Rezumat - TEZA de DOCTORAT

57
UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII Ing. GHEORGHIŢĂ ARITON Îmbunătăţirea proprietăţilor terenurilor de fundare Rezumatul tezei de doctorat Conducător doctorat: Prof.univ.dr.ing. PAULICĂ RĂILEANU Iaşi, 2010

description

Rezumat teză de doctorat

Transcript of Rezumat - TEZA de DOCTORAT

Page 1: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII

Ing. GHEORGHIŢĂ ARITON

Îmbunătăţirea proprietăţilor terenurilor de fundare

Rezumatul tezei de doctorat

Conducător doctorat:

Prof.univ.dr.ing. PAULICĂ RĂILEANU

Iaşi, 2010

Page 2: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

1

]

Page 3: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

2

Mulţumiri

Sincere mulţumiri conducerii Facultăţii de Construcţii şi Instalaţii, Iaşi care mi-a oferit posibilitatea de a mă forma şi perfecţiona în domeniul Ingineriei Civile.

Exprim recunoştinţă catedrei „Căi de Comunicaţii şi Fundaţii” al disciplinei „Geotehnică şi Fundaţii”, în mijlocul căruia am gasit mediul propice realizării acestei lucrări, precum şi celorlalte catedre de la Facultatea de Construcţii şi Instalaţii, Iaşi pentru permanenta susţinere.

Profundă recunoştinţă domnului prof. univ. dr. ing. Paulică Răileanu pentru timpul

acordat, sfaturile oferite pe parcursul acestor ani de doctorat şi contribuţia adusă la formarea mea ştiinţifică.

Mulţumiri referenţilor ştiinţifici pentru efortul şi timpul acordat analizei lucrării de

doctorat. În final vreau să mulţumesc familiei şi prietenilor care mi-au înţeles pasiunea şi timpul

acordat elaborării tezei.

Ing. Gheorghiţă Ariton

Page 4: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

3

CUPRINS CAPITOLUL 1. Introducere........................................................................................................6 CAPITOLUL 2. Terenuri dificile de fundare, descriere, unele proprietăţi..................................10 2.1. Introducere..............................................................................................................................10 2.2. Pământurile dificile de fundare...............................................................................................15 2.2.1. Pământuri marnoase..........................................................................................................15 2.2.2. Pământuri macroporice.....................................................................................................16 2.2.3. Pământuri sensibile la umezire colapsibile.......................................................................21 2.2.4. Pământuri cu umflari şi contracţii mari............................................................................27 2.2.5. Pământuri susceptibile la lichefiere..................................................................................36 2.2.6. Pământuri gelive...............................................................................................................37 2.2.7. Pământuri cu conţinut de materii organice.......................................................................41 2.2.8. Pământuri eluviale............................................................................................................44 2.2.9. Pământuri sărăturate.........................................................................................................47 2.2.10. Pământuri de umplutură..................................................................................................49 2.2.11. Pământuri din amestecuri................................................................................................53 CAPITOLUL 3. Proprietăţile fizico-mecanice ale terenurilor de fundare...................................55 3.1. Proprietăţile fizico-mecanice generale ale terenurilor de fundare..........................................55 3.2. Proprietăţi specifice pământurilor dificile de fundare............................................................68 3.2.1. Pământurile sensibile la umezire colapsibile....................................................................68 3.2.2. Pământurile cu umflari şi contracţii mari.........................................................................75 3.2.3. Pământurile susceptibile la lichefiere...............................................................................81 3.2.4. Pământurile din amestecuri...............................................................................................83 CAPITOLUL 4. Starea de tensiune şi deformaţii în masivele de pământ...................................85 4.1. Starea de tensiune în masivele de pământ..............................................................................85 4.1.1. Introducere........................................................................................................................85 4.1.2. Starea de tensiune în semispaţiu.......................................................................................89 4.1.2.1. Forţă concentrată acţionând la suprafaţa semispaţiului..............................................89 4.1.2.2. Semispaţiul acţionat de mai multe forţe concentrate..................................................92 4.1.2.3. Semispaţiul acţionat de forţe distribuite pe planul de separaţie..................................93 4.1.3. Determinarea tensiunii zσ de-a lungul unei verticale oarecare. Metoda punctelor de colţ...............................................................................................................93 4.1.4. Starea de tensiune în semiplan….......…………………............…...................................98 4.1.4.1. Semiplan încarcat cu o forţă liniar distribuită.............................................................99 4.1.5. Starea de tensiune în condiţiile neomogenităţii şi anizotropiei terenului de fundare…………………………………......……………….......................................................100 4.1.5.1. Starea de tensiune în sistemul stratificat…….....................….................................102 4.2. Starea de deformaţii în masivele de pământ.Calculul tasărilor………….....……...............103 4.2.1. Calculul tasării pe baza legii îndesării………................................................................103 4.2.2. Calculul tasării probabile prin metoda însumării pe straturi elementare (STAS 3300/2-85).......................................................................................................................104 4.2.3. Calculul tasării probabile prin metoda Egorov sau metoda stratului deformabil de

grosime finită (STAS 3300/2-85)...........................................................................107 4.2.4. Calculul tasării pe baza curbelor de compresiune-tasare................................................108 4.2.5. Metoda stratului echivalent.............................................................................................109 4.2.6. Metoda dispersiei unghiulare a tensiunilor normale verticale........................................109

Page 5: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

4

CAPITOLUL 5. Metode şi tehnologii folosite la îmbunătăţirea terenurilor de fundare.........................................................................................................................................111 5.1. Clasificarea metodelor şi tehnologiilor de îmbunătăţire a terenurilor de fundare.........................................................................................................................................111 5.2. Metode şi tehnologii folosite pentru îmbunătăţirea terenurilor de fundare..........................114 CAPITOLUL 6. Îmbunătăţirea terenurilor de fundare prin perne (saltele) de pământ, de balast şi alte materiale......................................................................................................................181

6.1. Pernele de pământ.................................................................................................................184 6.2. Pernele de balast...................................................................................................................193 CAPITOLUL 7. Studii de caz....................................................................................................200 7.1. Amplasament zona Viziru, Brăila.........................................................................................200 7.1.1. Consideraţii geotehnice...................................................................................................200 7.1.2. Soluţii de fundare............................................................................................................206 7.1.3. Concluzii.........................................................................................................................209 7.2. Centrul de marketing pentru produse agro-alimentare Cluj.................................................213 7.2.1. Elemente generale...........................................................................................................213 7.2.2. Consideraţii geotehnice...................................................................................................213 7.2.2.1. Date geomorfologice…………………………………………....................................213 7.2.2.2. Date geologice.............................................................................................................213 7.2.2.3. Date hidrologice (apă subterană).................................................................................213 7.2.2.4. Soluţii de fundare.........................................................................................................215 7.2.2.5. Principii de calcul........................................................................................................217 7.2.2.6. Recomandări................................................................................................................220 7.2.2.7. Concluzii......................................................................................................................221 CAPITOLUL 8. Concluzii........................................................................................................223 8.1. Contribuţii personale..........................................................................................................230 8.2. Lucrări publicate de autorul tezei.....................................................................................232 BIBLIOGRAFIE .......................................................................................................................233

În rezumatul tezei de doctorat se prezintă pe scurt capitolele, studiile de caz, concluziile generale şi bibliografia selectivă. La redactare, pentru capitole, paragrafe, formule, figuri şi tabele s-au păstrat notaţiile utilizate în textul tezei de doctorat.

Page 6: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

5

CAPITOLUL 1. INTRODUCERE

Construcţiile, indiferent de natura, destinaţia şi importanţa lor, reprezintă în lume

simbolul progresului, al dezvoltării, dovada unor economii puternice, a folosirii eficiente a resurselor obţinute prin munca şi efectul creator al omului [107],[148].

Primul material de construcţie pe care la avut la îndemână omenirea a fost pământul, cu ajutorul căruia s-au realizat construcţii îndrăzneţe, dar limitate ca dimensiuni şi performanţe datorită caracteristicilor fizico-mecanice ale acestui material natural [107]. Aceste construcţii transmit scoarţei terestre, pe care se sprijină, acţiunile din încarcarea permanentă, utilă şi accidentală. Sarcinile transmise produc în zona de sub fundaţie o stare de tensiune şi de deformaţie, zona influenţată de construcţia considerată formează terenul de fundare. La rândul lor deformaţiile din terenul de fundare, prin deplasările provocate în punctele de sprijin ale construcţiei, produc o schimbare, o redistribuire a eforturilor în elementele de rezistenţă ale construcţiei. Această interacţiune dintre construcţie şi terenul de fundare se evidenţiază, mai ales, la construcţiile static nedeterminate. Cunoaşterea stării de tensiune şi a deformaţiilor din terenul de fundaţie este necesară pentru a determina capacitatea portantă a terenului şi pentru a putea asigura stabilitatea construcţiei pe tot timpul exploatării ei [95].

În privinţa problemelor legate de terenul de fundaţie mecanica construcţiilor a arătat o rămânere în urmă. Aceasta s-a datorat în mare măsură caracterului complex şi neomogen pe care-l are terenul şi care face ca o serie de legi ale mecanicii construcţiilor, aplicabile pentru diverse materiale de construcţie, să nu fie valabile şi pentru pământ. De exemplu, legea lui Hooke este valabilă numai în cazul maselor continuie; în cazul maselor discontinue, terenuri afânate, legea lui Hooke nu mai este aplicabilă.

Înainte de apariţia mecanicii pământurilor, proiectarea, respectiv dimensionarea elementelor de fundaţie, s-a facut prin metoda analogiilor, fără a introduce în calcul caracteristicile fizice şi mecanice ale pământului folosit ca teren de fundaţie. Evident ca o astfel de metodă, în unele cazuri, a dus la o supradimensionare a fundaţiilor, deci la o soluţie neeconomică, de exemplu piramidele executate de sclavi, risipa de materiale nu se lua în considerare, iar în alte cazuri la o subdimensionare soldată cu compromiterea stabilităţii construcţiei respective. Prima lucrare care a tratat pe baze ştiinţifice o problemă de mecanică a pământurilor, şi anume determinarea împingerii pământului asupra unui zid de sprijin, a aparut în 1773 şi a aparţinut cercetătorului Coulomb, apoi a fost întregită şi dezvoltată de către Rankine, Culmann şi alţii.

Coulomb a fost arhitect la curtea regilor Franţei îndeplinind şi funcţia de rezolvare a problemelor inginereşti privind stabilitatea ţărmurilor Franţei unde acostau vasele care veneau din colonii. Cu această problemă a împingerii pământului şi a stabilităţii s-a confruntat, motiv pentru care a facut studii pe modele privind împingerea pământurilor. Acesta s-a mai ocupat de studiul în electricitate privind sarcina electrică, problema în fizică, unde a fost recunoscut. Rezultă ca în perioada vieţii lui sec al XVIII- lea cercetătorii abordau domenii diferite de studiu, atunci când cercetarea era pusă în slujba activităţii practice.

O ştiinţă însă care să ţină seama de caracteristicile terenului foarte variate, poartă numele de Geotehnica şi mecanica pământurilor, ale cărei baze au fost puse de prof. Karl Terzaghi. Pentru dezvoltarea mecanicii pământurilor o importanţă mare a avut-o lucrarea lui Ghersevanov, Bazele dinamicii maselor de pământ. Contribuţii importante au adus şi alţi cercetători şi profesori de valoare, cum ar fi: Tîtovici, Abelev, Denisov şi alţii.

În 1939 s-a înfiinţat primul laborator geotehnic, inginerii şi tehnicienii fiind trimişi în străinătate pentru specializare.

În anul 1950 s-a constituit pe langă Institutul de mecanică aplicată al Academiei un colectiv de geotehnicieni, care sub îndrumarea academicianului Profiri, a cercetat o serie de probleme ridicate de mecanica pământurilor [110].

Page 7: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

6

Terenul de fundare este format din roci care au rezultat în decursul erelor geologice, printr-o serie de procese tectonice. Pentru cercetarea calităţilor fizico-mecanice ale rocilor şi a comportării lor sub sarcini este necesar să se cunoască în primul rând geneza acestor roci şi procesele lor de transformare. Totodată este necesară cunoaşterea condiţiilor echilibrului tectonic în care se gaseşte formaţia respectivă şi a modului în care acest echilibru este influenţat prin schimbarea raportului de solicitări care se produce prin executarea construcţiei respective. De aceea, se impune o strânsă colaborare între geotehnicieni, geologi, ingineri proiectanţi şi executanţi ai lucrărilor de construcţii [95].

Terenurile de fundare slabe sau dificile de fundare sunt acele terenuri care, sub încărcări exterioare sau interioare, capătă deformaţii mari şi neuniforme. Din categoria terenurilor de fundare slabe, fac parte pământurile puternic compresibile, cu rezistenţă redusă la forfecare cum ar fi: loessurile şi pământurile loessoide sesibile la umezire, argile moi sau cele cu umflări şi contracţii mari, nisipurile fine în stare afânată umede, mâlurile, umpluturile eterogene, terenurile alunecătoare etc.

Pentru utilizarea lor ca terenuri de fundare slabe necesită măsuri de îmbunătăţire a proprietăţilor fizico-mecanice ale pământului. Această îmbunătăţire constă în utilizarea unor metode care modifică structura naturală a pământului pe o porţiune din grosimea stratului de pământ slab, sau pe toată grosimea sa, în funcţie de natura terenului, de grosimea stratului de pământ slab, de încărcările transmise acestuia etc.

Proiectarea fundaţiilor pe terenuri slabe este legată întotdeauna de necesitatea studierii şi analizării factorilor care exercită o anumită influenţă asupra rezistenţei, deformabilităţii şi stabilităţii terenurilor de fundare alcătuite din pământuri cu structuri nestabile. Cedarea terenurilor slabe de fundare se produce sub încarcarea exterioară dată de construcţie sau numai sub presiune geologică, cum ar fi în cazul loessurilor supuse umezirii, sau nisipurilor fine umede supuse lichefierii. Ca urmare, terenul slab cedează sub acţiunea unei anumite stări interioare de eforturi care conduc la o deformare exagerată a acestuia, sau la epuizarea capacităţii sale de rezistenţă . Sunt unele terenuri de fundare slabe care au caracteristicile de rezistenţă reduse, care conduc la dificultăţi încă de la începerea executării construcţiilor.

Un rol important în dezvoltarea deformaţiei terenului de fundare îl are conlucrarea dintre construcţie şi teren. Această conlucrare se poate răsfrânge nefavorabil asupra construcţiei, dacă deformaţia terenului se produce brusc, nepermiţând adaptarea structurii ei la noua stare a terenului de fundare. Conlucrarea dintre construcţie şi teren este cu atât mai intimă cu cât rigiditatea construcţiei este variabilă şi cu cât se apropie mai mult de cea a terenului. În acest caz elementul determinant este construcţia deoarece deformaţiile rezultate din conlucrarea ei cu terenul de fundare pot deveni inacceptabile pentru buna ei exploatare.

În cazul clădirilor care urmează a fi amplasate pe terenuri bune de fundare, riscul de distrugere sau avariere, datorită cauzelor legate de terenul de fundare, se consideră de obicei egal cu zero, deoarece posibilitatea modificării calităţii terenului de fundare în timp este foarte redusă, dacă nu se fac intervenţii ce le pot deteriora. Nu acelaşi lucru se poate spune despre clădirile care trebuie realizate pe terenuri slabe, sensibile la umezire. În cazul acestor terenuri, evenimentele care conduc la situaţii de comportare nefavorabilă a construcţiilor sunt cunoscute.

Geologii şi geotehnicienii considerau cu ani în urmă, că amplasarea construcţiilor pe terenuri dificile nu era recomandabilă, dar în prezent constructorii folosesc aceste terenuri atât în mediul urban, cât şi în cel rural.

În prezent, prin diversificarea problematicii de studiu, domeniul ingineriei geotehnice reuneşte direcţiile bine conturate care prin gradul de cunoaştere permit o corectă abordare tehnică a cercetării şi investigării terenului, a îmbunătăţirii calităţii acestuia, a proiectării şi execuţiei fundaţiilor de suprafaţă şi adâncime, a asigurării stabilităţii locale şi generale a amplasamentelor, a proiectării şi execuţiei structurilor cu rol de sprijin, ranforsare şi stabilizare a masivelor de pământ, rambleelor, barajelor şi excavaţiilor în incinte adânci, etc.[103]

Page 8: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

7

CAPITOLUL 2.

TERENURI DIFICILE DE FUNDARE, DESCRIERE, UNELE PROPRIETĂŢI

2.1. Introducere

Pentru un geolog, ansamblul de materiale care constituie scoarţa terestră este denumit rocă, termenul de pământ fiind rezervat parţii superficiale care suportă vegetaţia. Pentru inginerul constructor, aceşti termeni au o altă semnificaţie [103]:

- pământul este un agregat natural de granule minerale care pot fi separate prin acţiuni mecanice uşoare;

- roca este un agregat natural de granule minerale legate de forţe de coeziune puternice şi permanente..

O altă clasificare a pământurilor este grupată astfel [93],[148]: - pământuri necoezive; - pămâmanturi coezive. Pământurile necoezive se clasifică după granulozitate, în tabelul 2.1.

Tabel 2.1. Clasificarea pământurilor necoezive [148]

Denumirea pământului Necoeziv

Mărimea fracţiunii predominante ( > 50%), mm

Nisip fin 0,05 ÷ 0,25 Nisip mijlociu 0,25 ÷ 0,50 Nisip mare 0,50 ÷ 2,0 Pietriş mic 2,0 ÷ 20 Pietriş mare 0,20 ÷ 70 Bolovăniş 0,70 ÷ 200 Blocuri > 200

Pământurile coezive se clasifică în funcţie de plasticitate şi granulozitate, pe baza unei reprezentări ternare a compoziţiei granulometrice, date în fig. 2.1 [93].

Fig. 2.1. Diagrama ternară [93]

Page 9: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

8

2.2. Pământuri dificile de fundare Există pământuri care din punct de vedere granulometric se încadrează în diagrama

ternară, dar având proprietăţi specifice, necesită o clasificare distinctă. Din această categorie fac parte următoarele pământuri:

2.2.1. Pământuri marnoase; 2.2.2. Pământuri macroporice; 2.2.3. Pământuri sensibile la umezire colapsibile; 2.2.4. Pământuri cu umflari şi contracţii mari; 2.2.5. Pământuri susceptibile la lichefiere; 2.2.6. Pământuri gelive; 2.2.7. Pământuri cu conţinut de materii organice; 2.2.8. Pământuri eluviale; 2.2.9. Pământuri sărăturate; 2.2.10. Pământuri de umplutură; 2.2.11. Pământuri din amestecuri.

