Universitatea Transilvania din Braşov Şcoala Doctorală Interdisciplinară
Departament de cercetare: Exploatări Forestiere,
Amenajarea Pădurilor şi Măsurători Terestre
Ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE
CONTRIBUŢII PRIVIND MAJORAREA CAPACITĂŢII
PORTANTE A DRUMURILOR FORESTIERE, ÎN VEDEREA
EXTINDERII TRANSPORTULUI LEMNULUI CU
AUTOVEHICULE DE TONAJ SPORIT
CONTRIBUTIONS REGARDING THE INCREASE OF CARRYING
CAPACITY OF FOREST ROADS, IN ORDER TO EXPAND THE
WOOD TRANSPORT WITH HEAVY-LOAD TRUCKS
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
SUMMARY OF Ph.D. THESIS
Conducător ştiinţific Prof. univ. dr. ing. Valentina Doina CIOBANU
BRASOV, 2015
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
1
MINISTERUL EDUCAŢIEI ŞI CERCETĂRII ŞTIINŢIFICE
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV
BRAŞOV, B-DUL EROILOR, NR. 29, 500036, TEL. 0040-268-413000,
FAX 0040-268-410525 RECTORAT
D-lui (D-nei)………………………………………………………………………………..
Vă aducem la cunoştinţă că în ziua de 23.09.2015, ora 1100, sala SI2 a Facultăţii de
Silvicultură şi Exploatări Forestiere, va avea loc susţinerea publică a tezei de doctorat intitulată
„CONTRIBUŢII PRIVIND MAJORAREA CAPACITĂŢII PORTANTE A DRUMURILOR
FORESTIERE, ÎN VEDEREA EXTINDERII TRANSPORTULUI LEMNULUI CU
AUTOVEHICULE DE TONAJ SPORIT”, elaborată de drd. ing. ANTONIADE G. Crissanta
Cătălina, în vederea obţinerii titlului ştiinţific de doctor, în domeniul SILVICULTURĂ.
COMPONENŢA
Comisia de doctorat
Numită de către Rectorul Universităţii Transilvania din Braşov
Nr. 7411 din 29.06.2015
Preşedinte: Prof. univ. dr. ing. Lucian Alexandru CURTU
DECAN – Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere
Universitatea ”Transilvania” din Braşov
Coordonator ştiinţific: Prof. univ. dr. ing. Valentina Doina CIOBANU
Universitatea ”Transilvania” din Braşov
Referenţi: Prof. univ. dr. ing. Vasile BOBOC
Universitatea Tehnică ”Gheorghe Asachi” din Iași
Conf. univ. dr. ing. Dan ZAROJANU
Universitatea ”Ștefan cel Mare” din Suceava
Prof. univ. dr. ing. Gheorghe IGNEA
Universitatea ”Transilvania” din Braşov
Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării pot fi trimise pe adresa de
e-mail: [email protected] sau pe adresa Facultăţii de Silvicultură şi Exploatări
Forestiere (Str. Şirul Beethoven, nr. 1, 500123 Braşov, România).
De asemenea, vă invităm să luaţi parte la şedinţa publică de susţinere a tezei de doctorat.
Vă mulţumim!
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
2
CUVÂNT ÎNAINTE
Îmbunătăţirea portanţei drumurilor forestiere, în contextul tendinţei actuale de
sporire a tonajului, reprezintă o problemă majoră aflată în atenţia constructorilor forestieri,
iar rezolvarea ei este posibilă fie prin adăugarea de straturi rutiere suplimentare, cu structuri
tradiţionale, fie prin includerea în structurile rutiere actuale ale unor materiale noi.
Teza de doctorat a fost elaborată începând cu data de 1 octombrie 2010, data
admiterii la doctorat, şi încheind cu luna iulie 2015, când a fost susţinută în cadrul
Departamentului de Exploatări Forestiere, Amenajarea Pădurilor şi Măsurători Terestre, de
la Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere – Braşov.
În tot acest timp am desfăşurat o cercetare intensă sub îndrumarea ştiinţifică
competentă a Doamnei Prof. univ. dr. ing. Valentina CIOBANU.
În acelaşi timp mulţumesc conducerilor Universităţii Transilvania din Braşov şi
Facultăţii de Silvicultură şi Exploatări Forestiere – Braşov pentru punerea la dispoziţie
a facilităţilor existente elaborării acestei cercetări.
Mulţumesc Domnului Prof. univ. dr. ing. Vasile BOBOC, Domnului Conf. univ.
dr. ing. Dan ZAROJANU şi Domnului Prof. univ. dr. ing. Gheorghe IGNEA pentru
amabilitatea de a fi acceptat invitaţia de a face parte din comisia de analiză a tezei mele de
doctorat, în vederea susţinerii publice.
Pentru sugestiile şi părerile nepreţuite doresc să mulţumesc Domnului prof. univ.
dr. ing. Rostislav BEREZIUC și Doamnei prof. univ. dr. ing. Valeria ALEXANDRU.
Cu deosebită plăcere, ţin să mulţumesc pentru observaţiile şi sugestiile constructive
primite din partea cadrelor didactice ale Departamentului de Exploatări Forestiere,
Amenajarea Pădurilor şi Măsurători Terestre şi întregului colectiv al Specializării
Cinegetice pentru sfaturile colegiale oferite şi sprijinul necondiţionat.
Mulţumesc, în mod deosebit, Regiei Publice Locală Pădurilor SĂCELE R.A.,
respectiv Domnului inginer Ioan ILLYÉS, pentru ajutorul oferit cu ocazia lucrărilor de
teren.
De asemenea, doresc să mulţumesc colectivului Laboratorului de Analize şi
Încercări Fizico-Mecanice în Construcţii din cadrul societăţii S.C. RECON S.A..
Nu pot să uit şi să nu mulţumesc mamei mele, care mi-a fost mereu alături şi m-a
încurajat în toţi aceşti ani.
Autoarea,
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
3
CUPRINS
Teză / Rezumat CUPRINS – în limba română .……………………………...………………………. 2 4 CUPRINS – în limba engleză .……………………………………………………... 4 6 CAPITOLUL I. CONSIDERAŢII GENERALE PRIVIND TRANSPORTUL LEMNULUI …………………………………………………..…………………….
6
8
1.1. Transportul lemnului în contextul gospodăririi durabile a pădurilor …... 6 8 1.2. Autovehicule folosite în transportul lemnului ………………………….. 7 8 1.3. Situaţia actuală a dotării pădurilor cu drumuri auto ……………………. 9 10 1.4. Perspective în dezvoltarea reţelelor de drumuri forestiere ……………... 12 11 1.5. Intensitatea traficului pe drumurile forestiere de tip secundar …………. 13 11 1.6. Alcătuirea şi clasificarea structurilor rutiere …………………………… 14 12 1.7. Consolidarea părţii carosabile a drumurilor forestiere secundare ……… 17 13 CAPITOLUL II. STADIUL ACTUAL AL CUNOŞTIINŢELOR PRIVIND CAPACITATEA PORTANTĂ A DRUMURILOR FORESTIERE ………………
20
15
2.1 Consideraţii generale …………………………………..………………... 20 15 2.2 Indici de exprimare a portanţei structurilor rutiere nerigide ……………. 20 15 2.3. Dimensionarea structurilor rutiere nerigide ……………………………. 24 16 2.3.1. Metoda analitică (PD 177 – 2001) …………………………… 26 – 2.3.2. Metoda analitică (AND 582 / 2002) …..……………………… 27 – 2.3.3. Metoda deformaţiei critice …………………………………… 28 – 2.4. Experimentarea structurilor rutiere …………………………………….. 29 17 CAPITOLUL III. SCOPUL ŞI UTILITATEA CERCETĂRILOR. METODOLOGIA DE CERCETARE ………………………………………………
32
19
3.1. Scopul şi obiectivele cercetării ……………………………………….... 32 19 3.2. Utilitatea cercetărilor ……………………………………………….….. 33 19 3.3. Metodologia de cercetare ………………………………………………. 33 20 CAPITOLUL IV. STABILIREA TRAFICULUI DE CALCUL ŞI A STRUCTURILOR RUTIERE REPREZENTATIVE ………………………………
35
21
4.1. Determinarea intensităţii traficului cu autovehicule de mare tonaj ……. 35 21 4.2. Transcalcularea intensităţii de circulaţie cu autovehicule fizice în
intensitate de circulaţie corespunzătoare modului de exprimare specific metodelor de dimensionare ………………………………………………….
37
22 4.3. Alcătuirea structurilor rutiere reprezentative şi caracteristici de
deformabilitate ………………………………………………………………
38
23 4.4. Portanţa structurilor rutiere reprezentative …………………………….. 42 26 4.5. Alcătuirea şi calculul variantelor de structuri rutiere pentru drumurile
forestiere cu trafic redus ……………………………………………………..
44
28 4.6. Stabilirea corelaţiei dintre modulul de deformaţie echivalent şi
deformaţia specifică verticală ………………………………………………
52
35 CAPITOLUL V. ANALIZA VARIANTELOR DE STRUCTURI RUTIERE ÎN CONTEXTUL SPORIRII CAPACITĂŢII PORTANTE A DRUMURILOR FORESTIERE ………………………………………………………………………
58
38 5.1. Scopul analizei şi formarea seriilor de variante ………………………... 58 38 5.2. Contribuţia calităţii terenului de fundare la realizarea capacităţii
portante a structurilor rutiere de pe drumurile forestiere secundare ………...
63
43
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
4
5.3. Contribuţia calităţii stratului portant al structurii rutiere la realizarea capacităţii portante a drumurilor forestiere secundare ………………………
68
48
5.4. Contribuţia sporirii grosimii stratului rutier portant la realizarea capacităţii portante a drumurilor forestiere secundare ………………………
71
51
5.5. Principalele etape şi rezultate ale analizei ……………………………… 74 – CAPITOLUL VI. DETERMINĂRI PE TEREN PRIVIND PORTANŢA DRUMURILOR FORESTIERE SECUNDARE …………………………………...
77
54
6.1. Consideraţii generale …………………………………………………… 77 54 6.2. Analiza rezultatelor obţinute pe teren şi compararea lor cu rezultatele
teoretice ……………………………………………………………………...
83
59 6.3. Eficienţa economică a soluţiilor propuse ………………………………. 85 61 CAPITOLUL VII. CONCLUZII. CONTRIBUȚII PERSONALE ȘI RECOMANDĂRI PENTRU PRODUCȚIE ………………………………………..
95
70
7.1. Concluzii ……………………………………………………………….. 95 70 7.2. Contribuţii personale …………………………………………………… 100 72 7.3. Recomandări pentru producţie …………………………………………. 101 73 CAPITOLUL VIII. DISEMINAREA REZULTATELOR ………………………… 102 74 BIBLIOGRAFIE ........................................................................................................ 103 75 ANEXE …………………………………………………………………………….. 109 81 Anexa 1 – Proba nr. 1 ………………………………………………………………. 110 – Anexa 2 – Proba nr. 2 ………………………………………………………………. 112 – Anexa 3 – Proba nr. 3 ………………………………………………………………. 114 – Anexa 4 – Proba nr. 4 ………………………………………………………………. 116 – Anexa 5 – Proba nr. 5 ……….……………………………………………………… 118 – Anexa 6 – Proba nr. 6 ………………………………………………………………. 120 – Anexa 7 – Proba nr. 7 ………………………………………………………………. 122 – Anexa 8 – Proba nr. 8 ………………………………………………………………. 124 – Anexa 9 – Proba nr. 9 ………………………………………………………………. 126 – Anexa 10 – Structuri rutiere reprezentative ………………………………………... 128 – Anexa 11 – Borderou figuri .………………………………………..……………… 137 – Anexa 12 – Borderou tabele ..……………………………….……………………… 139 – Anexa 13 – Declaraţie autenticitate ………………………………………………... 142 – Anexa 14 – Scurt rezumat al tezei de doctorat ……………………………………... – 82 Anexa 15 – Curriculum vitae – în limba română …………………………………... – 83 Anexa 16 – Curriculum vitae – în limba engleză …………………………………... – 86
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
5
CONTENT
Thesis / Abstract CONTENTS – in Romanian .………………………………………………..…. 2 4 CONTENTS – in English .…………………………………………………… 4 6 CHAPTER I. GENERAL OVERVIEW OF WOOD TRANSPORT…………………………………………………………...………
6
8
1.1. Timber transport in the context of sustainable forest management ... 6 8 1.2. Vehicles used in wood transport …………………………………... 7 8 1.3. State-of-the art in forest endowment with roads ……….................... 9 10 1.4. Perspectives for the development of forest roads networks .……….. 12 11 1.5. Traffic intensity on secondary forest roads ………………………… 13 11 1.6. The composition and classification of road structures ....................... 14 12 1.7. Strengthening the carriageway of the secondary forest roads .…….. 17 13 CHAPTER II. STATE-OF-THE ART ON LIFT POWER CAPACITY OF FOERST ROADS …...………………………………………………………….
20
15
2.1. General background ………………………………………………... 20 15 2.2. Indices of lift power of non-rigid road structures ……...…………... 20 15 2.3. Sizing non-rigid road structures …………………………..………... 24 16 2.3.1. Analytical method (PD 177 – 2001) ………………..…… 26 – 2.3.2. Analytical method (AND 582 / 2002) ...………………….. 27 – 2.3.3. Critical deformation method .…………………………….. 28 – 2.4. Experimenting road structures ...…………………………………… 29 17 CHAPTER III. GOAL AND UTILITY OF RESEARCH. RESEARCH METHODOLOGY …………………………………………………...…………
32
19
3.1. Goals and research objectives …....………………………….……... 32 19 3.2. The utility of research work .……………………………………….. 33 19 3.3. Research methodology ..…………………………………..………... 33 20 CHAPTER IV. DEFINITION OF TRAFFIC CALCULUS AND OF REPRESENTIVE ROAD STRUCTURES ……………………………………..
35
21
4.1. Determining the traffic intensity with heavy-load trucks ……...…… 35 21 4.2. Trans-computing of traffic intensity of physical vehicles in traffic
intensity corresponding to the specific methods of measurement .....…...
37
22 4.3. Trans-composition of representative road structures and features of
road deformation .………………………………………………………..
38
23 4.4. The lift power of representative road structures ……………………. 42 26 4.5. Structure and calculus of variants of road structures for low-traffic
forest roads ………..……………………………………………………..
44
28 4.6. Definition of correlation between the equivalent deformation
module and the specific vertical deformation …………………………...
