Stadiul Actual - Masuri de Control Infiltratii

Controlul infiltrațiilor prin

lucrările de barare

Stadiul actual privind măsurile de control al infiltrațiilor

Raport de cercetare numărul 1

Doctorand : ing. GAFTOI Daniel Andrei

Profesor îndrumător : Prof. Univ. Dr. Ing. STEMATIU Dan

București

2010

Cuprins

1. Detecția și monitorizarea infiltrațiilor ..................................................................................... 4

1.1 Măsurători de presiuni interstițiale și niveluri piezometrice ............................................................... 4

1.2 Măsurători de debite ........................................................................................................................... 4

1.3 Metode geofizice ................................................................................................................................. 5

1.3.1 Metoda Georadar (Ground Penetrating Radar) ............................................................................ 5

1.3.2 Sonarul ......................................................................................................................................... 7

1.4 Vehicule operate de la distanță ........................................................................................................... 8

1.5 Detecție termică .................................................................................................................................. 9

1.5.1 Sondarea Temperaturii ................................................................................................................. 9

1.5.2 Rețele de fibre optice ................................................................................................................. 11

1.5.3 Termografia cu infraroșu ........................................................................................................... 11

1.6 Măsurători de rezistivitate ................................................................................................................. 13

1.7 Trasori pentru determinarea căilor de infiltrare ................................................................................ 13

1.8 Observații vizuale ............................................................................................................................. 14

2. Controlul Infiltrațiilor ............................................................................................................ 15

2.1 Controlul infiltrațiilor prin barajele de umpluturi ............................................................................. 16

2.1.1 ”Flat slopes without drains” – taluzuri cu pantă lentă fară drenaj ............................................. 16

2.1.2 Zonarea barajelor ....................................................................................................................... 16

2.1.3 Prevederea de drenuri/filtre ........................................................................................................ 18

2.2 Controlul infiltrațiilor prin fundațiile barajelor ................................................................................. 19

2.2.1 Caracteristici ale terenurilor de fundare ..................................................................................... 20

2.2.2 Sisteme de etanșare în profunzime ............................................................................................. 21

2.2.3 Sisteme de drenaj ....................................................................................................................... 32

2.2.4 Avantradiere ............................................................................................................................... 32

2.3 Filtre inverse ..................................................................................................................................... 33

2.3.1 Cerințe funcționale ..................................................................................................................... 33

2.3.2 Condiții de curgere ce acționează asupra filtrelor ...................................................................... 34

2.3.3 Concepul filtrelor ....................................................................................................................... 35

2.3.4 Tipuri de filtre – critice și necritice ............................................................................................ 35

2.3.5 Metode de calcul al filtrelor ....................................................................................................... 37

Stadiul actual privind măsurile de control al infiltrațiilor 3

2.3.6 Punerea în operă a filtrelor ......................................................................................................... 42

2.4 Materiale Geosintetice ...................................................................................................................... 46

2.4.1 Geotextile ................................................................................................................................... 46

2.4.2 Geomembrane ............................................................................................................................ 49

2.4.3 Geocompozite ............................................................................................................................ 51

1. DETECȚIA ȘI MONITORIZAREA INFILTRAȚIILOR

Există mai mulți factori care, în urma monitorizării, pot conduce la concluzii referitoare la infiltrarea apei

prin baraj sau prin fundație și aceștia sunt :

creșterea debitelor infiltrate

transportul de material fin de către apa infiltrată

creșterea presiunii interstițiale

apariția de zone umede în aval de baraj

anomalii de temperatură

proprietățile fizice și chimice ale apei

Monitorizarea și măsurătorile se pot realiza prin diferite metode – de la cele mai simple (tradiționale) care

implică măsurarea directă a curbei de depresie, a presiunii interstițiale și a debitelor infiltrate până la cele

mai complexe care implică folosirea metodelor geofizice. Totuși, cea mai comună și mai ușoară

monitorizare se bazează pe observațiile vizuale.

1.1 MĂSURĂTORI DE PRESIUNI INTERSTIȚIALE ȘI NIVELURI PIEZOMETRICE

În cazul barajelor din umpluturi este foarte important controlul evoluției presiunilor interstițiale (în

special în nucleu și în terenul de fundare). Aceste presiuni nu trebuie să depășească valorile admisibile

prognozate la proiectare.

Măsurătorile se realizează cu ajutorul celulelor de presiune pneumatice, hidraulice sau electrice și/sau al

piezometrelor cu manometre. Controlul poate fi îmbunătățit prin creșterea numărului profilelor de

măsurători precum și a numărului de celule de presiune din fiecare profil.

Pentru stabilirea poziției curbei de depresie în corpul barajului se folosesc măsurători ale nivelului apei în

foraje piezometrice deschise cu ajutorul unei sonde calibrate sau cu senzori de presiune. Dacă aceste

foraje sunt realizate în terenuri permeabile măsurătorile prezintă siguranță și durabilitate dar, în cazul în

care amplasarea lor se face în terenuri foarte puțin permeabile apar defazaje mari între variațiile de nivel

din lac și variația nivelurilor piezometrice.

1.2 MĂSURĂTORI DE DEBITE

Pentru măsurarea debitelor infiltrate se folosește un sistem de colectare al acestora (canal, dren) prevăzut

cu dispozitive de măsurare a nivelului apei sau cu deversoare. În general un astfel de sistem colectează

apele infiltrate prin întregul baraj dar, printr-o îndesire a secțiunilor de monitorizare se pot măsura debite

parțiale, corespunzătoare unor zone predefinite. Astfel se pot localiza zonele în care infiltrațiile sunt mai

importante. În cazul folosirii deversoarelor pentru determinarea debitelor, apariția de sedimente în amonte

de acestea poate reprezenta apariția fenomenelor de eroziune internă.


1.3 METODE GEOFIZICE

Metodele geofizice, aplicate frecvent în domeniul geologiei inginerești, pot fi utilizate și pentru

inspectarea internă a structurilor hidrotehnice de retenție sau a digurilor. Astfel se pot detecta eventualele

anomalii sau elemente particulare (eterogenități și discontinuități, goluri și cavități, fisuri și crăpături, căi

preferențiale de infiltrații etc.). Aceste metode, bazate pe propagarea undelor mecanice sau

electromagnetice prin corpul barajelor, au avantajul de a fi nedistructive și permit determinarea facilă a

unora dintre caracteristicile interne ale materialelor (Stematiu, Ionescu și Abdulamit 2010).

Sunt măsurate unele proprietăți fizice ale materialelor (conductivitate, magnetism, modul de elasticitate,

temperatură etc.). Dintre metodele geosizice se pot menționa :

reflexia și refracția seismică

georadarul (GPR)

tomografia cu ultrasunete

relevee în infraroșu

sonarul

1.3.1 METODA GEORADAR (GROUND PENETRATING RADAR)

Metoda Georadar (GPR) este o tehnică nedistructivă bazată pe principiul propagării undelor radar

(electromagnetice) în soluri, roci sau orice alte medii de investigație. Aceasta se aplică pentru definirea

structurilor ce prezintă caracteristici electrice (conductivitate și permeabilitate) constante în raport cu

mediul înconjurător.

Cu ajutorul unei antene plasate la suprafața mediului studiat sunt emise unde radar de foarte scurtă durată

(cuprinse între 1 – 15 ns) în banda de frecvențe 10 – 2500 MHz. Acestea, propagându-se în mediu, sunt

refrectate sau difractate de către interferențele care limitează structurile cu caracteristici electrice

constante și sunt remise spre suprafață unde sunt captate și înregistrate în funcție de timp.

Măsurătorile pot fi realizate de-a lungul profilelor continuu sau punct cu punct utilizând următoarele

metode:

reflexiei

transparenței

sondajului vertical

Fig. 1 – Schemele de măsurare a

trei metode de bază în georadar


Emiterea semnalelor radar se poate realiza pe diferite frecvențe. Frecvențele înalte permit o rezoluție

ridicată în detrimentul adâncimii de investigație, în timp ce frecvențele joase permit creșterea adâncimii

de investigare dar rezoluția scade. Prin rezoluție se înțelege dimensiunea minimă a unui detaliu

observabil.

f (MHz) 2500 1000 500 200 100 50 25 10

h 0,5 1 5 10 15 20 30 50

Adâncimea de investigare depinde și de natura terenurilor prospectate ale căror caracteristici de absorbție

a undelor radar sunt variabile. În general, formațiunile bune conducătoare de electricitate (argilele) produc

o absorbție ridicată și limitează penetrarea undelor radar. În continuare se prezintă câteva exemple de

terenuri și adâncimea până la care acestea pot fi investigate:

soluri și formațiuni argiloase – câțiva metri

rocă stâncoasă fracturată normal – 15 – 40 m

rocă stâncoasă masivă – 40 – 150 m

sare pură, gheață, calcare și granite masive – până la 300 m.

Domeniile de aplicație ale metodei sunt foarte diverse: geologie inginerească (determinarea structurilor

geologice, a faliilor, a limitelor reper în masivele de rocă etc.), hidrogeologie și hidrologie (cartarea

pânzie de apă freatică), construcții și inginerie civilă, arheologie, protecția mediului etc.

În cadrul inspecției construcțiilor hidrotehnice se pot detecta eroziuni ale nucleelor de argilă, goluri în

corpul barajelor, fisuri, nivelul curbei de depresie.

Ca dezavantaje ale metodei se pot evidenția adâncimea redusă de penetrare a undelor radar pentru

terenurile cu conductivitate electrică ridicată, interpretarea dificilă a rezultatelor de către personal fără

experiență și alegerea unui compromis între adâncimea și calitatea investigațiilor.

Pentru exemplificare, în figura 2 sunt prezentate câteva exemple de zone afânate și goluri detectate cu

ajutorul georadarului în diferite amplasamente.

Fig.2 – Exemple măsurători georadar


1.3.2 SONARUL

O aplicație importantă a sistemelor tip sonar o contituie monitorizarea pâlniilor de eroziune asociate

infiltrațiilor prin paramentul amonte al barajelor. Astfel, sistemul sonar a fost aplicat pentru a realiza

batimetria peramentului amonte al unui baraj de pământ din Canada care manifesta semne de îmbătrânire

prin apariția unor pâlnii de eroziune cauzate de infiltrațiile prin parament (figura 3). Sonarul a monitorizat

cu succes dezvoltarea unor noi curenți de infiltrație la baza pâlniilor de eroziune existente, ușoara creștere

în dimensiune a acestor pâlnii precum și dezvoltarea unora complet noi.

Fig.3 – Pâlnii de eroziune detectate cu ajutorul sonarului

Sonarul realizează un profil prin emiterea unei serii de unde radar ultra-înguste, cu un unghi de min. 0,3

grade între fascicule. Capul radar este fixat de o tijă rigidă din aluminiu și poate fi coborât până în dreptul

unei zone de interes, poziția fiind înregistrată cu stația totală și cu măsurători topo-geodezice. Sistemul

este prezentat în figura 4. Întreaga instalație poate fi purtată pe o platformă plutitoare sau pe o barcă.

Fig. 4 – Schema sistemului sonar


Utilizarea senzorului de corecție a abaterilor unghiulare permite incrementarea cu precizie a unghiurilor

de emitere a undei (0,3 grade). Diametrul zonei de scanare depinde de adâncimea apei dar, de regulă, are

cca 80 m. Pentru fiecare set de profile verticale sunt emise cca 14000...20000 pulsuri pe undă. După

finalizarea unui set de profiluri, sistemul se repoziționează și procesul se repetă. După scanare, a cărei

rezoluție este de cca 1 cm, se realizează corectarea datelor.

Acest sistem a fost dezvoltat în Canada, el fiind o soluție mai ieftină, mai simplă și mai accesibilă de tip

sonar decât utilizarea sonarului multi-semnal de calitate ultra-înaltă ce permite producerea de imagini 3D

ale cuvetei lacului.

1.4 VEHICULE OPERATE DE LA DISTANȚĂ

Inspectarea zonelor submersate cu ajutorul vehiculelor operate de la distanță (ROV) are mai multe

avantaje față de utilizarea scafandrilor :

nu există riscuri asupra factorului uman datorate condițiilor specifice din vecinătatea constrcțiilor

aferente barajului și a vizibilității scazute la adâncimi mari;

se înlătură problema calificării tehnice necesare scafandrilor pentru evaluarea situației investigate;

ROV-ul poate ajunge în zone considerate periculoase pentru scafadru și, de asemenea, poate

atinge adâncimi ridicate, greu accesibile omului.

costul investigației se reduce deoarece investigarea cu scafandrii implică costuri ridicate.

Cu ajutorul ROV-urilor se pot detecta defecțiuni în corpul structurii și/sau în fundația acesteia: fisuri,

crăpături, deplasări relative, tasări, degradări, eroziuni, prăbușiri, starea pereelor și a etanșărilor etc.

