ST x1-2013 Caracteristici Specifice Si Cerinte Privind Procedee Tehnologice Si Echipamente...

1

Caracteristici specifice i cerine privind procedee tehnologice i echipamente performante pentru asigurarea calitii i eficienei lucrrilor de construcii Faza 1: Documentare. Stabilirea condiiilor tehnologice i a cerinelor specifice lucrri de consolidare a terenurilor; lucrri de terasamente; lucrri de executare a piloilor, coloanelor i/sau baretelor; lucrri de executare a tiranilor i ancorajelor forate; lucrri de executare a pereilor de sprijinire i/sau etanare, prin diverse metode de realizare a execuiei lucrrilor de construcii Contract: 521 / 29.10.2012 Beneficiar: M.D.R.A.P.

Preedinte-Director General Prof.univ.dr.ing.dr.hc. Polidor BRATU ICECON S.A. Bucuresti ef de Proiect Prof.univ.dr.ing.dr.hc. Polidor BRATU

ICECON S.A. INSTITUTUL DE CERCETARI PENTRU ECHIPAMENTE

SI TEHNOLOGII IN CONSTRUCTII

RESEARCH INSTITUTE FOR CONSTRUCTION EQUIPMENT AND TECHNOLOGIES

Sos. Pantelimon 266 sector 2 cod 021652 CP 3 - 33 Bucuresti ROMANIA

Tel. 4021 202 55 00 Fax 4021 255 14 20 E-mail: iceconicecon.ro

Registrul Comertului J 40/7351/1995 CUI R 7702002 Cod IBAN Lei: RO54BPOS71003031241ROL01 EURO: RO21BPOS71003031241EUR01 IBAN RO50TREZ7025069XXX003894

2

Caracteristici specifice i cerine privind procedee tehnologice i echipamente performante pentru asigurarea calitii i eficienei lucrrilor de construcii

Colectiv de elaborare: ef proiect Prof. Dr. Ing.Polidor BRATU Prof. dr. ing. Petre ZAFIU Prof. dr.ing. Alexandru VLADEANU Ing. Carmen ALEXANDRU Ing. Carmen DEBELEAC Sef lucrari Dr. ing. Stefania IONESCU Drd. Ing. Dipl. Catalina GHECEF Prof. univ. Ana Maria GRAMESCU Prof .dr. ing. Marin MARIN Drd. Ing. Roza PAIOVICI Dr. ing. Marin BADIU Drd. Ing. Daniela FIAT Drd. Ing. Mirela LAZAR







3

Faza 1: Documentare. Stabilirea condiiilor tehnologice i a cerinelor specifice lucrri de consolidare a terenurilor; lucrri de terasamente; lucrri de executare a piloilor, coloanelor i/sau baretelor; lucrri de executare a tiranilor i ancorajelor forate; lucrri de executare a pereilor de sprijinire i/sau etanare, prin diverse metode de realizare a execuiei lucrrilor de construcii







4

CUPRINS 1. INTRODUCERE.............. 15 2. CONSIDERAII I CONCEPII PRIVIND NECESITATEA FUNDRII N CONDIII DIFICILE DE TEREN...............................................................................16

2.1 Consideraii cu privire la necesitatea fundrii pe terenuri dificile..........................16 2.2 Concepii cu privire la mbuntirea terenurilor dificile...................................16 2.3 Volumul de investigaii geotehnice necesare pe terenuri dificile de fundare................17

3. TIPURI DE PMNTURI CU COMPORTAMENT SPECIAL ................19 3.1 Introducere.....................................................................................................................19 3.2. Pamanturi cu comportament special...............................................................................19

4. CARACTERISTICI SPECIFICE I CERINE PRIVIND PROCEDEE TEHNO-LOGICE I ECHIPAMENTE PERFORMANTE PENTRU ASIGURAREA CALITII I EFICIENEI LUCRRILOR DE CONSOLIDARE A TERENURI-LOR.............................................................................................................................................27

4.1 Principii generale..............................................................................................................27 4.2 Domeniul de aplicare........................................................................................................27 4.3 Efectul metodelor i procedeelor tehnologice de mbuntire a pmnturilor cu

comportament special........................................................................................................28 4.4 Compactarea pmnturilor prin procedee mecanice (consolidare)....................................28

Partea I Caracteristici specifice i cerine privind procedee tehnologice i echipamente performante pentru asigurarea calitii i eficienei lucrrilor de consolidare a terenurilor CAP. I_1. Domeniul de aplicare.................................................................................................31 CAP. I_2. Condiii tehnologice i cerine specifice pentru lucrri de consolidare a terenurilor (Principii generale, Procedee de lucru i echipamente, Parametrii tehnologici)...................................................................................................................................31 I_2.1 Condiii tehnologice generale de executare a lucrrilor de consolidare a

terenurilor................................................................................................................................31 I_2.2 Cerine specifice pentru consolidarea de adncime prin compactare cu maiul foarte greu i supergreu.....................................................................................................................32 I_2.3 Cerine specifice pentru lucrrile de consolidare prin congelare...................................35 I_2.4 Cerine specifice pentru lucrrile de consolidare prin drenare......................................36 I_2.5 Cerine specifice pentru lucrarile de consolidare prin preumezire.................................40 I_2.6 Cerine specifice pentru lucrrile de consolidare cu coloane din pmnt, prin vibropresare i/sau vibroflotare...............................................................................................42

I_2.6.1 Cerine specifice pentru lucrri de consolidare cu coloane de pmnt...............42 I_2.6.2 Cerine specifice pentru lucrrile de consolidare cu coloane din balast vibropresate.......................................................................................................................44 I_2.6.3. Cerine specifice pentru lucrrile de consolidare cu coloane vibrante din piatr spart.................................................................................................................................48 I_2.6.4 Cerine specifice pentru lucrrile de consolidare cu elemente GEOPIER.........50 I_2.6.5 Cerine specifice pentru lucrrile de consolidare cu coloane CMC Menard (coloane cu modul controlat) ...........................................................................................52 I_2.6.6 Cerine specifice pentru lucrrile de consolidare cu coloane din pmnt, prin vibropresare i/sau vibroflotare........................................................................................54 I_2.7 Cerine specifice pentru lucrrile de consolidare i etanare a terenului prin injecii................................................................................................................................62 I_2.8 Cerine specifice pentru lucrrile de consolidare a terenurilor prin coloane injectate..............................................................................................................................64

5

I_2.9 Cerine specifice pentru lucrarile de consolidare a terenurilor in situ prin stabilizare...........................................................................................................................68 I_2.10 Cerine specifice pentru lucrrile de ranforsare a taluzurilor n vederea executrii excavaiilor fr sprijiniri.................................................................................................70

CAP. I_3 Concluzii....................................................................................................................71 I_3.1Motivaia cerinelor privind procesele tehnologice pentru lucrrile de consolidare a terenurilor prin toate metodele prezentate..............................................................................71 I_3.2 Analize conceptuale n teoria consolidrii.....................................................................72 I_3.3 Presiuni statice si dinamice transmise de echipament...................................................72

Partea II - Caracteristici specifice i cerine privind procedee tehnologice i echipamente performante pentru asigurarea calitii i eficienei lucrarilor de terasamente CAP. II_4. Domeniu de aplicare ...............................................................................................75 CAP. II_5. Condiii tehnologice i cerine specifice pentru lucrri de terasamente. Factori ce influeneaz procesul de lucru i cerine specifice pentru lucrri de terasa-mente............................................................................................................................................75

II_5.1 Comportarea pmntului i influena caracteristicilor sale asupra procesului de spare, nivelare, profilare, compactare................................................................................................75 II_5.2 Caracteristici ale pmnturilor n corelaie cu sistemele apelor subterane i pluviale pentru lucrrile de epuizmente................................................................................................79 II_5.3 Cerine semnificative i tipologice ale lucrrilor de terasamente privind sparea, nivelarea, profilarea i compactarea terenurilor pregtite pentru lucrri de construcii................................................................................................................................80 II_5.4 Cerine specifice pentru lucrrile de stabilitate, sprijinire, consolidare a excavaiilor n deblee i ramblee, precum i pentru asigurarea epuizmentelor...............................................83

CAP. II_6 Procedee i echipamente performante pentru lucrri de terasamente................89 II_6.1 Procedee i echipamente performante pentru lucrri de spare...................................89 II_6.2 Procedee i echipamente performante pentru lucrri de finisare - nivelare i finisare-profilare..................................................................................................................................102 II_6.3 Procedee i echipamente performante pentru lucrri de compactare..........................109 II.6.4 Procedee i echipamente performante pentru lucrri de stabilizare, sprijinire, consolidare i pentru asigurarea epuizmentelor.....................................................................118

CAP. II_7. Parametrii tehnologici de lucru pentru lucrri de terasamente.......................128 II_7.1 Parametrii tehnologici de lucru pentru lucrri de spare............................................128 II_7.2 Parametrii tehnologici de lucru pentru lucrri de finisare-nivelare i finisare-profilare..................................................................................................................................130 II_7.3 Parametrii tehnologici de lucru pentru lucrri de compactare....................................130 II_7.4 Parametrii tehnologici de lucru pentru lucrri de stabilizare, sprijinire, consolidare i pentru asigurarea epuizmentelor............................................................................................133 Partea III- Caracteristici specifice si cerinte privind procedee tehnologice si echipamente performante pentru asigurarea calitatii si eficientei lucrarilor de executarea a pilotilor, coloane si/sau barete

CAP. III_8 Domeniu de aplicare - Fundaii pe piloi i coloane............................................136 III_8.1 Fundaii pe piloi i coloane. Generaliti..................................................................136 III_8.2 Clasificarea piloilor..................................................................................................136

CAP. III_9 Conditii tehnologice si cerinte specifice pentru lucrari de executare a pilotilor si coloanelor....................................................................................................................................147

III_9.1 Piloti executati prin batere prin batere.......................................................................149 III_9.2 Tehnologia de fundare pe piloi executai pe loc prin batere cu tubaj recuperabil i cu beton compactat.....................................................................................................................150 III_9.3 Tehnologia de fundare pe piloi executai pe loc prin batere cu tubaj recuperabil i cu beton turnat............................................................................................................................151

6

III_9.4 Tehnologia de fundare pe piloi executai pe loc prin batere, cu tubaj nerecuperabil..........................................................................................................................151 III_9.5 Executarea pilotilor prin forare..................................................................................154 III_9.6 Cerinte specifice pentru executare a pilotilor prin refularea terenului (teren deformat) ...............................................................................................................................................184

PARTEA IV Caracteristici specifice si cerinte privind procedeele tehnologice si echipamente performante pentru asigurarea calitatii si eficientei lucrarilor de executare a tirantilor si ancorajelor forate CAP IV_10 Domeniul de aplicare............................................................................................187 CAP IV_11 Conditii tehnologice si cerinte specifice pentru lucrari de executarea a tirantilor si ancorajelor forate. Clasificarea constructive, alcatuire.....................................188 Cap. IV_12 Procedee si echipamente performante pentru lucrari de executare a tirantilor si ancorajelor forate...................................................................................................................195 Partea V - Caracteristici specifice i cerine privind procedee tehnologice i echipamente performante pentru asigurarea calitii i eficienei lucrarilor de executare a pereilor de sprijinire i/sau etanare CAP V_13 Domeniul de aplicare..............................................................................................200 CAP V_14 Condiii tehnologice i cerine specifice pentru lucrri de executare a pereilor de sprijinire i/sau etanare, precum i a baretelor................................................................200

