CAPITOLUL 17

)t5

FUNDAREA iN CONDITII SPECIALE DE TEREN

17.1. FUNDAREA PE pAMiNTURI SENSIBILE LA UMEZIRE----.- ----~-----r4,"'17.1.1.ARIA ~E RA.~Pir~IDIRE:NATURA ~I P~T-::'ARIT~T~L-E­\:.:y COMPORTARII PAMINTURILOR SENSIBILE LA UMEZIRE

~

~ ~~Z -=;

. Se definese drept sensibile la umezire paminturile e~, sub 0 ineareareexteI'ioara-craXasau sub-gretitate-proprie~ "rrianifesta-taSari suplimentare atuneidndsint umezitK ....- -- ---.-- - ---- . - -

Loessurile ~i piiminturile loessoid~ siut reprezentan~i tipiei ai paminturilorsensibile la umezire. Aeestea sint paminturi de origine eoliana formate prinae~iunea vintului e~re a deplasat partieulele fine de praf din regiunile aridein eimpiile' ~i podi~urile din zonele semiaride inveeinate, depunindu-Ie dea­supra vegeta~iei ierboase existente. Proeesul lent dedepunere se desfa~oarasiinultan eu ere~terea ierburilor. In timp, putrezirea plantelor lasa in masadepozitului asHel format eanalieule vertieale, care determina 0 tendin~a deelivaj vertical, 0 permeabilitate mult mai mare pe direc~ie verticala ~i 0structura extrem de afinata.

Paminturile sensibile la umezire oeupa suprafete intinse, mai eu seamain emisfera nordiea (in U.R.S.S., R. P. Chineza, R. P. Bulgaria, R. P. Ungara,S. V.A. ~i alte ~ari).

In ~ara noastra, loessurile ~i paminturile loessoide se intind pe 0 supra­fa~a de eirea 10000 km2 (cca 17 % din teritoriu), intilnindu-se in partea su­dica a Cimpiei dunarene, in Baragan, in podi~urile Moldovei ~i Dobrogei,in cimpia vestiea (fig. 17.1). Ora~e cum sint: Ia~i, Gala~i, Braila, Constan~a,Tulcea, Fete~ti, Cernavoda, Baeau, Roman, Suceava, au drept teren defund are, in totalitate sau in mare parte, paminturi sensibile la umezire.$i in zona de sud a ora~ului Bucure~ti, se intilnesc paminturi sensibile la. \umeZlre.

Din punct de vedere granulonietric, paminturile sensibile la umezire seimpart in:

- loessuri; la eare frae~iunea 0,01 ... 0,1 mm reprezinta peste 60%;_.---'-:-'"::--~----- - -- -- .- paminturi loessoide, la e1!r:e·JraetiuneaO,OY:-~O) mm reprezinta

sub 60%. -----. - .-. - .... - ,

--rnfunctie de categoria in eare se incadreaza, paminturile sensibile la

umezire au in mod preponderent un proeent impo~ant de partieule aparti­nind fraetiunii granulometrice praf. --

Culoarea predOiiiiiiaiita -a-Ioe'~siITilor- ~i pamintur~~r _~J>l,-Qide~te-galbuie:-Depuneri -riatul;aledin aeeste paminturi aui'll ~ara no astra grosimic"arevariaza intre 5 ~i 10 m, dar in uoole-zone, (de exemplu in BaragaI~J_potatinge ehiar 40 m.

>

418,-

·11 t! I ~fI' Ifn- 1-'1) p,:"

·.. I~J .• I •• ,-.\D t::1 ~

tIe'\-J j•..••CD

-4: ~I:;;. _ ~ .t"'4-~;~L!(:~Y~'~.~ . t.;~~~~Fr'::""":~'ff~,_~~.~~~~i~."I_

..•

---..--....:.~...,,;---;u_~,.-.. .: _~_"'

U'

'"ARP.R.

~o

~~

~

c:::.

Qo

\P,(

~J,./-1

,.~"'T\

-------- -

Fig. 17.1. Rasplndirea pamlnturilor loessoide In R()mania.

lIl~tare naturala, p'aminturile sensibile la umezire au umiditate redusa(6...8% in Dobroge-a,-m..-:-r2%-inBaragan, i2~t4%~in-Moldova);- Porozitatea

-in stare naturala este foarte mare, avind in conditiile tarii noastre valoric~~se intre46"li-fj4%:-Cfficteristica-pentru structuraloeSSillur este pre­zenta unorpori mari sali macropori vizibili cu ochiulliber, formati prin pu­trezirea vegetatiei acoperite de pamintul depus. Din acest motiv, loessurile~i paminturile loessoide sint denumite ~i paminturi macroporice.

Vmiditatea_uaturala r.edusa pr~~Lp'rezel!ta unor saruri, in specialsulfati ~icarbonati de calciu:care creeazaJegaturi strQ'ctura1ei'iitre particule,uJ<-Ofac ca paminturile sensibile la umezire sa aiba in stare naturala"ocoeziuneridicata:Jlare explica mentinerea ~no;-pe~ti practicati in asemenea pamin­turi la .taluzuri verticale pe inaltimi mari, chiar de zeci de metri.

Principala~caracteristica a loessurilor si a paminturilor loessoide 0 cons­tituie se-nsib[l#atea la umezire, pr'in care -s~-Iiitelege-capacitatea-acestor-pa­miIitliri-de-a-si_~rrm('.·,tTitrrm-rrl np ~.lJJii~ntr1l o))r"eSiurunlata-;-ci-nd­sint supuse inundarii. Are loc 0 surpare a structurii pamintului, prov9cataJdbaI' de modifIcarea umiditatii, de la valorile scazute caracteristice stariinaturale, pina la valorile corespunzatoare starii de saturare. Tasarile mariprin care se manifesta aceasta surpare sint favorizate de structura foarteafinata a paminturilor sensibile la umezire, caracterizata pI'in porozitate

.mare ~i prin prezenta macroporilor.S-au formulat diferite ipotczc asupra mecanismului care declan~eaza prabu~irea structurii

paminturilor sensibile la umezire. Astfel, unii autori cxplica surparca structurii prin umflareain contact cu apa a gelurilor de silice hidrofile ~i prin dizolvarea de catre apa a sarurilor solu­

/bile de calciu care formeaza legaturi intre particule. Alti autori considcra cii.prin umezirea pa­

/c::inturilor se produce 0 ingro~are a inveli~urilor de apa legata din jurul particulelor, apa avindastfel un dublu rol- de pana, care tin de sa separe particulele, ~i de lubrifiant, care favorizeazarostogolirea partieulelor una peste eealalta, ducind Ia formarea unei structuri mai indesate. 0alta ipoteza pune surparea strueturii pc seama ruperii mcniscurilor eapilare prin inundare ~i adisparitiei coeziunii eapilare.

In stadiul actual al cuno~tintelor, nici una din aceste ipotcze nu poate fi aeceptata dreptexplicatie unica a surparii prin umezire a structurii loessurilor ~i paminturilor loessoide. Acestfenomen trebuie privit ea rezultat al unci actiuni complexe a apei, in care diferitele cfecte descrisemai inainte se intrepatrund.

@) 17.1.2. IDENTIFICAREA PAMiNTURILOR SENSIBILE LA UMEZIRE

In vederea identificarii J~aminturilor sensibile la u~_e se' efectueazacerceta:ri geot~~nice la fel cape-ntru~alte-pamiiifuri:avind dr~p-ucop sta~bihr~_a_tJpl!luiliwlogic ~i a indicilor de structura natur~lli_(greutate_volU­mic~,....l!-midi1a~~,porozitate, g!:ag-de_.§.atui8J!~),preCl].m/~iincercari specialedeJabgr:ator ~i-tereil"pentru- punerea inevidenta al~ns~tbilit~W-la::umezire.-:-.Se are in--veaere ca prooo}e-pRnt,rii-rJi'terniiiiarea indicilor de CJtructura na:turaIa sa Sf) recolteze fie sub forma de monoliti din sondaje deschise, fie dinforaje executate cu dispozitive speciale de recoltat probe netulburate saudin foraje cu diametrul mare, de peste 1 000 mm. /

Pe baza compozitiei granulometrice. se stabileste tipul litologic de pa-mint, in confOl'Ihitate-clCtabelur17.1:--' - -' ._-

_Sensibilitatea la umezire poate fi p.usal~_e~i~.!lta prin metode indirecte,care presupunc-unoa~terea-u:i1or.:-iridicj geotehnici de structura, precum ~iprin metode directK-- - - - - .-420

-----

J1-1

Tubelul 17.1

ClasHicarea piiminturilor sensibile la umezire pe baza compozi!iei granulometrice

Procente aferente fractiunilor granularemm

0,25 I 0,25 ... 0,1 I 0,1 ... 0,01 I <0,01

Categoria

Loessuri

Paminturi10essoide

Tipurilitologice

Loes nisipos

Loess priif OS

Nisip 10essoid ~i nisipargilos loessoid

Praf nisipos loessoid

Prat argilos loessoid

Argila pratoasa ]oes·soidii

5

5

0 ... 5

0 15

0 10

25 ... 55

30

0 ... 10

0 ... 10

60

60

60

60

6Q

60

40

30

30

30

50

50

(17.1)

cu structura ~i umiditate naturala e;

eLf .>'! 'Jf \..,se calculcaza inuicc]e I definit prin relatia

- se determina limita de curgere a pamintului WL;~ -- ----~ se ealculeaza- eL cu rel;tia eL = WL Ys ;

.- Yw

se determina indicele porilor7pentru' pamintul

Indicele de plasticitate IpI1<Ip';;;10 I10 < Ip';;;14 I14 < Ip';;; 22

Indicele II0,10 I0,17 I0,24

I = eL - e •1 + e ' (17.2)

se determina umiditatca pamintului cu struc­tura naturala;

I I • dId t t" S wYs Pam fn turise ea eu caza gra u e sa ura,le r = --;: ) sensibifeeyw fa umezire

- se considera·s_ensibi1c.$-~mezire_piiminturi1e.la ~care gradU1a:~tie Sr < 0,8, iar_valorile indicelui I, . e~ __ -. - .- ... Fig. 17.2. Critcriu de identificarecalculate cn relatla (17.2) sin.!...maI.mlcl-·decit-eele·uate,m - a paminturilor sensibile]a umezire

tabelull7.2 pcntru pami::.t~e diferite I>]asticitatL_ pe baza re]atici intre e ~i eL'

ValoriJe indicelui I Tubelul 17.2

o metoda inuir.f-<;tiLrecomandatllinormativul P.7-77 se bazcaza pe_constatar~ea ci.id~al::a~se reprezinta pe 0 diagrama valorile e, indicelc porilor pentru pamintu~r_ucJ.1Jra ~i.umil;litate

nat~a' .•~UL!-~le porilor corespunzator umiditatE~~ de_,9!rgere (WL) a piinrlntului,

_probele apartinind paminturilor scnsibile la umezire se situeaza in mod sistematic ~t.!P_~I.!.Pt~"(fig. 17.2). Panta dreptel ~l ordonata la origine depind de granulozitatea pamintului, fiind c't ~atit mai mari, cu cit continutul in Jractiune argila, ded ~i plasticitatca, sint mai mari. .~J>licar&~Imetodei indirecte uecurge asUel:

I

I,\

f

Ij

I

"J

II

I,!

