Proiect Fiabilitatea Lucrarilor de Arta – Ziduri de sprijin

Zidurile de sprijin se execută în scopul sporirii stabilităţii versanţilor şi pentru

consolidarea alunecărilor existente.

Deoarece zidurile de sprijin sunt supuse unor eforturi mari de împingere de către

masele de pământ pe care le stabilizează, trebuie să fie de dimensiuni mari, adânc

înrădăcinate în roca stabilă. Cu toate acestea, zidurile de sprijin sunt lucrările principale,

utilzate la stabilizarea taluzelor şi versanţilor, în următoarele cazuri:

-ziduri scunde care sprijină versanţii în terenuri argiloase, în scopul

prevenirii slăbirii bazei versantului şi pentru protecţia acesteia de acţiunea îngheţului;

-ziduri scunde pentru consolidarea piciorului alunecărilor existente;

-ziduri mari de sprijin, rigidizate în mod special şi care sunt supuse la

întreaga forţă de împingere a pământului, numai în cazul în care o altă soluţie de

proiectare nu este posibilă.

Zidurile de sprijin se execută în cazul alunecărilor de adâncime mică, datorită

faptului că trebuiesc adânc înrădăcinate în roca stabilă, pentru a-şi atinge scopul.

Respectivele lucrări se pot executa din beton sau beton armat, din prefabricate

sau turnate pe loc în cofraje, din zidărie de piatră sau din pământ armat cu bare metalice

sau din beton.

Zidurile de sprijin sunt prevăzute, în partea din spate, cu drenuri din balast, care

asigură evacuarea apei din masa alunecată, prin barbacane.

Pentru contracararea efectului erozional al apelor curgătoare se vor executa epiuri

defensive (construcţii oblice pe mal, orientate în sensul curgerii).

Executarea în lungul cursurilor de apă de ziduri din beton sau de gabioane

alcătuite din containere din bare de oţel şi plase de sârmă, umplute cu bolovăniş şi piatră

spartă sau din căsoaie;

Eliminarea pe cât posibil a meandrelor, sau acolo unde nu este posibil amplasarea

în dreptul acestora a unor blocuri de roci sau a unor stabilopozi de dimensiuni reduse.

Pentru ca lucrările de stabilizare a versanţilor să-şi atingă scopul este absolut

necesar să se determine cu precizie adâncimea suprafeţei de alunecare. Acest lucru se

poate realiza prin săparea unor puţuri, metoda cea mai sigură, în schimb şi cea mai

scumpă datorită lemnului folosit la susţinerea pereţilor lucrării. Puţurile nu pot fi săpate la

adâncimi mai mari de 5-8 m.

Forajele pot da indicaţii asupra adâncimii suprafeţei de alunecare prin observarea

prezenţei oglinzilor de fricţiune. Metoda, foarte laborioasă, necesitând o atenţie

deosebită, dă rezultate în aproximativ 60 % din cazuri.

Pentru prevenirea declanşării unor noi alunecări de teren, se impune

obligativitatea obţinerii avizului organelor de specialitate în cazul amplasării unor noi

construcţii, luându-se în considerare valoarea probabilităţii de producere a alunecărilor,

respectiv a coeficientului mediu de hazard – Km.

Se interzice cu desăvârşire amplasarea construcţiilor pe suprafeţele poligonale

având coeficientul Km corespunzător unui potenţial ridicat de producere a alunecărilor.

Categoria de lucrări speciale

Tipul de lucrare Caracteristici

   Lucrări pentru îmbunătăţirea rezistenţei deluviilor alunecate 

1 Galerii de drenaj  Se construiesc atât în straturile purtătoare de apă cât şi sub suprafaţa de alunecare; Traseul galeriilor de drenaj urmăreşte în permanenţă afluxul de apă sau il preia din forajele verticale

2 Drenuri orizontale de drenaj  Foraje tip Caqout-Kerisel în straturi acvifere subţiri şi adânci-Se utilizează forarea mecanică şi vibroforarea; Poate fi combinat cu drenurile ranfort executate în săpătură deschisă (ranfort pe coloane Benotto) sau cu electroosmoza

3 Puţuri verticale de drenaj  Se utilizează pentru scoaterea de sub presiune a intercalaţiilor permeabile; Evacuarea apei se realizează prin tranşee drenante