Un ROV poate fie echipat cu o serie de camere de luat vederi de mare rezoluție, capabile să creeze

relevee detaliate ale zonelor inspectate, care pot fi studiate ulterior de un personal calificat.

Din punct de vedere constructiv ROV-ul este compus dintr-o incintă etanșă unde se află camerele de luat

vedere, senzorii (de presiune, de temperatură), o busolă magnetică pentru orientarea echipamentului, surse

de iluminare etc. Pe această incintă sunt motate motoarele care îi confera robotului 5 grade de libertate:

avans (X), mișcare laterală (Y), mișcare pe vrticală (Z), rotire după axa Y și rotire după axa Z.

Alimentarea cu energie, transferul de date, comunicarea între vehicul și modulul de operare de la distanță

sunt realizate cu ajutorul unui ”cordon ombilical”. În figura 5 este prezentat un ROV-ul URIS.

Fig. 5 – ROV-ul URIS


1.5 DETECȚIE TERMICĂ

Principiul metodei se bazează pe faptul că temperatura din corpul uni baraj depinde în mare parte de

temperatura aerului(a mediului) și de temperatura apei din lac. Valoarile acestor temperaturi au o variație

sezonieră astfel încât și valorile temperaturilor din corpul barajului vor avea o variație sezonieră. Totuși,

influența temperaturii aerului(mediului) este mai mică de 1oC pentru adâncimi în corpul barajului ce

depășesc 10 m astfel rezultând că aceasta poate fi neglijată.

Metoda de măsurare a temperaturilor din corpul barajelor pentru detectarea infiltrațiilor este folosită încă

din 1950. Temperatura apei din lac acționează ca un trasor natural în timpul curgerii și crează anomalii ale

temperaturii ce pot fi detectate și localizate.

În interpretarea măsurătorilor se plecă de la faptul că variațiile sezoniere ale temperaturii apei produc, prin

apele infiltrate, variații sezoniere de temperatură în corpul barajului. O valoare constantă a temperaturii

din baraj este un semn al unui curent moderat de infiltrație, în timp ce variațiile sezoniere mai mari

reprezintă un semn al unor infiltrații importante. În plus, creșteri ale variațiilor sezoniere de temperatură și

scurtări ale intervalelor de timp în care temperatura corpului barajului tinde către temperatura apei indică

o amplificare a infiltrațiilor.

Variația sezonieră de temperatură este proporțională cu debitul infiltrat și cu distanța de la suprafața de

contact cu apa din lac la punctul de măsurare.

Pentru detecția temperaturii se pot folosi mai multe metode :

Măsuratea temperaturii în foraje executate în corpul barajului (sondarea temperaturii). Se pot

folosi forajele piezometrice existente dar se por realiza și altele noi pentru îndesirea rețelei.

Totuși, realizarea altor foraje noi trebuie evitată deoarece crează discontinuități în corpul

barajelor.

Măsurarea continua a temperaturii cu ajutorul rețelelor de fibre oprice montate în corpul

barajului (în timpul execuției), în spatele elementelor de etanșare (atât în timpul execuției cât și

după reparații) sau la baza taluzului aval.

Detecția diferențelor de temperatură la suprafața terenului cu ajutorul termografiei cu infrarosu.

1.5.1 SONDAREA TEMPERATURII

Această metodă a fost dezvoltată și patentată de GTC (o echipă de geofizicieni și hidrogeologi din

Germania specializați în detectarea termică a infiltrațiilor) și cu ajutorul ei se pote măsura temperatura

umpluturii până la adâncimi de cca 30 m. Măsurarea temperaturilor se realizează cu ajutorul unor

”lanțuri” de senzori introduși în foraje de diametre mici. După o periadă de stabilizare se efectuează

citirile de temperatură la diferite adâncimi.

În următoarele figuri sunt prezentate câteva exemple unde s-au folosit măsurătorile de temperatură și

câteva concluzii referitoare la situația întâlnită (după GTC):


1. În primul exemplu este prezentat cazul unui baraj de pământ de 6 m înălțime. Scopul

măsurătorilor a fost de a detecta sursa infiltrațiilor (nucleul sau fundația barajului). În figura 6,

partea stângă, se observă ca ambele contribuie la infiltrarea apei. Pentru a evidenția zonele

periculoase s-a recurs la afișarea diferențelor de temperatură cauzate de infiltrații (figura 6, partea

dreaptă) prin scăderea valorii medii dintr-o zonă neafectată din valorile înregistrate.

Fig. 6 – Rezultate ale măsurătorilor de temperatură pentru un baraj de 6 m

2. Un al doilea exemplu prezintă situația unui baraj de 9 m înălțime, prevăzut la fața amonte cu un

pereu impermeabil. Pereul a fost penetrat de apă în diferite puncte iar măsurătorile au avut ca

scop determinarea adâncimii unde viteza apei infiltrate este maximă. În perioada măsurătorilor

temperatura apei a fost de 2.8oC și, urmărind figura 7, se observă ca cea mai importantă anomalie

se regăsește în zona Km 2,5 la aproximativ 3 m adâncime, aceasta fiind caracterizată de cea mai

mare viteză de infiltrație.

Fig. 7 – Rezultate ale măsurătorilor de temperatură pentru un baraj de 9 m

3. Ultimul exemplu prezintă situația unui baraj de umpluturi unde nu s-au detectat curgeri

importante prin corpul barajului, ci doar prin ecranul de etanșare (zona de culoare mai închisă).


Fig. 8 – Detecția unei curgeri prin ecranul de etanșare

1.5.2 REȚELE DE FIBRE OPTICE

În activitatea de supraveghere a barajelor fibra optică a utilizări multiple printre care se numără și

utilizarea ca dispozitiv prin care este posibilă măsurarea temperaturii în diverse puncte în lungul unei

fibre optice înglobate în materialul barajului sau al fundației acestuia. Acest lucru este posibil deoarece

frecvența spectrală a luminii difuzate depinde de temperatură (moleculele de siliciu ale fibrei sunt

stimulate de temperatură). O aplicație importantă a aestui sistem este detectarea căilor preferențiale de

infiltrație în digurile și barajele de pământ, prin instalarea unor rețele extinse de cabluri din fibră optică în

corpul acestora.

Avantajele acestei metode sunt că permit o monitorizare continuă pe perioade lungi de timp și dau o

viziune globală a fenomenelor dar și detalii locale ale zonelor inspectate.

Pentru monitorizare infiltrațiilor prin coprul barajelor, rețelele de fibră optică se pot monta:

în sistemul de drenaj al barajului (pentru barajele noi)

la piciorul taluzului aval (pentru barajele existente)

în spatele pereului (atât pentru barajele noi cât și pentru cele existente).

În cazul în care se dorește monitorizarea infiltrațiilor prin terenul de fundare, rețelele de fibre optice se

amplasează, de regulă, în aval de elementul de etanșare sau la interfața dintre terenul de fundare și

umplutură.

1.5.3 TERMOGRAFIA CU INFRAROȘU

În principiu termografia se utilizează pentru a studia variațiile de temperatură pe desfășurata unor

suprafețe continue. Schimbări sau abateri ale structurii interne a construcției generează, de regulă, variații

ale temperaturii la suprafața acesteia. Metoda permite depistarea unor căi preferențiale de pierdere de

căldură prin infiltrațiile de apă aflată la altă temperatură decât corpul construcției. Rezultatul

investigațiilor nu este cantitativ (flux termic, debit infiltrat, etc.) dar deschide drumul unui set de

investigații suplimentare pentru a determina amploarea fenomenelor. (Stematiu, Ionescu, Abdulamit,

2010).


Ca tehnică, o cameră foto în infraroșu măsoară și înregistrează radiația infraroșu a unui obiect. Faptul că

radiația este dependentă de temperatură face posibilă determinarea temperaturii corpului, afișată pe

cameră în mod direct. Pentru a măsura cu acuratețe temperatura este necesară decelarea efectelor

celorlalte surse de radiație.

Termografia cu infraroșu este utilă pentru depistarea infiltrațiilor emergente la paramentul aval. În prima

etapă se utilizează măsurători de teren care dau distribuția temperaturii pe suprafața paramentului în zone

cunoscute ca având un comportament normal. Se obține astfel măsurătoarea de referință. În măsurătorile

ulterioare, realizate pe toată extinderea paramentului aval, se pot depista eventualele anomalii de la

această stare de referință. Condiția de bază este ca măsurătorile de investigare să fie realizate în aceleași

condiții cu măsurătoarea de referință. Abaterile constatate sunt cuantificate ca suprafață și ca diferență de

temperatură. Cele două mărimi semnalează extinderea anomaliei din structura barajului și gravitatea

acesteia, dată prin diferența de temperatură. Devierile de la imaginea de referință semnalează o defecțiune

de impermeabilizare și/sau drenaj.

Această metodă a fost folosită pentru investigarea stării paramentului aval al barajului de steril minier al

iazului de decantare Herpedia și pentru detectarea înălțimii de izvorâre a apelor infiltrate la barajul

Ostrovul Mic.

Figura 9 prezintă rezultatele termografiei cu infraroșu pentru barajul de steril minier al iazului de

decantare Herperia. Primele seturi de imagini (cele de sus) prezintă versantul stâng care avea o

comportare normală confirmată și de imaginile în infraroșu de culoare omogenă. Setul de imagini de jos

prezintă situația paramentului din zona sufoziei iar pata de culoare mai închisă corespunde zonei afectate.

Deși la inspecția vizuală prezența apei nu era sezizabilă, imaginile în infraroșu evidențiază condiția de

saturare a paramentului prin prezența zonei cu temperatură locală mai scăzută datorate prezenței apei.

Fig. 9 – Barajul iazului de decantare Herpedia

Modificarea culorilor în zona sufoziei

Temperaturi uniforme pe paramentul uscat


În cazul barajului Ostrovul Mic termografia cu infraroșu a fost folosită pentru determinarea înălțimii de

izvorâre a apei infiltrate. Astfel s-au realizat atât poze digitale cât și poze termice și, cu ajutorul persoanei

martor, s-a determinat înălțimea de izvorâre.

1.6 MĂSURĂTORI DE REZISTIVITATE

Rezistivitatea solurilor depinde de proprietățile acestora: conținutul de argilă, porozitate și saturație dar și

de proprietățile ape din pori: temperatură și concentrația totală de solide dizolvate (TDS) iar investigarea

barajelor de umpluturi prin măsurători de rezistivitate pleacă de la acest fapt.

Având în vedere că atât temperatura apelor infiltrate cât și concentrația totală de solide dizolvate au o

variație sezonieră rezultă că și rezistivitatea umpluturii va avea o variație sezonieră. Această variație poate

fi importantă și nu se poate considera constantă.

Barajele de umpluturi cu performanțe normale prezintă proprietăți ale materialelor constante pe perioade

lungi de timp. În aceste cazuri variația rezistivității este funcție doar de apele infiltrate. Totuși apariția

eroziunii interne afectează și proprietățile umpluturii prin mărirea porozității și spălarea părții fine. Din

păcate, creșterea porozității scade rezistivitatea în timp ce spălarea părții fine o crește, acest lucru făcând

mai dificilă evaluarea infiltrațiilor.

Măsurătorile se realizează cu ajutorul unor electrozi montați la coronamentul barajului iar acestea sunt

influențate de prezența obiectelor conducătoare de curent electric (tubaje metalice, cabluri etc.) în corpul

barajelor. Totuși, având în vedere că scopul măsurătorilor este de a depista o variație a rezistivității,

prezența acestor obiecte nu influențează măsurătorile.

Nu este recomandabil să se realizeze măsurători doar cu o singură ocazie și de la interpretarea rezultatelor

să se tragă concluzii deoarece acestea pot fi greșite. Se recomandă ca măsurătorile de rezistivitate să

reprezinte o formă de urmărire periodică a comportamentului barajelor.

1.7 TRASORI PENTRU DETERMINAREA CĂILOR DE INFILTRARE

Metoda se folosește pentru a determina căile și viteza de infiltrare. Metodologia constă în injectarea unor

substanțe în corpul barajului (amonte de elementul de etanșare) și observarea punctelor din aval de baraj

unde apa împreună cu acestea izvorăsc. Cunoscând punctul de pornire și cel de final se pot determina

posibile căi de infiltrare.

În urma măsurării timpului necesar trasorului să izvorască în aval și a concentrației acestuia se pot aprecia

zonele cu permeabilitate ridicată.

Se pot considera trasori naturali temperatura, rezistivitatea, chimia apei. Astfel se poate determina sursa

izvoarelor din aval de baraj. Daca, în urma analizelor, apa de la aceste izvoare nu corespunde din punct de

vedere chimic sau fizic cu apa din lac rezultă că sursa izvoarelor este alta, nu acumularea.