421

\ ! 3D ". lc {j.(17.3)\ /

I---.......:'I~ ogp'1)=.2>5

sn"-.~I

/r I .~\ S = Si - sn ~3 cm,(17.4)

Dupa cum se observa, aceasta metoda indirecta presupune determinarea unei singurecaracteristici, eL, in plus fata.de cele necesare oricum pentru identificarea pamintului (e, w, S"Ip), deci aplicarea este foarte lesnicioasa. Experienta arata, insa, ca determinarea in laboratora greutatii volumice a pastei adusa la limita de curgere, in functie de care se obtine prin calcul eL

este susceptibila de erori, de aceea metoda indirecta trebuie in mod obligatoriu completata cu'0 metoda directa de recunoa~tere a pamintului sensibil la umezire.

o metoda directa, folosita inmod c'!!.:.~..!2.tjllJaboratoareledin tara noastra,consta-i.rf'tiiTIiatoa:rele: . -

i~ nroba cu structura si umiditate naturala est~usa in edometruunei incihcfu:i"ca~te trep'tat, pina laatingerea unei presiiliii-de3 daNfcm2iiiCIusiv;-_ - gupa s!&bilizar.ea.•deformatiilor-sub_pre~i~.:..de.3 da~fcm2, se pro­Q...e,d.eaza_lajnundarea-probei,fara.a mari presiunea aplicata.; se fnregistreazil

~o.,j.eforr~~tie brusc~''7~uplimentl!:a,_~probei, care .•..se-exprim~']'F"..:curDa-de/ Q.?I?-pres~une-tas?-re(fIg. 1,7.3)J~illL.S-alLIlot~J1I-2' .denumIt, tasare spe-

I cIfIca-p'rm-umezl!:.~~p~nea de 3 dal~Jcm2,egal cu (hfe'feIf'~'a-mtrW"tasareaI spBcificaa .r.robeiinund~§J,!Ltasarea.sp,e.QifjciLa_proJ5,eL.cu_umicfitate.natunila,

sub _u!).a_~i_~ipresiune de 3 daNfcm2. 5e considera sensibile la umezirepamintUI'ile_aviiid,'fm-;->~2%-.-.--' --.-

~- O,alta metoda direcfa7""recomanaatain normativul P. 7-77,~lica efec-tuarea~unor lh'"Carcanae proM. pe placa pe terenul cu umiditate naturala~rpe terenuriJ.1uifd'at:-Incartfarea-se-cmn:aucepina faopresiune deeel pufin3 daNfcffi2;--:lntrept8de 0,25 ... 0,50 daNfcm2, exercitata asupra unei placicu 0 suprafata de cel putin 1 m2. IpundareJLtBr.BlluluLde.sllILp'lacase asiguraprin mentinerea constanta a un~nivel deapa de 10 ... 15 cm deasupra fun-'d1l..lui.g[Qpi(aetncercare, pe-care.se-a~terne_l!.n strafaepietri~ margaritaI'.~3=5 cm._Openiti~,de iIH~n2-_~retrebuie in..Q~putaC'il15-zile-inaintea incar­carii, spre ~~asigura_saturarea pamintului.,-

Cunoscindu-se rezultatele celor doua incarcari de proba pe placi, seconsidera ca p'amintul este sensibil la umezire daca se indeplinesc simultanconditiile:

\. in care Si este tasarea terenului inundat,jar sn> tasarea terenului cu umiditate na­turala sub presiunea de 3 daNfcm2.

\ I "Dintre metodele - de identificare ac:~%t / paminturilor sensibile la umezire, incar-. h , / / carile de proba cu placa sint cele mai

;( FIg. 17.3. Curba de compreslUlle-tasare concludente si trebuie utilizate ori de\" . ~ ,,::-.... ~ ~ezn-e. , cite ori este posibil.~ ~. ~~1i- .l~Y17.1:3. CARACTERIZAREA SENSIBILITATII LA.w-~EZIRE A PAMii\lTURILOR l .\ -.... ~ ~v-'~j. v v , •••••••• kr.J\..

/ Dacap.Jlill1Q1!.ula fost IdentIflCat ca fund sensIbIlIa umeZlre, se !June pro-_ble~ estimilrii tasarilocpr_o"pabile_pIjn-__!Im~~ire:-Tilac-estscop este_PJ;,c§;,

~ara_deterrp)nareaJ.1.rmatorilor indici geoteh~i9Lde caracterizare._as_®sibili­tatii la ull}~ise :tasarea spe~if£c~ laumezire, imp ~i rezistenta structurala, Po.

422

(17.5)

(17.6) ,

(17.7)

<-Pn - tasarea sp.eciflcaa probei cu umiditatea naturala, pentru presiune!l:'

Tasarea speci[icii la_l!meziL~imp~~etermina in edometru J!rin m~~dacu ~e pregates_c_do.uiLprobe-iaenticedin...pamintul de studiat §i ,se supun lllcercarilwometrice: proba !.' cu umiditatea naturala,_§i proba 2, .inunaata-derafilcep~t: Se construiesc cele dOJla.curbe de compresiune.::.ta~are

(fig.f7:""4)-:-Tasarea specifica la umezire imp se define§te cu rela~ia:

in care:

<-PI reprezinta t.asaiea specifica a probei inundate de la inceput, pentrupresmnea:

In acest rela~ii-:-a;;; agzn feprezinta presiunile vertic ale Ii:!.adincimea z; da~torate greuta~ii proprii a pamintului (sarcina geologica) in stareihundata §i, respectiv, in stare naturala, iar a" presi~~a verticaliila adincimea z, datorata incarcarii trans!.llise defundaiie.

Reziste!l:ta_str:uctUl:alii Po reprezinta presiunea minima la care se r.roQ.ucetasarea suplimentara a pJunintului in conditiile saturarii_p-rirLinundare~

--Se dovede§te ca, de§i sensibilIa umezire, un pamint nu manifesta tasari su- .plimentare prin umezire decit daca asupra probei (sau stratului) se exercitao anumita presiune, cel pu~in egala cu Po' Explica~ia acestei comportaritrebuie cautata in prezen~a legaturilor de cimentare dintre particulele pa­mintului care-i confera acestuia rezistenta structurala. In normeleSNIP II 15-74 din U.R.S.S. Po este denumita presiune initialii.

Rezistenta structurala sau presiunea~ni~ialLpo_se_determina_prin_unadin urnratoal'ele-ch:--

'- - prini~cercaK.Lile_Iaborator_in-edometru ;-poreprezinta,.in ac§sj; caz,presiunea la care tasar.ea speci!'i.Q.ala.umezire-este_eg!!!a ct! 1% ;

~a--a.

.1 eu

-:ru

- prin incarcari de proM. cu placa p_e_ter.enuLin_prealabiLinmuiat;Po reprezrnfa,-irt-a·cest-car,-prifsiunea care £2D~§p'undepunctului d~:rnQdificarebrusca-iJ.'-pantei-diagra~j"incarcare-t?-sare,.adica-presiun~a la limita de p"ro-por~ionalitate::-Jfig.-17.5); .

'--------- -

fJ

J

IFi9.17.5. Curbe de tnearcare-ta

sare obtinute prin tneereari euplaea de pamint eu umiditate

J naturala (1) ~i pe pamint inpraalabil inundnt (2).

/ .....

Fig. 17.4. Curbe de eompresiune-tasare pentrupamint loessoid:

1 - eu umiditate naturalil; 2 - eu umiditatela saturatie.

lJgz u9z. p p. p daNlcm2

~,~~==-_. __ .n 'i;' , ~

epn!-~'----~-~..§ I ., .. I

CPi I-L---- _eA!!%-H

423

prin realizarea UJlGr_iw}inte-expBr-imentale-de-inlUldare-,in, vedereauI!lezirii stratului de Eamint sensibilIa umezire 12eintreaga.J.w grosime';Po este, m acest caz, pres~a_g~Ql()gi.Q.a_la,_adincimea..de.la.care_se~Qonstata

-producereallnor-tasaIiEin ul!l~zire~.Qb~f ectu,tgr,euta tii.proprii.a.pjm..!.~ului ..Dintre cele trei cai amintite, incintele experiment ale de illnl1dare condnc la reznltatele cele

l11aiedificatoare. Se cer respectate insa, in acest scop, al1nmitemasnri. Astfel, incinta de innndaretrebuie sa aiba dimensiuni in plan cel putin egale cu grosimea pachetului de strate sensibile laumezire, dar nu mai putin de 20 X 20 nl. Prin inllltdare trebuie sa s-e7asigurein mod constantun strat de apa de 0,3 ... 0,5 m grosime pina la amortizarea tasarilor care se considera atinsa-daca in decurs de dona saptamini tasarea suprafetei te!;ennlni nu depa~e~te 1 em. Tasarile seurmaresc aUt la snprafata terenului, prin borne topometrice plasate in interiornl ~i exteriorulincintei, cit ~iin adincime, prin repere de adincime (repere radioactive, electroinductive, mecaniceetc.).

In figura 17.6 se arata 0 incinta de innndare echipata en repere de adincime de tip mecanic,alcatuita dintr-o bara de otel san 0 tija de care este sudata, la partea inferioara, 0 placnta (repe­rul propriu-zis) ~i care este protejata pril1tr-o teava. Se constata ca aUt repernl 1de la suprafataterenului, cit ~ireperul 3 anat la 0 adincime de 5 m inregistreaza acelea~itasari (Sl = sa), in timpce reperul 4 anat la 0 adincime de 7 m marcheaza 0 tasare mai rednsa (S4 < sa)' Rezulta ca pa­chetul cuprins intre suprafata terenului ~i adincimea de 5 m nu manifesta tasari prin umezire subgreutatea proprie, ci coboara ca un corp rigid pe seama tasarii pachetului cuprins intre adinci­mea de 5 m ~ibaza stratului. Diferenta dintre tasarile reperelor 3 ~i 4 (S4 - sa) reprezinta contri­bntia la tasarea totala a stratului de 2 m grosime cuprins intre cele doua repere. Pentruexemplul ilustrat de figura 17.6, rezistenta strncturaHi este:

Po = y' H = 18 ,5 = 90 kNfm2•

Cunoscindu-se rezistenta structuralii sau presiunea initiala ]La_iill-p-ot9-efiiJizonele din teren in cuprinsul carora_s,e__produc .deforfQ.atii ca urmarea prabu~irii structurii pamirrtului-prin umezire, numite zone deformabile-

1 2 3 I. 5 6

Pig. 17.C. Ineinta de. inundare. pe.ntru dde.rminare.a taoi'lrilorsub. grentatea proprie a pamintului loessoid:

1- reper de snprafata; Z ••• 6- repere de adincime.