2.2.1. Pământuri marnoase Pământurile marnoase sunt pământuri argiloase cu conţinut de carbonat de calciu (CaCO3) mai mare de 5%. Acestea sunt considerate ca fiind terenuri bune de fundare, rezistenţa şi stabilitatea creşte pe masură ce conţinutul este mai bogat în (CaCO3). Ele se clasifică în funcţie de conţinutul (CaCO3), prezentate în tabelul 2.2.[148]

Tabel 2.2. Clasificarea pământurilor marnoase [148] %(CaCO3) %Argilă Numele pământului Comportament

Argilă Plastic Argilă marnoasă Marnă argiloasă

Marnă

Mai mult sau mai puţin rigid

Marnă calcaroasă

0 5 20 35 66 75 100

100 95 80 66 35 25 0 Calcar

Rigid

2.2.2. Pământuri macroporice Pământurile macroporice prezintă numeroase canale verticale foarte fine, ceea ce face ca porozitatea lor să fie neuniform distrbuită. Canalele sunt vizibile cu ochiul liber şi dau naştere unei porozităţi mai mari decât cea normală, denumită macroporozitate (fig.2.2). Aceste pământuri sunt reprezentate prin loessuri şi pământuri loessoide [93],[119],[145],[195]. Fig. 2.2. Structura loessului [93]

Page 10: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

9

Metode de recunoaştere în teren a loessurilor şi pământurilor loessoide: • pori vizibili cu ochiul liber; • un bulgăre de loess se depune într-un pahar cu apă sub un unghi ca o moviliţă, sub unghiul natural şi degajă bule de aer din pahar (ca la stingerea varului); • păpuşi de calcar; • resturi de rădăcini de plante, de frunze şi alte produse din natură; • culoare de obicei galbenă; 2.2.3. Pământuri sensibile la umezire colapsibile (P.S.U.C.) Pământurile sensibile la umezire colapsibile (P.S.U.C.) sunt pământuri coezive macroporice nesaturate, care la contactul cu apa suferă modificări bruşte şi ireversibile ale structurii interne, reflectate prin tasări suplimentare cu caracter de prăbuşire (colaps) şi scăderi ale valorilor parametrilor geotehnici de comportament mecanic. Din această categorie fac parte loessurile, pământurile loessoide şi alte pământuri preponderent prăfoase, cu porozitate marcat neuniformă [145],[148],[195]. Repartiţia pe teritoriul României a loessurilor şi pământurilor loessoide este dată în fig. 2.3. Terenurile de fundare din categoria P.S.U.C. se clasifică astfel (NP 125-2008): - grupa A: pământuri care la umezire sub greutate proprie (sarcina geologică) prezintă tasări suplimentare Img mai mici de 5 cm; - grupa B: pământuri care la umezire sub greutate proprie (sarcina geologică) prezintă tasări suplimentare Img mai mari sau egale de 5 cm;

Fig. 2.3. Răspândirea loessurilor şi a pământurilor loessoide [119]

2.2.4. Pământuri cu umflări şi contracţii mari (P.U.C.M.) Pământurile cu umflări şi contracţii mari, simbolizate P.U.C.M. întâlnite în literatura de

specialitate şi sub denumirea de pământuri contractile sau expansive, sunt pământuri argiloase care prezintă proprietatea de a-şi modifica sensibil volumul, atunci când umiditatea lor variază.[93],[119],[145],[148]. Ca răspândire (fig. 2.8) P.U.C.M. se întâlnesc în majoritatea zonelor geografice ale ţării, astfel: - în zonele subcarpatice şi piemontane din Oltenia, Muntenia şi izolat în Moldova şi Dobrogea; - în podişul Transilvaniei, zona de nord;

Page 11: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

10

- în zonele colinare dinspre Câmpia de vest; - în zonele de luncă şi terase ale râurilor, în Podişul Moldovenesc şi în zonele din Lunca şi Delta Dunării.

Fig. 2.8. Repartiţia teritorială a P.U.C.M. în România [119]

2.2.5. Pământuri susceptibile la lichefiere

Pământurile susceptibile la lichefiere sunt acele pământuri, care submersate şi supuse unor acţiuni dinamice (seisme, explozii, etc), îşi pierd capacitatea de a suporta sarcini, ca urmare a creşterii presiunii apei din pori, ce are drept consecinţă anularea frecării dintre granulele pământului şi prin urmare scăderea bruscă a rezistenţei la forfecare, chiar cu transformarea acestuia într-o masă fluidă. Clasificarea pămanturilor susceptibile la lichefiere (STAS 1243-88): - nisipurile uniforme, în special nisipurile fine având diametrul corespunzător fracţiunii de 50%, d50=0,075-0,20 mm; - nisipurile având gradul de îndesare ID=50…70%; - nisipurile saturate; - nisipurile la care penetrarea dinamică prezinta RP<30 lovituri / 30 cm; - nisipurile care au permeabilitatea mică. 2.2.6. Pământuri gelive Pământurile gelive numite şi pământuri sensibile la îngheţ sunt acele pământuri care în urma fenomenelor de îngheţ-dezgheţ îşi modifică esenţial structura şi proprietăţile lor [93], [148]. După gradul de sensibilitate la îngheţ, stabilit pe baza indicelui de plasticitate IP şi a alcătuirii granulometrice. Pentru lucrările de terasamente, pământurile sunt caracterizate pe baza criteriilor granulometrice (STAS 1709-90), precum şi a domeniilor granulometrice indicate în fig. 2.16. (STAS 7582-81).

Page 12: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

11

Fig. 2.16. Clasificarea pământurilor gelive pentru lucrările de terasamente [148] 2.2.7. Pământuri cu conţinut de materii organice

Pământurile cu conţinut de materii organice sunt pământuri care conţin materii organice, din această categorie fac parte: mâlurile, nămolurile, pământurile turboase şi turbă [60], [93], [148]. 2.2.8. Pământuri eluviale

Pământurile eluviale provin din roci preexistente care au fost dezagregate fizic şi alterate chimic, produsele rezultate rămânând pe loc [93],[145]. Ele au păstrat locul formării lor structura şi textura rocii din care provin şi caracterul lor de zăcământ. Fenomenele acestea au loc în scoarţa de alterare a globului terestru. O clasificare ce se referă la pământurile alcătuite din fragmente mari supuse eroziunii naturale, considerat un proces dinamic, este prezentată în tabelul 2.13.

Tabel 2.13. Clasificarea pământurilor eluviale [145] Denumirea terenului din fragmente

mari, în funcţie de erodabilitate Coeficientul de erodabilitate

neerodabile 5,0K0 wk ≤<

puţin erodabile 75,0K5,0 wk ≤<

puternic erodabile 1K75,0 wk <<

2.2.9. Pământuri sărăturate

Pământurile sărăturate prezintă un comportament special în cadrul terenului de fundare, ce se caracterizează prin [93],[145],[148]:

- apariţia unei tasări sufuzionare în cazul unei umeziri de lungă durată, datorită modificării proprietăţilor fizico-mecanice ale terenului în sensul înrăutăţirii lor;

- unele fenomene de variaţie a volumului, în special fenomene de umflare înregistrate la argilele sărăturate, în cazul creşterii umidităţii;

- acţiunea agresivă a soluţiilor ce iau naştere, asupra elementelor de construcţie ce vin în contact cu pământul. 2.2.10. Pământuri de umplutură Pământurile de umplutură se caracterizează de obicei printr-o neomogenitate importantă privind compoziţia lor, ceea ce duce la o compresibilitate neuniformă, la care se adaugă posibilitatea autoîndesării sub greutatea proprie, în cazul unor acţiuni dinamice, a variaţiei

Page 13: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

12

condiţiilor hidrogeologice şi a descompunerii incluziunilor organice ce depăşesc 3% la nisipuri şi 5% la argile [145],[148]. 2.2.11. Pământuri din amestecuri Pământurile din amestecuri sunt pământuri cu granulometrie realizată pe cale artificială prin amestecarea a două sau mai multe pământuri cu granulozitate cunoscută, în vederea îmbunatăţirii fizico-mecanice [148]. CAPITOLUL 3.

PROPRIETĂŢILE FIZICO-MECANICE ALE TERENURILOR

DE FUNDARE 3.1. Proprietăţile fizico-mecanice generale ale terenurilor de fundare

Proprietăţile fizico-mecanice ale pământurilor sunt dependente de structura lor şi implicit de interacţiunea fazelor componente [38],[112],[119],[148]. Pământurile sunt sisteme trifazice, (fig.3.1) în care apa şi aerul reprezintă soluţia/solventul iar scheletul organic-solvitul [38].

Fig. 3.1. Pământul - sistem trifazic [38] Factorii ce determină structura pământurilor sunt [148]: - mărimea şi forma particulelor solide; - compoziţia chimico-mineralogică a particulelor solide; - forma şi starea fizică a fazei lichide şi gazoase; - interacţiunea dintre faza solidă, lichidă, gazoasă. Principalele caracteristici geotehnice sunt [38],[148]: • greutatea volumică a pământului ( γ );

• greutatea volumică a scheletului mineral ( sγ );

• umiditatea (w); • porozitatea pământurilor (n); • indicele porilor (e), • gradul de saturare (Sr); • greutatea volumică a pământului în stare uscată ( dγ );

• greutatea volumică a pământului în stare saturată ( satγ / srγ );

• greutatea volumică în stare submersată ( 'γ ).

3.2. Proprietăţi specifice pământurilor dificile de fundare 3.2.1. Pământurile sensibile la umezire colapsibile (P.S.U.C.) Pământurile sensibile la umezire colapsibile (P.S.U.C.) prezintă tasări suplimentare cu caracter de prăbuşire (colaps) şi scăderi ale valorilor parametrilor geotehnici de comportament mecanic.

Page 14: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

13

Pământurile sensibile la umezire colapsibile (P.S.U.C.) sunt caracterizate de următoarele proprietăţi geotehnice [93],[119],[195]: a) alcătuire: - compoziţia granulometrică; - compoziţia chimico-mineralogică. b) proprietaţi fizice - umiditate; - densităţi în stare naturală, uscată, saturată; - densitatea scheletului; - porozitatea; - plasticitatea; c) proprietăţi mecanice în condiţii statice şi eventual dinamice: - compresibilitatea şi deformabilitatea în stare naturală şi inundată; - rezistenţa structurală; - rezistenţa la forfecare în stare naturală şi inundată; d) proprietaţi hidrice: - permeabilitatea în stare naturală şi saturată sub diferite trepte de încărcare. În tabelul 3.8. sunt prezentate limitele de variaţie ale carcateristicilor fizice şi mecanice pentru pămânuturile sensibile la umezire (P.S.U.C) în stare naturală. Tabel 3.8. Limitele de variaţie ale carcateristicilor fizice şi mecanice pentru (P.S.U.C.) în stare

naturală [195] Nr. crt.

Denumire caracteristică Simbol U.M. Valoarea caracteristicii

1 Densitatea scheletului sρ g/m3 2,52÷2,67

2 Greutatea volumică în stare naturală γ kN/m3 12,0÷18,0 3 Greutatea volumică în stare uscată dγ kN/m3 11,0÷19,0

4 Umiditatea naturală w % 6÷15 5 Porozitatea n % 45÷60 6 Limita de curgere wL % 12÷25 7 Limita de frământare wP % 9÷20 8 Indicele de plasticitate IP % 5÷20 9 Presiunea de umflare pu kPa 0÷10 10 Coeficientul de permeabilitate k m/sec 10-4÷10-6

11 Tasarea suplimentară la σ= 100 kPa im100 % 0÷0,6 12 Tasarea suplimentară la σ= 200 kPa im200 % 0÷1,8 13 Modulul de deformaţie edometrică E0 ed 100-200 kPa 5000÷10000 14 Unghiul de frecare internă φ grade 5÷25

15 Coeziunea c kPa 10÷30 3.2.2. Pământurile cu umflări şi contracţii mari (P.U.C.M.)

În literatura de specialitate le întâlnim şi sub denumirea de pământuri contractile sau expansive care prezintă variaţii sezoniere de volum însemnate ca urmare a variaţiilor de umiditate. Caracteristicile fizice şi mecanice ale P.U.C.M. sunt: limita de contracţie, umflarea liberă, umiditatea la sucţiune, granulozitatea, căldura maximă de umezire, indicele de plasticitate, criteriul de plasticitate, capacitatea de adsorbţie, indicele de activitate, indicele de contractie-umflare şi presiunea de umflare [119], [145].

Page 15: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

14

3.2.3. Pământuri susceptibile la lichefiere Lichefierea este împarţită în două categorii: a) lichefierea propriu-zisă, reprezintă fenomenul de reducere majoră a rezistenţei la forfecare, datorită unei solicitări monoton crescătoare sau ciclice, asimilată prin curgerea pământului ca un lichid, caracterizează un pământ necoeziv afânat şi saturat; b) lichefierea ciclică, reprezintă fenomenul de cedare progresivă a unui nisip saturat, afânat, cu îndesare medie sau îndesat, supus unei solicitări cu variaţie ciclică în condiţii de volum constant. Deformaţia finală este rezultatul însumării deformaţiilor produse pe durata unui ciclu de încărcare. Acest fenomen caracterizează nisipurile saturate, la orice grad de îndesare, cu menţiunea ca în cazul unui nisip afânat, deformaţia poate fi nelimitată, fenomenul devenind similar lichefierii propriu-zise. 3.2.4. Pamânturile din amestecuri Există două aspecte pentru realizarea pământurilor din amestecuri care ar fi: - realizarea unui pământ cu granulozitate necunoscută, prin amestecarea în diferite proporţii (m% + n%) a două pământuri (A) şi (B) cu granulozitate dată şi stabilirea fracţiunilor componente (A%; P%; N%); - existenţa celor două pământuri (A) şi (B) prin curbele lor granulometrice să se determine curba granulometrică a amestecului rezultat prin combinarea în proportia 1: n (A/B) a celor două pământuri. Fiind date cele două pămanturi (A) şi (B) fig. 3.14 se cere să se individualizeze pe diagrama ternară pământul (C) rezultat prin amestecarea a (m%) din (A) cu (n%) din (B), deci C = (m%)⋅ A+(n%)⋅B.

Fig. 3.14. Stabilirea compoziţiei amestecului pe baza diagramei ternare [148]

Punctele corespunzătoare pe diagrama ternară a celor două pământuri (A), (B) se unesc printr-o dreaptă şi se împarte în 100 de părţi egale. Punctul (C) de pe segmental AB, ce împarte acest

segment în raportul %m

%n

AB

AC= , este determinat practic prin măsurarea a (m%) diviziuni din

punctul B şi (n%) diviziuni din punctul A. Pentru trasarea grupei granulometrice a pământului (C) rezultat din amestecul a două pământuri (A), (B) date prin curbele lor granulometrice (fig. 3.15.) se determină pentru fiecare diametru (di) în parte, masa de pământ (mi) în procente, ce conţine particule mai mici decât diametrul considerat (di) cu relaţia următoare :

Page 16: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

15

iCm (%)=

n1

nmmiBiA

+

⋅+ (3.40)

unde: (1: n) reprezintă proporţia amestecului exprimat în unitaţi de masură (la o parte din A, n parţi din pământul B; mAi(%), mBi(%) funcţiunile corespunzătoare diametrului considerat. În cazul în care amestecul este realizat din trei pământuri (A, B, C) în proporţia 1: n: m, se trasează curba pământului (D) ce ar rezulta din amestecarea primelor două pământuri în proporţia (1: n), ca în cazul anterior, iar apoi se trasează curba granulometrica a pământului căutat (E), prin realizarea amestecului dintre pământul (D) şi pâmantul (C) în proporţie 1: m, utilizând procedeul aplicat pentru două pământuri.

Fig. 3.15. Stabilirea curbei granulometrice a amestecului din pământuri [148]

CAPITOLUL 4.

STAREA DE TENSIUNE ŞI DEFORMAŢII ÎN MASIVELE DE PĂMÂNT

4.1. Starea de tensiune în masivele de pământ 4.1.1. Introducere

Construcţiile transmit greutatea proprie şi încărcările terenului pe care sunt amplasate. Acestea sunt încărcări exterioare pentru terenul pe care este ridicată o construcţie [38],[103],[127],[136],[148]. 4.1.2. Starea de tensiune în semispaţiu

Prin semispaţiu se întelege un corp solid, elastic, izotrop, de mărime semiinfinită, continuu liniar deformabil, limitat de o suprafaţă plană. Semispaţiul din Mecanica pământului se deosebeşte de semispaţiul elastic prin faptul că deformaţiile nu sunt reversibile. Problemele distribuţiei tensiunilor în semispaţiu se pot diviza, în general, în două cazuri: cazul în care forţele sunt aplicate la suprafaţa semispaţiului şi cazul în care forţele sunt aplicate în interiorul semispaţiului [38],[136],[148]. Forţa concentrată acţionând la suprafaţa semispaţiului; Semispaţiul acţionat de mai multe forţe concentrate; Semispaţiul acţionat de forţe distribuite pe planul de separaţie; • Sarcina repartizată după o suprafaţă oarecare • Sarcini verticale sau orizontale repartizate uniform sau liniar distribuite pe suprafeţe de forme regulate.

Page 17: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

16

4.1.4. Starea de tensiune în semiplan

Un al doilea model folosit de Teoria elasticităţii pentru calculul stării de tensiune este semiplanul, rezultat prin intersecţia semispaţiului cu două planuri verticale paralele la distanţe egală unitatea. Acest model se foloseste în cazul unor lucrări a căror lungime este mai mare în raport cu dimensiunile secţiunii transversale (ziduri de sprijin, fundaţii continuie, estacade) [136]. 4.1.5. Starea de tensiune în condiţiile neomogenităţii şi anizotropiei terenului de fundare

Anizotropia este determinată atât de particularităţile de geneză a pământurilor cât şi de procesul de consolidare în timp sub acţiunea greutaţii sedimentelor ce determină un grad de îndesare crescător cu adâncimea. Rezultă astfel valori diferite, în funcţie de direcţia indicatorilor proprietăţilor mecanice ( )ii ,E ν (crescători cu adâncimea) şi în principal valori diferite ale

modulului de deformaţie liniară pe direcţia verticala faţă de direcţia orizontală ( )hv EE < . De

asemenea, alternanţa stratelor de pământ coezive şi necoezive, determină o neomogenitate şi anizotropie cu implicaţii directe în repartiţia eforturilor unitare în teren. Existenţa unui strat suport rigid la baza unui pachet de sedimente determină modificări apreciabile a stării de tensiune din teren. Tinând seama tocmai de acest efect de concentrare, Grifith (1929) şi Fröhlich (1934) au corectat relaţia (4.4.), de calcul a tensiunii zσ într-un semispaţiu acţionat de o forţă concentrată, prin introducerea unui factor de concentrare ν (semiempiric) rezultând:

2

'z

R

z

2

P+ν

ν

⋅π⋅

⋅ν=σ (4.26)

unde: ν =3, corespunde semispaţiului izotrop şi omogen; ν =4, corespunde semispaţiului anizotrop la care modul de deformaţie liniară creşte cu adâncimea ( )zmEE 0z ⋅+= ;

ν =6, corespunde situaţiei de dezvoltare completă a zonelor plastice în nisipuri; Construind curbele de variaţie în plan orizontal, al efortului unitar zσ (fig. 4.14) pentru diferite

valori ale factorului de concentrare ( )ν , se constată că pe masură ce ν creşte, valoarea efortului unitar creşte pe linia de acţiune a forţei şi scade rapid odată cu creşterea distanţei faţă de axa oz.

