UNIVERSITATEA TEHNIC DE CONSTRUCII BUCURETI

PROIECTAREA GEOTEHNIC A FUNDAIILOR DE ADNCIME PE PILOI, COLOANE, BARETE

-REFERAT-

Burada Andreea Luna-LeeMaster Ingineria Cldirilor, an I, grupa 2

CUPRINS:

1. Noiuni generale2. Clasificarea piloilor3. Clasificarea fundaiilor pe piloi4. Etapele elaborrii proiectului Date privitoare la condiiile amplasamentului Alegerea tipului de pilot Predimensionarea fundaiei pe piloi

Noiuni generalePiloii, coloanele i baretele sunt elemente structurale care alctuiesc fundaiile de adncime.Dup modul de transmitere a ncrcrilor la terenul de fundare, fundaiile pe piloi, coloane i barete sunt fundaii indirecte.

n general, n calcul, piloii, coloanele i baretele se numesc generic piloi.

Exemple de utilizare a fundaiilor pe piloiFundaii pentru consrucii pe pmnt

Fundaii pentru construcii pe ap

Fundaii pentru lucrri de susinere

Clasificarea piloilor1.Dup modul de transmitere a ncrcrii axialePiloi FLOTANI : P = P1 + PV

Piloi PURTTORI PE VRF (BAZ) : P = PV

2.Dup modul de execuiePiloi PREFABRICAIPiloi EXECUTAI PE LOC : a. prin batere fr tubaj cu tubaj recuperabil/nerecuperabilb. prin forare fr tubaj n uscat sub noroi de foraj cu burghiu continuu cu tubaj recuperabil/nerecuperabilc. prin vibrare cu tubaj recuperabil/nerecuperabil

3.Dup efectul asupra terenului de fundarePiloi de NDESARE

Piloi de DISLOCUIRE

4.Dup material lemn beton simplu beton armat monolit beton armat prefabricat oel

Clasificarea fundaiilor pe piloi

1.Poziia radierului fa de nivelul terenuluiFundaii cu RADIER JOS (ngropat)

Fundaii cu RADIER NALT

2.Aciuni predominanteDIRECTE (piloi activi)Dup direcia solicitrii directe fa de axa longitudinal, piloii pot fi supui la: solicitri axiale de compresiune sau smulgere solocitri transversale solocitri axiale i transversale aplicate simultan

INDIRECTE (piloi pasivi)Aciunile indirecte provin din micrile pmntului adiacent: frecarea negativ umflarea (ridicarea) terenului deplasarea lateral a terenului, inclusiv aciunea de origine cinematic ce rezult din deformarea terenului datorit propagrii undelor seismice

Etapele elaborrii proiectului1.Date privitoare la condiiile amplasamentuluiPentru ntocmirea proiectului fundaiei pe piloi trebuie precizate urmtoarele date referitoare la condiiile amplasamentului: stratificaia terenului de fundare cu parametrii geotehnici respectivi gradul de seismicitate stabilit conform normativ P 100-1:2013 nivelul stabil al apei de suprafa, cu asigurrile impuse de lucrrile specifice nivelul normal al apei subterane, precum i modificrile eventual previzibile ale acestuia pentru viitor agresivitatea apelor subterane i de suprafa (la fundaiile cu radier nalt) prezena organismelor care atac lemnul, n cazul fundaiilor de lemn adncimea probabil de afuiere (cnd este cazul)n cazul n care piloii se execut n incinta unei construcii existente, poziia acestora se dfinitiveaz de comun acord cu beneficiarul.

2.Alegerea tipului de pilotAlegerea tipului de pilot, inclusiv calitatea materialului pilotului i metoda de punere n oper trebuie s in seama de urmtoarele aspecte: ncrcarea ce trebuie preluat de piloi posibilitatea conservrii i verificrii integritii piloilor care sunt pui n oper tipul, alctuirea i deformaiile admisibile ale construciei proiectate poziia radierului fa de suprafaa terenului condiiile specifice amplasamentului: vecinti, instalaii subterane etc. lungimea necesar a piloilor nivelul apelor subterane i variaia acestuia execuia in ap viteza de execuie eperiena local n privina comportrii construciilor similare fundate pe piloi de un anumit tip

CRITERII SPECIALEFundarea piloilor purttori pe vrf se adopt n cazul n care terenul de fundare cuprinde straturi practic incompresibile la o adncime accesibil tipului de pilot utilizat.Utilizarea piloilor forai de diametru mare sau baretelor: fundaia transmite terenului ncrcri transversale mari baza piloilor sau baretelor ptrunde ntr-un strat practic incompresibilNu se recomand utilizarea piloilor de ndesare (piloi prefabricai, piloi executai pe loc prin batere, vibrare etc.) n cazul prezenei unor straturi argiloase saturate de consisten ridicat, n care por apare fenomene de ridicare a terenului la execuia piloilor sau n zonele urbane unde vibraiile pot afcta construciile nvecinate.