Astfel,,-..zona rlefonnabilii superioara se extinde pina la adincimeaJa careefQduLunitar_ver!ic~,datOratatit-incarCarii date de fundatie ctl~~i.greutatiipropl'ii_a_pamintului,-esfLegal 211 p 0_ (fig. -17.7).- Pe dealtaparte,~lILQa.zJlL/

_J.meigrosimimari-wstratului sensibiUa umezire, se pot produce tasari supli-

424

..• - ---,-

:tli U;I-Ugz:;;~.? '

Pnet

>,">,,,""""""" '-'-'­Sirel ;nsensibil

10 umezlrez

I

II

itJ'--

.~EO

:::>

-2::r:

?i

'~OJ)

2i/j

'\Fig. 17.7. Zone caracteristice in terenul de fundare

a1catuit din paminturi sensibi!e la umezire:I - zlna deformabila superioara; II - zona inerta;I1'l- zona deformabila inferioara; 1- diagramavariatiei eu adlneimea a efortu!ui cruz; 2 - diagrama

variatiei eu adineimea a efortului az,

mentare siye seama unei zone aflate la baza stratului, denumita zona defor­rna:;;[iJJ:in{erioara,1£ cuprillSi:inareia sarciiia-geoI0gica-este""suficietird eiiiare,

/-pentru-caefortlil umtar vertical total sa fie, de asemenea mai mare ca Po' .In cazul ilustrat in figura 17.7, intre cele doua zone defor~a6lle se li'rEerpurre-

ogz

,IfI

'\'

~~i-

., p-e"

~ta

_-ci-

--s..3 ce

-=r2i c,

~!e=:'"e

e !alCr::mt

::.sa

-::-.c se

-~~u!

::3p.1 ::'a_

-=-: s'.lb

- lI

o zona inerta,~umita astfel, intrucit In aceasta~zona~efortulunitar verticaltotal e8te mai micdecff Po ~i, ca at are, nu se produc tasari prin ul!lezire.-·In functie'de latimea' B a- funaatiei, de marimea presiunii nete Puet petalpa fundatiei, de grosimea H a stratului sensibilIa umezire ~i de valoarearezistentei structurale Po pot aparea ~i alte situatii (fig. 17.8, ·u ... e) .

.,'

b

c

t,lI

J

~

d

e

Fi!l .. 17.8. Situatii caracteristicepentru terenul de fundare alcatuitdin paminturi sensibile!a umezire:I - zona deformabiUl superioara;II - zona inert!l; II I - zona defor­mabiJa inferioara; 1- diagrama va­riatiei eu adlneimea a efortului agz;2 - diagrama variatiei eu adlneimea

a efortului a z.

425

a

17.1.4 .•.•.U M EZI REA_TEREN U LU I.•.DE_ F.UN DARE_$LEFECT.U L. ACESTEIAASUPRA CONSTRUCTIILOR F,!NDATE PE PAMiNTURI SENSIBILE

LA UMEZIRE

Umezjrita loessului ca teren de fund are p,oate fi de l!l)J.Ln.:lUlte fel.l!..ri,in funcTie de natura ~ipoziti,a sursei-ae umezire, de manifestarea in tImpa procesului de masa pamintului influentat etc..:

, - UrrLeZlre_localLla_p...§rtea supe-rioar"K a straMuj, datoratiJ.-infiltrarii'

p ••••• ". -1I'p81(jr ae _sur..r:.f!f.ata.-£l.0YPlUlate_in de-11111111'1 I ""§.i~ela~~ale t~renului_(fig.-:17.9, ~). sau

IIIII' I lill' pi.~..Q.,eqlor._dm_retele -hldroedllItare

1,111 It IIIIIIII '(fIg. 17.9, b);1IIIjllllili III - -lliP~ inti3psiYi'Lp.e suprafet_e_1IIIIdlllilldlili de mari dimensiuni, cum este cea pro­

~~ dusalacanaIele de irigatii in loess sau" ~ la incintele de preinundare (fig.17.10) ;b _ 1l1IlB.zire de jos in sus, prin ridi-

Fig. 17.9. Umezire locala la partea superi- carea generala~efulul _~p~l subtera-oara a stratului loessoid: ne-ca urmare a colmatarii prin lucrati- ,

a - prin acumul~reaapei" In "deniv~la~iale su- de nivelare a terenului a unor cai natu-prafeteI terenulm; b - prm plerden dm retelele 1 d d b 1 d f tVhidroediJitare. ra e e e u~are a ape Or e supra a,a

sau a acumularii lente, in timp, a pier­derilor de apa din retelele hidroedilitare sau din instalatiile tehnologice;ridicarea nivelului apei subterane pe un teritoriu nou construit are 0 formacaracteristica 'de clopot (fig. 17.11); de exemplu, masuratori intreprinse incartierul Tiglina I din Galati arata ca din anu11959, cind s-au construit pri­mele blocuri de locuinte, ~i pina in anul 1979 s-a prod us 0 ridicare treptataa nivelului apei subterane care a "atins local peste 13 m;

- umidificare lenta a terenului de sub constructii; acoperirea de catreconstruCtuillcfdificareglr;ulde-aeratie al terenuluisi"e~te insotita de 0 cresterea umiditatii pamintului, fara atingerea starii de' saturatie. ' ,

Umezirea terenului de fundare produce tasari" care pot avea consccinte dintre cele m[1serioase asupra constructiilor.

Fig. 17.10. Umezire intensiva pe supra­fete de maTi dimensiuni a stratului

loessoid.

Fig. 17.11. Umezire de jos Insus a stratului loessoid prinridicarea generala a nivelului

Q.pei subtertln~.

In figura 17.12 sint reproduse relevee ale crap1\turiJoraparute In pcretii de fatada ai unorblocuri de locuinte cu zidarie portanta, ca urmare a doua tipuri de tasari neuniforme ale terenu­lui sensibil la umezire care determina desprinderea locala dintre teren ~i cIadire ~i genereazaIn constructie solicitari de Incovoiere corespunzatoare naiJor conditii de rczemare. Tasarile neuni­forme pot genera insa ~i solicitari ~i dcformatii de torsiune, care pot produce degradari grave

426

In cazul unor structuri rigide (castele de apa, silozuri de cereale, blocuri-turn etc.) tasarea ne­uniforma prin umezire a terenului conduce, de obicei, la inclinari ce pot impiedica exploatarea

normala ~i sint suparatoare din punct de vedere arhitectonic (fig. 17.13).

La constructii de pamint, eum sint canalele de irigatii sau bazinele de inundare, inaintareafrontului de umezire in teren pina la completa saturare a acestuia produce tasari sub greutatea

DDDDDODDDODDDODDDODD

Fig. 17.12 .. Degradari ale constructiilor produse de tasari prin umezire.

i) I

a

Fig. 17.H. Degradari ale unui canal de irigatii inloess:

a - secpune verticaUl; lJ-plaI1; 1 ~l 2-!rontul ae u­mezire Ja diferite intervale de timp.

\\ --. ?\ //\ /\ /

\ /) (I .I J

I I

I // /

/ I

/ /

Ii ./,,~~,w'w -Fig. 17.13. Inclinarea cons­ructiilor rigide, ca urmarea Lasaril lleulllfurme prillumezirc a terenuluiloessoid.

427

Aria larga de raspindire in ~ara no astra a paminturilor sensibile la umezire~i efectele nefavorabilepe care tasarile aces tor paminturi la pot avea asupraconstruc~iilor impun 0 examinare .foarte atenta a problemelor de funda~iipe asemenea paminturi.

proprie a pamintului care, datorita neuniformitatii lor aUt in. seetiune transversala, eit ~i longi­tudinala, impun oprirea exploatarii ~i refacerea profilului luerarii. In figura 17.14 se aratii degra­

darile unui canal de irigatii. dupa primul an de functionare.

lf

~ In vederea orientacii-masurilor_ce trebuie adoptate la proiectarea ~iexecutarea constructiilor, terenurile de-funa.ar:e_alciituite- ain .piiminturis-errsiliileIa umeZlre se impartd~otI'ivit normativului P. 7-77, i1,1doua g.rJlp-e:

- grupa A, terenuri la care tasa~:Rrin umezire se produce in p'rincipal_in limi.teTe zoneI de~ormabll.~p_erioa!~~UE efec~u.~inca~IP. tr.~smise~e

.-1Jlllcl~le,- tasarea prm umeZlre sub efectul-g1'euta~n p'rop'rn bpsm<:l practlC.~d.£\p.1I9irr~ -

- grupa B, terenuri pe care est~osibila tasarea nrin uIllezire s..ub_efectulgreuta~ii prOrml, pruQusa in special in limitele zonei deformabile inferioare;totodata, .SUD efectul incarcarii transmise de fundatie, se Iloate produce ta­sarea p'rin umezire §i in limitcl8zonei deforma:Dil8SUjferioarb -

Precizarea grupei in care se incadreaza un teren se poate face prin calculede tasare, pe baza rezultatelor ineerearilor de laborator in edometru. Lalucrari mari (platforme industriale, noi cartiere de locuinte etc.) §i atuncicind sint de a9teptat tasari mari sub efectul greutatii proprii a pamintului(ceea ce se intimpla de regula la grosimi ale pachetului de strate de pamintsensibil la umezire, care depagesc 8...10 m), se recurge la 0 incinta experi­mentala de inundare:-- __

./" -.- ~~t' _I 0< ~- ~

\ \ \~, .

'~y 17.1.5. PART~CULARITATI AL~ CALCULULUI TERENULUI DE FUNDARE/ ALC"l un Dtt-: F.lfi.IN1 URI SENSIB(LE LA UMEZIRE

Calculul terenului de fundare alcatuit din paminturi sensibile la umezire8e efectueaza cu respectarea principiilor generale formulate in ST AS 8316-77,au unele adaptari precizate inl normativul P.7-77.

PresZunile conven/Zonale de calcul pentru pamlnturile sensibile la umezire slnt date In anexa

II In functie de tipullitologic de pamlnt (nisip sau argila) ~i de starea fizica a pamlntulul (pamlntcu structura naturala, sau pamlnt compactat).

d>1J Predimensionarea fundatiei se face pe baza presiunii conventionale de calcul.----- - "- -----''-------''----_:._------ ---------.--Se admi!-e_ca dimensiunil~!l.t~ei sa se_defin~t~~p~b-aza-presiunii convel).tiona,le_dj).

ca!cul, fara a se m~(:tua.veFl!ic~r~~~tart?.a limita de deLormatii ~i la stare a limit a de hpaci ..._tate portanta, In ur~toarel~_sit':.atii:

a) presiune~~f~~_ talp::~ndatiei este mai_mica declt rezistenta_structurala.p();b) constructia ce se prQiecteaza nu_are procesc telmologiee umede ~i se Incadreaza In

una din urmatoarele eategorii:

- cladiri industriale, depozite, magazii, cladiri agrozootehniee ~i altc eonstruetii similarenumai cu parter, cu strueturi de rezistenta putin sensibile la tasari neuniforme ~i Ineareari pestilpi pin a la 400 kN sau, pentru fundatii continue, pina la 100 kN/m ;

- c1adiri de locuit ~i social-eulturale, fara structuri In cadre, eu Inaltimi plna la P+2etaje, avind fundatii continue ~i Ineareari pe teren pin a la 100 kN/m.

In aeeste situatii este, totodata, neeesar ea presiunea efeetiva pe teren sa fie mai mica declt

pl'c~iun"(l con\'Pntion:11ii de calcul, iar pamlntui sa aiba 0 tasare specifica la umezirc Zm3 < 3 %.VerZ{Zcarea la sZgre(1limWi de de{ormalii consta din c~p.?rEea deformatiilor totale calCu,---- ----- - -- -.- --- - - -

..~e_ter~l)u~i, cu deformat~ ~il~ pentru constructie ..In ancxa iT scpr:;;inta modul de calcul al deformatiilor suplimentare prin umezlre.