1.8 OBSERVAȚII VIZUALE

Observațiile directe, realizate prin inspecții vizuale, au rolul de a semnala apariția unor fenomene

necunoscute sau a unor fenomene adverse produse în zone care nu sunt prevăzute cu dispozitive de

măsurare. Instabilitățile de versanți, umectările paramentului, izvoarele la baza versanților și alte

fenomene nu pot fi depistate de sistemul de măsurători. Observațiile repetate au rolul de a constata

evoluția fenomenelor (antrenări de material în zonele cu infiltrații concentrate, instabilități locale cu

extindere spre amonte etc.).

Infiltraţiile cu aspect de apă tulbure indică transportul de particule din terenul de fundare şi poate fi

rezultatul eroziunii interne. Eroziune internă poate fi însoţită de apă tulbure, pâlnii de eroziune sau

grifoane, iar în stadiile avansate de un vârtej în lacul de acumulare la punctul de intrare al infiltraţiei.

Pâlniile de eroziune sunt un tip de depresiune importantă deoarece ele indică îndepărtarea materialului fin

din fundaţie (eroziune internă) cu o direcţie de golire subterană bine conturată. Acestea au pante abrupte,

ca o căldare, datorită acţiunii de forfecare a pământului la prăbuşirea în golul creat sub material.

Scurmăturile animalelor creează cuiburi şi făgaşe în zona barajelor de umpluturi, a versanţilor şi a

prismului aval, putând deveni căi pentru infiltraţii.

Existența vegetației specifice zonelor de baltă sau zone cu vegetație mai verde indica deasemenea

prezența infiltrațiilor.

Tot în timpul observațiilor vizuale se pot determina zonele de băltire sau izvoarele concentrate.


2. CONTROLUL INFILTRAȚIILOR

Principalul obiectiv în proiectarea unui baraj nou sau în evaluarea barajelor existente este acela de

îndeplinire a condițiilor de siguranță. O parte din aceste condiții de siguranță se referă la controlul

infiltrațiilor :

Presiunile interstițiale în baraj sau în fundație nu afectează stabilitatea acestora.

Eroziunea internă nu apare.

Aceste deziderate se pot atinge printr-o serie de măsuri constructive :

zonarea barajului (dacă acesta este din umpluturi)

prevederea de filtre și drenuri

impermeabilizarea fundației,

evidențiate în figura 10. Nu este necesară aplicarea tuturor metodelor la un baraj ci, ficare baraj trebuie

analizat separat și adoptate acele măsuri care sunt necesare.

Fig.10 – Elemente pentru controlul infiltrațiilor prin și pe sub baraje din umpluturi

A : Nucleu cu permeabilitate redusă pentru a limita infiltrațiile prin baraj.

B: Filtru invers (vertical sau înclinat) ce controleaza eroziunea internă a nucleului și drenează apele

infiltrate prin acesta.

C: Zonă aval ce asigura stabilitatea barajulul

D: Filtru invers/dren orizontal ce controlează gradienții de ieșire, eroziunea fundației, presiunea

interstițială și asigură evacuarea apei infiltrate prin nucleu fară creșterea presiunii interstițiale.

E: ”Saltea amonte impermeabilă” cu scopul de a mări lungimea liniilor de curent rezultând reducerea

debitului infiltrat și a gradienților.

F,G: Ecran/voal de etanșare pentru reducerea sau stoparea infiltrațiilor prin fundație.

H: Puțuri de descărcare – controlează gradienții de ieșire

I: Bermă aval pentru îmbunătățirea stabilității taluzului aval și preîntâmpină posibilitatea lichiefierii sau a

”expoloziei” fundației.


2.1 CONTROLUL INFILTRAȚIILOR PRIN BARAJELE DE UMPLUTURI

Conform US Army Corps of Engineers (1986) există 3 metode pentru a controla infiltrațiile prin barajele

de umpluturi :

2.1.1 ”FLAT SLOPES WITHOUT DRAINS” – TALUZURI CU PANTĂ LENTĂ FARĂ DRENAJ

Se realizează astfel un drum lung al liniilor de curent rezultând reducerea gradienților de ieșire și a

debitelor infiltrate.

Fig.11 – Secțiune transversală printr-un baraj cu taluzuri cu pantă lentă

2.1.2 ZONAREA BARAJELOR

Scopul zonării barajelor este acela de a folosi cât mai mult material rezultat din excavațiile necesare și

disponibil în vecinătatea amplasamentului, dar nepunând în pericol stabilitatea barajului și controlul

infiltrațiilor. Pentru controlul infiltrațiilor și pentru asigurarea stabilității construcției permeabilitatea

materialelor trebuie să crească progresiv din spre nucleu spre exterior. În figura 3 este prezentată o

secțiune tip printr-un baraj de umpluturi zonat.

Fig.12 – Secțiune tip printr-un baraj de umpluturi zonat


1. Nucleul

Scopul acestuia este de a minimiza infiltrațiile prin baraj. Ca regulă generală permeabilitatea scăzută a

acestuia asigură reducerea infiltrațiilor, dar o cantitate de apă mult mai mare se infiltrează prin fundație și

prin maluri.

Materialele folosite la realizarea nucleului trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

Permeabilitate redusă

Rezistență la eroziune

Rezistență la fisurare

În general baza nucleului trebuie să fie mai mare sau egală cu un sfert din Hapa, iar lățimea minimă la

partea superioară este de aproximativ 3 m (din considerente constructive). Partea superioară a nucleului

trebuie să fie deasupra nivelului maxim în lac, dar sub nivelul de îngheț.

2,3. Filtre și drenuri

În barajele de umpluturi filtrele pot fi prevăzute astfel:

amonte/aval de nucleu pentru controlul eroziunii acestuia. Acestea pot fi verticale sau înclinate,

drenuri orizontale pentru evacuarea apei infiltrate fără creșterea presiunii interstițiale,

în jurul conductelor ce traversează barajul pentru drenarea apelor infiltrate în cazul deteriorării

acestora,

sub structurile din beton (deversoare, disipatoare de energie),

în jurul puțurilor de descărcare,

adică, oriune este necesar controlul gradienților de ieșire, protecția umpluturilor împotriva antrenării

hidrodinamice, descărcarea liberă a apei infiltrate. Un alt scop al filtrelor este acela de a astupa fisurile

apărute în nucleu, acestea având proprietatea de autoreparare prin prăbușire.

4. Zone de umplutură (prisme de umplutură)

Scopul acestor zone este acela de a utiliza cât mai mult din materialul excavat. Este de presupus că

materialul de umplutură din aceste zone are caracteristicile cele mai defavorabile. Aceste zone pot fi

localizate atât amonte cât și aval de nucleu.

5. Prisme aval

Scopul acestor prisme este acela de a permite pante ale taluzelor mai abrupte fără a afecta stabilitatea

barajului. Materialul de umplutură din aceste prisme trebuie să aibă caracteristici speciale: curbă

granulometrică uniformă, permeabilitate și durabilitate ridicate.

6. Dren amonte

Acesta asigură drenarea apei din corpul barajului în timpul golirilor rapide, oferind astfel stabilitate

taluzului amonte.

7,8 Protecții ale taluzelor amonte și aval


2.1.3 PREVEDEREA DE DRENURI/FILTRE

După cum am mai arătat, filtrele verticale și cele înclinate se folosesc pentru controlul infiltrațiilor prin

umplutură, acestea prevenind erodarea materialului pe care îl protejează, iar filtrele orizontale se folosesc

pentru protejarea fundației împotriva antrenării hidrodinamice și pentru evacuarea apei infiltrate prin

umplutură fără mărirea presiunilor interstițiale.

Prevederea unui sistem format din filtre verticale/înclinate și orizontale are drept scop și prevenirea

defectelor apărute în timpul execuției. Aceste defecte pot apărea din următoarele motive :

Caracteristicile materialelor puse în operă diferă funcție de caracteristicile materialelor excavate.

Astfel pot apărea accidental straturi în umplutură cu permeabilitate ridicată ceea ce poate conduce

la o comportare anormală a barajului prin ridicarea curbei de depresie și emergența acesteia pe

taluzul aval. Acest caz este exemplificat în figura 13.

Fig. 13 – Efectul drenului înclinat

Tehnologia de execuție implică asternerea în straturi iar acest lucru determină o anizotropie a

permeabilității umpluturii. Astfel permeabilitatea pe direcție orizontală poate fi 2 până la 10 ori

mai mare decât cea pe direcție verticală. În figura 14 este prezentat efectul anizotropiei

permeabilității pentru un baraj omogen și efectul folosirii unui sistem compus din filtru înclinat și

filtru orizontal.

Nivel amonte

Dren orizontal

Strat cu permeabilitate ridicata

a) Dig prevazut cu dren orizontal

Nivel amonte

Dren orizontal

Strat cu permeabilitate ridicata

a) Dig prevazut cu dren orizontal si inclinat

Dren inclinat


Fig. 14 – Efectul drenului înclinat în cazul anizotropiei umpluturii

După cum vom vedea în capitolul 2.3, filtrele trebuie să îndeplinească 2 funcții/cerinte: funcția de

stabilitate (de reținere) și funcția de permeabilitate.

La aceste metode se mai poate adăuga etanșarea taluzului amonte cu ajutorul măștilor de beton, măștilor

asfaltice sau a geomembranelor.

2.2 CONTROLUL INFILTRAȚIILOR PRIN FUNDAȚIILE BARAJELOR

Controlul infiltrațiilor prin funație este necesar pentru a preveni subpresiunile excesive și antrenarea

hidrodinamică a părții fine din aceasta.

Metodele principale pentru controlul infiltrațiilor prin fundație sunt:

Sisteme de etansare în profunzime

voaluri de etanșare

ecrane de etanșare

pinteni de etanșare

Sisteme de drenaj

drenuri orizontale

foraje de drenaj

Nivel amonte

a) Kx = 9 Ky , dig fara dren orizontal sau inclinat

Nivel amonte

Dren orizontal

b) Kx = 9 Ky , dig prevazut cu dren orizontal

Nivel amonteDren inclinat

Dren orizontal

c) Kx = 9 Ky , dig prevazut cu dren orizontal si inclinat


puțuri de descărcare

Avantradiere

Berme aval

Aceste sisteme se pot combina astfel încât să asigure un factor de siguranță ridicat.

2.2.1 CARACTERISTICI ALE TERENURILOR DE FUNDARE

Terenurile de fundare se împart în două categorii : terenuri stâncoase și terenuri aluvionare. În cazul

terenurilor stâncoase permeabilitatea acestora este dată de sistemul de discontinuități prezent în masa de

rocă, iar în cazul terenurilor aluvionare permeabilitatea este dată de granulometria și stratificarea

depozitelor aluvionare.

A. Masivele de rocă

Discontinuitățile din masivele de rocă au orientări diverse și naturi diferite:

în masivele magmatice și metamorfice apar fisuri, fracturi, zone de zdrobire și clivaje cu forme și

origini diferite;

în aglomeratele vulcanice (tufuri, lave) golurile au dimensiuni foarte variate, de la mm la câțiva

cm, porii putând fi sau nu comunicanți;

rocile sedimentare detritogene sunt afectate și ele de sisteme de fisuri și fracturi, în mod obișnuit

transversale pe stratificație;

în rocile strâns cutate pot apărea în bolțile anticlinale sau cutele sinclinale desprinderi între strate.

Rocile organogee sau de precipitație chimică prezintă adesea goluri sub formă de canale,

ajungând până la caverne și grote.

Presiunea apei aduce la rândul ei modificări în permeabilitatea masivelor de rocă, influențând deschiderea

discontinuităților. În plus, aceste discontinuități pot avea material de umplutură care în procesul curgerii

fie le colmatează și reduce permeabilitatea, fie este spălat de apă și mărește permeabilitatea.

Permeabilitatea masei de rocă se determină prin încercări in situși este caracterizată prin absorbția

specifică. Unitatea de măsură pentru absorbția specifică a fost propusă în 1933 de Maurice Lugeon

(Prișcu (1974)):

Iar absorbția se poate calcula direct din relația:

unde:

Q – cantitatea de apă infiltrată prin pereții tronsonului de foraj – exprimată în litri;

l – lungimea tronsonului pe care se realizează încercarea – exprimată în metri;

p – presiunea de apă – exprimată în zeci de atmosfere

t – timpul – exprimat în minute


B. Terenurile aluvionare

În figura 15 sunt prezentate caracteristicile terenurilor de fundare compuse din material aluvionar:

Fig. 15 – Caracteristici comune ale terenurilor aluvionare (Fell et al.(2005))

A : lentile sau straturi cu permeabilitate scăzută;

B : strat de pietriș grosier sau chiar bolovani cu permeabilitate ridicată;

C : start foarte neregulat aflat deasupra stratului impermeabil (rocii de bază);

D : strat aluvionar ce poate fi stratificat caracterizat de o permeabilitate pe direcție orizontală mai

mare decât cea pe direcție verticală;

E : start de suprafață cu permeabilitate redusă.

