FACULTATEA DE MANAGEMENT, INGINERIE ECONOMCĂ ÎN AGRICULTURĂ ŞI DEZVOLTARE RURALĂ

INGINERIE ŞI MANAGEMENT ÎN ALIMENTAŢIE PUBLICĂ ŞI AGROTURISM - ID

CONSTRUCŢII AGROTURISTICE

Pământul – teren de fundare şi material pentru construcţii

I. Compoziţia pământurilor

Toate construcţiile, prin intermediul fundaţiilor, solicită porţiunea din scoarţa terestră pe care se găsesc amplasate. Această zonă din scoarţă se numeşte teren de fundare, iar în vederea menţinerii în timp a funcţionalităţii şi integrităţii construcţiei este necesar să îndeplinească două condiţii principale:

a) condiţia deformaţiei – terenul trebuie să aibă o compresabilitatemaximă.

b) condiţia capacităţii portante – terenul de fundare poate suporta o presiune maximă.

Aceste condiţii sunt strict determinate de natura şi caracteristicile fizico-mecanice ale materialului de fundare. Astfel de date se obţin în urma unui studiu geotehnic în care se sistematizează toate informaţiile şi datele dobândite din: recunoaşterea terenului, lucrările de prospecţiune, încercările de laborator şi cele efectuate direct pe teren.

Constructorul va fi în măsura să aleagă sistemul şi procedeele de fundare cele mai avantajoase din punct de vedere tehnico-economic, iar materialul solid al scoarţei să fie reprezentat în principal, din roci şi pământuri.

Rocile magmatice şi cele metamorfice sunt dure şi semidure fiind, incompresibile la eforturile transmise de fundaţiile clădirilor curente. Rocile sedimentare şi în special pământurile, au o comportare foarte diferită ca teren de fundare, în funcţie de compoziţie, umiditate şi starea de îndesare.

Comportarea pământurilor ca teren de fundare sau ca material de construcţii este determinată de interacţiunea dintre fazele constituţionale: faza solidă, faza lichidă şi faza gazoasă.

Referat luat de pe www.referate.xanderzone.ro 1

1. Faza solidă se caracterizează prin: diametrul mediu al particulelor, distribuţia granulometrică, masa specifică (nisipuri cuarţoase). În funcţie de mărimea şi distribuţia granulometrică. Faza solidă este constituită din: blocuri, bolovani, pietriş, nisip, praf, argilă.

- Bolovănişurile şi pietrişurile sunt bune ca terenuri de fundare, calitatea îmbunătăţindu-se prin amestec de nisip şi argilă.

- Nisipurile, suferă deformaţii mici şi care se desăvârşesc într-un timp scurt. Solicitările dinamice determină deformaţii mari şi bruşte, mai ales la nisipurile afânate. Nisipurile mari şi mijlocii formează terenuri bune de fundare, rezistenţa lor fiind influenţată de faptul că sunt deasupra sau dedesubtul apei.

- Praful nu are calităţi deosebite ca teren de fundare.

- Argila sub acţiunea încărcărilor construcţiilor capătă deformaţii care se desfăşoară într-un timp îndelungat. Proprietăţile mecanice sunt influenţate de cantitatea de apă pe care o conţin, creşterea umidităţii micşorează rezistenţa argilelor. Între nisip, praf şi argilă există o gamă largă de pământuri cu proprietăţi intermediare cum ar fi: loessul, marnele, mâlurile, nămolurile şi luturile.

- Loessul este un pământ de culoare galben deschis până la cenuşiu deschis, care se deformează numai când este înmuiat. Loessul este constituit din particule din fracţiunea praf, macropori şi uneori concreţiuni de calcar.

- Marnele sunt pământuri constituite dintr-un amestec miscroscopic de argilă şi calcar de diferite proporţii. Practic, marnele reprezintă puntea dintre argile şi calcar. Culoarea poate fi cenuşie, vânătă sau galbenă.

- Mâlurile sunt argile prăfoase provenite din depuneri ale apelor sau lacurilor. Uneori pot conţine pietriş mărunt sau nisip.

- Nămolurile sunt mâluri care conţin peste 10% substanţe organice.

