7/25/2019 CNGF12118

1/12

A XII-a ConferinNaionalde Geotehnici Fundaii - Iai, 20-22 septembrie 2012

Zonarea geotehnicpe baza rezultatelor penetrrii dinamice

Vasile Muat, Iancu-Bogdan TeodoruUniversitatea TehnicGheorghe Asachi din Iai, Facultatea de Construcii i Instalaii, Departamentul de Ci deComunicaii i Fundaii

Cuvinte cheie: penetrare dinamic, zonare geotehnic, factor antropic, geodinamic

REZUMAT: Cercetarea i evaluarea geotehnica amplasamentelor este actualmente dominatde utilizareatehnicilor de testare in situ, fiind recomandate i recunoscute pentru avantajele pe care acestea le prezint:operare asupra straturilor geologico-geotehnice aflate n condiiile naturale de zcmnt, performanedeosebite ale echipamentelor de lucru; acoperirea unor adncimi de prospectare impuse de cerin ele tehnice,durate reduse de derulare a testelor, costuri acceptabile, informaii i rezultate geotehnice acceptabile pentruanumite etape de cercetare, categorii de pmnturi i de risc geotehnic. Lucrarea aduce n discuie utilizarea

testelor de penetrare dinamicn activitatea de cercetare preliminar, scopul urmrit fiind punerea n evidena particularitilor de structurare a amplasamentului, generate de factorii antropic i de evoluie geodinamic,datfiind dezvoltarea lui n zona urbani pe subuniti geomorfologice distincte de terasi lunc.

1 INTRODUCERE

Penetrarea, ca procedeu de cercetare, indiferent de principiul de operare, caracteristicileechipamentului de lucru, este de largutilitate n fazele preliminare i de detaliere a documentaiilorgeotehnice, prin multiple avantajele pe care le prezint: reducerea timpului de lucru; simplitatea deoperare cu echipamentele disponibile, costuri reduse, interpretarea uoar a rezultatelor,

posibilitatea corelrii lor cu caracteristicile fizice i mecanice obinute ca rezultate ale altorcategorii de ncercri. Penetrarea, ca metod de cercetare in situ, este recomandat a fi utilizatmpreun cu lucrrile, considerate ca obligatorii, de foraj i sondaje deschise, pentruamplasamentele care prezintcondiii de teren particulare privind natura straturilor i ncadrabile ncategoria geotehnic 2 i 3 [3]. Performanele actuale ale echipamentelor de lucru ce asigurderulare testelor depenetrare standard SPT, cu con CPT, cu con i msurarea presiunii apei din

pori CPTU i dinamic DP, livrarea lor cu accesorii de nregistrare i prelucrare a nregistrrilora determinat achiziia i utilizarea lor de ctre multe dintre unitile cu preocupri n domeniulcercetrii amlasamentelor pentru lucrri de construcii.

Rezultatele unor astfel de ncercri sunt de utilitate la: extrapolarea litologiei identificat prinforaje i sondaje deschise, verificarea uniformitii litologice pe extinderea unui amplasament,

reperarea diferitelor orizonturi litologice, verificarea compactrii depozitelor naturale i artificialepe baza unor diagrame etalon obinute n condiii controlate [2], verificarea calitii lucrrilor dembuntire ale terenurilor slabe de fundare, aprecierea potenialului de lichefiere al nisipurilor,identificarea pmnturilor sensibile la umezire; semnalarea unor accidente de teren i delimitareaextinderii lor [1].

