stabilizat, în grosime de 20,00 cm, prev�zut cu pant� de 5 %spre exterior. Pentru a fi etan�, trotuarul poate fi confec�ionat din asfalt turnat sau din daledin piatr� sau beton rostuite cu mortar de ciment sau mastic bituminos. Etan�eitatea în timpnecesit� o bun� comportare a stratului de p�mânt stabilizat, conform prevederilor de lapct.6.5. Pentru construc�iile etan�e pe suprafe�e mari, de exemplu unele cl�diriagrozootehnice, trotuarul se p�streaz� numai în zonele circulabile, în rest construc�iile seînconjoar� cu un strat de p�mânt stabilizat cu grosime de 20 ...30 cm �i o l��ime de minim1,50 m men�inându-se o pant� transversal� de 5 % spre exterior.

d) Anexele cl�dirilor (sc�ri, terase, etc.) vor fi fundate de regul� la aceea�i adâncime cuconstruc�iile respective, pentru a se evita degradarea lor datorit� tas�rilor sau umfl�rilordiferite de la un punct la altul. În func�ie de tendin�ele �i posibilitatile de deformare aterenului prin contrac�ie sau umflare, se va adopta fie legarea rigid� de construc�ii aanexelor, fie separarea lor complet� �i tratarea independent�.

e) Evacuarea apelor superficiale �i amenajarea suprafe�ei terenului înconjur�tor cu pante descurgere spre exterior. Evacuarea prin burlane a apelor de pe acoperi� trebuie f�cut� larigole impermeabile, special prev�zute în acest scop, cu debu�ee asigurate �i, preferabil,direct în re�eaua de canalizare. Prin m�surile de sistematizare vertical� trebuie s� se evitestagnarea apelor superficiale la distan�e mai mici de 10,00 m în jurul fiec�rei construc�ii.

4.13. Dup� intensitatea fenomenelor de asecare, diferitele specii de arbori pot fi calificate astfel: - foarte periculoase: plopul, arinul, salcâmul, salcia, ulmul;- periculoase: ar�arul, mesteac�nul, frasinul, fagul, stejarul �i tufanul;- pu�in periculoase: laricele, bradul, pinul.Se recomand� evitarea plant�rii sau men�inerii de arbori ornamentali, pomi fructiferi, arbu�ti

sau plante perene în apropierea construc�iilor, asigurându-se un spa�iu între cl�dire �i copaci de 3,00-5,00 m, în func�ie de importan�a construc�iei, de natura arborilor �i de poten�ialul de umflare-contrac�ie al terenului (fig.VIII.1 - ANEXA VIII).

4.10. Din punct de vedere al gradului de asigurare împotriva degrad�rilor, construc�iile se pot 13

a) Realizarea unui trotuar etan� din jurul construc�iei, cu o l��ime minim� de 1,50 m a�ezat peun strat de p�mânt stabilizat (fig.4.1);

Figura 4.1. Trotuar etan� în jurul cl�dirilor cu adâncimea de fundare cuprins� în zona de varia�ie sezonier� a umidit��ii

14

Existen�a unor gr�dini interioare, prev�zute de obicei cu bazine de ap� sau fântâni �â�nitoare constituie un risc important în cazul p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari.

Defri�area �i dezr�d�cinarea copacilor se va face într-o perioad� umed� (prim�vara sau toamna), iar golurile rezultate se vor umple cu p�mânt local sau, preferabil, p�mânt stabilizat bine compactat.

Trebuie avut în vedere c� efectele existen�ei vegeta�iei se manifest� uneori dup� un timp îndelungat (6-12 ani), determinat de dezvoltarea arborilor.

Existen�a arborilor conduce în general la tas�ri diferen�iate, cu valori maxime în imediata vecinatate a trunchiului. Uneori s-au semnalat �i deplas�ri pe orizontal�, pân� la 5,00 cm. Procesele pot fi accelerate sau întârziate, func�ie de perioadele mai secetoase sau mai umede.

În afar� de efectul de asecare, arborii pot provoca tas�ri sau deplas�ri pe orizontal� datorit� împingerilor provocate de cre�terea diametrului trunchiului sau r�d�cinilor.

4.14 Este necesar� urm�rirea comport�rii �i mi�c�rii construc�iilor (deplas�ri, înclin�ri). Proiectantul va include în documenta�ia tehnic� �i economic� a proiectului de execu�ie urm�rirea comport�rii mi�c�rilor construc�iilor, inclusiv tipul, num�rul �i pozi�ia reperelor respective. În timpul execu�iei construc�iei, sarcina efectu�rii m�sur�torilor revine constructorului, iar dup� darea în exploatare ea revine beneficiarului lucr�rii. Este indicat ca întreaga ac�iune a urm�ririi mi�c�rilor construc�iilor s� fie preluat� de la început de c�tre o unitate topografic� de specialitate, prin grija beneficiarului, conform legisla�iei aplicabil�, în vigoare (STAS 2745-90, etc.).

Msuri constructive în cazul fundrii la o adâncime cuprins în zone de varia�ie sezonier a umidit�ii

4.15. În cazul fund�rii la o adâncime mai mic� decât cea prev�zut� la pct.4.4, în special pe p�mânturi cu umfl�ri �i contrac�ii mari sau foarte mari, pe lâng� m�surile de la pct.4.10 sunt necesare unele m�suri constructive speciale în vederea asigur�rii rezisten�ei, stabilit��ii �i exploat�rii normale a tuturor construc�iilor fundate pe asemenea p�mânturi, ca de exemplu:

b) Reducerea umfl�rii terenului prin m�rirea presiunii efective pe talpa funda�iei pân� la ovaloare cel pu�in egal� cu presiunea de umflare, stabilit� conform spectrului cu traiectoriilemodific�rilor de stare rezultate în urma încerc�rilor edometrice multiple, f�r� a dep��i îns�capacitatea portant� a terenului, stabilit� conform STAS 3300/2-85 „Terenul de fundare.Calculul terenului de fundare în cazul fund�rii directe”.

c) Prevederea unor structuri de sus�inere sau a unor m�suri constructive care s� permit�preluarea împingerilor sau deplas�rilor neuniforme cauzate de umezirea, respectiv uscareaterenului de fundare, ca de exemplu realizarea unor centuri de beton armat, continue peîntreaga lungime a pere�ilor exteriori �i interiori, portan�i sau autoportan�i, amplasate lafiecare nivel al construc�iei, inclusiv la nivelul soclului.

4.16. La cl�dirile numai cu parter, având o form� în plan apropiat� de p�trat, centura superioar� poate fi înlocuit� cu armarea zid�riei la col�uri, pe 1,50 ... 2,00 m lungime pe fiecare latur�, care s� depa�easc� în orice caz golurile u�ilor �i ferestrelor. Centurile se armeaz� de regul� simetric, având minimum 4 � 12 pentru o�el OB 38. Pentru centuri cu l��imea mai mare de 32,00 cm, sunt necesare minimum 6 �12.

Calculul se va efectua pe baza sensului predominant al deforma�iei terenului, în func�ie de condi�iile din momentul execut�rii funda�iei (anotimp ploios sau secetos). Efectele deforma�iilor neuniforme vor fi considerate ac�iuni temporare de lung� durat�.

4.17. Proiectarea unor construc�ii pu�in sensibile la deformarea neuniform� a terenului de fundare, în cazurile în care este necesar� o asigurare de gradul I (art.4.9), se poate materializa fie prin construc�ii cu structura foarte rigid� care s� poat� prelua în bune condi�ii eforturile suplimentare ce apar în suprastructur� fie prin construc�ii flexibile care s� se adapteze la deforma�iile terenului. Structura se va proiecta astfel încât s� asigure rigiditatea, respectiv flexibilitatea construc�iei atât în plan vertical cât �i în plan orizontal.

Îmbin�rile elementelor de rezisten�a din beton armat prefabricat trebuie proiectate �i realizate cu luarea în considerare a efectelor deform�rii neuniforme a terenului.

4.18. Calculele se vor efectua pe baza celor mai defavorabile ipoteze privitoare la contrac�ia sau umflarea terenului, în func�ie de condi�iile de umiditate identificate prin studiile geotehnice �i cele care se anticipeaz� pentru perioada execu�iei funda�iei. Efectele deforma�iilor neuniforme vor fi considerate ac�iuni temporare de lung� durat�.

Se va verifica compatibilitatea dintre deforma�iile (în ambele sensuri) ale terenului activ �i deforma�iile admisibile ale structurilor prefabricate (STAS 3300/2-85).

4.19. Pentru construc�ii de importan�� deosebit� �i atunci când stratul de PUCM are grosime mare, se poate recurge la fundarea pe pilo�i pentru a asigura transmiterea eforturilor sub zona afectat� de varia�iile de umiditate ale p�mântului �i, deci, de modific�rile de volum. În acest caz, pentru fi�a pilotului situat� în zona cu varia�ii de volum se vor adopta solu�ii care s� evite exercitarea asupra pilotului a unor solicit�ri de smulgere ca urmare a umfl�rii terenului.

4.20 Pentru a se evita executarea unor volume mari de s�p�tura �i de betoane în funda�ii (de exemplu la unele construc�ii agrozootehnice dezvoltate pe suprafe�e mari), este indicat� înlocuirea funda�iilor continue cu funda�ii izolate pe care s� se reazeme construc�ia prin intermediul unor grinzi de fundare. Se va prevedea un spa�iu între suprafa�a terenului �i talpa grinzii de funda�ie egal cu valoarea posibil� a umfl�rii p�mântului (cca.10-15 cm) care s� se umple cu nisip, împiedicându-se totodat� accesul direct al apei �i asigurându-se evacuarea ei.

15

Figura 4.2. Schema subzidirii

5. M�SURI CONSTRUCTIVE ÎN CAZUL LUCR�RILOR DE TERASAMENTE RUTIERE ÎN

ZONELE CU P�MÂNTURI CU UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI

5.1. La taluze degradarea are loc de obicei prin formarea unor cruste cr�pate, care se desprind progresiv �i afecteaz� zone din ce în ce mai profunde.

Sunt frecvente, de asemenea, ruperi de picior sau de adâncime atunci când apa se infiltreaz� prin fisuri de contrac�ie sau când argila de la baza taluzului devine saturat� ca urmare a unui drenaj ineficient. În cazul când argila absoarbe apa sau este supus� efectului unor cicluri de uscare-umezire, rezisten�a la forfecare se reduce foarte mult.

În astfel de cazuri, taluzele de echilibru pot ajunge la înclin�ri de 50…100. Asemenea valori se ob�in dac� în calculele de stabilitate se conteaz� pe rezisten�a rezidual�, care în cazul argilelor active poate fi 0,3 sau chiar 0,1 din rezisten�a de vârf.

În unele cazuri, taluzele ini�ial stabile se degradeaz� dup� câteva luni sau câ�iva ani, ca urmare a atingerii unei noi situa�ii de echilibru al presiunilor intersti�iale, care prin desc�rcare au avut la început valori negative. Adesea, procesul se accelereaz� ca urmare a efectului unor ploi puternice.

5.2. Metodele uzuale de tratare constau din: îmbun�t��irea condi�iilor de drenaj, atât la piciorul cât �i la partea superioar� a taluzului; protec�ia suprafe�ei împotriva eroziunii �i a p�trunderii apei prininfiltra�ie în fisuri (a�ternerea unor materiale granulare, geotextile, geomembrane, etc.) �i adoptarea unorpante dulci ale taluzelor de ordinul 1/3 la 1/4.

16

Msuri pentru remedierea degradrilor

4.21. În cazul unor construc�ii ce au suferit degrad�ri (ANEXA VIII) se poate recurge la subzidire

prin excavare pe tronsoane, în ordinea indicat� în fig.4.2.

%m

axd

D

�

Figura 5.1. Variatia gradului de compactare necesar în func�ie de condi�iile climatice �i Ip

5.4. O construc�ie rutier� se comport� ca orice construc�ie foarte u�oar�, la care greutatea proprie nu compenseaz� presiunea de umflare dezvoltat� de p�mântul argilos. Dac� îmbr�c�mintea este impermeabil� �i execu�ia a avut loc la sfâr�itul verii, când datorit� secetei suc�iunea p�mântului este ridicat�, are loc ulterior un proces de migra�ie a apei din zonele învecinate mai umede spre zona central� pân� la atingerea unei noi st�ri de echilibru. Cre�terea umidit��ii în zona central� conduce la umflarea p�mântului �i la apari�ia de fisuri longitudinale caracteristice.

Pentru diminuarea efectelor umfl�rilor �i contrac�iilor sunt de preferat îmbr�c�min�ile flexibile care pot fi reparate mai usor.