În general aceste caracteristici se combină rezultând o permeabilitate pe direcție orizontală mult mai mare

decât cea pe direcție verticală.

2.2.2 SISTEME DE ETANȘARE ÎN PROFUNZIME

Sistemele de etanșare în profunzime se împart funcție de natura terenului de fundare astfel:

Terenuri stâncoase de fundare


Terenuri aluvionare/pământoase de fundare


ecrane de etanșare

ecrane de etanșare subțiri

pinteni de etanșare

palplanșe

În general nu este suficient doar impermeabilizarea fundației ci și realizarea unui sistem de drenaj.


Voaluri de etansare în terenuri stâncoase

Impermeabilizarea rocii de fundare prin injecții cu lapte de ciment se impune atunci când permeabilitatea

naturală a masei de rocă conduce la pierderi mari de apă prin infiltrații.

O primă regulă, utilizată mulți ani de constructorii de baraje, prevedea ca roca să fie injectată atunci când

absorbția specifică depășește 1 uL. Respectând această regulă, reprezentarea absorbțiilor specifice în

lungul forajelor de studii furnizează și conturul viitorului voal. Regula avea și un amendament și anume

că limita în adâmcime a voalului să nu depășească (0,8..1,0) Hb, unde Hb este înălțimea barajului. De

asemenea, în zona versanților limita în adâncime a voalului se putea reduce până la 0,25 Hb.

Ulterior, criteriile de adoptare a voalului de etanșare au evoluat și se acceptă absorbții specifice

diferențiate în funcție de tipul de rocă, de poziția în adâncimea fundației și chiar de tipul de baraj. Totuși

este recomandat ca fiecare situație să fie tratată separat, analizând natura discontinuităților care generează

permeabilitatea și consecințele acesteia asupra perametrilor de injectare. Această abordare se regăsește și

în recomandările ICOLD care prevăd:

absorbțiile specifice mai mici de 5 uL corespund unor roci cu discontinuități fine, suficient de

impermeabile și practic neinjectabile; în aceste condiții voalul de etanșare este inutil dar, pentru

controlul forțelor de infiltrație, drenajul este esențial.

absorbțiile specifice mai mari de 20 uL corespund unor roci cu discontinuități conturate și

comunicante, injectabile, pentru care impermeabilizarea este esențială iar drenajul este inutil.

absorbțiile specifice cuprinse înte aceste limite (5uL < q < 20uL) corespund rocilor cu

permeabilități medii, incerte ca injectabilitate, pentru care soluțiile de impermeabilizare și drenaj

trebuie definite de la caz la caz.

În funcție de poziția lor, voalurile se clasifică în frontale (realizate de obicei în zona piciorului amonte al

barajului) și de larg (situate în afara construcției și au rol de etanșare a chiuvetei lacului). În cazurile

curente lucrările de etanșare se limitează numai la voalul frontal, puțin extins pe versanți.

În lungul voalului vorajele de injecții se dispun pe 1..2 șiruri în cazurile curente, dar pot alcătui și 3..4

șiruri în cazul masivelor de rocă cu discontinutăți majore comunicante. În afara forajelor lungi, propriu-

zise, pentru evitarea gradienților mari se mai practică și foraje de injecții scurete, care servesc totodată și

pentru consolidarea rocii de fundare. Grosimea voalului scade în adâncime, proporțional cu lungimea

liniilor de curent.

Fig. 16 – Grosime voal de etanșare (Stematiu (2008))


Există doi factori foarte importanți care asigura eficacitatea ecranului:

presiunea de injectare – aceasta trebuie să fie suficient de mare pentru a asigura pătrunderea

suspensiilor de injectare și menținerea circulației acestora în sistemul fisural până la cele mai

îndepărtate discontinuități care se doresc închise. În același timp este bine ca presiunea de

injectare să nu depășească valorile de la care integritatea rocii poate fi afectată. Presiunea

suspensiei injectate induce în pereții forajului eforturi de întindere care, dacă depășesc rezistența

la întindere a rocii crează sisteme fisurale noi, fenomen denumit fracturare hidraulică.

distanța între foraje – depinde esențial de tipul de conductivitate hidraulică a rocii. În cazul rocilor

fin fisurate, cu fisuri frecvente, intercomunicante, presiunea suspensiei de injectare se disipează

rapid și penetrarea se face pe distanțe reduse. În astfel de roci voalul se dispune pe rânduri puține

(1..2) cu distanțe reduse între foraje. În cazul rocilor cu discontinuități majore, izolate, dezvoltate

pe lungimi mari, presiunea suspensiei de injectare se menține la valori ridicate pe lungimi

semnificative, penetrarea fiind asigurată pe raze mari. În astfel de cazuri voalul se dispune pe mai

multe șiruri (3..4) cu distanțe mari între foraje.

Din punct de vedere al tehnologiei de execuție, injectarea forajelor de pe același șir se efectuează

alternativ, în mai multe etape succesive, prin reducerea treptată a distanței dintre foraje. Forajele etapei

următoare se amplasează la mijlocul distanței dintre cele corespunzătoare etapei precedente.

Pentru injectare se poate aplica fie metoda tronsoanelor descendente, fie metoda tronsoanelor ascendente,

fie metode mixte. Injectarea pe tronsoane descendente se aplică în roci care nu mențin pereții forajului,

sau sunt afectate de fisuri verticale. În cazul în care pereții forajului se mențin și fisurile nu conduc

suspensia de ciment spre tronsonul superior, se aplică injectarea pe tronsoane ascendente. Metodele mixte

se folosesc atunci când zonele fisurate sau degradate sunt limitate. În figura 17 sunt prezentate schematic

cele 2 metode.

Fig. 17 – Metode de injectare a voalurilor de etanșare (Prișcu (1974))

Operația de injectare a unui tronson se încheie atunci când se obține refuzul relativ – reducerea absorbției

specifice sub o valoare de 2 l/m min, menținându-se presiunea maximă de injectare timp de 30 min.

Eficacitatea voalului se exprimă convențional ca raport între reducerea de debit q – qi realizată de voal și

debitul inițial infiltrat q (qi – debit infiltrat după execuția voalului).


Voaluri de etanșare în terenuri pământoase

Realizarea voalurilor de etanșare în terenuri pământoase întâmpină unele dificultăți din cauza:

volumului golurilor care este mult mai mare decât în cazul fundașiilor stâncoase

posibilității relativ ușoare de comunicare între goluri astfel încât suspensia se răspândește într-o

zonă mult mai mare decât cea dorită

existenței unui curent de apă subteran care uneori spală suspensia.

Tehnologia de realizare a voalurilor este în general similară cu cea de la fundațiile stâncoase dar, pentru

realizarea unui ecran continuu sunt necesare foraje foarte apropriate – 60 cm distanță între foraje. O altă

diferență o reprezintă faptul că în timpul operațiunii de forare trebuie prevăzute măsuri speciale pentru

menținerea pereților forajului (tehnica forajelor tubate, utilizarea de noroi de foraj).

Din punct de vedere al suspensiei de injectare, rezultate bune dau :

injectiile cu amestecuri din argila – ciment – bentonita la care se adauga diferite adaosuri si

reactive in functie de conditiile locale.

gelurile argiloase si silico-gelurile.

Ecrane de etanșare din gel-beton

Ecranele din gel beton se realizează prin săparea unei tranșee cu ajutorul excavatorului sau draglinei și

apoi umplerea acestei tranșee cu gel-beton. Rocile în care se execută pereții continui sunt roci sedimentare

necoezive sau slab coezive (pietrișuri, grohotișuri, nisipuri prăfoase, loess, nisipuri mărnoase) și care nu

stau în săpătură cu taluz vertical. Pereții tranșeii se mențin la verticală prin umplerea acesteia cu noroi

tixotropic, pe măsura avansării procesului de săpare.

Fig. 18 – Tehnologia de realizare a ecranelor din gel-beton (Fell et al.(2005))

1. terenul de fundare; 2. roca de bază; 3. excavarea tranșeii; 4. direcția de înaintare; 5. tranșee susținută de

noroi bentonitic; 6. umplerea tranșeii cu gel-beton; 7. ecran realizat

Adâncimea de execuție a peretelui continuu este limitată la posibilitățile utilajului de săpat:

excavator : uzual 5.50 – 6.00 m, max 10 m

draglină : maxim 25 m, recomandat 20 m.


Controlul execuției este dificil întrucât lucrarea nu poate fi examinată vizual – toate operațiile se produc

sub nivelul terenului și sub noroiul tixotropic.

Ecrane de etanșare din beton sau beton plastic (pereți mulați)

În această categorie am inclus ecranele realizate din panouri sau coloane secante.Aceste ecrane au

avantajul de a atinge adâncimi mari (30 – 40 m).

Peretele mulat constă în realizarea unei tranșee adânci, iar spijinirea acesteia se realizează cu ajutorul

noroiului bentonitic (în cazul instalațiilor Kelly și Else) sau cu tubaj metalic (în cazul coloanelor secante).

Rolul de cofraj necesar turnării betonului îl au pereții săpăturii, betonul mulându-se pe forma și

neregularitățile acestora.

Săpătura odată terminată se umple cu beton turnat prin coloana de betonare, obținându-se în final un

panou de perete subteran continuu. Pentru a realiza un ecran continuu panourile/coloanele se secantează

pe o anumită grosime astfel încât să fie asigurată continuitatea ecranului pe toată adâncimea sa.

Toate aceste metode implică realizarea panourilor/coloanelor în sah, nefiind posibilă o realizare continuă

a ecranului. În figura 10 se prezintă schematic acest procedeu.

Fig. 19 – Realizarea panourilor la pereții mulați

Ordinea de realizare : A,B,C,D,E,F,G

A,B,D,F – panouri primare; C,E,G – panouri secundare

Betonarea panourilor/coloanelor se realizeaza cu ajutorul unei pâlnii de betonare pentru a evita segregarea

betonului. Aceasta se introduce în noroiul bentonitic pâna la baza excavatiei si apoi se începe betonarea

concomitent cu ridicarea pâlniei.Cofrajul de rost este constituit dintr-un tub metalic avand diametrul egal

cu grosimea ecranului, care se extrage dupa intarirea betonului proaspat turnat.


Kelly

Procedeul constă în săparea tranșeii folosind o cupă cu fălci acționată hidraulic. Cupa este legată rigid de

o tijă (Kelly) ce culisează într-un ghidaj fixat pe troliul unei macarale cu șenile.

Fig. 20 – Ecran de etanșare Kelly

Else

Instalația Else este folosită pentru excavarea tranșeii cu o cupă care lucrează pe principiul excavatorului

cu lingură dreaptă. Cupa coboară și urcă în săpătură prin glisare pe un suport (catarg) fix și rigid.

Fig. 21 – Instalația Else

Coloane secante

Procedeul consta în excavarea coloanelor și protejarea săpăturii cu ajutorul unui tubaj metalic ce se

recuperează în momentul betonării.


Fig. 22 – Etapele pentru realizarea coloanelor secante (Broșură prezentare Bauer )

1. Excavarea coloanelor primare; 2.Betonarea coloanelor primare; 3. Excavarea coloanelor secundare;

4. Betonarea coloanelor secundare

Ecrane de etanșare realizate prin amestecarea pământului din fundație cu suspensie de

ciment fără excavarea acestuia

În această categorie intră ecranele realizate prin metoda jet-grouting și soil mixing. Asemănarea dintre

aceste metode o reprezintă faptul că pământul săpat reprezintă agregatul pentru betonul din compoziția

ecranului iar suspensia de injectare reprezintă liantul.

Jet Grouting

Jet Grouting este o tehnologie folosită pentru îmbunătățirea terenurilor de fundare, tehnologie ce se

bazează pe energia cinetică a unui jet sau a mai multor jeturi de fluid (injectate la presiuni mari) pentru a

dezintegra în particule fine formațiunile de pământ ce se doresc a fi îmbunătățite și pentru a le amesteca

cu un fluid de cimentare (în mod obișnuit ciment+apă sau ciment+apă+bentonită) obținându-se astfel,

după întărire, un teren de fundare cu calități îmbunătățite atât din punct de vedere al capacității portante

cât și din punct de vedere al permeabilității.

Procedura de bază pentru execuția coloanelor de pământ-ciment cuprinde următoarele faze:

execuția unui foraj de diametru mic (100 – 200 mm) în teren până la adâncimea dorită;

injectarea fluidelor de dezagregare și de cimentare simultan cu extracția și rotirea tijei de foraj,

respectând parametrii prestabiliți: viteză de extracție și de rotire a tijei, presiunea de pompare și

debitele diferitelor fluide.