52
35 CHAPTER V. ANALYSIS OF DIFFERENT ROAD STRUCTURES IN ORDER TO INCREASE THE CARRYING CAPACITY OF FOREST ROADS ………………………………………………………………………....
58
38 5.1. The purpose of analysis and set-up of the series of variants ...…….. 58 38 5.2. Contribution of quality of foundation soil to the lift power capacity
of road structures from the secondary forest roads ….………………….
63
43 5.3. Contribution of the quality of background layer of the road structure
to the lift power capacity of secondary forest roads …..………………..
68
48
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
6
5.4. Contribution of increased road bearing thickness to the lift power capacity of secondary forest roads ………..……………………………..
71
51
5.5. Main phases and results of analysis ……………………………….. 74 – CHAPTER VI. FIELD DETERMINATIONS REGARDING THE LIFT POWER OF SECONDARY FOREST ROADS …...……………………..…….
77
54
6.1. General background ….…………………………………………….. 77 54 6.2. Analysis of field data and comparison with the theoretical results … 83 59 6.3. Economical efficiency of the proposed solutions .............................. 85 61 CHAPTER VII. CONCLUSIONS. PERSONAL CONTRIBUTIONS AND RECOMANDATIONS FOR THE PRACTICE ……………………………….
95
70
7.1. Conclusions ………………………………………………………… 95 70 7.2. Personal contribution…………………………………………….….. 100 72 7.3. Production recommendations ………………………………..……... 101 73 CHAPTER VIII. DISSEMINATION OF RESULTS …………………………. 102 74 REFERENCES .................................................................................................... 103 75 ANNEXES …………………………………………...………………………… 109 81 Annex 1 – Sample no. 1 ………………………………………..…….………... 110 – Annex 2 – Sample no. 2 ………………………………...……………………… 112 – Annex 3 – Sample no. 3 …………………………..…………………………… 114 – Annex 4 – Sample no. 4 …………………………..…………………………… 116 – Annex 5 – Sample no. 5 ……….……………………………………………….. 118 – Annex 6 – Sample no. 6 ………………………………..……………………… 120 – Annex 7 – Sample no. 7 ……………………………...………………………… 122 – Annex 8 – Sample no. 9 ……………………………..………………………… 124 – Annex 9 – Sample no. 8 ……………………………..………………………… 126 – Annex 10 – Representative road structures ……………………………………. 128 – Annex 11 – List of figures ...………………………………..………………….. 137 – Annex 12 – List of tables .…………………..……….…………………………. 139 – Annex 13 – Authentification declaration ……………………………………… 142 – Annex 14 – Short abstract of the PhD thesis …………………………………... – 82 Annex 15 – Curriculum vitae – in Romanian ………………………………….. – 83 Annex 16 – Curriculum vitae – in English …………………………………….. – 86
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
7
CAPITOLUL I. CONSIDERAŢII GENERALE PRIVIND
TRANSPORTUL LEMNULUI
1.1. Transportul lemnului în contextul gospodăririi durabile a pădurilor
Se cunoaşte că transportul lemnului, parte integrantă a procesului de exploatare a
lemnului, reprezintă acţiunea prin care materialul lemnos recoltat, în conformitate cu
prevederile din amenajamentul silvic (Ciubotaru 1998), este deplasat de la cioată până la un
depozit final, situat lângă o cale publică de transport sau chiar pe terenul unei firme
prelucrătoare sau de valorificare, ajungând astfel în circuitul economic. Având în vedere că
arborii de recoltat sunt răspândiţi pe o suprafaţă întinsă, deplasarea lemnului se desfăşoară,
de regulă, în două etape distincte, respectiv colectarea lemnului şi transportul propriu
zis.
Colectarea lemnului, care constă din adunat, scos şi apropiat, reprezintă etapa în
cadrul căreia lemnul este deplasat de la cioată până la o platformă primară, aflată lângă o
cale permanentă de transport. Deplasarea se realizează cu ajutorul tractoarelor sau a
instalaţiilor cu cablu.
Transportul propriu zis sau, mai pe scurt, transportul lemnului asigură
deplasarea materialului recoltat de la platformele intermediare până la depozitul final. La
nivelul progresului tehnic actual, deplasarea se face cu ajutorul autovehiculelor, iar reţeaua
de transport este alcătuită din căi permanente, respectiv din drumuri auto.
Teza de doctorat are în obiectiv cea de-a doua etapă menţionată, respectiv
transportul propriu zis care, ca orice transport, este condiţionat, atât sub raport tehnic, cât şi
economic, de cei doi factori esenţiali: mijlocul de transport (vehiculul) şi calea de
transport. Ţinând seama de situaţia actuală şi de cea de perspectivă din exploatările
forestiere, în cele ce urmează se prezintă, la nivel general, aspectele principale legate de
autovehiculele folosite în transportul lemnului şi cele privitoare la situaţia actuală a reţelei
de drumuri forestiere.
1.2. Autovehicule folosite în transportul lemnului
Transportul lemnului se efectuează, în mod obişnuit, cu autovehicule specializate,
cum sunt (figura 1.1):
§ autotrenurile forestiere, alcătuite dintr-un autotractor şi o semiremorcă, folosite
pentru transportul lemnului în catarge;
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
8
§ autoplatformele forestiere, alcătuite dintr-un camion şi o remorcă biaxă, utilizate
atât pentru transportul lemnului, cât şi a mangalului sau a altor produse forestiere;
§ autotrenurile, destinate transportului tocăturii şi a rumeguşului de lemn.
Autovehiculele menţionate au diferite capacităţi de încărcare, în practică existând
tendinţe de sporire a capacităţii utile, respectiv extinderea transportului lemnului cu
autovehicule de tonaj sporit, care dispun de o capacitate de încărcare de 25 – 28 tone şi,
încărcate, au masa totală de 40 tone.
Figura. 1.1 – Tipuri de autovehicule folosite în transporturile forestiere (Bereziuc et al. 2008):
a. – autocamion specializat, echipat cu scaune şi racoanţe; b. – autocamion specializat, echipat cu
containere; c. – autotren cu semiremorcă pentru buşteni; d. – autotren cu remorcă monoaxă pentru
buşteni; e. – autotren cu semiremorcă universală, echipat cu scaune şi racoanţe; f. – autotren cu
remorcă universală, echipat cu containere: 1 – troliu pentru încărcarea mecanică; 2 – sistem de
ghidare; 3 – dispozitiv de ghidare a containerelor; 4 – panou de protecţie a cabinei; 5 – scaun cu
racoanţe; 6 – container
Autotrenurile se încarcă astfel încât să nu depăşească sarcina maximă de 7,5 tone pe
osia simplă, respectiv 12,0 tone pe osia dublă. Deşi nu se încarcă întotdeauna la capacitate
nominală, în studii se poate considera că, în cazul transportului de buşteni, au masa totală
de 40 tone, din care 25 tone sarcină utilă.
O importanţă deosebită, pentru cercetările legate de portanţa drumurilor, o
reprezintă caracteristicile contactului dintre roată şi drum, adică produsul dintre presiunea
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
9
specifică (p), transmisă de roată îmbrăcăminţii drumului, şi diametrul (D) cercului
echivalent al suprafeţei de contact dintre roată şi drum (Untaru 1981).
Conform literaturii de specialitate (***, 2011) se poate considera:
§ pentru autotrenurile încărcate, de fabricaţie românească ........ 220=⋅ Dp ;
§ pentru autotrenul Renault Kerax (încărcat) ............................ 77,198=⋅ Dp ;
§ pentru autotren neîncărcat ....................................................... 160=⋅ Dp .
La stabilirea caracteristicii de contact, presiunea specifică s-a exprimat în MPa, iar
diametrul cercului echivalent suprafeţei urmei de contact în milimetri.
1.3. Situaţia actuală a dotării pădurilor cu drumuri auto
Necesitatea de a se da exploatării lemnului un caracter cât mai raţional imprimă
ansamblului căilor permanente pentru transportul lemnului o formă de reţea, menită să
asigure deschiderea relativ uniformă a masivelor păduroase.
Conform datelor oficiale, aşa cum au fost prezentate cu prilejul manifestărilor
ştiinţifice dedicate „Anului Internaţional al Pădurilor” (2011), reţeaua permanentă de
transport, care contribuie, în prezent, la accesibilizarea fondului forestier naţional, este
alcătuită atât din drumuri forestiere, cât şi din drumuri neforestiere, amplasate în
interiorul pădurii, la care este permisă colectarea lemnului.
În calculul lungimii totale a reţelei de transport forestier se va avea în vedere că la
lungimea de 32 082,6 km drumuri forestiere administrate de Stat, majorată cu cei 58 km
căi ferate forestiere existente, deci 32 140,6 km, în cazul interpretărilor cu privire la
deschiderea pădurii, trebuie scăzute drumurile de legătură – 3 012,2 km (Bereziuc et. al.,
2011a) şi cele necirculabile – 9 067,6 km, ceea ce conduce la o lungime rămasă de 20
060,8 km. La această valoare se adaugă însă drumurile publice care pătrund în pădure şi
contribuie la transportul masei lemnoase, respectiv 4 038,4 km şi drumurile de exploatare
ale altor deţinători (1 453 km), astfel că, în final, lungimea reţelei de transport forestier
însumează 25 552,2 km, valoare care corespunde, cu aproximaţie (diferenţa fiind de
502,97 km), datelor existente în evidenţele Regiei Naţionale a Pădurilor, respectiv
26 055,169 km.
Prelucrarea datelor oferite de Regia Naţională a Pădurilor, comparativ pentru anii
2011 şi 2014, cu privire la lungimea drumurilor forestiere şi starea lor tehnică a evidenţiat
substanţiala reducere a lungimii reţelei de drumuri forestiere în 2014 cu 6022,71km, ca
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
10
urmare a trecerii lor în reţeaua publică, conform prevederilor Legii 192/2010, valoarea
respectivă devenind, în final, 26 059,89 km.
Desimea medie a reţelei totale de transport este de 6,58 m/ha, iar în zona
accesibilă, conform studiilor elaborate de I.C.A.S. – I.N.L. (***, 2006), desimea este de
circa 9 m/ha.
1.4. Perspective în dezvoltarea reţelelor de drumuri forestiere
Este evident, de la bun început, că accesibilizarea integrală a arboretelor presupune
un efort tehnic şi economic substanţial, care poate fi rezolvat doar prin eşalonare în timp.
Într-o primă etapă se impune accesibilizarea şi a celor 2.235.570 hectare de pădure încă
neaccesibilă, aceasta pentru a evita suprasolicitarea unităţilor de bază (de producţie) din
zonele accesibile, iar, de aici, nerespectarea prevederilor din amenajamente şi a principiilor
gestionării durabile a pădurilor. După realizarea accesibilităţii integrale, pentru distanţa de
colectare de maximum 2 km, se va putea trece la o nouă etapă, care să vizeze dotarea
pădurii cu drumuri noi, care să contribuie la reducerea distanţelor de colectare la cel mult
1000 m, ceea ce ar permite reducerea cheltuielilor de colectare – transport şi o mai bună
respectare a cerinţelor ecologice.
După o primă apreciere (Bereziuc et al. 2011 şi ***, 2006), realizarea accesibilităţii
integrale, respectiv generalizarea desimii de 9 m/ha, este necesară construirea / reabilitarea
a 16000 km de drumuri forestiere. În acest mod se vor accesibiliza suprafeţe păduroase noi
şi se vor reaccesibiliza suprafeţele păduroase care, în urma degradării totale a căilor de
transport ce le deserveau, şi-au pierdut accesibilitatea.
Drumurile noi ce se vor construi vor fi, cu precădere, drumuri forestiere de tip
secundar, deoarece vor fi prelungiri sau ramificaţii ale drumurilor existente.
Ca urmare teza de doctorat se referă la sporirea portanţei drumurilor noi de tip
secundar, făcându-se totuşi trimiteri, atunci când este cazul, şi la sporirea portanţei
drumurilor forestiere existente, lucru realizabil în cadrul acţiunii de reabilitări şi reparaţii
capitale.
1.5. Intensitatea traficului pe drumurile forestiere de tip secundar
Conform normelor în vigoare (***, 2011), drumurile forestiere de tip secundar
deservesc suprafeţe păduroase mai mici de 1.000 ha şi sunt destinate unui trafic anual mai
mic de 5.000 tone masă lemnoasă. În mod practic, ele deschid bazinetele din cuprinsul unui
bazin forestier constituit într-o unitate de bază. Ţinând seama că este vorba de aducerea în
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
11
circuitul economic a unor cantităţi relativ reduse de material lemnos, transportul se face
concentrat, în perioade de timp mai scurte, favorabile climatic, urmând ca, după evacuarea
materialului din bazinet, autovehiculele folosite să treacă la transportul lemnului recoltat în
alte bazinete.
Având în vedere că, teoretic, marja cantităţii anuale de transport se extinde de la 0
la 5.000 t/an, considerăm că cercetările de portanţă a drumurilor secundare trebuie făcute
pentru un trafic de calcul diferenţiat pe cantităţi anuale de transport semnificative:
5.000t/an (cantitatea limită a categoriei), 3.000 t/an (cantitate medie) şi sub 1.000 t/an
(cantităţi de lemn provenite mai ales din operaţiuni culturale şi tăieri de igienă).
1.6. Alcătuirea şi clasificarea structurilor rutiere
Pentru a putea rezista solicitărilor traficului rutier şi acţiunii distructive a factorilor
climatici, partea carosabilă a drumurilor se consolidează prin diferite structuri rutiere.
Conform Dicţionarului Explicativ al Limbii Române, prin structură se înţelege un
„ansamblu de elemente de construcţie, solidarizate între ele, care preia toate sarcinile la
care este supus şi le transmite fundaţiei” (***, 1998). Ca urmare, structura rutieră
reprezintă scheletul de rezistenţă al drumului, fiind alcătuită dintr-un ansamblu de straturi
rutiere, executate din materiale prelucrare prin tehnologii adecvate şi dimensionate astfel
încât să poată prelua, pe o perioadă determinată, solicitările din trafic şi din acţiunea
factorilor climatici, şi de a le transmite, în limitele deformaţiilor admisibile, straturilor
inferioare (STAS 4032 / 1 – 90).
În general, o structură rutieră (figura 1.3) este alcătuită din următoarele straturi:
îmbrăcăminte rutieră, strat de bază, strat de fundaţie şi substrat.
Figura 1.3 – Schema generală de alcătuire a unei structuri rutiere
Îmbrăcămintea rutieră constituie partea superioară a structurii, alcătuită din unul
sau două straturi, care suportă direct acţiunile traficului şi cele ale agenţilor atmosferici.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
12
Stratul de bază este partea din structura rutieră amplasată între îmbrăcăminte şi
stratul de fundaţie şi îndeplineşte rolul de a prelua încărcările datorate traficului,
repartizând fundaţiei eforturile verticale.