- Lutul este un pământ care conţine, în părţi egale, nisip, praf şi argilă.

1.2. Apa, ca fază lichidă, are o mare influenţă asupra corpurilor cu care interacţionează, determinând comportarea construcţiilor în special fundaţiile şi lucrările din pământ. Practic, apa acţionează asupra materialelor poroase de construcţii, modificând rezistenţa, conductivitatea termică şi electrică. Când în golurile dintre particulele solide se găseşte numai apă, pământul respectiv se numeşte pământ saturat, iar când pe lângă apă se găseşte şi aer, este vorba de pământ nesaturat. Pe verticala unui punct de la suprafaţa terenului se pot întâlni mai multe straturi de apă subterană, iar cel mai apropiat de suprafaţă se numeşte strat freatic.

II. Indicii de clasificare a pământurilor

În vederea identificării şi clasificării pământurilor, se folosesc o serie de indici simpli cum ar fi: porozitarea – gradul de îndesare; umiditatea – gradul de saturaţie; variaţia de volum; plasticitatea şi consistenţa pământurilor coezive.

Referat luat de pe www.referate.xanderzone.ro 2

III. Îmbunătăţirea proprietăţilor pământurilor

Practic, prin îmbunătăţirea pământurilor se urmăresc două obiective: sporirea rezistenţei mecanice a materialului şi reducerea permeabilităţii.

După modul în care se acţionează asupra materialului, metodele de îmbunătăţire se clasifică prin: compactarea de suprafaţă şi de adâncime; drenare de adâncime; consolidare prin amestec sau injecţii.

3.1. Compactarea

Acesta presupune exercitarea unei acţiuni mecanice asupra pământului, obţinându-se îndesarea pământului, respectiv micşorarea porozităţii.

a. Compactarea de suprafaţă - Compactarea de suprafaţă poate fi manuală sau mecanică.

- Compactarea manuală se aplică pentru lucrări de volum redus şi spaţii înguste, acolo unde nu este posibil accesul mijloacelor mecanizate. În acest scop se folosesc maiuri de mînă, din lemn sau metal, maiuri păşitoare dirijate manual şi plăci vibratoare.

- Compactarea mecanică este de mai multe feluri, în funcţie de utilajul folosit şi de modul de lucru. Acest tip de compactare se utilizează prin compactare cu cilindree, vibrare sau batere:

Compactarea prin cilindree se realizează cu cilindri compactori netezi, cu came sau cu pneuri şi se foloseşte, în mod deosebit, pentru executarea pernelor de pământ compact şi a căptuşelilor de pământ sau asfalt bituminos. Compactarea cu cilndri cu came permite folosirea de straturi de material a căror grosime finală este de 20-30 cm.

Compactarea cu pneuri se foloseşte în special, pentru realizarea construcţiilor hidrotehnice din pământ şi anrocamente.

Compactarea mecanică prin batere se realizează cu ajutorul maiurilor sau plăcilor grele (2-10 tone), lăsate să cadă liber de la înălţimi de 3-10 m. Utilajele pentru compactarea prin batere pot fi realizate prin adaptarea unui excavator, draglină sau macara, care să aiba puterea de ridicare de 2,2,5 ori greutatea plăcii sau maiului.

b. Compactarea de adâncime

Dacă grosimea stratului necorespunzător pentru fundare depăşeşte 4-5 m, compactarea de suprafaţă, inclusiv înlocuirea pământului natural printr-o pernă compactată, nu mai este eficientă şi trebuie să se recurgă la o compactare de adâncime. Procedeele folosite depind, în principal de natura pământului existent:

Coloane de pământ– pentru compactarea pământurilor sensibile la umezire. Ele se realizează în următoarele etape: executarea (prin percuţie) în teren a unui spaţiu cilindric umplerea spaţiului creat cu pământ dispus în straturi succesive;

Referat luat de pe www.referate.xanderzone.ro 3

compactarea prin batere a fiecărui strat. Utilajul folosit se numeşte sondeuză percutantă.