V_14.1 Definire, clasificare...................................................................................................200 V_14.2 Cerine specifice pentru lucrrile de realizare a pereilor mulai turnai monolit...................................................................................................................................202 V_14.3 Cerine privind proiectarea pereilor ngropai.........................................................203 V_14.4 Cerine pentru materiale i produse utilizate la executarea pereilor de sprijinire i etanare..................................................................................................................................207 V_14.5 Cerine i condiii tehnologice specifice pentru lucrrile de realizare a pereilor cu seciune continu, prefabricai...............................................................................................215 V_14.6 Cerine i condiii tehnologice specifice pentru lucrrile de realizare a pereilor de etanare (pentru tehnologia cu excavarea traneei) ................................ .............................215 V_14.7Cerine specifice pentru lucrrile de realizare a pereilor compozii (compui)........................ ......................................................................................................216 V_14.8 Cerine i condiii tehnologice specifice pentru lucrrile de realizare a piloilor forai (piloi secani) ..................................................................................... .................................216 V_14.9 Cerine i condiii tehnologice specifice pentru lucrrile de realizare a baretelor................................................................................................................................ 218 V_14.10 Procedee i echipamente performante pentru lucrri de executare a pereilor de sprijinire i/sau etanare, precum i a baretelor.................................................................... 218 V_14.11 Lucrri pentru barete................................................................................... ...........231 V_14.12 Echipamente pentru perei ngropai din panouri i pentru barete......................... 234 V_14.13 Lucrri pentru perei ngropai din piloi forai............................................ ..........242 V_14.14 Echipamente pentru piloi secani................................................................ ..........246 V_14.15 Lucrri pentru perei etani realizai prin injectarea cu presiune nalt a terenurilor (jet grouting) ............................................................................................ ............................250 V_14.16 Lucrri pentru perei realizai prin amestecarea pmntului cu un liant...... ..........254

CAP V_15 Parametrii tehnologici de lucru pentru lucrri de executare a pereilor de sprijinire i/sau etanare, precum i a baretelor.....................................................................257 CAP V.16 Concluzii...................................................................................................................259 Terminologie.................................................................................................................... ..........260 ANEXE............................................................................................................................ ..........263

7

Anexa 1-PARAMETRII UNOR ECHIPAMENTE SPECIFICE PENTRU EXCAVAREA PERETILOR DE SUSTINERE, PERETILOR DE ETANSARE SI A BARETELOR...........264 Anexa 2 DOCUMENTE DE REFERIN..............................................................................269

A2.1 Acte normative i reglementri tehnice........................................................................269 A2.2 Standarde..................................................................................................................... 269 A2.3 Bibliografie...................................................................................................................270

Lista tabelelor INTRODUCERE Tabel nr. 3.1. - Valorile indicelui (I) pentru caracterizarea sensibilitii PSU Tabel nr. 3.2. - Criterii granulometrice privind susceptibilitatea la lichefierea pmnturilor Tabel nr. 3.3. - Clasificarea pmnturilor cu umflri i contracii mari Tabel nr. 3.4. - Clasificarea pmnturilor gelive dup plasticitate i granulometrie Tabel nr. 3.5 - Clasificarea pmnturilor eluviale Partea 1 Tabel nr. I.2.1. - Tehnici de mbunttire a solului Tabel nr. I.2.2. - Parametri tehnologici maiuri grele Partea II Tabel nr. II.5.1. - Incadrarea lucrarii intr-o categorie geotehnica Tabel nr. II.5.2 - Exigente impuse in functie de categoria geotehnica Tabel nr. II.5.3. - Caracteristici de compactare orientative Tabel nr. II.5.4 - Abateriile admisibile fa de gradul de compactare prevzut n proiect Tabel nr. II.5.5 - Panta taluzului pentru spturi nesprijinite Tabel nr. II.5.6 - Adncimea de spare admis pentru spturi nesprijinite cu perei verticali Tabel nr. II.6.1 - Clasificarea autogrederelor Tabel nr. II.6.2 - Capacitatea cupei functie de tipul screperului Tabel nr. II.6.3 - Criterii de alegere a screperului Tabel nr. II.6.4 - Numrul screperelor care pot fi deservite de un tractor Tabel nr. II.7.1 - Principalii parametri ai scarificatoarelor Tabel nr. II.7.2 - Principalii parametri ai buldozerelor Tabel nr. II.7.3 - Valorile rezistentei la rupere pentru pamanturi Tabel nr. II.7.4 - Valorile modulului de elasticitate a pmnturilor Tabel nr. II.7.5 - Valorile numrului de treceri ale compactorului Tabel nr. II.7.6 - Valorile recomandate ale frecventei vibratiilor Tabel nr. II.7.7 - Valorile recomandate ale amplitudinii vibratiilor Partea III Tabel nr. III.8.1 - Clasificarea pilotilor Partea V Tabel nr. V.14.1 - Continutul de ciment al betonului pentru pereti mulati Tabel nr. V.14.2 - Consistenta betonului proaspat Tabel nr. A.1.1 - Principalii parametri ai mainilor cu graifr pentru excavarea traneelor Tabel nr. A.1.2 - Principalii parametri ai graifarelor cu cabluri Tabel nr. A.1.3 - Principalii parametri ai graifarelor cu cilindri hidraulici Tabel nr. A.1.4 - Principalii parametri ai echipamentelor de lucru pentru hidroforez Tabel nr. A.1.5 - Principalii parametri ai hidroforezelor Lista figurilor INTRODUCERE Fig. 2.1 - Determinarea parametrilor geotehnici de calcul utilizai n proiectarea geotehnic, pune n faa geotehnicianului probleme complexe legate de alegerea metodei sau a ansamblului de metode de cercetare a terenului de fundare Fig. 3.1 - Repartiia pe teritoriul Romniei a pmnturilor sensibile la umezire Fig. 3.2a - Degradarea rambleelor de pamant coeziv prin aparitia fisurilor longitudinale ca urma-re atasarii ineale a terenului

8

Fig. 3.2b - Deplasari orizontale care tind sa produca largirea bazei Fig. 3.3 - Repartiia teritorial a PUCM n Romnia Partea I Fig. I.2.1 - Compactare cu maiuri grele Fig. I.2.2 - Fazele compactarii dinamice Fig. I.2.3 - Umplere cu material de adaos si compactare Fig. I.2.4 - Consolidare prin congelare prin metoda deschisa Fig. I.2.5 - Consolidare prin congelare prin metoda inchisa Fig. I.2.6 - Echipament pentru grenuri fitil Fig. I.2.7 - Drenuri de nisip Fig. I.2.8 - Tasare forat a drenurilor cu prencrcare prin rambleere Fig. I.2.9 - Tasarea accelerat a drenurilor prin vacuumare Fig. I.2.10 - Drenarea suborizontal Fig. I.2.11 - Metode de lucru pentru consolidarea prin preumezire Fig. I.2.12 - Preumezire cu explozii Fig. I.2.13 - Amplasarea explozibilului la consolidarea prin preumezire cu explozii Fig. I.2.14 - Sondez percutant pentru executarea coloanelor de pmnt Fig. I.2.15 - Excavator adaptat pentru executarea coloanelor de pmnt Fig. I.2.16 - Dispunerea n plan a coloanelor de pmnt Fig. I.2.17 - Fazele de execuie a unei coloane din balast dubluvibropresata Fig. I.2.18 - Fazele de execuie unei coloane din balast realizat cu prelungitor folosind agregatul de vibropresare AVP -1 Fig. I.2.19 - Agregat de vibropresare AVP-1: Fig. I.2.20 - Tubul de inventar Fig. I.2.21 - Vibrator VUB 1M Fig. I.2.22 - Dependena adncimii maxime i a vitezei de nfigere, de diametrul elementului Fig. I.2.23 - Dependena vitezei de nfigere, n funcie de adncimea de nfigere pentru anumite momente ale excentricilor Fig. I.2.24 - Metoda uscat de alimentare pe jos Fig. I.2.25 - Metoda uscat de alimentare pe sus Fig. I.2.26 - Vibrator de adancime Fig. I.2.27 - Prezentarea schematic a tehnologiei de execuie pentru consolidare cu elemente Geopier Fig. I.2.28 - Tubarea elementelor Geopier in cazul surparilor de teren Fig. I.2.29 - Instalarea coloanelor CMC Menard Fig. I.2.30 - Burghiu special Fig. I.2.31 - Consolidarea cu coloane din pmnt executate prin vibroflotare Fig. I.2.32 - Fazele consolidarii prin vibroflotare Fig. I.2.33 - Vibronlocuirea prin procedeul uscat Fig. I.2.34 - Introducerea materialului granular prin interiorul vibroflotorului Fig. I.2.35 - Vibronlocuirea prin procedeul umed Fig. I.2.36 - Deformarea radiala a coloanei de pamant Fig. I.2.37 - Consolidarea cu coloane din beton executate prin vibronlocuire Fig. I.2.38 - Injectarea unei suspensii de ciment n balast Fig. I.2.39 - Constructia vibroflotorului Fig. I.2.40 - Etape la consolidarea pamantului prin injectii Fig. I.2.41 - Injectare ascendenta Fig. I.2.42 - Injectarea descendenta Fig. I.2.43 - Plan de dispunere a injectiilor Fig. I.2.44 - Fazele de executie a coloanelor injectate Fig. I.2.45 - Metode de lucru a coloanelor injectate Fig. I.2.46 - Echipament tehnologic pentru executarea injeciilor cu materiale pulverulente