Stratul de fundaţie preia presiunile de la stratul de bază, le repartizează şi le
transmite patului drumului în limitele de rezistenţă ale acestuia.
Substratul este situat la partea inferioară a stratului de fundaţie. Alcătuirea acestuia
depinde de rolul pe care trebuie să-l îndeplinească, care-i dă şi denumirea acestuia, după
cum urmează: strat drenant, strat anticapilar, strat izolant și strat termoizolant.
În cazul în care capacitatea portantă a drumului este redusă, se recomandă
îmbunătăţirea patului drumului prin realizarea aşa-numitului strat de formă, alcătuit din
materiale puţin sensibile la apă, sau obţinut prin tratarea stratului superior al terasamentelor
cu un liant eficace.
În ceea ce priveşte clasificarea structurilor rutiere, denumire care a înlocuit
vechiul termen de sistem rutier, în sectorul construcţiilor forestiere este răspândită
clasificarea structurilor rutiere în structuri rutiere nerigide şi structuri rutiere rigide;
este o clasificare mai veche preluată de la modul de clasificare al sistemelor rutiere. În
principiu (Fodor şi Popescu 2009):
§ structurile rutiere nerigide sunt cele constituite din materiale granulare, cu sau fără
lianţi bituminoşi;
§ structurile rutiere rigide sunt cele în alcătuirea cărora intră cel puţin un strat din
beton de ciment.
În prezent, odată cu extinderea îmbrăcăminţilor asfaltice, structurile rutiere pentru
uzul drumurilor publice se clasifică în structuri flexibile şi structuri rigide.
1.7. Consolidarea părţii carosabile a drumurilor forestiere secundare
Pentru a rezista solicitărilor circulaţiei şi acţiunii factorilor climatici, partea
carosabilă a drumurilor se consolidează prin structuri rutiere, executate din diferite
materiale (pământuri, agregate naturale, lianţi).
Complexul rutier se defineşte ca o construcţie alcătuită din fundaţie (terasamente
şi teren natural) şi structura rutieră.
Ca şi în cazul general, şi la drumurile forestiere secundare, sporirea capacităţii
portante la nivelul patului căii se poate realiza printr-un strat de formă, amenajat la partea
superioară a terasamentelor.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
13
În urma documentării întreprinse în teren a rezultat că drumurile forestiere
secundare sunt dotate, în general, cu structurile rutiere prezentate în figura 1.4 (Bereziuc et
al. 1987; Bereziuc et al. 2008 şi ***, 2011).
Figura 1.4 – Structuri rutiere folosite pe drumuri forestiere de tip secundar
(Bereziuc et al. 1987; Bereziuc et al. 2008 şi ***, 2011)
Ţinând seama de structurile indicate în figura 1.4, rezultă că la consolidarea părţii
carosabile a drumurilor secundare sunt folosite structuri rutiere nerigide, din materiale
pietroase naturale, fără lianţi hidrocarbonaţi, alcătuite din 1...2 straturi rutiere. În condiţiile
extinderii autovehiculelor de tonaj sporit şi luând în considerare umidităţile mai mari din
zona forestieră, se apreciază că, în condiţiile unui trafic anual apropiat de limita superioară
de 5.000 t, ar putea fi introdus, în alcătuirea structurii rutiere şi un strat de protecţie
(nerigid), care, pe lângă funcţiile sale obişnuite, să sporească şi capacitatea portantă a părţii
carosabile.
Structura rutieră cu un singur strat ar corespunde drumurilor cu un trafic mai mic de
1.000 t/an, structura rutieră cu două straturi unui trafic de 1.000 ... 3.000 t/an, iar cea cu trei
straturi unei intensităţi de 3.000 ... 5.000 t/an.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
14
CAPITOLUL II. STADIUL ACTUAL AL CUNOŞTIINŢELOR
PRIVIND CAPACITATEA PORTANTĂ A DRUMURILOR
FORESTIERE
2.1 Consideraţii generale
După cum a rezultat din cele prezentate în capitolul precedent, dezvoltarea în
continuare a reţelelor forestiere de transport, pentru realizarea unei accesibilităţi integrale a
fondului forestier naţional, se va face prin drumuri forestiere secundare, pe care,
conform normativului de proiectare PD 003-11 (***, 2011), se transportă sub 5.000 t/an de
material lemnos, iar partea carosabilă se consolidează prin structuri rutiere mai simple şi
ieftine, de tip nerigid, executate, de regulă, din materiale pietroase locale.
2.2 Indici de exprimare a portanţei structurilor rutiere nerigide
Pe parcursul timpului s-au utilizat diferiţi indici pentru aprecierea portanţei
structurilor rutiere nerigide, atât în ansamblul acestora, cât şi pentru aprecierea şi
exprimarea portanţei pământului de la nivelul patului căii, element care condiţionează, în
cea mai mare măsură, portanţa întregii structuri. Unii dintre indicii menţionaţi mai jos se
folosesc şi în prezent.
Astfel, în practică, capacitatea pământurilor de a suporta diferite încărcări, fără ca
deformaţiile să depăşească o anumită limită, se apreciază cu ajutorul unor parametri, cum
sunt:
§ indicele de capacitate portantă (I.C.P.), cunoscut peste hotare şi sub numele de
C.B.R. (Californian Bearing Ratio – Ciobanu 1998);
§ modulul de deformaţie;
§ modulul de elasticitate;
§ coeficientul patului sau modulul de reacţie.
Indicele de capacitate portantă (I.C.P.), folosit în trecut, se determină în
laborator, cu ajutorul unei aparaturi speciale, şi se exprimă în procente. Pământurile bune
ca teren de fundaţie trebuie să aibă un I.C.P. de cel puţin 20 ... 40%, iar materialele
pietroase de 40 ... 60%.
Uneori, în locul I.C.P., la aprecierea şi exprimarea portanţei pământului s-a folosit
factorul de portanţă, care este foarte apropiat de mărimea I.C.P.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
15
Modulul de deformaţie a pământului (Ed), utilizat şi astăzi, reprezintă raportul
dintre valoarea presiunii specifice p (în MPa), considerându-se o repartizare uniformă pe
suprafaţa de încărcare, şi valoarea tasării relative.
Modulul de elasticitate a pământului (E) este dat de raportul dintre presiunea de
încărcare (p) şi deformaţia elastică (W). Se determină, de asemenea, în laborator sau pe
teren, prin metode care permit încărcarea şi descărcarea, în trepte, a probei de pământ, și
are valori cuprinse între 20 şi 120 MPa, în funcţie de umiditatea relativă.
Modulul de reacţie interesează mai puţin în studiul structurilor rutiere nerigide,
fiind utilizat, mai ales, în calculul grosimii dalelor din beton de ciment.
La noi în ţară, se foloseşte indicele de grupă (***, 1993), care permite stabilirea
calităţilor portante ale unui pământ prin intermediul caracteristicilor fizice ale acestuia. În
funcţie de mărimea indicelui de grupă, pământurile, ca materiale pentru construcţii rutiere,
se califică astfel:
§ foarte bune: I.G. ≤ 1;
§ bune: I.G. = 2 ... 4;
§ mediocre: I.G. = 5 ... 9;
§ slabe: I.G. = 10 ... 20.
Alcătuirea structurilor rutiere nerigide poate fi definită printr-un indice de
structură, iar comportarea sub trafic printr-un indice de viabilitate.
2.3. Dimensionarea structurilor rutiere nerigide
Decenii în şir, structurile rutiere practicate pe drumuri forestiere s-au dimensionat,
ca şi în cazul drumurilor comunale ori judeţene, după metoda deformaţiei critice. În
prezent se urmăreşte extinderea metodei analitice, cunoscută şi sub numele de metoda
osiei standard (*** 2011).
Cele două metode diferă între ele prin modul de stabilire şi de exprimare a
traficului de calcul, tipul autovehiculului etalon, parametrii de caracterizare a calităţii
materialelor rutiere, precum şi prin criteriile ce stau la baza dimensionării.
În timp ce metoda deformaţiei critice, bazându-se pe principiul sistemului bistrat,
urmăreşte stabilirea directă a grosimii stratului de fundaţie din alcătuirea structurii rutiere,
metoda analitică este o metodă de dimensionare prin verificare, respectiv urmăreşte să
stabilească dacă deformaţiile specifice şi tensiunile ce se înregistrează în punctele critice
ale complexului rutier, la solicitarea traficului de calcul, se situează sub valorile maxime
admise (Bereziuc et al. 2008).
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
16
Metoda analitică poate fi aplicată în două variante şi anume:
§ dimensionarea sistemelor suple şi semirigide, prevăzute cu îmbrăcăminţi
semirigide (***, 2001);
§ dimensionarea pietruirilor (***, 2002).
Conform „Normativului privind proiectarea drumurilor forestiere” (***, 2011)
domeniile de aplicare ale celor trei metode menţionate sunt:
§ metoda analitică, indicativ P.D. 177 – 2001 (***, 2001), se aplică la dimensionarea
structurilor rutiere ale drumurilor forestiere magistrale şi principale, proiectate cu o
viteză de cel puţin 25 km/h şi prevăzute cu îmbrăcăminţi asfaltice; de asemenea, ea
trebuie luată în considerare la dimensionarea sistemelor rutiere cu structuri
semirigide;
§ metoda analitică, indicativ A.N.D. 582/2002 (***, 2002), se utilizează la
dimensionarea structurilor rutiere de pe drumurile forestiere împietruite, cu condiţia
ca traficul rutier să fie suficient de intens pentru a se încadra în diagramele metodei
şi să se dispună de posibilitatea accesării „PROGRAMULUI CALDEROM 2000”,
destinat calculului tensiunilor şi deformaţiilor specifice solicitate de metodă;
§ metoda deformaţiei critice, se aplică atunci când folosirea metodei analitice nu este
posibilă, cum ar fi cazul structurilor rutiere reduse pentru drumuri forestiere
secundare cu trafic scăzut.
2.4. Experimentarea structurilor rutiere
Experimentarea structurilor rutiere are drept scop cunoaşterea capacităţii lor
portante şi a modului de comportare sub trafic.
Concluziile experimentărilor efectuate, la nivel mondial (Helvey şi Kochenderfer
1990; Ryan et al., 2004; Fanin şi LOrbach 2007), în cadrul unor programe de mari
dimensiuni, au scos în evidenţă următoarele:
§ degradarea structurilor rutiere este determinată, în primul rând, de solicitările
autovehiculelor de mare tonaj;
§ structurile rutiere sunt vulnerabile, în special, în anumite perioade critice ale anului
(frig, umiditate prelungită);
§ structurile rutiere pot înregistra, în urma trecerilor repetate ale autovehiculelor
încărcate, un fenomen de oboseală, datorită căruia capătă deformaţii permanente.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
17
Pentru experimentarea structurilor rutiere nerigide există mai multe metode, cum
sunt: metoda măsurării directe a deflexiunilor produse de vehicule, metoda încărcării cu
placa şi metoda traficului controlat.
Metoda măsurării directe a deflexiunilor poate urmări măsurarea deflexiunii
totale, ce are loc în stare de încărcare a suprafeţei, sau a deflexiunii elastice, care
reprezintă revenirea suprafeţei după îndepărtarea încărcării. Prin diferenţa celor două
deflexiuni se obţine deformaţia remanentă.
Mărimea deflexiunilor (Marko et al., 2013) depinde de mai mulţi factori, cum sunt:
sarcina pe roată, presiunea interioară a pneurilor, grosimea straturilor rutiere, calitatea
materialelor de construcţii, condiţiile climatice etc.
Cele mai importante utilizări ale măsurării deflexiunilor sunt:
§ aprecierea calitativă a portanţei structurii rutiere;
§ controlul executării lucrărilor;
§ sporirea cunoştinţelor în domeniul stării de tensiune şi deformabilităţii complexelor
rutiere.
În cazul drumurilor forestiere împietruite, deflexiunile nu vor depăşii 2,00 ...
2,50mm.
Metoda încărcării directe cu placa permite:
§ punerea în evidenţă a tasărilor progresive şi caracterizarea structurii rutiere
printr-un modul de deformaţie;
§ cunoaşterea modului în care structura rutieră răspunde la o succesiune de
aplicări şi anulări de sarcini, şi caracterizarea sa printr-un modul de
elasticitate.
Modulele care se obţin sunt module echivalente şi reprezintă modulul de deformaţie
(sau modulul de elasticitate) al unui material omogen şi izotrop, care, sub acţiunea
încărcării, dă aceleaşi deformaţii pe verticală ca şi structura stratificată.
Metoda traficului controlat constă în construirea, în cadrul unei staţii pilot, a unor
circuite (piste) consolidate cu diferite tipuri de structuri rutiere, supunerea acestora la un
trafic controlat (în general de o intensitate accelerată) şi observarea performanţelor. Se
urmăreşte apariţia şi evoluţia degradărilor (văluriri, făgaşe etc.) şi măsurarea deflexiunilor
părţii carosabile la trecerea sarcinilor rulante.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
18
CAPITOLUL III. SCOPUL ŞI UTILITATEA CERCETĂRILOR.
METODOLOGIA DE CERCETARE
3.1. Scopul şi obiectivele cercetării
Scopul tezei de doctorat a rezultat, în linii mari, din capitolele precedente şi poate fi
formulat astfel: „lărgirea cunoştinţelor privind portanţa drumurilor forestiere şi căile de
sporire a acesteia în condiţiile extinderii, în transportul lemnului, a autotrenurilor de mare
tonaj”.
Realizarea sa include soluţionarea următoarelor obiective:
§ evidenţierea condiţiilor actuale în contextul cărora se desfăşoară transportul
lemnului;
§ prezentarea, pe bază de date statistice, a situaţiei actuale a reţelei de transport şi a
accesibilităţii pădurilor;
§ stabilirea premiselor pentru dezvoltarea, în continuare, a reţelei permanente de
transport, în vederea asigurării accesibilităţii integrale a fondului forestier naţional;
§ prezentarea, pe baza unei documentări directe, a structurilor rutiere de pe drumurile
forestiere de tip secundar, prescrise pentru dezvoltarea viitoare a reţelelor de
transport;
§ stabilirea portanţei actuale a structurilor rutiere de pe drumurile forestiere
secundare;
§ evidenţierea soluţiilor tehnice de sporire a portanţei drumurilor forestiere şi a
eficienţei acestora.