VerZ{icarea la starea limitii de capacitate portantii se efectueaza In c6nditiile prevazute de

STAS 8316-77. Valorile de calcul ale caracteristicilor de forfecare, unghiul de frecare intcrna <1>.

~i coeziunea c se determina pe probe inundate aflate la stare a de indesare corespunzatoare con_sumiirii tasarii suplimentare.

428

in cazul umidificarii Iente a pamintuIui, <D~ic se vor Iua pentru pamintul in stare naturaliidaca w '" wp ~i pentru pamintul adus Ia umiditatea wp, dacii w > wp, w ~i wp fiind umidita­tea naturaia ~i, respectiv, limita inferioara de plasticitate a pamintului.

®~.6. MASURI CARE SE ADOPTA PENTRU LlMITAREA MARIMII TASARILOR7f SUPLIMENTARE PRIN UMEZIRE $1 A EFECTULUI ACESTORA - .o ASUPRA CONDITIILOR DE REZISTENTA $1 FUNCTIONALITATE YV(7)

ALE CONSTRUcrnLOR ~

In mod obi~nuit, verificarea la starea limita de deforxo.l\tii este cea caredicteaza solu~ia de fund are. D6Cele mal multe ort, tasarile s,!p'limentare p.!:~

-umeiiresintaUCde mari:1llc'It"fun_cl~re.a directa pe pamintul in stare_naturala. nu este pDsjbila._ In asemenea situaFi:se-ifrevad- masuri care sa limiteze

'Ii)]iimea tasarilor SUplimentare ~i-ef8ctul acestOra asupraconditiilor de,rezistenta si functionaTitate aleconstructiei.

~iie careje adopta prin proiect' se pot gGIP_adURa cum urlllea_zJ..~- maffiireferitoare la terenul de fund are (inlaturarea sensibilitatii la

umezir~m:tului;Stfapungerea stratului-depKffiint sensibil la ume~ire)';-- - .masTiFi care se refera la amp.lasarea in teren, forma ~iarcatuirea.jJonstructiei;

, - ~asurideJi~itar_e_apierderilor din retelele hidroedilitare si tehnologice.Ac'estor masuri Ii se adauia-ceI8care~e adopiX pe parcu~sul execupei.a. Inlaturarea sensibilitatii la umezi~amlntului. Pentru inlaturarea

sensibilitatii la umezire ~pa~intiiluipe intreaga grosime sau numaipeoparte a grosimiiZOli8i-deforma-ile superioare, sepoateiItilizaunadin"'urma-·-toarerern:eiOde: ------

- compactarea cu-maiuL.greu;- compactarea cu maiul de forma speciala;- compacfarea au -maiUl supergreu';--- -perna-de--loess compactat.--Peritrui'iilaturarea-sensibilita~itra;mezire pe intreaga grosime a stratului

se poate utiliza una din urmatoarele metode: compactarea de adincime cucoloane de pamint; preumezirea simpla sau preumezirea cu explozie apamintului ..

Dupa cum s-a aratat, aUt in cazul folosirii coloanelor de pamint, cit~i in cazul preumezirii, compactarea de adincime urmeaza a fi completataprin aplicarea unuia din procedeele de compactare de suprafata (compactareacu maiul greu sau cu perna de loess compactat).

})..:...~PJ!pgerea_stratului_.d~, p.aplnt se.!!s!pil la ume~i!,e.~rmare~tetr ansIIllt&L~ incar.caril oLla- un-s tra t.nesensib iLl a_urn ezire __~i,_p.!:J......Qit.P.osib il,inteq)Unerea intre talpa funda~iei ~i acest strat a unui ma,§jy_dB.se_nsibili~t.. "

-!~cest scop se pot utiliza: colaane-de pamint silicatizai; coloane de.pamintars;, _Ducleedeb-et,Q!LC_uaaa6Sde_Cel))l~a ;_pilo.~i_de indesare_;_p-ilo~! fora~i;J5"8Yete.__ -- -.:. - -

-Tratarea pe cale chimica (silicatizare, electrosilicatizare) sau termicareprezinta in prezent prooedee foarte oostisitoare, oare pot fi avute in vederedoar in cazuri speciale, mai ales la lucrari de interven~ie.

Nuoleele de beton cu adaos de cenu~a pot fi utilizate in cazul unorgrosimi reduse (sub 10 m) ale stratului de strapuns ~i sub funda~ii caretransmit inoarcari vertic ale moderate (presiunea medie pe talpa funda~iilorsub 4,0 daNfcm2) ~i incarcari orizontale reduse (H < 0,1 V).

429

"

Pi.!Q1,iide indesar~1Lprefabriea~Ls_~pilo~i exeeuta~i pe lac tipFranki) r8preZ"iiitamiH~e.!..!.gf!:~efi<?ie12.Llliutr~~_e_a straf\i]lisen:sihil­l:a::.m.nezire.:e.r.ip~p.unerea lor la distan~e minime posibile pentru exeeu~ie(2,5 d interax), serealizeaza-ih-a:eela~i-timp-(j-coni:p'actarFputernieii-~i_<Lq~-

r s~n~ljliz area pa~ldm~re1Ji:loti:-ln-aeest-mod,pi10yii-~i-piimintu-l-dintre_pIlot! formeaza-nn-biou-m as1V. :--- - . -:0.

.••••.•.. .1 _

Fig. 17.15. Fundatie pe piloti deindesare in pamint sensibil la

umezire;1- strat insensibil la umezire;2 - loess; 3 - frecare negativ1i.

f

Fig. 17.16. Fundatie pe pi­loti de dislocuire in pamint

sensibil la umezire:1- strat inRensibil la umezi- .re; 2 - loess; 3- frecare

negativ1i.

Trebuie insa sa se aiba in vedere la proiectare ca pe suprafata laterala a acestui bloc se

pot manifest a, in cazul declan~arii unor tasari prin umezire sub greutate proprie a pamintulllidin jur, forte de frecare negativa (fig. 17.15). Ridicarea generala a nivelului apei subterane peteritoriul Combinatului Siderurgic Galati, determinind tasari sub greutate proprie in cuprinsulzonei deformabile inferioare a stratului de loess de peste 20 m grosime, a provocat tasari aleunor fundatii pe piloti Franki, ca urmare a frecarii negative, la 10 ... 15 ani dupa executareafundatiilor.

Atunci dnd, datorita grosimii mari a stratului sensibilIa umezire, nu se pot folosi pilotide in desare, pentru strapungerea acestuia se poate recurge la piloti forati de diametru mare saula barete.

In acest caz, prin executarea elementclor de fundare de adinciIpe n¥_se obtine compac­tarea pamintului din jur, asUel incit fortele de frecare negativa·se pot manifesta uu uumai peconturul fundatiei, ci ~i in jurul fiecarui element (fig. 17.16), fapt de care trebuie sa se tina seamala proiectarea fundatiei.

c. J\Iasuri reJerit~re la amplasarea In teren,JJ~IJILa_§Lalcatuirea_construc.jiei. Constr@~iile__trebuie _astfel. amplasate_ineij sa....§.e~sig~r~..J_edue"erealungimiir6'f8lelor purtiitoare de apii, realizarea unei sistematiziiri pe vertic aliicu-pante-de 3..•~%,io.r·in-rigole de minimum 1%, precum ~ievitarea punctelorjo as~-::.in.::gill'!3·-s?-::£!I..!easeiiapa.

- -"-' Forma in plqn_a-construe~iei .trebu.i.esa fie eit mai_stmplii, de preferatp~t s~ullr-eRtunghi,}iirii intrin<h!r.:.i.~iie~inql!rj,r.:..a~ifiQ.a~iietc. Structuriletip "lama" se separii prin rosturi de tasare in tronsoane eu lungimea limitatala eel mult 1,5 ori lii~imea (dar nu mai mult de 25 m). Infrastruetura strue­turilor de aeest fel (cliidiri de loeuit eu 5...11·niveluri) trebuie sii formeze a\430

::.e-

.',r

cutie rigida de beton arm at, capabila sa preia ir: bune condi~ii solicitarilecare pot apare din efectul de ineovoiere generala. In aeest scop, pere~ii infra­structurii (sub nivelul pardoselii parterului) ~i plan~eul peste subsol se reali­zeaza din beton armat moilolit. Suprastructura eladirilor de locuit eu 4...5 ni­veluri din zidarie portanta trebuie rigidizata prin centuri arm ate. La fundareape terenuri din grupa B, se prefera structurile cu diafragme din beton armatmonolit.

In cazul construc~iilor tip hala se urmare~te adoptarea unor struc­turi elastice, cu asigurarea stabilitii~ii ~i rezemarii corespunzatoare a fiecaruielement. Totodata, se prevad dispozitive pentru readucerea controlata lanivel a elementelor de constructii (de exemplu grinzi de rulare) sau utilajelortehnologice.

d. Masuri de limitare a pierderilordin r~tele.Je_hidr()~.dilitare_~Ldin_insta.latiile tenno 10gice;-h!::ans-a:m:blilrile qe e.!.Mki..deJo.c.uit, .I:Btelel~.J&~rm ofieareSaTI-delncaJZireSi"retelele de apa calda de consum si.de recirculare se :rnoIiteazai~le ~ .pr6tec{ie sunterane ampfas~te...ii.p'~eferin~a in spa~iil~ verzi .~ihumai in mod exceptional sub trotuare sau in zona carosabila. In zoneleindu§.tnaJ~, acel§i.:!1~ele s~m~nteaza de-regula suprateran, 15eelementedeDilIlStr.uc~ii,.....el1tJ!Q~lLuJc.,_~LIluma:Up-:mod:excep_tionaUn.c anal.!L~_ p}:.o}ec~ie.

Distanta minima fata de fundatiile_constructiilor a retelelor montate

in canale'-de-:protec~ie' ~ste- deJ,5 ;n •. __ ' - - ,\""--In cazurincare;-~iriind'S8'ama de masurile adoptate pentru eliminarea

sensibilita~ii la llmezire a pamintului, deforma~iile ~i deplasarile construc~iilor'ea urmare a umezirii terenului prin pierderi de apa din retelele de apa ~i.eanalizare, sint mai mici deeit eele admisibile, aceste retele se amplaseazala 0 distan~a minima de 3 m fa~a de funda~iile construc~iilor, in pamint, fiiracanale de protec~ie. Daca rezulta din calcul deformatii mai mari decit celeadmisibile, se mare~te distan~a de amplasare a re~elelor sau, daca acest lucrunu este posibil sau este neeeonomic, se examineaza comparativ solutia deamplasare a retelelor in canale de protectie eu solu~ia de eliminare a sensibi­lita~ii la umezire a pamintului in zona de amplasare a retelelor.

Traseele re~elelor exterioare hidroedilitare ~i grupar~a lor se aleg astfelineit sa se reduca la minimum numarul intrarilor ~i ie~irilor prin fundatiilesau subS-olul cladirilor.

Fig. 17.17. Protejarea gropii de fundatie fata de patrundereaapelor de suprafata.