5.5. În etapa de proiectare este necesar sa se dispun� de urm�toarele date: - evaluarea profilului de umiditate a terenului;- prognoza distribu�iei de echilibru a umidit��ii dup� construirea �oselei �i a varia�iilor de

volum aferente;- volumul specific V, densitatea p�mântului în stare uscat� d �i umiditatea optim� de

compactare, wopt.; - modulul edometric (Eoed) �i indicele californian de capacitate portant� (CBR), func�ie de

starea de umiditate a terenului.

5.6. M�suri recomandate pentru a mic�ora tendin�a de umflare a terenului: a) înlocuirea argilei pe o grosime de 0,60 – 0,80 m cu p�mânt mai pu�in activ sau cu p�mânt

stabilizat �i la repararea periodic� (6-7 ani) a îmbr�c�min�ii rutiere;b) execu�ia în etape, l�sându-se între etape un timp suficient pentru stabilizarea condi�iilor de

umiditate;c) dirijarea apelor de suprafa�� �i drenarea platformei pentru a evita stagnarea apei �i

umfl�rile aferente.

5.3. În general, se recomand� evitarea folosirii p�mânturilor contractile la realizarea rambleelor. Atunci când nu se dispune de alte materiale se poate recurge la îmbun�t��irea p�mânturilor, în special prin stabilizarea cu var. Compactarea p�mânturilor contractile trebuie realizat� la umidit��i cât mai apropiate de umiditatea de echilibru, diminuându-se în felul acesta varia�iile de volum aferente modific�rilor de umiditate.

Pentru orientare, în fig.5.1, se arat� gradul de compactare necesar, în func�ie de condi�iile climatice �i indicele de plasticitate al p�mânturilor (Ip). Condi�iile cele mai defavorabile corespund unor zone climatice cu perioade de secet� mai mari de 3 luni. Trebuie men�ionat, îns�, c� aceste recomand�ri se refer� la rambleele pe care se a�eaz� t�lpile de fundare ale cl�dirilor �i nu sunt aplicabile pentru drumuri cu trafic greu.

17

6. M�SURI PRIVIND ORGANIZAREA �I EXECU�IA LUCR�RILOR DE FUNDA�II PE

P�MÂNTURI CU UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI

6.1. Înainte de începerea s�p�turilor pentru funda�ii, este absolut necesar ca suprafa�a terenului s� fie cur��at� �i nivelat�, cu pante de scurgere spre exterior, spre a nu se permite stagnarea apelor din precipita�ii �i scurgerea lor în s�p�turile pentru funda�ii, aceste lucr�ri fiind prev�zute în proiect ca lucr�ri de baz�.

6.2. Toate lucr�rile ciclului zero se vor efectua pe tronsoane, f�r� întreruperi �i în timp cât mai scurt, pentru a se evita în timpul execu�iei varia�iile importante de umiditate a p�mântului activ.

6.3. Ultimul strat de p�mânt din s�p�tura pentru funda�ie, de cca.30 cm grosime, trebuie excavat e�alonat în timp �i nemijlocit înainte de turnarea betonului în funda�ie, pentru a se evita efectele negative cauzate de varia�iile de umiditate.

În cazul în care adâncimea de fundare a construc�iei se afl� în zone de varia�ie sezonier� a umidit��ii p�mântului, executantul este obligat s� solicite prezen�a proiectantului înainte de începerea turn�rii betonului în funda�ii, pentru a verifica m�sura în care ipotezele luate în considerare la proiectare corespund cu situa�ia real� de pe teren.

6.4. Dac� se observ� cr�p�turi pe suprafa�a terenului la adâncimea de fundare, se va proceda la matarea lor înainte de turnarea betonului, fie cu lapte de ciment (când cr�p�turile sunt mici) fie cu p�mânt stabilizat, �i apoi la compactarea suprafe�ei s�p�turii, precedat� de o u�oar� stropire a p�mântului, pentru a se realiza umiditatea optim� de echilibru. Aceste opera�ii vor fi urmate imediat de turnarea betonului în funda�ie.

6.5. Umpluturile sub pardoseli se vor executa fie din p�mânturi f�r� poten�ial de contrac�ie-umflare, dac� se dispune de un astfel de material în zon�, fie din p�mânturi cu umfl�ri �i contrac�ii mari stabilizate; în toate cazurile, umpluturile vor fi bine compactate, în straturi de 15 ... 20 cm grosime, fiind interzis� utilizarea materialelor drenante.

Solu�ia de realizare a umpluturilor va fi, în mod obligatoriu, stabilit� în proiectul de execu�ie. Pentru controlul execu�iei umpluturilor, se vor respecta normele în vigoare, în func�ie de natura

materialului din care sunt realizate umfl�turile.

6.6. Stabilizarea p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari folosite la umpluturi, pentru a deveni insensibile la varia�iile de umiditate, se poate efectua fie prin metode chimice, fie prin amestecare cu nisip.

6.7. Pentru stabilizarea prin metode chimice, se recomand� utilizarea prafului de var nestins, în propor�ie de 3 ... 6 % (din greutatea p�mântului uscat), procentul stabilindu-se prin încerc�ri, func�ie de natura �i umiditatea natural� a p�mântului activ. Stabilizarea prin amestecare cu nisip necesit� un procent de 20 ... 40 % nisip mare, procent care de asemenea se stabile�te prin încerc�ri.

Încerc�rile pentru stabilirea propor�iilor de praf de var nestins sau de nisip constau din efectuarea în laborator a unor amestecuri de prob� cu p�mânturile ce urmeaz� a fi stabilizate, c�rora li se determin� capacitatea de varia�ie a volumului conform celor ar�tate la pct. 3.2. Pe baza acestor încerc�ri de laborator, proiectantul va stabili valorile umidit��ii optime de compactare, wopt, �i a densit��ii în stare uscat�, d.

Opera�ia propriu-zis� de stabilizare a p�mântului contractil const� în amestecul cât mai omogen al p�mântului respectiv cu praful de var nestins sau cu nisipul mare, în propor�iile �i la umidit��ile rezultate din încerc�ri �i prescrise în caietul de sarcini. Punerea în oper� a p�mântului stabilizat se face în straturi în grosime de 15-20 cm în stare afânat�, supuse apoi compact�rii. Toate opera�iunile pentru asigurarea calit��ii lucr�rilor, inclusiv compactarea, trebuie realizate într-un timp cât mai scurt, pentru ca umiditatea materialului s� nu se modifice cu mai mult de ± 2% fa�� de umiditatea prescris� prin încerc�ri.

18

6.8. La executarea lucr�rilor de terasamente �i funda�ii se vor respecta urm�toarele acte normative �i reglement�ri tehnice aplicabile, în vigoar:

norme de protec�ie a muncii; norme de protec�ie a muncii în construc�ii ; regulamentul privind protec�ia �i igiena muncii în construc�ii.

19

ANEXA I

ORIGINEA GEOLOGIC� A P�MÂNTURILOR CU UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI �I

COMPORTAREA LOR LA VARIA�II DE UMIDITATE

I.1 Originea geologic� a p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari

I.1.1 P�mânturile argiloase care manifest� un poten�ial de contrac�ie-umflare important la varia�iide umiditate fac parte din categoria p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari (PUCM).

I.1.2 Dup� originea geologic�, p�mânturile cu umfl�ri �i contrac�ii mari se pot încadra înurm�toarele tipuri:

- forma�iuni de zon� temperat� (de la sfâr�itul ter�iarului �i începutul cuaternarului),constituite din depozite glaciare, lacustre �i marine vechi, de natur� marnoas�-calcaroas�,decalcifiate prin sp�lare �i îmbog��ite în coloizi. Din aceast� categorie fac parte majoritateap�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari din �ara noastr�.

- forma�iuni de clim� cald�, bogate în materii organice provenite din evolu�ia biodinamic� asolului de origine glaciar� sau aluvionar�, care au suferit în timp o important� evolu�iepedologic�, devenind argile fisurate cu porozitate �i plasticitate foarte mare, prezentând ostructur� secundar� manifestat� prin re�ele de fisuri care separ� masa lor în buc��ipoliedrice cu fe�e lustruite. Din aceast� categorie fac parte depunerile argiloase �i organicedin lunca �i delta Dun�rii, depunerile de pe cursurile unor râuri �i unele depuneri lacustre.

- p�mânturi provenite din marne argiloase la care, prin solificare, calcarul a fost sp�lat �idepus în adâncime (la 2,00 ... 2,50 m �i mai mult), rezultând patru orizonturi caracteristice:

- orizontul A: bogat în substan�e organice (humus), de culoare neagr�, purt�tor alr�d�cinilor de plante;

- orizontul B: cu poten�ial de umflare–contrac�ie mare, de culoare cafenie-ro�cat�,bogat în particule coloidale (minerale argiloase);

- orizontul C: lipsit de poten�ial de umflare–contrac�ie, bogat în carbonat de calciu,mai albicios, sub form� de concre�iuni calcaroase;

- orizontul D: roca mam� (marn� argiloas�); orizont nealterat.

I.2 Comportarea p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari la varia�ii de umiditate

I.2.1 Cre�terea sau sc�derea grosimii înveli�ului de ap� adsorbit� este înso�it� întotdeauna de oextensie sau contrac�ie a structurii p�mânturilor, prin modificarea distan�ei dintre particule, fapt ce determin� varia�ii importante de volum la varia�ii de umiditate.

Exemplu. Fie un montmorillonit sodic având o limit� de curgere de 710 %, limit� de fr�mântare 54%. Pentru un grad de satura�ie egal cu 1,0, indicele porilor e,va fi:

- la limita de curgere/ 7,1 /L s L w s we w� � � �� � � (I.1)

- la limita de fr�mântare

0,54 /p s we � �� � (I.2)

ceea ce înseamn� o cre�tere a indicelui porilor corespunz�tor limitei de curgere de 13 ori, �i o modificare

important� a volumului p�mântului.

20

Fig.I.1 Macro �i micro-re�eaua de fisurare a p�mânturilor argiloase active

I.2.2 Comportarea p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari la varia�ii sezoniere de umiditate, semanifest� astfel:

- varia�iile de volum în cicluri succesive, de contrac�ie-umflare provoac� discontinuit��i în masap�mânturilor în zona superficial�, pân� la adâncimi de cca. 2,00÷2,50 m, sub form� de fisuri �i cr�p�turi;

- în perioadele secetoase, cr�p�turile de contrac�ie, de obicei sub forma unei re�ele poligonale(fig.I.1.), str�bat orizonturile A �i B, pân� la suprafa�a orizontului C, provocând fisurarea construc�iilor la care nu s-au luat m�suri corespunz�toare; fenomenul este mai pronun�at la terenurile puternic însorite, mai ales acolo unde au stagnat apele atmosferice (ochiuri de ap�, b�l�i de mic� adâncime);

- în perioadele ploioase cr�p�turile încep s� se închid�; închiderea cr�p�turilor porne�te atât dejos, datorit� umezirii prin apa infiltrat� în stratele inferioare, cât �i de sus, datorit� umfl�rii stratelor superioare prin umezire uniform�; cr�p�turile pot r�mâne par�ial deschise de la un ciclu sezonier la altul.

Întrucât varia�iile de volum nu se produc în mod uniform în plan în lungul perimetrului construc�iei �i în adâncime, ci au o intensitate mai pronun�at� pe laturile însorite, mai ales acolo unde au stagnat apele din precipita�ii atmosferice, construc�iile sunt supuse unor ac�iuni suplimentare cauzate de presiunile de umflare �i/sau ced�rile de reazem (tas�ri din contrac�ii) ce determin� în unele cazuri fisurarea construc�iilor �i pot induce st�ri limit� de exploatare normal� sau chiar st�ri limit� ultime.

Pentru un anumit p�mânt, producerea unor umfl�ri �i contrac�ii mari este condi�ionat� de starea de umiditate �i îndesare a p�mântului �i de solicit�rile la care este supus.