9

Fig. I.2.47 - Echipamente pentru stabilizare prin tratarea pe loc (n situ) a pmnturilor Fig. I.2.48 - Stabilizarea mecanic prin adugarea unor adaosuri granulare Fig. I.2.49 - Fazele de execuie ale unei excavaii taluzate n pmnt ranforsat Partea II Fig. II.5.1 - Densitatea uscat maxim vs. umiditate optim Fig. II.5.2 - Curbe de compactare pentru diferite tipuri de pmnturi necoezive Fig. II.5.3 - Metod de sprijinire a spturilor Fig. II.5.4 - Exemplu de caset nchis Fig. II.5.5 - Sprijinire cu panouri metalice si cadre verticale portspraituri Fig. II.5.6 - Metod de sprijinire a spturilor cu palplanse Fig. II.6.1 - Excavator cu cup dreapt Fig. II.6.2 - Caracteristicile constructive ale excavatoarelor cu cup invers Fig. II.6.3- Excavator cu cup de draglin Fig. II.6.4 - Amplasamentul excavatorului cu graifer n frontul de lucru Fig. II.6.5 - Desfsurarea procesului de lucru cu graiferul Fig. II.6.6 - Excavator cu mai multe cupe pe lan cu spare transversal Fig. II.6.7 - Excavatoare cu spare longitudinal Fig. II.6.8 - Excavator cu mai multe cupe cu rotor portcupe cu spare longitudinal Fig. II.6.9 - Excavator cu spare radial Fig. II.6.10 - Exemple de buldozere Fig. II.6.11 - Orientarea lamei de buldozer n plan orizontal Fig. II.6.12 - Orientarea lamei de buldozer n plan vertical Fig. II.6.13 - Tipuri de lame de buldozer Fig. II.6.14 - Influenta formei lamei asupra capacittii de ncrcare a acesteia Fig. II.6.15 - Exemple de echipamente de scarificare Fig. II.6.16 - Posibilitti de manevrare a dintilor scarificatori Fig. II.6.17 - Dinti scarificatori Fig. II.6.18 - Principalii parametri constructivi ai unui buldozer pe senile Fig. II.6.19 - Principalii parametri constructivi ai scarificatorului Fig. II.6.20 - Solutii tehnologice noi pentru scarificarea pmntului Fig. II.6.21 - Alctuirea si parametrii constructivi ai autogrederului Fig. II.6.22 - Autogreder cu echipament suplimentar de scarificator Fig. II.6.23 - Solutii constructive ale screperelor autopropulsate Fig. II.6.24 - Parametrii constructivi ai screperului tractat Fig. II.6.25 - Tipurile constructive ale masinilor de compactat autotractate Fig. II.6.26 - Schema actionrii tamburilor vibratori, a directiei si a echipamentului suplimentar de buldozer montat pe un compactor autopropulsat Fig. II.6.27 - Corelarea utilajului de compactat cu materialul care trebuie compactat Fig. II.6.28 - Masina echipata cu rulou compactor tractat Fig. II.6.29 - Exemple de rulouri compactoare tractate Fig. II.6.30 - Rulou compactor tractat format din tren de pneuri n tandem, cu actionare independent Fig. II.6.31 - Curbe de variatie a presiunii pneurilor cu adncimea de compactare Fig. II.6.32 - Forme constructive ale crampoanelor Fig. II.6.33 - Solutii constructive ale formei ruloului utilizat n cazul compactrii prin impact Fig. II.6.34 - Rostogolirea ruloului Fig. II.6.35 - Solutii tehnologice de compactare a taluzurilor Fig. II.6.36 - Tipuri de placi vibratoare Fig. II.6.37 - Principii de vibrare a plcilor Fig. II.6.38 - Principalii parametri constructivi ai unei plci vibratoare ghidate manual Fig. II.6.39 - Detaliile constructive ale unui mai vibrator

10

Fig. II.6.40 - Realizarea sprijinirii spturilor cu ajutorul excavatorului Fig. II.6.41 - Tehnologia de sprijinire a spturii Fig. II.6.42 - Excavator pentru sparea santurilor de drenaj Fig. II.6.43 - Functionarea corect a rolei de presiune Fig. II.6.44 - Utilizarea transportorului elicoidal Fig. II.6.45 - Sptor de santuri de drenaj cu rezervor de ap Fig. II.6.46 - Profilul santului Fig. II.6.47 - Utilaj de drenaj cu plug vertical Fig. II.6.48 - Utilaj de drenaj cu plug n V Fig. II.6.49 - Schema tehnologic de lucru Fig. II.6.50 - Pozitionarea corect a conductei de drenare Fig. II.6.51 - Principiul msurrii cu laser a pantei de montaj a conductei Fig. II.6.52 - Transmittorul Fig. II.6.53 - Receptorul Fig. II.6.54 - Pomp submersibil Fig. II.6.55 - Pozitionarea pompei Fig. II.6.56 - Exemplu de realizare a unui epuizment Fig. II.6.57 - Filtru acicular racordat la colector Fig. II.6.58 - Agregat de pompare Fig. II.7.1 - Curbe caracteristice pentru pompe centrifuge de epuizment Partea III Fig. III.8.1 - Elemente de fundare de adancime Fig. III.8.2 - Transmiterea la teren a ncrcrii axial Fig. III.8.3 - Pilot de ndesare Fig. III.8.4 - Piloti de dislocuire Fig. III.8.5 - Piloti de dislocuire si indesare Fig. III.8.6 - Piloi forai cu evazare la baz Fig. III.8.7 - Trunchiul lemnos Fig. III.8.8 - Piloi din lemn Fig. III.8.9 - Piloi metalici utilizai n structuri portuare. Fig. III.8.10 - Piloi metalici, forme ale seciunii transversale Fig. III.8.11 - Soluii privind mbinarea cap la cap. Fig. III.8.12 - Soluii privind amenajarea vrfului piloilor metalici Fig. III.8.13 - Piloi din beton armat piramidali Fig. III.8.14 - Piloi precomprimai cu seciune plin fr armtur transversal Fig. III.8.15 - Piloi compui din lemn i beton Fig. III.8.16 - Soluii cu piloi forai de diametru mare n cazul estacadelor Fig. III.8.17 - Utilizarea piloilor forai de diametru mare n consolidarea alunecrilor de teren Fig. III.8.18 - Fundaiile pe piloi Fig. III.8.19 - Executarea gurii cu procedeul Compresol Fig. III.8.20 - Principalele faze de execuie ale piconilor Fig. III.8.21 - faze de executie la procedeul Franki Fig. III.9.1 - Executarea piloilor pe loc prin batere, cu tubaj recuperabil i cu beton turnat Fig. III.9.2 - Principalele faze de execuie ale piconilor Fig. III.9.3 - Procedeul Franki Fig. III.9.4 - Executarea piloilor pe loc prin batere, cu tubaj recuperabil i cu beton turnat Fig. III.9.5 - Executarea pilotilor cu procedeul Raymond Fig. III.9.6 - Pilot cu tubaj pierdut din teava Fig. III.9.7 - Executarea pe loc a pilotilor prin vibrare Fig. III.9.8 - Executarea pilotilor cu tronsoane tubulare Fig. III.9.9 - Realizarea gurii prin forare

11

Fig. III.9.10 - Fazele principale ale execuiei piloilor forai n uscat, cu baz lrgit. Fig. III.9.11 - Masina de forat cu graifar cu deplasare prin pasire Fig. III.9.12 - Masina de forat cu graifar Fig. III.9.13 - Constructia graifarului Fig. III.9.14 - Tuburi de protectie Fig. III.9.15 - Echipamentul pentru nfigerea tubului de protecie prin apsare i rotire Fig. III.9.16 - Fazele de executare a coloanei de fundaie cu o main cu graifr Fig. III.9.17 - Procesul tehnologic de forare prin percutie cu graifar-ciocan si tub metalic Fig. III.9.18 - Schema unei maini de forat cu coloan telescopic Fig. III.9.19 - Main de forat cu tije telescopic Fig. III.9.20 - Descarcarea burghului Fig. III.9.21 - Infigerea tubului de protectie Fig. III.9.22 - Constructia burghiului Fig. III.9.23 - Constructia cupei de foraj Fig. III.9.24 - Principalele caracteristici ale masinii de forat Fig. III.9.25 - Fazele de realizare a coloanelor de fundaie (cu tubaj) Fig. III.9.26 - Fazele de realizare a coloanelor de fundaie (fara tubaj) Fig. III.9.27 - Poziia de transport a mainii de forat Fig. III.9.28 - Maina de forat cu burghiu cu evacuare continu a pmntului Fig. III.9.29 - Schema echipamentului de lucru cu burghiu lung Fig. III.9.30 - Executarea coloanelor de fundaie cu burghiu cu evacuare continu fr tub de protecie Fig. III.9.31 - Executarea coloanelor de fundaie cu burghiu cu evacuare continu cu tub de protecie (cu nfigere i extragere prin rotire) Fig. III.9.32 - Sapa cu cutite Fig. III.9.33 - Coloan de foraj cu sap cu role Fig. III.9.34 - Sapa de foraj cu butoni Fig. III.9.35 - Main de forat cu evacuare hidraulic a materialului forat Fig. III.9.36 - Dispozitive pentru nurubare sau deurubare rapida Fig. III.9.37 - Instalaie de forat cu circulaie direct Fig. III.9.38 - Schema de principiu a instalaiei de forat cu circulaie invers prin absorbie Fig. III.9.39 - Coloana de foraj cu tub dublu Fig. III.9.40 - Schema instalaiieide forat cu circulaie invers cu aer comprimat Fig. III.9.41 - Schema de principiu a sistemului cu circulaie direct a noroiului de foraj Fig. III.9.42 - Masina de forat pe autosasiu Fig. III.9.43 - Pereti din piloti secanti Fig. III.9.44 - Deplasarea utilajului pe pante mari Fig. III.9.45 - Ecranul monitorului din cabina mecanicului Fig. III.9.46 - Ecranul monitorului la extragerea burghiului concomitent cu introducerea Fig. III.9.47 - Confectionarea carcaselor pe santier Fig. III.9.48 - Trasarea pilotilor Fig. III.9.49 - Centrarea burghiului Fig. III.9.50 - Introducerea burghiului Fig. III.9.51 - Extragerea snecului concomitent cu betonarea Fig. III.9.52 - Degajarea pamantului din capul pilotului Fig. III.9.53 - Betonarea cu pompa de beton Fig. III.9.54 - Prinderea carcasei in mandrina vibratorului Fig. III.9.55 - Fixarea armaturii Fig. III.9.56 - Compactare prin vibrare Fig. III.9.57 - Injectarea laptelui de ciment Fig. III.9.58 - Sectiune transversala Fig. III.9.59 - Ansamblul echipamentului de realizare pilotilor de mici dimensiuni

12

Fig. III.9.60 - Pompa de injectie Fig. III.9.61 - Tabloul de comanda Fig. III.9.62 - Limitele zonelor de influen la baterea piloilor Partea IV Fig. IV.10.1, IV.10.2 - Variante de ancorare Fig. IV.11.1 - Ancoraje dead-man Fig. IV.11.2 - Ancoraje elicoidale Fig. IV.11.3 - Ancorajul temporar de tip DYWIDAG (DSI) Fig. IV.11.4 - Schita ancoraj tip toron Fig. IV.11.5 - Ancorajul de tip SBMA Fig. IV.11.6 - Ancoraje de pamant Fig. IV.11.7 - Elementele ancorajului Fig. IV.11.8 - Tirant GEWI Fig. IV.11.9 - Etapele de infigere a ancorajelor Fig. IV.11.10 - Fixarea ancorajului Fig. IV.12.1 - Metode de instalare Fig. IV.12.2 - Etapele si echipamentele utilizate Fig. IV.12.3 - Perete de sustinere Fig. IV.12.4 - Protectie de maluri Fig. IV.12.5 - Incinte .Lucrari subsoluri Fig. IV.12.6 - Stabilizarea peretilor Fig. IV.12.7 - Sustinere pereti de fundatii. Partea V Fig V.14.1 - Elemente componente ale pereilor ngropai realizai din panouri Fig V.14.2 - Elemente componente i unele caracteristici ale pereilor ngropai realizai din panouri Fig. V.14.3 - Perete in consola (cu placa de ancoraj) Fig. V.14.4 - Perete ancorat (cu bloc de beton) Fig. V.14.5 - Perete ancorat Fig. V.14.6 - Ancoraje pentru perei mulai n condiii urbane dificile Fig. V.14.7 - Procedeul de sus n jos Fig. V.14.8 - Soluia cu contrabanchete din pmnt Fig. V.14.9 - Solutia cu contrabanchete si contrafie Fig. V.14.10 - Rezemarea peretelui ngropat prin structura realizat n incinta excavat Fig. V.14.11 - Perei mulai din panouri Fig. V.14.12 - Etapele de execuie ale unui perete mulat, alctuit din panouri primare i panouri secundare Fig. V.14.13 - Etapele de execuie ale unui perete mulat, alctuit din panouri primare i panouri de tip mixt Fig. V.14.14 - Tipuri de rosturi Fig. V.14.15 - Perei cu seciune continu, prefabricai Fig. V.14.16 - Pereti din piloti Fig. V.14.17 - Pereti secanti din piloti armati Fig. V.14.18 - Pereti secanti cu armarea pilotilor secundari Fig. V.14.19 - Etapele de execuie a pereilor mulai Fig. V.14.20 - Etapele de execuie a pereilor mulai Fig. V.14.21 - Perei de ghidaj Fig. V.14.22 - Rezemarea carcasei de armatura pe peretii de ghidaj Fig. V.14.23 - Executarea transeei cu graifar