Fig 23 – Realizarea coloanelor Jet Grouting

Metoda Jet Grouting se poate folosi în general în terenuri aluvionare dar trebuie acordată o atenție

deosebită următoarelor situații geotehnice:

straturi cu lentile de pământuri coezive sau vârtoase;

conținut ridicat de materii organice;

pământuri cu umflări și contracții mari;

argile sensitive sau cu proprietăți tixotropice;

straturi sau lentile cimentate;

gradienți hidraulici ridicați;

bolovani și/sau blocuri;

pori mari sau permeabilitate ridicată.

Injectarea pământului pentru realizarea de elemente pământ-ciment se poate realiza prin mai multe

metode:

Metoda ”jet simplu” – metodă de execuție prin care dezagregarea și cimentarea pământului se

obțin printr-un jet de înaltă presiune constituit dintr-un singur fluid – fluidul de cimentare.

Metoda ”jet dublu cu aer” – metodă de execuție prin care dezagregarea și cimentarea pământului

se obțin printr-un jet de fluid (fluidul de cimentare), dublat de un jet de aer.

Metoda ”jet dublu cu apă” – metodă de execuție prin care dezagregarea pământului se obține

printr-un jet de apă de înaltă presiune, iar cimentarea se face simultan printr-un jet separat.

Duzele prin care se injectează apa se află deasupra celor prin care se injectează laptele de ciment.

Metoda ”jet triplu” – metodă de execuție prin care dezagregarea pământului se obține printr-un jet

de apă dublat cu un jet de aer (ambele de înaltă presiune), iar cimentarea se face simultan printr-

un jet separat.

Metodele cu jeturi multiple permit mărirea razei de acțiune (peste 2 m), iar pentru pământurile mai tari

permit o dezintegrare a acestora mai ușoară.

Din punct de vedere geometric prin Jet Grouting se pot realiza mai multe forme și dimensiuni ale corpului

de pământ-ciment, astfel:


coloană de pământ-ciment ce se realizează prin rotirea completă a tijei de foraj la ridicare;

panou de pământ-ciment ce se realizează prin extragerea tijei de forare făro rotire sau cu o rotire

alternantă între unghiuri limitate. Panourile ce rezultă sunt situate într-un plan ce cuprinde axa

forajului sau sunt formate din două sau mai multe planuri ce intersectează axa forajului.

Segment de cilindru ce se realizează prin rotire parțială a tijei de foraj la ridicare.

Prin realizarea acestor elemente simple secantat se obțin structuri de pământ-ciment sub formă de voal

sau ecran de etanșare.

Rezultatul injectării prin tehnologia Jet Grouting (forma elementelor, dimensiune, compoziție, rezistență

și permeabilitate) depind de:

metoda de realizare

compoziția fluidului de injectare

granulometria terenului de fundare și tipul de pământ

viteza de rotație a tijei de foraj

viteza de ridicare a tijei

debitul și presiunea jetului de injectare.

Această tehnologie se poate folosi și în spații restrânse, nefiind necesare utilaje grele. Coloanele sau

panourile secante se realizează continuu, una după alta, neimplicând redundanța găurilor executate în sah.

Soil Mixing

Metoda Soil Mixing de realizare a ecranelor de etansare consta in saparea unui perete continuu format fie

din coloane secante, fie din panouri secante (funcție de utilajul folosit) și amestecarea materialului săpat

cu suspensia de injectare fără scoaterea acestuia din gaură.

Prima etapă în realizarea ecranului o reprezintă săparea terenului de fundare până la roca de bază iar apoi

se trece la injectarea suspensiei și amestecarea acesteia cu materialul săpat, pe măsură ce tija de foraj este

extrasă. Procesul se încheie atunci când tija a ajuns la suprafața terenului, panoul fiind executat. Panourile

se execută unul după altul, nefiind necesară execuția în sah.


Fig. 24 – Realizarea panorilor prin metoda Soil Mixing

Spre deosebire de Jet Grouting unde diametrul coloanei este determinat de metoda de execuție, în cazul

coloanelor Soil Mixing acesta este determinat de tija de săpare care are prevăzute pe ea, pe lângă duzele

de injectare, cuțite pentru săpare și palete pentru amestecare. Dimensiunea acestora dau diametrul

coloanelor.

Ecrane executate în tranșee (pinteni de etanșare)

În amplasamentele în care stratul de rocă impermeabilă se gasește la o adâncime relativ redusă față de

nivelul terenului ( max 10 – 15 m ) o soluție frecventă de etanșare a stratului de fundare constă în

prelungirea până la stratul impermeabil a elementului de etansare al corpului barajului. In acest scop se

sapă o transee deschisă până la cota stratului impermeabil care apoi se umple cu material de etansare

(figura 25).

Fig. 25 – Ecran etanșare executat în tranșee


Ecrane de etanșare subțiri (membrane)

Tehnologia de executie consta in infigerea unei grinzi metalice I sau dublu T si apoi extragerea ei

simultan cu injectarea de mortar in spatial ramas liber. La fiecare noua infigere se taie minim 15 cm din

marginea sectiunii deja injectate in vederea eliminarii eventualelor discontinuitati ale ecranului. Metoda

da rezultate deosebite in rocile cu granulatie marunte, sensibile la vibratii (nisipuri, pietrisuri nisipoase,

pietrisuri marunte), cu granule ce nu depasesc 90 .. 120 mm. Grosimile obisnuite ale acestor ecrane sunt 8

– 10 cm iar adancimile de 8 – 12 m.

Fluidul de injective are scopul atat de umplere a spatiului ramas liber prin extragerea treptata a grinzii

metalice cat si de umplere a porizitatilor din teren si de lubrefiere a peretilor taieturii.

Ca minusuri acest tip de etanșare este foarte sensibil la modul de execuție deoarece este foarte subțire și

orice greșeală poate însemna un defect în etanșare (ferestre în ecran).

Ecrane din palplanșe

La alegerea acestui tip de ecran trebuie cunoscuta foarte bine natura terenului de fundatie. In terenuri ce

contin bolovani mari palplansele nu pot fi batute.

Exista pericolul ca in timpul baterii, unele palplanse sa devieze de la directia de batere vertical si sa se

creeze astfel o deschidere subterana foarte periculoasa pentru stabilitatea fundatiei, din cauza concentrarii

infiltratiilor. În figura 26 sunt prezentate și alte defecte ce pot apărea la ecranele din palplanșe (conform

US Army Corps of Engineers (1986)): neîncastrare în roca de bază, deteriorări ale palplanșei în timpul

baterii.

Fig. 26 – Defecte de etanșare în cazul ecranelor din palplanșe

Pentru mai multa siguranta, la unele baraje se recurge la baterea a doua randuri de palplanse, distantate la

3..4 m. Dupa batere, spatial ramas liber se injecteaza cu suspensie de ciment sau argila.


2.2.3 SISTEME DE DRENAJ

Pe langa prevederea unui contur subteran adecvat al fundatiei, in majoritatea cazurilor se iau masuri si

pentru drenarea fundatiei. Aceasta are rolul de a reduce subpresiunile, iar in cazul terenurilor permeabile

de a conduce pe drumuri precise debitul de infiltratie, in scopul lumitarii pericolului de afuiere.

Drenarea se poate realize principial in 3 moduri :

Cu filtre invese si galerie de descarcare

Cu covor de filtre

Cu foraje de drenaj

Fig. 27 – Sisteme de drenaj

1. ecran de etanșare; 2. galerie de drenaj; 3. conductă transversală pentru evacuare apa infiltrată; 4. filtre inverse;

5. orificii drenaj; 6. voal de etanșare; 7. foraje de drenaj

Sistemul cu filtre inverse si galeria de descarcare prevede in fundatia barajului o galerie longitudinală care

comunica cu terenul de fundatie si se descarca spre aval prin conducte transversale.

Sistemul cu covor de filtre prevede un strat drenant imediat sub fundatia barajului, prin care apa infiltrată

se scurge in mod direct in aval sau iese prin orificii de drenaj prevazute in stratul de protectie din aval.

Sistemul cu foraje de drenaj se foloseste in cazul unor terenuri de fundare stancoase si prevede un ecran

de injectii in amonte si o serie de foraje in roca pentru drenarea apei pe care o evacueaza printr-o galerie

longitudinală, cu descarcari transversale.

Drenarea fundatiei are si un efect defavorabil, conducand la cresterea gradientilor de presiune si deci a

vitezelor de infiltratie. Pentru a preveni efectele negative ale maririi vitezelor de infiltratie (afuierea) se

prevad filtre inverse cu rol de a impiedica iesirea din teren a particulelor fine.

2.2.4 AVANTRADIERE

În amplasamentele unde stratul impermeabil se gaseste la mare adancime, o solutie posibila pentru

lungirea drumului liniilor de curent este prevederea unui covor etanș în prelungirea elementului de

etansare ( nuclee, masca ) din corpul barajului.

Lungimea recomandata in mod obisnuit a avantradierelor este de 6 .. 8 ori inaltimea de retenție. Grosimea

avantradierului depinde de presiunea apei și de natura terenului de fundare. O formula uzuala pentru

calculul grosimii in metri a avantradierelor din material pamantoase (d) are forma :


(

)

unde l este lungimea in metri a avantradierului in lac.

Lungimea necesara a avantradierului se poate deduce prin calcul, punand conditia ca la iesire viteza apei

de infiltratie sa fie inferioara vitezei critice de antrenare a particulelor, sau ca debitul specific de infiltratie

sa fie limitat.

2.3 FILTRE INVERSE

2.3.1 CERINȚE FUNCȚIONALE

Filtru invers :

Realizarea practică a ideii de micșorare a pierderilor de sarcină hidraulică în zonele supuse

antrenării hidrodinamice și, prin aceasta, micșorarea presiunilor interstițiale ale apei;

Mai multe straturi granulare suprapuse, cu permeabilitatea crescătoare în sensul de curgere și cu

rolul de a impiedica antrenarea parții fine a pământului pe care îl protejează;

Straturi cu o granulometrie special aleasă ce au rolul de a face trecerea de la elementele de

impermeabilizare din argilă la prismele de rezistență;

Filtrele prevăzute în barajele de umpluturi și în fundațiile acestora au ca obiectiv controlul eficient al

curgerii apei prin și pe lângă umplutură. Pentru a-și atinge obiectivul acestea trebuie să îndeplinească 2

funcții/cerinte :

1. Funcția de stabilitate (de reținere)

Presupune ca filtrul să prevină antrenarea particulelor fine ale materialului pe care îl protejează.

2. Funcția de permeabilitate

Presupune ca filtrul să fie suficient de permeabil astfel încât tranzitarea apelor infiltrate să se

realizeze fara o creștere a subpresiunilor.

Caracteristicile filtrului ideal conform ICOLD (1994):

Să nu segregheze în timpul punerii în operă.

Curba granulometrică a filtrului trebuie să fie uniformă astfel încât, cu oarecare atenție la

punerea în operă, fenomenul de segregare să fie evitat;

O parte din repondenții chestionarului înaintat de ICOLD (1994) consideră această

proprietate ca fiind cea mai importantă.

Să nu se degradeze (să îsi schimbe curba granulometrică) atât în timpul execuției cât și odata cu

trecerea timpului.

Filtrul trebuie să conțină particule din roci dure, de bună calitate, care să nu se degradeze.


Să nu aibă coeziune sau proprietatea de a se cimenta în urma acțiunilor fizice sau chimice.

Filtrul nu trebuie să fie coeziv pentru a nu avea posibilitatea de a fisura chiar dacă în zona

învecinată există fisuri.

Să fie stabil din punct de vedere intern astfel încât să îndeplinească criteriul de reținere al

particulelor.

Să aiba capacitatea de descărcare a apelor infiltrate fără o creștere a subpresiunilor.

Să aibă capacitatea de a controla si a stopa o curgere concemtrată apărută prin nucleu.

2.3.2 CONDIȚII DE CURGERE CE ACȚIONEAZĂ ASUPRA FILTRELOR

În figura 28 sunt ilustrate condițiile de curgere care pot să apară între un filtru și pământul pe care îl

protejează. Acestea sunt :

N1 – Curgere perpendiculară sau aproximativ perpendiculară cu condiții de gradient ridicat

Ex: la contactul dintre fața aval a nucleului și filtru, la contacul dintre drenul orizontal și fundație

N2 – Curgere perpendiculară sau aproximativ perpendiculară cu condiții de gradient redus

Ex: la contactul dintre fața amonte a nucleului și filtru în timpul golirii lacului

P – curgere paralelă cu interfața.

Ex: la baza stratului de protecție împotriva acțiunii valurilor, în fundație

Fig. 28 – Condițiile de curgere ce acționează asupra filtrelor (Fell et al. (2005))

Legendă : 1 – nucleu, 2 – filtru, 3 – umplutură, 4 – protecție taluz

Condiția de curgere cea mai periculoasă din punct de vedere al antrenării hidrodinamice este cea de tip

N1 deoarece curgerea se realizează in condiții de lac plin. Curgerea în condiția N2 se realizează la golirea

lacului, apa drenându-se sub efectul gravitației și astfel rezultând gradienți reduși.