Urm�rirea varia�iilor de umiditate �i a varia�iilor de volum rezultate se face cu ajutorul diagramei de stare, care are în abcis� umiditatea exprimat� în procente iar în ordonat� volumul specific V exprimat în cm3/100 g. Pe aceast� abac� se reprezint� curba de umflare – contrac�ie (fig. I.2).

ws grafic=14,7% ws calculat= 100�

��

d

fiL m

VVw

%5,57100 ���

�f

fiv V

VVC

Contrac�ie axiala= %9,14100 ���

f

fi

hhh

Contrac�ie transversala= %6,13100 ���

f

fi

ddd

21

Figura I.2. Limita de contrac�ie �i contrac�ia volumic�

Într-o prim� aproxima�ie probabilitatea producerii unor importante varia�ii de volum ale p�mântului poate fi apreciat� cu ajutorul inegalit��ii:

3,01

��

��

��

�eee

VVV

VV LL� (I.1)

unde: V, e reprezint� volumul specific, respectiv indicele porilor corespunz�toare st�rii naturale,

exprimat� prin punctul N din figura I.2, VL, eL reprezint� volumul specific, respectiv indicele porilor corespunz�toare limitei superioare de

plasticitate (wL), exprimat� de punctul M din figura I.2. Echivalentul grafic al inegalit��ii este condi�ia ca punctul M, determinat plecând de la volumele

specifice V �i VL s� fie situat deasupra dreptei =0,3. Cu cât un p�mânt este mai îndesat �i mai uscat, cu atât umfl�rile poten�iale sunt mai mari (fig. I.3).

Figura I.3. Influen�a st�rii de umiditate �i îndesare asupra umfl�rii libere

Presiunile necesare a fi aplicate pentru a împiedica umfl�rile sunt, de asemenea, cu atât mai mari cu cât p�mântul este mai îndesat �i mai uscat (fig. I.4).

22

Figura I.4. Influen�a st�rii de umiditate �i îndesare asupra presiunii de umflare

Încerc�rile în edometru permit s� se traseze spectrul schimb�rilor de stare sub ac�iunea modific�rilor de presiune sau de umiditate (fig. I.5). Un drum de schimbare a st�rii paralel cu axa w indic� presiunea care anihileaz� tendin�a de umflare (Ex: p=200 kPa din fig. I.5).

Figura I.5. Drumurile schimb�rilor de stare pentru p�mântul înc�rcat Pe diagrama de stare poate fi urm�rit, de asemenea, drumul schimb�rilor de stare atât pentru cazul

când p�mântul este înc�rcat cât �i pentru cazul când lipse�te înc�rcarea (fig. I.6). Este de observat c� prin umflarea liber� nu se ajunge, în general, la satura�ie ci la grade de umiditate Sr=0,8-0,9. Proiec�ia drumului modific�rii st�rii pe axa w arat� modificarea de umiditate iar proiec�ia pe axa V indic� modificarea de volum specific corespunz�toare.

23

10 % 15 % 30 %20 % 25 %V(cm3 /100g)

84

82

80

78

76

74

72

70

68

66

64

1% 0.3

0.4

0.5 0.

6

2%

4%

3.5

6%8%

10 %

11.7

9.16

0.6

6.97.7

5

2.7

1.8 0.7

0.8

0.9

2.0

5.7 2.4

2.0

S r=1

.00

6.5

w %

Figura I.6. Drumul schimb�rilor de stare pentru umflarea liber� (lipse�te înc�rcarea)

Prin umezire, p�mântul tinde s�-�i realizeze starea de echilibru corespunz�toare presiunii aplicate. Prognozarea modific�rilor de volum poate fi f�cut� �inând seama de pozi�ia punctului corespunz�tor st�rii ini�iale �i de faptul c� prin umezire se tinde spre curba de echilibru corespunz�toare presiunii aplicate în zona unei st�ri de umiditate ridicat� (Sr=0,9-1,0).

Din punct de vedere al varia�iei umidit��ii p�mântului în perioada execu�iei �i exploat�rii construc�iilor, p�mânturile cu umfl�ri �i contrac�ii mari se pot afl� în urm�toarele trei situa�ii, în func�ie de anotimpul în care se execut� funda�ia construc�iei:

a) cu umiditate natural� (w) ini�ial� mic� (funda�ia se execut� în anotimp secetos). În aceast�situa�ie, terenul de fundare va suferi cu preponderen�� fenomene de umflare, ca urmare asporului de umiditate posibil în perioada execu�iei sau exploat�rii construc�iei, fenomenecare vor induce asupra funda�iilor ac�iuni de jos în sus �i eventual lateral, provocânddeplas�ri �i/sau presiuni cu valori maxime egale cu presiunea de umflare a p�mântului(determinat� conform STAS 1913/12:88).

b) cu umiditate natural� (w) ini�ial� mare (funda�ia se execut� în anotimp ploios). În aceast�situa�ie, terenul de fundare va suferi cu preponderen�� fenomene de contrac�ie, ca urmare amic�or�rii posibile a umidit��ii în perioada execu�iei sau exploat�rii construc�iei;

c) cu umiditate natural� (w) ini�ial� medie, situa�ie în care terenul poate suferi în perioadaexecu�iei structurii sau exploat�rii construc�iei, atât fenomene de umflare cât �i fenomenede contrac�ie.

1.3 R�spândirea p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari în România

P�mânturile cu umfl�ri �i contrac�ii mari se întâlnesc în majoritatea zonelor geografice ale ��rii (fig.I.7):

� în zonele subcarpatice �i piemontane: din Oltenia (Turnu Severin, Motru, Strehaia, Filia�i,Târgu Jiu, Podari, Craiova, Rob�nesti, Bal� etc.); din Muntenia (Slatina, Pite�ti, Voila,Mija, Domne�ti – Chiajna, Beciu, Sc�eni, Ederile, R�zvadul de jos, Ploie�ti, ValeaC�lug�reasc�, Vintileanca, Buz�u, Burge�ti, Râmnicu S�rat etc.); din Banat (Jebel,Berzovia, Verne�, Buzia�, Birda, Breslovat, Pischia, etc.) �i izolat din Moldova .

� în Podi�ul Transilvaniei, în special în zona nordic� (Cluj-Feleac, R�zboieni, Salva-Vi�eu,Baia Mare, Baia-Sprie, �imleul Silvaniei, S�rmasu, Taga, Meciu, Beclean, Dej, Jibou,Zal�u, Brad, Zerind, Bistri�a, Sângeorz-b�i, Aghire�, Turda, Aiud, Hunedoara, Simeria,Or��tie, Deva, Ha�eg, Apold, Sibiu, Ocna Mure�, Gale�-Tili�ca, Cisn�die, Victoria, Sfântu-Gheorghe etc.)

24

� în zonele colinare dinspre Câmpia de Vest (Oradea, Alejd, Tinca, Bocsig, Lunca Teuzului,Manerau, Media�ul Aurit etc.)

� în zonele de lunc� �i terase ale unor râuri, mai ales în Podi�ul Moldovenesc (Ia�i, Tru�e�ti,S�veni, I�cani, Piciorul Lupului, Vaslui, Bârlad, Crasna-Hu�i, Buh�e�ti, Roman, TârguBujor, Ro�ie�ti, Luc�ne�ti, Moine�ti, etc.);

� în unele zone din lunca �i Delta Dun�rii.

Fig. I.7 R�spândirea p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari pe teritoriul României [11]

25

ANEXA II

FACTORII CARE INFLUEN�EAZ� VARIA�IILE DE VOLUM ALE P�MÂNTURILOR

CU UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI

Varia�iile de volum ale p�mânturilor, înso�ind varia�iile umidit��ii, se diferen�iaz� în func�ie de intensitatea fenomenelor de interfa�� care au loc în grosimea complexului de adsorb�ie �i determin� poten�ialul de umflare-contrac�ie, condi�ionat de:

dimensiunile �i forma particulelor; compozi�ia mineralogic�; condi�iile de mediu (concentra�ia electrolitic�, Ph, salinitatea); natura cationilor adsorbi�i.

Dimensiunile �i forma particulelor sunt determinat� de compozi�ia mineralogic� �i de intensitatea proceselor de alterare chimic�; cu cât mineralele constituente sunt mai pu�in dure, cu atât rezult� particule cu dimensiuni mai mici.

Compozi�ia mineralogic determin� în principal valoarea poten�ialului electrodinamic �i respectiv electrocinetic, prin existen�a sau nu a unor sarcini electrice necompensate în re�eaua cristalin�, generate de tipul de structur� specific� mineralelor componente ale particulelor.

La argil�, rolul preponderent revine raportului în care se g�sesc în masa argilei cele trei minerale principale, montmorillonit–illit–caolinit, cu un poten�ial electrodinamic descresc�tor de la montmorillonit la caolinit, influen�at �i de natura ionilor atra�i în complexul de adsorb�ie.

Condi�iile de mediu determin� ini�ierea �i desf��urarea fenomenelor de interfa��. Reflectarea cantitativ� a condi�iilor de mediu asupra fenomenelor de interfa�� se face cu ajutorul indicelui de aciditate (Ph) �i a salini��ii.

Natura cationilor din solu�ie determin� prin valen�a lor grosimea stratului dublu electric �i, respectiv, grosimea înveli�ului de ap� adsorbit�. Astfel, cu cât valen�a ionilor este mai mare, cu atât num�rul cationilor ce satureaz� câmpul electrostatic este mai mic �i, deci, grosimea complexului de adsorb�ie este mai mic�, �i invers. Rezult� c� în func�ie de tipul ionilor din complexul de adsorb�ie, presiunea stratului argilos la aceea�i cantitate de substan�� solid� variaz�, fiind mai mare pentru argilele cu complex sodic fa�� de cele cu complex calcic sau de aluminiu.

Factorii care confer� unui p�mânt un poten�ial de umflare-contrac�ie de o anumit� valoare, care se poate manifesta în func�ie de existen�a sau absen�a varia�iilor de umiditate, sunt urm�torii:

a) factorul climatic, care condi�ioneaz� varia�iile de temperatur� �i umiditate în teren;b) condi�iile hidrogeologice;c) vegeta�ia;d) varia�ia umidit��ii terenului în perioada de execu�ie �i în timpul exploat�rii construc�iilor;e) presiunea transmis� de construc�ie;f) grosimea stratului;g) suprafa�a umezit�;h) propriet��ile fizice �i chimice ale lichidului care produce umezirea p�mântului.

a) Factorul climatic. Nivelul precipita�iilor (cca. 500-700 mm/an) �i varia�iile de temperatur� înteren, în intervalul var�-iarn� sau chiar în cuprinsul acelea�i zile (fig.II.1) provoac�, prin regimul lor alternant �i prin varia�iile pe vertical�, mi�c�ri termoosmotice ale apei adsorbite în teren, înso�ite de fenomene de umflare-contrac�ie.

Astfel, m�sur�tori efectuate asupra unor terenuri înierbate au indicat c� între lunile aprilie �i septembrie au avut loc deplas�ri pe vertical� ale suprafe�ei de ordinul a 2,00-3,00 cm.

Ca urmare a fenomenelor de umflare-contrac�ie, p�mânturile fisureaz� �i crap� favorizând �i mai mult evaporarea �i deci intensificarea procesului.

În condi�iile climatice din �ara noastr�, zona de fisuri �i cr�p�turi (zona de influen��), se extinde pân� la 2,00-2,50 m, cu deschiderea medie a cr�p�turilor de cca.5,00-10,00 cm.

26

Fig. II.1. Varia�ia temperaturii în teren

b) Condi�iile hidrogeologice se pot încadra, în func�ie de zona de varia�ie a umidit��ii în p�mântpe care o determin�, în urm�toarele trei cazuri posibile, dup� adâncimea apei subterane (fig.II.2):

cazul I: nivelul hidrostatic subteran se afl� la o adâncime mai mare de 10 m. Diagrama de varia�ie a umidit��ii în func�ie de adâncime, determinat� prin m�sur�tori, are alura din fig.II.2.a �i se caracterizeaz� printr-o zon� de varia�ie sezonier� a umidit��ii, cu aluri diferite pentru var� �i iarn�, în grosime de 0-2,00 m �i printr-o valoare practic constant� sub adâncimea de 2,00 m. Zona cu posibile varia�ii de volum, dependente de condi�iile climatice, este în acest caz situat� între 0,00 �i 2,00 m �i, prin urmare, adâncimile de fundare adoptate trebuie s� fie mai mari de 2,00 m, pentru a se evita efectele varia�iilor de volum asupra construc�iilor.

cazul II: nivelul apei subterane este situat la cote mai mici de 2,00 m (fig.II.2.b). Diagrama de varia�ie a umidit��ii prezint�, de regul�, dou� orizonturi distincte, pentru perioada de var� �i, respectiv, cea de iarn�. M�sur�torile efectuate au arat�t c� umiditatea p�mântului r�mâne practic constant� peste adâncimea de cca. 1,40 m iar zona supus� varia�iilor de umiditate, respectiv de volum, are grosimea de cca.0-1,40 m. Adoptarea în acest caz a unor adâncimi de fundare mai mari de 1,40 m elimin� efectele varia�iilor de volum asupra construc�iilor.

cazul III: nivelul hidrostatic se g�se�te la o adâncime intermediar�, între 2,00 �i 10,00 m (fig.II.2.c). Diagrama varia�iei umidit��ii în func�ie de adâncime este o combina�ie între diagramele precedente. Astfel, se deosebesc dou� orizonturi ce corespund adâncimilor maxime de varia�ie ce se ating vara (C) �i, respectiv, iarna (D). În suprafa��, pân� la adâncimea de cca.2,00 m varia�iile de umiditate sunt dictate de condi�iile climatice, dup� care urmeaz� o zon� cu umidit��i practic constante (AE). Fundarea în zona (AE) sau sub nivelul (C) (când zona AE lipse�te) elimin� efectele varia�iilor de volum asupra construc�iilor. Punctele caracteristice ale diagramei (A,B,C,D,E) se determin� prin observa�ii sezoniere de teren.