Fig. 4.14.Variaţia efortului unitar zσ în funcţie de valoarea factorului de concentrare [127] Analizând în cadrul problemei plane, factorii care influentează distribuiţia şi mărimea eforturilor unitare, A.V. Stepanov, pe baza soluţiei generale obţinută de S.G. Lehnitki, a ajuns la următoarele concluzii: • starea de tensiune într-un mediu anizotrop depinde atât de sensul forţei cât şi de unghiul pe care acesta îl face cu axele de anizotropie; • direcţiile eforturilor unitare principale nu coincid nici cu direcţiile deformaţiilor maxime nici cu linia de actiune a forţei;

Page 18: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

17

• eforturile unitare se concentrează pe direcţia ce corespunde modulului de deformaţie liniară maxim şi se disipează de-a lungul direcţiei modulului de deformaţie liniară minim; • există diferite combinaţii caracteristice de stări de eforturi, proprii tuturor mediilor anizotrope, ce condiţionează moduri similare de cedare; De asemenea, analizând alura izobarelor (curbe de egal efort unitar), Lehnitki a obţinut pentru un semiplan cu diferite relaţii între modulele de deformaţie, curbele prezentate în fig. 4.15.

Fig. 4.15. Izobarele într-un semiplan cu diferite grade de anizotropie [127] Se observă că pe masură ce gradul de anizotropie creşte, izobarele sub forma de cercuri în cazul semiplanului izotrop (fig. 4.15.a) capată forme ce se îndepartează din ce în ce mai mult de forma circulară (fig. 4.15. b.c.d.) Acesta prezintă linii ale eforturilor maxime (a convexităţilor) ce nu mai coincid cu linia de acţiune a forţei şi putând constitui direcţii în care poate avea loc cedarea masivului [127]. 4.1.5.1. Starea de tensiune în sistemul stratificat Analizându-se influenţa stratificaţiei asupra distribuţiei eforturilor unitare s-a constatat că prezenţa unei intercalaţii compresibile într-un masiv omogen determină o modificare relativ puţin importantă cu cca 6% a efortului unitar zσ . Prezenţa însă a unui strat a unui strat puţin compresibil (stînca etc.) la baza unui strat compresibil sau a unui strat cu compresibilitate redusă în suprafaţa determină modificari subtanţiale în marimea şi repartiţia eforturilor unitare în teren. În cazul unui strat compresibil de grosime finită, limitat de un strat practic incompresibil, cercetările au indicat ca frecarea pe suprafaţa de contact a celor două straturi precum şi valoarea coeficientului lui Poisson ( )ν au o mică influenţă, asupra distribuşiei şi valorii eforturilor unitare, în raport cu grosimea stratului compresibil. Din examinarea diagramelor se desprind următoarele observaţii: - eforturile unitare zσ se concentrează (cresc) pe masură ce grosimea stratului compresibil scade; - în cazul în care modulul de deformaţie creşte cu adâncimea se constată o micşorare a efortului

zσ în suprafaţă. În cazul terenurilor stratificate alcătuite din două sau mai multe straturi cu caracteristici diferite starea de tensiune pentru cazurile practice, se calculează pe baza unor tabele şi grafice întocmite de Biot (1935), Burminster (1943, 1956), Fox (1948), Vishita şi Meyerhof (1968). Pentru cazurile curente, cazul unui bistrat se foloseşte fie soluţia dată de Egorov în care efortul unitar

zσ se exprimă cu fracţiuni de sarcină “p” fie soluţie aproximativă dată de Pokrowski sau Odemark. Atunci când sistemul este multistrat el se transformă într-un sistem omogen pe baza aceluiaşi principiu aplicându-se apoi relaţiile specifice stratului omogen şi liniar deformabil.

Page 19: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

18

CAPITOLUL 5.

METODE ŞI TEHNOLOGII FOLOSITE LA ÎMBUNĂTĂŢIREA TERENURILOR DE FUNDARE

5.1. Clasificarea metodelor şi tehnologiilor de îmbunătăţire a terenurilor de fundare În amplasamentele în care se vor executa viitoarele construcţii, deseori se întâlnesc

terenuri de fundare ale căror proprietăţi fizico-mecanice nu corespund calitativ cu cerinţele impuse de construcţiile care urmează a fi realizate în aceste amplasamente [59], [90],[93],[107],[119],[145]. De asemenea este posibil ca aceste proprietăţi fizico-mecanice ale pământurilor din care este alcătuit terenul de fundare în aceste amplasamente să se deterioreze în timp datorită unor factori naturali sau artificiali care au aparut după executarea construcţiei. Aceste terenuri de fundare sunt aşa cum s-a analizat în capitolele anterioare, terenuri de fundare dificile. În prima categorie sunt cuprinse mâlurile, pământurile turboase, pământurile eluviale, umpluturile, prafurile şi argilele moi, nisipurile afânate şi nisipurile afânate saturate cu apă. În categoria a doua se întâlnesc pământurile sensibile la umezire, pământurile susceptibile la umflări şi contracţii mari şi pământurile sărăturate. Pentru a avea o imagine asupra îmbunătăţirii proprietăţilor terenurilor de fundare se prezintă o schemă de îmbunătăţire a terenului de fundare prezentată în fig. 5.1.

Fig. 5.1. Schema de îmbunătăţire a terenului de fundare

A21

A

A1

A2

A3

A4

A22

A122

A12

A221

A222

A223

A124

A123

A121

A111

A115

A113

A11

A112

A116

A1232

A1231

A1212

A1214

A1213

A1211

A1215

A1216

A1217 A1161

A1131

A1133

A1132

A1162

A114

Page 20: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

19

A Îmbunătăţirea terenului de fundare; A1 Consolidarea în adâncime;

A2 Metode de consolidare de suprafaţă (mecanică); A3 Consolidarea prin vibroînţepare; A4 Consolidarea prin vibrare; A11 Consolidări prin metode mecanice; A111 Compactări cu maiul greu de 5 tf şi supergreu de 10 tf; A112 Perne de balast sau pământ stabilizat; A113 Coloane de balast sau de pământ; A114 Picoţi (sâmburi, nuclee, miezuri ) din beton simplu cu adaos de cenuşă; A115 Consolidarea prin preîncărcare; A116 Compactarea loessurilor cu ajutorul exploziilor; A1131 Execuţia coloanelor de balast sau de pământ prin batere; A1132 Execuţia coloanelor de balast prin vibropresare; A1133 Execuţia coloanelor de balast prin vibroflotare; A1161 Îndesarea prin explozii de suprafaţă în apă; A1162 Îndesarea prin explozii de adâncime prin puţuri Îndesarea prin explozii de adâncime a nisipurilor afânate; A12 Consolidări prin metode de transformare a structurii pământului; A121 Metode chimice de transformare artificială; A122 Tratarea termică a terenurilor (clincherizare); A123 Metode electrice şi electrochimice; A124 Inundarea dirijată a terenurilor şi tasarea sub sarcină proprie; A1211 Silicatizarea; A1212 Cimentarea. Injectare descendentă, ascendentă şi totală; A1213 Consolidarea prin preumezire; A1214 Consolidarea prin metoda: Jet-Grouting; A1215 Consolidarea cu coloane din var; A1216 Argilizarea; A1217 Bituminizarea; A1231 Electroosmoza; A1232 Electroforeza; A21 Consolidarea prin cilindrare; A22 Consolidarea prin batere; A221 Consolidarea prin batere cu maiul de formă specială; A222 Compactarea cu maiul greu; A223 Compactarea cu placa căzătoare; 5.2. Metode şi tehnologii folosite pentru îmbunătăţirea terenurilor de fundare Prezentarea metodelor şi tehnologiilor de îmbunătăţire este facută în acest capitol după clasificarea din cap. 5.1. A1 Metode de consolidare în adâncime A11Consolidări prin metode mecanice A111Compactări cu maiul greu de 5 tf şi supergreu de 10 tf Această metodă este folosită în zone în care energia mare dezvoltată la impactul maiului cu suprafaţa terenului poate provoca ruperea structurii macroporice a terenului şi reducerea volumului porilor. În zonele unde terenul este alcătuit din pământ macroporic sensibil la umezire, constituit din prafuri argiloase nesaturate a căror structură ruptă ca urmare a impactului maiului cu suprafaţa terenului conduce la reducerea volumului porilor. Compactarea terenului cu maiul supergreu produce următoarele fenomene (fig.5.3.)[59]: - distrugerea structurii pământului moale şi micşorarea rezistenţei la tăiere;

Page 21: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

20

- disiparea sub acţiunea socului a aerului şi gazelor conţinute în pământ (1...3%) din volumul total al pământului compactat), ceea ce provoacă o tasare globală instantanee şi importanţă ca mărime; - apariţia lichefierii, atunci când pământul este nisip cu granule rotunjite şi o umiditate apropiată de saturare; - creşterea permeabilităţii datorită lichefierii, dezorgarnizarea structurii şi fisurarea terenului, ceea ce permite disiparea suficient de rapidă a presiunii interstiţiale; - apariţia după batere a reconstituirii tixotropice a structurii în timp, prin restructurarea pământului şi creşterea rezistenţei sale mecanice în mod rapid în perioada de disipare a presiunii interstiţiale şi apoi mai lent spre sfârşitul perioadei de reconstituire. Fenomenele acestea se datorează în parte a pre-existenţei în masa pământului a unor canale de scurgere localizate şi apariţiei altora în urma creşterii bruşte şi importante a gradientului hidraulic al apei interstiţiale determinat de şocul puternic al maiului supergreu. Creşterea bruscă a gradientului produce un fel de “explozie” internă masei pământului. În urma acestei “explozii” apar fisuri radiale ale terenului în jurul punctelor de impact, care au un rol important în accelerarea disipării presiunii interstiţiale şi favorizează chiar apariţia la suprafaţă a unor mici gheizere (ţâşnituri de apă) a căror apa inundă craterele produse de mai (fig. 5.4). Apa adunată în aceste cratere trebuie evacuată prin pompare.

Fig. 5.3. Compactarea cu maiul supergreu [59]

Fig. 5.4. Apariţia apei în craterele produse de şocul maiului supergreu [59]

A112 Perne de balast sau pământ stabilizat Acest procedeu constă în realizarea unor perne compactate din pământ, balast, piatră spartă etc., cu o grosime cuprinsă între 1 şi 7 m sub cota de fundare (uneori putând fi considerate şi consolidări de suprafaţă), care reprezintă stratul de fundare a construcţiei. Pernele de balast se realizează când fundarea se face pe loessuri sensibile la umezire din grupa A sau pe pământuri prăfoase, argiloase-nisipoase, fără sensibilitate la umezire, dacă în zonă nu există surse locale de materiale pentru realizarea pernelor de balast, piatră spartă etc. Pentru studiul de laborator al compactării se foloseşte încercarea Proctor. Scopul acestei încercări de laborator este de a stabili pentru un anumit lucru mecanic de compactare L, umiditatea optimă wopt la care trebuie adus pământul ce urmează a fi compactat, astfel încât să se obţină un grad maxim de compactare şi greutatea volumică în stare uscată, maximă maxdγ

(fig. 5.5). Efectul modificării umidităţii este mult mai redus în cazul nisipului decât cel a unui amestec de nisip – argilă.

Page 22: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

21

Fig. 5.5. Relaţia dintre w şi dγ în urma încercării Proctor [119]

În general umiditatea optimă de compactare (wopt) în cazul pământurilor coezive poate fi aproximată cu relaţia: wopt= wp ± (1...3)% (5.1) Pernele de balast sau pământ au rolul de a distribui presiunile transmise de construcţie la terenul natural pe o suprafaţă mai mare decât talpa fundaţiei. Ele măresc stabilitatea fundaţiilor deoarece au caracteristici de rezistenţă mai mari decât ale stratului de la baza pernei [93]. A113 Coloane de balast sau de pământ

În amplasarea construcţiilor apar situaţii în care straturile ce trebuie îmbunătăţite au grosimi mari (6÷20 m.), uneori aflându-se sub nivelul apei, ceea ce nu permite îmbunătăţirea prin metode de suprafaţă. Această metodă de îmbunătăţire constă în introducerea în terenul slab a unei cantităţi de balast, nisip, loess, ceea ce face ca pe unitatea de volum să crească conţinutul de fază solidă, în scopul reducerii porozităţii, respectiv a creşterii stării de îndesare. Coloanele de balast se pot clasifica după modul de execuţie prin: batere; vibropresare; vibroflotare.

A1131 Execuţia coloanelor de balast sau de pământ prin batere Se pot realiza coloane cu lungimea de până la 13 m, având diametrul coloanei de forare

de 508 mm. Coloanele de pământ sau de balast urmăresc o creştere a îndesării terenului de fundare natural prin introducerea unui material suplimentar care este îndesat după ce în prealabil golul care s-a realizat pentru introducerea lui a condus la refularea terenului natural, care în urma acesteia s-a îndesat de asemenea (fig.5.6.)

Fig. 5.6. Îmbunătăţire cu coloane de pământ. Plan.

A A

2r l l1

Page 23: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

22

Rezultă între rândurile de coloane o distanţă egală cu înălţimea triunghiului echilateral:

λλ 85,02

3d ≅= (5.9)

λ- este latura triunghiului lateral. Având în vedere ca la suprafaţa tratată apar refulări, aici terenul va fi mai afânat pe o grosime egală cu 3d. Acest strat urmează a fi îndepărtat sau se va efectua o compactare de suprafaţă. Soluţia aplicată va trebui să fie verificată prin încercări experimentale. În fig. 5.7. se arată o secţiune verticală prin suprafaţa compactată. Utilajul de compactare este instalaţia tip C.P.L. 20 (fig.5.8.).

Fig. 5.7. Îmbunătăţirea cu coloane de pământ. Secţiune verticală.

Fig. 5.8. Instalaţia C.P.L.20 1 – berbec; 2 – săgeată; 3 - calaje; 4 şi 5 ghidaje; 6 – jug distanţier; 7 – rolă;

8 – cablu; 9 – excavator.

N.H

SECTIUNEA A-A¸

2rl

d

4

1

5

8

7

3

6

9

2

Page 24: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

23

Factorul timp al consolidării se poate determina funcţie de gradul de consolidare din diagrama, fig.5.10.

Fig.5.10. Factorul timp al consolidării

Fig. 5.11. Consolidarea cu coloane de balast sub un terasament

1.00

0.80

0.60

0.40

0.20

0

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

FACTORUL DE TIMP

GR

AD

DE

CO

NS

OLID

AR

E

C10

C100

2 r

ll

ll

2 r

Ø 2 r1

r 12

π = l2

d

2 r

d

l

2 r1

11

11

Page 25: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

24

Coloane de balast executate prin batere, folosind utilajul Franki (KPF 22). Incinta va depaşi cu 1,5 m. şirul extrem de coloane (fig.5.12).

Fig. 5.12. Coloane executate cu utilaje Franki a – înfingerea coloanei metalice în teren; b – realizarea dopului din beton;

c – lovituri de berbec asupra dopului din beton; d – turnarea unor porţii de balast. 1 – cablu; 2 – lumânare; 3 – cabină; 4 – şasiu; 5 – cărucior; 6 – container; 7 – contrafişă; 8 – troliu; 9 – coloana metalică; 10 – berbec; 11 – dop din beton; 12 – bulb; 13 – balast.

A1132 Execuţia coloanelor de balast prin vibropresare Diametrul tubului care execută coloana poate fi de: 219; 324; 356; 377; 419 şi 508 mm. Executarea coloanei dublu vibropresate se face în acelaşi mod, numai că introducerea tubului se face într-o coloană executată anterior. Prin extragerea tubului după aceeaşi metodă, se introduce balast formând astfel o coloană mai groasă. Cantitatea de material introdus trebuie să fie, pentru verificare, aproape dublă faţă de cazul vibropresării simple. Dispozitivul folosit este prezentat în fig.5.13.

Fig. 5.13. Coloane dublu vibropresate. a - înfingerea tubului la cotă; b – umplerea cu balast a golului rămas liber prin extragerea tubului;

c – poziţionarea tubului pentru reintroducere; d şi e – reluarea vibropresării; f – coloana din balast dublu vibropresată.

a b c d

21

7

3

4

8

1 2

1 3

1 0

9

6

1 1

5

a b c d e f

B a l a s t

Page 26: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

25

A1133 Execuţia coloanelor de balast prin vibroflotare Consolidarea terenurilor de fundare prin vibroflotare constă în introducerea în teren a

unui vibrator special, concomitent cu un jet de apă sub presiune. Acţiunea concomitentă a vibraţiilor şi jeturilor de apă conduce la îndesarea nisipului. Pentru completare şi compactare se adaugă balast sau piatră spartă, realizându-se coloane de balast cu diametrul de cca. 1,00 m. Producându-se local lichefierea terenului, are loc o restructurare a acestuia prin sortare gravitaţională. Domeniile în care se aplică vibroflotarea sunt prezentate în fig. 5.15. ţinând seama de criteriul granulometric.

Fig. 5.15 Domenii de eficienţă a vibroflotării în funcţie de granulozitate [93]

A114 Picoţi (sâmburi, nuclee, miezuri) din beton simplu cu adaos de cenuşă

Acest procedeu constă în realizarea prin batere sau prin înfingere cu vibrare a unor coloane în pământ până la cota prevazută în proiect, creându-se goluri care se umplu apoi cu beton simplu preparat cu cenuşă de termocentrală şi dozaj redus de ciment pentru amorsajul prizei. Sâmburii din beton reprezintă un avantaj în cazul fundarii pe pământuri sensibile în umezire. Procedeul dă rezultate bune în terenuri cu:

- pământuri coezive puternic compresibile; - umpluturi neomogene şi necompactate.