Interpretarea i evaluarea informaiilor geotehnice trebuie fcutcu pruden, datele furnizatede testele de penetrare fiind influenate de o multitudine de factori.Natura pmnturilor prin compoziia granulometric, formi rugozitate: n condiii identice

de ndesare, la nisipurile uniforme se obine o rezisten la penetrare mai micdect la nisipurileneuniforme; fragmentele de pietri i bolovni din masa nisipurilor mijlocii-mari ct i lentilelesubiri de pietrisunt evideniate prin salturi accentuate ale diagramei de penetrare; n cazul n care

dimensiunile particulelor se apropie de diametrul conului de penetrare, se nregistreaz rezistenesporite n mod artificial care nu vor fi luate n considerare;

195

7/25/2019 CNGF12118

2/12

Starea de ndesare i consistena pmnturilor: gradul de ndesare al pmnturilor necoezivenisipoase influeneaz asupra rezultatelor penetrrii dinamice cu con; consistena redus a

pmnturilor argiloase influeneazasupra forelor de frecare pe tija penetrometrului, ducnd la ocretere artificiala rezistenei la penetrare; alternana unor straturi moi cu altele tari sau afnate-ndesate, parametrii nregistrai prezentnd valori mai ridicate deasupra straturilor mai rezistente,

respectiv mai reduse deasupra straturilor slabe; Apa subteran: influena acesteia se resimte asupra rezistenei la penetrare dinamic n

pmnturile nisipoase; creterea umiditii duce la scderea uoar a rezistenei la penetrare; subnivelul apei subterane se obine o scdere mai accentuata rezistenei la penetrare; frecarea pe tijese manifestprin creterea continucu adncimea a numrului de lovituri, fra se modifica naturai caracteristicile pmntului; la pmnturile nisipoase, influena frecrii pe tijeste slabdeasupranivelului apei subterane; sub nivelul apei subterane frecarea pe tije se dezvoltprogresiv, odatcucreterea adncimii; cu ct nisipurile sunt mai fine, influena frecrii este mai accentuat; la

pmnturile coezive sau organice de consisten sczut influena frecrii se poate manifesta princreterea continu a numrului de lovituri, dei caracteristicile pmnturilor respective nu s-aumodificat;

2

EVIDENIEREA EVOLUIEI CONDIIILOR DE AMPLASAMENT

2.1

Caracteristi amplasament

Dezvoltati extinspe subuniti geomorfologice de tip terasi luncracodate printr-un taluz ceacopero diferende nivel de circa 15 m la o nclinare de aproximativ 29 grade, zona acoperosuprafa de circa 12 ha, zona amplasamentulului i de ncadrare a acestuia, situat pe arealulmunicipiului Iai, perimetrul aferent Palatul Culturii ca edificiu istoric reprezentativ al acestuia,

poate fi considerat:- cu o evoluie cunoscut privind folosina n realizarea de edificii prin numerosele repere

arheologice puse n eviden, cu ocazia unor intervenii naturistorici tehnic, incluznd edificiiarheologice cu datare din anul 1434 ale curii domneti medievale;

- punctual investigat geologico-geotehnic urmare a unor lucrri de construire i reabilitare aunor edificii, de drenare a apelor din teras, proiectate i realizate n timp;

- ca fiind o zonn care, urmare a activitii de construcie s-au depus diverse materiale ce aurezultat din demolri i terasamente;

- modelat, sub aspect geologic, de procese complexe, rolul preponderent revenind celorasociate evoluiei cursului rului Bahlui i a versanilor vii acestuia.

Considerat ca areal de interes la etapa actual de modernizare a oraului Iai, zona a fcutobiectul unor investigaii suplimentare de evaluare geotehnic etapizat, de la preliminar ladetaliere.

2.2 Penetrarea dinamiccu con, n extrapolarea litologiei

La inierea activitii de cercetare a zonei s-a considerat de interes major punerea n eviden arepartiiei entitilor geotehnice marcate de factorii ce au condiionat evoluia zonei - activitateaumani de modelare geodinamic. Alegerea in acest scop a testelor de penetrare dinamiccu coneste motivatde:

- un volum de informaii geologico-geotehnice cu referire la amplasamente adiacente zonei iunora aparinnd acesteia dar la un procent redus de acoperire a suprafeei;