In normativul P. 7·77 se prevad in detaliu ~i alte masuri pentru pre­venirea umezirii terenului eu ape din retele, instalatii, construetii hidroedilitare.

e l\'Hi"l1l'imn" "" l1l'mH,~pe parcursul executiei. lucrarilor. Pentruimpiediearea patrund.edLapelor de suprafata in _sapaturile_d.e fundB:fii---seuti1izeazacavailerid.e J2rote~i~l~turi--ciegaraa -(fig. 17.17), prec~ ~i

431

/'

platforme de scurgere pe 0 HiEilliLde_minimum 10 m in afara ~~:turilor de1;ID'd"ir,--e-u--p-anmpreaces~e ii11lmas.ur.i-d£_pr.oj&~ie a fundului sapaturii-prin realizarea de santuri de scutg~~igropLde_cJ)lectar.e,.a-apel.~i;-(laCifeste-­"cazul,prin mdepa;tar~a pamintului cu umiditate mare (w > 18%) din zoneleunde apa s-a acumulat in mod accidental ~i inlocuirea cu loess compactat.Conductele provizorii de aliment are cu apa ~i canalizare ale ~antierului sea~e supr-a:fa~ateremilui. __ "

.-- Dupa ie~irea construc~iei din pamint, umpluturile in jurul funda~iilor~i pere~ilor subsolului se executa imediat, apoi se amenajeaza rigole cu pantade 2% ~i trotuare de 1,5 m la~ime, cu bordura de minimum 10 cm ~i pantade 3%.

f. Criterii pentru alegerea §i gruparea masurilor ~e limitare a marimii tasarilor suplimentareprin umezil'e. Masurile pl'ivind evital'ea patrundel'ii apei in tel'enul de fundal'e in timpul exe­

~tiri-construetmor_au.un..£araeter obligatoriu, indifel'ent de g~EP1!jn.care,s~ineadl'eaza terenul~ fundare. Celelalte categorii demarui se adopta de catre proiectant in functie de urmatoarelecriterii: -,...----------------------------------------

~ elasa de importa¥ta, earaeterul ~i destinatia eonstruetiilor atura_p~ehno-logiee pe care Ie adapos esc; ,

- sensibilitatea-Ia~umezire a pamintului, exprimata prin grupa in care.se-ineadreaza tere--------.. - . ~- ------nul de fund are (A sau B) ~i"'priinnarifne3:~tasatilorprobabile prin umezire;

- gradul de seismicitate al regit;ni(m-eareeste ampHlsata construetia;- eostul luCfiirilor ~i eonsumurile de'material1?-si-manopera=-------....""..._....:....:----~--~~-':--•.~-.--......--Spre exemplifieare, se va examina problema fundarii unei eonstructii de i):Ilportanta eu"

renta (clasa III, conform STAS 9165-72, v. anexa II), la care este posibila umezirea'terenuluide fundare ca urmare a seurgerilor din retelele hidroedilitare. Se considera, sueeesiv, douasituatii:j /

- amplasamentul se incadreaza in grupa A de terenuri de fundare eu paminturi sensibilela umezire (fig. 17.18, a). Cu linie punctata s-a mareat izobara rezistentei structurale care deli­miteaza zona deformabila superioara. Pe linga masurile de protejare a terenului impotriva infil­tratiilor de apa, se ia in eonsiderare eliminarea sensibilitatii la umezire a stratului sensibil, fiepe 0 parte din zona deformabila, prin compactarea cu maiul greu, eu maiul greu de forma speeialasau prin realizarea unei perne de loess eompaetat (fig. 17.18, b), fie pe intreaga grosime a zomideformabile, prin compactarea cu maiul supergrcu sau prin coloane de pamint (fig'. 17.18, c);

Fig. 17.18. Variante de fundare pe un teren din grupa A.

ea alternativa la coloanele de pamint apar nucleele de beton cu adaos de cenu~a. Criteriulde baza pentru alegerea unei variante sau alteia 11eonstituie marimea tasarii totale probabile;

- amplasamentul se incadreaza in grupa B de terenuri de fundare cu paminturi sensibilela umezire (fig. 17.19, a). Zona deformabila superioara I coexista eu zona deformabila inferioaraIII ~i eu zona inerta II. 0 solutie de fundare 0 eonstituie eliminarea sensibilitatii la umezire pe

432

o parte din grosimea stratului scnsibil, dc exemplu pina la limita zonci dcformabilc superioare­(fig. 17.19, b) asociata cu miisuri referitoare la forma ~i alcatuirea constructiei ~i la limitarea picr­derilor din re.telele hidroedilitarc. Daca acest complex de masuri nu ofera garantii cii tasarikcare pot aparc pc seama zonei dcformabilc infcrioare pot fi mentinutc in limite acccptabilc pen­tru structura de rezistcnta ~i pcntru conditiile unei cxploatari normalc, sc recurgc la striipun­gerea stratului sensibilIa umezirc printr-o fundatie de adincime (fig. 17.19, c).

.:.

Fig. 17.19. Variante de fun­dare pc un teren din

grupa B.

a b

17.1.7. EXPLOATAREA ~I iNTRETiNERt:A CONSTRUCTIILORFUNDATE PE PAMiNTURI SENSIBILE LAUMEZIRE

Un 1'01 esen~ial in prevenirea degradarilor construe~iilor fundate pe­paminturi sensibile la umezire il are eoreeta exploatare a aeestor eonstrueW.Pe prim plan se situeaza masurile de intre~inere a re~elelor purtatoare de apa.Cele mai miei pierderi de apa trebuie depistate in eel mult 24 de ore de laprodueerea lor, iar remedierea defee~iunii trebuie efeetuata in urmatoarele·24 de are. La tendin~a de biHtire pe suprafa~a terenului a apelor meteoriee·(ba.l~i eu adineimea mai mare de 5 em ~i eu aria de peste 3 m2) sau de ereare·de eatre aceste ape prin ravinare a unoI' faga~uri mai adinei de 10 em, seVOl' lua masuri de. refaeere a sistematizarii vertic ale a terenului din juruleonstrue~iei.

In eadrul intre~inerii eurente a eonstrue~iei, trebuie sa se asigure veri­ficarea starii tehniee a eonstrue~iei ~i instala~iilor, urmarindu-se eu aten~ie'raeordurile dintre eonstrue~ie ~i eanalele exterioare, rosturile de tasare, pe­re~ii, stilpii, plan~eele etc., pentru eonstatarea unoI' eventuale fisuri sau altoI'degradari. Se. verifica, de asemenea, terasele, jgheaburile ~i burlanele, tro­tuarele de protee~ie, rigolele, ~an~urile de seurgere etc. Defee~iunile eonsta­tate pI'in aetivitatea de intre~inere eurenta trebuie remediate in eel mult.7 zile.

f In eadrul aetivita~ii de exploatare trebuie ineluse ~i masuratorile pe-riodiee de tasari, in vederea sesizarii eventualelur ta;;lil'i lllai lIH:l.ridecit celeavute in vedere la proieetare, preeum ~i masuratorile prin pu~uri de obser­va~ie amenajate in aeest seop asupra varia~iei nivelului apei subterane.Totodata, sint necesare observatii privind pierderile din retelele hidroedi­litare.

433:

17.2. FUNDAREA PE PAMINTURI CU UMFLARI ~I CONTRACTII MARl

17.2.1. NATURA, ARIA DE RASpiNDIRE $1 PARTICULARITATILECOMPORTARII PAMiNTURILOR CU UMFLARI $1 CONTRACTII MARl

P ~Il];i.!2turile_£u_colltractii ~i umflari mari sint pa~intuE! argiloa§e foarte,active, caracterizate p~in variatii l1lari-dev.ohim )a ~ariatii de umi<!J..ta~§;aceste pamiIiturlmai sinCden.!:lIlli!e ~i "PAminturi contractilesau paminturie~ive.ln ·cele-ce-Urmeaza, se va folosi denUiiiirea depifmirdnri contractile.--Din-punct de vede'te geologic-;Iiiajorifatea pamirifuhlGr"" contractile din

tara noastra provin din depozite glaciare, lacustre ~i marine vechi, de naturamarnoasa-calcaroasa, in c~re calcarul a fost spalat ~i depus la adincimi de:2,0... 2,50 m ~i mai mult. In cuprinsul paturii superficiale se formeaza astfelun orizont cu potential de umflare-contractie mare, bogat in particule co­loidale constituite din miner ale argiloase, indeosebi montmorillonit.

Paminturile contractile s-au identificat in aproape toate regiunile geo­grafice, indeosebi in zonele subcarpatice din O1tenia ~i Muntenia, in podi~ulTransilvaniei, in cimpia de vest, in zonele de lunca ~i terase din podi~ul Mol­dovenesc (fig. 17.20). Ora~e avind in cuprinsul terenului de fundare asemeneapaminturi sint: Ploie~ti, Drobeta Turnu-Severin, Tg. Jiu, Cluj-Napoca,Baia-Mare; Bistrita, Sfintu Gheorghe, Oradea, Ia~i ~.a.

Fig. 17.20. Raspindirea paminturilor contractiie in tara noastra.

Recunoa~terea pe teren a zonelor cu paminturi contractile este u~oara. In perioadele sece­'toase, terenul se acopera cu 0 retea poligonata de crapaturi cu deschideri de 5 ... 10 cm, pe adin­'dmi care pot atinge 2 m (fig. 17.21). In perioadele ploioase, crapaturile incep sa se inchida,raminind insa partial deschise de la un sezon la aUul. ArgiJele contractile se sapa cu greutate,

434

iar cind umiditatea cre~te devin lipicioase, adera putemic pe uneltele de sapat. Zonele cu pa­minturi contractile din tara noastra au in general precipitatii bogate (500 ... 700 mm/an), ellregim torential ~i ecarturi intre vara ~iiama ~iintre zi ~i noapte, in timpul verii, ceea ce deter­mina fenomene repetate de umflare ~i contractie, care se manifesta practic pina Ia 0 adincime:de circa 2,00 m.

Identificarea in laborator a paminturilor contrac­tile slrfa:ce prin caracteristici, cumsin-L:-umflar.ea-:li.l>:e::::ra, liniita ae c6i1Jr~a£Jie,~ongactil!. vgll!,micli,.pr.esiu~Ile~deUITiflare, indicele de contractie-umflare, al caror moddedeTerniinareeste reglementat prinSTAS-19f3/f2'.:73.pe~linga acestea, ~ialte caracteristici ale paminturilor(granulozitatea, plasticitatea) .!:f3Pl:§zinta.•..criterii_ .po·-

1!!v~-.£a~o!a, i~ co~formita~e. ~u STAS J9~3/12~82, Fig. 17.21. Crapaturi a­pammtu:lle argIloase se claslhca ~r~pt pammturI cu parute Ia suprafata te-contractle foarte qIare, mare sau·mlCa. renului contractil in pe-

v ~ .~-g~~,. p.aminturile cU ,:n continu~-Il}.ar.\LQ.jJ_ rioade secetoase.paE,t1fme_(p'artlCule< 0,002 mm III proport1e de peste .30 .%,)~ plastiQitate mare (1p > 35%) ~i cu limita de contracH~_r.edusa(ws < 1Q.%)siut sUsceptibile de contractii ~i umflari mari._UiIljmnctul devedereal compQzjtieimineralogjs~e,paminturile_cu _contractie.mar ..!L~i foartemare se caracterizeaza prin prezentfl.montmorillonitului._-- '-' . .; ..-- - ~

.J'1

• 1

:,

-f

17.2.2. IDENTIFICAREA ~I CARACTERIZAREAPAMiNTURllOR CONTRACTilE

!,Qm

o indicatie asupra directiei in care se va manifesta variatia de volum 0 poate da marimeaindicelui de contractie-umflare, care se define~te cu relatia:

ICfl = _lV_s"'a:..:t_-__ lV:..