4 Tranşee de drenaj Se amplasează din deal în vale şi se execută mecanizat până la roca de bază; Distanţa dintre tranşeele drenante nu trebuie să depăşească 20 m; Materialul filtrant şi drenant ocupă cel puţin ¼ din secţiunea tranşeii

5 Drenajul prin electroosmoză Se utilizează electrozi din tuburi de oţel pentru anod şi din ţevi perforate pentru catod; Sursa de curent continuu U= 50-150 V; I= 25 A. Apa se evacuează prin pompare

6 Consolidarea electrochimică Se utilizează electrozi din bare de aluminiu, oţel sau calciu (anod) şi de cupru (catod) şi se alimentează cu current continuu;  La anod argila se deshidratează cu ioni de H iar la catod apar  Al(OH)2 şi Fe(OH)3 rezistente la apă

7 Tratarea termică Încălzirea pământului la temperaturi de 500-8000C prin arderea unui combustibil (lemne, cărbune, motorină); Sunt necesare foraje suplimentare pentru realizarea unui tiraj puternic în cavitatea de ardere

8 Piloţi din pământ stabilizat cu var sau ciment

Se execută foraje cu Φ= 10–60 cm la adâncimi de 10–20 m în masivul alunecător. Se introduce pământ amestecat cu var nestins sau ciment

9 Tratamente cu substanţe tensioactive şi polimeri macromoleculari

Tratarea pământurilor coezive cu vinisol, clorură de dialchildimetilamoniu, răşini ureoformaldehidice şi expoxidice, etc.

Lucrări pentru asigurarea stabilităţii versanţilor

1 Lucrări de reprofilare şi rambleere (contrabanchete)

Lucrări de excavare pentru reechilibrarea maselor de pământ prin diminuarea pantei versanţilor. Se urmăreşte reducerea forţelor de alunecare şi creşterea forţelor de rezistenţă

2 Lucrări de susţinere şi sprijinire (ziduri de sprijin, ranforţi, chesoane, piloţi, barete, coloane, palplanşe)

Se execută pentru refacerea stabilităţii deluviilor alunecate. Lucrările continue se execută pe întregul front care trebuie sprijinit. Lucrările discontinue se execută în zonele de concentrare a eforturilor în masa alunecătoare

Degradarile ce pot aparea sunt cele specifice betonului:

Beton cu aspect friabil şi/sau zone din beton exfoliat.

Beton degradat prin carbonatare, apariţia de stalactite şi/sau draperii.

Beton degradat prin coroziune cu reducerea secţiunii elementului.

Armături fără strat de acoperire.

Defecte de suprafaţă ale feţei văzute (culoare neuniformă, pete negre, impurităţi, pete

de rugină, aspect prăfuit, imperfecţiuni geometrice aspect macroporos, agregate la

suprafaţă).

Eroziunea betonului, prezenţa unor zone pe suprafaţa < de 1 m2 şelementului în care

agregatele nu sunt înglobate în pasta de ciment.

Fisuri din contracţie (neorientate, scurte, superficiale),

Fisurile se refera numai la beton nu şi la mortar sau tencuială.

Fisuri şi/sau crăpaturi ale betonului

- longitudinale

- transversale

- înclinate

Modificarea exagerată a formei şi proprietăţilor fizico-mecanice ale betonului.

Colmatarea drenului.

Solutie propusa – Geocelule

Geocelulele sunt sisteme de confinare tridimensionale celulare, formate din benzi

perforate si texturate (care imbunatatesc considerabil caracteristicile materialelor de

umplere). Aceste sisteme au multiple utilizari, printre care : cresterea capacitatii portante

a terenurilor slabe, realizarea structurilor de sprijin, protectii de taluzuri si control

erozional, protectii si aparari de maluri etc. Pentru a asigura o conlucrare cât mai buna cu

materialul de umplere, materialul este texturat, iar golurile practicate in pereti asigura un

drenaj eficient, permitând dupa caz si dezvoltarea vegetatiei.

Solutie inovatoare in executarea structurilor de sprijin

In ultimii ani a aparut o adevarata explozie in utilizarea sistemului geocelular in realizarea

structurilor de sprijin, deoarece de cele mai multe ori reabilitarile si largirile de drumuri si

autostrazi necesita pante abrupte ce trebuie sa se incadreze in conditii de spatiu limitate.