27

Figura II.2. Varia�ia umidit��ii terenului cu adâncimea apei subterane �i condi�ii climatice

c) Vegeta�ia, prin efectele de adsorb�ie a apei din teren prin intermediul r�d�cinilor precum �i prinfenomenele de evapo-transpira�ie, determin� o mic�orare a umidit��ii p�mânturilor din vecin�tatea construc�iilor. T�ierea arborilor conduce, dimpotriv�, la o cre�tere a umidit��ii. Deterior�rile construc�iilor pot fi datorate atât contrac�iei cât �i umfl�rii p�mântului sub influen�a vegeta�iei (fig.II.3).

În raport de suc�iunea indus� prin r�d�cini �i de intensitatea fenomenelor de asecare, speciile de arbori pot fi considerate:

foarte periculoase (plopul, arinul, salcâmul, salcia, ulmul); periculoase (ar�arul, mesteac�nul, frasinul, fagul, stejarul, tufanul); pu�in periculoase (laricele, bradul, pinul).

Se consider� c� prezen�a arborilor la o distan�� mai mare de o dat� �i jum�tate în�l�imea arborilor maturi nu ar mai constitui un pericol pentru construc�ie.

Apari�ia unor degrad�ri presupune t�ierea imediat� a arborilor, dar remedierile trebuie f�cute �inându-se seama de posibilitatea apari�iei unor umfl�ri datorit� cre�terii treptate a umidit��ii prin t�ierea arborilor. Observa�ii efectuate asupra unei cl�diri amplasat� pe un teren defri�at au indicat umfl�ri ale terenului de cca.8 mm pe an cu tendin�a de cre�tere în timp. Atunci când, din diferite motive, este necesar s� se taie arbori din vecin�tatea unor construc�ii amplasate pe p�mânturi cu umfl�ri �i contrac�ii mari, este indicat ca opera�iunea s� se fac� într-o perioad� umed� (prim�vara sau toamna) iar umplerea gropilor s� se fac� imediat cu p�mânt local bine compactat sau stabilizat prin amestecare cu nisip.

Fig. II.3. Efectele vegeta�iei �i insola�iei asupra construc�iilor

28

h) Propriet��ile lichidului infiltrat �i procesele tehnologice din construc�iile respectiveÎn cazul construc�iilor industriale, unele reziduuri chimice pot provoca umflarea terenului care nu

prezint� cre�teri importante de volum la sporirea umidit��ii. Procesele tehnologice cu surse puternice de c�ldur� sau de frig pot conduce la varia�ii importante de umiditate �i de volum ale terenului de fundare argilos.

d) Varia�ia umidit��ii terenului în perioada de execu�ie �i în timpul exploat�rii construc�iei este influen�at� în principal de factorul climatic �i, respectiv, de procesele tehnologice.

Astfel, în func�ie de sezonul de execu�ie al construc�iei pot avea loc umfl�ri, dac� execu�ia s-a f�cut într-o perioad� secetoas� sau contrac�ii, dac� execu�ia construc�iei a avut loc într-o perioad� umed�. Dup� realizarea construc�iei, ca urmare a acoperirii suprafe�ei terenului �i, deci, a împiedic�rii efectului de evapo-transpira�ie a terenului, are loc o cre�tere a umidit��ii, care determin� umfl�ri în special în zona central� a construc�iei.

e) Presiunea transmis� de funda�ie. Presiunea de umflare este independent� de suprasarcin�, de umiditatea ini�ial�, de gradul de umiditate �i de grosimea stratului �i cre�te odat� cu cre�terea densit��ii ini�iale a p�mântului în stare uscat�. La o presiune transmis� de funda�ie egal� cu presiunea de umflare, deforma�ia de umflare nu are loc.

f) Grosimea stratului. Cu cât stratul este mai gros, cu atât exist� posibilitatea s� aibe loc o umflare mai mare rezultat� prin însumarea umfl�rilor ce au loc în diferite puncte.

g) Suprafa�a umezit�. Cu cât suprafa�a umezit� sub construc�ie are dimensiuni mai reduse, cu atât cre�te neuniformitatea deforma�iilor care vor avea loc sub aceasta, m�rindu-se astfel riscul de apari�ie a unor degrad�ri în construc�ia respectiv�.

29

ANEXA III

IDENTIFICAREA �I CARACTERIZAREA P�MÂNTURILOR

CU UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI

III.1. Indici pentru identificarea �i caracterizarea p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari

Identificarea �i caracterizarea p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari se face pe baza unor indiciprin care se exprim� în termeni cantitativi comportamentul specific al acestor p�mânturi.

Indicii se stabilesc, în principal, pe baza curbei de contrac�ie a p�mânturilor, expresie grafic� a varia�iei volumului în func�ie de umiditate.

1. Curba de contrac�ie (pe probe netulburate)

Metodologia determin�rii curbei de contrac�ie este prezentat� în STAS 1913/12-88. Curba decontrac�ie se reprezint� luând în abcis� umiditatea p�mântului (w %), iar în ordonat� volumul corespunz�tor la 100 g de p�mânt uscat, (V100), exprimat în cm3, (fig. III.1).

Cunoscând masa probei (mu-mc) la diferite umidit��i, masa uscat� a probei (md-mc) precum �i volumul probei (Ve), determinat prin metodologia indicat� în STAS 1913/1-82, se pot calcula într-un anumit stadiu al încerc�rii umiditatea (w) �i densitatea p�mântului în stare uscat� (d) cu urm�toarele rela�ii:

100���

�cd

du

mmmm

w ; e

cdd V

mm �� (III.1)

unde: mu este masa probei umede �i tara (mc) md este masa probei uscate �i tara (mc) mc este masa sticlei de ceas (tara)

Figura III.1. Curba de contrac�ie – umiditate

30

Întrucât între densitatea p�mântului în stare uscat� d �i volumul V corespunz�tor exist� rela�ia Vmd /� rezult� c� volumul V100 este dat de expresia:

dd

gmV

100100 �� (III.2)

în care, înlocuind d cu expresia sa, se ob�ine:

ecd

Vmm

V ��

�100

100 (III.3)

unde masa se exprim� în grame iar volumul în cm3. Analizând alura curbei de contrac�ie (fig. III.1) se observ� c� ea const�, practic din dou� segmente

de dreapt� racordate între ele printr-o curb�. Intersec�ia celor dou� drepte determin� un punct (B) ale c�rui coordonate sunt volumul final (Vf) al probei de p�mânt supus� încerc�rii �i umiditatea ws.

2. Limita de contrac�ie (ws)

Umiditatea p�mântului sub care nu mai au loc varia�ii importante de volum la varia�ii de umiditatese noteaz� ws �i se define�te ca fiind limita de contrac�ie. Întrucât determinarea curbei de contrac�ie se face pe probe netulburate saturate sau pe probe remaniate aduse la limita de curgere, rezult� c� umiditatea ini�ial� (wi %), de la care se declan�eaz� procesul de contrac�ie, este egal� cu umiditatea de satura�ie wsat=wsr, respectiv cu limita de curgere wL.

În prima faz� a procesului de contrac�ie, proba r�mâne saturat� iar varia�iile Vw se produc pe seama umidit��ii pierdute prin evaporare. Deci V= Vw �i, �inând seama de rela�ia ce define�te umiditatea, rezult�:

100100% ��

���d

ww

d

w

mV

mm

w

� 100��

�w

dw

mwV

�

100���

��w

dw

mwV

(III.4)

Întrucât V= Vw:

100���

��w

dmwV

(III.5)

unde: md este masa uscat� a probei. În cazul în care masa uscat� a probei md=100 g, varia�iile de volum rezult�:

wwmwV

w

d �����

����

��1001100

100100 (III.6)

Varia�iile de volum Vw100 fiind egale cu varia�iile de umiditate ( w), curba de contrac�ie se suprapune cu dreapta BC înclinat� cu 450 fa�� de orizontal� (fig. III.1).

Aceasta zon� liniar� de reducere a volumului este cauzat�, în principal, de presiunile capilare ale meniscurilor care tind s� deformeze structura, pân� a-i asigura configura�ia de saturare. Prin reducerea umidit��ii �i consolidarea structurii p�mântului prin deformare, influen�a presiunii capilare scade �i încep s� predomine fenomenele de adsorb�ie ce determin� �i alura curbei de contrac�ie. Fenomenele de contrac�ie sunt cauzate, în diferite propor�ii, în diferite stadii de desf��urare ale procesului, atât de presiunea capilar� cât �i de for�ele electromoleculare.

inând seama de defini�ia limitei de contrac�ie, ws, �i de semnifica�ia ei grafic� (fig. III.1) rezult�: www is ���

�i, înlocuind pe w cu expresia dat� de rela�ia III.5, se ob�ine:

31

d

wis m

Vww

100�����

� 100��

��� w

d

fiis m

VVww (III.7

unde:

Vi este volumul ini�ial al probei în cm3, Vf este volumul final al probei în cm3, md este masa probei uscate în grame, wi este umiditatea ini�ial�, egal� cu wsat, în cazul probelor netulburate �i respectiv cu wL, în cazul probelor remaniate aduse la limita de curgere

În tabelul III.1 sunt date valori orientative ale limitei de contrac�ie.

Tabel III.1. Valori orientative ale limitei de contrac�ie (ws)

Natura p�mântului

Caracteristica geotehnic�

Nisip pr�fos, praf nisipos Praf Argil�

Limita de contrac�ie (ws %) 12 - 20 14 - 25 8 - 35

3. Indicele de contrac�ie – umflare (Icu)Pe baza limitei de contrac�ie se poate defini indicele de contrac�ie – umflare (Icu), pentru intervalul

de umidit��i wsat – ws:

Lssat

sat

ssat

satcu VV

VVwwww

I��

���

� (III.8)

în care: wsat, Vsat sunt umiditatea de satura�ie, respectiv volumul corespunz�tor umidit��ii de satura�ie; w, V sunt umiditatea, respectiv volumul corespunz�tor umidit��ii în stare natural�; ws, VLs sunt limita de contrac�ie, respectiv volumul corespunz�tor umidit��ii egal� cu limita de

contrac�ie. În func�ie de valoarea umidit��ii p�mântului ( sats www �� ) �i de valorile indicelui de contrac�ie –

umflare Icu, p�mânturile contractile pot prezenta urm�toarele st�ri (conform tabel III.2).

Tabel III.2. Valori orientative privind corelarea între indicele de contrac�ie – umflare (Icu) �i starea p�mântului

Umiditate

Indice de contrac�ie- umflare

ws < w < wsat

Icu

Fenomene de contrac�ie 0Fenomene de contrac�ie

�i umflare 0 < Icu < 1 Fenomene de umflare 1

32

4. Indicele de activitate (IA)

inând seama de dependen�a între fenomenele de contrac�ie – umflare �i prezen�a frac�iunii argil�în masa p�mântului, se define�te indicele de activitate al p�mânturilor (IA) în raport cu apa, prin rela�ia:

�2AI

I pA � (III.9)

în care: Ip este indicele de plasticitate, determinat conform STAS 1913/4-86; A2μ este procentul de particule cu dimensiuni mai mici de 0,002 mm (2 �m).

Clasificarea p�mânturilor argiloase în func�ie de indicele de activitate este dat� în tabelul III.3: Tabel III.3. Clasificarea p�mânturilor argiloase în func�ie de indicele de activitate

Caracterizarea p�mântului

IA

Pu�in activ < 0,75Cu activitate medie 0,75 1,00

Activ 1.00 1,25Foarte activ > 1,25

5. C�ldura maxim� de umezire (qu,max)

Caldura maxim� de umezire, qu max, exprimat� în J/g, reprezint� cantitatea de c�ldur� degajat� deumezirea pân� la satura�ie a 1 g de p�mânt uscat la 105±20C.