3.2. Utilitatea cercetărilor
Menţinerea în stare de viabilitate a reţelei forestiere de transport reprezintă o
condiţie esenţială a gestionării durabile a pădurilor.
Trebuie avut în vedere că odată cu darea lor în exploatare, drumurile suportă atât
acţiunea factorilor climatici, cât şi solicitările provocate de circulaţia rutieră. Exceptând
calamităţile, păstrarea unei stări tehnice bune a carosabilului depinde, în cea mai mare
măsură, de existenţa şi menţinerea unui echilibru între solicitările la care este supus şi
calităţile sale de rezistenţă, respectiv de capacitatea portantă. Dacă acest echilibru nu există
sau dispare, degradarea drumului se produce brutal şi rapid, ceea ce sporeşte cheltuielile de
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
19
întreţinere şi reparaţii, reduce durata dintre cicluri şi, în scurt timp, conduce la necesitatea
reabilitării drumului, care, datorită degradărilor înregistrate, ajunge necirculabil.
Tendinţa actuală de extindere, în transportul lemnului, a autotrenurilor de mare
tonaj, majorează eforturile la care este supusă partea carosabilă a drumurilor forestiere şi
impune luarea de măsuri pe linia sporirii portanţei acesteia. De aici rezultă şi utilitatea şi
importanţa, atât tehnică, cât şi economică, a cercetărilor.
3.3. Metodologia de cercetare
Metodologia concepută a inclus următoarele etape:
§ efectuarea unei documentări bibliografice şi, parţial, direct pe teren, pentru
cunoaşterea situaţiei actuale privind:
o mijloacele şi căile folosite în transportul lemnului;
o gradul actual de dotare a pădurilor cu căi permanente de transport şi
accesibilitatea fondului forestier naţional;
o alcătuirea şi portanţa structurilor rutiere folosite pe drumurile forestiere;
o perspectiva dezvoltării reţelelor de drumuri forestiere, în vederea realizării
unei accesibilităţi integrale;
§ stabilirea traficului de calcul în condiţiile extinderii în transportul lemnului a
autovehiculelor de tonaj sporit;
§ elaborarea unor structuri rutiere reprezentative, corespunzătoare intensităţilor de
trafic luate în considerare şi stabilirea portanţei acestora;
§ stabilirea căilor de sporire a portanţei structurilor rutiere;
§ elaborarea variantelor de structuri rutiere prin care să se poată pune în evidenţă
contribuţia, la sporirea portanţei, a soluţiilor preconizate;
§ definirea variantelor elaborate prin caracteristicile de deformabilitate şi grosimea
straturilor rutiere alcătuitoare;
§ determinarea portanţei pentru fiecare variantă propusă, atât după metoda
deformaţiei critice, cât şi după metoda osiei standard.
În încheiere urmează interpretarea rezultatelor şi deprinderea de concluzii.
Ţinând seama de complexitatea aspectelor abordate, precum şi de faptul că
dezvoltarea, în continuare, a reţelelor de transport a lemnului se va face prin drumuri
forestiere noi de tip secundar, studiile s-au limitat la această categorie.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
20
CAPITOLUL IV. STABILIREA TRAFICULUI DE CALCUL ŞI A
STRUCTURILOR RUTIERE REPREZENTATIVE
4.1. Determinarea intensităţii traficului cu autovehicule de mare tonaj
Autovehiculele de mare tonaj se consideră acele autotrenuri forestiere care au o
capacitate de încărcare de 25 t şi care, în stare încărcată, au masa totală de 40 t. Se
menționează, totodată, și că drumurile forestiere de tip secundar, conform normativului în
vigoare (***, 2011), deservesc suprafeţe păduroase mai mici de 1.000 ha şi pot asigura un
transport anual de până la 5.000 tone masă lemnoasă.
În urma documentărilor întreprinse pe teren s-a constatat că, în realitate, apar şi
situaţii, destul de frecvente, în care traficul anual este de numai 200 ... 300 tone/an.
De aici rezultă că, pentru reflectarea situaţiei reale, determinările privind
intensitatea traficului, trebuie făcute în trei ipoteze distincte privind cantitatea de material
lemnos ce se scurge anual pe un drum forestier secundar, şi anume: 5.000 t/an; 3.000 t/an;
1000 t/an.
De asemenea, trebuie avute în vedere şi următoarele realităţi din transportul
lemnului, constatate de doctorandă prin cronometrări şi preluări de la firmele de transport,
modalitate de colectare a datelor utilizată şi de Săcenu (2014):
§ distanţa medie de transport este de 30 km;
§ viteza medie tehnică a autotrenurilor de mare tonaj este de 30 km/h;
§ timpul de încărcare al autotrenului este de 1 h/cursă, iar cel de descărcare
0,5h/cursă;
§ timpul necesar efectuării unei curse (dus – întors) este, în medie, de 3,5 ore;
§ parcursul mediu zilnic (PMZ) al unui autovehicul este de aproximativ 120 km,
ceea ce corespunde la 2 curse/zi;
§ transportul se efectuează în perioade de timp concentrate, planificate în zilele
favorabile climatic.
De obicei, pentru rezolvarea transportului lemnului dintr-un bazinet forestier, se
programează zilnic un singur autovehicul. În mod excepţional pot fi distribuite şi două
autovehicule.
Ţinând seama de cele de mai sus rezultă următoarele intensităţi zilnice de trafic
(tabelul 4.1):
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
21
Tabelul 4.1
Intensitatea traficului pe drumurile forestiere secundare,
în ipoteza transportului lemnului cu autovehicule de tonaj sporit
Ipoteza de calcul
Intensitatea traficului cu vehicule reale [număr de treceri/zi] Nr.
crt. Trafic [t/an]
Capacitatea de încărcare a
autotrenului [t/cursă]
Durata perioadei de
transport [numărul de zile] neîncărcat încărcat Total
0 1 2 3 4 5 6 1. 5.000 25 50 4 4 8 2. 3.000 25 40 3 3 6 3. 1.000 25 20 2 2 4
De menţionat este faptul că la nivelul suprafeţei de contact dintre roată şi drum nu
există echivalenţă între autovehiculul încărcat şi cel neîncărcat, ceea ce impune luarea în
considerare a unor caracteristici de contact diferite.
4.2. Transcalcularea intensităţii de circulaţie cu autovehicule fizice în
intensitate de circulaţie corespunzătoare modului de exprimare specific
metodelor de dimensionare
Pentru dimensionarea unei structuri rutiere, intensitatea traficului stabilită pentru
transport cu autovehicule fizice, se transcalculează în intensitate cu autovehicule, numite,
după caz, etalon sau standard, specifice metodei de dimensionare utilizate. După cum s-a
arătat la prezentarea metodelor de dimensionare, aceste autovehicule sunt: vehiculul etalon
A13, pentru metoda deformaţiei critice, respectiv osia standard, pentru metoda analitică.
Echivalarea se face în baza principiului că două traficuri se consideră echivalente
dacă produc, asupra aceluiaşi complex rutier, aceeaşi tasare.
Transcalcularea se face cu relaţia:
( )177,0lglg −⋅+⋅= ηη iNN , (4.1)
unde:
DpDp ii
⋅⋅
=η , (4.2)
expresii în care p şi D sunt caracteristicile contactului dintre roată şi drum, N – intensitatea
traficului pentru vehiculul etalon sau standard, iar pi, Di şi Ni pentru vehiculul real.
Calculele s-au efectuat pentru fiecare din ipotezele de intensitate a traficului
(tabelul 4.1), luându-se în considerare următoarele caracteristici de contact:
§ pentru autotrenul de tonaj sporit (încărcat) ............................................. p · D = 220;
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
22
§ pentru autotrenul neîncărcat .................................................................... p · D = 160;
§ pentru autovehiculul etalon A13 .............................................................. p · D = 170;
§ pentru osia – standard ......................................................................... p · D = 213,75.
Rezultatele echivalărilor sunt redate în tabelul 4.2.
Tabelul 4.2
Echivalarea intensităţii traficului real efectuat cu autotrenuri forestiere de tonaj sporit,
în trafic cu vehicule etalon A13 şi în trafic cu osii standard
Trafic real cu autovehicule fizice [număr de treceri/zi]
Echivalent osii standard Nr.
crt.
Ipoteze de
trafic [t/an] în plin în gol Total
Echivalent autovehicule etalon A13
[număr de treceri/zi] număr treceri/zi
m.o.s. /perioadă
0 1 2 3 4 5 6 7 1. 5.000 4 4 8 13 5,350 0,0013 2. 3.000 3 3 6 10 4,720 0,0009 3. 1.000 2 2 4 6 2,149 0,0004
În tabel, în cazul osiilor standard, intensitatea traficului este menţionată atât în
nr. treceri o.s./zi , aşa cum au rezultat din calculul de echivalare, cât şi în m.o.s./perioadă,
aşa cum se exprimă traficul de calcul în cazul metodei analitice, luându-se în considerare o
perioadă de 5 ani, acceptată de normativul A.N.D. 582/2002 (***, 2002).
A rezultat, după cum era şi de aşteptat, că metoda analitică nu poate fi aplicată la
dimensionarea drumurilor forestiere secundare, dotate cu structuri rutiere, alcătuite din 1 ...
2 straturi, executate din materiale pietroase; intensitatea traficului, în acest caz, este prea
scăzută şi nu se încadrează în diagramele oferite de metodă. Din aceste motive, în cele ce
urmează, metoda osiei standard va fi luată în considerare numai în ipoteza de trafic de
5.000 t/an, ca o metodă de perspectivă mai îndepărtată.
4.3. Alcătuirea structurilor rutiere reprezentative şi caracteristici de
deformabilitate
Pentru consolidarea părţii carosabile a drumurilor forestiere secundare, în
perspectiva dezvoltării reţelelor de transport cu asemenea drumuri, s-au alcătuit structuri
rutiere reprezentative, pentru fiecare din ipotezele de intensitate a traficului.
Cele trei structuri rutiere reprezentative, corespunzătoare celor trei ipoteze de
intensitate a traficului, sunt prezentate în figura 4.1.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
23
a) b) c)
Figura 4.1 – Structuri rutiere reprezentative: a) trafic rutier 5000 t/an;
b) trafic rutier 3000 t/an; c) trafic rutier 1000 t/an
După cum se observă în figura 4.1, acestea sunt alcătuite din 1 ... 3 straturi rutiere şi
sunt caracterizate prin grosimile acestora şi caracteristicile de deformabilitate, ce stau la
baza calculelor de portanţă.
În cele ce urmează, se prezintă, conform literaturii de specialitate (Andrei şi
Giurcărean 1975; Bereziuc et al. 2006), caracteristicile de deformabilitate ale pământului
din patul căii (tabelele 4.3, 4.4, 4.5 şi 4.6), precum şi cele ale straturilor rutiere nerigide, în
funcţie de tipul şi sortul materialelor pietroase (tabelul 4.7).
Tabelul 4.3
Tipuri de pământ pentru stabilirea valorilor de calcul ale caracteristicilor de deformabilitate
(Bereziuc et al. 2006)
Compoziţia granulometrică Categoria pământului
Tip de pământ Denumire
Indice de plasticitate,
Ip [%] Argilă
[%] Praf [%]
Nisip [%]
0 1 2 3 4 P1 Pietriş cu nisip sub 10 cu sau fără fracţiuni sub 0,5 mm Necoezive P2 Pietriş cu nisip 10…20 cu fracţiuni sub 0,5 mm
P3 Nisip prăfos, nisip argilos 0…20 0…30 0…50 35…100
P4
Praf nisipos, praf argilo-nisipos,
praf argilos 0…25 0…30 35…100 0…50
Coezive
P5
Argilă prăfoasă, argilă nisipoasă, argilă prăfoasă-
nisipoasă
peste 15 30…100 0…70 0…70
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
24
Drept caracteristici de deformabilitate s-au considerat: modulul de deformaţie (Ed –
folosit de metoda deformaţiei critice), modulul de elasticitate dinamică (E – folosit de
metoda analitică) şi coeficientul lui Poisson (μ).
Tabelul 4.4
Valorile de calcul ale modulului de deformaţie, în MPa,
pentru tipurile de pământ din fundaţie
(Bereziuc et al. 2006)
Tipuri de pământuri Zona climatică
Regimul hidrologic P1 P2 P3 P4 P5
0 1 2 3 4 5 6 Favorabil 12 12 12 Mediocru 15 12 9 12 8 I
defavorabil 9 8 5 Favorabil 12 8 8 12 Mediocru 15 12 8 8 5 II
defavorabil 8 8 5 5 Favorabil 12 6 4,5 12 Mediocru 15 8 4,5 3,5 4 III
defavorabil 8 3,5 3 3,5 Tabelul 4.5
Valorile de calcul ale modulului de elasticitate dinamic al pământului de fundare
(***, 2001 şi ***, 2011)
Tipul pământului P1 P2 P3 P4 P5
Tipul climatic
Regimul hidrologic Modulul de elasticitate dinamic, Ep [MPa]
0 1 2 3 4 5 6 1 70 80 2a
80 75 I
2b 65 70 70 1 80 2a
90
80 II 2b 80
65 70 70
1 90 55 80 2a III 2b
100
80 60 50 65
Tabelul 4.6
Valorile de calcul ale coeficientului lui Poisson (μ) pentru pământuri
(***, 2001 şi ***, 2011)
Tipul de pământ P1 P2 P3 P4 P5 0 1 2 3 4 5
Coeficientul lui Poisson [μ] 0,27 0,30 0,30 0,35 0,42
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
25
Tabelul 4.7
Valorile de calcul ale caracteristicilor de deformabilitate ale materialelor pietroase
din structurile rutiere nerigide (***, 2011)
Caracteristici de deformabilitate Nr. crt.
Denumirea materialului folosit la execuţia stratului rutier
Modul de deformaţie
[MPa]
Modul de elasticitate
[MPa]
Coeficient Poisson
0 1 2 3 4 1. Piatră spartă 0/70 pentru îmbrăcăminte 90 500 0,27 2. Piatră spartă 0/90 pentru fundaţie 80 400 0,27 3. Piatră spartă amestec optimal 90 500 0,27 4. Piatră spartă 63/90 pentru fundaţie 80 400 0,27 5. Balast (amestec optimal) pentru fundaţie 70 300 0,27 6. Bolovani 150 200 0,27 7. Blocaj piatră brută 170 300 0,27
4.4. Portanţa structurilor rutiere reprezentative
Calculele, cu metoda deformaţiei critice, s-au efectuat pentru fiecare din cele trei
structuri reprezentative, luându-se în considerare, pentru fiecare structură rutieră, trei valori
distincte ale capacităţii portante ale pământului din patul căii. Calculele, conforme metodei
analitice, s-au limitat la ipoteza de trafic de 5.000 t/an.