Wsat - Ws I

(17.16)

in care, lV"at este umiditatea de saturatie a pamintului; lVB, limit a de contractie; lV, umidi­tatea naturala a pamintului.

In functie de valoarea lui leu apar urmatoarele situatii:.- pentru lVsat = lV, leu = 0, sint posibile numai fenomene de contractie;- pentru lV = lVB, leu = 1, sint posibile numai fenomene de umflare;- pentru lVs < lV < lVBat, 0 < leu < 1, sint posibilc aUt fenomene de contractie cit ..

~i de umflare.

17.2.3. FACTORII CARE 'INFlUENTfAZA VARIATlllE DE VOlUMALE PAMiNTURllOR CONTRACTilE ~I INFlUENTA ACESTOR VARIATII

ASUPRA CONSTRUCTlllOR

Varia1-iile de volum ale paminturilor contractile depind nu numai decaracteristicile intrinseci ale acestora, definite· anterior (compozitie granu ..lometrica ~imineralogica, plasticitate etc.), ci ~ide factori ai mediului ambiant.intre care cei mai import anti vor fi prezentati in cele ce urmeaza.

Factorul climatic (regimul de precipitatii, variayiile de temperatura)influen~eaza prlnregimullui altern ant'; pe anotimpuri ~i in cuprinsul aceleia~izile, umflarea ~i contractia pamintului.

435·

~le l}!:flz:o~gj_GgJ~i manifesta inflUBnta prin legatura care se~stabile~te intre lllvelul apei subterane ~i adincimea pe care se produc varia­tiile de umiditate in teren.

V egeta{ia realize~! 0 ab~orbtie continua a umezelii din teren, influentind-astfel-procesul de contractle.

17.2.4. MASURI CARE SE ADOPTALA PROIECTARE $1 EXECUTiEPENTRU EVITAREA DEGRADARILOR CONSTRUCTilLOR FUNDATE

PE PAMiNTURl.;o.CONTRACTILE

1,::/ constrnetiile ell earaeter definitiv, adincimea ® fum!.are D_~~_alege.astfel incit sa se depa~easCa-zOna-9.13v:ar:iE!.t~seioniera a Eglidit8;,tii.' Marimea

lui D trebui~ ~a fie de cel p_u..tin2,20 !.ll,$d nivelul apei subterane-se-afla1a o-a-dincime de peste 2,00 m; ~i de-t,50 9m~ cindIiivelul -apeisii15terane seafla la adincime mai mica de 2,00 m. Daca diferite parti ale constructiei se'fundeaza la adincimi diferite, se prevad rosturi de tasare,J iar adincimilefundatii10r alaturate nu vor diferi cu mai mult de Q,50 m.

Fig. 17.22. Degradari ale constructiilorproduse prin umflarea (a) sau con­tractia (b) pamintului contractil.

ha

V aria{ia lun~ditiJJii Jerenului in timpul exploatarii constructiei se dato­reaza 'efectulili de acoperire asuprafetei terenului, efectelor climatice precum-~i, in cazul constructiilor industriale, proceselor tehnologice care pot modificatemperatura ~i umiditatea terenului. Astfel, unele reziduuri chimice infil­trate in teren pot produce umflari importante ale paminturilor argiloase,-chiar ~i ale celor mai putin active. Surse de frig sau de caldura aflate in terendin necesitatile proceselor industriale pot de asemenea conduce la variatiide volum ale paminturilor. Uscarea intensa a pamintului in cursul exploatariia condus la degradarea unor cladiri industriale din Hunedoara ~i Slatina.

Daca nu s-au luat masuri de protectie, constructiile fund ate pe paminturi contractile suferadegradari caracteristice. Astfel; in cladirile din zidarie de caramida cu fundatii de beton super­

-ficiale apar, indo din primii ani de dupa executie, fisuri in fundatii ~i ziduri, care evolueaza in

timp. Cladirile cu schelet din lemn ~i paianta fisureaza mai putin, dar se deformeaza mult, astfel

incit tocurile u~ilor ~i ferestrelor se strimb,a, podeaua ~i tavanul se incovoaie. Colturile puternic-insorite, dinspre sud-vest ale constructiilor se taseaza mai mult, din cauza contractiei, provo­cind aparitia fisurilor ~i crapaturilor in V, deschise mai mult la partea superioara (fig. 17.22, a).-Cind constructia s-a executat intr-o perioada secetoasa, pamintul se umfla odata cu cre~tereaumiditiitii, producindu-se fisuri ~i crapaturi in forma de A, deschise mai mult la partea infe­rioara (fig. 17.22, b). Elementele anexe ale constructiilor de zidarie (scari, verande, trotuare),,care fac corp comun cu constructia propriu-zisa dar sint fundate la adincime mai mica, se fisu­reaza ~i crapa de la inceput ~i se separa de restul constructiei. Fisurile ~i crapaturile construc­·tiilor apar ~i se dezvolta la colturi ~i in partile de rezistenta mai reduse ale peretilor de zidarie,-cum sint sectiunile cu goluri pentru u~i ~i ferestre, sau la casa sdirii, atingind deschideri de

.3 ... 5 cm sau chiar mai mari, ceea ce provoaca desprinderea elementelor de constructii ~ijfragmentarea cladirii.

·436

Cind se respecta adincimea minima de fund are ~i construc~iile nu:au condi~ii speciale de exploatare se prevad masuri constructive simple caresa previna degradarile construc~iilor, ca, de exemplu: sec~ionarea cladiri~~i a funda~iei in tronsoane de maximum 30 m, prin rosturi de tasare; preve­derea conductelor purtatoare de apa ce intra ~i ies din cladiri cu racordurii

--1

Fig. 17.23. Amenajarea terenuJui injuruJ fundatiei a~ezate pe un pamint

cu contractii ~i cu umflari mari:1 - zidi1rie; 2 - centura de beton armat ;

3 - fundatie de beton; 4 -·trotuar;5 - pinten; 6 - pamint stabilizat.

f

INTERIOR

2

3

EXTERIOR

min. 1,50 m4

elastice ~i etan~e la traversarea zidurilor sau funda~iilor; amenajarea in juru]cladirii de trotuare etan~e din asfalt turnat sau din dale de piatra sau beton,.rostuite cu mortar de ciment, cu 0 Ia~ime minima de 1,0 m, a~ezate pe un stratde pamint stabilizat in grosime de 20 cm, prevazute cu panta de 5% spreexterior (fig. 17.23); evacuarea apelor superficiale ~i amenajarea suprafeteiterenului inconjurator cu pante spre exterior, evitindu-se stagnarea apeloI"la distante mai mici de 10 m in jurul fiecarei constructii; fundarea anexelorcladirilor (scari, terase etc.) la aceea~i adincime cu constructiile respective;evitarea plantarii de arbori ornamentali, pomi fructiferi, arbu~ti sau plante­perene in apropierea construc~iilor, la distante mai mici de 5 m.

Daca nu se respecta adincimea minima, iar fundarea se face la ,0 adincime cuprinsa in zonade variatie sezoniera a umiditatii, pe Jinga masuriJe simple aratate mai inainte sint necesareunele masuri constructive speciaJe care se stabiJesc in functie rde: importanta constructiei, adin­cimea la care se afJa apa subterana, grosimea stratuJui de pamint contraetiJ ~icontractia aeestuia,

gradul de asigurare cerut pentru constructie. Astfel dc masuri sint: ~~pre5iunii efectiveE.etalpajundatigi,.pentru a compensa presiunea de umfJare a_pjimintului (in,acest scop esnnndi-­catKUtfJizarea sub peret'i aunor fUI1c!l!JiLcudes.cafcarepereazeme.izolatey;m_asuri constructivepentru p~el1!'!.reaimpjllgcrilor_sau_dcplasarilor_ll.eunifonne cauza~ dePL()Y.f~uLge umflare­co_ntractiea,terenului (cent).!ri deb~.ton_arma.LcontiIlue_p_e_intreaga.J.llI1gime.a_peretU()r exte­riori ~i interiori, portanti sau neportanti, armate simetric cu minimum 40 12 OB 37 sau 60 12la Jatimi de pcste 32 cm, amplasate la fiecare niveJ, inclusiv Ja nivelul socJului); in cazurile dndestc nccesara 0 asigurare de gradul I (toate elcmcntcle componente ~i constructia in ansamblul ertrcbuic sa poata prcJua cforturile supJimentarc provcnitc din tasari sau ridicari aJc tcrenuJui),se recurgc la proiectarea unor constructii putin sensibiJe Ja deformarea neuniforma a tercnuluide fund are, fie foartc rigide (capabile sa rcziste la eforturile suplimentare ce apar in suprastruc­tura), fie fJexibile (capabile sa se adapteze la deformatiile neuniforme aJe terenului); imbinarileelementelor prefabricate din beton armat trebuie proiectate ~i realizate cu luarea in considerareca actiuni temporare de Jimga durata a efectelor deformatiilor neuniforme ale terenului.

In toate cazurile, in proiect se vor prevedea Jucrari de amenajare a suprafetei terenului,spre a nu se permite stagnarea apeJor de precipitatii ~i scurgerea lor in sapaturile de fundatieToate lucrarile cicJuJui zero trebuie efectuate pe tronsoane, fara intreruperi ~i in timp cit maiseurt, pentru a evita variatiile mari de umiditate in timpul exeeutiei, ale pamintului contractil.Ultimul strat de pamint, de circa 30 cm grosime din sapaturile de fundatie trebuie excavat pe .portiuni e~alon:ite in timp ~i nemijlocit inainte de turnarea betonului din fundatie. Daca se

437

1

...".~..__.:-:.:-==:.====::.o •...=== ;;;.__ ==-•.•.__ -=-~.'~'~4iiIiIiIIiiii~·~·c;:::'2'!·;;j'j::O',"':·:JI"liII-"" __ !!!I!!!!!!""""_------ _

produc totu~i crapaturi pe suprafata terenului la cot a de fundare, inainte de betonare, se proce­

Q.eaza la matarea lor fie cu lapte de ciment, fie cu pamint stabilizal.Umpluturile sub pardoseala se executa din paminturi fara potential de contractie-umflare

$au, dadi acestea nu se gasesc in zona, din paminturi contractile stabilizate. Stabilizarea pamin­turilor contractile folosite la umpluturi se realizeaza amestecind argila locala, in prealabil uscata'~i farimitata, cu nisip grauntos in proportie de 20 ... 40 % din greutatea argilei in stare uscata,sau cu var nestins in proportie de 3 ... 8 %; retetele pentru stabilirea proportiilor optime se sta­bilesc prin incercari de laborator; amestecurile prescrise se omogenizeaza in poligoane special,amenajate, se pun in opera in strate de 15 ... 20 em grosime ~i se compacteaza cu mijloace te­;rasiere.