C�ldura maxim� de umezire se determin� conform STAS 1913/9-86. Clasificarea p�mânturilor argiloase în func�ie de c�ldura maxim� de umezire este dat� în tabelul

III.4.Tabel III.4. Clasificarea p�mânturilor argiloase în func�ie de c�ldura maxim� de umezire

Caracterizarea p�mântului

qu max (J/g)

Pu�in activ < 12Cu activitate medie 12 25

Activ 25 37Foarte activ > 37

6. Umiditatea corespunz�toare suc�iunii de 15 bari (w15)

Umiditatea corespunz�toare suc�iunii de bari 15 (w15) se determin� conform STAS 9180-73.Gama de varia�ie a suc�iunii în func�ie de umidit��i necesit� stabilirea unei rela�ii suc�iune – umiditate, astfel: - în domeniul suc�iunilor mici (< 1 bar, pF <3);- în domeniul suc�iunilor mijlocii (1÷15 bari, 3� pF � 4,2);- în domeniul suc�iunilor mari (15÷150 bari, 4,2 � pF � 5,2);- în domeniul suc�iunilor foarte mari (> 30 bari, pF > 4,5)

Clasificarea p�mânturilor argiloase în func�ie de umiditatea corespunz�toare suc�iunii de 15 barieste dat� în tabelul tab. III.5.

Tabel III.5. Clasificarea p�mânturilor argiloase în func�ie de umiditatea corespunz�toare suc�iunii de 15 bari

Caracterizarea p�mântului

w15 (%)

Pu�in activ < 10Cu activitate medie 10 12

Activ 12 18Foarte activ > 18

33

7. Criteriul de plasticitate (Cp)

Criteriul de plasticitate în func�ie de limita superioar� de plasticitate wL determinat� conformSTAS 1913/4-86 se determin� cu relatia:

0, 73 ( 20 %)p LC w� � � (III.10)

Criteriul de plasticitate caracterizeaz� contractilitatea unui p�mânt atunci când pp CI � .

8. Contrac�ia liniara (CL)

Contrac�ia liniar�, CL, se calculeaz� cu rela�ia:

)1(AlCL �� (III.11)

în care: l este lungimea epruvetei uscate, A este lungimea ini�ial� a epruvetei.

Determinarea în laborator a contrac�iei liniare CL, conform STAS 1913/4-86, const� în stabilirea lungimii unei paste de p�mânt aflat� la limita superioar� de plasticitate, uscat� lent la temperatura mediului ambiant �i apoi în etuv� la temperatura de 105±20C.

9. Contrac�ia volumic� (Cv)

Contrac�ia volumic� este definit� ca raportul procentual dintre varia�ia de volum a unui p�mântsaturat datorat� usc�rii unui p�mânt saturat �i volumul final:

f

fiv V

VVC

100)( ��� (III.12)

unde: Vi este volumul ini�ial în stare saturat� Vf este volumul final Contrac�ia volumic� permite caracterizarea p�mânturilor ca teren de fundare, astfel: - terenuri bune Cv < 5%; - terenuri mijlocii 5 % < Cv < 10 %; - terenuri necorespunz�toare 10 % < Cv < 15 %; - terenuri inutilizabile Cv > 15%

10. Umflarea liber� (UL)

Umflarea liber�, UL, care se determin� conform STAS 1913/12-88. Metoda const� în determinareavolumului sedimentului rezultat prin depunerea în ap� distilat� a unei probe de p�mânt uscat �i mojarat, cu volum ini�ial de 10 cm3 într-un cilindru de 100 cm3 �i reprezint� raportul procentual între diferen�a volumelor final �i ini�ial �i volumul ini�ial:

i

ifL V

VVU

100)( ��� (III.13)

P�mânturile cu umflare liber� mai mic� de 70 % nu au caracteristici expansive, p�mânturile cu umfl�ri libere mai mari de 70 % au poten�ial expansiv moderat. Umfl�rile libere mai mari de 100 % sunt asociate argilelor care produc umfl�ri considerabile, în special sub înc�rc�ri u�oare.

34

Tabelul III.6. Clasificarea p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari func�ie de umflarea liber�

Caracterizarea P.U.C.M din punctul de vedere al activit��iiUL

(%)

Putin active <70 Cu activitate medie 70-100

Active 100-140

Foarte active >140

11. Presiunea de umflare (pu)

Presiunea de umflare, pu, este definit� conform STAS 1913/12-88 ca presiunea dezvoltat� de c�treun p�mânt aflat într-o incint� etan�� �i având o umiditate ini�ial� în apropiere de limita de contrac�ie, în urma inund�rii cu ap� (fig. III.2).

Figura III.2. Determinarea presiunii de umflare

Metoda const� în estimarea varia�iilor de volum cauzate de varia�iile de umiditate, �inând seama de starea de umiditate �i îndesare a p�mântului �i de starea de eforturi din teren, pe baza datelor ob�inute din încercarea în edometru dubl� sau multipl�, conform STAS 8942/1-89.

Încercarea dubl� în edometru const� în încercarea în paralel a dou� epruvete, recoltate de la acela�i nivel sau la o mic� distan�� una de alta; prima epruvet� se încearc� în condi�iile men�inerii umidit��ii ini�iale, iar cea de-a doua în condi�iile inund�rii complete.

Epruveta care urmeaz� a fi inundat� se supune la o presiune de aproximativ 10 kPa, înregistrându-se citirea comparatorului, care reprezint� citirea ini�ial�. Epruveta este apoi inundat�, înregistrându-se evolu�ia umfl�rii în timp.

Cea de-a doua epruvet� care este încercat� la umiditatea ini�ial� trebuie împiedicat� s� primeasc� sau s� piard� ap�. Înc�rcarea ini�ial� este de 10 kPa. Ambele epruvete se supun încerc�rii de compresibilitate, conform STAS 8942/1-89.

35

Figura III.3. Încercarea dubl� de determinare a presiunii de umflare

12. Alte modalit��i de estimare a poten�ialului de umflare-contrac�ie

În ceea ce prive�te aprecierea poten�ialului de umflare-contrac�ie al p�mântului, în tabelul III.7 �iIII. 8 sunt prezentate valori orientative ale domeniului de varia�ie utilizate în practica interna�ional�.

Tabel III.7. Aprecierea poten�ialului de umflare-contrac�ie al p�mântului pe baza limitelor wL, wp, ws,în corelare cu A2μ

Frac�iunea A2μ (%)

IP (%)

ws (%)

wL (%) Poten�ial de umflare

< 15 <18 <15 <39 Redus13 - 23 15-28 10 -16 39 - 50 Mediu20 - 31 25 - 41 7 - 12 51 - 63 Mare

> 28 > 35 >11 > 63 Foarte mare

Tabel III.8. Aprecierea poten�ialului de umflare - contrac�ie al p�mântului pe baza indicilor fizici

Date ob�inute în laborator �i in situ Gradul de umflareA2μ (%)

wL (%)

NSPT (nr. lovituri/30 cm)

Umflarea probabil� (%)

Presiunea de umflare (kPa)

Pote�ialul de umflare

< 30 < 30 < 10 < 1 50 Redus

30 - 60 30 - 40 10 - 20 1 - 5 150 - 250 Mediu

60 - 95 40 - 60 20 - 30 3 - 10 250 – 1.000 Mare

> 95 > 60 > 30 > 10 > 1.000 Foarte mare

36

Se reprezint� curbele de compresiune - porozitate corespunz�toare celor dou� epruvete pentru a �ine seama de varia�iile indicelui ini�ial al porilor, varia�ii care implic� diferen�ele în curbele de compresiune - porozitate, curba probei neinundate se translateaz� pe vertical�, pân� când cele dou� curbe se ating conform fig. III.3.

III.2. Activitatea p�mânturilor în raport cu apa

1. Diagrama de identificare

Pentru identificarea �i caracterizarea prin mijloace grafice a p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�iimari se poate reurge la reunirea într-o singur� diagram�, numit� diagrama de identificare, a abacei de plasticitate a lui Casagrande, a curbei de granulozitate �i a diagramei lui Skempton.

Prin reprezentarea p�mântului pe fiecare din aceste trei diagrame �i unirea punctelor caracteristice (P1÷P4) rezult� o figur� geometric� numit� amprenta pmântului (profesor Andrei Silvan) (fig. III.2). Cu cât amprenta este mai mare, cu atât se consider� c� p�mântul este mai activ, f�r� îns� a se preciza limita de varia�ie pentru arie.

Se define�te drept aria relativ� a amprentei Ar date de rela�ia din:

referintadecerculuiariaamprenteiaria

Ar � (III.14)

unde cercul de referin�� este definit� în fig. III.2

Construc�ia amprentei unui p�mânt pe un formular de felul celui din fig. III.4 se face în urm�torul mod (conform STAS 1913/12-88 �i reglement�rii tehnice pentru sistematizarea, stocarea �i reutilizarea informa�iilor privind parametrii geotehnici, aplicabile, în vigoare ):

- în cadranul I, care constituie abaca de plasticitate a lui Casagrande, se reprezint� punctul P1 decoordonate wL �i Ip;

- în cadranul III se reprezint� curba granulometric� a p�mântului, pe care se stabile�te punctul P90,corespunz�tor procentului de 90 % pe axa xd �i punctul P3, corespunz�tor diametrului de 0,002mm;

- în cadranul II se reprezint� punctul P2 ce indic� direct indicele de activitate al p�mântului, avândabscisa egal� cu procentajul particulelor cu diametrul mai mic de 0,002 mm �i ordonata egal� cuindicele de plasticitate;

- în cadranul IV se reprezint� punctul P4 de abcisa wL �i ordonata corespunz�toare diametrului de0,002 mm;

- prin unirea punctelor P1, P2, P90, P3 �i P4 se ob�ine figura geometric� numit� amprenta p�mântului.

37

Figura III.4. Amprenta p�mânturilor contractile

2. Diagrama de stare

Urm�rirea starii p�mânturilor este facilitat� dac� se recurge la o abac� (fig. III.5), care are înabcis� umiditatea (w %), iar în ordonat� volumul specific V (cm3/100 g), volumul corespunz�tor la 100 g de material uscat.

În acest caz, între densitatea aparent� uscat�, d, �i volumul specific, V, exist� rela�ia: dV /100� (III.15)

Pe ordonat� pot fi marcate valorile d corespunz�toare. Liniile de egal� densitate uscat� d sunt paralele cu axa absciselor.

Volumul specific corespunz�tor numai scheletului solid este: ssV /100� (III.16)

Vs este reprezentat în fig. III.5 de p�tratul ha�urat.

38

0.1�

0.2�

d

1.0�

2.0�

3.0�

4.0�

5.0�

6.0�

7.0�

8.0�

9.0�

0.1�

)

1000

(

1.0 kPa

M�

�� )

500

(

2.0 kPa

M�

��

� �

Figura III.5. Diagrama de stare

Folosindu-se aceast� reprezentare, expresiile principalilor indici simpli devin: - porozitatea:

100)/1( ��� VVn s (%) (III.17) - indicele porilor:

1)/( �� sVVe (III.18) - umiditatea de satura�ie:

)( swsat VVw ��� (%) (III.19) - umiditatea pentru un anumit grad de umiditate, Sr:

)( swrsatr VVSwSw ������ (%) (III.20) - umiditatea volumica (volumul apei raportat la volumul total) :

VW

VV

w

w 100100 �����

(%) (III.21)

sau

WVw

���

�100 (cm3/100 g) (III.22)

- masa volumic�:

)100

1(100 WV

��� (III.23)

sau

)100

1(100 WV ���

(cm3/100 g) (III.24)

Din rela�iile de mai sus se observ� c� în diagrama (w, V), figura III.5, curbele de egali indici Sr, �, sunt fascicole de drepte ce trec prin punctele A, O �i, respectiv, D.

39

Pentru w=wsat volumul rezultat prin schimbarea st�rii are expresia:

)1()()1(' ������

������ sats wVVVVVVV (III.25)

unde: este modificarea relativ� de volum.

Curbele de egal reprezint� un fascicol de drepte ce trec prin punctul B. Pentru încerc�rile în edometru, unde varia�iile relative de volum corespund unor deforma�ii

relative, expresia modulului de deforma�ie poate fi dedus� pe baza valorilor , �inând seama de rela�ia:

���� /pM (III.26)

sau pentru �p=100 kPa

��� /100M (III.27)

Abaca prezentat� anterior permite urm�rirea schimb�rilor de stare de umiditate �i îndesare în timpul diferitelor solicit�ri mecanice, termice, hidrice, etc. �i poate servi ca baz� pentru reprezentarea modific�rilor diferitilor indici geotehnici în func�ie de schimb�rile de stare.

Folosirea abacei este de asemenea util� pentru verificarea coresponden�ei între diferi�i indici fizici determina�i în laborator (fig. III.6).