După cum se cunoaşte, condiţiile de portanţă impun, în primul caz, ca modulul de
deformaţie echivalent să fie mai mare sau cel puţin egal cu modulul de deformaţie necesar:
neceq EE ≥ (4.3)
iar în cel de-al doilea caz, deformaţia specifică verticală trebuie să fie mai mică decât cea
maximă admisă:
zadmz εε ≤ (4.4)
Atât modulul de deformaţie necesar, cât şi deformaţia specifică verticală admisă, se
stabilesc în funcţie de traficul de calcul (relaţiile 2.11 şi 2.9).
Rezultatele calculelor bazate pe moduli de deformaţie sunt prezentate în tabelul 4.8,
iar cele bazate pe moduli de elasticitate şi coeficienţi Poisson sunt redate în tabelul 4.9.
În tabelul 4.8, modulul de deformaţie necesar (Enec) este redat atât în funcţie de
intensitatea traficului cu autovehicule etalon A13 (relaţia 2.11), cât şi cel minim recomandat
de metoda deformaţiei critice (pentru ipoteza 5.000 t/an) sau cel acceptat de literatura
forestieră de specialitate (pentru celelalte două ipoteze).
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
26
Tabelul 4.8
Modulul de deformaţie necesar şi modulul de deformaţie echivalent, pe ipoteze de calcul
Modul de deformaţie echivalent (Eeq) Modulul de deformaţie necesar (Enec) Structuri rutiere reprezentative
1.1. Tristrat 2.1. Bistrat 3.1. Unistrat Capacitatea portantă a pământului din patul
căii, în MPa (modul de deformaţie)
Ipoteza de calcul
[t/an]
în funcţie de trafic
[MPa]
Recomandat de metodă
[MPa] 15 12 8 15 12 8 15 12 8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5.000 16,78 30 46 40 34 - - - - - - 3.000 15,72 20 - - - 31 28 22 - - - 1.000 14,22 20 - - - - - - 22 17 15
Din analiza tabelului rezultă:
§ structurile rutiere alcătuite din trei straturi satisfac, pe deplin, portanţa necesară,
chiar şi în cazul unui terasament de capacitate portantă slabă; în unele situaţii s-ar
putea pune problema renunţării la cel de-al treilea strat (substratul de fundaţie) şi
amenajarea unui strat de formă, care să sporească portanţă terasamentelor;
§ structurile rutiere alcătuite din două straturi corespund, cu prisosinţă, traficului de
3.000 t/an, aflându-se la limita portanţei necesare în cazul terasamentelor slabe;
§ structurile rutiere unistrat pot fi utilizate numai în condiţiile unor terasamente de
capacitate portantă ridicată.
În tabelul 4.9 se reprezintă deformaţia verticală maximă admisă şi deformaţiile
verticale specifice pentru diferite ipoteze ale mărimii modulului de elasticitate dinamic al
pământului de fundare, redat în MPa. Calculele s-au efectuat conform principiilor metodei
analitice, folosindu-se programul CALDEROM 2000, şi se referă la nivelul patului căii.
Datorită faptului că structurile rutiere luate în considerare sunt structuri nerigide alcătuite
din materiale pietroase, celelalte criterii ale metodei analitice, precum deformaţia specifică
orizontală de întindere de la baza straturilor bituminoase (εr), tensiunea orizontală de
întindere a structurilor semirigide (σt), şi rata de degradare prin oboseală (R.D.O.), care se
determină în funcţie de εr, nu au putut fi luate în considerare.
După cum s-a arătat, datorită traficului redus, metoda analitică s-a aplicat numai în
cazul ipotezei de trafic de 5.000 t/an.
Trebuie menţionat că şi în condiţiile calculelor limitate, care s-au efectuat, a rezultat
totuşi că mărimea deformaţiei specifice verticale de compresiune (εz), de la nivelul patului
drumului, scade o dată cu reducerea intensităţii traficului rutier şi creste pe măsură ce
modulul de elasticitate dinamic al pământului de fundare este mai mic.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
27
Tabelul 4.9
Deformaţia verticală (εz), maxima admisă şi cea specifică, în microdeformaţii
Deformaţii verticale specifice, în microdeformaţii Structură rutieră reprezentativă în trei straturi
Modulul de elasticitate dinamic al pământului de fundare [MPa]
Ipoteza de
calcul [t/an]
Deformaţia verticală maximă
admisă, [microdeformaţii] 100 85 65 50
0 1 2 3 4 5 5.000 2070 455 466 481 504
4.5. Alcătuirea şi calculul variantelor de structuri rutiere pentru drumurile
forestiere cu trafic redus
Calitatea pământului de fundare, ca şi calitatea materialelor pietroase din straturile
suprastructurii drumului forestier, se exprimă, după caz, prin modulul lor de deformaţie sau
prin modulul de elasticitate dinamic, în MPa, iar grosimea straturilor rutiere, în cm.
Variantele, în număr total de 45, s-au alcătuit pe ipoteze de trafic şi sunt prezentate,
prin parametrii lor de calcul, în figurile 4.2, 4.3 şi 4.4. Calculul criteriilor de portanţă s-a
făcut după metoda deformaţiei critice, pentru toate cele trei ipoteze de trafic, folosindu-se
relaţiile matematice oferite de metodă, precum şi după metoda analitică, prin rularea
programul de calcul CALDEROM, pentru ipoteza de trafic de 5.000 t/an. Rezultatele
obţinute sunt înscrise în tabelele 4.10, 4.11 şi 4.12.
În general, condiţiile de portanţă, impuse de solicitările traficului rutier, sunt
îndeplinite, cu excepţia unor moduli de deformaţie echivalenţi ai variantelor unistrat,
amplasate în terenuri cu o capacitate portantă slabă. În schimb, deformaţiile verticale
maxime admise, stabilite pentru prima ipoteză de trafic, depăşesc, cu mult, deformaţiile
verticale specifice ale variantelor alcătuite.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
28
A. Structura rutieră reprezentativă (ipoteza de trafic 5.000 t/an)
B. Variante de structuri rutiere şi parametri de calcul
a) Element variabil: calitatea terenului de fundare (terasamentului)
Varianta 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Strat de uzură 90 90 90 90 90 Strat portant 80 80 80 80 80
Strat de protecţie 70 70 70 70 70 Modul de deformaţie
[MPa] Terasament 15 12 9 8 5
Modul de elasticitate dinamic terasament [MPa] 100 90 80 70 65 Coeficient Poisson (μ) 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30
b) Element variabil: calitatea materialului rutier din stratul portant
Varianta 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 Strat de uzură 90 90 90 90 90 Strat portant 90 85 80 75 70
Strat de protecţie 70 70 70 70 70 Modul de deformaţie
[MPa] Terasament 12 12 12 12 12
Modul de elasticitate dinamic [MPa] Strat portant 500 450 400 350 300 Coeficient Poisson (μ) - 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27
c) Element variabil: grosimea stratului portant
Varianta 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 Strat de uzură 10 10 10 10 10 Strat portant 10 15 20 25 30 Grosimea stratului rutier
[cm] Strat de protecţie 10 10 10 10 10 Modul de deformaţie [MPa] - 80 80 80 80 80
Modul de elasticitate dinamic [MPa] - 400 400 400 400 400 Coeficient Poisson (μ) - 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27
Figura 4.2 – Variante de structuri rutiere şi parametri de calcul,
în ipoteza de trafic de 5.000 t/an
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
29
A. Structura rutieră reprezentativă (ipoteza de trafic 3.000 t/an)
B. Variante de structuri rutiere şi parametri de calcul
a) Element variabil: calitatea terenului de fundare (terasamentului)
Varianta 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Strat de uzură 90 90 90 90 90 Strat portant 80 80 80 80 80 Modul de deformaţie
[MPa] Terasament 15 12 9 8 5
b) Element variabil: calitatea materialului rutier din stratul portant
Varianta 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 Strat de uzură 90 90 90 90 90 Strat portant 90 85 80 75 70 Modul de deformaţie
[MPa] Terasament 12 12 12 12 12
c) Element variabil: grosimea stratului portant
Varianta 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 Grosimea stratului de uzură [cm] 10 10 10 10 10 Grosimea stratului portant [cm] 10 15 20 25 30
Modul de deformaţie [MPa] 80 80 80 80 80
Figura 4.3 – Variante de structuri rutiere şi parametri de calcul,
în ipoteza de trafic de 3.000 t/an
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
30
A. Structura rutieră reprezentativă (ipoteza de trafic 1.000 t/an)
B. Variante de structuri rutiere şi parametri de calcul
a) Element variabil: calitatea terenului de fundare (terasamentului)
Varianta 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Strat portant şi de
uzură 75 75 75 75 75 Modul de deformaţie [MPa] Terasament 15 12 9 8 5
b) Element variabil: calitatea materialului rutier din stratul portant
Varianta 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 Strat portant şi de
uzură 90 85 80 75 70 Modul de deformaţie [MPa] Terasament 12 12 12 12 12
c) Element variabil: grosimea stratului portant şi de uzură
Varianta 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 Grosimea stratului portant şi de uzură [cm] 10 15 20 25 30
Modul de deformaţie [MPa] 80 80 80 80 80
Figura 4.4 – Variante de structuri rutiere şi parametri de calcul,
în ipoteza de trafic de 1.000 t/an
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
31
Tabelul 4.10
Moduli de deformaţie (în MPa) şi deformaţii specifice verticale (în microdeformaţii) pe variante de structuri rutiere,
în funcţie de calitatea terenului de fundare (la nivelul patului căii)
Trafic de calcul Parametri de calcul
Moduli de deformaţie [MPa] Deformaţia specifică verticală [microdeformaţii]
echivalent (Eeq) specifică variantei (εz) Modul de deformaţie la
nivelul patului căii Modul de elasticitate la
nivelul patului căii [MPa]
Nr. crt.
Ipoteza de
trafic
[t/an]
Simbol variantă
real vehicule
fizice
[treceri/zi]
vehicul etalon A13
[treceri/zi]
osii standard
[m.o.s./perioadă]
necesar (Enec)
15 12 9 8 5
maximă admisă (εzadm) 100 90 80 70 65
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1. 1.1 53 480 2. 1.2 36 487 3. 1.3 32 497 4. 1.4 30 507 5.
5.000
1.5
8 13 0,0013 30
25
2070
514 6. 2.1 30 7. 2.2 27 8. 2.3 23 9. 2.4 21
10.
3.000
2.5
6 10 0,0009 20
17
2243
11. 3.1 23 12. 3.2 20 13. 3.3 16 14. 3.4 15 15.
1.000
3.5
4 6 0,0004 20
11
2815
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
32
Tabelul 4.11
Moduli de deformaţie (în MPa) şi deformaţii specifice verticale (în microdeformaţii) pe variante de structuri rutiere,
în funcţie de calitatea stratului portant
Trafic de calcul Parametri de calcul
Moduli de deformaţie [MPa] Deformaţia specifică verticală [microdeformaţii]
echivalent (Eeq) specifică variantei (εz)
strat portant Modul de elasticitate al stratului portant [MPa]
Nr. crt.
Ipoteza de
trafic
[t/an]
Simbol variantă
Real vehicule
fizice
[treceri/zi]
vehicul etalon A13
[treceri/zi]
osii standard
[m.o.s./perioadă]
necesar (Enec)
90 85 80 75 70
maximă admisă (εzadm) 500 450 400 350 300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 16. 1.6 37 467 17. 1.7 36 477 18. 1.8 35,5 487 19. 1.9 35 499 20.
5.000
1.10
8 13 0,0013 30
34
2070
512 21. 2.6 28 22. 2.7 27,2 23. 2.8 26,8 24. 2.9 26,4 25.
3.000
2.10
6 10 0,0009 20
26
26. 3.6 21,1 27. 3.7 20,7 28. 3.8 20,2 29. 3.9 20,0 30.
1.000
3.10
4 6 0,0004 20
19,5
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
33
Tabelul 4.12
Moduli de deformaţie (în MPa) şi deformaţia specifică verticală (în microdeformaţii) pe variante de structuri rutiere,
în funcţie de grosimea stratului portant (în cm)
Trafic de calcul Parametri de calcul
Moduli de deformaţie [MPa] Deformaţia specifică verticală [microdeformaţii]
echivalent (Eeq) specifică variantei (εz) Grosimi strat portant (cm) Grosimi strat portant [cm]
Nr. crt.
Ipoteza de
trafic
[t/an]
Simbol variantă
Real vehicule
fizice
[treceri/zi]
vehicul etalon A13
[treceri/zi]
osii standard
[m.o.s./perioadă] necesar (Enec) 10 15 20 25 30
maximă (εzmax) 10 15 20 25 30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 31. 1.11 28,9 758 32. 1.12 32,3 603 33. 1.13 35,2 487 34. 1.14 38,5 401 35.
5.000
1.15
8 13 0,0013 30
41,2
2070
334 36. 2.11 23,5 37. 2.12 26,8 38. 2.13 29,9 39. 2.14 32,9 40.
3.000
2.15
6 10 0,0009 20
35,7
41. 3.11 17,2 42. 3.12 20,3 43. 3.13 23,4 44. 3.14 26,3 45.
1.000
3.15
4 6 0,0004 20
29,0
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
34
4.6. Stabilirea corelaţiei dintre modulul de deformaţie echivalent şi deformaţia
specifică verticală
Beneficiind de rezultatele determinărilor efectuate, înscrise în tabelele 4.10, 4.11 şi
4.12, s-a încercat, în cadrul tezei de doctorat, stabilirea relaţiei matematice dintre cele două
criterii de apreciere a portanţei unei structuri rutiere, respectiv modulul de deformaţie
echivalent (Eeq), exprimat în MPa, şi deformaţia specifică verticală la nivelul patului căii
(εz), exprimată în microdeformaţii.
Perechile de valori sunt redate în tabelul 4.13 şi fiecare pereche este formată din
valori ce corespund aceleiaşi variante de structură rutieră şi aceluiaşi tip de pământ din
patul căii.
Tabelul 4.13
Perechile de valori pentru stabilirea corelaţiei dintre modulul de deformaţie echivalent (metoda
deformaţiei critice) şi deformaţia specifică verticală (metoda analitică)
Criterii de portanţă
Nr. crt. Varianta
Modulul de deformaţie
echivalent (Eeq) [MPa]
Deformaţia specifică verticală
de compresiune (εz) [microdeformaţii]
Observaţii
0 1 2 3 4 1. 1.1 53,0 480 2. 1.2 35,5 487 3. 1.3 31,6 497 4. 1.4 30,2 507 5. 1.5 25,3 514
Trafic 5.000 t/an Parametru variabil: modulul de
deformaţie la nivelul patului căii.