A115 Consolidarea prin preîncarcare Consolidarea prin preîncarcare constă în realizarea unui rambleu pe amplasamentul viitoarei construcţii şi urmărirea comportării terenului sub această presiune până la consumarea tasărilor. Timpul necesar consolidării poate fi redus mult prin executarea unor coloane verticale de material filtrant. Procedeul se aplică pentru consolidarea nisipurilor afânate, argilelor moi, argilelor prăfoase, pământurilor turboase. A116 Compactarea loessurilor cu ajutorul exploziilor

Metoda de accelerare a îndesării straturilor de loess, sub greutatea proprie prin umezire cu forma ei clasică de inundare, este eficientă numai de la adâncimi relativ mari, straturile de suprafaţă rămânând neconsolidate; pe de altă parte necesită o cantitate mare de apă şi o durată lungă de execuţie, dezavantajele care se reduc substanţial cu ajutorul exploziilor. Există 2 variante a acestei metode: - explozii de suprafaţă în apă; - explozii de adâncime în foraje. A12 Consolidări prin metode de transformare a structurii pământului A121 Metode chimice de transformare artificială Metodele chimice se bazează pe îmbunătăţirea calitativă a pământului, prin interacţiunea chimică şi fizică a unor substanţe cu particulele solide din teren, precum şi cu apă din complexul

Page 27: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

26

de absorţie. Metodele folosite sunt: silicatizarea, cimentarea, preumezirea, Jet – Grouting, coloane din var, argilizarea, bituminizarea. A1211 Silicatizarea Se aplică în general la nisipuri fine şi constă în solidarizarea particulelor minerale cu ajutorul unui liant rezistent, format artificial prin reacţia chimică dintre silicatul de sodiu solubil şi un electrolit (clorura de calciu, hidroxid de calciu etc.) Introducerea acestor substanţe în pământ se face prin mijloace corespunzătoare porozităţii acestuia, respectiv prin injectare sub presiune. A1212 Cimentarea. Injectare descendentă, ascedentă şi totală Constă în injectarea sub presiune a unei suspensii de ciment cu un grad de diluare din ce în ce mai scăzut, care îndepartează apa din pori. Se foloseşte la terenuri nisipoase, la roci tari pătrunse de fisuri, la consolidarea fundaţiilor existente, la remedierea defectelor la construcţiile subterane, la lucrări de subzidire şi la colmatarea şi închiderea de fisuri şi canale la elemente din beton greşit executate. Tehnica injectării constă în executarea unor găuri de foraj cu diametrul de 35 – 65 mm sau chiar până la 80 – 100 mm şi apoi injectarea sub presiune prin intermediul unor tuburi metalice prevăzute la partea inferioară cu orificii, a unui lapte (suspensie) sau mortar de ciment. Suspensia de ciment se injectează cu o presiune de 2 – 5 atm. Se utilizează trei metode de execuţie: a) injectare descendentă; b) injectare ascendentă; c) injectare totală. Injectarea cu suspensii stabile de ciment – argilă (bentonită) Injectarea cu suspensii stabile de ciment – argilă (bentonită) au fost folosite în România odată cu construcţia metroului Bucuresti începând cu perioada 1976-1978 [119]. Această metodă are următoarele caracteristici: - capacitatea de a se menţine în suspensie timp îndelungat cu o decantare redusă; - transformarea întregului volum al suspensiei în piatră prin întărire; - posibilitatea dirijării caracteristicilor înainte de întărire cât şi după, prin dozajul componenţilor de ciment, argilă şi a unor adaosuri cum ar fi, silicat de sodiu. Obiectivele injectării noroiului autoîntăritor în teren sunt următoarele: - umplerea golurilor în teren; - cimentarea şi reducerea permeabilităţii rocilor fisurate, nisipurilor grosiere, umpluturilor, prin îmbinarea lor cu noroi autoîntăritor. A1213 Consolidarea prin preumezire

Consolidarea loessurilor se poate realiza şi prin preumezirea masivului respectiv de pământ. Preumezirea poate fi realizată pe următoarele căi:

- preumezire simplă de la suprafaţă; - preumezire cu foraje dren care accelerează operaţia, asigură o umezire mai uniformă şi

restrâng zona de extindere a umezirii; - preumezire combinată cu efectul exploziilor.

A1214 Consolidarea prin metoda Jet-Grouting

Metoda Jet-Grouting, permite crearea de elemente etanşe constituite din terenul de fundare amestecat "in situ" cu suspensii pe bază de ciment [209],[210]. Terenul este tăiat la presiuni extrem de ridicate cu ajutorul unui jet de suspensie de ciment, însoţit sau nu de jeturi de aer comprimat sau apă şi amestecat odată cu mişcarea duzelor de injectare (fig. 5.28. a,b,c,d).

Page 28: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

27

Tot procesul tehnologic este monitorizat permanent, parametrii principali de lucru fiind înregistraţi automat pe diagrame. În fig. 5.29 sunt arătate fazele de lucru. Fig. 5.28 a.[209], [210] Fig.5.28 b. [209], [210]

Fig. 5.28 c. [209], [210]

Fig. 5.28 d. [209], [210]

Fig. 5.29 Fazele de lucru la metoda: Jet-Grouting [209],[210]

A1215 Consolidarea prin coloane din var

Consolidarea cu coloane de var este o metodă de îmbunătăţire a terenurilor slabe de fundare alcătuite din argile moi care constă în introducerea varului în adâncime în teren. Varul, mai ales varul nestins (hidroxidul de calciu) (fig. 5.30) în contact cu apa are loc o reacţie de hidratare prin formarea de Ca(OH)2 în timp scurt şi puternic exotermic, ceea ce conduce la scăderea conţinutului de apă. Are loc o modificare aproape imediată a proprietăţilor pământului datorită aportului de ioni de calciu (Ca2+), modificarea complexului de adsorbţie al particulelor solide datorită floculării.

Page 29: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

28

Fig. 5.30 Principiul stabilizării cu var nestins [93] Coloanele din var se realizează în felul următor: pe grosimea stratului de pământ argilos saturat se execută un foraj cu diametrul de 35-50 cm. Dacă pământul nu-şi menţine peretele vertical, forajul se va realiza cu ajutorul coloanelor de tubaj prevăzute la partea inferioară cu clapete ce se deschid. După execuţia forajului, acesta se va umple cu var nestins în bulgări. În cazul utilizării coloanelor de protecţie, varul se va introduce succesiv pe înalţimi de circa 1,0 m şi se compactează cu o mandrină introdusă în foraj având greutatea de 300 – 400 kg. În fig. 5.32 este prezentat domeniul de eficienta al acestei metode în funcţie de granulometria terenului îmbunătăţit.

Fig. 5.32 Domeniul de eficienţă al coloanelor din var în funcţie de granulometria terenului îmbunătăţit [93]

Varul nestins s-a folosit la şi redresarea blocului CL17 din Iaşi care a suferit o înclinare datorită terenului care avea o umiditate ridicată. În acest caz pentru reducerea umidităţii s-a folosit un var nestins CaO care prin scoaterea unei cantităţi de apă din argilă s-a transformat în Ca(OH)2. Ulterior aceste foraje au fost umplute cu material care a realizat şi ca o compactare a zonei. S-a folosit pe perimetrul exterior a blocului CL17 şi în interiorul subsolului. Forajele din interior după eliminarea Ca(OH)2 au fost transformate în piloţi de beton armat, apoi pe capul lor s-a executat un radier legat de fundaţii. A1216 Argilizarea

Această metodă constă în injectarea unei suspensii de argilă coloidală cu o compoziţie granulometrică mai mică decât lărgimea fisurilor sau a porilor din material. Metoda se utilizează în vederea obţinerii unei impermeabilitaţi a întregului masiv sau a unor perdele etanşe de protecţie sub construcţii. Argila se foloseşte ţinând seama că:

Page 30: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

29

- se prepară iniţial o suspensie de argilă fluidă care se menţine ca atare în timpul injectării şi o perioadă limitată după terminarea acesteia;

- după injectare se trece la coagularea rapidă a întregii mase injectate. A1217 Bituminizarea

La această metodă impermiabilizarea se asigură prin umplerea porilor sau a fisurilor cu bitum. Bituminizarea se execută prin două metode: - bituminizarea cu bitum cald; - bituminizarea cu emulsii de bitum rece. În metoda injectarii cu bitum cald, bitumul este încalzit pană la 180º C şi injectat la presiune de 25-30 at. cu ajutorul pompelor, prin ţevi perforate introduse în găurile de foraj. A122 Tratarea termică a terenurilor (clincherizare) Tratarea termica a terenurilor este o metodă ce se referă la îmbunătăţirea terenului natural, cu caracter permanent dar la costuri mari, obţinându-se la temperaturi înalte cuprinse între 600-1000°C, fiind eficientă la pământurile necoezive foarte permeabile. Aceasta metodă constă în injectarea, printr-un tub perforat, a unui amestec de aer fierbinte şi combustibili, în interiorul terenului.

A123 Metode electrice şi electrochimice

Această metodă se bazează pe efectele create de trecerea unui curent electric continuu prin masa de pământ cu ajutorul unor electrozi. La trecerea curentului electric se disting două fenomene: A1231 Electroosmoza, în care apa este orientată spre catod şi poate fi îndepartată producând astfel scăderea nivelului apei în pământ. A1232 Electroforeza, în care particulele solide, din cauza mărimii şi structurii lor interne, migrează spre anod, ceea ce duce la o schimbare a structurii pământului şi totodată la o deshidratare a lui, deci la o consolidare prin mărirea consistenţei lui. A124 Inundarea dirijată a terenurilor şi tasarea sub sarcina proprie Metoda este aplicată la loessuri la care principalul factor care înrăutăţeşte comportarea lor ca teren de fundare este creşterea umidităţii necontrolate, asigurând umezirea intenţionată în momentul şi în condiţiile favorabile construcţiei. A2 METODE DE CONSOLIDARE DE SUPRAFAŢĂ (MECANICE)

Consolidarea de suprafaţă are ca scop principal apropierea particulelor de teren unele de altele sau de un strat de bază precum şi evitarea deformaţiilor ulterioare sub încărcări. Prin întrepătrunderea particulelor din material compactat, prin scăderea volumului de goluri, sporesc carcateristicile mecanice, crescând capacitatea portantă, modulul de deformaţie şi rezistenţa la compresiune, reducând permeabilitatea şi îngreunând mişcarea apei din stratul respectiv. A21 Consolidarea prin cilindrare

Se execută în general pentru compactarea straturilor de sub talpa fundaţiilor cu suprafaţă mare, cum sunt radierele din beton sau la infrastructura drumurilor. Funcţie de natura terenului se pot folosi cilindri compresori cu rulouri netede, cilindri vibratori, cilindri cu crampoane sau cilindri pe peneuri, tipul cilindrării şi numărul de treceri pe acelaşi amplasament fiind prevăzute în proiectul lucrării, pe bază de calcul şi de specificul materialelor care se compactează. Stratul compactat prin această metodă va fi subţire cuprins între 10 – 35 cm, la care această compactare va trebui executată succesiv după aşternerea fiecărui strat.

Page 31: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

30

A22 Consolidarea prin batere Această metodă se realizează prin executarea unor lovituri date de maiuri mecanice cum ar fi maiuri de formă specială, cu maiuri obişnuite de max.3 tf. şi cu placa cazătoare. Grosimea stratului compactat este relativ mare, rezultă că compactarea este mai puţin influenţată de umiditate, în cazul când această umiditate a pământului este inferioară umidităţii optime de compactare. A223 Compactarea cu placa căzătoare Compactarea cu placa căzătoare se foloseşte ca la aceleaşi tipuri de pământuri ca şi maiul, însă forma plăcii poate fi rotundă, patrată sau dreptunghiulară şi cu o greutate de max 2 t. având o suprafaţă de lovire mare. A3. CONSOLIDAREA PRIN VIBROÎNŢEPARE

Vibroînţeparea este o metodă specifică pământurilor granulare. Nisipurile slab saturate, fine, de grosime relativ mică, se consolidează prin vibroînţepare. Îndesarea se realizează datorită vibraţiilor care reducând frecarea între granule de nisip, conduc la aşezarea lor mai compactă, (H<6 m). În medie, gradul de îndesare creşte cu 20...25%. (fig.5.42.). A4. CONSOLIDAREA PRIN VIBRARE Îmbunătaţirea terenului cu ploturi din materiale granulare Metoda are în vedere crearea prin vibrare sau lovire, a unui gol în terenul de fundare, prin refularea pământului în laturi, având drept consecinţă o îndesare a acestuia pe o anumită rază în jurul golului. Eficienţa îmbunătăţirii terenurilor slabe de fundare cu ploturi de material granular s-a dovedit în terenuri alcătuite din nisip fin prăfos, nisip mijlociu aflat în stare afânată, nisip argilos, argilă nisipoasă, nisip argilos-prăfos, umpluturi, loessuri (fig. 5.43).

Fig. 5.43 Domenii de utilizare a îmbunătăţirii cu vibromaiul prin ploturi [93] A – domeniu cu eficienţă sporită pentru îmbunătăţire;

B – domeniu în care platourile au rol de drenare.

Page 32: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

31

CAPITOLUL 6.

ÎMBUNĂTĂŢIREA TERENURILOR PRIN PERNE (SALTELE) DE PĂMÂNT, BALAST ŞI ALTE MATERIALE

Pernele de pământ sau balast se folosesc pentru îmbunatăţirea calităţilor constructive ale

terenului de fundare.[93],[107],[145]. Această metodă constă în excavarea totală sau parţială a stratului de pământ slab, necorespunzător fundării directe, urmată de aşternerea şi apoi compactarea în mod succesiv a unor straturi de pământ sau balast, obţinându-se pentru noul strat o îndesare maximă a particulelor solide în spaţiul disponibil.[93] La dimensionarea lor este necesar să se rezolve următoarele probleme[145]:

- grosimea pernei trebuie determinată în aşa fel încât la baza ei presiunea transmisă să nu depaşească capacitatea portantă a terenului de fundare. De asemenea, tasările pernei şi terenului de desupt să nu fie mai mari decât tasările admisibile pentru structura la care se foloseşte acest procedeu de fundare;

- capacitatea portantă a pernei să asigure preluarea sarcinei transmisă de construcţie; - dimensiunile în plan a pernei să nu permită refulul materialului din pernă înspre terenul

de fundare alăturat, neconsolidat. Îndesarea maximă ce se poate obţine pentru materialul din pernă depinde de respectarea cu stricteţe a două cerinţe [93]: - materialul ce urmează a fi îndesat prin compactare trebuie să prezinte o umiditate caracteristică îndesării maxime, numită umiditate optimă de compactare (wopt), stabilită prin încercarea Proctor (fig.6.1); - etapele tehnologice privind grosimea straturilor aşternute şi numărul de treceri al utilajului, conform studiului geotehnic şi proiectului lucrării.

Fig. 6.1.Principiul încercării Proctor [93] Îndesarea maximă stabilită prin valoarea maximă a greutăţii volumice a pământului în stare uscată, maxdγ , ce poate fi atinsă numai când energia de compactare este indusă pământului ce

posedă o umiditate optimă de compactare, wopt, depinde de tipul de pământ prin următoarele caracteristici: distribuţia granulometrică, forma particulelor solide, greutatea volumică a scheletului şi tipul de minerale argiloase ce definesc compoziţia chimico-mineralogică a particulelor.

Page 33: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

32

6.1. Pernele de pământ Pernele de pământ compactat au ca scop reducerea sau eliminarea sensibilităţii la umezire

a pământului care alcătuieşte terenul de fundare în zona în care se face resimţit efectul sarcinilor transmise de tălpile fundaţiilor construcţiilor. Pentru determinarea grosimii pernei, la predimensionare, se poate admite pe baza cunoaşterii izobarei 0,1 (Fig.6.4.) pentru o fundaţie continuă, având laţimea b, repartiţia presiunilor transmise prin talpă se face sub un unghi a cărui tangentă este aproximativ egală cu ½ (Fig.6.5.).

Grosimea pernei se determină din condiţia ca la baza ei să nu fie depaşită valoarea rezistenţei structurale a terenului în cazul unui pământ sensibil la umezire (P.S.U.) saturat sau capacitatea portantă a terenului de fundare a terenului slab.

Fig. 6.4. Curbele izobare pentru o fundaţie elastică continuă de lăţime b

Fig. 6.5. Distribuţia de tensiuni la baza pernei

-b b-2 b 2b

b

2 b

3 b

4 b

5 b

6b

σ0.1

0 .2

0 .3

0 .4

0 .5

0 .60 .70 .80 .9

z

b-b-2 b 2b

b /2

1 ,5b

σ y

p p

0 .1 0 .1

0 .2 0 .2

p

-1 .5 b -b b 1 .5b

b

τ

0.1 0 .1

0 .2 0 .2

0 .30 .3

2b

b b

b

Bhp/2 hp/2

LATIMEA PERNEI

hp

45°

STÂLP

0p

ef

php

0p

ef< p

FUNDATIE ¸

¸

PERNA

ˆ

ˆ

Page 34: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

33

Se poate scrie: )hb(pbp p0conv += (6.1)

în care: b - este lăţimea fundaţiei;

ph - este grosimea pernei;

convp - este presiunea convenţională pentru terenul natural de sub pernă;

0p - rezistenţa structurală. În cazul în care grosimea pernei este impusă, presiunea de la baza pernei sau presiunea de la partea ei superioară se determină din aceeaşi relaţie:

0p = p

+

b

h1 p

conv respectiv p

+=

b

h1p p

0conv (6.2)

Din practică s-a constatat că formula dă rezultate apropiate de realitate dacă h 50p ≥ cm şi

b 2≤ m. Grosimea pernei mai poate fi determinată pe bază de abace, ea fiind egală cu

h bK lp ⋅= (6.3)

în care: Kl - este coeficient determinat cu ajutorul abacei din Fig.6.6. funcţie de p conv şi p 0

l - este lungimea fundaţiei. După Abelev zona îndesată trebuie să includă izobarele 0.2 pentru tensiunile normale verticale în adâncime, la care se va ţine seama de diferenţa dintre modulii de deformaţie a terenului natural şi al pământului din pernă. În acest scop se va folosi ca model de calcul sistemul bistrat, grosimea pernei transformându-se într-un strat de grosime echivalentă, având modulul de deformaţie al terenului de sub pernă (Fig.6.7.).