2.3.3 CONCEPUL FILTRELOR

Figura 29 prezintă interfața dintre un filtru și pământul de protejat. Conceptul de bază al proiectării

filtrelor deste acela de a alege curba granulometrică a acestuia astfel încât golurile dintre particule să fie

suficient de mici pentru a preveni erodarea pământului de

protejat.

Dimensiunea golurilor unui filtru este controlată de partea fină a

acestuia, iar pentru proiectare s-a folosit în general pentru a

defini această dimensiune. Sherard et al. (1984a) au arătat că

pentru materialele granulare dimensiunea golurilor dintre

particule, cunoscută și ca mărimea deschiderilor, este dată de

relația :

⁄ , iar testele realizate de Foster (1999) au

confirmat-o.

Un alt concept de bază este acela că pământul protejat va avea un

grad de filtrare proprie. Prin urmare în figura 2 (a) – cazul unui

pamânt de protejat cu o curbă granulometrică uniformă – partea

grosieră din componența pământului este protejată împotriva

antrenării și aceasta protejează la rândul ei partea mai puțin

grosieră (fină). În cazul prezentat în figura 2 (b) – cazul unui

pământ de protejat cu o curbă granulometrică neuniformă – fenomenul de autofiltrare nu mai apare iar

particulele fine vor fi erodate – proces denumit sufozie sau instabilitate internă. În aceste situații filtrul

trebuie să impiedice erodarea acestor particule fine.

2.3.4 TIPURI DE FILTRE – CRITICE ȘI NECRITICE

În figura 30 și în tabelul 1 sunt prezentate exemplele de folosire a filtrelor pentru protecția umpluturii din

baraje. O parte dintre filtrele prezentate sunt critice pentru controlul eroziunii interne iar dacă acestea nu

își îndeplinesc scopul crește posibilitatea apariției de căi preferențiale de curgere și în cele din urmă a

cedării barajului. Celelalte filtre sunt în mod normal necritice, iar dacă eroziunea apare acestea pot fi

reparate sau provoacă probleme doar în timpul construcției.

Majoritatea filtrelor critice se află în cazul condiției de curgere N1 iar filtrele nectritice se află în

condițiile de curgere N2 și P.

Fig.29 – Iterfața dintre un filtru și

un pământ de protejat


Fig.30 – Exemple de folosire a filtrelor (Fell et al. (2005))

Localizarea

filtrului Scopul filtrului

Condiția de

curgere

Importanța

filtrului

Acces în vederea

reparației

a. Protecția taluzului

aval

Previne eroziunea

cauzată de ploaie

P – curgere de

suprafață (ocazional) Necritic Usor

b. Dren de suprafață

pe taluzul aval

Îndepărtarea

infiltrațiilor de

suprafață

P – Infiltrații locale

Necritic. Suprafețe

umede pot apărea

local

Ușor, posibil

c. Protecția taluzului

amonte

Controlul eroziunii

valurilor și a

exfiltrațiilor la

golirea lacului

P – curgere ciclică

cauzată de valuri

N2 – Exfiltrații în

timpul golirii lacului

În mod normal

necritic Posibil dar dificil

d. Drenaj temporat

în timpul contrucției

Disiparea presiunii

interstițiale în timpul

execuției

N2 – Curgere

temporară și limitată

cantitativ. Migrarea

părții fine este

permisă cu condiția

ca drenul să nu se

colmateze

Necritic. Eșecul

poate duce la

instabilitate în

timpul execuției sau

la întârzieri

Nu

e. Graniță a

umpluturii amonte

Prevenirea migrării

părții fine spre

amonte

N2 – Curgere

nepermanentă în

timpul golirii lacului

Necritic. Important

doar dacă antrenarea

este mare și continuă

Nu

f.Interfața aval dintre

filtru și umplutură


părții fine în filtre și

drenuri

N2 – Infiltrații

datorate ploilor, nu

din spre lac sau

fundație

Critic, doar dacă

eroziunea este

importantă și

continuă

Nu

g. Interfața aval

dintre nucleu și filtru

Prevenirea eroziunii

interne a nucleului și

a curgerilor

concentrate

provocate de apariția

căilor preferențiale

N1 – Curgere

continua Critic Nu

h. Interfața dintre

umplutură și

fundație (amonte)

Previne eroziunea

internă a nucleului în

fundație

N1 – Curgere

continuă.

Critic Nu

i. Taluzul amonte al

filtrului


părții fine din nucleu

către umplutura

amonte

N2 – în mod normal

Devine N1 pentru

acumulările prin

pompaj

Critic, doar dacă

eroziunea este

importantă și

continuă

Nu

Tabel 1 – Exemple de folosire a filtrelor (Fell et al. (2005))


2.3.5 METODE DE CALCUL AL FILTRELOR

Metodele de calcul al filtrelor prezentate pleacă de la ipoteza lui Terzaghi (1921) care a exprimat

cantitativ, pentru prima oară, îndeplinirea condițiilor de permeabilitate și de filtrare prin următoarele

restricții:

Criteriul de filtrare

Criteriul de permeabilitate

US Army Corps of Engineers

Pentru determinarea limitelor de granulometrie a filtrelor, US Army Corps of Engineers (1993) propune

următorii pași :

Criteriul de stabilitate

1. Se determină curba granulometrică a pământului ce trebuie protejat.

2. Dacă pământul de protejat nu conține pietriș se trece la pasul 4 (pietriș - diamteru particula > 4,75

mm).

3. Se realizează curba granulometrică ajustată a pământului de protejat ce conține particule cu

diametru > 4,75 mm.

a. se determină un factor de corecție împărțind 100 la procentul de material cu d < 4,75 mm;

b. se înmulțește procentajul din pământul de protejat ce trece prin fiecare sită mai mică

decât nr 4 (4,75 mm) cu acest factor de corecție;

c. se obține o nouă curbă granulometrică formată din aceste procente ajustate;

d. se folosește curba granulometrică ajustată pentru a determina procentul de particule cu d

< 0,075 mm.

4. Se încadrează pământul de protejat într-o categorie din tabelul 2, bazându-se pe procentul cu d <

0,075 mm.

Categorie pământ % mai fin de 0.075 mm

1 > 85

2 40 – 85

3 15 – 39

4 < 15 Tabel 2 – Categorii ale pământului de protejat


5. Se determină max conform tabelului 3

Categorie

pământ Descriere pământ Criterii filtru

1 Prafuri și argile fine

(fine silts and clays)

dc se folosește 0,2 mm

2 Nisip, parf,argila și nisipuri prăfoase și argiloase

(sands, silts, clays and silty and clayey sands)

3 Pietrișuri și nisipuri prăfoase și argiloase

(silty and clayey sands and gravels)

(

) [( ) ]

dc se alege 0,7

4 Nisip și pietriș

(sands and gravels)

unde :

A – procentajul particulelor mai mici de 0.075 mm după orice ajustare.

Tabel 3 – Criterii pentru filtre

6. Pentru a asigura o permeabilitate suficientă se alege :

dar nu mai mic de 0.1 mm.

7. Restricții :

a. marimea maximă a particulelor din filtru nu trebuie să depăsească 75 mm;

b. procentul particulelor mai mici de 0.075 mm nu trebuie să depășească 5%;

c. îndicele de plasticitate al părții fine (d < 0,425 mm) este egal cu zero.

8. Se determină limitele filtrului conform pașilor 5,6,7.

Pentru a minimiza riscul apariției fenomenului de segregare filtrul trebuie să aibă o curbă granulometrică

relativ uniformă. În general, filtrele din nisip cu nu necesită limitări pentru a preveni

segregarea. Pentru filtrele mai grosiere raportul

⁄ ar trebui să scadă rapid prin creșterea diametrului

. În tabelul 4 sunt sugerate limite al diametrelor și pentru a preveni segregarea în timpul

punerii în operă.

Minim D10 (mm) Maxim D90 (mm)

< 0,5 20

0,5 – 1 25

1 – 2 30

2 – 5 40

5 – 10 50

10 - 50 60 Tabel 4 – limite D10 și D90 pentru limitarea segregării


Criteriul de permeabilitate :

Îndeplinirea condiției prezentate asigură o permeabilitate a filtrului de 9 până la 25 ori mai mare decât a

pămantului de protejat deoarece permeabilitatea unui pământ granular este proporțională cu patratul

Cazuri particulare :

1. Tuburi perforate

Criteriul următor este folosit pentru a preveni accesul materialului din filtru în tuburile perforate:

În general un filtru proiectat conform pașilor prezentați nu îndeplinește acest criteriu. În această

situație se va folosi un filtru multistrat.

Filtrele multistrat pot fi necesare și la tranziția dintre materialele fine și cele grosiere existente

într-un baraj de umpluturi.

Se recomandă ca tuburile perforate să nu fie plasate în corpul barajului (exceptând piciorul aval)

din cauza apariției pericolului de fisurare, deplasare a acestora în timpul construcției sau a

tasărilor diferențiale.

2. Pamant de protejat neuniform

În cazul pământurilor de protejat cu o granulometrie neuniformă filtrul trebuie proiectat astfel încât să

protejeze partea fină a pământului.

Fell et al. (2005)

Metoda recomandată de Fell et al. (2005) se bazează pe metoda Sherard și Dunnigan. O primă diferență

între cele două o reprezintă modificarea grupelor în care trebuie încadrat pământul de protejat astfel : 1,

2A, 3 și 4A. În al doilea rând conține propunerea lui Foster și Fell pentru pământurile dispersive.

Pași:

1. Se determină curba granulometrică a pământului ce trebuie protejat.

Pentru condiția de stabilitate se folosește curba granulometrică a pământului de protejat

ce dă cel mai mic D15F.

Pentru codiția de drenaj se folosește o valoare reprezentativă a lui D15P (o valoare medie).

2. Dacă pământul de protejat nu conține pietriș se trece la pasul 4 (pietriș - diamteru particula > 4,75

mm).


3. Se realizează curba granulometrică ajustată a pământului de protejat ce conține particule cu

diametru > 4,75 mm.

se determină un factor de corecție împărțind 100 la procentul de material cu d < 4,75 mm;

se înmulțește procentajul din pământul de protejat ce trece prin fiecare sită mai mică

decât nr 4 (4,75 mm) cu acest factor de corecție;

se obține o nouă curbă granulometrică formată din aceste procente ajustate;

se folosește curba granulometrică ajustată pentru a determina procentul de particule cu d

< 0,075 mm.

4. Se încadrează pământul de protejat într-o categorie din tabelul 5, bazându-se pe procentul cu d <

0,075 mm.

Categorie pământ % mai fin de 0.075 mm Descriere

1 > 85 Prafuri și argile fine

(fine silts and clays)

2A 35 – 85

Nisipuri prafoase și argiloase, argile

nisipoase și amestecuri de argile, prafuri,

nisip și pietriș

(silty and clayey sands; sandy clays and

clay, silt, sand, gravel mixes)

4A 15 – 35 Nisipuri si pietrișuri argiloase și prăfoase

(silty and clayey sands and gravel)

3 < 15 Nisip și pietriș

(sand and gravel) Tabel 5 – Categorii ale pământului de protejat(Fell et al. (2005))

5. Pentru a îndeplini criteriul de stabilitate, maxim admis se determină conform tabelului 6.

Categorie pământ Criteriu stabilitate

1 , dar nu mai mic de 0.2 mm

, pentru soluri dispersive

2A

, pentru soluri dispersive

3 , după ajustare

4A (

) [( ) ]

dacă se va folosi 0,7 Tabel 6 – Criteriu stabilitate pentru fiecare categorie de sol (Fell et al. (2005))

Solurile dispersive sunt solurile cu clasificarea ”pinhole” D1 sau D2 sau clasa Emersan 1 sau 2.

6. Pentru a îndeplini condiția de permeabilitate, minim se determină după următoarea regulă:

, dar nu mai mic de 0,1 mm; (D15P se determină înaintea ajustării)

partea fină (d < 0,075 mm) reprezintă mai puțin de 2% din masa filtrului ( maxim 5%) și

nu are coeziune.


7. Banda filtrului posibil trebuie să fie cât mai îngustă pentru a preveni folosirea granulometriilor

neuniforme dar destul de lată astfel încât să poată fi realizată.

D15Fmax și D15Fmin trebuiesc alese astfel încât:

raportul dintre ele este mai mic sau egal cu 5 pentru orice procentaj ce este mai mic sau

egal cu 60%

limitele trebuiesc alese astfel încât acestea să aibă un coeficient de uniformitate

Pasul 7 este necesar pentru a se evita folosirea filtrelor neuniforme.