40

Modificarea st�rii p�mântului în timpul proceselor de umflare contrac�ie este indicat� de deplasarea punctului M pe curba de contrac�ie care se confund� cu dreapta Sr=1 atunci când p�mântul este saturat.

s �

d

)/( 3cmg

05.0��

VV

1�Sr

Figura III.6. Abaca pentru corespondenta indicilor simpli

Exemplu de utilizare a abacei din fig. III.6. Se consider� un p�mânt cu urm�toarele caracteristici: 3/72,2 cmgs �

3/76,1 cmg� w = 18% Acest p�mânt este reprezentat în abaca din figura III.6 prin punctul M, pentru care rezult�:

3/5,1 cmgs � , gcmV 100/667,665,1

100 3��

63,0�rS , %3,44�� , e=0,813 Prin modificarea umidit��ii pân� la w=33%, se ob�ine punctul N pe abac�, c�ruia îi corespund:

3/3,1 cmgs � , gcmV 100/923,763,1

100 3��

835,0�rS , 3/72,1 cmg� Rezult� o modificare de volum:

gcmV 100/256,10 3�� , e=1,062, %5,51��

(g / cm3 )

41

3. Similitudinea dintre pmânturi

Pentru prognozarea comport�rii p�mânturilor argiloase capabile de umfl�ri �i contrac�ii mari se poate recurge la asem�narea dintre p�mântul considerat cu alte p�mânturi argiloase care au fost deja studiate. Asem�narea din punct de vedere al naturii p�mânturilor se poate aprecia luând în considerare formele �i dimensiunile amprentelor. O apreciere cantitativ� simpl� a acestei asem�n�ri este exprimat� de aria relativ� a amprentei Ar, definit� ca:

referintadecerculuiariaamprenteiaria

Ar � (III.28)

Cu cât amprenta este mai mare, cu atât valoarea lui Ar este mai însemnat�. Pentru a evalua asemanarea dintre dou� p�mânturi având ariile relative Ai �i Aj se poate recurge la

coeficientul de analogie, definit de rela�ia:

ji

jin AA

AAA

�

��

2(III.29)

Atunci când 10 nA se poate admite c� cele dou� p�mânturi sunt asem�n�toare din punct de vedere al naturii lor. Pentru a avea o comportare asem�n�toare, trebuie ca �i starea de umiditate (w, %) �i cea de îndesare V (cm3/100g) s� fie apropiate.

42

ANEXA IV

ESTIMAREA DISTRIBU�IEI DE ECHILIBRU A UMIDIT��II SUB CONSTRUC�II

Fenomenele de evapo-transpira�ie, condensarea �i precipita�iile atmosferice fac ca atunci când suprafe�ele de teren nu sunt acoperite s� apar� în p�mânt o migrare a apei dintr-o zon� în alta, care determin� instalarea unei st�ri reale de echilibru a umidit��ii pe o anumit� perioad� de timp. Atunci când suprafe�ele de teren sunt acoperite de construc�ii (drumuri, aeroporturi, construc�ii civile, industriale, etc.) datorit� elimin�rii factorilor mentiona�i mai înainte, în p�mântul de sub construc�iile respective se creaz� o stare de echilibru a umidit��ii determinat� de propriet��ile hidrice ale p�mânturilor, de starea de tensiuneindus� în teren, de nivelul apelor subterane �i de ecartul de umiditate corespunz�tor perioadei de execu�ie�i exploatare.

La evaluarea distribu�iei de echilibru a umidit��ii se disting dou� situa�ii: starea de echilibru a umidit��ii este condi�ionat� de nivelul apei subterane aflat la o

adâncime < 6,00 m; starea de echilibru a umidit��ii este determinat� în principal de condi�iile climatice ale

regiunii considerate.

A) Cazul apei subterane la mic� adâncime (< 6,00 m) Estimarea distribu�iei de echilibru a umidit��ii se face cu urm�toarea rela�ie între presiunea apei

din pori, suc�iune �i presiunea din teren:

/ wu p h� �� � � (IV.1)

unde presiunea apei din pori (u) �i suc�iunea (h) se exprim� în (cm) coloan� de ap� echivalent�.

Din rela�ia (IV.1) se determin� expresia suc�iunii: /u ws h p u� �� � � � (IV.2)

în care: � – factorul de compresiune, definit ca tangenta unghiului � pe care-l face tangenta la curba de contrac�ie cu orizontala (fig.IV.1.a); p – tensiunea vertical� în punctul considerat, calculat� ca sum� a tensiunii determinate de ac�iunea exterioar� (�z) �i de sarcina geologic� (�g) (fig.IV.1.a); u – presiunea apei din porii p�mântului situat deasupra nivelului apei subterane, care corespunde

distan�ei echivalente, în cm, de la punctul considerat la nivelul apei subterane (fig.IV.1.a).

43

Figura IV.1. Determinarea umidit��ii de echiliru sub construc�ii

Factorul de compresiune () poate fi estimat �i în func�ie de valoarea indicelui de plasticitate al p�mântului (tabelul IV.1).

Tabelul IV.1 Valori orientative ale factorului de compresiune

Ip % 10 15 20 25 30 35

0,15 0,27 0,40 0,55 0,70 0,80

Admi�ând o distribu�ie ini�ial� a umidit��ii în teren (fig.IV.1.d), distribu�ia final� se ob�ine prin aproxima�ii succesive, astfel:

cu valoarea ini�ial� a umidit��ii din punctul considerat (de exemplu w2) se determin� punctul corespunz�tor (2) din curba de contrac�ie (fig.IV.1.b);

se duce tangenta la curb� în punctul determinat anterior (2) �i se calculeaz� factorul �2 = tg �2;

se calculeaz� presiunea apei din pori (u2) ca distan�a, în cm, a punctului considerat fa�� de nivelul apei subterane (u2 = H – z2);

se calculeaz� apoi suc�iunea (h2) cu rela�ia (IV.2), respectiv indicele sorb�ional (pF2 = log h2);

cu indicele sorb�ional ob�inut se intr� în curba de re�inere a apei la diferite suc�iuni (fig.IV.1.c) �i se determin� în prima aproxima�ie umiditatea de echilibru (w2’);

procedându-se în mod analog pentru toate punctele avute în vedere se ob�ine distribu�ia de echilibru a umidit��ii în prim� aproxima�ie (fig.IV.1.e).

44

Figura IV.2. Schema de calcul a distribu�iei umidit��ii de echilibru

Considerându-se apoi distribu�ia obtinut� w’ ca fiind distribu�ia ini�ial� se ob�ine, prin metodologia indicat�, o nou� diagram� de distribu�ie �i a�a mai departe, pân� când diferen�a între dou� diagrame succesive devine neglijabil�. Pe baza diferen�elor de umiditate între distribu�ia ini�ial� �i cea final� se pot estima eventualele umfl�ri ale terenului �i efectele lor asupra construc�iilor.

Pentru a se evita acest proces iterativ se va utiliza urm�toarea metodologie de estimare a umidit��ii de echilibru, (fig.IV.2) bazat� pe rela�ia IV.2.

inând seama c� suc�iunea de echilibru (he) pentru o adâncime z; (fig.IV.1) trebuie s� satisfac� simultan ecua�ia IV.2, ecua�ia unei drepte în sistemul de coordonate h;0; � (fig.IV.2.c) care trece prin punctele A(� = 0;h = -u) �i B(� = 1;h = -u+p), �i curba de re�inere a apei la diferite suc�iuni, se recurge la utilizarea simultan� a curbelor transformate de contrac�ie �i suc�iune cu cele în coordonate normale (fig.IV.2).

45

Pa�ii de parcurs sunt:

determinarea în laborator a curbelor de contrac�ie �i suc�iune �V= f1(w) �i, respectiv h = f2(w) �i reprezentarea grafic� a acestora (fig.IV.2.a �i b);

considerarea unui �ir de valori w = w1, w2, w3 .....wn �i determinarea pe cale grafic� a valorilor �i = tg�i, (�i – m�surat grafic ca înclinare a tangentei la curba de contrac�ie în punctul i) �i respectiv a suc�iunii hi din graficul h = f2 (w), (fig.IV.2.a �i b);

trasarea curbei de contrac�ie transformat� �V = f1(w) prin perechile de puncte (�i; �Vi), fig.IV.2.c, respectiv a curbei de re�inere a apei la diferite suc�iuni transformate, h = f’2(w), prin perechile de puncte de coordonate (�i; hi), fig.IV.2.d;

trasarea dreptei de ecua�ie IV.2 din punctul Ai (Oi – ui) cu panta (pi), determinat� ca în figura IV.1.a, sau prin unirea cu punctul Bi (� = 1;hi = -ui +pi);

ob�inerea la intersec�ia dreptei AiBi cu curba de re�inere a apei la diferite suc�iuni transformate a punctului Ci(�i; hechilibru) a c�rui ordonat� reprezint� suc�iunea de echilibru din punctul de cot� zi (fig.IV.1.a);

ob�inerea umidit��ii de echilibru (wech) pentru punctul de la cota zi, ca abscis� a punctului de intersec�ie a orizontalei dus� din Ci cu curba de re�inere a apei la diferite suc�iuni reale (fig.IV.1.b).

B) Cazul când nu exist� ap� subteran� la mic� adâncime

În acest caz, distribu�ia de echilibru a umidit��ii este determinat� de condi�iile climatice, depropriet��ile hidrice ale p�mânturilor aflate sub îmbr�c�mintea impermeabil� �i, respectiv, de bilan�ul dintre precipita�ii �i evapo-transpira�ie (cantitatea de ap� care se pierde pe unitatea de suprafa�� a terenului ca urmare a evapora�iei �i transpira�iei plantelor).

Estimarea distribu�iei de echilibru se bazeaz� pe corela�iile stabilite de Thornthwaite, pentru trei tipuri de p�mânturi, între indicele sorb�ional �i indicele climatic sau indicele de umezeal� mediu (Im).

Figura IV.3. Corela�ia suc�iune – indice climatic

Cunoscându-se zona amplasamentului �i natura terenului, cu ajutorul h�r�ii din fig. IV.4 se poate stabili indicele de umezeal� mediu al amplasamentului în func�ie de care se determin� din fig. IV.3 indicele sorb�ional (pF).

46

Im = Iu – 0,6 x Ia (IV.3)

în care: 100 100u

s p nIn n

�� � � � este indicele de umezeal� (IV.4)

(% ) 100 100ad n pIn n

�� � � � este indicele de ariditate (IV.5)

unde: s – excedentul de precipita�ii fa�� de necesarul de umiditate (n) pentru vegeta�ie (în mm coloan� de ap�/an); p – este cantitatea de precipita�ii (în mm coloan� de ap�/an); d – deficitul de umiditate (în mm de ap�/an).

În raport de indicele mediu de umezeal� – Thornthwaite, climatul se clasific� conform tabelului

IV.2:

Tabelul IV.2 Tipurile de climat în raport cu indicele mediu de umezeal�

Im - Thornthwaite Climat

< 0 - 60 ... - 40 arid

Uscat - 40 ... - 20 semiarid - 20 ... 0 moderat uscat

� 0 0 ... 20 moderat umed

Umed 20 ... 100 umed > 100 supraumed

În raport de poten�ialul de umiditate, tipurile de climat pe teritoriul României se împart în cinci zone (tabelul IV.3).

Tabelul IV.3 Tipurile de climat �i poten�ialul de umiditate

Climat Im pF pentru p�mânturi nisipoase pr�foase argiloase

Uscat < - 200 2,30 3,60 5,00 semiumed - 20 – 0,0 2,00 3,30 4,10

moderat-umed 0,0 – 20 1,90 2,50 3,30umed 20 – 40 1,85 - 3,00

40 – 60 1,80 - 2,70 supraumed 60 - 100 - - -

Având indicele sorb�ional pF, din fig.IV.2 sau din tabelul IV.3, pentru zona amplasamentului, se intr� în curba de re�inere a apei la diferite suc�iuni (ce se determin� conform metodologiilor din STAS 9180-73) �i se determin� umiditatea de echilibru considerat� constant� cu adâncimea.

Indicele climatic sau indicele mediu de umezeal� TMI (Thornthwaite Moisture Index), Im, este dat de rela�ia:

47

a. zona inferioar�, în care este predominant efectul apei subterane (H<6,00 m);b. zona superioar� (H=6,00) în care distribu�ia de echilibru a umidit��ii este

condi�ionat� de factorii mentiona�i în cazul (B) �i de modalit��ile de disipare aapelor pluviale din zona amplasamentului construc�iei.