Fig. 6.6. Abacă de dimensionare

1 .0

2 .0

3 .0

4 .0

5 .0

6 .0

0 0 .5 1 .0 1 .5

= 1

=2

=

p fpco nv

lb

lb

lb

K l

Page 35: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

34

Fig. 6.7. Stratul echivalent

Se poate folosi în acest scop relaţia dată de Odemark:

h e = α 5.2

1

2

2

1

E

E⋅

ρ

ρ⋅ h p (6.4)

în care: α - este un coeficient care se ia 0,9; 2,5 – ordinea radicalului care se ia între 2 şi 3, de obicei 2,5; E1 - modulul de deformaţie al pernei;

E 2 - modulul de deformaţie al terenului de sub pernă;

2ρ - densitatea materialului de sub pernă;

1ρ - densitatea materialului din pernă.

Condiţia de respectare a capacităţii portante a terenului de sub pernă este: ( ) 0fppf pDphD ≤⋅γ−α+⋅γ+⋅γ (6.5)

în care, γ - este greutatea volumică a terenului sau a umpluturii deasupra pernei;

pγ - greutatea volumică a terenului din pernă;

Df - adâncimea de fundare; h p - grosimea pernei;

p - presiunea pe talpa fundaţiei; α - coeficient de repartizare a tensiunilor normale verticale în axul fundaţiei, pe adâncime. Din această condiţie se poate determina presiunea maximă care se poate aplica la partea superioară a pernei fară a se depăşi presiunea limită de la baza ei:

p= fppf0

DhDp

⋅γ+α

⋅γ−⋅γ− (6.6)

Faţă de lăţimea fundaţiei, perna trebuie extinsă lateral pe o anumită distanţă pentru a evita refularea materialului din pernă. Zona de fundaţie până la marginea pernei poartă denumirea de zonă de gardă. Pentru P.S.U. se recomandă perne de cel puţin 1 m grosime, iar obişnuit, zona de

he

h1

E1

E2

Page 36: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

35

gardă se ia egală cu grosimea pernei. O cale teoretică pentru determinarea lăţimii zonei de gardă este metoda propusă de prof. B.I. Dalmatov. Se consideră că în pernă se formează un plan de alunecare, conform ipotezei lui Coulomb, care funcţie de lăţimea fundaţiei şi grosimea pernei poate intersecta baza pernei (Fig.6.8.), respectiv peretele ei lateral (Fig.6.9.).

Fig. 6.8.Determinarea lăţimii pernei

Fig. 6.9.Determinarea lăţimii pernei

În primul caz, condiţia de echilibru din proiecţia forţelor care intervin este: ( ) 0cosRcosRV 1 =φ−β−δ− (6.7)

( ) 0sinRsinRE 10 =φ−β−δ+ (6.8)

în care, φ - este unghiul de frecare dintre materialul pernei şi terenul natural; β - înclinarea planului de alunecare faţă de talpa fundaţiei;

0E - reacţiunea terenului în care coeficientul de împingere laterală în stare de repaus

1K0 = ;

N1 - reacţiunea verticală a terenului pe porţiunea orizontală;

1T - forţa de frecare care se dezvoltă pe porţiunea “a” în ideia că presiunea de pe talpa

fundaţiei se distribuie uniform la baza pernei pe lăţimea, B = b+2c (6.9) în care: b – este lăţimea fundaţiei; c – este lăţimea zonei de gardă;

b c

B

D

Vh

p

E0

E0 VN1

T1

δa

T1

R

N1δ

R

β

φ

β

φ

c

V

E0

E0 V

R

RRRRRRRRR

1

β

φφ

0

φ

β

B

hp

c b c cD

Page 37: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

36

V - suma forţelor verticale active provenite din sarcina transmisă de fundaţie, greutatea proprie a terenului de umplutură situat peste nivelul tălpii fundaţiei şi greutatea proprie a pernei. Din împarţirea celor două relaţii rezultă:

( )1

10

1

10

NV

tgNE

NV

TEtg

δ+=

+=φ−β

Expresiile analitice pentru forţele care intervin sunt: ( )pfp0 h5,0DhE ⋅+⋅γ=

=1N [( )Dp fmax ⋅γ− a]hDB

bppf ⋅⋅γ+⋅γ+

δ⋅= tgNT 11

ppffmax h2

acbDcb)Dp(V γ⋅⋅

+++⋅γ⋅+⋅γ−=

Rezolvând după maxp se obţine:

δ⋅−φ−β−

−φ−β+δ⋅−⋅γ

γ+++

γ=tga)(tg)aB(

)](tgtg)[DB

bhD(a)h5,0D(h

b

BP

p

pfpp

fpfp

max

δ⋅−φ−β−

φ−β⋅γ

γ⋅+++⋅

−tga)(tg)aB(

)](tgh)acb(5,0cD[

p

pp

pf

pφ - este unghiul de frecare interioară a materialului din pernă.

În cazul în care planul de alunecare trece prin peretele pernei “a” devine egal cu 0, numai o parte din pernă fiind activă. Rezultă relaţia: β⋅+= tg)cb(h ap (6.10)

în care, aph - este înalţimea activă a pernei.

Introducând valorile de mai sus în relaţia precedentă, pentru maxp se obţine:

γ

γ+

+

⋅−

−+

++β⋅

+γ=

p

2ff

2

maxtg)cb(

cD2

)p(tg)cb(

)D2(tg)cb(tg

b2

)cb(p (6.11)

În multe cazuri, grosimea pernei este dată de prima condiţie de a nu depăşi presiunea limită pe suprafaţa terenului natural situat sub pernă. Lăţimea zonei de gardă se determină prin încercări variind unghiul β care trebuie să fie mai

mare decăt pφ . Se va alege valoarea minimă a expresiei maxp care trebuie să satisfacă de

asemenea, condiţia de a fi egală sau mai mică decât presiunea care se transmite prin fundaţie pe suprafaţa terenului natural situat sub pernă. Marimea 1c (evazarea pernei la partea superioară faţă de laţimea ei la bază) se determină prin ducerea unui plan cu înclinarea unghiului de taluz natural faţă de linia ce uneşte marginea fundaţiei cu marginea lăţimii pernei de la partea ei superioară B. Când perna de material compactat se execută pentru îmbunătăţirea terenului de fundare în cazul pământurilor sensibile la umezire, pentru a servi ca ecran împotriva infiltraţiilor de la suprafaţă se recomandă să aibă o grosime de cel putin 1,5 m şi o zonă de gardă de 1 m..

Page 38: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

37

6.2. Pernele de balast Pernele de balast se folosesc pentru mărirea stabilităţii şi micşorarea tasărilor, pentru

drenarea apei evacuate din porii terenului precum şi pentru înlocuirea stratului de pământ sensibil la îngheţ. Grosimea patului se alege în funcţie de destinaţia lui. La înlocuirea stratului superficial, din cauza sensibilităţii la îngheţ, perna din balast se prevede pe întreaga adâncime de îngheţ corespunzător regiunii respective. Dacă perna din balast este folosită în calitate de dren orizontal, grosimea acesteia se va alege astfel încât după colmatarea zonei marginale superioare cu particule de argilă, patul să menţină o secţiune de scurgere suficientă. În cazul în care perna din balast este prevăzută pentru micşorarea tasărilor fundaţiilor, grosimea acesteia se stabileşte din condiţia de tasare a sa şi a stratului de pământ aflat sub ea, care însumate trebuie sa fie mai mică decât cea admisă pentru construcţia respectivă. Pentru realizarea pernelor, în funcţie de proporţia fracţiunilor granulare principale de bolovănis, pietriş, şi nisip, se pot întâlni următoarele materiale:

- bolovănişul cu fracţiunea dominată 20 – 200 mm, fără a depăşi însă 60%, restul fiind pietriş şi nisip; - balastul, un amestec natural de pietriş cu nisip şi bolovăniş ultima fracţiune nedepăşind circa 25%; - balastul nisipos, un amestec de pietriş cu nisip, fracţiuni cu pondere apropiată.

În fiecare din aceste materiale se acceptă prezenţa fracţiunilor praf plus argilă de 10%. Granulozitatea materialelor se recomandă a fi continuă, iar coeficientul Un>15, urmărindu-se pe cât posibil aprovizionarea unui singur sort de material provenit din aceeaşi carieră, nefiind acceptate resturile vegetale vizibile, bucăţi de lemn, pământuri argiloase, deşeuri industriale etc. În cazul când baza pernei se execută la nivelul apei subterane sau sub aceasta, se recomandă ca straturile respective să fie realizate din materiale cu fragmente mari. Alegerea utilajului de compactare, grosimea straturilor şi numărul de treceri necesare pentru atingerea gradului de îndesare, respectiv compactare, indicat prin studiul geotehnic, se stabilesc în executie în funcţie de natura materialului, pe bază de încercări preliminare făcute de constructor în prezenţa proiectantului. Pernele de balast trebuie amenajate pentru a se obţine o compactare maximă a materialului din corpul lor. Pernele din balast cu întinderi mari în plan, dispuse în terenul de fundare a radierelor din beton armat sau pe fundul unor incinte mari excavate, se realizează de obicei în straturi cu grosimea de 15 – 20 cm compactate fiecare cu cilindri compactori netezi sau vibratori. În cazul în care perna de balast se găseşte la mai mult de 1,5 m deasupra nivelului apei freatice, compactarea nisipului se efectuează cu maiuri grele. Umpluturile din pernă vor fi realizate în condiţiile de calitate prescrise orientativ în tabelul 6.1 în funcţie de granulozitatea materialului.

Tabel 6.1. Condiţii calitative recomandate umpluturilor [107] Caracteristici Simbol Unitatea

de masură Bolovăniş Balast Balast

nisipos Greutatea volumica în

stare uscată dγ kN/m2 21,5 21,5 - 20,5 20,5 - 19,5

Umiditatea optimă de compactare

optw % 4 - 6 6 - 8 8 - 10

Gradul de îndesare dI - - 0,75 -

Parametrii iniţiali ai compactării rezultă în funcţie de natura materialului şi tipul utilajului. În tabelul 6.2. se dau orientativ:

- grosimea stratului înainte de compactare di; - grosimea stratului după compactare dc; - numărul de treceri suprapuse cu utilajul n.

Page 39: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

38

Tabel 6.2. Parametrii iniţiali ai compactării funcţie de material şi utilajul folosit [107] Utilajul şi natura materialului di (cm) dc (cm) n

Rulou compactor vibrant tractor 5,5 t (Toate materialele)

50 - 60 35 - 45 4 - 6

Compactor pe pneuri (Toate materialele)

30 - 35 25 - 30 6 - 8

Rulou compactor static auto 10 - 20 t (Balast nisipos, excepţional balast)

20 - 25 15 - 20 10 - 14

Verificarea compactării se face pe baza probelor de control, prin determinarea următoarelor caracteristici:

- greutatea volumică pe teren γ (kN/m3) după compactare, folosind metoda determinării volumului cu apă şi cu folie de material plastic (STAS 1915/2-90); - umiditatea w (%) (STAS 1913/1-82); - greutatea volumică în stare uscată dγ (kN/m3), după compactare, definită cu relaţia:

100

w1

d

+

γ=γ ; (6.14)

- gradul de îndesare ID de definit cu relaţia:

)(

)(I

mindmaxdd

minddmaxdD

γ−γγ

γ−γγ= (6.15)

unde: mindγ - greutatea volumică minimă în starea cea mai afânată;

maxdγ - greutatea volumică maximă în starea cea mai îndesată.

Pentru determinarea greutăţilor volumice mindγ şi maxdγ se poate aplica metodologia prin

asimilare folosind tot materialul extras din groapa executată în pernă compactată pentru determinarea greutăţii volumice pe teren. Numărul probelor pentru controlul compactării rezultă din condiţia:

a) câte o probă pentru fiecare strat elementar; b) câte o probă la 20 – 30 m3 material compactat (în zonele în care condiţiile de

compactare sunt dificile se vor prevedea probe suplimentare). Rezultatele verificărilor şi determinărilor se consemnează în buletine în care, la fiecare probă, se notează poziţia punctului de control şi adâncimea faţă de un reper de nivel cunoscut. Calitatea umpluturilor se va considera corespunzătoare, dacă pentru fiecare strat elementar, la cel putin 75% din probele de control se realizează sau se depăşeste greutatea volumică în stare uscată dγ şi gradul de îndesare ID specificate după definitivarea de proiectant (în urma

încercărilor prealabile). În cazul în care condiţiile de calitate nu sunt îndeplinite se prelevează câte două probe din

imediata vecinătate a punctelor care au avut rezultatele cele mai slabe, făcându-se astfel o verificare a datelor obţinute din prima serie de probe. Dacă nici această serie de determinări nu îndeplineşte condiţiile de calitate prescrise, compactarea stratului respectiv se va considera insuficientă, în care caz se vor lua, cu avizul proiectantului, măsurile corespunzătoare. Suplimentar, verificarea compactării se poate face şi direct prin penetrări dinamice cu con. Pernele de balast contribuie la micşorarea tasărilor fundaţiilor.

Aceste perne cu o granulaţie mijlocie şi mare, cu un conţinut nu prea mare de praf şi particule argiloase micşorează adâncimea de fundare deorece terenul argilos sensibil la îngheţ este înlocuit cu terenul nisipos insensibil la îngheţ.

Page 40: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

39

CAPITOLUL 7.

STUDII DE CAZ

7.1. Amplasament zona Viziru, Brăila În baza studiilor geotehnice întocmite, Institutul de proiectări Brăila a proiectat în zona

de locuit Viziru, blocuri cu regim de înălţime P+4E, adoptând soluţia de fundare de tălpi continue sub ziduri, rezemate pe perne de pământ compactat cu maiul greu. 7.1.1. Consideraţii geotehnice Cartierul Viziru este situat în partea de sud-est a oraşului. Execuţia lui a început în anul 1971. Din punct de vedere geomorfologic amplasamentul este situat în Câmpia Română, pe malul stâng al Dunării, în subdiviziunea cunoscută de bărăganul de nord sau Câmpia Brăilei, care constituie o singură terasă foarte largă. Relieful amplasamentului este plan, având o înclinare spre sud-est de circa 5%. Pentru stabilirea condiţiilor de fundare din acest amplasament s-a executat un număr de 42 foraje, câte unul în dreptul fiecărui bloc, purtând acelaşi număr pe amplasamentul blocurilor 1-28. În dreptul blocurilor CT s-au executat şanţuri (fig.7.1.).

Fig. 7.1. Planul de amplasare a construcţiilor în cartierul Viziru-Brăila Litologia şi datele hidrologice sunt arătate în fig.7.2. Stratificaţia din amplasament este următoarea: ● la suprafaţă un pachet de prafuri argiloase loessoide până la o adâncime de circa 6,5 m, după care urmează un praf nisipos, care reprezintă trecerea în stratul de nisip argilos sau nisip prăfos, care se întâlneşte până la adâncimea de -10,00 m. Sub această adâncime creşte conţinutul de fracţiuni argiloase, pământul trecând într-o argilă. Materialul întâlnit înspre suprafaţă se caracterizează printr-o mare uniformitate în ceea ce priveşte compoziţia granulometrică. Limitele de plasticitate prezintă, de asemenea, o mare uniformitate şi corespund cu compoziţia granulometrică indicată. Diagramele de variaţie a compoziţiei granulometrice a limitelor de plasticitate şi a indicilor de consistenţă (medii 0 până la adâncimea de 12-15 m sunt prezentate în figura 7.3. a,b,c, iar porozitatea şi gradul de umiditate în figura 7.3.d,e. Frecvenţa apelor întâlnite în sondajele efectuate este prezentată în figura 7.4, iar diagramele pentru caracteristicile mecanice ale pământului (pentru valori medii) în figura 7.5. a,b,c, mediul de deformaţie, unghiul de frecare interioară şi coeziunea. S-au efectuat şi probe cu penetrometrul dinamic, care au indicat un material cu o rezistenţă redusă la penetrare.

Page 41: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

40

Fig.7.2. Bloc diagram cu succesiunea stratelor şi nivelul apelor subterane din amplasamentul zonei Viziru

Fig.7.3. Variaţia caracteristicilor fizice ale pământului a-compozitia granulometrică; b-umiditatea şi limita de plasticitate; c-indici de consistenţă;

Page 42: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

41

d-porozitate; e-grad de umiditate

Fig.7.4. Frecvenţa nivelului apelor subterane

Fig.7.5. Variaţia caracteristicilor mecanice ale pământului a- modulul de deformaţie; b- unghi de frecare interioară; c- coeziune

Pentru fixarea soluţiei de fundare s-au stabilit parametrii de calcul pentru teren, care pentru valoarea lor medie minimă au rezultat după cum urmează:

● unghiul de frecare interioară Φ = 18°; ● coeziunea c = 0,02 daN/cm2; ● modulul de deformatie liniară edometric M23 = 28 daN/cm2.

La unele blocuri, datorită precipitaţiilor, gropile de fundaţie au fost umplute cu apă, pământul situat pe fundul lor fiind în stare curgătoare. Evaluarea sarcinii transmise de cladire terenului de fundare a dat valori de 75 kN/m2 de clădire sau 160 kN/m2 de perete. Sistemele de fundare aplicate în condiţiile arătate au fost analizate, conform calculului la stări limită prin prisma capacităţii portante a deformaţiilor limită admise ale terenului de fundare. 7.1.2. Soluţii de fundare Având în vedere rezultatele obţinute din această primă comparare a soluţiilor de fundare posibile, s-a analizat în continuare posibilitatea reţinerii soluţiei de fundare pe tălpi de beton armat sub ziduri, dar combinată cu îmbunătăţirea calităţii terenului de fundare prin aport de material pietros şi pământ compact. Ca metodă de îmbunătăţire s-a preconizat folosirea unor perne de pământ în două variante, în funcţie de nivelul apei subterane din amplasament. În cazul apei subterane de adâncime, perna s-a realizat din pământul unui amplasament compactat la umiditatea optimă de compactare, iar în cazul apei subterane de suprafaţă, din balast compactat pe un strat de blocaje de piatră spartă (fig. 7.6. a, b, c, d.)

Page 43: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

42

Fig.7.6. Variaţia în adâncime a presiunilor efective şi geologice: a- la pământ neconsolidat; b-cu pernă de balast şi strat de bolovani; c- cu saltea de pământ

compact pe strat de bolovăniş; d- comparaţia soluţiilor

În cazul blocurilor 30-34, pentru care accesul utilajelor în zona săpăturii nu este posibil datorită mlaştinei formate, în execuţie s-a procedat astfel:

● în prima fază s-a aruncat un strat subţire de balast peste care s-au aruncat apoi bolovani din piatră spartă, cu dimensiuni de 7-15 cm, care s-au bătut uşor cu maiul, pătrunzând în terenul înmuiat; ● în continuare, s-a aşternut piatră spartă mărunt, formându-se astfel un pat suficient de stabil pentru circulaţia utilajelor cu ajutorul cărora s-a putut realiza stratul de balast, de grosimea menţionată, sub tălpile continue de fundaţie; ● apoi execuţia lucrărilor a fost obişnuită.