- existena n dotarea departamentului a unui echipament de penetrare dinamic cu con, tipDL030, produs de firma APAGEO SEGELM - Frana, avnd urmtoarele caracteristici: adncimea

196

7/25/2019 CNGF12118

3/12

de penetrare 8,0 m; nregistrare automat a numrului de lovituri necesare ptrunderii conului nteren pentru o cretere a adncimii n trepte succesive de 10 cm; vizualizarea adncimii de penetrare- marcaje pe tije; conuri de penetrare de tip fix-recuperabil (mas 0,50 kg) i de tip mobil-nerecuperabil (mas0,32 kg) seciune conuri 10 cm2; masa maiului 30 kg; nlimea de cdereliber a maiului - 0,20 m; masa nicoval (casca de batere) 10 kg; racord tij pentru conul

nerecuperabil de mas 0,39 kg; 8 tije de lungime 1,0 m fiecare i de mas 2,95 kg; acionarehidrauliccu motor pe benzin;

- avantajele pe care prezint tehnica de investigare dar i echipamentului folosit: simplitate imanevrabiltate uoarpe durata lucrului, portabilitate i acesibilitate la punctele de penetrare dorite

pe zona luatn discuie , ceea ce a permis realizarea cercetrii cu o echipformatdin doctoranzi.

3 REPARTIIE ENTITILOR GEOTEHNICE

3.1

Prelucrarea datelor furnizate de penetrare dinamiccu con

Prelucrarea datelor, dup cum este cunoscut, se materializeaz prin transpunerea grafic avariaiilor cu adncimea a numrului de lovituri pentru ptrunderea conului pe o aceiai adncime,sau a rezistenei la penetrare dinamic, ca valori singulare sau cumulate la nivelul adncimii de

penetrare. Prin interpretarea variaiei valorilor cumulate cu adncimea este uor de evideniat, cu unanumit grad de aproximare, limitele dintre entitile geotehnice ce prezintcaracteristici diferite la

penetrare. Astfel de prelucrri au condus la identificarea, n cazul zonei considerate, a entitilorgeotehnice cu caracteristici similare la penetrare dinamic, a extinderii lor n adncime i n lungulunor profile caracteristice, n Tabelul 1 fiind prezentate rezultatele acestei prime etape deinterpretare pentru un profil caracteristic aferent zonei de terasa arealului investigat. ,

Tabelul 1. [4] Intervale de adncime fade cota terenului natural [m]Valori medii ]MPa[qd

Alinia

-ment

Pene-

trare

I II III IV V VI1 2 3 4 5 6 7 8

0.00-2.20 2.20-6.00 6,00-7.90P216,74 4.70 4.740.00-1.90 1.90-2.80 2,80-4.20 4.20-6.10 6.10-6.90 6.90-7.90P15.74 3.34 1.08 1.28 1.73 4.100.00-1.60 1.60-5.20 5.20-7.50 7.50-7.90P36.53 1.35 1.43 2.270.00-2.10 2.10-2.90 2.90-7.00 7.00-7.90P4

11.67 4.28 2.46 4.470.00-1.30 1.30-2.00 2.005.70 5.70-6.70 6.70-7.90P52.45 1.61 1.10 4.42 7.060.00-2.00 2.00-4.70 4.70-5.40 5.40-6.50 6.50-7.90P64.20 1.30 6.52 13.20 20.660.00-2.20 2.20-5.20 5.20-7.90P72.93 1.24 2.470.00-1.60 1.60-3.60 3.60-4.50 4.50-6.20 6.20-7.90P86.47 1.85 4.03 6.66 15.470.00-2.40 2.40-4.80 4.80-5.50 5.50-6.50 6.50-7.90

ZOND

ELU

NC

P2-P1-P3-P4-P5-P6

-P7-P8-P9

P94.11 0.87 2,05 3.96 8.32

197

7/25/2019 CNGF12118

4/12

Pe ansamblul zonei ce a fcut obiectul cercetrii geotehnice preliminare, prin realizarea unuinumr de 50 de teste de penetrare dinamic, poziiile acestora fiind corelate cu cele ale unor foraje

preluate din documentaiile geotehnice referitoare la amplasamente situate adiacent sau n cadrulzonei, a fcut posibil obinerea unor rezultate de acelai tip pentu un numr de patru profilecaracteristice aferente luncii i terasei inferioare a rului Bahlui.