Coloane de material granular (balast, piatră spartă) – pentru compactarea pământurilor coezive de consistentă redusă. Coloanele se execută prin batere sau vibrare. Coloanele de material granular dau rezultate mai slabe (nu sporesc rezistenţa terenului) în cazul pământurilor coezive. (argile moi neconsolidate).

Explozii de adâncime. Metoda presupune executarea prin vibrare sau batere a unei găuri cu diametrul de 6-10 cm. În acest spaţiu se introduc şarje de exploziv dispuse la diferite adâncimi.

3.2. Drenarea de adâncime

Accelerarea procesului de consolidare a argilelor şi malurilor saturate cu porozitate ridicată se poate realiza folosind drenuri de adâncime. Acestea se realizează, în principal, prin două metode:

- metoda coloanelor de material granular se execută prin forare tubată, materialul extrăgându-se odată cu pătrunderea tubului de foraj.

- metoda drenurilor tip fitil sunt sub forma unor panglici din carton material textil neţesut, material plastic cu alveole etc, care se introduc în teren cu ajutorul unor maşini speciale până la adâncimi de 25 m.

3.3. Consolidarea prin amestecare sau injecţii

Prin introducerea în teren a unor substanţe, anorganice sau organice se obţine o transformare calitativă a pământului. Aceste substanţe se numes agenţie de consolidare şi cuprind: cimentul, argila, varul, bitumul, silicatul de sodiu şi răşinile sintetice.

Cimentul se intruduce în pământ fie prin amestecare-compactare, fie prin injectare (cimentare). Metoda se foloseşte, în principal, pentru: realizarea ecranelor etanşe sub baraje şi alte construcţii hidrotehnice impermeabilizarea şi consolidarea terenului în jurul excavaţiilor subterane.

În funcţie de natura terenului şi mărimea porilor se folosesc mai multe tehnologii:

- umplerea cavernelor sau golurilor din pământ cu calupuri de argilă în stare plastic-consistenţă, urmată de baterea lor cu mandrină

- injectarea în teren a unei suspensii apoase de argilă montmorillonitică (bentonită).

IV. Alunecările de teren

Alunecarea de teren reprezintă o calamitate naturală determinată de pierderea stabilităţii unor masive de pământ. Aprecierea stabilităţii versanţilor şi taluzelor prezintă o importanţă deosebită pentru construcţiile civile şi industriale, lucrările hidrotehnice, drumuri, căi ferate, exploatarea carierelor sau haldelor, asigurarea stabilităţii zonelor locuite sau cultivate din regiunile cu relief accidentat.

Referat luat de pe www.referate.xanderzone.ro 4

Primul semn al unei alunecări iminente este apariţia unor fisuri la partea superioară a taluzului sau versantului, perpendiculare pe direcţia de mişcare. Aceste fisuri se pot umple treptat cu apă care se infiltrează în pământ, slăbindu-i rezistenţa şi mărindu-i greutatea.

Alunecările de teren sunt favorizate de un număr mare de factori, cum ar fi: condiţiile topografice, hidrogeologice şi hidrologice sau procesele de alterare a rocilor.

În general ele se datorează acţiunii combinate a mai multor cauze, cum ar fi:

- lucrări de construcţie;

- eroziunea bazei versanţilor;

- mişcări tectonice care conduc la mărirea pantei;

- cutremure şi vibraţii datorate traficului sau exploatării carierelor;

- precipitaţii abundente şi variaţii bruşte ale nivelului apelor subterane;

- infiltraţii provenite din surse artificiale de apă, inclusiv cele datorate umplerii lacurilor sau bazinelor de acumulare..

Pentru combaterea sau atenuarea pierderilor de stabilitate, există diferite metode care pot fi grupate în următoarele categorii:

- geometrice – se modifică profilul de descărcare la partea superioară, încărcare la bază, sau îndulcirea generală a talazului;

- hidrologice – se asigură colectarea şi scurgerea apelor de suprafaţă, precum plantarea de pomi, realizarea de drenuri de suprafaţă sau de adâncime;

- mecanice – se introduc în teren elemente de rezistenţă, cum ar fi: piloţi sau pereţi îngropaţi, chesoane sau gabioane

Referat luat de pe www.referate.xanderzone.ro 5