Atât în cazul apei subterane de adâncime (pernă realizată din pământul din amplasament) cât şi în cazul apei subterane de suprafaţă (pernă din balast compactat cu un strat de blocaje din piatră spartă), s-a adoptat o fundaţie continuă elastică, având o lăţime de 1,40 m care transmite o presiune totală de 1,4 daN/cm2 şi o presiune efectivă de 1,14 daN/cm2. În cazul intercalării unei perne cu o grosime de 1,5m (stratele elementare 1 şi 2) se observă o reducere importantă a presiunii efective suplimentare la partea superioară a stratului compresibil (fig 7.6.d). Pentru calculul tasării s-au folosit două ipoteze privind adâncimea zonei active şi anume:

σz≤0,1p σz≤0,2γa z’ (7.2) S-au obţinut următoarele rezultate pentru mărimea tasării probabile:

σz≤0,2γa z’ σz≤0,1p (7.3) ● fără pernă 7,71 cm 9,48 cm; ● cu pernă foarte puţin compresibilă 3,18 cm 4,95 cm.

În calculul făcut s-au introdus aproximaţiile următoare:

Page 44: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

43

● nu s-a luat în considerare deformabilitatea materialului din pernă, fiind mică în comparaţie cu cea a pământului în stare naturală; ● nu s-a ţinut seama de influenţa deformabilităţii diferitelor strate asupra mărimii efortului unitar normal vertical.

Având în vedere existenţa la suprafaţă a unui strat cu un modul de deformaţie mai mare, are ca rezultat o concentrare a eforturilor unitare în acest strat, astfel că amortizarea în adâncime a acestora are loc mai rapid, s-au determinat eforturile unitare normale verticale ce iau naştere la valoarea presiunii efective suplimentare de 1,14 daN/cm2. Calculul s-a făcut în doua ipoteze: sistemul multistrat alcătuit din:

I. 100 cm balast cu un modul de deformaţie de 500 daN pe cm2, 50 cm pietriş şi piatră spartă cu un modul de deformaţie de 1000 daN/cm2, teren natural cu un modul de deformaţie de 28 daN/cm2. II. 100 cm pământ compactat cu un modul de deformaţie de 150 daN/cm2, 50 cm pietriş şi piatră spartă cu un modul de deformaţie de 280 daN/cm2. Tasările obţinute sunt : σz≤0,1p σz≤0,2 γa z’ (7.4)

soluţia I 1,84 cm 0,67 cm soluţia II 2,85 cm 1,67 cm.

Luarea în calcul a stratelor având moduli de deformaţie diferiţi s-a făcut prin intermediul înălţimii echivalente calculate cu relaţia:

in1

2

2

1echiv h

E

Eh ⋅

ρ

ρα= (7.5)

unde: ρ1 , ρ2 - reprezintă densităţile materialelor din cele două strate; α - coeficient determinat pe cale experimentală; E1, E2 - modulii de deformaţie ai materialelor din cele două strate;

hi - grosimea stratului, pentru care se determină grosimea echivalentă S-a făcut ipoteza ρ1≈ ρ2, α =1 şi n = 2,5. În vederea reducerii efectului unor deformaţii inegale la cea mai mare parte a blocurilor, s-au introdus rosturi de tasare mai dese ( fiecare tronson proiectat s-a împărţit în două tronsoane) calculate în aşa fel încât structura formată din pereţii subsolului, de planşeul monolt şi parţial de diafragmele din suprastructură, să poată purta întreg blocul la apariţia deformaţiilor inegale, fără ca în structura acestuia să apară fisuri. Referindu-se la cost, s-a stabilit că folosirea radierelor generale pe perna de balast duc la un cost mai redus faţă de acelaşi tip de fundaţie, dar pe piloţi din beton armat. 7.1.3. Concluzii

În acest studiu de caz se prezintă un exemplu în care s-a folosit una din metodele recomandate pentru îmbunătăţirea pământurilor, fundarea construcţiilor în loessuri şi pământuri loessoide.

Astfel în zona Viziru, Brăila loessurile prezintă următoarele cracteristici: - la suprafaţă un pachet de prafuri argiloase loessoide până la o adâncime de circa - 6,5 m, - un praf nisipos, care reprezintă trecerea în stratul de nisip argilos sau nisip prăfos, care se întâlneşte până la adâncimea de -10,00 m. Sub această adâncime creşte conţinutul de fracţiuni argiloase, pământul trecând într-o argilă. Materialul întâlnit înspre suprafaţă se caracterizează printr-o mare uniformitate în ceea ce priveşte compoziţia granulometrică. Limitele de plasticitate prezintă, de asemenea, o mare uniformitate şi corespund cu compoziţia granulometrică indicată. S-au efectuat şi probe cu penetrometrul dinamic, care au indicat un material cu o rezistenţă redusă la penetrare. Având în vedere rezultatele obţinute din această primă comparare a soluţiilor de fundare posibile, s-a analizat în continuare posibilitatea reţinerii soluţiei de fundare pe tălpi de beton

Page 45: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

44

armat sub ziduri, dar combinată cu îmbunătăţirea calităţii terenului de fundare prin aport de material pietros şi pământ compact. Ca metodă de îmbunătăţire s-a recomandat folosirea unor perne de pământ în două variante, în funcţie de nivelul apei subterane din amplasament. În cazul apei subterane de adâncime, perna s-a realizat din pământul unui amplasament compactat la umiditatea optimă de compactare, iar în cazul apei subterane de suprafaţă, din balast compactat pe un strat de blocaje de piatră spartă . Atât în cazul apei subterane de adâncime (pernă realizată din pământul din amplasament) cât şi în cazul apei subterane de suprafaţă (pernă din balast compactat cu un strat de blocaje din piatră spartă), s-a adoptat o fundaţie continuă elastică, avnd o lăţime de 1,40 m care transmite o presiune totală de 1,4 daN/cm2 şi o presiune efectivă de 1,14 daN/cm2. În cazul intercalării unei perne cu o grosime de 1,5 m se observă o reducere importantă a presiunii efective suplimentare la partea superioară a stratului compresibil. Pentru calculul tasării s-au folosit două ipoteze privind adâncimea zonei active şi anume:

σz≤0,1p σz≤0,2γa z’ S-au obţinut următoarele rezultate pentru mărimea tasării probabile:

σz≤0,2γa z’ σz≤0,1p ● fără pernă 7,71 cm 9,48 cm; ● cu pernă foarte puţin compresibilă 3,18 cm 4,95 cm.

În calculul făcut s-au introdus aproximaţiile următoare: ● nu s-a luat în considerare deformabilitatea materialului din pernă, fiind mică în comparaţie cu cea a pământului în stare naturală; ● nu s-a ţinut seama de influenţa deformabilităţii diferitelor strate asupra mărimii efortului unitar normal vertical.

Având în vedere existenţa la suprafaţă a unui strat cu un modul de deformaţie mai mare, are ca rezultat o concentrare a eforturilor unitare în acest strat, astfel că amortizarea în adâncime a acestora are loc mai rapid, s-au determinat eforturile unitare normale verticale ce iau naştere la valoarea presiunii efective suplimentare de 1,14 daN/cm2. Calculul s-a făcut în doua ipoteze: sistemul multistrat alcătuit din:

I. 100 cm balast cu un modul de deformaţie de 500 daN pe cm2, 50 cm pietriş şi piatră spartă cu un modul de deformaţie de 1000 daN/cm2, teren natural cu un modul de deformaţie de 28 daN/cm2. II. 100 cm pământ compactat cu un modul de deformaţie de 150 daN/cm2, 50 cm pietriş şi piatră spartă cu un modul de deformaţie de 280 daN/cm2. Tasările obţinute sunt : σz≤0,1p σz≤0,2γa z’ soluţia I 1,84 cm 0,67 cm soluţia II 2,85 cm 1,67 cm.

Din punct de vedere tehnico-economic, s-a stabilit că folosirea radierelor generale pe perna de balast duc la un cost mai redus faţă de acelaşi tip de fundaţie, dar pe piloţi din beton armat. În cazul în care terenul de fundaţie este alcătuit dintr-un pământ cu compresibilitate foarte ridicată şi având valori reduse pentru indicii rezistenţei la forfecare, se recomandă pernele de pământuri îmbunătăţite (balast sau pământ compactat) care sunt eficiente dacă lăţimea fundaţiilor nu rezultă prea mare. În această situaţie se obţine o distribuţie raţională a eforturilor unitare, normale, verticale, în diferite strate, stratele cu indici mecanici mai buni fiind situate în zonele cu valori mari ale eforturilor unitare. Aceasta are drept rezultat o reducere a tasărilor precum şi sporirea capacităţii portante a întregului ansamblu. Capacitatea portantă la suprafaţa sistemului multistrat depinde, atât de capacitatea portantă a stratelor cu indici mecanici favorabili, cât şi de capacitatea portantă a terenului natural cu indici mecanici nefavorabili din planul de separaţie a acestor două categorii de strate. Luarea în considerare a variaţiei modulului de deformaţie este justificată când avem diferenţe mari între diferiţi moduli; în caz contrar, diferenţele sunt practic neglijabile; Zona activă se reduce în cazul în care se are în vedere variaţia modulilor de deformaţie;

Page 46: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

45

7.2. Centrul de marketing pentru produse agro-alimentare, Cluj 7.2.1. Elemente generale

În baza studiilor geotehnice întocmite, s-a recomandat: sistemul de fundare de adâncime, alcătuit din chesoane deschise, cu diametrul de 1200 mm, coborâte în teren prin excavarea pământului din interior până se încastrează în terenul bun de fundare. Prin umplerea acestora cu beton, se realizează un bloc masiv de fundaţie pe care reazemă elementul de suprastructură (stâlp metalic sau de beton armat). Colectivul de proiectare analizând studiul geotehnic şi existenţa unei mlaştini în zona amplasamentului, în care apa subterană este prezentă pe amplasament la adâncimi de (-1,00 m – 2,10 m) faţă de cota terenului natural (CTN), a reluat studiul soluţiilor de fundare, în vederea alegerii soluţiei care să poată fi realizată pe şantier şi competitive. 7.2.2. Consideraţii geotehnice 7.2.2.1. Date geomorfologice Perimetrul cercetat este situat la limita sudică a podişului Someş cu bordura NV a Câmpiei Transilvaniei, pe malul drept al terasei râului Someş, jud.Cluj, 7.2.2.2. Date geologice Erele geologice sunt o bază necesară pentru studiu din cauză că, o textură este un rezultat al condiţiilor de depozitare şi a succesiunii evenimentelor. În adâncime există un diapir de sare care, în ascensiunea lui, a determinat cutarea stratelor într-un anticlinal cu direcţia est-vest. Peste el se găsesc marne şi tufişe vizibile pe dealurile localităţii Dezmir. Cuaternarul este reprezentat de depozitele aluvionare ale terasei a II-a a râului Someş. În timp, pâraiele au dus la crearea unei mlaştini, în zona de influenţă cu râul Someş. 7.2.2.4. Soluţii de fundare

Fundaţii elastice continue sub stâlpi, grinzi de fundare dar combinată cu îmbunătăţirea terenului de fundare în vederea fundării directe. Ca metodă de îmbunătăţire s-a preconizat folosirea unei perne de balast, compactat pe un strat de blocaje de piatră spartă. (în cazul pentru care accesul utilajelor în zona săpăturii nu este posibil), datorită mlaştinii formate, în execuţie se va proceda la aşternerea unui strat subţire de balast peste care se realizează apoi un strat de piatră spartă, cu dimensiuni de 7-15 cm, sau alte dimensiuni alese de constructor, pătrunzând în terenul de fundare. În continuare, se aşterne piatra spartă mărunt, formându-se astfel un pat suficient de stabil pentru circulaţia utilajelor, cu ajutorul cărora se realizează stratul de balast (perna de balast) de grosimea menţionată. Modul de alcătuire al pernei de balast a fost determinat de natura şi caracteristicile terenului din amplasament, de nivelul apei subterane, de natura terenului din perne cât şi de particularităţile construcţiei. În cazul pozării pernei în contact cu apa sau sub apă, pe terenuri permiabile, să se respecte regula filtrului invers prin aşezarea materialelor grosire la bază, iar în partea superioară a celor fine. 7.2.2.5. Principii de calcul

Calculul terenului de fundare, sub acţiunea fundaţiilor directe, s-a efectuat prin utilizarea presiunilor convenţionale pentru terenuri de fundare bune, conform STAS 3300/2-85 (la o lăţime a tălpii B =1,00 m şi adâncimea de fundare Df = 2,00 m) pconv= 3,5 daN/cm2. Stabilirea dimensiunilor pernei: grosimea pernei sub talpa fundaţiei (hp) şi evazarea pernei (lăţimea zonei de gardă) (c), faţă de marginile tălpii fundaţiei (Bp) (fig.7.7).

Page 47: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

46

Fig.7.7 Stabilirea dimensiunilor pernei. Bf - lătimea tălpii de fundare; c - lăţimea zonei de gardă; Df – adâncimea de fundare;

hp - grosimea pernei sub talpa fundaţiei; hf – înălţimea fundaţiei; Lf – lungimea fundaţiei; p – presiunea transmisă de fundaţie; p0 – presiunea la baza pernei; pconv – capacitatea portantă

a terenului Grosimea minimă a pernei se va lua 1,00 m. Când perna serveşte drept ecran contra infiltraţiilor de apă, care se execută sub toată clădirea şi va avea o grosime minimă de 1,5 m. În această ipoteză de predimensionare a pernei, verificarea de presiuni la baza pernei (p0)

P0 = γ · Df + γp · hp + α · p ≤ pconv (7.6) în care: γ - este greutatea volumică a terenului sau a umpluturii situată deasupra terenului; γp - este greutatea volumică a materialului din pernă; Df - adâncimea de fundare; hp - grosimea pernei; p - presiunea pe talpa fundaţiei; α - coeficient de repartizare a tensiunilor normale verticale în adâncime în axul fundaţiei; Verificarea finală a predimensionării pernei de balast se face pe baza curbelor izobare, cu condiţia ca perna să încadreze izobarele 0,2 p, pentru tensiunile normale verticale σz; şi 0,3 p pentru tensiunile normale orizontale σy precum şi tensiunile tangenţiale. (fig.7.8.)

Fig.7.8. Curbele izobare la o fundaţie continuă elastică de lăţime b

-b b-2b 2b

b

2b

3b

4b

5b

6b

σ0.1

0 .2

0 .3

0 .4

0 .5

0 .60 .70 .80 .9

z

b-b-2b 2b

b /2

1 ,5b

σy

p p

0 .1 0 .1

0 .2 0 .2

p

-1 .5b -b b 1 .5b

b

τ

0.1 0 .1

0 .2 0 .2

0 .30 .3

2b

b b

b

Page 48: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

47

Pentru calculul distribuţiei în adâncime a tensiunilor provenite din presiunea transmisă de fundaţie se poate folosi metoda grosimii stratului echivalent folosind relaţia lui Odemark (fig.7.9).

Fig.7.9. Metoda stratului echivalent Tot pentru predimensionarea grosimii pernei s-au întocmit abace unde grosimea pernei se stabileşte funcţie de raportul laturilor fundaţiei şi raportul presiunii pe talpa fundaţiei şi cea admisă pentru terenul pe care reazemă perna.

hp = kl · b (7.7) în care: kl – coeficient care se ia din grafic O cale teoretică prin care se pot determina punctele, din cuprinsul pernei cât şi din terenul de fundare, în care există pericolul de apariţie a echilibrului limită; foloseşte echilibrul limită, prin care se verifică dacă în punctele respective există pericolul de cedare. În rezolvarea problemei se introduce noţiunea de unghi de deviere (θ), care reprezintă înclinarea pe care o are tensiunea normală, după o anumită direcţie cu tensiunea totală. Se foloseşte pentru calculul de predimensionare în calitate de material pentru pernă, un balast cu următorii indici: greutatea volumică în stare uscată γd = 20,5-21,5 KN/m3; umiditatea optimă de compactare wopt= 6-8%; gradul de îndesare ID≥0,75; 100 cm balast cu modul de deformaţie de El = 400 daN/cm2. Grosimea pernei se prevede de 1.00 m, iar lăţimea fundaţiei continue elastice ce urmează a se rezema pe pernă b = 1,00 m; adâncimea de fundare 1,5 m; E2 = 100 daN/cm2. Capacitatea portantă a terenului de fundare, pconv= 3,5 daN/cm2. Presiunea transmisă de fundaţie, p = 2,5 daN/cm2. Coeficientul de repartiţie 0,55 Presiunea la baza pernei p0 = 0,55 · 250 = 1,37daN/cm2.

Fig.7.10. Schema de calcul a presiunii la baza pernei

Page 49: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

48

Luarea în calcul a stratelor având moduli de deformaţie diferiţi (Odemark), s-a făcut în ipoteza p2 = p1 sau γ2 = γ1, α = 1, n = 2-3, hechiv = 1,50 m Această constatare coincide cu cele menţionate în literatură, unde se arată că în cazul în care raportul dintre modulul de deformaţie dintre materialul din pernă şi terenul natural bun de fundare este mai mic de 1,8÷2,5 la valori ale acestora cuprinse între 150 daN/cm2 – 200 daN/cm2 terenul poate fi considerat omogen.