6. 1.6 36,8 467 7. 1.7 36,1 477 8. 1.8 35,5 487 9. 1.9 34,8 499
10. 1.10 34,1 512
Trafic 5.000 t/an Parametru variabil: calitatea
stratului portant.
11. 1.11 28,9 758 12. 1.12 32,3 603 13. 1.13 35,2 487 14. 1.14 38,5 401 15. 1.15 41,2 334
Trafic 5.000 t/an Parametru variabil: grosimea
stratului portant.
În vederea stabilirii relaţiei de regresie se impune ordonarea primului parametru de
calcul, cel care se măsoară pe abscisa reprezentării grafice (x), în succesiunea normală,
crescătoare sau descrescătoare, a valorilor, după cum se arată în tabelul 4.14. În figura 4.5,
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
35
alăturată tabelului, este redată reprezentarea grafică a perechilor de valori, ce localizează
poziţia fiecărei variante, în raport cu cele două axe de coordonate.
Tabelul 4.14
Perechile de valori Eeq şi εz aşezate în ordinea crescătoare
a modulului de deformaţie echivalent Varianta 1.5 1.11 1.4 1.3 1.12 1.10 1.9 1.13 1.2 1.8 1.7 1.6 1.14 1.15 1.1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Modulul de deformaţie
echivalent (Eeq), în MPa
25,3 28,9 30,2 31,6 32,3 34,1 34,8 35,2 35,5 35,5 36,1 36,8 38,5 41,2 53,0
Deformaţia specifică
verticală (εz), în microdeformaţii
514 758 507 497 603 512 499 487 487 487 477 467 401 334 480
Notă: Variantele 1.5 şi 1.1 se elimină din calcule
Figura 4.5 – Reprezentarea perechilor de valori Eeq şi εz şi trasarea liniei compensatoare
Se pot remarca abaterile mari ale poziţiilor variantelor 1.5 şi 1.1 faţă de linia de
regresie. Ambele variante fac parte din seria de variante care s-au alcătuit în ipoteza
modificării mărimii modulului de deformaţie al pământului de fundare (terasamentului).
Ele corespund, în cazul variantei 1.1, unui pământ din categoria P1, cu un modul de
deformaţie ridicat (15 MPa), iar, în cazul variantei 1.5, unui pământ de calitate slabă P5,
aflat în condiţii hidrologice defavorabile (modul de deformaţie 5 MPa).
Analizând modul în care variază modulul de deformaţie al pământului, parametru
folosit la stabilirea modulului de deformaţie echivalent al complexului rutier, comparativ
cu modulul de elasticitate dinamică al pământului, parametru folosit la calculul deformaţiei
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
36
specifice verticale la nivelul patului căii, s-a constatat că între cei doi parametri nu există o
similitudine directă, ce depinde doar de granulozitatea şi plasticitatea pământului,
intervenind perturbator zona climatică şi regimul hidrologic.
Având în vedere cele de mai sus şi ţinând seama de faptul că, în dezvoltarea
reţelelor de drumuri forestiere, predomină categoriile de pământ P2 ... P4, cele două
variante (1.1 şi 1.5) nu au fost luate în considerare la efectuarea calculelor de corelaţie,
pentru a nu se influenţa mărimea coeficientului de corelaţie.
Corelaţia dintre cei doi parametri (Eeq şi εz) a fost stabilită cu ajutorul unui program
de calcul adecvat (Microsoft Office – Excel – Data Analysis) , fişa de calcul obţinută fiind
redată în figura 4.6 şi conţine atât reprezentarea grafică a regresiei, cât şi elementele
tabelare.
A rezultat că între modulul de deformaţie echivalent al complexului rutier (x),
exprimat în MPa, şi deformaţia specifică verticală de compresiune (y) de la nivelul patului,
exprimată în microdeformaţii, există o corelaţie liniară, corespunzătoare ecuaţiei:
3,1368011,25 +⋅−= xy (4.5)
Elementele tabelare indică o corelaţie strânsă şi cu un ridicat nivel de încredere
(95% – din parametrii statistici ai metodei ANOVA).
Se poate observa că, pe măsură ce modulul de deformaţie echivalent (Eeq) creşte,
datorită îmbunătăţirii elementelor constructive ce definesc structura rutieră, deformaţia
specifică verticală (εz) scade, chiar în condiţiile aceluiaşi trafic.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
37
CAPITOLUL V. ANALIZA VARIANTELOR DE STRUCTURI
RUTIERE ÎN CONTEXTUL SPORIRII CAPACITĂŢII PORTANTE A
DRUMURILOR FORESTIERE
5.1. Scopul analizei şi formarea seriilor de variante
Variantele de consolidare a părţii carosabile au fost concepute astfel încât să
permită evidenţierea distinctă şi cuantificarea influenţei (sau contribuţiei) următorilor
factori constructivi (elemente constructive) asupra capacităţii portante a structurilor rutiere
specifice drumurilor forestiere cu trafic redus (drumuri secundare):
§ calitatea pământului de fundare, exprimată prin modulul de deformaţie al acestuia,
în MPa;
§ calitatea materialelor pietroase din stratul portant al structurii rutiere, exprimată
prin modulul de deformaţie al materialului, în MPa;
§ grosimea stratului portant, în cm.
Pentru a răspunde acestor deziderate, variantele au fost separate în trei serii
distincte (anexa 10), fiecare serie fiind caracterizată prin aceea că numai unul dintre
factorii constructivi era variabil, ca mărime, de la o variantă la alta, ceilalţi doi având o
mărime constantă (de valoare medie). Astfel s-au format seriile:
§ seria I , având drept parametru variabil modulul de deformaţie al pământului de
fundare, care a inclus variantele:
o 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 şi 1.5 pentru ipoteza de trafic de 5.000 t/an;
o 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 şi 2.5 pentru ipoteza de trafic de 3.000 t/an;
o 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 şi 3.5 pentru ipoteza de trafic de 1.000 t/an;
§ seria a II – a, având drept parametru variabil modulul de deformaţie al materialului
pietros din stratul portant, care a inclus variantele:
o 1.6, 1.7, 1.8, 1.9 şi 1.10 pentru ipoteza de trafic de 5.000 t/an;
o 2.6, 2.7, 2.8, 2.9 şi 2.10 pentru ipoteza de trafic de 3.000 t/an;
o 3.6, 3.7, 3.8, 3.9 şi 3.10 pentru ipoteza de trafic de 1.000 t/an;
§ seria a III – a, având drept parametru variabil grosimea stratului portant, cu
variantele:
o 1.11, 1.12, 1.13, 1.14 şi 1.15 pentru ipoteza de trafic de 5.000 t/an;
o 2.11, 2.12, 2.13, 2.14 şi 2.15 pentru ipoteza de trafic de 3.000 t/an;
o 3.11, 3.12, 3.13, 3.14 şi 3.15 pentru ipoteza de trafic de 1.000 t/an.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
38
Ca urmare, calculele s-au desfăşurat pe structuri rutiere reprezentative,
corespunzătoare intensităţii traficului rutier, şi au urmărit stabilirea, pentru fiecare variantă
în parte, a modulului de deformaţie echivalent al complexului rutier, iar pentru variantele
incluse în ipoteza cu trafic mai intens (5.000 t/an) şi a deformaţiei specifice verticale de
compresiune de la nivelul patului căii. Astfel, drept criterii de evidenţiere şi cuantificare
a influenţei fiecărui factor constructiv menţionat asupra portanţei drumului forestier, le-au
constituit modulul de deformaţie echivalent, exprimat în MPa, şi deformaţia specifică
verticală, exprimată în microdeformaţii.
Rezultatele calculelor au fost redate în tabelele 4.10, 4.11 şi 4.12, care se află la
baza tabelelor 4.13 şi 4.14 şi sunt sintetizate în tabelul 5.1. Modulul de deformaţie
echivalent s-a determinat pentru toate variantele luate în studiu, în timp ce deformaţia
specifică verticală de compresiune s-a determinat numai pentru variantele corespunzătoare
ipotezei de trafic de 5.000 t/an (variantele 1.1 ... 1.15). Valorile obţinute pentru cele două
criterii satisfac, uneori cu prisosinţă – alteori la limită, condiţiile impuse de metodele de
dimensionare, aceasta cu excepţia unor pământuri de fundare de slabă capacitate portantă
(cu modul de deformaţie mai mic de 7 ... 8 MPa), când ar putea deveni necesară sporirea
portanţei terasamentelor printr-un strat de formă.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
39
Tabelul 5.1
Seriile de variante de structuri rutiere şi caracteristicile lor constructive. Seria I
Element constructiv variabil
Calitatea pământului Calitatea materialului pietros Grosimea stratului
Criteriu de portanţă
Nr. crt. Seria Varianta Modulul
de deformaţie
[MPa]
Modulul de
elasticitate [MPa]
Tip material
Modulul de
deformaţie [MPa]
Modulul de
elasticitate [MPa]
Portant
[cm]
Total structură
[cm]
Modulul de deformaţie
echivalent [MPa]
Deformaţia specifică verticală [microdeformaţii]
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 1.1 15 100 53 480 2 1.2 12 90 36 487 3 1.3 9 80 32 497 4 1.4 8 70 30 507 5 1.5 5 65 25 514 6 2.1 15 - 30 - 7 2.2 12 - 27 - 8 2.3 9 - 23 - 9 2.4 8 - 21 - 10 2.5 5 - 17 - 11 3.1 15 - 23 - 12 3.2 12 - 20 - 13 3.3 9 - 16 - 14 3.4 8 - 15 - 15
I
3.5 5 -
piatră spartă 0/90
80 400 20 40
11 -
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
40
Tabelul 5.1 (continuare)
Seriile de variante de structuri rutiere şi caracteristicile lor constructive. Seria II
Element constructiv variabil
Calitatea pământului Calitatea materialului pietros Grosimea stratului
Criteriu de portanţă
Nr. crt. Seria Varianta Modulul
de deformaţie
[MPa]
Modulul de
elasticitate [MPa]
Tip material
Modulul de
deformaţie [MPa]
Modulul de
elasticitate [MPa]
Portant
[cm]
Total structură
[cm]
Modulul de deformaţie
echivalent [MPa]
Deformaţia specifică verticală [microdeformaţii]
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 16 1.6 90 500 37 467 17 1.7 85 450 36 477 18 1.8 80 400 35,5 487 19 1.9 75 350 35 499 20 1.10 70 300 34 512 21 2.6 90 - 28 - 22 2.7 85 - 27,2 - 23 2.8 80 - 26,8 - 24 2.9 75 - 26,4 - 25 2.10 70 - 26,0 - 26 3.6 90 - 21,1 - 27 3.7 85 - 20,7 - 28 3.8 80 - 20,2 - 29 3.9 75 - 20,0 - 30
II
3.10
12 90 piatră spartă 0/90
70 -
15 25
19,5 -
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
41
Tabelul 5.1 (continuare)
Seriile de variante de structuri rutiere şi caracteristicile lor constructive. Seria III
Element constructiv variabil
Calitatea pământului Calitatea materialului pietros Grosimea stratului
Criteriu de portanţă
Nr. crt. Seria Varianta Modulul
de deformaţie
[MPa]
Modulul de
elasticitate [MPa]
Tip material
Modulul de
deformaţie [MPa]
Modulul de
elasticitate [MPa]
Portant
[cm]
Total structură
[cm]
Modulul de deformaţie
echivalent [MPa]
Deformaţia specifică verticală [microdeformaţii]
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 31 1.11 10 30 28,9 758 32 1.12 15 35 32,3 603 33 1.13 20 40 35,2 487 34 1.14 25 45 38,5 401 35 1.15 30 50 41,2 334 36 2.11 10 25 23,5 - 37 2.12 15 30 26,8 - 38 2.13 20 35 29,9 - 39 2.14 25 40 32,9 - 40 2.15 30 45 35,7 - 41 3.11 10 10 17,2 - 42 3.12 15 15 20,3 - 43 3.13 20 20 23,4 - 44 3.14 25 25 26,3 - 45
III
3.15
12 90
balast sau
piatră spartă
75 350
30 30 29,0 -
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
42
5.2. Contribuţia calităţii terenului de fundare la realizarea capacităţii portante
a structurilor rutiere de pe drumurile forestiere secundare
Terenul de fundare al structurii rutiere, exprimat calitativ prin modulul de
deformaţie al pământului de la nivelul patului căii, reprezintă unul din elementele
principale care influenţează capacitatea portantă a drumului forestier. Influenţa sa rezultă
din analiza variantelor incluse în seria I, respectiv variante la care, pentru fiecare ipoteză de
trafic, modulul de deformaţie al pământului diferă de la o variantă la alta, fiind considerat
element de calcul de mărime variabilă, restul elementelor de calcul rămânând neschimbate.
Variantele în cauză, inclusiv rezultatele obţinute pentru cele două criterii de
portanţă, sunt redate în tabelul 5.2, care, de fapt, reprezintă un extras din tabelul de sinteză
5.1, cu valori rotunjite. Analiza detaliată a rezultatelor obţinute este sintetizată în tabelul
5.3.