8. Pentru a reduce riscul apariției fenomenului de segregare în timpul construcției trebuie îndeplinită

condiția:

dmax = 75 mm, pentru filtrele ce au mai mult de 2 m lățime și 0,5 m grosime.

pentru filtrele mai înguste (zona 2A) dmax = 37 mm sau 50 mm

Trebuie luată în considerare relația dintre D90max și D10min :

se calculeză preliminar

⁄

din tabelul 7 se determină maximul :

Minim D10 (mm) Maxim D90 (mm)

< 0,5 20

0,5 – 1 25

1 – 2 30

2 – 5 40

5 – 10 50

10 - 50 60 Tabel 7 – limite D10 și D90 pentru limitarea segregării

filtrele de nisip ce au nu necesită, în general, ajustării ale benzii

pentru filtre mai grosiere sau zonele de pietriș ce servesc atât ca filtru cât și ca dren

raportul

⁄ ar trebui să descrească rapid odată cu marirea lui

9. Se unesc punctele de control pentru a forma o curbă preliminară atât pentru partea fină cât și

pentru partea grosieră.

10. Proiectarea se termină prin extrapolarea curbelor (fină și grosieră) la 100% din valoarea finului.

În scopul descrierii specificațiilor filtrului, trebuiesc selectate mărimi corespunzătoare de site astfel încât

să se reconstruiască banda filtrului.


2.3.6 PUNEREA ÎN OPERĂ A FILTRELOR

Având în vedere faptul ca grosimea necesară a unui filtru pentru a proteja un sol împotriva antrenării

hidrodinamice este mică, grosimea filtrelor este determinata din considerente constructive.

A. Grosimea filtrelor

Referitor grosimea filtrelor în Buletinul ICOLD nr.95 sunt precizate următoarele :

Filtrele subțiri (aprox. 1 m grosime) se folosesc doar dacă materialul din care sunt compuse este

disponibil în urma procesării. Folosirea filtrelor subțiri implică un control ridicat al

granulometriei, al procesului de amestecare și o execuție realizată cu grijă astfel încât să se evite

segregarea.

Grosimi de 1 m sunt folosite frecvent în Australia iar în Statele Unite ale Americii s-au folosit

grosimi de 0.8 m (Rocky Mountain Pumped Storage Project).

În general grosimea minimă recomandată este de 2 – 3 m, iar în zonele cu activitate seismică

intensă chiar mai mult.

Filtrele înguste sunt greu de realizat, excepție făcând situațiile în care se folosesc ”cutii

distribuitoare” sau șanțuri verticale.

Filtrele realizate din materiale mai puțin controlate (neprocesate – depozite naturale) trebuie să

aibă grosimi mai mari de 3 m deoarece aceste materiale pot suferi segregări în timpul punerii în

operă și pot avea variații importante ale granulometriei ți ale calității.

Fell et al. (2005) precizează și ei aproximativ aceleași grosimi de filtru astfel:

Dacă filtrele sunt construite prin bascularea materialului din basculanta direct în filtru, grosime

minimă este de 2.5 m dar se recomanda 3m.

Dacă la execuție sunt folosite ”cutii distribuitoare” ca cele prezentate în figurile 31 și 32 se pot

practica grosimi de 1.5 m. Materialul pentru filtru este basculat în ”cutie” iar aceasta este trasă de

un buldozer.


Fig.31 – Cutie distribuitoare (Fell et al. (2005))

Fig.32 – Folosirea cutiei distribuitoare la barajul Raul Leoni Venezuela (preluată din ICOLD(1994))

La barajele zonate sau la cele omogene prevăzute cu filtru vertical se poate prevede o grosime de

0,75 – 1 m. Filtrul se va realiza prin excavația unui șanț în materialul de umplutură, curățarea

acestuia și apoi umplerea cu materialul granular prevăzut pentru filtru (figura 33). Adâncemea

șanțului este limitată la aproximativ 1.50 m pentru a preveni prăbușirea pereților și pentru a

facilita accesul oamenilor.


Fig.33 – Realizarea filtrelor prin excavarea umpluturii (Fell et al. (2005))

Pentru barajele mai mici prevăzute cu filtru înclinat, acesta se poate realiza prin bascularea

materialului pe taluzul aval a umpluturii ce trebuie protejată (figura 34) iar apoi, în paralel cu

realizarea filtrului se va realiza și umplutura aval. Prin acest procedeu se pot realiza filtre cu

grosimea perpendiculară pe taluz de 0.3 m și orizontală de 0.5 m.

Fig. 34 – Realizarea filtrelor înclinate (Fell et al. (2005))

Grosimea unui strat variază intre 150 și 500 mm după compactare. Totuși pentru straturile groase

este de preferat ca acestea să fie împărțite în 2 straturi mai subțiri pentru că în cazul segregării

este puțin probabil ca zonele grosiere să coincidă în cele 2 straturi.

B. Materiale folosite

În buletinul ICOLD nr. 95, referitor la tipurile de agregate folosite la execuția filtrelor, sunt precizate

următoarele:

Folosirea materialelor concasate pentru realizarea filtrelor nu este uzuală deoarece:

Autorepararea prin prabușire se realizează mai greu decât în cazul agregatelor cu fețe

rotunjite.

Un filtru din materiale concasate necesită o grosime mai mare decât unul din agregate de

balastieră pentru a îndeplini cerința de autoreparare.

Din Tehnologia cadru – Execuția filtrelor și a nucleului de argilă la baraje din materiale locale – se mai

pot completa următoarele:

Materialele pentru execuția filtrelor sunt alcătuite din roci dure, sănătoase, care să nu conțină

elemente în formă de pachete sau foi în cantități mai mari de 1%.


Cantitatea de granule cu diametrul mai mic de 0,08 mm nu trebuie să depășească 3% din

greutatea totală.

Sorturile de materiale, în ceea ce privește compoziția granulometrică, trebuie să se încadreze în

limitele : 0 – 5, 5 – 15, 15 – 40 mm.

Filtrele inverse nu trebuie să conțină :

materii organice

bulgări de pământ

materii solubile

C. Compactarea filtrelor

În buletinul ICOLD nr 95 (1994) USBR recomandă compactarea filtrelor astfel încât :

Să se realizeze rezistența necesară.

Să se realizeze o densitate suficientă astfel încât lichefierea să fie exclusă.

Să limiteze consolidările.

Să aibă o densitate relativă de minim 70%.

O consolidare excesivă poate conduce la :

Distrugerea particulelor (spargerea acestora)

Reducerea permeabilității

În unele cazuri, mărirea procentului de fin peste valoarea limită

Din punct de vedere al numărului de treceri, în general, pentru compactarea filtrelor se specifică 2 treceri

ale unui compactor lis de 10 tone pentru un strat de 30 cm.

Compactarea se va face întotdeauna în lungul axului barajului și în nici un caz în lungul văii, deoarece pot

rămâne falii, fisuri prin care se produc infiltrații după umplerea lacului.

D. Prevenirea contaminării filtrelor

Filtrele se pot contamina în perioada execuției cu parte fină provenită din nucleu si de pe versanți mai ales

în perioadele ploioase când apa spală nucleul și versanții și se scurge pe filtru. Alte surse pentru

contaminare pot fi: zonele cu drumuri unde este mai mult praf, trecerea utilajelor peste filtre, descarcarea

materialelor de umplutură fără ca aceste să fie umede etc. Pentru a preveni aceste contaminări se

recomandă :

În cazul depunerilor în nucleu și în filtre se recomandă ca filtrele să fie în permanență cu 1 – 2

straturi în avans față de argilă pentru a împiedica colmatarea filtrelor (figura 35).


Fig.35 – Modul de depunere al filtrelor (Fell et al.. (2005))

Trecerea peste filtre se va face numai prin zone marcate. Aceste zone se pot proteja fie printr-un

geotextil fie printr-un strat granular ce se va îndepărta înainte de închiderea stratului de filtru.

Poziția acestor treceri (breșe) se va schimba periodic astfel încât să nu fie posibilă suprapunerea

lor la intervale dese.

Depunerile de filtre nu se admit iarna, pe timp de îngheț.

Nu se recomandă să se înainteze foarte mult cu depunerile de anrocamente față de filtru și argilă

tot din cauza ploilor pentru că aceasta spală anrocamentele și colmatează filtrele și impurifică

suprafața argilei.

În cazul unei întreruperi a execuției, la reluarea acesteia se va curăța materialul impropriu din

filtru.

2.4 MATERIALE GEOSINTETICE

2.4.1 GEOTEXTILE

Geotextilele sunt produse textile cu folosință tehnică, permeabile, destinate a fi utilizate în construcții. Ele

sunt realizate după tehnicile specifice industriei textilelor și se prezintă sub formă de pături sau straturi

textile suple și rezistente.

Prin structura și caracteristicile lor, geotextilele pot constitui elemente filtrante, drenante, de separare și de

ranforsare în lucrări de protecție, sisteme de drenaj sau pentru îmbunătățirea caracteristicilor terenurilor

de fundare și masivelor de pământ.

Cele mai folosite tipuri de geotextile sunt geotextilele nețesute și cele țesute.

Geotextile nețesute

Geotextilele nețesute sunt pături fibroase, cu structură tridimensională, formate dintr-un aglomerat de

fibre consolidat prin diferite procedee(interțesere, termic, chimic etc.). Fibrele constituente pot fi continue

sau discontinue, cu aceeași finețe sau fineți diferite.


Realizarea geotextilelor nețesute constă în formarea unui strat fibros care apoi se consolidează, obținându-

se pături fibroase de diferite grosimi, mai mult sau mai puțin compacte, în funcție de cantitatea de fibră

conținută și de intensitatea și caracterul procesului de consolidare.

Principalele elemente care determină caracteristicile dimensionale, de rezistență și de permeabilitate ale

geotextilelor nețesute sunt:

natura și caracteristicile fibrelor constituente;

procedeul tehnologic textil de realizare;

masa produsului și intensitatea procesului de consolidare.

Caracteristic pentru acest tip de geotextile este structura lor tridimensională care le conferă proprietăți

filtrant-drenante foarte bune, similare cu cele ale mediilor poroase (Kellner,Găzdaru,Feodorov (1994)).

Geotextile țesute

Geotexțilele țesute sunt materiale cu structură bidimensională constituite din fibre dispuse într-o rețea

regulată, ce rezultă din încrucișarea și întrepătrunderea a două sisteme de fire: urzeala si bătătura. În

general cele 2 sisteme de fire sunt perpendiculare. Aspectul materialelor este identic cu al țesăturilor

obișnuite.

Tehnologia de realizare a geotextilelor țesute este cea clasică, textilă, în care există trei scheme principale

de țesere: pânză, diagonal și atlas. În ceea ce privește influența schemei de țesere folosite la realizarea

geotextilelor țesute, schemele diagonal și atlas conferă țesăturilor o flexibilitate și o permebilitate sporită

în raport cu schema tip pânză.

Prin comparație cu geotextilele nețesute, geotextilele țesute sunt materiale cu rezistențe mecanice mari la

solicitări uniform distribuite și cu comportare mai puțin favorabilă la solicitări concentrate (poansonare,

strivire) și la sfâșiere.

Funcțiile geotextilelor

Rolul pe care geotextilul îl îndeplinește într-un ansamblu constructiv este definit ca funcție a sa.

Decurgând din structura construcției și caracteristicile produselor, rolul geotextilelor în lucrări este

exprimat prin următoarele 5 funcții principale: filtrantă, drenantă, de separare, de protecție și de

ranforsare.

În controlul infiltrațiilor primele 2 funcții (filtrantă și drenantă) sunt cele care ne interesează.

Funcția filtrantă

Un geotextil îndeplinește funcția de filtru atunci când asigură protecția filtrantă a unui mediu granular sau

formează o barieră filtrantă în curgerea unui lichid care conține particule în suspensie. Ca filtre se

utilizează cu precădere geotextilele clasice nețesute.

Conform Kellner, Găzdaru și Feodorov (1994), filtrele din geotextil prezintă următoarele avantaje față de

filtrele clasice, din material granular :

porozitate și permeabilitate ridicată a materialelor

continuitatea stratului filtrant și rezistența lui la solicitări mecanice


calitatea constantă și controlată a materialului

simplitate și ușurință la punerea în operă,

dar și unele dezavantaje ale utilizării acestor materiale :

incertitudine în privința durabilității și fiabilității materialelor

susceptibilitate la degradare sub acțiunea unor factori externi

posibilitate de deteriorare în timpul punerii în operă

Filtrele de protecție au rol de a asigura stabilitatea hidrodinamică a mediului granular pe care îl

protejează, dar el nu trebuie considerat o barieră inertă în calea particulelor antrenate de curgerea apei.