7.2.2.7. Concluzii În acest studiu de caz se prezintă un exemplu în care s-a folosit una din metodele

recomandate pentru îmbunătăţirea pământurilor dificile de fundare. Astfel în zona Cluj, terenul de fundare este reprezentat de următoarele cracteristici: Peste marnele badeniene s-au depus nisipuri, pietrişuri, reprezentând terasa a II-a a râului

Someş, de la cota 3,5 m la peste 10 m. Peste straturile de nisipuri-pietrişuri apar argile grase cafenii marnoase, nămoluri, mâluri negre, nisipuri prăfoase, de la adâncimea de 4,7 m la 0,2 m. Ele reprezintă depuneri ale pâraielor sărate în mlaştinile din zona de vărsare în râul Someş. Ulterior prin circulaţia apelor meteorice, nămolurile au pierdut carbonaţii devenind pământuri dificile de fundare (PUCM). Carbonaţii s-au depus în zona nisipurilor şi pietrişurilor. Din studiul geotehnic prezentat, reiese că terenul bun de fundare se găseşte la cote cuprinse între 1,6 m - 3,6 m , de la nivelul terenului, adică în stratul de pietriş mic. S-a optat sistemul de fundaţii elastice continue sub stâlpi, grinzi de fundare dar combinată cu îmbunătăţirea terenului de fundare în vederea fundării directe. Ca metodă de îmbunătăţire s-a recomandat folosirea unei perne de balast, compactat pe un strat de blocaje de piatră spartă. (în cazul pentru care accesul utilajelor în zona săpăturii nu este posibil), datorită mlaştinii formate, în execuţie se va proceda la aşternerea unui strat subţire de balast peste care se realizează apoi un strat de piatră spartă, cu dimensiuni de 7-15 cm, sau alte dimensiuni alese de constructor, pătrunzând în terenul de fundare. În continuare, se aşterne piatra spartă mărunt, formându-se astfel un pat suficient de stabil pentru circulaţia utilajelor, cu ajutorul cărora se realizează stratul de balast (perna de balast) de grosimea menţionată. Modul de alcătuire al pernei de balast a fost determinat de natura şi caracteristicile terenului din amplasament, de nivelul apei subterane, de natura terenului din perne cât şi de particularităţile construcţiei. În cazul pozării pernei în contact cu apa sau sub apă, pe terenuri permiabile, să se respecte regula filtrului invers prin aşezarea materialelor grosire la bază, iar în partea superioară a celor fine. Se foloseşte pentru calculul de predimensionare în calitate de material pentru pernă, un balast cu următorii indici: greutatea volumică în stare uscată γd = 20,5-21,5 KN/m3; umiditatea optimă de compactare wopt= 6-8%; gradul de îndesare ID≥0,75; 100 cm balast cu modul de deformaţie de El = 400 daN/cm2. Grosimea pernei se prevede de 1.00 m, iar lăţimea fundaţiei continue elastice ce urmează a se rezema pe pernă b = 1,00 m; adâncimea de fundare 1,5 m; E2 = 100 daN/cm2, capacitatea portantă a terenului de fundare, pconv= 3,5 daN/cm2, presiunea transmisă de fundaţie, p = 2,50 daN/cm2, coeficientul de repartiţie 0,55 presiunea la baza pernei p0 = 1,37 daN/cm2. Pernele din balast au un rol deosebit în calitate de strat drenant, rezultând drenarea apei din porii terenului argilos, saturat, situat dedesubt. Eliminarea apei din pori în procesul comprimării pământului sub influenţa încărcării provenite din construcţie sau a greutăţii pernei din balast.

Page 50: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

49

CAPITOLUL 8. CONCLUZII

Se ştie că natura geologică a subsolului din ţara nostră şi totodată diversitatea formelor de

relief face ca pe un spaţiu restrâns să se întâlnescă o gamă variată de pământuri cu proprietăţi fizice şi mecanice diferite şi comportări diferite sub încărcare.

Astfel pământurile marnoase, macroporice, sensibile la umezire colapsibile, cu umflări şi contracţii mari, susceptibile la lichefiere, gelive, cu conţinut de materii organice, eluviale, sărăturate, de umplutură şi din amestecuri, sunt răspândite pe o suprafaţă relativ extinsă în România. Din acest punct de vedere majoritatea terenurilor de fundare evaluate ca necorespunzătoare fundării directe, prin prezenţa în succesiunea litologică a unor pământuri dificile de fundare, se pot îmbunătăţi şi astfel deveni terenuri corespunzătoare fundării directe.

În cadrul acestei teze de doctorat s-a căutat prezentarea justificată din punct de vedere tehnico-economic a unor soluţii de fundare moderne de îmbunătăţire a terenurilor dificile de fundare. În studiul realizat sunt prezentate o serie de metode care stau la baza îmbunătăţirii proprietăţilor terenurilor dificile de fundare destinate construcţiilor.

Domeniul ingineriei geotehnice prin diversificarea problematicii de studiu, reuneşte direcţiile bine conturate care prin gradul de cunoaştere permit o corectă abordare tehnică a cercetării şi investigării terenului, a îmbunătăţirii calităţii acestuia, a proiectării şi execuţiei fundaţiilor de suprafaţă şi adâncime, a asigurării stabilităţii locale şi generale a amplasamentelor, a proiectării şi execuţiei structurilor cu rol de sprijin, ranforsare şi stabilizare a masivelor de pământ, rambleelor, barajelor şi excavaţiilor în incinte adânci, etc.

Metodele de îmbunătăţire a terenurilor de fundare sunt clasificate în patru mari categorii: consolidarea în adâncime, de suprafaţă, prin vibroîntepare, prin vibrare.

Metoda de compactare cu maiul greu de 5 tf şi supergreu de 10 tf este folosită în zone în care energia mare dezvoltată la impactul maiului cu suprafaţa terenului poate provoca ruperea structurii macroporice a terenului şi reducerea volumului porilor. Prin această metodă de consolidare se îmbunătăţeşte astfel permeabilitatea pământului la partea superioară a stratului, ceea ce face uşoară evacuarea apei din pori concomitent cu apariţia unei tasări ca efect al compactării la adâncime prin modificarea tensiunilor tangenţiale datorită undelor transversale.

Coloanele de pământ sau de balast urmăresc o creştere a îndesării terenului de fundare natural prin introducerea unui material suplimentar care este îndesat după ce în prealabil golul care s-a realizat pentru introducerea lui a condus la refularea terenului natural, care în urma acesteia s-a îndesat de asemenea. Coloanele de balast realizate în pământuri puternic compresibile, saturate cu apă, prezintă avantajul că asigură o filtraţie radială a apei din pământ, care accelerează consolidarea terenului respectiv. În cazul P.S.U.C. metoda se foloseşte când grosimea stratului depăşeşte 8 m. Ea se poate aplica şi la grosimi mai mici, când este vorba de construcţii cu sarcini mari pe stâlpi, clădiri cu P+10 E, silozuri de cereale etc.

Această metodă nu se poate aplica la terenuri sub nivelul hidrostatic sau la care umiditatea naturală depăşeşte limita de frământare a pământului cu 5% şi mai mult.

Metoda de îmbunătăţire în adâncime cu coloane de balast executate prin procedeul Franki se dovedeşte a fi corespunzătoare din punct de vedere tehnic obţinându-se moduli de deformaţie medii ridicaţi, unde rezultă tasări mici. Acest procedeu prezintă un dezavantaj, datorită instalaţiei de mare greutate ce are o mobilitate redusă. Se recomandă această metodă în cazul îmbunătăţirii unor terenuri pe care urmează să se construiască obiective industriale importante folosindu-se ca material de aport cum ar fi: balastul, criblura şi zgura de furnal. Realizarea coloanei dublu vibropresate se face în acelaşi mod, numai că introducerea tubului se face într-o coloană executată anterior.

Page 51: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

50

Prin extragerea tubului după aceeaşi metodă, se introduce balast formând astfel o coloană mai groasă. Metoda se aplică la terenurile de fundaţie alcătuite din nisip mijlociu, sau pietriş, nisip argilos, argilă nisipoasă, nisip argilos-prăfos, mâluri etc., situate deasupra sau sub nivelul apelor subterane.Vârful coloanei se recomandă să pătrundă cel puţin 30 cm. în stratul bun de fundare.

Îmbunătăţirea coloanelor din balast prin vibropresare asigură reducerea volumului porilor din terenul de fundare până la o porozitate în jur de 35% rezultând la creşterea capacităţii portante. Aceasta metodă contribuie la ridicarea cotei de fundare, permiţând simplificarea lucrărilor prin reducerea epuismentelor, iar în cazul apelor agresive eliminarea folosirii cimenturilor speciale. Ajută la scurtarea termenului de execuţie şi reduce costul lucrărilor realizând economii importante din valoarea totală a infrastructurii.

Metoda de consolidare prin preîncarcare constă în realizarea unui rambleu pe amplasamentul viitoarei construcţii şi urmărirea comportării terenului sub această presiune până la consumarea tasărilor.

Procedeul se aplică pentru consolidarea nisipurilor afânate, argilelor moi, argilelor prăfoase, pământurilor turboase.

Preîncarcarea terenului natural este indusă de prezenţa temporară a unei suprasarcini, ce este înlăturată atunci când a produs tasări suficient de mari, pentru ca pe teren să se poată construi, fără ca aceasta să sufere tasari reziduale însemnate cantitativ.

Această metodă sa dovedit a fi eficientă atât în cazul fundaţiilor clădirilor civile şi industriale, cât şi în cazul rambleelor (rutiere, de cale ferată, structuri rutiere aeroportuare). Se poate înlocui soluţia de fundare de adâncime, cu fundaţii de suprafaţă, fiind mai economic şi mai simplu de realizat. Folosirea metodei de compactare a loessurilor cu ajutorul exploziilor este o metodă de accelerare a îndesării straturilor de loess, sub greutatea proprie prin umezire cu forma ei clasică de inundare, este eficientă numai de la adâncimi relativ mari, straturile de suprafaţă rămânând neconsolidate; pe de altă parte necesită o cantitate mare de apă şi o durată lungă de execuţie, dezavantajele care se reduc substanţial cu ajutorul exploziilor.

Metoda de îndesare prin explozii de suprafaţă în apă s-a dovedit a fi simplă şi ieftină, costând la m2 mai puţin decat o pernă de pământ compactată mecanic pe o grosime echivalentă, grosimea stratului compactat ajungând până la aprox. 5 m.

Îndesarea prin explozii de adâncime prin puţuri constă în limitarea amplasamentului propus prin executarea unei tranşei pe conturul respectiv şi inundarea până aproape de saturaţie a straturilor inferioare de loess prin puţuri.

Îndesarea prin explozii de adâncime a nisipurilor afânate este folosită la grosimi de straturi cuprinse între 4...12 m. şi este eficientă dacă nu apar intercalaţii prăfoase, cochilifere sau turboase. Este indicată la nisipuri saturate şi poate fi execută în orice anotimp. În cazul unui nisip nesaturat acesta se va inunda.

Metodele chimice se bazează pe îmbunătăţirea calitativă a pământului, prin interacţiunea chimică şi fizică a unor substanţe cu particulele solide din teren, precum şi cu apă din complexul de absorţie.

Metoda de silicatizare se aplică în general la nisipuri fine şi constă în solidarizarea particulelor minerale cu ajutorul unui liant rezistent, format artificial prin reacţia chimică dintre silicatul de sodiu solubil şi un electrolit (clorura de calciu, hidroxid de calciu etc.) Introducerea acestor substanţe în pământ se face prin mijloace corespunzătoare porozităţii acestuia, respectiv prin injectare sub presiune. Cimentarea constă în injectarea sub presiune a unei suspensii de ciment cu un grad de diluare din ce în ce mai scăzut, care îndepartează apa din pori. Se foloseşte la terenuri nisipoase, la roci tari pătrunse de fisuri, la consolidarea fundaţiilor existente, la remedierea defectelor la construcţiile subterane, la lucrări de subzidire şi la colmatarea şi închiderea de fisuri şi canale la elemente din beton greşit executate.

Consolidarea cu colane de var este o metodă de îmbunătăţire a terenurilor slabe de fundare alcătuite din argile moi care constă în introducerea varului în adâncime în teren.Varul, mai ales varul nestins (hidroxidul de calciu) în contact cu apa are loc o reacţie de hidratare prin

Page 52: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

51

formarea de Ca(OH)2 în timp scurt şi puternic exotermic, ceea ce conduce la scăderea conţinutului de apă. Are loc o modificare aproape imediată a proprietăţilor pământului datorită aportului de ioni de calciu (Ca2+), modificarea complexului de absorbţie al particulelor solide datorită floculării.

Coloanele de var se folosesc şi ca soluţie de consolidare a versanţilor supuşi riscului mare de alunecare datorită faptului că rezistenţa la forfecare medie, mobilizată în lungul suprafeţei de cedare este considerabil de mare la pământul astfel îmbunătăţit decât cea a terenului natural.

Metoda argilizării constă în injectarea unei suspensii de argilă coloidală cu o compoziţie granulometrică mai mică decât lărgimea fisurilor sau a porilor din material. Metoda se utilizează în vederea obţinerii unei impermeabilităţi a întregului masiv sau a unor perdele etanşe de protecţie sub construcţii.

Tratarea termică a terenurilor este o metodă ce se referă la îmbunătăţirea terenului natural, cu caracter permanent dar la costuri mari, obţinându-se la temperaturi înalte cuprinse între 600-1000°C, fiind eficientă la pământurile necoezive foarte permeabile. Aceasta metodă constă în injectarea, printr-un tub perforat, a unui amestec de aer fierbinte şi combustibili, în interiorul terenului.

Metodele electrice şi electrochimice se bazează pe efectele create de trecerea unui curent electric continuu prin masa de pământ cu ajutorul unor electrozi.

Aceste metode sunt relativ simple, folosesc aparate obişnuite, aplicarea lor nu prezintă dificultăţi însemnate, sunt ieftine şi dau rezultate bune în cazul nisipurilor fine sau la argile turboase, unde s-a observat o îmbunătăţire considerabilă. Se aplică în general la combaterea alunecărilor de teren, la executarea perdelelor protectoare de la construcţiile hidrotehnice unde natura terenului nu permite întrebuinţarea metodelor obişnuite.

Consolidarea de suprafaţă are ca scop principal apropierea particulelor de teren unele de altele sau de un strat de bază precum şi evitarea deformaţiilor ulterioare sub încărcări.

Consolidarea prin cilindrare se execută în general pentru compactarea straturilor de sub talpa fundaţiilor cu suprafaţă mare, cum sunt radierele din beton sau la infrastructura drumurilor. Funcţie de natura terenului se pot folosi cilindri compresori cu rulouri netede, cilindri vibratori, cilindri cu crampoane sau cilindri pe peneuri, tipul cilindrării şi numărul de treceri pe acelaşi amplasament fiind prevăzute în proiectul lucrării, pe bază de calcul şi de specificul materialelor care se compactează.

Consolidarea prin batere se realizează prin executarea unor lovituri date de maiuri mecanice cum ar fi maiuri de formă specială (ştanţare), cu maiuri obişnuite de max.3 tf. şi cu placa căzătoare.

Metodele de consolidare de suprafaţă se pot folosi la îmbunatăţirea şi altor pământuri dificile înafară de P.S.U., ca de exemplu pământuri turboase saturate cu apă, mâluri, prafuri şi argile moi, nisipuri afânate, saturate cu apă, pământuri de umplutură.

Consolidarea cu placa căzătoare se poate aplica atât umpluturilor din materiale fine, grosiere cât şi pământurilor în stare naturală (terenuri de fundaţie).

Consolidarea prin vibroînţepare este o metodă specifică pământurilor granulare. Nisipurile slab saturate, fine, de grosime relativ mică, se consolidează prin vibroînţepare. Îndesarea se realizează datorită vibraţiilor care reducând frecarea între granule de nisip, conduc la aşezarea lor mai compactă, (H<6 m). În medie, gradul de îndesare creşte cu 20...25%.

Această metodă duce la o uniformitate în compactarea straturilor de nisip mai ales a celor saturate. Are rolul de a reduce coeficientul de permeabilitate a terenului cum ar fi infiltraţiile şi circulaţia apei în zona respectivă.

Consolidarea prin vibrare are în vedere crearea prin lovire sau vibrare, a unui gol în terenul de fundare, prin refularea pământului în laturi, având drept consecinţă o îndesare a acestuia pe o anumită rază în jurul golului. Această metodă are drept efect sporirea greutăţii volumice a masivului de pământ slab, reducerea tasărilor şi în consecinţă creşterea capacităţii sale portante.

Page 53: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

52

Îmbunătăţirea terenurilor dificile de fundare prin intermediul ploturilor este folosită în cazul terenurilor de fundare alcătuite din nisip fin-prăfos, argilă nisipoasă, nisip mijlociu afânat, nisip argilos prăfos, loessuri, umpluturi eterogene.

Pernele de pământ compactat au ca scop reducerea sau eliminarea sensibilităţii la umezire a pământului care alcătuieşte terenul de fundare în zona în care se face resimţit efectul sarcinilor transmise de tălpile fundaţiilor construcţiilor.

Pernele din pământ se pot utiliza cu bune rezultate prin consolidarea P.S.U. din grupa A în vederea fundării directe a construcţiilor cu condiţia dimensionării corecte a acestora în special a grosimii lor, care trebuie aleasă din condiţia ca presiunea transmisă la baza pernei să fie cel mult egală cu rezistenţa structurală a loessului înmuiat

La dimensionarea şi executarea pernelor de pământ, trebuie respectate prevederile din normativul C 29-85. Când perna de material compactat se execută pentru îmbunătăţirea terenului de fundare în cazul pământurilor sensibile la umezire, pentru a servi ca ecran împotriva infiltraţiilor de la suprafaţă se recomandă să aibă o grosime de cel putin 1,5 m şi o zonă de gardă de 1 m. Pernele din pământ se pot adapta şi pentru pământurile cu caracter mâlos sau de consistenţă scazută, dar în special prin înlocuirea acestora pe o anumită adâncime din suprafaţă.

O execuţie corectă a pernelor din pământ poate conduce la realizarea în suprafaţă a unui strat impermeabil ce se opune infiltrării sub construcţie a apelor de suprafaţă.

Evitarea executării pernelor din pământ în anotimpurile ploioase, deoarece în astfel de situaţii este dificil de respectat umiditatea optimă de compactare. Pernele de balast contribuie la micşorarea tasărilor fundaţiilor. Aceste perne cu o granulaţie mijlocie şi mare, cu un conţinut nu prea mare de praf şi particule argiloase micşorează adâncimea de fundare deorece terenul argilos sensibil la îngheţ este înlocuit cu terenul nisipos insensibil la îngheţ. Pernele din balast au un rol deosebit în calitate de strat drenant, rezultând drenarea apei din porii terenului argilos, saturat, situat dedesubt. Eliminarea apei din pori în procesul comprimării pământului sub influenţa încărcării provenite din construcţie sau a greutăţii pernei din balast. În concluzie specialiştii au obligaţia de a studia toate metodele şi tehnologiile de îmbunătăţire a terenurilor de fundare, pentru a da o rezolvare corectă atât din punct de vedere tehnic şi economic. 8.1. CONTRIBUŢII PERSONALE

Amplasamentele construcţiilor inginereşti prezintă diferite tipuri de pământuri în care se proiectează şi se execută fundaţiile acestora. Pe masură ce s-au executat diferitele construcţii s-au aşezat acele locuinţe în care se găsesc terenuri bune de fundare. În vremurile noastre de multe ori amplasamentele pe care construim sunt obligatorii. Aceste amplasamente oarecum impuse pot avea terenuri dificile de fundare.

În acest sens documentarea la zi, ţinând seama de consultarea literaturii de specialitate din ţară şi străinătate în română şi limbi de circulaţie internaţională având în vedere îmbunătăţirea proprietăţilor terenurilor de fundare.

Aplicabilitatea în ţara noastră a normelor care guvernează activitatea de proiectare şi execuţie în comunitatea europeană în domeniul lucrărilor de construcţii civile privind lucrările de infrastructură devin obligatoriu începând cu anul 2010.