Figura IV.4. R�spândirea zonelor climatice în România [11]

48

C. Cazul apei subterane la o adâncime mai mare de 6,00 m

În cazul în care în zona amplasamentului apa subteran� se g�se�te la o adâncime mai mare de 6,00

m, atunci zona de aera�ie (de deasupra apei subterane) se subdivide în dou� subzone:

ANEXA V

CALCULUL DEFORMA�IILOR TERENULUI DE FUNDARE PROVOCATE DE

FENOMENE DE CONTRAC�IE-UMFLARE

Sarcinile exterioare transmise de construc�ii la nivelul t�lpii funda�iilor considerate ca ac�iuni pe suprafa�a semispa�iului sau semiplanului induc în punctele acestora o stare de tensiune înso�it�, ca urmare a deformabilit��ii p�mântului, de o stare de deforma�ie.

Starea de deforma�ie din masivul de p�mânt se exteriorizeaz� în planul suprafe�ei de înc�rcare prin deplasri pe vertical ale punctelor acesteia, numite tasri (s).

În cazul fund�rii unor construc�ii pe p�mânturi cu umfl�ri �i contrac�ii mari, calculul terenului de fundare trebuie s� ia în considerare �i influen�a varia�iilor de umiditate în aceste p�mânturi, care se concretizeaz� prin:

umflri (su), cauzate de umezirea terenului de fundare prin infiltra�ia apelor meteorice, a apelor rezultate din procesele de produc�ie sau prin ridicarea general� sau local� a nivelului apelor subterane.

umflri (s'u) determinate de cre�terea umidit�ii p�mântului sub construc�ie, într-o zon� limitat� în adâncime, ca urmare a modific�rii condi�iilor naturale de evapo-transpira�ie a terenului natural, prin ecranarea acestuia cu construc�ii sau schimbarea regimului higrotermic, etc.

contrac�ii (scon) prin reducerea umidit�ii în terenul de fundare datorit� evapor�rii apei, a sec�rii din cauza vegeta�iei sau a unor procese tehnologice calde.

Estimarea acestor deforma�ii se poate face având la baz�, de regul�, procedurile prev�zute în STAS 1913/12-88 privind estimarea poten�ialului de umflare-contrac�ie.

V.1 Determinarea umfl�rii (su) cauzat� de umezirea terenului din infiltra�ia apelor (fig.V.1) se facecu rela�iile:

gz�gzz �� �� 2.0

iz�1z

�

1�iz�

s�

Figura V.1. Metoda însum�rii pe strate elementare

49

1

n

u i u is h� �� �� (V.1)

respectiv

0

ien

1iu e1

)(hs

��� � �

� (V.2)

în care: hi – grosimea stratului elementar de PUCM având indicele porilor ini�ial e0, pentru care varia�ia

estimat� a porozit��ii prin umflare este �e; �ui – umflarea specific� determinat� pe baza curbei de compresiune-porozitate; n – num�rul de straturi elementare în care se împarte zona activ� (de influen��) de umflare; � – un coeficient de corec�ie empiric: � = 1/3 – când terenul este fisurat �i se poate aprecia c�

modific�rile de volum sunt egale pe cele trei direc�ii; � = 1 – când terenul nu prezint� fisuri �i varia�iile de volum pe direc�ie orizontal� sunt împiedecate;

e0 – indicele porilor ini�ial; �ei – varia�ia de porozitate prin umflare pentru un strat elementar „i”.

V.2 Determinarea umfl�rii (s’u) datorat� cre�terii umidit��ii p�mântului sub construc�ie pe bazateoriei umidit��ii de echilibru.

În cazul când varia�iile de volum (�v) se produc ca urmare a ecran�rii suprafe�ei �i deci a perturb�rii echilibrului higrotermic, varia�iile de volum �i, respectiv, umfl�rile (s’u) se estimeaz� pe baza cre�terilor de umiditate �wi = wfi – woi, cu rela�ia:

1

' 'n

u u i is h�� �� (V.3)

unde:

0

'1

iu i

k wk w

� � ��

� �(V.4)

în care: �ui – deforma�ia (umflarea) specific� pentru un strat elementar; hi – grosimea stratului elementar „i”; �wi = wfi – w0i – varia�ia de umiditate la nivelul stratului elementar „i” ca diferen�� dintre umiditatea corespunz�toare perioadei de umiditate maxim� �i umiditatea corespunz�toare perioadei de secet�.

k = �s/�w = 2,0

V.3. M�rimea tas�rii terenului prin contrac�ii (scon), ca rezultat al reducerii umidit��ii, se determin�

cu rela�ia:

1

n

con ci i cs h m�� � �� (V.5)

unde: �ci – contrac�ia liniar� specific� pentru stratul elementar „i”; hi – grosimea stratului elementar; mc – coeficientul de corec�ie care se ia egal cu 1,30;

n – num�rul de straturi elementare în care a fost împ�r�it� zona activ� de contrac�ie, a c�rei limit� inferioar� se stabile�te experimental sau, în lipsa datelor experimentale, se ia egal� cu 5,0 m.

50

ANEXA VI

EVALUAREA SOLICITARILOR DATORATE VARIA�IEI UMIDIT��II TERENULUI

DE FUNDARE DIN P�MÂNTURI CU UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI

ASUPRA CONSTRUC�IILOR

Cunoscând deforma�ia maxim� posibil� su, din umflarea terenului de fundare, se poate face o evaluare a solicit�rilor care apar în construc�ie.

Pentru cazul curent al unei funda�ii continue, dac� funda�ia este perfect flexibil�, umflarea terenului de fundare se produce sub forma de mont ale c�rui dimensiuni în plan sunt necunoscute (fig.VI.1.a). Întrucât funda�ia are o anumita rigiditate, ea va avea tendin�a s� aplatizeze montul (fig.VI.1.b). Atunci când su este mare, aplatizarea montului conduce la cedarea plastic� a p�mântului din aceast� zon� �i, în acest caz, momentul încovoietor maxim la care este supus ansamblul funda�ie-perete poate fi evaluat cu ajutorul ecua�iei:

���

����

�

���

��

plpBqLqM 1

8

2

max (VI.1)

unde: L �i B - reprezint� lungimea �i, respectiv, l��imea funda�iei (fig.VI.2); q – este înc�rcarea uniform distribuit� pe unitatea de lungime a funda�iei; ppl – presiunea de cedare plastic�.

Figura VI.1. Deformarea funda�iei �i diagramele de presiune rezultate din umflarea terenului

A – funda�ie flexibil�; b – funda�ie rigid�

51

Figura VI.2

Dac� îns� umflarea su este mai redus�, montul este deformat elastic f�r� a atinge stadiul plastic. În acest caz, în zona montului apare o concentrare de presiuni, care poate fi calculat� pe baza teoriei elasticit��ii, admi�ând c� forma montului este de a�a natura încât se produce o cre�tere uniform� de presiune pe întreaga sa suprafa��. Aceast� cre�tere este dat� de ecua�ia:

N

u

IBsE

p���

�2

(VI.2)

unde: E – reprezint� modulul de elasticitate al terenului de fundare, iar IN – este factorul de influen�� ale c�rui valori sunt reprezentate în fig.VI.3 în func�ie de raportul �.

�

Figura VI.3. Varia�ia factorului de influenta IN în func�ie de raportul �

Momentul corespunz�tor acestei presiuni are expresia:

Mu IBsEM ����� 2

16� (VI.3)

Termenul IM reprezentat în fig.VI.4 func�ie de raportul / L pentru diversele valori � = L/B.

52

BL /��

10��

Figura VI.4. Valorile IM pentru diverse valori � = L/B

Pentru determinarea sporului de presiune, p, �i a momentului M, pe baza ecua�iilor de mai sus este

necesar s� se cunoasc� dimensiunile în plan ale montului. Dac� nu se dispune de suficiente elemente

pentru a se face o estimare realist� a acestor dimensiuni, este indicat s� se utilizeze în calcule valorile

maxime IM din fig.VI.4.

53

ANEXA VII

CORELAREA M�SURILOR DE PROTEC�IE �I EXECU�IE CU POSIBILITATEA

DE MANIFESTARE A UMFL�RII SAU A CONTRAC�IEI TERENULUI DE FUNDARE

DIN P�MÂNTURI CU UMFL�RI �I CONTRAC�II MARI

VII.1. În cazul execut�rii terasamentelor �i funda�iilor într-un anotimp ploios (prim�vara sautoamna), când terenul de fundare atinge o umiditate maxim�, exist� posibilitatea de producere în viitor cu preponderen�� a fenomenelor de contrac�ie a p�mântului �i de tasare a funda�iilor. În ipoteza realiz�rii corecte a m�surilor care s� împiedice accesul apei din instala�ii �i a celor din precipita�ii la terenul de fundare, m�surile constructive necesare de adoptat în proiect trebuie s� aibe în vedere în principal numai preluarea în bune condi�ii a unor eventuale tas�ri inegale.

VII.2. În cazul execut�rii terasamentelor �i funda�iilor într-un anotimp secetos, m�surileconstructive vor avea în vedere în special preluarea unor deplas�ri prin ridicare de jos în sus �i a unor împingeri - laterale asupra funda�iilor, datorate presiunii de umflare a p�mântului argilos.

VII.3. Este necesar ca proiectantul s� calculeze funda�iile �i structura în ambele ipoteze privindperioada umed� sau uscat� în care se execut� terasamentele �i funda�iile, dimensionând separat elementele de rezisten�� din funda�ii �i structur�. Pe aceast� baz� s� se recomande perioada optim� de execu�ie pentru solu�ia adoptat� în proiect �i, separat, eventualele m�suri suplimentare sau modific�ri ale proiectului, dac� nu este posibil� respectarea de c�tre executant a perioadei optime a terasamentelor �i funda�iilor.

VII.4. Trebuie avute în vedere ambele posibilit��i referitoare la perioada umed� sau uscat� deexecu�ie a terasamentelor si funda�iilor. De aceea, mai ales în cazul în care nivelul de fundare al construc�iei se afla în zona de varia�ie sezoniera a umidit��ii p�mântului, este necesar ca executantul s� solicite prezen�a proiectantului înainte de începerea turn�rii betonului în funda�ii, pentru a verifica în ce m�sur� ipotezele luate în considerare în proiectul de execu�ie corespund cu situa�ia real� de pe teren.

54

ANEXA VIII

COMPORTAREA CONSTRUC�IILOR FUNDATE PE P�MÂNTURI CU UMFL�RI

SI CONTRAC�II MARI SI APARITIA DEGRADARILOR

VIII.1. Comportarea construc�iilor fundate pe p�mânturi cu umfl�ri �i contrac�ii mari depinde deintensitatea fenomenelor de umflare-contrac�ie care sunt condi�ionate de:

� structura, forma �i m�rimea construc�iei;� adâncimea de fundare �i modul de realizare a funda�iilor;� anotimpul în care s-au executat funda�iile;� posibilit��ile de infiltrare a apelor atmosferice �i de expunere la soare a terenului de fundare

�i din imediata vecin�tate a construc�iei;� existen�a unor arbori în vecin�tatea construc�iilor (fig.VIII.1);� condi�iile de exploatare a construc�iei.

Figura VIII.1. Degrad�ri cauzate de existenta arborilor în vecin�tatea construc�iei

VIII.2. La construc�iile la care nu s-au luat m�suri corespunz�toare, apar degrad�ri de felul celor cevor fi descrise în continuare:

� la cl�dirile din zid�rie de c�r�mid� cu funda�ii directe de beton, fisurile în funda�ii �i ziduriapar de regul� în primul sau al doilea an dup� execu�ie �i evolueaz� continuu, dar cu otendin�� de atenuare.

� Cl�dirile cu schelet de lemn �i paiant� fisureaz� mai pu�in, dar se deformeaz� foarte mult.Tocurile u�ilor �i ferestrelor se strâmb�, podeaua �i tavanul se încovoie;

� la toate felurile de construc�ii, colturile puternic însorite dinspre sud-vest se taseaz� cel maimult din cauza construc�iei, provocând apari�ia fisurilor �i cr�p�turilor în “V” ( deschise maimult la partea superioar�). Dac� execu�ia construc�iei s-a efectuat într-o perioad� secetoas�,în perioada umed� care urmeaz� p�mântul se umfl�, provocând apari�ia fisurilor �icr�p�turilor în “A” (deschise mai mult la partea inferioar�).

55

�i se separ� de restul construc�iei, întrucât sufer� în cea mai mare m�sur� efectul contrac�iilor �i umfl�rilorperiodice ale p�mântului (tas�ri �i ridic�ri neuniforme).