Înglobat în teren, el reprezintă un element catalizator care, într-un proces evolutiv, ajută la formarea

filtrului natural – autofiltrul – la interfața pământ – geotextil. În acest sens se acceptă că filtrul de

protecție nu trebuie să oprească toate particulele antrenate de apă, ci să asigure selectiv trecerea acestora

prin el. Ca urmare, din zona de contact pot fi eliminate o parte din fracțiunile fine iar acest lucru are ca

efect reducerea discontinuităților dintre pământ și filtru și dezvoltarea unei zone de tranziție stabile care

contitue un filtru natural. (Kellner, Găzdaru și Feodorov (1994))

Grosimea unui filtru influențează favorabil eficiența sa, deoarece un filtru gros, având un volum mare de

pori, permite înmagazinarea unei anumite cantități de material solid fără a-i anula permeabilitatea. În

acest context, se stie că pentru toate tipurile de filtre, inclusiv din geotextil, colmatările parțiale care reduc

permeabilitatea acestora de 10 ori sunt considerate ca inerente și acceptate la dimensionarea lucrărilor. În

cazul geotextilelor, grosimea materialului asigură produselor nețesute un avantaj față de cele țesute. În

plus, geotextilele nețesute, prin structura lor spațială, își exercită efectul restrictiv asupra unui domeniu

granulometric mai larg.

Cerințele funcționale pe care trebuie să le îndeplinească filtrele din geotextil, aceleași ca și pentru filtrele

din material granular, sunt exprimate prin cele 2 condiții :

condiția de reținere

condiția de permeabilitate.

Funcția drenantă

Geotextilele au funcția de dren atunci când, sub acțiunea gravitației, asigură circulația apei prin masa lor

pe o direcție paralelă cu planul materialelor. Funcția de dren o pot îndeplini numai geotextilele nețesute

cu structură tridimensională și geotextilele compuse rezultate prin asocierea unui geotextil filtrant cu

material drenant (benzi drenante prefabricate, etc.).

Pentru funcția de dren, geotextilul trebuie să asigure transportul unui debit de apă prin curgerea ce se

produce în cuprinsul materialului. Permeabilitatea longitudinală – kp și grosimea geotextilului – t sub

încărcarea la care este supus în lucrare sunt esențiale în acest caz. La fel de importantă este și condiția de

necolmatare a produselor. Dacă în cazul funcției filtrante se acceptă o reducere cu un ordin de mărime a

permeabilității transversale prin colmatare parțială, în cazul funcției drenante exigenșele sunt mai mari.

Aceasta recurge din faptul că reducerea permeabilității prin colmatare, diminuând capacitatea de transport

a geotextilului, afectează funcția lui drenantă.


Funcția drenantă a geotextilelor este asociată cu funcția filtrantă a acestora deoarece un element drenant

trebuie să asigure colectarea sub protecție filtrantă a debitului pe care trebuie să îl transporte. Dacă

elementele drenate constau din strate sau fâșii de geotextil clasic, partea filtrantă a elementului o

constituie fețele laterale ale materialului. În această situație cele 2 funcțiii, filtrantă și drenantă, sunt intim

asociate. În cazul geotextilelor compuse, cele 2 funcții sunt separate, funcția filtrantă fiind îndeplinită de

geotextilul ce mărginește sau învelește elementul drenant – material profilat, rețea.

Un dezavantaj în folosirea geotextilelor ca drenuri îl reprezintă faptul că funcția drenantă depinde de

presiunea aplicată de construcție. Astfel, în cazul drenurilor realizate din straturi de geotextile, funcția

drenantă poate fi diminuată substanțial prin creșterea sarcinii aplicate de umplutură. În cazul geotextilelor

compuse, capacitatea de drenaj a elementelor este, în principiu, independentă de presiunea aplicată

deoarece profilul miezului se consideră nedeformabil sub încărcările la acre sunt supuse geotextilele în

lucrări.

Cerințele funcționale pe care trebuie să le îndeplinească geotextilele cu funcție drenantă sunt:

capacitate de drenaj în condițiile de solicitare la care sunt supuse în lucrare, determinate de

încărcare și curgerea subterană;

eficiență filtrantă, pentru rolul de filtru pe care îl îndeplinește asociat cu cel de drenaj.

2.4.2 GEOMEMBRANE

Geomembranele sunt produse ce se pot folosi ca element de etanșare în toată industria construcțiilor. Ele

se produc sub formă de folii cu o grosime cuprinsă între 0,5 – 5 mm.

Geomembranele sunt utilizate pe scară largă datorită câtorva proprietăți specifice: etanșeitate practic

absolută, posibilitatea de a fi aplicate pe suprafețe de orice formă, rezistență chimică ridicată la acizi și

baze, rezistențe mecanice mari, greutăți reduse de la 0,75 – 5 Kg/m2, ușurință în montaj, etc.

Caracteristici :

Grosimea – geomembranele au grosimi ce încep de la 0,5 mm și ajung până la 5 mm. Grosimea

uzuală pentru geomembranele ce intră în structura sistemelor de etanșare variază între 1 – 3 mm,

o grosime mare asigurând o robustețe sporită, dar folia este în acest caz puțin flexibilă.

Densitatea – caracteristică ce depinde în general de polimerul din care este realizată

geomembrana și este esențială pentru lucrări care se execută sub apă pentru a cunoaște dacă

produsul se autolestează. La geomembranele de 0,5 mm greutatea este de cca 400-500 g/m2, iar la

cele de 2mm atinge 2000-2500 g/m2.

Permeabilitatea geomembranelor, în sensul legii lui Darcy (caracterizată de coeficientul de

permeabilitate k), este extrem de scăzută (de ordinul a 10-15

m/s).


Aplicații ale geomembranelor pentru controlul infiltrațiilor

Geomembranele se folosesc în situațiile în care sunt necesare materiale cu permeabilitate scăzută pentru

realizarea etanșărilor și acestea oferă o alternativă la folosirea materialelor clasice – argile, beton, măști

astfaltice etc.

Acestea se pot folosi ca element de

etanșare al corpului barajului și se pot

așterne pe taluz, în interiorul umpluturii,

pe corpul barajelor de beton etc. Pentru

protejarea foliei este necesară așternerea

unui strat de geotextil pe fața de protejat.

Dacă se prevăde asternerea

geomembranei la exterior este necesară

alegerea unui tip de geomembrană care

să fie rezistentă la razele ultraviolete. Un

avantaj al așternerii geomembranelor la

exterior este faptul că se poate interveni

foarte ușor pentru reparații. În figura 36

se prezinta un exemplu de folosire a

geomembranelor pentru etanșarea unui

baraj.

Geomembranele pot fi folosite și la realizarea ecranelor de etanșare în profunzime. Execuția implică

realizarea unei tranșee și susținerea acesteia cu noroi bentonitic, introducerea geomembranei sudate și

apoi umplerea tranșeii cu material de umplutură. Acest procedeu este dificil astfel că s-au pus la punct și

alte sisteme ce implică folosirea unor fâșii groase prevăzute cu sistem de îmbinare – figura 37.

Fig. 37 – Sistem de îmbinare a panourilor de geomembran

folosite la ecranele de etanșare

Geomembranele se pot folosi atât la lucrări noi cât și la lucrări de reparații.

Fig. 36 – Exemplu de folosire a geomembranelor pt etanșarea

barajelor de umpluturi (Karagjol, Bulgaria) imagine preluată de

pe www.carpitech.com


Imbinarea geomembranelor

Zonele de îmbinare reprezintă cele mai sensibile zone ale etanșării deoarece implică execuția pe șantier

unde pot apărea disfuncții tehnologice sau de altă natură și imposibilitatea de a caracteriza imediat

etanșeitatea îmbinării.

Procedeele de îmbinare depind de natura produsului, de disponibilitatea unei tehnologii și a aparaturii

aferente, de nivelul de etanșare prescris și de condițiile de șantier. În esență, procesul tehnologic

presupune un aport extern de energie de natură termică sau chimică ce reorganizează temporar structura

polimerică a geomembranelor ce vin în contact și care în urma aplicării unei presiuni determinate se leagă

intim.

În figura 38 sunt prezentate diverse metode de realizare a îmbinărilor.

Fig. 38 – Metode de îmbinare a geomembranelor

2.4.3 GEOCOMPOZITE

Geocompozitele sunt combinații de materiale care au în componența lor cel puțin un produs geosintetic.

Principiul de funcționare al acestor geocompozite este îmbinarea proprietăților și funcțiilor materialelor

componente astfel încât să se obțină materiale care să răspundă unor cerințe precise.

Geocompozite folosite pentru etanșare

Geocompozitele bentonitice

Geocompozitele bentonitice (Geosynthetic Clay Liner) se pot defini ca produse prefabricate ce asociază

materialele geosintetice și bentonita, fiind utilizate în domeniul constrcțiilor și al geotehnicii pentru a


realiza o barieră etanșă. Bentonita prezintă o permeabilitate foarte scăzută datorată capacității ei de

umflare iar materialele geosintetice au rol de protecție și, eventual, de etanșare.

În prezent există următoarele tipuri de geocompozite bentonitice:

geotextil – bentonită – geotextil

geomembrană – bentonită – geotextil

Geotextilele folosite pot fi țesute sau nețesute, cu diferite grosimi și valori ale masei pe unitatea de

suprafață. Geomembranele pot fi, de asemenea, de diferite grosimi și texturi diferite (netedă sau rugoasă).

Bentonita se poate prezenta sub formă de granule sau de pudră și este de cele mai multe ori un

montmorillonit sodic. Cantitatea de bentonită variază între 3,20 și 6,00 Kg/m2.

Geocompozitele bentonitice sunt utilizate pentru a îndeplini funcții de etanșare la diferite tipuri de

construcții: depozite de deșeuri, diguri și baraje, bazine, canele, rigole, rezervoare îngropate etc.

Astfel, cea mai importantă caracteristică a produsului finit o reprezintă permeabilitatea acestuia.

Încercările realizate pe plan internațional de către fabricanți, utilizatori, laboratoare independente sau

universități au pus în evidență valori foarte scăzute ale permeabilității, de ordinul a 10-11

– 10-12

m/s,

funcție de lichid și de mărimea efortului aplicat.

Punerea în operă este relativ simplă: geocompozitul se derulează pe suprafața suport iar îmbinările se

realizează prin suprapunere. Lățimea minimă a suprapunerilor este, în general, 15 cm iar pentru unele

produse poate fi necesară presărarea unei cantități de pudră de bentonită în zona suprapunerii. Datorită

prezenței bentonitei geocompozitele bentonitice pot fi poansonate accidental (spre exemplu în timpul

punerii în operă), deoarece defectele de mici dimensiuni pot fi reparate prin umflarea acesteia.

Compozite geotextile – geomembrane

Geotextilul are rolul de a majora frecarea dintre geomembrană și stratul suport, de a proteja geomembrana

la degradări mecanice, de a drena apa astfel încât să nu apară presiuni etc., iar geomembrana are rol de

etanșare.

Compozite geomembrane – geogrile

Geomembrana asigură etanșeitatea sistemului iar geogrila are rol de a mări frecarea dintre geomembrană

și stratul suport.

Geocompozite folosite pentru filtrare și drenaj

Geocompozitele utilizate pentru drenaj sunt formate dintr-un filtru – geotextil și un nucleu cu rol drenant.

Nucleul poate fi constituit din rețele de ochiuri,aglomerate de fibre sau coloane și poate fi fabricat din

polipropilenă, polietilenă sau poliamidă. Astfel de drenuri sunt denumite drenuri fitil.

O altă categorie de geocompozite folosite pentru drenaj sunt drenurile plane care se folosesc în cazurile în

care există o curgere plană (în spatele zidurilor de sprijin, sub etanșările cu geomembrane, pentru drenaj

vertical sau orizontal).


Bibliografie

Fell, R. et al.., 2005 – Geotechnical Engineering of Dams – CRC Press Taylor & Francis Group, London

Gazdaru, A. et al.., 1999 – Geosinteticele în construcții – Editura Academiei Române, București

ICOLD, 1986 – Geotextiles as filters and transitions in fill dams – ICOLD Bulletin 55, Paris

ICOLD, 1994 – Embankment dams. Granular filters and drains – ICOLD Bulletin 95, Paris

Johansson, S., 1997 – Seepage monitoring in embankment dams – Doctorat Thesis, Division of Hydraulic

Engineering, Stockholm

Kellner, L.; Gazdaru, A.; Feodorov, V., 1994 – Geosinteticele in constructii vol 1 – Editura Inedit,

București

Stematiu, D., 2008 – Mecanica rocilor pentru constructori – Editura Conspress, București

Stematiu, D.; Ionescu, S.; Abdulamit, A., 2010 – Siguranța barajelor și managementul riscului – Editura

Conspress, București

U.S. Army Corps of Engineers, 1993 – Seepage analysis and control for dams – Engineer Manual 1110-

2-1901, Washington DC

Stadiul Actual - Masuri de Control Infiltratii

Documents

Transcript of Stadiul Actual - Masuri de Control Infiltratii