3.Predimensionarea fundaiei pe piloi3.1.Realizarea ncercrilor pe piloincercrile pe piloi se realizeaz n vederea stabilirii capacitilor portante ale piloilor, pentru toate categoriile de construcii.Piloii de prob supui ncercrilor n teren trebuie executai cu aceeai tehnologie i cu aceleai utilaje avute n vedere n proiectul de execuie al fundaiilor pe piloi.ncrcrile statice de prob se efectueaz n concordan cu NP 045:2000 Normativ privind ncercarea n teren a piloilor de prob i a piloilor din fundaii.ncercarea iloilor de prob trebuie s se fac nainte de nceperea execuiei piloilor definitivi din lucrare.Numrul piloilor de prob este precizat n NP123:2011.Numrul total minim al piloilor de diametru mic, d600mm, numrul minim al piloilor de prob, n funcie de numrul total al piloilor i de modul de solicitare n exploatare, este:

ncercri pe piloi NEINSTRUMENTAI

ncercare axial de compresiune cu platform ancorat.

ncercare axial de compresiune cu platform lestat.

ncercare transversal cu 2 piloi solicitai simultan.

Modul de desfurare a ncercrii ncrcarea se aplic n trepte de cca 1/15 1/10 din valoarea stabilit prin calcul ncrcarea se menine constant i se msoar deplasarea pilotului se consider c deplasarea s-a stabilizat atunci cnd diferena de deplasare pe durata a de minute (4 citiri la fiecare 15 minute) este mai mic de mm se trece la treapta superioar de ncrcarencercarea se oprete atunci cnd: dup 24 ore deplasarea nu se stabilizeaz deplasarea vertical total devine mai mare dect 0,1B (solicitare axial) deplasarea lateral total devine egal cu 25mm (solicitae transversal)Se definete ca ncrcare masurat Rc,m, fora total anterioar fprei la care ncercarea s-a oprit.

Reprezentarea rezultatelor obinute ncercare axial de compresiune

ncercrile pe piloi NEINSTRUMENTAI permit dar determinarea deplasrilor la partea superioar (capul) pilotului.

ncercri pe piloi INSTRUMENTAIn funcie de tipul de ncercare, axial sau transversal, pilotii de prob se instrumenteaz, pe toat lungimea, cu repeci mecanici de tasare, nclinometre, mrci electrorezistive, celule de presiune etc.ncecrile pe piloi INSTRUMENTAI permit determinarea deplasrilor/deformaiilor pe toat lungimea pilotului.Prin prelucrarea msurtorilor efectuate n timpul ncercrii, se obin curbele de transfer ale ncrcrii la teren care permit calcului piloilor n interaciune cu terenul prin metode exacte.

Exemplu de ncercare efectuat pe o baret intrumentat cu reperi mecanici de tasare

Procesul de transmitere prin frecare a ncrcrii axiale de la baret la teren poart numele de transfer de ncrcare.n vederea determinrii transferului de ncrcare este necesar cunoaterea distribuiei deformaiei n adncime n corpul baretei. n acest scop bareta se instrumenteaz cu reperi mecanici plasai la diferite cote de observaie.Un reper mecanic este alctuit dintr-o tij metalic sudata de o plac de baz. Tija este protejat fa de betonul din corpul baretei printr-o eav rezemat pe placa de baz prin intermediul unei granituri de cauciuc. Pentru a evita frecare ntre tija-reper i eava de protecie, se prevd din loc n locdistaniere inelare din cauciuc.Reperii mecanici se solidarizeaz de carcasa de armtur a baretei, la interiorl acesteia i sunt cobori odat cu carcasa n traneea forat, nainte de betonare. Prin betonare, plcile de baz se inglobeaz n corpul baretei reprezentnd reperi ai tasrii baretei la cota la care au fost introduse.La fiecare tij-reper se monteaza un microcomparator pentru nregistrarea deplasrii relative ntre cota z i cota capului baretei.