13

Fig. V.14.24 - Etape de execuie a pereilor mulai cu instalaia tip ELSE Fig. V.14.25 - Instalaia tip ELSE Fig. V.14.26 - Executarea traneei cu maina de forat rotativ cu evacuare hidraulic Fig. V.14.27a - Schema sistemului de forat cu circulaie invers cu aer comprimat Fig. V.14.27b - Schema de principiu a instalaiei de forat cu circulaie invers prin absorbie Fig. V.14.28 - Introducerea carcasei de armatura in transee Fig. V.14.29 - Executarea betonarii Fig. V.14.30 - Nivelul betonului n foraj Fig. V.14.31 - Extragere lateral a unui element de rost Fig. V.14.32 - Principalele echipamente utilizate la execuia pereilor mulai Fig. V.14.33 - Diferite forme de barete Fig. V.14.34 - Carcasa de armatura pentru barete Fig. V.14.35 - Executarea excavarii cu graifarul Fig. V.14.36 - Schem de organizare a execuiei lucrrilor pentru barete Fig. V.14.37 - Schema masinii cu coloan telescopic i graifr Fig. V.14.38 - Schema mecanismului de telescopare a coloanei Fig. V.14.39a - Masina cu coloan telescopic i graifr Fig. V.14.39b - Graifar cu falcile deschise Fig. V.14.40 - Schema hidrofrezei Fig. V.14.41 - Hidrofreza manevrata de macara Fig. V.14.42 - Hidrofreza Fig. V.14.43 - Organul de lucru al hidrofrezei Fig. V.14.44 - Masina cu graifar suspendat pe cabluri Fig. V.14.45 - Graifr cu mecanism de nchidere-deschidere cu cabluri Fig. V.14.46 - Graifr cu mecanism de nchidere-deschidere cu cilindru hidraulic Fig. V.14.47 - Masina cu graifar pentru executarea peretilor mulati Fig. V.14.48 - Echipamentele pentru prepararea, transportul i reciclarea noroiului bentonitic Fig. V.14.49 - Echipamentele pentru prepararea, transportul i reciclarea noroiului bentonitic Fig. V.14.50 - Malaxor pentru prepararea noroiului bentonitic Fig. V.14.51 - Pompa pentru evacuarea noroiului din tranee n faza de betonare Fig. V.14.52 - Instalaie pentru regenerarea noroiului Fig. V.14.53 - Maina mobila pentru reciclarea noroiului Fig. V.14.54 - Echipament pentru extragerea tuburilor de rost Fig. V.14.55 - Excavator echipat cu bra telescopic i graifr Fig. V.14.56 - Pereti din piloti secanti Fig. V.14.57 - Prile componente i parametrii unui pilot forat Fig. V.14.58 - Execuia piloilor cu graifr sub protecia unui tub recuperabil Fig. V.14.59 - Execuia piloilor cu maina de forat cu coloan telescopic i burghiu Fig. V.14.60 - Fazele execuiei unui perete continuu din piloi forai utiliznd o main de forat cu burghiu lung Fig. V.14.61 - Main de forat cu coloan telescopic Fig. V.14.62 - Main de forat cu un mecanism separat de nfigere extragere Fig. V.14.63 - Schema unei maini de forat cu coloan telescopic Fig. V.14.64 - Main de forat cu graifr Fig. V.14.65 - Organe de lucru utilizate la piloi forai Fig. V.14.66 - Prile componente i funcionarea mainii de forat continuu cu burghiu Fig. V.14.67 - Vibrator cu vibraii unidirecionale pentru vibrarea armaturii Fig. V.14.68 - Metoda jet simplu Fig. V.14.69 - Metoda jet dublu cu aer Fig. V.14.70 - Metoda jet dublu cu ap Fig. V.14.71 - Metoda jet triplu

14

Fig. V.14.72 - Metoda de execuie n continuu Fig. V.14.73 - Metoda de execuie primar-secundar Fig. V.14.74 - Foreza cu jet Fig. V.14.75 - Metod de execuie a pereilor de etanare prin injecie Fig. V.14.76 - Tehnologia Trenchmix Fig. V.14.77 - Masina de forat cu echipament pentru tehnologia CSM Fig. V.14.78 - Organul de lucru (tehnologia Cutter Soil Mixing) Fig. V.14.79 - Masina de forat cu echipament pentru tehnologia SMW (Soil Mixing Wall System) Fig. V.14.80 - Amplasarea paletelor de amestecare Fig. V.14.81 - Etape de realizare a peretelui in tehnologia SMW Fig.AV1. Maina cu graifr pentru excavarea traneelor Fig.AV2. Graifr cu cabluri Fig.AV3.Graifr hidraulic Fig.AV4. Echipament de lucru pentru hidroforez Fig.AV5.Hidroforeza

15

CAP 1.INTRODUCERE Se tie c orice construcie n ansamblul ei ncepe s se contureze de la partea de infrastructur, terenul de fundare i fundaia elementul structural. n fapt, toate construciile sunt realizate pe pmnt, ns pmntul n stare natural nu este ntotdeauna adecvat pentru solicitrile la care este supus. Astfel n practica ingineriei geotehnice n cazul n care calculul terenului de fundare (STAS 3300/2-85 i SR EN 1997/1:2004 i SR EN 1997/2:2007) n urma verificrilor la starea limit de serviciu (SLS) i verificarea la starea limit ultim (SLU), arat c fundarea direct (de suprafa, pe un anumit strat nu este posibil, este obligatoriu s se examineze oportunitatea mbuntirii proprietilor pmntului din stratul respectiv, astfel nct s ndeplineasc condiiile unui teren de capacitate portant acceptabil pentru fundare. Principalele modificri care se urmresc prin aplicarea diferitelor procedee de mbuntire a pmnturilor sunt: reducerea compresibilitii;

creterea rezistenei la forfecare; micorarea permeabilitii; eliminarea sensibilitii la umezire; reducerea potenialului de contracie umflare; micorarea gelivitii, etc.

O definiie corect a mbuntirii terenului poate fi aceea c se poate controla starea i natura terenului de fundare astfel nct s se poat obine un rspuns satisfctor la aciuni impuse n raport cu structura. Problema mbuntirii proprietilor fizico-mecanice ale diferitelor tipuri de pmnturi se pune i la executarea unor lucrri de terasamente la care ca material de construcie se folosete pmntul (diguri, baraje, etc.) De asemenea, n cazul unor construcii hidrotehnice (baraje, praguri de retenie) sunt necesare lucrri de mbuntire a calitii terenului de fundare mai ales pentru reducerea permeabilitii acestuia. Domeniu de aplicare Specialitii din proiectare, execuie, beneficiarii cldirilor i administratorii acestora care au solicitat elaborarea unor recomandri specifice pentru tehnologii i echipamente de lucru a cror tipologie s reprezinte o sintez actualizat pe baza creia s poat fi adoptate soluii tehnice de execuie la un nivel predictibil de calitate i eficien. n acest context, vor fi abordate procedeele tehnologice i echipamentele performante n concordan cu documentele existente n rile UE (Frana, Italia, Germania, Austria), astfel nct s poat fi realizate n final proceduri de bun practic pentru urmtoarele categorii de lucrri: consolidare de adncime prin compactare cu maiul supergreu, consolidare prin congelare, consolidare prin drenare, consolidare prin preumezire, consolidare cu coloane de pmnt, prin vibropresare i/sau vibroflotare, consolidare prin stabilizare, consolidare i etanare a terenului prin injecii, consolidare teren prin coloane injectate

16

CAP 2. CONSIDERAII I CONCEPII PRIVIND NECESITATEA FUNDRII N CONDIII DIFICILE DE TEREN 2.1 Consideraii cu privire la necesitatea fundrii pe terenuri dificile Fundarea n condiii dificile de teren impune anumite considerente i concepii care s conduc la sigurana, funcionalitatea i durabilitatea construciilor n exploatare. Dintre principalele considerente care impun utilizarea tehnologiilor de mbuntire a terenurilor slabe s-ar putea enumera: a). Numrul de amplasamente cu teren de fundare avnd caracteristici geotehnice avantajoase este tot mai redus. Aceast situaie, combinat cu obligaia de a aeza obiectivele n zone determinate de necesiti prioritare, att cele referitoare la fundarea construciilor i confruntat cu volumul sporii i aria mare de distribuie a lucrrilor pe teritoriu, ridic de multe ori probleme dificile de fundare. Astfel, 60 - 70% din construcii sunt amplasate pe terenuri leossoide, iar aproximativ 10% din construciile rurale sunt amplasate pe terenuri contractile. b). Natura geologic variat a subsolului rii noastre i diversitatea formelor de releief fac, ca pe un spaiu relativ restrns, s se ntlneasc o gam variat de pmnturi cu caracteristici fizice i mecanice foarte variate i, n consecin, cu comportri diferite sub ncrcare, de la maluri aluvionare neconsolidate la argile supraconsolidate, de la argile cu contracii i umflri mari, de la nisipuri uor antrenabile la loessuri i pmnturi lossoide, care este rspndit pe o suprafa mare. n asemenea condiii, costul fundaiilor poate avea o pondere nsemnat n costul total al construciilor, pornind de la 6 - 8% la cldirile de locuit i social culturale i 10 - 16% la construciile industriale, ajungnd la mai mult de 50 % la unele poduri i construcii portuare. c). Cheltuielile suplimentare de construire a imobilelor de locuit pe terenuri tasabile, n raport cu costul de construire a cldirilor analoage pe terenuri obinuite, n funcie de prioritile de tasare i de msurile speciale prevzute pentru imobilele cu un numr de niveluri i sistem constructiv diferit, costurile pot fi mai ridicate cu 10 la 40 % sau chiar 50 % din costul total al investiiilor. d). Fundarea pe terenuri dificile de fundare este impus de necesitatea valorificrii terenurilor, ndeosebi n mediul urban. Avnd n vedere aceste criterii de amplasare a construciilor, n cele mai multe cazuri este necesar fundarea n condiii speciale de teren, ceea ce implic intervenii asupra terenului de fundare prin diversele procedee de mbuntire. 2.2 Concepii cu privire la mbuntirea terenurilor dificile Procentele de construire pe terenuri dificile sunt efectiv foarte ridicate i n continu cretere, mai ales dac inem seama de considerentele mereu crescnde, privind confortul nlocuin, de nivelul vieii populaiei i, de amenajare a cilor de comunicaii etc. a). Specialitii n domeniu au fcut progrese considerabile n domeniul construirii pe terenuri dificile, printre care se pot cita: - stabilirea reglementrilor construirii prin punerea la punct a unor norme privind condiiile tehnice, care domin nivelul de concepere i construire, precum i crearea bazei materiale care s asigure respectarea acestor msuri; - controlul sopecial al comportrii construciilor date n folosin; - dezvoltarea cercetrilor i perfecionarea metodelor de construire n zonele care prezint condiii dificile de teren. Experiena dobndit pe un numr considerabil de cercetri efectuate i datele experimentale obinute constituie o baz solid care asigur condiiile necesare unor schimburi de experien ntre specialitii din ar sau de peste hotare. b). Construirea pe terenuri dificile necesit msuri speciale i oblig la efectuarea de investiii suplimentare. Necesitatea obiectiv de analiz a investiiilor fcute la construirea pe terenuri dificile trebuie s devin clar pentru toi, din moment ce subestimarea msurilor speciale ce