De asemenea, dezvoltarea proprietatilor industriale, rezidentiale si comerciale in imediata

vecinatate a drumurilor impune luarea unor masuri speciale ce sunt costisitoare. In

aceste situatii sistemul geocelular este solutia cea mai eficienta putând asigura:

- largirea drumului intr-un spatiu delimitat

- adaugarea unei benzi de trafic sau de parcare

- executarea spatiilor de acces de urgenta

- stabilizarea canalelor si cursurilor de apa din vecinatate

- executarea unor sisteme de retentie sau de linistire a apelor pluviale

- repararea unor structuri deteriorate si reparatii in cazul alunecarilor de teren

- executarea barierelor de siguranta de-a lungul drumurilor

- utilizarea ca absorbante de energie si bariere fonice.

compatibile cu mediul local, sa fie ecologice si estetice si sa corespunda debitelor

previzionate si solicitarilor hidraulice asociate.

Aplicatii tipice: canale de scurgere si drenaj, devierea apelor în cazul precipitatiilor

abundente, canale de dirijare a apelor, disipatoare de energie, evacuator cu cadere libera

de apa, podete, canale cu debit continuu sau intermitent / debite mici; mari.

 Soluţii tehnica pentru apărări cu parament vertical

Lucrările de apărare din această categorie sunt indicate la apărarea malurilor in

căzul albiilor înguste unde realizarea lucrărilor de tip taluzat ar afecta secţiunea de

scurgere. în aceste condiţii, lucrarea trebuie să aiba şi rol de susţinere şi/sau consolidare

a malului.

Soluţiile tehnice pentru apărările cu parament vertical sunt, în general, de tip

ziduri de sprijin gravitaţionale şi pot fi realizate din:

gabioane;

căsoaie;

zidărie de piatra;

beton monolit sau prefabricat;

pământ armat;

combinaţii ale componentelor de mai sus.

Zidurile de sprijin sunt construcţii masive, de greutate şi pot fi realizate până la

muchia superioară a platformei drumurilor sau căilor ferate (zid de platformă), sau

pentru apărarea părţii inferioare a rambleelor sau malurilor (zid de picior).

Ele se vor modula pe tronsoane de cca. 5...6 m lungime şi vor fi fundate prin

intermediul unui prism de anrocamente sau direct, dacă terenul este rezistent, cu

luarea măsurilor de protecţie împotriva afuierii.

Zidurile de apărare din zidărie de piatră, beton monolit sau prefabricat sunt mai

rigide şi de aceea se aplică pe un teren bun de fundare,

Lucrările cu parament vertical pot fi realizate şi sub formă de pereţi subţiri,

executaţi din palplanşe.

Criteriul de alegere a soluţiei zidului de sprijin este în funcţie de natura

terenului de fundare, de materialele disponibile, de înălţimea propusă a se realiza etc.

De asemenea, in spatele zidurilor de sprijin se prevăd drenuri, pentru colectarea

şi evacuarea prin barbacane a apelor freatice.

Un zid vertical dirijează mai puţin progresiv curentul, comparativ cu un

parament înclinat. De asemenea, favorizează efectul de afuiere a terenului în faţă, prin

dirijarea spre bază a curentului de suprafaţă.

Ziduri de sprijin din beton monolit

Elevaţia se va realiza din beton minim clasa Bc 7,5, verificând dacă

corespunde condiţiilor de agresivitate ale mediului natura!. Fundaţia, tot din

beton simplu, se realizează din beton coclopian de clasa Bc 7,5. Betonul din

elevaţie se va turna în continuarea betonului din fundaţie, fără a se crea rost de

separaţie.

Paramentul zidului poate fi vertical sau realizat înclinat spre uscat, ca

şi zidurile din zidărie de piatră.

Zidurile din elemente prefabricate, pot utiliza elemente din beton

armat - de clasă minimă BcH 20 - de diferite forme, cele mai utilizate fiind

casetele rectangulare sau tipurile cornier. Elementele prefabricate sunt aşezate

pe o fundaţie din anrocamente, beton simplu sau direct pe teren, în funcţie de

natura acestuia şi rezistenţa la afuiere. în cazu! casetelor, acestea se umplu cu

material de lestare, respectiv anrocamente sau beton, dacă este necesara

solidarizarea prefabricatelor.