17.3. FUNDAREA PE PAMINTURI FOARTE COMPRESIBILE

17.3:1. IDENTIFICAREA $1 CARACTERIZAREA PAMiNTURILOR FOARTECOMPRESIBILE

.P amin turile_ ar,giloaS!L~LpdiLQJJ,ii\Lde CO.llsjsten~iLred usiL(plas..tic_Il! 0i ­plastic curg~toare),~tgrba ~i paminturile turboase, nisipurile afinate, umplu­turi1~ neconsolidate.sint paminturi foarte compresibile.

Intre paminturile coezive de consisten~a redusa foarte compresibile unloc aparte i1 ocupa milurile. Acestea sint paminturi argiloase-prafoase aflatein stadiul ini~ial de form are, caracterizate prin: umidita~i in stare naturalamari, apropiate sau chiar mai mari decit limita de curgere wL; porozitatimari, de peste 50% in cazul prafurilor argiloase ~i peste 60% in cazul argilelor ;culoare cenu~ie; prezen~a, uneori, de materii organice. Structura acestorpaminturi se distinge prin absen~a legaturilor de cimentare dintre particule~i existen~a unor legaturi slabe, datorate atrac~iei reciproce manifestata prinintermediul inveli~urilor de apa legata.

Comportarea milurilor sub incarcare depinde de modul de'aplicare a incarcarii. 0 incarcare

.oaplicata brusc poate avea ca urmare anularea slabei coeziuni dintre particule ~i transform areapamintului intr-un lichid viscos in care fundatia patrunde ca un piston. Daca, insa, la' aceea~iincarcare se ajunge in trepte foarte mici, a~teptindu-se consumarea deformatiei (consolidarea)

sub fiecare treapta, nu mai are loc pierderea de stabilitate, deoarece de la 0 treapta la alta pa­mintul este mai indesat, coeziunea lui este mai mare. Un exemplu in sensul acesta" il ofera digul

de aparare al portului Spezzia (Italia), format dintr-o zidarie de blocuri masive de piatra a~ezatepe un pat de anrocamente. Sub greutatea anrocamentelor ~i a zidariei s-au produs tasari mariinsoti te de 0 refulare a pamintului in parti. A fost necesara suprainaltarea succesi va a zidariei ~i

Fig. 17.24. Tasarea digului din Spez1!ia.

IJrotejarea cu alte masive din anrocamente. In decurs de 50 ani, tasarea digului a atins 18 m-(fig. 17.24). Ulterior a survenit necesitatea prelungirii digului. Solutia adoptata a fost urma­to area : la inceput" s-a realizat intr-un ritm foarte lent (un an) un pat de nisip de latime mare~i de grosime relativ redusa, sub greutatea caruia s-a produs 0 indesare a milului. In continuarepatul de anrocamente ~i zidaria de deasupra s-au executat, de asemenea, in etape succesive,a~teptindu-se de fie care data amortizarea deformatiilor. Tasarea total a a digului executat dupa.noua tehnologie a fost de numai 0,50 m.

·438

"'CARTE

_-:?ctie-umf]are

Pentru eele mai multe paminturi, tasarile mari sint asociate eu apliearea unor incarcarstatice. In eazul unQr nisipuri, insa, deformatii mari, uneori eu earacter eatastrofal, sint produsede aplicarea unor incarcari ciclicesau dinamice. Este yorba de nisipurile susceptibile de lichefiere.

In termeni simpli, meeanismul fenomenului de lichefiere a nisipurilor saturate prin solid­tare ciclica poate fi deseris astfel: fiecare repetare a incarcarii produce 0 u~oara reducere a po_rozitatii care, la rindul ei, determina 0 miea ere~tere a presiunii in apa din pori. Cind pamin­turile au granulatia fina, iar masa este sufident de mare, incit presiunea in pori sa nu se poatadisipa imediat, presiunile in apa din pori se cumuleaza progresiv atingind valori mari. In:acestfel, pamintul este slabit, se produc deformatii din ce in ce mai mari; modificari de volum din cein ce mai mari. presiuni in pori mari pina se atinge stadiul de rupere.

Solicitarile dclice produse de unele ma~ini vibratoare, de~ireduse ca intensitate pot inducecre~teri treptate ale presiunii apei in pori ~i pierderea ultp.rin~ril~ rC7istcntei piimintului. Efcctc~milare pot produce cutremurele. Cedarea terenului de fundare al unei cladiri inalte in timpulcutremurului de la Niigata (Japonia), din anul 1963, ~i 0 mare alunecare de teren declan~atain timpul cutremurului de la Anchorage (Alaska), din anuI1964, s-au datorat lichefierii nisipului.

Principalii factori de care depinde numarul de cicluri necesare pentru a produce lichefiereasint: starea de indesare initiala a pamintului, mariniea treptei de incarcare (in comparatie cu\ncircarea limita), permeabilitatea pamintului, traseul descris de liniile de eurent. Cu cit treapta

439

~O.§ssurjJf $1- paminturile loessoide inmuiate sint, de asemenea, paminturifoarte c<?mpresibile. Dupa cum s-a aratat, loessurile 9i paminturile loessoide,avind umiditatea in stare naturala redusa 9i un grad de satura~ie 8,. < 0,8,sint paminturi sensibile la umezire, adica susceptibile de tasari suplimentarebru9te, cind tree la stare a de saturare. Cu sau fara consumarea tasarilor su­plimentare prin umezire, aceasta este condi~ionata de aplicarea asupra probeisau stratului a unei presiuni egala eel pu~in cu rezisten~a structurala ; loessurileinmuiate nu mai sint sensibile la umezire, in schimb sint foarte compresibile.Numeroase amplasamente cu terenuri loessoide din grupa A (la Gala~i, Braila.9i in alte localita~i) au in prezent terenul de fund are alcatuit din paminturifoarte compresibile 9i nu din paminturi sensibile la umezire, ca urmare aridicarii nivelului apei subterane 9i umezirii pe aceasta cale a stratului loessoid.

Turba reprezinta (dupa cum s-a aratat in cap. 1) un material de naturaorganica fibros, par~ial descompus sau un pamint con~inind peste 80% ma­terie organica fibroasa. Porozitatea extrem de mare (80...90%) face ca depo­zitele sau intercala~iile de turba sa fie foarte compresibile .

.Nisipurile afinate sint, de asemenea, paminturi susceptibile de tasariman.

Recunoa9terea compresibilita~ii mari se poate face atit prin incercari d&laborator, cit 9i prin incercari pe teren. ~pa.Jlum-s-a-aratat-in_capitolulJ,deformayia specifica a probei supusa)n ed~~tru unei presiunL d~ ~_d~~l'i/cm2,

C:p=2, conslihiie un criteriu simplu de identificare a compresibilita~ii mari.P aminturile pentru care C:p=2 >-6%_ secoiiSidera-foarte compresiEile. Dificul­tatea recoltarii din paminturi moi sau din nisipuri afinate de probe netulburat&reduce insa valoarea practica a acestui criteriu. Rezultatele incercarilor depenetrare, de9i exprima pe cale indirecta proprieta~ile mecanice ale pamin­turilor, sint considerate in prezent mijlocul cel mai edificator de recunoa9tererapida a compresibilita~ii. Astfel, dupa cum s-a aratat in capitolul 5, in cazulargilelor moi, numarul N de lovituri inregistrat in proba de penetrare dinamicastandard este 4 sau mai mic; in cazul nisipurilor afinate este 10 sau mai.mic.Valori ale rezisten~ei lapenetrare 11ecan Rp..§!lJL3D-dal\s"l-cm~,_Qh~in:tlt.§.lapenetrarea statica, indica de asemenea paminturi foarte compresibile.

~:ea)~.:.1pa­i Cigul~-<.eLate- :::1ari...l..-:ei ~i

·~e. se proee-

Argila70090

~.E

CRITERIUL~

GRANULD-,,~50METRIC ~

:ii'-' 70eQ 0

0,005 0,025 0,0/31 05 2 70Diametrul particulelor(mmJ

MATERIAWLNU SE

L1CHEFIAZA

·"'"

I tJ,CJ 6MATERIAWL SE POATE L1CHEFIA I .~;:;1;~5

~ ~~~~FUNDATIILE DE SUPRAFATA ~.~~~ 4

nu sint afectate de prezenta uRui c~ ~3 se

strat lichefiabil in terenul de f~n- .~.I:i1i~2 producdatie, dacd acea~ta este acoperit ~~.~~ 1 degradaricu un strat neltcheffabfl de cel c; ~.§'Z L----L._.L.-putin 3 m' grosime . 0 q2 0,4 0,6 0,8 ~O

. FUNDATIE PE PILOT! Raportul dintre suma grosimilor" straturilor nelichefiabile strabQ

tute, fi fi~a pi/otului

Material deumplutur6

::=/{J7~;fi~J I I r •

06 0.7 0.8 0,9, _ emox.-eID - Cmax.-emin.

'3Z.:.<..O:~:··

.......

Oeasupraniveluluiapei

.subnlVelulapei

In teren orizontalla adineime

mai midi I mai marede 75 m de 75 m

Grosimeastratului de material lichefiabil

rooi mare de 3 m~ai midi de 3m sisau ambele limite eel putin una.dintieimpermeabile limite cudrenarelibera

FOZIT/AiN STRAT

CRITERIULSTARIIDEUMIDfTATE

20

Teren defuiida.re

CRITERIULSTARII DElNDESARE

CONDITJ/ DE.DRENARE

PE CONTUR

.f

Fig. 17.25. Criterii pentru definirea potentialului de lichefiere a nisipurilor din tara noastra.

440

'.' t.TERIALULNU SE

:I-fEFIAZA

: 2 0,4 0,6 0,8 1,0

="'~;ie sumo grosimi/of= - 1?/ichefiobi/e striib6

'5(:' pi/otu/ui

'?;)!l!ilor din tara noastra.

de incarcare este mai mare, iar pamintul mai afinat, numarul de cicluri necesar pentru produ­cerea lichefierii este mai redus.

In tara no astra, studii sistematice privind comportarea nisipurilor sub solicitari cicliceau fost initiate in anii din urma, dupa ce analiza efectelor seismului din 4 martie 1977 a pus inevidenta manifestari ale lichefierii nisipurilor in citeva zone din tara. In figura 17.25 se pre­zinta schema logica elaborata de I.C.H. care sintetizeaza, 1a ni velul cuno~tintelor actuale, cri­teriile pentru definirea potentialului de lichefiere a nisipurilor din tara noastra.

17.3.2. MASURI CARE SE ADOPTA LA FUNDAREA PE PAMINTURIFOARTE COMPRESIBILE

a. lUasuri rereritoare la terenul de rundare. In cazul in care verificarilela starile limita de deformatie §i de capacitate pOItanta arata-:-cii-fWidarea-­direct~pe-ll~pii..mint. fbartecomp-resibil, cu Qa~acteristicile naturale ale aces­tuia-; nu este posibila, se-impune imbunatatirea acestor caracferistici prinaplicarea uneia g.il~metodele_de cOJ)ss>lidaredescrise in capitolul 16. Uncriteriu principal pentru alegerea metodeia.ecoIlsolidare il constituie gr_osimeaH a stratului foarte...2.Q!llpresibil,masurata de la suprafata terenului.--La grosimi,reduse (H~= 3...8 m)_~epot.aplica metode d&....QQ ...n.solidal'!LQ.e

suprafata: compactarea' cu maiul greu, perne de balast sau piatra sparta,compactarea-cu maiul greu in combinatie cu perne de balast sau piatra sparta,compactarea prin explozii de adincime (in cazul nisipurilor afinate, saturate).La grosimi mari (H > 8 m) se poate recul'geJa.un1Ldin metodele de consoli­dare-in adincime: COIO"ahe-de-balast~nisip sau piatra sparta-; vibr6flotare,nuclee "de betonsimplu, cu adaos de cenu§a, coloane de var, compactarea cumaiul supergreu, preincarcarea etc.