17

trebuie luate, pot s antreneze cheltuieli suplimentare uneori foarte importante pentru nteinerea construciilor n perioada de exploatare. Exist multe dovezi convingtoare ale necesitii investiiilor suplimentare n construirea pe terenuri dificile pentru a se asigura longevitata i fiabilitatea funcional a cldirilor. Dezvoltarea industriei, punerea n valoare a bogiilor naturale, ameliorarea condiiilor de via i creterea nivelului de cultur al populaiei, face indispensabil creterea procentelor n costul lor n special n zonele care prezint condiii dificile de teren. n toate rile, terenurile tasabile sunt folosite pentru amplasarea unui numr considerabil de imobile de folosin industrial pentru construirea de orae noi i extinderea aglomerrilor existente. Subestimarea complexitii problemelor construirii pe terenuri dificile este de natur s aduc un important prejudiciu economic. Practic, nu exist pericol pentru populaie, deoaree distrugerea construciilor se face gradat i nu instantaneu, aa cum este cazul cnd este vorba despre consecinele unui seism. c). Evoluia deformaiilor construciilor realizate pe terenuri dificile se apreciaz c are loc n cursul unei perioade suficient de prelungite, ceea ce permite a se lua msuri indispensabile n vederea protejrii persoanelor i a bunurilor lor, excepie fcnd terenurile alunectoare, care pot provoca uneori pericole pentru vieile umane. d). Tasarea cldirilor construite fr msuri speciale pe straturi din terenuri deformabile de mare grosime este de asemenea o problem deosebit de important. Asemenea tasri sunt susceeptibile de a provoca fisuri considerabile i chiar nclinri a cldirilor, n anumite cazuri ducnd la compromiterea construciei. La cldirile realizate pe terenuri contractile cu fundaii insuficient de adnci, se observ apariia fisurilor care se mresc de la un an la altul i duc n final la distrugerea acestor cldiri. e). Alunecrile de teren cauzeaz mari pierderi economice. Anual, pe teritoriile aglomerate, situate n zonele de alunecare se fac lucrri de consolidare a terenului. Pentru construirea de terenuri tasabile sa iau n principal urmtoarele msuri:

nlturarea fenumenului de tasare a terenului pe toat grosimea stratului tasabil prin mijloace diferite, a cror alegere este n funcie de grosimea acestuia;

trasarea stratului tasabil prin intermediul fundaiilor cldirii, adic fundarea pe piloi sau alte fundai de adncime, care descarc pe terenul rezistent;

protejarea terenului de fundare mpotriva infiltraiei apei, att n timpul construciei, ct i dup darea n folosin a cldirii prin dirijarea apelor de suprafa, amenajarea cilor de scurgere, sisteme de drenaj, ndeprtarea conductelor de ap i a canalizrilor n raport cu cldirea, organizarea sistemului de control a reelelor tehnice;

adoptarea unor sisteme de fundare de suprafa ale crui dimensiuni sunt stabilite plecnd de la condiiile de transmitere n teren a unei presiuni minime, fr ca prioritile de tasare ale terenului s se manifeste;

punerea la punct a unor sisteme constructive speciale prevzute pentru a rezista eforturilor datorate tasrilor difereniate prin separarea cldirii n tronsoane, cu o lungime de cel mult 35 m, realizarea corespunztoare a construciilor printr-o serie de msuri constructive ca: montarea de armturi special, realizarea unor centuri orizontale din beton armat, etc. n primul caz se execut perne din pmnt compactat sau coloane din pmnt, sau se trece la umezirea i trasarea prealabil a terenului de fundare, iar n al doilea caz se folosete fundarea pe piloi din beton, puuri forate, chesoane, etc.

2.3. Volumul de investigaii geotehnice necesare pe terenuri dificile de fundare Volumul de cercetri geotehnice (NP 074/2007) efectuate pe un amplasament n care se intercepteaz pmnturi dificile depinde de:

gradul de cunoatere a terenului cu istoric i antecedente; de complexitatea condiiilor cadrului natural din zon; de categoria i importana construciilor ce urmeaz a se executa pe amplasamentul

respectiv;

18

de mrimea i natura ncrcrilor transmise sistemului de fundare; de sistemul de fundare adoptat; de adncimea de fundare i zona de influen (zona activ) generat de ncrcrile

exterioare transmise de construcie. Totodat volumul de cercetri geotehnice depinde i de faza de proiectare (faz unic sau dou faze) (fig. 2.1)

Volumul de investigaii depinde de:

Faza de proiectare

Gradul de Complexita- Categoria Mrimea i Sistemul de Adncimea cunoatere tea construc- natura fundare de fundare iniial condiiilor iilor ncrcrilor adoptat geologice transmise fundaiilor vibraii ocuri ncrcare radier dispunere static subs.

Fig. 2.1 Determinarea parametrilor geotehnici de calcul utilizai n proiectarea geotehnic, pune n faa geotehnicianului probleme complexe legate de alegerea metodei sau a ansamblului

de metode de cercetare a terenului de fundare.

19

CAP. 3 TIPURI DE PMNTURI CU COMPORTAMENT SPECIAL

3.1. Introducere Gama de dificulti inerente pe care le aduc condiiile necorespunztoare de teren cu ocazia realizrii lucrrilor de fundaii prin procedee clasice impun, soluii speciale de fundare a cror eficien se justific tocmai datorit existenei acestor condiii deosebit. Pmnturile cu comportament special, n literatura de specialitate sunt definite i: pmnturi improprii de fundare, pmnturi dificile sau slabe de fundare, sau cu rezistene mecanice reduse. Astfel, n general sunt considerate pmnturile argiloase cu un grad de umiditate mare (Sr > 0,8) i nu modul de deformaie redus (M2-3 50 daN/cm2) precum i pmnturile prfoase, mlurile, loessurile, nisipurile fine n stare afnat, terenurile alunectoare, cu umflri i contracii mari, agresive, lichefiabile, gelive, eluviale srturate i turboase. Caracterizarea din punct de vedere al pmnturilor cu comportament special prezint dificulti, deoarece la aceste pmnturi nu se pot aplica ntotdeauna principiile mecanicii pmnturilor. Din categorie pamanturilor cu comportament special fac parte urmtoarele terenuri alctuite din:

pmnturi sensibile la umezire (PSU); pmnturi cu umflri i contracii mari (PUCM); pmnturi susceptibile la lichefiere; pmnturi gelive (sensibile la nghe); pmnturi cu coninut de materii organice (coninut slab: maluri, nmoluri sau coninut

ridicat: turboase, turbe); pmnturi eluviale; pmnturi alunectoare; pmnturi srturate; pmnturi de umplutur; amestecuri de pmnturi. 3.2. Pamanturi cu comportament special a) Pmnturi sensibile la umezire (PSU)

Pmnturile sensibile la umezire sunt pmnturile care, sub aciunea ncrcrilor transmise de fundaie, sau numai sub greutate proprie, se taseaz suplimentar odat cu creterea umiditii. n aceast categorie se includ loessurile i pmnturile loessoide pentru care este ndeplinit cel puin unul din urmtoarele criterii: Criteriul I: im3 > 2 cm/m = 2%, unde im3 este indicele tasrii specifice suplimentare prin umezire sub presiunea de 300 kPa (3 daN/cm2) determinat prin metoda celor dou curbe; Criteriul II: la ncrcrile pe plac, STAS 8942/3-90, (cu suprafaa minim de 5000 cm2) rezult:

= Si/Sn > 5 i S = Si Sn 3 cm (3.1) n care: Si tasarea terenului inundat la presiunea de 300 kPa* Sn tasarea terenului n condiii de umiditate natural, la presiunea de 300 kPa; Criteriul III: gradul de umiditate Sr 0,80 iar indicele dat de relaia:

I = eL - e/1 + e (3.2) n care: e indicele porilor la un pmnt cu structur i umiditate natural. eL = WL s/w 100, indicele porilor corespunztor umiditii la limita de curgere (wL%) a pmntului; s fie inferior valorilor din tabelul 3.1.

20

Tabelul 3.1. Valorile indicelui (I) pentru caracterizarea sensibilitii PSU

Indicele de plasticitate (Ip)

0,01 Ip 0,10 0,1 Ip 0,14 0,14 Ip 0,22 Ip > 0,22

Indicele I 0,1 0,17 0,24 0,30 n funcie de posibilitatea apariiei tasrilor suplimentare sub greutate proprie, terenurile de fundare constituie din PSU se pot grupa astfel: Grupa A, cuprinznd terenurile de fundare la care tasrile suplimentare din umezire se pot produce numai n limitele zonei de deformaie a fundaiilor, fiind provocate de ncrcrile fundaiilor sau de alte ncrcri exterioare; nu se produc tasri din greutatea proprie (Img) sai acestea nu depesc 5 cm; Grupa B, cuprinznd terenurile de fundare la care sunt posibile tasri sub greutatea lor proprie (Img > 5 cm) n caz de umezire, pe lng tasrile suplimentare care au loc n partea superioar a stratului, sub fundaii, n limitele zonei de deformaii a acestora. Repartiia pe teritoriul Romniei a pmnturilor sensibile la umezire este dat n fig. 3.1.

Fig. 3.1.Repartiia pe teritoriul Romniei a pmnturilor sensibile la umezire

Pentru limitarea mririi tasrilor suplimentare prin umezire i a efectului acestora asupra construciilor, se pot adopta msuri referitoare la nlturarea sensibilitii la umezire a terenului de fundare i de strpungere a stratului sensibil la umezire.

A. nlturarea sensibilitii la umezire Pentru nlturarea sensibilitii la umezire a pmntului pe ntreaga grosime sau numai pe o parte a grosimii zonei deformabile superioare, se pot utiliza urmtoarele metode:

compactarea de suprafa cu maiul i supergreu; mbuntirea de adncime cu coloane din pmnt realizate prin batere; mbuntirea cu ploturi din materiale granulare; mbuntirea prin stanare a gropilor de fundare; mbuntirea simpl sau preumezire cu explozii.

Att n cazul folosirii coloanelor de pmnt, ct i n cazul preumezirii, mbuntirea de adncime se completeaz prin aplicarea unui procedeu de mbuntire de suprafa (batere cu maiul greu sau cu perna de loess compactat).