Tabelul 5.2
Calitatea pământului de fundare şi capacitatea portantă a structurii rutiere
Calitatea pământului Capacitatea portantă Ipoteza de
trafic
[t/an]
Varianta Modulul
de deformaţie
[MPa]
Modulul de
elasticitate [MPa]
Modulul de deformaţie echivalent
[MPa]
Deformaţia specifică verticală
[microdeformaţii]
Observaţii
0 1 2 3 4 5 6 1.1 15 100 53 480 1.2 12 90 36 487 1.3 9 80 32 497 1.4 8 70 30 507
5.000
1.5 5 65 25 514
Ca variantă de reper, pentru efectuarea analizei, s-a adoptat varianta 1.5, ca cel mai scăzut modulul de
deformaţie Ep 2.1 15 - 30 - 2.2 12 - 27 - 2.3 9 - 23 - 2.4 8 - 21 -
3.000
2.5 5 - 17 -
Variantă de reper 2.5
3.1 15 - 23 - 3.2 12 - 20 - 3.3 9 - 16 - 3.4 8 - 15 -
1.000
3.5 5 - 11 -
Variantă de reper 3.5
Variaţia modulului de deformaţie al pământului de fundare şi a modulul de
deformaţie echivalent al complexului rutier, este ilustrată, pentru fiecare din cele trei
ipoteze de trafic, în figura 5.1. Datorită numărului redus de perechi de valori avute la
dispoziţie (tabelul 5.2), s-a renunţat la stabilirea matematică a corelaţiei, iar nediferenţierea
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
43
ipotezelor de trafic, în cadrul şirului de valori, pentru sporirea numărului perechilor, ar fi
condus la rezultate neconcludente.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60
Modulul de deformaţie echivalent (MPa)
Mod
ulul
de
defo
rmaţ
ie a
l pă
mân
tulu
i (M
Pa)
5000 t/an 3000 t/an 1000 t/an Figura 5.1 – Variaţia modulului de deformaţie echivalent în raport cu modulul de deformaţie al
pământului de fundare, pe ipoteze de trafic
Din figura 5.1 se desprind, în primul rând, următoarele concluzii:
§ cei doi parametri variază liniar, ca alură generală, varianta 1.1 prezentând şi
aici abateri mari, ce impun eliminarea sa;
§ capacitatea portantă a părţii carosabile a drumului creşte sau scade, după cum
calitatea pământului de fundare a structurii rutiere este mai bună sau mai
slabă;
§ sporirea numărului de straturi rutiere reprezintă o primă cale de creştere a
portanţei părţii carosabile.
Atrage atenţia faptul că cele trei linii, reprezentate în figura 5.1, sunt, aproximativ,
linii drepte paralele între ele (eliminând varianta 1.1), ceea ce arată că, prin adăugarea unui
strat rutier, modulul de deformaţie echivalent înregistrează creşteri constante, indiferent de
calitatea pământului din patul căii. Astfel, adăugarea unui strat de piatră spartă, în grosime
de 10 cm, conduce la un spor al modulului de deformaţie echivalent de 8 … 9 MPa,
respectiv 0,8 … 0,9 MPa pentru fiecare centimetru de material pietros adăugat; îngroşarea
fundaţiei cu 15 cm (ipotezele de trafic de 5.000 şi 3.000 t/an) face să crească modulul de
deformaţie echivalent cu 6 … 7 MPa, respectiv 0,4 … 0,5 MPa pentru fiecare centimetru
de balast.
Variaţia deformaţiei specifice verticale de compresiune (εz) cu modulul de
deformaţie al pământului de fundare este redată în figura 5.2. Se constată că sporirea
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
44
calităţii pământului de la partea superioară a terasamentelor conduce la reducerea
deformaţiei specifice verticale de la nivelul patului căii, relaţia dintre cei doi parametri
fiind, practic, liniară.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
475 480 485 490 495 500 505 510 515 520
Deformaţia specifică verticală (microdeformaţii)
Mod
ulul
de
defo
rmaţ
ie a
l pă
mân
tulu
i (M
Pa)
Figura 5.2 – Variaţia deformaţiei specifice verticale de compresiune (εz)
cu modulul de deformaţie al pământului de fundare
În tabelul 5.3 s-au introdus, în vederea analizei, în primul rând, cei doi parametri
prin care poate fi definit, calitativ şi cantitativ, tipul (categoria) de pământ de la nivelul
patului căii, respectiv modulul de deformaţie şi modulul de elasticitate.
Ca urmare, calculele efectuate şi redate în tabelul 5.3, s-au referit la stabilirea
influenţei pe care o are pământul de fundare al structurii rutiere asupra capacităţii portante
a acesteia. Pentru aprecierea influenţei, implicit şi a contribuţiei la realizarea portanţei, s-a
determinat variaţia (per ansamblu şi din aproape în aproape) a modulului de deformaţie
echivalent (Eeq) şi a deformaţiei specifice verticale (εz) în raport cu elementele
caracteristice ale pământului de fundare şi valorile medii ale creşterilor (sau scăderilor)
înregistrate. Astfel a rezultat:
§ odată cu sporirea modulului de deformaţie al pământului (Ep) se înregistrează şi o
creştere a modulului de deformaţie echivalent, precum şi o scădere a deformaţiei
specifice verticale, ambele variaţii, chiar dacă sunt de sens contrar, ilustrând
majorarea portanţei părţii carosabile a drumului;
§ creşterile modulului de deformaţie echivalent diferă de la o variantă la alta şi sunt
determinate nu numai de calitatea pământului de fundare, ci şi de alcătuirea
structurii, în special de numărul straturilor rutiere;
§ prin sporirea calităţii pământului se pot obţine creşteri ale modulului echivalent de
12 … 13 MPa;
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
45
§ creşterea medie, evidenţiată prin raportul dintre sporul modulului de deformaţie al
pământului şi creşterea modulului de deformaţie echivalent al structurii rutiere este
de:
o 1,45 MPa/MPa pentru ipoteza de trafic de 5.000 t/an;
o 1,35 MPa/MPa pentru ipoteza de trafic de 3.000 t/an;
o 1,28 MPa/MPa pentru ipoteza de trafic de 1.000 t/an;
§ reducerea medie a deformaţiei specifice verticale de compresiune este de 3,86
microdeformaţii/MPa, fiind stabilită numai pentru ipoteza de trafic de 5.000 t/an.
La concluziile de mai sus se adaugă şi cele formulate la analiza reprezentării grafice
din figura 5.1, concluzii care au fost prezentate anterior.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
46
Tabelul 5.3
Contribuţia modului de deformaţie al pământului din patul căii la sporirea portanţei drumului forestier secundar
(ca variante de reper s-au luat variantele 1.5, 2.5 şi 3.5, în funcţie de ipoteza de trafic)
Nr. crt.
Simbol variantă Varianta
– U.M. 1.2 1.3 1.4 1.5 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1. Modulul de deformaţie al pământului (Ep)
MPa 12 9 8 5 15 12 9 8 5 15 12 9 8 5
2. Modulul de deformaţie echivalent (Eeq)
MPa 35,5 31,6 30,2 25,3 30,3 26,8 22,9 21,5 16,8 23,8 20,0 16,3 15,1 11,0
3. Deformaţia specifică verticală (εz)
microdeformaţii 487 497 507 514 - - - - - - - - - -
4. Creşteri ale modulului Ep faţă de varianta 1.5 MPa 7 4 3 - 10 7 4 3 - 10 7 4 3 -
5. Creşteri succesive ale modulului Ep
MPa 3 1 3 - 3 3 1 3 - 3 3 1 3 -
6. Scăderi ale deformaţiei εz faţă de varianta 1.5 microdeformaţii 27 17 7 - - - - - - - - - - -
7. Scăderi succesive ale deformaţiei εz
microdeformaţii 10 10 7 - - - - - - - - - - -
8. Creşteri ale modulului Eeq faţă de varianta 1.5 MPa 10,2 6,3 4,9 - 13,5 10,0 6,1 4,7 - 12,8 9,0 5,3 4,1 -
9. Creşteri succesive ale modulului echivalent
MPa 3,9 1,4 4,9 - 3,5 3,9 1,4 4,7 - 3,8 3,7 1,2 4,1 -
10. Creşterea medie a modulului Eeq
MPa / MPa 1,45 1,35 1,28
11. Scăderea medie a deformaţiei verticale εz
microdeformaţii / MPa 3,86 - -
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
47
5.3. Contribuţia calităţii stratului portant al structurii rutiere la realizarea
capacităţii portante a drumurilor forestiere secundare
Datele de bază privind corelaţia dintre calitatea materialului pietros, folosit la
execuţia stratului portant au fost redate în tabelul de sinteză 5.1 şi se prezintă, sub formă de
extras, în tabelul 5.4.
Tabelul 5.4
Calitatea materialului pietros din stratul rutier portant şi
capacitatea portantă a drumului forestier
Calitatea stratului portant Criterii ale capacităţii portantă Ipoteza de
trafic
[t/an]
Varianta
Modulul de deformaţie
[MPa]
Modulul de
elasticitate
[MPa]
Modulul de
deformaţie echivalent
[MPa]
Deformaţia specifică verticală
[microdeformaţii]
Observaţii
0 1 2 3 4 5 6
1.6 90 500 37 467 1.7 85 450 36 477
1.8 80 400 35,5 487
1.9 75 350 35 499
5.000
1.10 70 300 34 512
Ca variantă de reper s-a considerat
varianta 1.10, cu cel mai scăzut
modulul de deformaţie al
stratului portant 2.6 90 - 28 - 2.7 85 - 27,2 - 2.8 80 - 26,8 - 2.9 75 - 26,4 -
3.000
2.10 70 - 26,0 -
Variantă de reper: 2.10
3.6 90 - 21,1 - 3.7 85 - 20,7 - 3.8 80 - 20,2 - 3.9 75 - 20,0 -
1.000
3.10 70 - 19,5 -
Variantă de reper: 3.10
În tabel s-au inclus, corespunzător fiecărei ipoteze de trafic, variantele la alcătuirea
cărora s-au acordat diferite valori modulilor de deformaţie şi de elasticitate ai materialului
pietros, restul parametrilor de calcul rămânând aceeaşi. De asemenea, s-a întocmit şi figura
5.3, în care s-a reprezentat, conform tabelului, variaţia modulului de deformaţie echivalent
în raport cu modulul de deformaţie al stratului rutier portant, executat din materiale
pietroase.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
48
Tabelul 5.5
Contribuţia modulului de deformaţie al materialului pietros din stratul portant la sporirea portanţei drumului forestier secundar
(ca variante de reper s-au considerat variantele 1.10, 2.10 şi 3.10, în funcţie de ipoteza de trafic)
Nr. crt.
Simbol variantă Varianta
– U.M. 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
1 Modulul de deformaţie al stratului portant (Esp)
MPa 90 85 80 75 70 90 85 80 75 70 90 85 80 75 70
2 Modulul de elasticitate al stratului portant MPa 500 450 400 350 300 - - - - - - - - - -
3 Modulul de deformaţie echivalent (Eeq)
MPa 37 36 35,5 35 34 28 27,2 26,8 26,4 26,0 21,1 20,7 20,2 20,0 19,5
4 Deformaţia specifică verticală (εz) microdeformaţii 467 477 487 499 512 - - - - - - - - - -
5 Creşteri ale modulului de deformaţie al stratului portant faţă de varianta 1.10
MPa 20 15 10 5 - 20 15 10 5 - 20 15 10 5 -
6 Creşteri succesive ale modulului de deformaţie al stratului portant MPa 5 5 5 5 - 5 5 5 5 - 5 5 5 5 -
7 Scăderi ale deformaţiei εz faţă de varianta 1.10 microdeformaţii 45 35 25 13 - - - - - - - - - - -
8 Scăderi succesive ale deformaţiei verticale εz
microdeformaţii 10 10 12 13 - - - - - - - - - - -
9 Creşteri ale modulului echivalent (Eeq) faţă de varianta 1.10 MPa 3,0 2,0 1,5 1,0 - 2,0 1,2 0,8 0,4 - 1,6 1,2 0,7 0,5 -
10 Creşteri succesive ale modulului echivalent Eeq
MPa 1,0 0,5 0,5 1,0 - 0,8 0,4 0,4 0,4 - 0,4 0,5 0,2 0,5 -
11 Creşterea medie a modulului echivalent Eeq
MPa / MPa 0,15 0,10 0,08
12 Scăderea medie a deformaţiei verticale εz
microdeformaţii / MPa 2,25 - -
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
49
Analiza dependenţei dintre cei doi parametri este redată în tabelul 5.5 şi a urmat, ca
linie generală, aceeaşi filieră de calcul ca şi cea corespunzătoare pământului de fundare.
S-au putut desprinde următoarele concluzii:
§ sporirea modulului de deformaţie al stratului portant conduce, după cum e şi firesc,
la creşterea modulului de deformaţie echivalent al structurii rutiere;
§ variaţia celor doi parametri este practic liniară, dreptele rezultate (figura 5.3) fiind
aproape de verticală, rezultând de aici că, pentru sporiri substanţiale ale calităţii
materialului pietros, se obţin creşteri scăzute ale capacităţii portante, ceea ce
fundamentează şi sub raport tehnic, nu numai economic, extinderea materialelor
pietroase locale în construcţia suprastructurii drumurilor forestiere;
§ creşterea medie a modulului de deformaţie echivalent, în raport cu modulul de
deformaţie al stratului portant, este cuprinsă între 0,08 şi 0,15 MPa/MPa, în funcţie
de ipoteza de trafic şi de alcătuirea structurii rutiere;
§ deformaţia specifică verticală se reduce pe măsură ce modulul de deformaţie al
stratului portant sporeşte, scăderea medie fiind de 2,25 microdeformaţii/MPa.
65
70
75
80
85
90
95
18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38
Modul deformaţie echivalent (MPa)
Mod
ul d
e de
form
aţie
str
at p
orta
nt
(MPa
)
5000 t/an 3000 t/an 1000 t/an Figura 5.3 – Variaţia modulului de deformaţie echivalent (x)
în raport cu modulul de deformaţie al stratului rutier portant (y)
65
70
75
80
85
90
95
460 470 480 490 500 510 520
Deformaţia specifică verticală (microdeformaţii)
Mod
ul d
e de
form
aţie
str
at p
orta
nt
(MPa
)
Figura 5.4 – Variaţia deformaţiei specifice verticale de compresiune (x)
cu modulul de deformaţie al stratului rutier portant (y)
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
50
În general, se poate afirma că sporirea modulului de deformaţie echivalent, datorată
folosirii la execuţie, în stratul portant, a unui material pietros concasat de calitate mai bună
este mai puţin eficientă decât cea datorată sporirii calităţii pământului de fundare.
5.4. Contribuţia sporirii grosimii stratului rutier portant la realizarea
capacităţii portante a drumurilor forestiere secundare
Sporirea grosimii stratului rutier portant la proiectarea unei structuri rutiere, ca şi
adăugarea de noi straturi rutiere la reabilitarea drumurilor forestiere, reprezintă calea
obişnuită de îmbunătăţire a portanţei părţii carosabile.
Datele necesare analizei acestei măsuri constructive, ca şi a efectului ce îl
determină asupra modulului de deformaţie echivalent şi asupra deformaţiei specifice
verticale, se prezintă în tabelele 5.6 şi 5.7, precum şi în figurile 5.5 şi 5.6.