Alaturi de grosimea stratului foarte compresibil, la alegerea metodei de consoli dare tre­

buie sa se tina seama de natura eonstructiei (sistem static, incareari, dimensiuni in plan etc')'1de pozitia amplasamentului (apropierea fata de constructii sau dotari edilitare existente, distanta

:aFI de sursele de material de aport etc.), de nivelul de dot are ~i de experienta in acest gen de~l!crari a unitatii de executie etc.

a eerinta obligatorie a aplicarii 'oricarei metode de consoli dare a terenu1ui (v. cap. 16) 0

':1)nstituie organizarea pc amplasament, inainte de trecere la executarea desfa~urata a lueriirilor,:!. unui poligon experimental in care sa se verifice eficacitatea utilizarii uneia sau mai multor

:net ode, punindu-se la punet tehnologia ~i precizindu-se elementele de proiectare la nivelul de­-.:iliilor de executie.

b. JUasuri rereritoare la constructie.Constructiile fundate pe terenuri::'arte compresibile trebuie puse in si~uatia de a putea suporta, fara preju­

icii pentru structura de rezistenta sau pentru conditiile de exploatare nOr­:Ilala, tasarile mari §i neuniforme care sint de a§teptat pe asemenea paminturi .•!l cele.:ce urmeaza se prezinta. citeva din masurile care se adopta in acest.:p.

5porirea rezisten(ei $i rigidita(ii spa(iale a constrnc(iei prin:- centuri de beton armat~ati-Lla~elul-f~nd~tXei; cit §i in structura

.<;. r!adiri cu zidarie portanta) ; in figura 17.26 se arata trei tipuri de fundatii-n:inue sub ziduri, cu diferite latimi B ~iadincimi totale H, iar in figura 17.27,~u.ndatie pentru 0 cladire cu subsol ;

441

=- ,-,=,," .0_- "'--

- impartirea constructiei prin rosturi de tasare in tronsoane de lungimelimitata ;

- armarea suplimentara a structurii, pe baza solicitarilor obtinute prinaplicarea unor scheme de-caleurcare'sa-iain·consideratie deformatiile probabileale structurii, ca urmare a tasarilor terenului;

5-fOrm

~~~

II

1':1

]<'\jVI

~,~~ ~ r

') ,5-IOcm a

....... -.

B>1,20m

T"I

~I'XI:r:

Fig. 17.26. Fundatii cu centuri armate la constructii cu zidarie portanta fara subsolamplasate pe paminturi forate compresibile.

Subsol

Nive!pardoseala

--Y--

8";1,50

a

Subsol Subsol

a

Subsol

Q

Fig. 17.27. Fundatii eu eenturi armate la constructii cu zidarieportanta ~i subsol amplasate pe paminturi foarte compresibile.

442

~"'-2: de lungime

-£',\inute prin;- ~i? probabile

- sporirea lungimilor de anCOrare a armaturilor la monolitizarea ele­Jffientelor prefabricate;

- realizarea unei infl'astructuri rigide, prin legarea fundatiilor pe cele.doua directii;

443

Fig. 17.29. Fundatie eu 11itimevariabiI1i.

Fig. 17.28. Fundatie in trepte.

- pl'evederea subsolului sau subsolului tehnic, atunci cind este necesar;in exploatare, sub intreaga suprafata a constructiei sau tronsonului de con­structie etc.

Sporirea capacjtiitii de adaptare a constructiei la deformatiile mari fi neuni-.forme ale-terenul,!i pI' in : -- - - -.-- -,

-- - adoptarea de sisteme statice adecvate (de exemplu, la constructiiletip hala se prefera structuri static determinate, la care tasarile inegale alereazemelor nu introduc eforturi suplimentare);

- marirea suprafetelor de rezemare ale diferitelor elemente structurale(grinzi, plan~ee etc.);

- fund area in trepte (fig. 17.28) sau adoptarea de fundatii cu latimevariabila (fig. 17.29), cind grosimea stratului foarte compresibil este neu­niforma ;

- prevederea unoI' dispozitive care sa permita readucerea la nivel aunoI' elemente de constructie (de exemplu cai de rulare) sau utilaje tehno­logice.

Reducerea influentei pe care 0 exercita asupra constructiei, pe parCllrsulexecutiei, tasiirile mari ale terenului, prin: .

- incarcarea in- trepte de intensitate ~i durata, corel ate cu ritmul deconsolidare-tasare in timp (sub incarcare constanta) a terenului;

- monolitizarea imbinarilor la constructiile din elemente prefabricatesau la structurile mixte din beton armat monolit ~i prefabricat, cit mai tirziucu putinta, fara a se periclita insa siguranta in timpul montajului, pentrua permite consumarea unei cote cit mai mari din tasare inainte de rigidizareastl\ucturii ~i, implicit, reducerea eforturilor suplimentare pe care tasarileneuniforme Ie introduc in structura;

- adoptarea unei succesiuni rationale de executie a tronsoanelor deconstructie diferite prin inaltime ~i prin intensitatea incarcarilor transmisela teren;

- racordarea la conductele· de alimentare cu apa sau la retelele tehno­logice numai dupa ce se considera ca tasarile ulterioare nu VOl' conduce ladegradarea lor; utilizarea, in caz contrar, a unoI' racorduri flexibile etc.

=

17.4. FUNDAREA IN REGIUNI SEISMICE

Tara no astra se gase~te intr-una din zonele seismice active ale Eure>pei.Caracteristica pentru tara no astra este prezenta unOr focare seismice active,de mare profunzime, de peste 90 km, situate in cotul Carpatilor, in muntiiVrancei, in care se declan~eaza cutremure de magnitudine ridicata, resimtitepe 0 arie geografica intinsa; nu sint ins a excluse nici cutremure localizatein scoarta, de magnitudine redusa ~i cu efecte resim~ite pe 0 zona mai restrinsa,produse pe seama reactivarii unoI' falii in urma cutremurelor vrincene.

Regiunile seismice de pe teritoriul tarii noastre sint precizate prin stan­dardul de zonare seismica (STAS 1977-78). Exista ~i citeva standarde demicrozonare pentru unele localitati din tara. Fiecarei zone sau micro­zone i se atribuie prin standard un anum it grad de intensitate seismica,potrivit scarii internationale MSK-61, care cuprinde 12 grade (STAS 3604-71).Gradele de intensitate seismica stabilite pentru teritoriul Romaniei variazaintre gradul VI, corespunzator unui cutremur care provoaca spaima ~igradul IXcorespunzator unui cutremur care provoaca avarii importante ale cladirilor.Masuri de protectie antiseismica se adopta prin proiectarea constructiilor·in acele zone in c31re se stabile~te un grad de intensitate seismica VII saumai mare. Acestea ocupa b mare parte din teritoriul tarii noastre.

Proiectarea 'constructiilor situate in zone seismice se efectueaza in con­formitate. cu normativele' oficiale. Incarcarile seismice produse de fortele deinertie, ca urmare a mi~carilor seismice ale terenului, se considera in modconventional ca forte aplicate static, a carol' marime se determina tinind seamade clasa de importanta a constructiei, gradul de intensitate seismica al zoneide amplasare, natura terenului de fund are ~i caracteristiciIe dinamice ale con­structiei. Terenul de fundare,!situat in partea superficiala a scoartei terestre,expus mi~carilor pe verticala ~i pe orizontala generate de undele seismice,influenteaza comportarea constructiilor solicitate seismic. Terenurile defund are alcatuite din paminturi foarte compresibile, cum sint milurile, nisi­purile saturate afinate, umpluturile recente ~i neconsolidate, sint nefavorabile~i din punct de vedere seismic, ca urmare a tasarilor care pot aparea din ~oculseismic sau a unoI' modificari nefavorabile ale structurii . .L\stf§l, nis!purilefine saturate sint susceptibile de lichefiere: sub actiunea selsmica, presiuneaapei din pori cre~te brusc, presiunea efectiva se anuleaza, contactul dintregranule dispare, iar masa de pamint trece dintr-odata in stare de plutire.Se evita fundarea directa a constructiilor pe asemenea paminturi, in regiuniseismice, atunci cind nu e"~ista garantia unei compactari foarte bune. Deasemenea, se evita amplasarea constructiilor in zone in care terenurile sintafectate de alunecari, de procese carstice sau de surpari.

In privinta sistemelor de fundare propriu-zise, solutiile utilizate la fun­darea in regiuni seismice sint, in general, asemi'ini'itoare eu eele reeomandatela fundarea pe paminturi foarte compresibile. Se urmare~te ca infrastructura(fundatiile, peretii subsolului, plan~e1+l peste subsol) sa formeaze un sistemcit mai rigid. Fundatiile continue sub ziduri se dezvolta pe doua directiiperpendiculare, utiIizarea in fundatii a unOr blocuri sau prefabricate nemo­nolitizate fiind neindicatiL

444

.•..- -::;,~

Fig. 17.30. Fundatii izolate solidarizate prin grinzi.

D< ~~\J,d"~",,,,w~,,,,,,,,C:,~

--

-.

Atunci cind din calculul terenului de fund are nu rezuIta necesitateaune~ fu:r:datii pe ra~ier. g::r:,eral sau p~. tiHpi incruci~ate (sisteme care asi­?,ura 0 mfrastructur~ rlgl~a).' fundatule lZolate sub stilpi la constructiileIII cadre se unesc prm grmzl care nu participa la transmiterea incarcarilor

la teren, dar impiedica deplasa­rile independente ale bazelorstilpilor sub actiunea incardi­rilor seismice si uniformizeazapresiunile pe t~lpa (fig. 17.30).La fundatiiIe izolate cu bloc debeton simplu ~i cuzinet de betonarmat (v. fig. 12.8) este indicataancorarea cuzinetului in bloc.

In cazul utilizarii fundatiilorde adincime pe piloti sau co­

loane, se da 0 atentie speciala legaturii intre pilot (coloana) ~i radier, careeste puternic solicitata in timpul seismului. In unele situatii, la constructiicu dimensiuni mari in plan, fundate-pe-radier general, s-a folosit transmitereaIa piIoti doar a incarcarilor gravitationale. In acest scop, capetele piIotilor,protejate cu un element prefabricat, sint acoperite cu un strat de pietri~sau nisip mare compactat, de 1,0 ... 1,5 m grosime, peste care se a~terneb8tonul de egalizare ~i se executa radierul. In acest mod, incarcarile verti­cale se transmit unui teren de fund are compactat prin pilotaj iar incarca­rile orizontale de natura seismica sint preluate prin frecarea intre talparadierului ~i stratul de material granular.

De mare importanta pentru asigurarea rezistentei ~i stabilitatii con­struetiilor amplasate in regiuni seismice, ca ~i in regiuni neseismice, dealtfel,este executia cit mai ingrijita a Iucrarilor de fundatii.

"".,..