21

B. Strpungerea stratului sensibil la umezire Prin strpungerea stratului sensibil la umezire se urmrete transmiterea ncrcrilor la un strat insensibil la umezire i interpunerea ntre talpa fudaiei i acest strat, a unui masiv desensibilizat. n acest scop se poate utiliza:

coloane din pamnt silicatizat; coloane de pamnt ars; nuclee de beton cu adaos de cenu; colari stanai; piloi de indesare, piloi forai, barete; silicatizare sau electrilizare.

Tratarea chimic (silicatizare, electrolizae) sau termic sunt procedee costisitoare i, n consecin, se pot utiliza doar n cazuri speciale. Colarii stanai i nucleele din beton cu adaos de cenu, pot fi utilizai n cazul grosimii reduse (8-10 m) ale stratului de strapuns i sunt fundaii, care transmit ncrcri moderate. Piloii de ndesare, piloii i barete se utilizeaz numai n cazul unor construcii importante, cnd nu se poate realiza mbuntirea printr-unul din procedeele de suprafa sau de adncime i cnd grosimile de loess sunt mari.

b) Pmnturi susceptibile la lichefiere Pmnturile susceptibile la lichefiere sunt acele pamnturi care, submersate i supuse unor aciuni dinamice (seismice, explozii, etc.) i pierd capacitatea de a suporta sarcini, ca urmare a creterii apei din pori, ce are drept consecin anularea frecrii dintre particulele pmntului i, prin urmare, scderea brusc a rezistenei la forfecare, chiar cu transmiterea acestuia ntr-o stare fluid. Sunt susceptibile la lichefiere urmtoarele pmnturi:

nisipuri neuniforme, n special nisipurile fine avnd diametrul corespunztor fraciunii de 50%, d50 = 0,075 0,20 mm;

nisipurile avnd gradul de ndesare Id = 50 ...70%; nisipurile saturate sau chiar cele aflate deasupra nivelului apei subterane, dac zona

inferioar se poate lichefia; nisipurile la care penetrarea dinamic prezint Rp < 30 lovituri / 30 cm; nisipurile care au permeabilitatea mic.

Unul dintre criteriile de apreciere a susceptibilitii la lichefiere l constituie compoziia granulometric, respectiv pmnturile a cror curb se situeaz n ntregime n domeniile specificate n tabelul 3.2.

Tabelul 3.2. Criterii granulometrice privind susceptibilitatea la lichefierea pmnturilor Diametrul caracteristic sau fraciune granulometric

Pmnturi lichefiabile Pmnturi uor lichefiabile

Diametrul mijlociu d50 (mm) 0,25-2,00 0,075-0,5 Diametrul efectiv d10 (mm) >0,005 >0,025 Fraciunea argil A (%)

22

funcie de modul n care efectul principal este de apariie, fie a tasrii suprafeei (figura 3.2a) sau prindeplasri orizontale care tind s poduc lrgirea bazei rambleului (figura 3.2b).

fig 3.2a Degradarea rambleelor de pamant coeziv prin aparitia fisurilor longitudinale ca urmare

atasarii ineale a terenului

fig 3.2b Deplasari orizontale care tind sa produca largirea bazei

Metodele de mbuntire a terenului natural sunt costisitoare, dat fiind volumul de pmnt ce trebuie stabilizat, fa de limita construciei cu o band de lime egal cu grosimea stratului lichefiabil.

c) Pmnturile cu umflturi i contracii mari (PUCM) Pmnturile cu umflturi i contracii mari sunt pmnturile argiloase mai mult sau mai puin active, care prezint proprietatea de a-i modifica sensibil volumul, atunci cnd variaz umiditatea lor. Rspndirea acestor tipuri de pmnturi pe teritoriul Romniei este prezentat n figura 3.3.

Fig. 3.3. Repartiia teritorial a PUCM n Romnia

23

n funcie de procentul de argl cu diametrul mai mic de 0,002 mm (A2), indicele de plasticitate (Ip), indicele de activitate (IA = Ip / A2), criteriul de plasticitate (Cp) , umflarea liber (UL), limita de contracie (ws), contracia volumic (Cv), cldura maxim de umezire (qu max), umiditatea corespunztoare seciunii de 15 bari (w15) i presiunea de umflare (pu), se deosebesc trei categorii de pmnturi conform tabelului 3.3.

Tabelul 3.3. Clasificarea pmnturilor cu umflri i contracii mari

Activ PUCM

A2 (%)

Ip (%)

IA Cp (%)

UL (%)

ws (%)

Cv qu max

(I/g)

w15 (%)

pu (daN/cm2) Tulbu-

rat Netul-burat

Foarte active

>30 >35 >1,25 Ip > Cp

>140 100 >35 >37 >18 >4

Active 18-35

25-35

1,00-1,25

Ip > Cp

100-140

14-10

75-100 25-35 25-37

13-18

1-4

Puin active

15-25

20-30

0,75-1,0

Ip > Cp

70-100

16-14

55-75 15-25 12-25

10-13

5-1

d) Pmnturi gelive

Pmnturile gelive (sensibile la nghe) sunt pmnturile care n urma fenomenelor de nghe-dezghe i modific esenial strutura i proprietile lor. Dup gradul de sensibilitate la nghe, stabilit pe baza indicelui de plasticitate i a alctuirii granulometrice, pmnturile se clasific conform tabelului 3.4.

Tabelul 3.4. Clasificarea pmnturilor gelive dup plasticitate i granulometrie Grupa de

sensibilitate la nghe

Categoria pmntului

Ip

Granulozitatea Diametrul

particulelor Procente din masa

uscat a probei

Sensibile Necoezive, cu aliant argilos

10 Sub 0,002 Sub 0,02 Sub 0,1

Max 6 Max 20 Max 40

Foarte sensibile

Coezive 10-35 Sub 0,002 Sub 0,02 Sub 0,1

Max 6 Max 20 Max 40

e) Pmnturile cu coninut de materii organice

Pmnturile cu coninut de materii organice sunt pmnturi de formaie relativ recent (cteva mii de ani) care conin materii organice; din aceast categorie fac parte: mlurile, nmolurile, pmnturile turboase i turba. Mlurile sunt pmnturi cu un coninut de materii organice sub 5%. Sunt depozit aluvionare coninnd n general mai mult de 90 % elemente inferioare dimensiunii de 0,20 mm, alctuit din particule argiloase foarte fine (corespunztoare strii coloidale), afnate, puin consolidate, prezentnd n general limite de curgere ws = 60 120 %, indicele de plasticitate Ip = 30 80 %, umiditatea natural apropiat de limita de curgere. Nmolurile sunt pmnturi asemntoare mlurilor, cu un coninut de materii organice ntre 5-10 % putnd conine resturi de plante carbonizate. Pmnturile turboase sunt pmnturi cu un coninut de materii organice ntre 10 60 %, formate n urma descompunerii incomplete a resturilor vegetale ntr-un mediu saturat de ap, dar neoxigenat.

24

Turba este un pmnt cu un coninut de materii organice de peste 60 % format ntr-un mediu similar pmnturilor turboase, reprezentat prin resturi vegetale cu un grad de descompunere variabil, de culoare brun-neagr, cu o structur fibroas, n cantitate important de substane minerale (nisip, argile, calcar), putnd reine cantiti importante de ap: 400 -1000 % (i chiar mai mult). n mod special, aceste pmnturi se caracterizeaz prin faptul c au o compresibilitate mare i foarte mare i prezint o rezisten la forfecare redus, ambele proprieti fiind puternic anizotrope. Procesul de consolidare decurge foarte lent i neomogen, iar permeabilitatea prezint de asemenea o variabilitate i anizotropie accentuat. Pentru a reduce deformaiile de fundare n timpul de exploatare a construciei se pot adopta soluii tehnice ce cuprind:

a. alegerea adncimii de fundare astfel nct s se asigure depirea integral sau parial a stratului necorespunztor;

b. realizarea de perne de balast/nisip, cu nlocuirea total sau parial a stratului necorespunztor fundrii directe, cu matriale cu permeabilitate mare;

c. msuri de accelerare a fenomenului de consolidare (coloane drenante de nisip sau balast, tranei drenante, saltele drenante, coborrea nivelului apei subterane) urmate de compactri de suprafa.

f) Pmnturi eluviale Pmnturile eluviale se gsesc n scoara de alterare a globului terestru i aparin categoriei rocilor reziduale, n mare parte urmnd traseul de formare al unor roci sedimentare de tip detritic.Depozitele sedimentare reziduale au pstrat din rocile preexistente din care s-au format structura i textura acestora i de asemenea i caracterul lor de zcmnt. Intensitatea proceselor fizico-chimice de formare a pmnturilor eluviale scade cu adncimea fa de suprafaa terenului (unde aciunea atmosferei, hidrosferei i biosferei este de intensitate maxim). n consecin, fragmentarea rocilor preexistente este mai pronunat la suprafa, iar n adncime, fragmentele rezultate apar sub form de blocuri separate prin spaii/fisuri goale sau umplute cu granule fine. n succesiunea litologic, primele se ntlnesc rocile argiloase, iar la adncimi mai mari se ntlnesc nisipuri, pe urm pietriuri, dup care urmeaz fragmente mai mari. Zona fisurat a rocilor stncoase se consider c reprezint stadiul iniial al eroziunii. O consecin direct a meninerii unor excavaii n timp mai ndelungat sub influena factorilor atmosferici accentueaz alterarea pmnturilor eluviale, proces ce este denumit alterare suplimentar. n acest sens, a fost ntocmit o clasificare a pmnturilor eluviale n funcie de un indicator numit coeficient de erodabilitate Kwk, clasificare ce se refer la pmnturile alctuite din fragmente mari supuse eroziunii naturale, considerat ns un proces dinamic, n continu desfurare tabelul .3.5.