Prelucrarea rezultatelor

Deformaiile absolute (tasrile) s n lungul bareteiPentru o anumit treapt de ncrcare, deformaia si a cpului baretei la adncimea zi la care este cobort reperul mecanic i se determin cu elaia:si = s0 + ciunde: s0 = tasarea capului baretei sub o treapt de ncrcare ci = citirea pe microcomparatorul ataat reperului i la aceeai treapt de ncrcareDeformaiile si, nregistrate la diferite adncimi pentru una i aceeai treapt de ncrcare, se reprezint la scar, raportndu-se fa de axul vertical al baretei.Se construiete grafic curba de variaie cu adncimea a tasrilor n lungul baretei.

Deformaiile specifice n lungul bareteiDeformaia specific i la cota zi se calculeaz cu relaia:i = unde:si-1 = deformaia corpului baretei la adncimea zi-1si+1 = deformaia corpului baretei la adncimea zi+1zi+1-zi-1 = distana dintre reperii cobori la adncimile zi-1 i i+1Pe baza valorilor i calculate se construiete curba de variaie cu adncimea a deformaiei specifice.

Fora axial Pi n lungul corpului bareteiFora axial la Pi la adncimea zi se calculeaza cu expresia:Pi = E Ab iunde:E = modului de deformaie al betonului din corpul bareteiAb = aria seciunii transversale a bareteii = deformaia specific la cota ziPe baza valorilor Pi calculate se construiete curba de variaie cu adncimea a forei axiale P.Observatie : Este indicat ca cel mai scurt reper s fie plasatsuficient de aproape de suprafaa terenului astfel nct s se poat practica, nainte de nceperea ncrcrii, un san de jur mprejurul baretei pan la adncimea acestui reper. n acest fel, pe zona cuprins ntre capul baretei i cota primului reper, frecarea pe suprafaa lateral lipsete, iar ncrcarea axial se transmite integral prin baret.

Valoarea modulului de elasticitate, E, a betonului din corpul bareteiE = unde:P0 = ncrcarea axial aplicat pe capul bareteiz1 = adncimea primului repers0 = tasarea capului bareteis1 = deformaia baretei la adncimea zin lipsa valorilor E determinate exsperimental, modului de deformaie se calcula:E = Eb(1 + )unde:Eb = modului de deformaie al betonuluiEa = modului de deformaie al armturii = procentul de armareEb, Ea se obin din prescripiile n vigoare pentru calcului elementelor de beton i beton armat n funcie de marca betonuolui i de tipul armturii.

Efortul tangenial mobilizat pe suprafaa lateralEfortul tangenial i mobilizat pe suprafaa lateral a baretei la adncimea zi se calculeaz cu expresia:i = unde:Pi, Pi+1 = forele axiale la adncimile zi, respectiv zi+1zi+1-zi = distana dintre reperii de la adncimile zi i zi+1U = perimetrul bareteiPe baza valorilor i calculate se construiete graficul de variaie cu adncimea a efortului tangenial mobilizat pe suprafaa lateral.Calculele prezentate se repet n succesiunea artat pentru fiecare treapt de ncrcare, obinndu-se astfel elementele pentru interpretrile datelor experimentale.

Determinarea curbei de transferLa adncimea zi, se reprezint valorile tasrilor si i valorile efortului tangenial i pentru diferite valori ale ncrcrii P0.Se obine astfel curba de transfer.

Comparndu-se valoarea maxim, max, cu valoarea rezistenei la forfecare a pmntuli la aceeai adncime, f,zi, obinut prin ncercri de laborator sau pe teren, se obine valoarea coeficientului de reducere zi.zi =

Determinarea diagramelor de variaie a forei axiale transmis prin suprafaa bazei Pv i forei axiale transmis prin frecare pe suprafaan laterala PlatFora Pv la baza baretei corespunztoare diferitelor trepte de ncrcare P0 se calculeaz:Pv = E Ab vScznd Pv din P0 se obine Plat care reprezint cot-parte din fora total P0 preluat prin frecare pe suprafaa lateral.n sistemul de coordonate (s,P) seconstruiesc curbele (s,P0), (s,Pv) i (s,Plat).