3.2

Repartiia entitilor geotehnice

Pe baza informaiilor furnizate de studiile geotehnice existente i testele de penetrare, au fostdelimitate zonele de rspndire, pe adncimi, ale straturilor geotehnice majore identificate,caracterizate prin valori medii ale rezistenei la penetrare dinamic, Figurile 1...7 rednd rspndireaacestora pe arealul zonei, pentru adncimile corespunztoare de la 1 la 7 m, n raport cu suprafaatopografic.

4 FACTORI MAJORI N EVOLUIA ZONEI - CONCLUZII

Aa cum era de ateptat, se constat czona s-a aflat sub directa incidena factorului antropic,fiind acoperitn suprafade umpluturi cu incluziuni rigide, la deschiderea ulterior a unor spturi,confirmndu-se cunele dintre acestea aparin unor foste construcii i amenajri conexe fostei curidomneti.

Variabilitatea grosimii umpluturii, de la valori ridicate pe linia de cota frunii terasei la valorireduse pe lina de picor a acesteia i pe arealul luncii atestcondiii de construibilitate diferite pecele dou subuniti ale zonei de teras i lunc, ceea ce ar motiva folosina i mobilareadifereniata zonei.

De asemenea este evidentaciunea de modelare a zonei de ctre evoluia n timp a cursului deap, n structurarea litologica luncii fiind identificate formaiuni geotehnice, a cror origine poate

fi pus numai pe seama aciunii geologice a acestuia. Stratificarea i rspndirea acumulrilorfluviatile constatatpentru arealul de luncevideniaz:

- cacesta se situeaz ntr-o zon, care evolutiv, s-a aflat sub incidena aciunii rului Bahlui,iniial la nivel de albie minori ulterior de albie major;

- extinderea arealului de luncpe o zonde sinuozitate a cursului de apcu dezoltare mai largla nivel de albie major;

- variabilitatea competenei cursului de ap, ca aciune eroziv, transport i sedimentare, atestatde natura, starea fizici de rezistena la penetrare.

Este recunoscut faptul c starea fizic actual i comportarea sub ncrcri a pmntului estecondiionatde istoricul formrii i evoluiei acestuia. Zonarea pe baza rezultatelor pepenetrriidinamice, chiar dac la n faza iniial s-a considerat ca estimativ, aceasta a fost confirmat deinterveniile ulterioare practicate in zoni s-a dovedit a fi o evaluare prudent a condiiilor deteren.

BIBLIOGRAFIE

1.Muat V., Muat C.,Investigaii i intervenii la terenul de fundare pe amplasamente cu accidente subterane, A X-aCNGF, 16-18 septembrie 2004, Bucureti, Vol II, pp. 329.2. Muat V., Rileanu P. Muat C., Controlul calitii execuiei pernei de pmnt prin penetrare dinamic, corelaii cugradul de compactare, A X-a CNGF, 16-18 septembrie 2004, Bucureti, Vol II, pp. 329.3. NP 074 2007, Normativ privind documentaiile geotehnice pentru construcii.4. U.T. Gheorghe Asachi Iai C.C.T.T. Polytech, contract nr. 398/2005 i nr. 498/2007.

198

7/25/2019 CNGF12118

5/12

199

7/25/2019 CNGF12118

6/12

200

7/25/2019 CNGF12118

7/12

201

7/25/2019 CNGF12118

8/12

202

7/25/2019 CNGF12118

9/12

203

7/25/2019 CNGF12118

10/12

204

7/25/2019 CNGF12118

11/12

205

7/25/2019 CNGF12118

12/12