Tabel 3.5 Clasificarea pmnturilor eluviale Caracterizarea pmntului alctuit din fragmente mari, n funcie de erodabilitate

Coeficientul de erodabilitate

Neerodabile 0 < Kwk 0,5 Usor erodabile 0,5 < Kwk 0,75 Puternic erodabile 0,75 < Kwk < 1

n mod direct, compresibilitatea neuniform a acestor pmnturi eluviale se manifest prin dezvoltarea unor tasri puternic neuniforme, periculoase pentru construcii, fiind astfel necesar adoptarea unui set de msuri care s asigure o uniformizare a tasrilor induse i anume:

realizarea unor perne de materiale granulare nealterabile, care s preia majoritar presiunile transmise de talpa fundaiei, terenului din zona activ;

ndeprtarea din zona superioar a terenurilor compresibile, a incluziunilor stncoase puternic erodabile;

25

ndeprtarea din zona superioar a stratificaiei a fragmentelor mari alterate i plombarea golurilor create cu materiale granulare neerodabile compactate;

n perioada realizrii excavaiilor trebuie luate msuri care s reduc influena agenilor atmosferici asupra pmnturilor eluviale implicate i care s asigure executarea nentrerupt a acestor lucrri;

de asemenea, pe o adncime variind ntre 0,10 m i 0,30 m n funcie de natura terenului, fiind mai mare la pmnturile eluviale argiloase;

se recomand ca n cazul interceptrii n stratificaie a unor straturi crbunoase situate la nivelul cotei de fundare ndeprtarea fragmentelor necorespunztoare.

g) Pmnturi alunectoare Alunecrile de teren sunt fenomene geodinamice de modificare a reliefului, cu caracter lent i periodic, prin care se restabilete echilibrul natural al versanilor. Cnd se produc pe neateptate, alunecrile de teren pot produce pierderi de viei omeneti i importante pagube materiale. Cunoaterea alunecrilor de teren este determinat de necesitatea asigurrii stabilitii lacurilor de acumulare, a traseelor drumurilor i a cilor ferate din zonele de deal i de munte, de creterea siguranei n exploatare a carierelor, a iazurilor de decantare i a halelor. Studiul alunecrilor de teren i stabilirea msurilor de consolidare a versanilor instabili se ncepe cu stabilirea cauzelor care produc fenomene de instabilitate. Cunoscnd cauzele alunecrilor, se cunosc direciile de acionare pentru stabilizarea acestora, prin eliminarea aciunii cauzelor sau prin reducerea efectului lor n timp. Cercetarea complet a unei alunecri de teren presupune:

cunoaterea cauzelor care au generat-o; prognoza teoretic i practic a stabilitii versantului sau talazului prin metode teoretice

de calul i pe baza studierii deformaiilor din masiv prin observaii staionare; proiectarea msurilor tehnice de stabilizare prin considerarea adecvat a elementelor

geologice i geotehnice. Consecinele alunecrilor de teren sau pericolul amplificrii lor produc pagube prin deteriorarea construciilor i au efecte negative din punct de vedere financiar. Anumite consecine ale alunecrilor de teren sunt greu de evaluat ca valori, iar pentru amploarea i complexitatea lor, aceste alunecri de teren ar necesita mijloace tehnice i economice importante. Dup cum se semnaleaz, pn n prezent s-au realizat numeroase lucrri pentru combaterea alunecrilor de teren pe teritoriile urbane sau centre industriale importante de-a lungul cilor de comunicaii de interes public. Consideraiile expuse mai nainte duc la unele sugestii privind msurile preventive i mijloacele de combatere a alunecrilor de suprafa mare de la noi din ar:

a. se tie c, n numeroase cazuri, este mai uor s se execute lucrri pentru a ridica gradul de stabilitate a unui versant care a atins limita echilibrului su, dar care nu s-a micat, dect s se restabileasc echilibrul su dup declanarea micrii. Iat pentru ce msurile dobndesc o importan primordial n cazul versanilor de mare ntindere a cror stare de stabilitate este precar;

b. s-a menionat anterior c marile alunecri de teren au afectat multe zone. h) Pmnturi srturate

Pmnturile srturate prezint un comportament special n cadrul terenului de fundare, ce se caracterizeaz prin:

apariia unei tasri suplimentare, numit tasare sufozionar n cazul unei umeziri de lunga durat, ca urmare a scderii compresibilitii i rezistenei la forfecare;

unele fenomene de variaie a volumului, n special fenomene de umflare nregistrate la argilele srturate, n cazul creterii umiditii;

aciune agresiv asupra elementelor de infrastructur cu care vin n contact, ca urmare a soluiilor ce iau natere n aceste pmnturi, n prezena apei subterane.

26

in cadrul cercetrilor geotehnice realizate pe teren i n laborator, pentru identificarea i caracterizarea unor astfel de pmnturi precizate urmtoarele aspecte:

elemente de stratigrafie indicnd prezena stratului de pmnt srturat prin grosime, particulariti litologice, extinderea acestuia n plan orizontal i vertical;

compoziia chimic a apelor de suprafa i subterane, ct i caracterul micrilor lor (gravitaional, capilar, osmotic), importana fiind de asemenea i o prognoz asupra variaiei nivelului apei subterane n cazul exploatrii viitoarelor construcii sau a umezirii de lung durat a terenului de fundare;

elemente geometrice privind zona de pmnt srturat, nsoite de apreierea gradului de dispersie a srurilor i a solubilitii lor, o evaluare a capacitii de schimb ironic a fazei solide a pmntului, n raport cu cationii de schimb;

caracteristici fizico-mecanice ale pmntului care a devenit srturat, ct i efectul levigrii srurilor asupra acestuia;

prognoza asupra potenialelor procese de srturare sau desrturare ca urmare a influenei condiiilor climatice i geomorfologice, precum i efectul factorului antropic pe amplasament.

Starea de deformaie neuniform n terenul de fundare ce cuprinde un pmnt srturat, ca urmare a neomogenitilor de textur de pe amplasament se poate preveni prin: - msuri de evitare a umezirii terenului de fundare; - fundarea ntr-un strat de pmnt nesrturat subiacent; - procedee mecanice sau/i chimice de mbuntire a terenului de fundare; - conformarea structural a construciei pentru o adaptare a deformaiilor neuniforme din terenul de fundare.

i) Pmnturi de umplutur Ca urmare a unor depuneri aluvionare neconsolidate recente, sub influena major a factorului antopic s-au format pmnturile de umplutur, o alt categorie de pmnturi speciale ntr-o succesiune litologic potenial a terenului de fundare la o construcie nou. n general, acestea se caracterizeaz printr-o mare neomogenitate de textur, ceea ce induce o compresibilitate neuniform, relevant fiind posibilitatea autondesrii sub greutate proprie, n special n cazul unor aciuni dinamice. O influen semnificativ asupra comportrii acestor pmnturi sub sarcin o au i variaia condiiilor hidrogeologice, a descompunerii incluziunilor organice prezente, atunci cnd depesc valori de 3 % la pmnturile nisipoase i 5 % la cele argiloase. Asocierea pmnturilor argiloase cu materiale granulare artificiale de tipul zgura de termocentrala poate rezulta n apariia unor fenomene de umflare. Prin modul de formare particular i aspectele specifice ale comportamentului acestor pmnturi, la descrierea i prospectarea terenului ce le conine trebuie avut n vedere urmtoarele:

structura i textura aestor pmnturi; modul n care a luat natere respectiva zon de umplutur; natura chimico-mineralogic a particulelor solide din care este realizat umplutura terenul de fundare alctuit din pmnturi de umplutur se calculeaz la starea limit de

deformaii i starea limit de capacitate portant. Adoptarea unei soluii de fundare la construciile inginereti, amplasate pe terenuri ce conin pmnturi de umplutur se pot realiza n condiiile n care are calitatea unui teren natural mai mult de 5 % materii organice gradul de compactare a pmntului din pern recomandndu-se a fi de cel puin 95 %.

alegerea unei soluii de fundare n adncime, care s strbat straturile cu pmnt de umplutur.

27

CAP. 4 CARACTERISTICI SPECIFICE I CERINE PRIVIND PROCEDEE TEHNO-LOGICE I ECHIPAMENTE PERFORMANTE PENTRU ASIGURAREA CALITII I EFICIENEI LUCRRILOR DE CONSOLIDARE A TERENURILOR 4.1 Principii generale Multitudinea soluiilor care se impun la executarea lucrrilor de fundaii n funcie de natura terenului, valoarea diferit a ncrcrilor, modul de acionare al acestora, fac n general greoaie o tipizre a soluiilor de fundare. Execuia lucrrilor de fundaii prin metodele obinuite devine mai dezavantajoas n cazul executrii lor sub nivelul apei freatice sau cnd execuia se face pe timp de iarn, mrind preul de cost i durata de execuie. De aceea preocuparea specialitilor a fost cutarea de noi procedee tehnologice de mare eficien tehnico-economice. Metodele de mbuntire se aleg n funcie de:

natura pmntului i modificarea urmrit a acestuia; grosimea stratului de pmnt supus mbuntirii; de materialele utilizate acolo unde este cazul; utilajele i echipamentele de lucru.

Pentru toate metodele i procedeele tehnologice de mbuntire a terenurilor dificile de fundare, proiectantul lucrrilor de construcii ntocmete o schem tehnologic de lucru care s cuprind operaii care vor trebui urmrite ndeaproape ca succesiune n execuie astfe:

Lucrri pregtitoare i msuri organizatorice. n vederea bunei desfurri a lucrrilor sunt necesare s fie luate o serie de msuri organizatorice i de pregtire a amplasamentului pe care urmeaz s se desfoare activitatea;

Pregtirea platformei de lucru care const n eliberarea amplasamentului de o eventual negaie, etc.;

Executarea spturii generale pn la cota prevzut n proiect; Nivelarea pltformei de lucru; Trasarea suprafeei amprentate de construcie i materializarea cu rui a poziiei; Pregtirea materialului necesar mbuntirii a terenului dificil de fundare; Alegerea utilajelor i echipamentelor performane adecvate tehnologiilor de lucru; Fazele tehnologice de realizare a mbuntirii proprietilor fizice i mecanice a

pmnturilor cu rezistene mecanice reduse; Monitorizarea geotehnic n perioada de execuie a lucrrilor i dup finalizare; Controlul calitii lucrrilor realizate.

4.2 Domeniul de aplicare Pentru specailitii din proiectare, execuie, beneficiarii cldirilor i care au solicitat elaborarea unor recomandri specifice pentru tehnologii i echipamente de lucru a cror tipologie s reprezinte o sintez actualizat pe baza creia s poat fi adoptate soluii tehnice de execuie la un nivel predictibil de calitate i eficien. n acest context, vor fi abordate procedeele tehnologice i echipamentele performante n concordan cu documentele existente n rile UE (Frana, Italia, Germania, Austria). n context, s poat fi realizate n final proceduri de bun practic pentru urmtoarele categorii de lucrri:

consolidare de adncime prin compactare cu maiul greu i supergreu; consolidare prin congelare; consolidare prin drenare; consolidare prin preumezire; consolidare cu coloane de pmnt; consolidare cu coloane prin vibropresare; coloane prin vibroflotare; consolidare prin stabilizare;

28

consolidare i etanare a terenului prin injecii; consolidare prin coloane injectate.

4.3 Efectul metodelor i procedeelor tehnologice de mbuntire a pmnturilor cu comportament special Aplicarea unor procedee cu mbuntire a caracteristicilor pmntului are ca rezultat transformri de natur cantitativ, prin modificarea doar a raporturilor ntre fazele componente ale pmntului (crete ponderea fazei solide); este cazul celor mai multe dintre metodele de compactare, de suprafa sau n adncime Aplicarea altor procedee conduce la modificri care sunt att cantitative ct i calitative, prin schimbri n structura intim a pmntului sau formarea de noi componeni ai structurii, cum este cazul procedeelor bazate pe:

amestecarea pmntului cu diferite materiale; injecatarea n pmnt a anumitor substane; folosirea de ageni termici, etc.

Adoptarea soluiei de mbuntire se va face de ctre proiectant pe baz de studii comparative privind consumul de materiale i energie nglobat, folosirea de cariere locale i distane de transport minime, etc. Totodat studiile trebuie s pun n eviden stratificaia detaliat, i caracteristicile fizice i mecanice ale fiecrui strat de pmnt, situaia hidrogeologic pe amplasament (nivelul apei subterane i variaia acesteia), ct i posibilitile de umezire a terenului de fundare. La efectuarea studiilor geotehnice, pe lng ncercrile de laborator se recomand utilizarea ncercrilor in situ (penetrare static, dinamic, ncercarea cu aparatul de forfecare pe teren, ncercarea presiometric, ncercri radiometrice, ncercri de prob pe plci, etc.), care sunt necesare i pentru verificarea calaitii lucrrilor de consolidare a terenului de fundare. Studiul va prezenta i unele date asupra meterialelor locale i deeurilor industriale posibile de utilizat pentru mbuntirea terenului. Clasificarea metodelor de mbuntire a calitii terenulurilor cu comportament special se poate face dup mai multe criterii:

tehnologia folosit; caracterul metodei; felul transformrilor calitative i cantitative ce au loc n teren.