Consultarea şi aprofundarea noilor norme europene EUROCOD privind terenurile dificile de fundare, a trebuit să parcurg şi în special EUROCOD 7 care se ocupă chiar şi de aceste probleme.

Am făcut o clasificare, descriere şi am prezentat proprietăţile fizico-mecanice a terenurilor dificile de fundare.

Terenurile loessoide făcând parte din pământurile dificile de fundare este necesar să li se determine unele proprietăţi în laborator. De multe ori aceste laboratoare sunt rare şi ocupate, încât este absolut utilă recunoaşterea lor în teren prin metode şi procedee practice.

Astfel prezint în teză care sunt metodele de recunoştere în teren a loessurilor şi pământurilor loessoide.

Page 54: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

53

Pe baza bibliografiei din ţară şi străinătate pe care am parcurs-o am facut prezentarea principalelor stări de tensiune şi deformaţii în masivele de pământ, având în vedere terenurile dificile de fundare.

Existenţa multor metode şi tehnologii de îmbunătăţire mi-a permis clasificarea tehnologiilor şi metodelor de îmbunătăţire a proprietăţilor terenurilor dificile de fundare cu analiza critică din punct de vedere economic şi tehnic a acestora.

Selecţionarea şi recomandarea unor tehnologii şi metode ce se pot folosi la terenurile dificile de fundare de pe teritoriul României.

Prezentarea unui studiu de caz privind folosirea varului nestins la redresarea unui bloc CL17 din Iaşi, str. Zugravi care a suferit o înclinare şi datorită terenului care avea o umiditate ridicată (p. 156 din actuala lucrare). Cauzele înclinării blocului CL17 le-am studiat pe baza discuţiilor cu conducătorul ştiinţific care a fost membru în comisia de redresare.

Printre procedeele de îmbunătăţire frecvent întâlnite în activitatea curentă este şi înlocuirea pământului necorespunzător cu un pământ îmbunătăţit. Din bibliografia de specialitate studiată rezultă că un strat bun de fundare sub fundaţii face ca în mare parte din tensiunile transmise să se disipeze în acest strat. În teză prezint starea de tensiune în condiţiile neomogenităţii şi anizotropiei terenului. Deasemeni prezint influenţa factorului de concentrare asupra variaţiei efortului vertical zσ .

Din această analiză rezultă că folosirea pernelor de balast, pământ sau alte materiale sub fundaţii disipează şi produce o concentrare de tensiuni în acest strat care este confecţionat de noi.

Astfel prezint îmbunatăţirea terenurilor dificile de fundare prin perne de balast, pământ şi alte materiale. Aici s-a analizat în detaliu aceste procedee prezentându-se şi studiile de caz.

Prezentarea şi analiza studiilor de caz, în care se analizează îmbunătăţirea terenului dificil de fundare cu pernă de balast şi pământ, pentru a schimba proprietăţile slabe a terenului de fundare. În teză mă preocup de aceste perne de balast şi pământ.

Prezentarea diferitelor soluţii de fundare, atât din punct de vedere economic, cât şi din punct de vedere tehnic pentru construcţiile amplasate pe terenurile dificile de fundare din România care necesită o îmbunătăţire a proprietaţilor fizico-mecanice ale pământului în general.

Tratarea cu atenţie a terenurilor dificile de fundare, cunoaşterea precisă a proprietăţilor, a modului de comportare sub acţiunea forţelor transmise privind tasările, poate de foarte multe ori să conducă la creşterea siguranţei în exploatare, la economii asupra preţului de cost la scurtarea termenului de finalizare a lucrărilor de infrastructură a construcţiilor inginereşti. 8.2. LUCRĂRI PUBLICATE DE AUTORUL TEZEI

1. Ariton, Gh., Răileanu, P., Tehnologii folosite în îmbunătăţirea terenurilor de fundare şi influenţa acestora asupra mediului înconjurător, Simpozionul naţional “Mediul – prezent şi perspective pentru un viitor ecologic” Ediţia a III-a, p. 66-69, Iaşi, România, 2010.

2. Ariton, Gh., Răileanu, P., Studii privind îmbunătăţirea terenurilor dificile de fundare folosind perne de balast şi pământ în condiţiile protejării mediului, Simpozionul naţional “Mediul – prezent şi perspective pentru un viitor ecologic” Editia a III-a, p. 70-73, Iaşi, România, 2010.

3. Ariton, Gh., Mănuţă, A., Răileanu, P., Consolidation technologies and protection of difficult soil foundation, 7th International Symposium: “Hyghway and Bridge Engineering ”, Vol. 7 (NS), No.1, p. 135-141, Iaşi, România, 2010.

4. Ariton, Gh., Răileanu, P., Evaluarea condiţiilor de fundare pe pământuri cu umflări şi contracţii mari, Al III-lea Simpozion “Creaţii universitare” - Evaluări în construcţii, Editura Societăţii Academice ”Matei Teiu Botez”, p. 335-342, Iaşi, România, 2010.

5. Ariton, Gh., Răileanu, P., Posibilităţi tehnice de fundare a construcţiilor inginereşti pe terenuri dificile de fundare, Al III-lea Simpozion “Creaţii universitare” - Evaluări în construcţii, Editura Societăţii Academice ”Matei Teiu Botez” p. 343-350, Iaşi, România, 2010.

Page 55: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

54

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ

1. Boţi, N. - Contribuţii la studiul pământurilor contractile ale stratului de fundare din zona oraşului Iaşi, 1974. Teză de doctorat. Institutul Politehnic Gh. Asachi Iaşi.

2. Boţu, N. - Contribuţii privind studiul comportării reologice a pământurilor asupra interacţiunii infrastructură - teren de fundare. Teză de doctorat, Universitatea Tehnică Gh. Asachi Iaşi, 1993.

3. Boţu, N. – Geotechnique, Vaulx en Velin, 1995. 4. Boţu, N., Muşat, V.- Geotehnică, Editura Societăţii Academice “Matei -Teiu Botez” Iaşi,

2003. 5. Chirica, A.- Contribuţii referitoare la influenţa structurii pământurilor coezive asupra

cedării terenului de fundare, Institutul de Construcţii Bucureşti, 1991. 6. Ciornei, Al.- Contribuţii la studiul pământurilor loessoide din zona Municipiului Iaşi,

Teză de doctorat, Universitatea Tehnică Gh. Asachi Iaşi, 1977. 7. Dianu, D.V., Coşovliu, O.I.- Fundarea pe loessuri şi pământuri loessoide, Editura

Academiei Bucureşti, 1984. 8. Dianu, D.V., Dianu, N.F. – Fundare eficientă în condiţii de teren dificile, Editura Tehnică,

Bucureşti, 1992. 9. Dianu, V., Gheorghiu, V. – Fundaţii de adâncime în condiţii de teren dificile, Vol. 1,

Editura Tehnică Bucureşti, 1997. 10. Dianu, V.D., Istrate, M. - Depozitele loessoide ca terenuri de fundare, Editura Tehnică

Bucureşti, 1982. 11. Dumitru, D. – Fundaţii în condiţii speciale, Rotaprint, I.C.Bucureşti, 1988. 12. Grecu, V.- Contribuţii la calculul construcţiilor pe mediu continuu deformabil, luând în

considerare conlucrarea cu terenul de fundare, Teză de doctorat, Universitatea Tehnică “Gh. Asachi Iaşi”, 1990.

13. Gruia, A. – Contribuţii la cercetarea terenului în “situ” prin metoda penetrării dinamice cu con, (Rezumatul tezei de doctorat), I.P. Timişoara, 1979.

14. Gruia, A., Haida, V. – Geotehnică şi Fundaţii, I.P.Traian Vuia, Timişoara, 1990. 15. Haida, V. - Contribuţii la studiul comportării pământurilor solicitate dinamic şi folosirii

tehnicii vibrării în geotehnică.Vibroforaje, Rezumatul tezei de doctorat, I.P. Timişoara, 1979.

16. Haida, V. - Geologie, geotehnică şi fundaţii, Vol.2: Mecanica pământurilor, I.P. Timişoara, 1982.

17. Haida, V., Marin, M. – Geotehnică, U.T. Timişoara, 1994. 18. Haida, V., Pantea, P. – Geologie, geotehnică şi fundaţii, Vol.3 Fundaţii şi procedee de

fundare, I.P. Timişoara, 1983. 19. Herghelegiu, C. – Contribuţii privind determinarea proprietăţilor mecanice ale

pământurilor prin metode în situ, Teză de doctorat, I.P. Iaşi. 20. Lehr, H. – Fundaţii vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti 1957. 21. Lehr, H. – Fundaţii, vol. I, Editura de Stat pentru Arhitectură şi Construcţii (ESPAC),

Bucureşti 1954. 22. Lungu, I.- Contribuţii privind conlucrarea între terenul de fundare, fundaţie şi structura

de rezistenţă, Teză de doctorat Universitatea Tehnică “Gh. Asachi” Iaşi, 1997. 23. Lungu, I., Stanciu, A., Boţi, N. - Probleme speciale de Geotehnică şi Fundaţii, Editura

Junimea Iaşi, 2002. 24. Maior, N. – Mecanica pământurilor, Litografia Învăţământului, Timişoara, 1957 25. Maior, N., Păunescu, M. - Geotehnică şi Fundaţii, Editura Didactică şi Pedagogică,

Bucureşti, 1967. 26. Manea, S. – Contribuţii la studiul stabilităţii versanţilor care prezintă fenomene de cedare

progresivă, Teză de doctorat, I.C.B., 1988.

Page 56: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

55

27. Manea, S. – Evaluarea riscului de alunecare a versanţilor, Editura Conspress, Bucureşti, 1998.

28. Manoliu, I. – Fundaţii şi procedee de fundare, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1977.

29. Manoliu, I. – Fundaţii şi procedee de fundare, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1983.

30. Manta, A. – Compactarea terasamentelor în construcţii hidrotehnice, Editura Tehnică, Bucureşti, 1968.

31. Marcu, A. – Fundaţii speciale. Cercetarea terenului de fundare şi determinarea caracteristicilor geotehnice de calcul, Institutul de Construcţii Bucureşti, 1983.

32. Matei, L. – Argile panoniene din Transilvania, Editura Academiei, Bucureşti, 1983. 33. Muşat, V. - Geotehnică , Editura “Gh.Asachi”, Iaşi, 2003. 34. Nicuţă, A. - Contribuţii cu privire la comportarea pământurilor în regim dinamic, Teză de

doctorat Universitatea Tehnică “Gh. Asachi” Iaşi, 1994. 35. Nicuţă, A., Grecu, V. - Geotehnică, Îndrumător pentru lucrări de laborator, Editura

Societăţii Academice “Matei - Teiu Botez”, 2003. 36. Nicuţă, A., Plătică, D. – Îndrumar: calculul terenului de fundare, I.P. Iaşi, 1991 37. Păunescu, M. - Îmbunătăţirea terenurilor slabe în vederea fundarii directe, Editura

Tehnică Bucureşti 1980. 38. Păunescu, M.- Fundaţii în condiţii speciale., I.P. Timişoara 1980. 39. Păunescu, M., Marin, M. – Solutii moderne pentru fundaţii directe, Facla, Timişoara

1986. 40. Păunescu, M., Pop, V., Silion, T. - Geotehnică şi Fundaţii, Editura Didactică şi

Pedagogică, Bucureşti, 1982. 41. Platică, D., Grecu, V., Lungu, I. – Foundation Engineering, U.T. Iaşi, 1995 42. Platică, M.D. – Contribuţii privind fundarea construcţiilor inginereşti pe terenuri dificile

de fundare, Teză de doctorat, Iaşi, 2009. 43. Pop, V., Popa, A. - Geotehnică şi Fundaţii vol.II I.P. Cluj-Napoca 1982 44. Pop, V., Popa, A., Roman, F. – Geotehnică. Exemple de calcul, I.P. Cluj-Napoca, 1994. 45. Popa, A., Farcaş, V. – Geotehnică, Editura U.T. Press, Cluj Napoca, 2004. 46. Popescu, M. – Geotehnică şi fundaţii, Institutul de Construcţii Bucureşti, 1987. 47. Răileanu, P. – Fundaţii şi procedee de fundare, Rotaprint, I.P.Iaşi, 1973. 48. Răileanu, P. - Influenţa unor factori asupra rezistenţei la forfecare, Teză de doctorat

Institutul Politehnic “Gh.Asachi “Iaşi, 1973. 49. Răileanu, P., Athanasiu, C., Grecu, V., Muşat, V., Stanciu, A., Boţi, N., Chirica, A. -

Geotehnică şi Fundaţii, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1983. 50. Răileanu, P., Boţi, N., Stanciu, A., - Geologie Geotehnică şi Fundaţii vol.I., II., III

Institutul Politehnic “Gh.Asachi “Iaşi, 1987. 51. Răileanu, P., Boţu, N. – Aspecte privind utilizarea metodelor în calculul fundaţiilor,

Conferinţă naţională de inginerie tehnologică pentru construcţii, Cluj-Napoca, 1988. 52. Răileanu, P., Ciornei, A., - Cum dominăm pământurile macroporice sensibile la umezire

(P.S.U.) Editura Junimea 2000. 53. Răileanu, P., Muşat, V., Boţu, N. – Fundaţii, Vol.1,2, Rotaprint, I.P. Iaşi, 1992 54. Răileanu, P., Muşat, V., Grecu, V. – Geotehnică şi fundaţii: îndrumător de proiectare,

I.P. Iaşi, 1991 55. Răileanu, P., Muşat, V., Stanciu, A., Grecu, V., Herghelegiu, C. - Fundaţii şi procedee

de fundare, Exemple de calcul, Institutul Politehnic “Gh.Asachi “Iaşi, 1976. 56. Răileanu, P., Muşat, V., Ţibiche, E., - Alunecări de teren - Studiu şi combatere, Casa de

Editură Venus, Iaşi, 2001. 57. Răileanu, P., Rotaru, A. – Analiza unor fenomene ce apar în terenul de fundare,

Rotaprint, U.T. Iaşi, 1995.

Page 57: Rezumat - TEZA de DOCTORAT

56

58. Roger, F. – Geotechnical design and numerical methods, 2nd, YGEC, Constanţa, România, 2003.

59. Rotaru, A. – Contribuţii privind studiul particularităţilor stării de tensiune în masivele de pământ acţionate de construcţii inginereşti, Teză de doctorat, Univ. “Gh.Asachi “Iaşi, 1997.

60. Silion, T. – Contribuţii la studiul stabilităţii versanţilor dealului Copou în raza oraşului Iaşi, Teză de doctorat Univ. “Gh.Asachi “Iaşi, 1965.

61. Silion, T. - Geologie, geotehnică şi fundaţii, vol. I,II,III, Rotaprint, I.P. Iaşi, 1971-1973. 62. Silion, T., - Fundaţii în condiţii speciale, I.P. Iaşi, 1980. 63. Silion, T., Boţi, N., Stanciu, A. – Consideraţii privind calculul terenului de fundare,

Institutul Politehnic Iaşi, 1983. 64. Silion, T., Ciubotaru, V., Apostolescu, R. – Fundaţii, vol. II, Editura Didactică şi

Pedagogică, Bucureşti, 1967. 65. Silion, T., Răileanu P., Boti, N., Cijevschi, M., Muşat, V., Grecu, V., Stanciu A. –

Geotehnica – lucrari de laborator, Institutul Politehnic Iasi, 1979. 66. Silion, T., Răileanu, P. – Pământuri macroporice sensibile la umezire, I.P. Iaşi, 1978. 67. Silion, T., Răileanu, P., Boţi, N., Cijevschi, M., Muşat, V., Grecu, V., Stanciu A. –

Geotehnică - exemple de calcul, Institutul Politehnic Iaşi, 1977. 68. Silion, T., Răileanu, P., Muşat, V. - Fundaţii în conditii speciale, I.P. Iaşi, 1988. 69. Silion, T., Răileanu, P., Stanciu, A., - Fundaţii - pământ armat, I.P.Iaşi 1980. 70. Stanciu, A. – Contribuţii la dimensionarea lucrărilor de pămant armat, Teză de doctorat,

I.P.Iaşi, 1981. 71. Stanciu, A., Lungu, I. – Fundaţii Vol. 1 Bucureşti, Editura Tehnică, 2006. 72. Teodoru, I.B., - Cercetări privind conlucrarea între terenul de fundare şi fundaţie, Teză

de doctorat, Iaşi, 2008. 73. Vieru, F. – Studiul argilelor sarmaţiene şi al formaţiunilor acoperitoare din Municipiul

Iaşi, privite ca terenuri de fundare, Teză de doctorat, Univ. “Al. I. Cuza “Iaşi, 2010. 74. **** NP 125/2008 Normativ privind fundarea constructiilor pe pamanturi sensibile la

umezire colapsibile. 75. **** NP 126/2008 Normativ privind fundarea construcţiilor pe pământuri cu umflări şi

contracţii mari – PUCM. 76. **** SR EN 1997-1:2004 Eurocod 7 - Proiectare geotehnică. Partea 1: Reguli generale. 77. **** SR EN 1997-2:2007 Eurocod 7 - Proiectare geotehnică. Partea 2: Investigarea şi

încercarea terenurilor. 78. **** SR EN 1997-1:2006 Proiectare geotehnică. Partea 1: Reguli generale. 79. **** SR EN 1997- 1:2004/NB:2007 Anexa naţională de aplicare a Eurocodului 1997-

1:2004. 80. **** SR EN 1997- 2:2007/NB:2008 Anexa naţională de aplicare a Eurocodului 1997-

2:2007. 81. **** SR EN ISO 14688-1:2004/AC:2006 Cercetări şi încercări geotehnice. Identificarea şi clasificarea pământurilor. Partea 1: Identificare şi descriere.

82. **** SR EN ISO 14688-2:2005/C91:2007 Cercetări şi încercări geotehnice. Identificarea şi clasificarea pământurilor. Partea 1: Principii pentru o clasificare.

83. **** SR EN 1998-1:2004 Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistenţa la cutremur.Partea 1: Reguli generale, acţiuni seismice şi reguli pentru clădiri.

84. **** SR EN 1998-5:2004 Proiectarea structurilor pentru rezistenţa la cutremur. Partea 5: Fundaţii, structuri de susţinere şi aspecte geotehnice.

85. **** SR EN 1998-5:2004/NA 2007 Anexa naţională de aplicare a Eurocod 8. Partea 5: Fundaţii, structuri de susţinere şi aspecte geotehnice.

86. **** http://www.kellergeotehnica.ro/ 87. **** http://www.zublin.ro/ 88. **** http://www.terratest.es