VIII.4. Fisurile �i cr�p�turile construc�iilor apar �i se dezvolt� la col�urile �i în zonele cu rezisten��

mai redus� ale pere�ilor de zid�rie, de exemplu în sec�iunile cu goluri pentru u�i �i ferestre sau la casa

sc�rii, ajungând pân� la 3…5 cm deschidere sau chiar mai mult, separând astfel elementele de construc�ie

�i fragmentând cl�direa respectiv� (figura VIII.2).

Figura VIII.2. Degrad�ri posibile ale construc�iilor fundate pe p�mânturi cu

umfl�ri �i contrac�ii mari

56

VIII.3. Elementele anexe ale construc�iilor de zid�rie, care fac corp comun cu construc�ia propriu-zis� (sc�ri, terase, trotuare etc.) �i sunt fundate la adâncime mai mic�, se fisureaz� sau crap� de la început

ANEXA IX

EXEMPLE DE CALCUL

Exemplul 1: S� se identifice �i s� se clasifice stratul de p�mânt care are urm�toarele caracteristici geotehnice: compozi�ie granulometric�: argil� 86 %, praf 14 %, limita superioar� de plasticitate 89 %, limita inferioar� de plasticitate 21 %, limita de contrac�ie 9 %, umflarea liber� 150 %, contrac�ie volumic� în stare natural� 42 %, c�ldura maxim� de umezire 38 J/g, umiditatea corespunz�toare suc�iunii de 15 bari 20,5 %, presiunea de umflare 0,90 MPa, umiditatea natural� 22 %, greutatea volumic� a scheletului 27 KN/m3 �i porozitatea 40 %.

Rezolvare Având curba de compozi�ie granulometric� se poate determina procentul de frac�iuni cu diametrul

mai mic de 0,002 mm:

A2μ = 42 %

Indicele de plasticitate se determin� cu rela�ia:

Ip = wL - wP (IX.1)

Înlocuind în rela�ia (IX.1) rezult�: Ip = 89 – 21 = 68 %

Cunoscând A2μ �i Ip se poate determina indicele de activitate folosind rela�ia:

�2AI

I pA � (IX.2)

Rezult�: 68 1, 6242AI � �

În func�ie de c�ldura maxim� de umezire qu max, indicele de activitate �i umiditate corespunz�toare sec�iunii de 15 bari, w15 p�mânturile se clasific� conform tabelului 1.1 �i Anexei III.

inând cont de valorile ob�inute prin calcul sau determinate în laborator, rezult� c� stratul de p�mânt studiat este o argil� cu o activitate foarte mare, deci un p�mânt cu umfl�ri �i contrac�ii foarte mari.

Pentru identificarea �i clasificarea p�mânturilor se utilizeaz� reprezent�ri grafice prin amprent�. Se constat� ca pentru p�mântul analizat rezult� o amprent� cu o arie mare, specific� p�mânturilor foarte active conform fig. III.2 (Anexa III).

Un alt indice func�ie de care se poate clasifica p�mântul cu umfl�ri �i contrac�ii mari este indicele de contrac�ie - umflare, care se calculeaz� cu rela�ia:

sa tc u

sa t s

w wIw w

��

�(IX.3)

Cunoscând porozitatea, n (%), se poate determina indicele porilor cu rela�ia:

nne�

�1

(IX.4)

Rezult�:

57

57,040,01

4,0�

��e

Umiditatea de satura�ie se determin� cu rela�ia:

wsa t

s

ew ���

� (IX.5)

Rezult�:

0, 67 10 0, 25 25%27satw �

� �

Cu ajutorul valorilor determinate se poate calcula indicele de contrac�ie – umflare:

19,09222225

���

�cuI

Valoarea ob�inut� pentru indicele de contrac�ie – umflare indic� faptul ca în p�mântul studiat sunt posibile atât fenomene de contrac�ie cât �i de umflare.

Exemplul 2: S� se determine umflarea relativ� a unui strat de p�mânt cu umfl�ri �i contrac�ii mari

datorit� varia�iei regimului higro-termic. Profilul umidit��ilor corespunz�toare perioadei de umiditate

maxim� �i perioada de secet� maxim� determinate pe cale experimental� sunt prezentate în fig. IX.1.

Indicele porilor pentru acest strat este de 0,84.

Figura IX.1. Profilul umidit��ilor corespunz�toare perioadei de umiditate maxim� �i perioadei de secet�

maxim�

Rezolvare

Se împarte stratul de argil� expansiv� supus la varia�ii de umiditate în straturi de 0,50 m. Pentru

determinarea umfl�rii relative a terenului se vor lua în considerare varia�iile de umiditate de la mijlocul

58

Umflarea probabil� se determin� cu rela�ia:

mhU ��� � 11� (IX.6)

unde:

01 1 e

Wk���

�� (IX.7)

Deoarece Ptot<0,5 daN/cm2, coeficientul condi�iilor de lucru este m=0,80.

Umflarea probabil� va avea urm�toarea valoare:

cmU

U

4,15

)090,0025,004,007,009,0120,0(80.084,01

502

�

���������

�

Exemplul 3: S� se calculeze umflarea terenului de sub o funda�ie având dimensiunile în plan de (1,0 x 1,0) m2, situat� sub un stâlp al unei hale industriale cu dimensiunile de 12x36 m. Presiunea pe talpa funda�iei este de 2 daN/cm2, iar adâncimea de fundare este de 1,00 m (fig. IX.2). Terenul de fundare este o argil� contractil� în grosime de 15 m de la suprafa��, sub care se afl� un strat de nisip pr�fos.Presiunea de umflare determinat� în laborator este de 3,5 daN/cm2. În exploatare este posibil� umezireap�mântului pe toat� suprafa�a construc�iei.

Figura IX.2. Presiunea pe talpa funda�iei

fiec�rui strat. Din fig. IX.1 se poate considera ca au loc varia�ii de umiditate numai pân� la adâncimea de

-3,00 m; de la aceast� adâncime umidit��ile devin constante în ambele sezoane. Argila contractil� va

prezenta varia�ii de volum în zona cuprins� între +0,00 �i -3,00 m.

59

Rezolvare

Terenul de fundare se împarte în 11 straturi elementare având grosimea de 1,00 m. Se determin� m�rimea presiunii la mijlocul fiec�rui strat.

lgztot pppp sup��� (IX.8.)

unde: pz este efortul unitar datorat înc�rc�rii exterioare pg este efortul unitar din greutatea proprie a p�mântului psupl este presiunea suplimentar� provocat� de influen�a greut��ii proprii neumezite din masiv,

vecin� cu zona umezit�

)(sup hzmp nl ���� � (IX.9)

unde: mn este un coeficient care se g�se�te în tabelul IX.1.

Umflarea probabil� a terenului sub funda�ie se determin� cu rela�ia:

mhsu ��� � 11� (IX.10)

Pentru determinarea umfl�rii s-au încercat 6 probe în edometru. Probele s-au inundat la o presiune

de 0,07 daN/cm2 (greutatea pistonului aparatului); 0,5; 1,20; 2,0; 3,0; 4,0 daN/cm2.

Tabelul IX.1

BDZ � Coeficientul mn pentru un raport al lungimii �i l��imii suprafe�ei umezite L/B

1,00 2,00 3,00 4,00 5,00

0,50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,001,00 0,58 0,50 0,43 0,36 0,292,00 0,81 0,70 0,61 0,50 0,403,00 0,94 0,82 0,71 0,59 0,474,00 1,02 0,89 0,77 0,64 0,535,00 1,07 0,94 0,82 0,69 0,57

Tabelul IX.2

Adân cimea medie a stratului

(m) B

hz � mn pz daN/cm2

�gz daN/cm2

psupl daN/cm2

ptot daN/cm2

su

0,50 0,12 0,00 1,40 0,10 - 1,50 0,721,50 0,21 0,00 0,36 0,30 - 0,66 0,822,50 0,29 0,00 0,14 0,50 - 0,64 0,803,50 0,37 0,00 0,07 0,70 - 0,77 0,794,50 0,46 0,00 0,05 0,90 - 0,95 0,785,50 0,54 0,04 0,03 1,10 0,05 1,18 0,796,50 0,63 0,13 0,01 1,30 0,20 1,51 0,727,50 0,71 0,21 - 1,50 0,36 1,89 0,698,50 0,79 0,29 - 1,70 0,55 2,25 0,669,50 0,88 0,38 - 1,90 0,80 2,70 0,62

10,50 0,96 0,46 - 2,10 1,05 3,15 0,59

Umflarea relativ� a fost urm�toarea:

p (daN/cm2) 0,70 0,80 0,95 1,18 1,50 1,89 2,25 2,70 3,15 � (%) 3,2 3,0 2,4 2,0 1,8 1,7 1,3 1,0 0,7

60

cm

mhsu

4,16)59,070,062,00,166,03,169,07,1

72,081,175,00,278,04,279,00,38,02,382,00,372,08,111

��������

������������������ ��

Rezult� c� umflarea terenului de sub funda�ie va fi:

61

ANEXA X

REFERIN�E LEGISTATIVE �I TEHNICE

1.Legisla�ie

2.Lista StandardelorNr. crt.

Standarde Denumirea

1. SR EN 1997-1: 2004 Eurocod 7: Proiectare geotehnica. Partea 1: Reguli generale. 2. SR EN 1997-1: 2004/AC:2009 Eurocod 7: Proiectare geotehnica. Partea 1: Reguli generale. 3. SR EN l997-1:2004/NB:2007 Eurocod 7: Proiectare geotehnica. Partea 1: Reguli generale. Anexa

na�ional� . 4. SR EN ISO 14688-1:2004 Cercet�ri �i încerc�ri geotehnice. Identificarea �i clasificarea

p�mânturilor. Partea 1: Identificare �i descriere. 5. SR EN ISO 14688-

1:2004/AC:2006 Cercet�ri �i încerc�ri geotehnice. Identificarea �i clasificarea p�mânturilor. Partea 1: Identificare �i descriere.

6. SR EN 14688-2:2005 Cercet�ri �i încerc�ri geotehnice. Identificarea �i clasificarea p�mânturilor. Partea 2: Principii pentru o clasificare.

7. SR EN 14688-2:2005/C 91:2007

Cercet�ri �i încerc�ri geotehnice. Identificarea �i clasificarea p�mânturilor. Partea 2: Principii pentru o clasificare.

STAS 3950-81 Geotehnica. Terminologie. Simboluri �i unit��i de m�sur�. 9. STAS 6054-77 Teren de fundare. Adâncimi maxime de înghe�. Zonarea teritoriului

Republicii Socialiste România. 10. STAS 1913/12-88 Teren de fundare. Determinarea caracteristicilor fizice �i mecanice

ale p�mânturilor cu umfl�ri �i contrac�ii mari 11. STAS 3300/2-85 Teren de fundare. Calculul terenului de fundare în cazul fund�rii

directe 12. STAS 2745 -90 Teren de fundare. Urm�rirea tas�rii construc�iilor prin metode

topografice. 13. STAS 8942/1-89 Teren de fundare. Determinarea compresibilit��ii p�mânturilor prin

încercarea în edometru. 14. STAS 9180-73 Teren de fundare. Determinarea capacita�ii de re�inere a apei de

c�tre p�mânturi, la diferite suc�iuni 15. STAS 1913/9-86 Teren de fundare. Determinarea c�ldurii maxime de umezire a

�ia

Legea nr.10/l995 privind calitatea în construc�ii, cu modific�rile ulterioare.

Publicat� în Monitorul Oficial al României, Partea I num�rul 12 din 24 ianuarie 1995.

Ordinul ministrului transporturilor, construc�iilor �i turismului nr.275/2005 pentru aprobarea reglement�rii tehnice "Normativ pentru proiectarea structurilor de fundare direct�", indicativ NP 112-04.

Publicat în Monitorul Oficial al României, Partea I, num�rul 451 din 27 mai 2005.

Ordinul ministrului dezvolt�rii lucr�rilor publice �i locuin�elor nr.128/2007 pentru aprobarea reglement�rii tehnice "Normativ privind documenta�iile geotehnice pentru construc�ii", indicativ NP 074-2007.

Publicat în Monitorul Oficial al României, Partea I, num�rul 381 din 06 iunie 2007.

Ordinul ministrului dezvolt�rii regionale �i turismului nr.2690/2010 pentru aprobarea reglement�rii tehnice "Normativ privind determinarea valorilor caracteristice �i de calcul ale parametrilor geotehnici, indicativ NP 122: 2010.

Publicat în Monitorul Oficial al României, Partea I, num�rul 158 din 04 martie 2011.

62

p�mântului. 16. STAS 1913/4-86 Teren de fundare. Determinarea limitelor de plasticitate 17. STAS 1913/1-82 Teren de fundare. Determinarea umidit��ii.

63