Dar avnd, n vedere importana hotrtoare a aplicrii corecte a tehnologiei pentru succesul oricrei tratri a pmntului, o alt clasificare dup criteriul tehnologiei folosite mparte tehnologiile n patru categorii i anume:

Compactarea pmnturilor prin procedee mecanice; Stabilizarea pmnturilor; Injecatarea pmnturilor i rocilor; Tratarea termic a pmnturilor.

4.4 Compactarea pmnturilor prin procedee mecanice (consolidare) Procesul fizic al compactrii pmnturilor. Condiii tehnice de baz mbuntirea pe cale mecanic a terenurilor cu comportament special dificile de fundare i ndeosebi a umpluturilor constituie o metod frecvent aplicat n ingineria geotehnic. Terenul natural i materialele folosite pentru realizarea umpluturilor sunt definite, n principal, de urmtorii factori:

umiditatea natural; porozitatea efectiv; gradul de compactare.

Compactarea reprezint un proces fizico-mecanic, prin care sub aciunea unui lucru mecanic exterior, se realizeaz o reaezare a particolelor fazei solide, care are drept urmare o

29

micorare a porozitii i o cretere a compactitii, ceea ce produce la creterea rezistenei mecanice i reducerea permeabilitii n stratul compactat. n pmnturi necoezive aceast ndesare se realizeaz prin reorientarea particolelor, care se produce prin nvingerea frecrii dintre ele, i n mai mic msur, prin striviri locale la punctele de contact. n pmnturi coezive, ndesarea se produce prin ruperea legturilor dintre particulele componente ale scheletului mineral, urmat de o reorientare a acestora, precum i de ncovoierea i distorsiunea particulelor i a stratelor de ap legat care le nconjoar. Volumul de goluri se reduce pe seama porilor neocupai de ap. Dac pmntul ar fi saturat i ar lucra cu un sistem nchis, adic fr posibilitatea de drenare a apei, compactarea nu ar fi posibil. Starea de saturare reprezint deci limita teoretic pentru compactarea unui pmnt, indiferent de umiditatea lui iniial.

30

Partea I Caracteristici specifice i cerine privind procedee tehnologice i echipamente performante pentru asigurarea calitii i eficienei lucrrilor de consolidare a terenurilor

31

CAP. I_1. Domeniul de aplicare Pentru specialitii din proiectare, execuie, beneficiarii cldirilor i administratorii acestora care au solicitat elaborarea unor recomandri specifice pentru tehnologii i echipamente de lucru a cror tipologie s reprezinte o sintez actualizat pe baza creia s poat fi adoptate soluii tehnice de execuie la un nivel predictibil de calitate i eficien. n acest context, vor fi abordate procedeele tehnologice i echipamentele performante n concordan cu documentele existente n rile UE (Fran, Italia, Germania, Austria), astfel nct s poat fi realizate n final proceduri de bun practic pentru urmtoarele categorii de lucrri (consolidare de adncime prin compactare cu maiul supergreu, consolidare prin congelare, consolidare prin drenare, consolidare prin preumezire, consolidare cu coloane din pmnt, prin vibropresare i/sau vibroflotare, consolidare prin stabilizare, consolidare i etanare a terenului prin injecii, consolidare teren prin coloane injectate.

CAP. I_2. Condiii tehnologice i cerine specifice pentru lucrri de consolidare a terenurilor I_2.1 Condiii tehnologice generale de executare a lucrrilor de consolidare a terenurilor.

A. Principii generale Consolidarea terenurilor const n modificarea artificial a caracteristicilor mecanice i fizice ale acestora n vederea executrii unor lucrri sau a asigurrii stabilitii. Metodele de mbuntire a solului este unul dintre instrumentele disponibile pentru inginer rezolva problemele de stabilitate i deformaii care ndeplinesc atunci cnd n curs de dezvoltare un proiect. Multe tehnici au fost dezvoltate de inginerii geotehnici n timpul secolului 20. Acestea permit caracteristici geotehnice mbuntite i proprietile mecanice ale solurilor, i sunt considerate eficiente. Unele dintre aceste metode sunt foarte vechi, ca piloni de lemn n sol de rulment sczut, altele sunt mai recente, cum ar fi metodele de injectare, decojirea sau congelare. Ei s-au cunoscut de douzeci de ani, de dezvoltare considerabil i sunt acum folosit ca o parte integrant a proiectelor.

Tabel I.2.1 : Tehnici de mbuntire a solului METODE FIZICE Tratamente termice

Congelare METODE CHIMICE Solutii injectabile

Schimburi de ioni METODE MECANICE Statice (Preincarcare)

Dinamice: vibro-compactare, explozivi, consolidari dinamice

INCLUZIUNI Coloane de balast Piloti

METODE MIXTE Suspensii injectabile Piloti

mbuntirile funciare pot fi realizate n dou moduri, cu sau fr intrare de materiale. 1.1.1. Nici un material de umplere: n caz de nisip, densificarea vibraii sau compactarea solului este sursa mbuntirii caracteristicile terenului. n cazul argilelor, pre-incarcare de teren, eventual accelerat un sistem de drenaj care determin o cretere a caracteristicilor solului in situ. 1.1.2. Cu materiale de umplere:

32

Introducerea materialelor este realizarea n domeniul compresibile incluziuni rigide (sau semi-rigid) dispuse vertical ntr-o suprafa regulat gril. Materialele de adaos sunt n mod natural bun calitate, de multe ori ciment intarire mortar uscat i prfos. I_2.2 Cerine specifice pentru consolidarea de adncime prin compactare cu maiul foarte greu i supergreu.

A. Principii generale i domenii de aplicare Principiul metodei const n aplicarea unor lovituri repetate, cu un mai foarte greu sau supergreu, asupra terenului supus procesului de consolidare. n acest caz, are loc o compactare dinamic sub aciunea impulsurilor transmise prin undele periodice de compresiune, provocate de oc. Astfel, prin micorarea compresibilitii se mrete capacitatea portant a terenului. Acest procedeu nu se aplic la pmnturi saturate i foarte umede existente n zona activ a maiului. Maiul foarte greu se folosete pentru sporirea capacitii portante a umpluturilor neconsolidate, i a pmnturilor necoezive, slab coezive sau coezive, avnd n general caracteristicile fizice ntre urmtoarele limite:

- umiditate: 560% - limita de plasticitate: 030% - coninut de argil (sub 2 m): 5...40% - densitate n stare uscat: du = 0,8...1,5 g/cm3.

Maiul supergreu se folosete n terenuri diferite: pmnturi argiloase prfoase de consisten redus, pmnturi loessoide sensibile la umezire, nisipuri afnate, umpluturi recente n apa mrii din pmnturi coezive i steril de carier, umpluturi eterogene din pmnt, moloz, anrocamente etc.

B. Procedee de lucru i echipamente

Echipamentul de lucru (fig. I.2.1) este reprezentat de un mai cu masa (M) de 10...50 t, care este lsat s cad liber de la o anumit nlime (H) de 10...40 m (curent 10...15 m). Maiul este suspendat i acionat de utilaje de ridicare a cror capacitate se alege n funcie de masa (M) a maiului (excavatoare cu bra de macara, macarale pe pneuri sau pe enile, automacarale etc.).

Fig. I.2.1 Compactare cu maiuri grele

Maiurile foarte grele au forma unor blocuri tronconice sau troncopiramidale, cu talpa (suprafaa bazei) circular sau ptrat, i sunt confecionate din oel, font sau beton armat turnat ntr-o cochilie metalic. Centrul de greutate este situat pe verticala punctului de agare ct mai aproape de talp, pentru a asigura cderea vertical. Maiurile supergrele pot fi sub form de cilindru sau de paralelipiped dreptunghic. La fiecare cdere, maiul dezvolt energii importante,

33

ceea ce conduce la micorarea porozitii i umiditii terenului supus procesului de consolidare, nsoit de tasarea foarte mare a acestuia. Lucrul mecanic specific de compactare (necesar pentru ndesarea unitii volumului de pmnt msurat dup compactare) crete liniar n funcie de grosimea stratului compactat i este de 2000...20 000 kN.m/m3. Se pot aplica dou procedee: compactarea pe toat suprafaa i realizarea unor plombe balastate prin adaos de pietri. Compactarea integral a suprafeei se realizeaz n fii circulare, dezvoltate n arce dispuse la raza de compactare (R) i cuprinse ntr-un unghi de 90 (respectiv: 45 stnga i 45 dreapta, fa de axa longitudinal a mainii). Fiile adiacente se suprapun cu 0,1d astfel nct limea activ a fiecrei fii este de 0,9d (d este diametrul sau latura tlpii plcii). Fiile sunt realizate succesiv prin retragerea utilajului. Compactarea fiilor se desfoar prin mai multe lovituri pe aceleai suprafee elementare tangente, n dou treceri succesive: la prima trecere suprafeele elementare tangente sunt abordate succesiv, de la stnga la dreapta; la a doua trecere suprafeele elementare tangente sunt decalate cu d, fa de prima trecere, fiind abordate succesiv, n sens invers, de la dreapta la stnga. Dup fiecare faz de compactare se las un interval de timp, calculat conform normativului NE-008-97, necesar pentru disiparea presiunii din pori. De asemenea, dup fiecare faz gropile realizate se umplu cu material de aport (compactat conform C 29-1985) sau prin tierea stratului superficial cu buldozerul, n funcie de cota final necesar pentru terenul compactat n final; suprafaa terenului se niveleaz i se compacteaz cu mijloace rutiere. n cazul realizrii unor plombe balastate (fig. I.2.2 a), loviturile se aplic n 3...4 faze pe o reea de ochiuri (de regul triunghiular sau ptrat), trasate prealabil pe teren, nainte de fiecare faz (fig. 2 b).

Fig. I.2.2 Fazele compactarii dinamice

Plombele balastate sunt formate n teren prin batere, cu ajutorul unui mai foarte greu (circa 1020 t), avnd o cdere liber de la 1030 m nlime. Golul realizat se umple cu material de adaos compactat, prin mpingere cu un buldozer (fig. I.2.3 a) sau prin descrcare din cupa unui autoncrctor. Procesul este realizat, alternnd fazele de batere (fig. I.2.3 b) i de completare cu material de adaos. Fiecare plomb, astfel obinut este capabil s preia o ncrcare de circa 150 t. n anumite cazuri, amplasamentul plombei compactate este pregtit printr-o spare prealabil cu excavatorul, fiind apoi parial umpl

ST x1-2013 Caracteristici Specifice Si Cerinte Privind Procedee Tehnologice Si Echipamente...

Documents

Transcript of ST x1-2013 Caracteristici Specifice Si Cerinte Privind Procedee Tehnologice Si Echipamente...