5
10
15
20
25
30
35
16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42
Modulul de deformaţie echivalent (MPa)
Gro
sim
ea s
trat
ului
por
tant
(cm
)
5000 t/an 3000 t/an 1000 t/an Figura 5.5 – Variaţia modulului de deformaţie echivalent (x)
cu grosimea stratului rutier portant (y), pe ipoteze de trafic
Din analiza tabelelor şi figurilor menţionate s-au putut desprinde următoarele
concluzii:
§ sporirea grosimii stratului portant executat din materialele pietroase, ca şi
adăugarea de noi straturi rutiere din aceleaşi materiale, conduc la sporirea
modulului de deformaţie echivalent al complexului rutier şi la reducerea
corespunzătoare a deformaţiei specifice verticale de la nivelul patului căii;
§ variaţia celor două criterii de portanţă, cu grosimea stratului rutier portant, este,
practic, liniară; unele abateri de la linia dreaptă sunt provocate, în parte, şi de
erorile de raportare datorate scării relativ mici de reprezentare;
§ adăugarea unui nou strat pietros în alcătuirea structurii rutiere, justificată de
sporirea intensităţii traficului rutier, determină o creştere de 5…6 MPa a modulului
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
51
de deformaţie echivalent (după cum se poate constata din compararea ipotezelor de
trafic);
§ sporirea grosimii stratului portant cu 5 cm conduce la o creştere a modulului de
deformaţie echivalent cu circa 3 MPa, creşterea medie fiind de circa 0,60 MPa/cm;
§ reducerea medie a deformaţiei specifice verticale, ca urmare a sporirii grosimii
stratului portant, este de circa 21 microdeformaţii/cm.
5
10
15
20
25
30
35
300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
Deformaţia specifică verticală de compresiune (microdeformaţii)
Gro
sim
ea s
trat
ului
por
tant
(cm
)
Figura 5.6 – Variaţia deformaţiei specifice verticale de compresiune (x)
cu grosimea stratului rutier portant (y) – ipoteza de trafic de 5000 t/an
Tabelul 5.6
Grosimea stratului portant şi variaţia criteriilor de portanţă
Grosimi Criteriu de portanţă Ipoteza de
trafic
[t/an]
Varianta
Strat portant
[cm]
Total structură
[cm]
Modulul de
deformaţie echivalent
[MPa]
Deformaţia specifică verticală
[microdeformaţii]
Observaţii
0 1 2 3 4 5 6 1.11 10 30 28,9 758 1.12 15 35 32,3 603 1.13 20 40 35,2 487 1.14 25 45 38,5 401
5.000
1.15 30 50 41,2 334
Ca variantă de reper pentru
efectuarea analizei s-a adoptat
varianta 1.11 2.11 10 25 23,5 - 2.12 15 30 26,8 - 2.13 20 35 29,9 - 2.14 25 40 32,9 -
3.000
2.15 30 45 35,7 -
Variantă de reper: 2.11
3.11 10 10 17,2 - 3.12 15 15 20,3 - 3.13 20 20 23,4 - 3.14 25 25 26,3 -
1.000
3.15 30 30 29,0 -
Variantă de reper: 3.11
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
52
Tabelul 5.7
Contribuţia grosimii stratului rutier portant la realizarea portanţei drumurilor forestiere secundare, pe ipoteze de trafic
(variantele de reper au fost 1.11, 2.11 şi 3.11)
Ipoteza de trafic 5.000 t/an 3.000 t/an 1.000 t/an Nr. crt. Varianta U.M. 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1. Grosimea stratului portant cm 10 15 20 25 30 10 15 20 25 30 10 15 20 25 30 2. Grosimea totală a structurii rutiere cm 30 35 40 45 50 25 30 35 40 45 10 15 20 25 30 3. Modulul de deformaţie echivalent (Eeq) MPa 28,9 32,3 35,2 38,5 41,2 23,5 26,8 29,9 32,9 35,7 17,2 20,3 23,4 26,3 29,0 4. Deformaţia specifică verticală (εz) microdeformaţii 758 603 487 401 334 - - - - - - - - - -
5. Sporul de grosime al stratului portant faţă de varianta reper cm - 5 10 15 20 - 5 10 15 20 - 5 10 15 20
6. Creşteri succesive ale grosimii stratului portant cm - 5 5 5 5 - 5 5 5 5 - 5 5 5 5
7. Reduceri ale deformaţiei specifice verticale (εz) faţă de varianta reper microdeformaţii - 155 271 357 424 - - - - - - - - - -
8. Scăderi succesive ale deformaţiei verticale εz
microdeformaţii - 155 116 86 67 - - - - - - - - - -
9. Sporirea modulului echivalent (Eeq) faţă de varianta reper MPa - 3,4 6,3 9,6 12,3 - 3,3 6,4 9,4 12,2 - 3,1 6,2 9,1 11,8
10. Creşteri succesive ale modulului echivalent Eeq
MPa - 3,4 2,9 3,3 2,7 - 3,3 3,1 3,0 2,8 - 3,1 3,1 2,9 2,7
11. Creşterea medie a modulului echivalent Eeq
MPa / cm 0,62 0,61 0,59
12. Reducerea medie a deformaţiei verticale εz
microdef. / cm 21,2 - -
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
53
CAPITOLUL VI. DETERMINĂRI PE TEREN PRIVIND PORTANŢA
DRUMURILOR FORESTIERE SECUNDARE
6.1. Consideraţii generale
După cum s-a arătat, cercetările cuprinse în teza de doctorat se referă la drumurile
forestiere secundare care, sub raportul degradărilor provocate de trafic, sunt cele mai
afectate de sporirea tonajului autovehiculelor folosite în transportul lemnului.
Cele 45 de variante au fost grupate în 3 serii, în funcţie de intensitatea traficului
rutier şi, respectiv, numărul straturilor rutiere prevăzute. Astfel, seria I-a cuprinde
variantele alcătuite din trei straturi rutiere, corespunzătoare solicitărilor provocate de un
trafic de 5.000 t/an (limita maximă admisă pentru categoria drumurilor forestiere
secundare), seria a II-a include variantele alcătuite din două straturi rutiere, destinate
drumurilor forestiere cu un trafic de cel mult 3.000 t/an, iar seria a III-a pe cele unistrat,
utilizabile în cazul unui trafic mai redus de 1.000 t/an.
Fiecare variantă a fost definită prin grosimea straturilor rutiere şi, după caz, prin
parametrii săi de calcul, care permit aprecierea portanţei, respectiv modulul de deformaţie,
modulul de elasticitate dinamic (în cazul structurilor cu straturi bituminoase) şi coeficientul
lui Poisson. Variantele au fost analizate, preliminar, sub raport teoretic, adoptându-se
mărimi uzuale ale parametrilor de calcul, pornindu-se de la valorile minime acceptate
constructiv şi sporite treptat.
În cazul lucrărilor de teren, s-a recurs la o verificare prin sondaj, efectuată pe
drumuri forestiere existente (figura 6.1).
Figura 6.1 – Drumuri existente pe care s-au efectuat determinările de teren
(R.P.L.P. Săcele R.A.)
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
54
În acest scop s-a selecţionat, din reţelele de drumuri forestiere mai apropiate, un
eşantion alcătuit din drumuri secundare sau tronsoane de drumuri secundare amplasate în
diferite condiţii locale şi a căror suprastructură să fie cât mai apropiată, ca alcătuire, de
variantele teoretice de reper.
La stabilirea drumurilor forestiere şi a tronsoanelor experimentale s-a beneficiat de
acordul şi ajutorul R.P.L.P. Săcele R.A. şi S.C. Recon S.A.. Localizarea drumurilor,
respectiv a tronsoanelor experimentale, condiţiile locale, precum şi structurile rutiere ale
acestora sunt precizate, centralizat şi orientativ, în tabelul 6.1. În fiecare punct de lucru
s-au efectuat determinări cu placa (figura 6.2) a modulului de deformaţie liniară (E), care
să servească drept element de comparaţie şi verificare între varianta teoretică de reper şi
cea din teren. Unele determinări au fost efectuate direct de către autoarea tezei de doctorat,
altele prin includerea sa în echipele S.C. Recon S.A..
Determinările efectuate sunt consemnate în fişele de înregistrare nr. 1 … 9
(Anexele 1 … 9). În principiu, ele au constat în aplicarea unor încărcări verticale, în trepte,
pe o placă rigidă, aşezată pe suprafaţa de încercat, şi măsurarea tasărilor acestei suprafeţe,
după fiecare treaptă de încărcare. Prelucrarea datelor a fost efectuată în cadrul laboratorul
S.C. Recon S.A..
Figura 6.2 – Determinări cu placa în teren Figura 6.3 – Placa folosită în cadrul
determinărilor de teren
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
55
Tabelul 6.1
Verificarea portanţei drumurilor forestiere prin determinări pe teren
Tabel centralizator orientativ privind localizarea şi structura rutieră a drumurilor forestiere pe care s-au făcut determinări pe teren
(R.P.L.P. SĂCELE R.A.)
Drum forestier Tronsoane experimentale Condiţii locale Structura rutieră Determinări efectuate
Grosimi Nr. crt.
Den
umire
Uni
tate
a de
pr
oduc
ţie
Lung
imea
(km
)
Cat
egor
ia
Enum
erar
e
Pozi
ţia
hect
omet
rică
Cal
itate
te
rasa
men
t (P
1 ...
P 5)
Um
idita
te
Alc
ătui
re p
e st
ratu
ri
Fund
aţia
st
ratu
lui r
utie
r
Mat
eria
lul
piet
ros f
olos
it (s
ort)
parţiale totale
Varianta de reper
Para
met
rul
măs
urat
Inst
rum
enta
j fo
losi
t
Num
ărul
fişe
i
Observaţii
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1.
d.a.f. Ram. Şapte
Izvoare – tr. 1
U.P. VIII
Gârcin 2,4 S 1 19+07
fliş marnos + deluviu argilos
favorabilă
balast p.sp.
I p.sp.
II
balast
p. sp. polig. 0/90
şi 0/70
10 cm
10 cm
10 cm
30 cm 1.11
Modulul de
deformaţie liniară E
Placa 3 3 straturi
2.
d.a.f. Ram. Şapte
Izvoare – tr. 2
U.P. VIII
Gârcin 2,1 S 2 15+11 deluviu
argilos favorabilă
balast p.sp.
I p.sp.
II
balast
p. sp. polig. 0/90
şi 0/70
10 cm
20 cm
10 cm
40 cm 1.10
Modulul de
deformaţie liniară E
Placa 4 3 straturi
3.
d.a.f. Ram. Şapte
Izvoare – tr. 3
U.P. VIII
Gârcin 2,4 S 3 2+50
fliş marnos + deluviu argilos
favorabilă
balast p.sp.
I p.sp.
II
balast sau p.
sp. polig. 0/70
balast sau p.
sp. polig. 0/70
10 cm 10 cm 3.11
Modulul de
deformaţie liniară E
Placa 5 1 strat
4. d.a.f. Valea Baciului
U.P. III Piatra Mare
0,5 S 2+67 fliş
marnos – calcaros
favorabilă
balast p.sp.
I p.sp.
II
balast sau p.
sp. 0/70
p. sp. 0/70 30 cm 30
cm 3.15
Modulul de
deformaţie liniară E
Placa 9 1 strat
Notă: * din studiul geo: piatră spartă I (grosieră): 40 ... 63 mm şi piatră spartă II (de umplere): 16 ... 25 mm.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
56
Tabelul 6.1 (continuare)
Drum forestier Tronsoane experimentale Condiţii locale Structura rutieră Determinări efectuate
Grosimi Nr. crt.
Den
umire
Uni
tate
a de
pr
oduc
ţie
Lung
imea
(km
)
Cat
egor
ia
Enum
erar
e
Pozi
ţia
hect
omet
rică
Cal
itate
te
rasa
men
t (P
1 ...
P 5)
Um
idita
te
Alc
ătui
re p
e st
ratu
ri
Fund
aţia
st
ratu
lui r
utie
r
Mat
eria
lul
piet
ros f
olos
it (s
ort)
parţiale totale
Varianta de reper
Para
met
rul
măs
urat
Inst
rum
enta
j fo
losi
t
Num
ărul
fişe
i
Observaţii
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
5. d.a.f.
Poiana Anghelescu
U.P. VIII
Gârcin 0,6 S 3+40
fliş gresos – şistos alterat
favorabilă
balast p.sp.
I p.sp.
II
p. sp. poligr. 0/90
p. sp. poligr. 0/70
10 cm
15 cm
25 cm 2.10
Modulul de
deformaţie liniară E
Placa 8 2 straturi
6. d.a.f. Valea Largă
U.P. VIII
Gârcin 1,9 S 9+35 deluviu
argilos favorabilă
balast p.sp.
I p.sp.
II
balast sau p.
sp. poligr. 0/70
balast sau p.
sp. poligr. 0/70
20 cm 20 cm 3.13
Modulul de
deformaţie liniară E
Placa 7 1 strat
7. d.a.f. Valea Dreasă
U.P. VII
Doftana 1,9 S 8+74 fliş şistos
alterat favorabilă
balast p.sp.
I p.sp.
II
balast sau p.
sp. poligr. 0/70
balast sau p.
sp. poligr. 0/70
15 cm 15 cm 3.5
Modulul de
deformaţie liniară E
Placa 6 1 strat
8.
d.a.f. Valea
Adâncă de Jos
U.P. VII
Doftana 2,0 S 12+24
fliş gresos – calcaros şi spilite*
favorabilă
balast p.sp.
I p.sp.
II
p. sp. poligr. 0/90
p. sp. poligr. 0/70
10 cm
10 cm
20 cm 2.11
Modulul de
deformaţie liniară E
Placa 2 2 straturi
9.
d.a.f. Valea
Adâncă de Sus
U.P. VII
Doftana 1,8 S 8+80
flişuri gresoase
– calcaroase şi spilite*
favorabilă
balast p.sp.
I p.sp.
II
balast
p. sp. poligr. 0/90
şi 0/70
10 cm
20cm
10 cm
40 cm 1.13
Modulul de
deformaţie liniară E
Placa 1 3 straturi
Notă: * spilite = piatră spartă vulcanică, adesea alterată (http://dexonline.ro/definitie/spilit ).
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
57
Încercările au inclus două cicluri, primul fiind un ciclu de încărcare – descărcare în
trepte, iar al doilea doar un ciclu de încărcare în trepte. Pentru fiecare treaptă s-a consemnat
citirea la manometru (în bari), efortul normal (în MN/m2) şi tasările în trei puncte (în mm).
Placa folosită a avut un diametru de 34 cm (figura 6.3), iar la efectuarea
măsurătorilor s-au respectat prevederile A.N.D. 530 – 2012 şi STAS 2914/4 – 89, cu
menţiunea că nu s-a putut procura o placă cu diametrul de 50 cm, aşa cum se recomandă în
instrucţiunile de utilizare (*** 2012), pentru determinările ce se efectuează la nivelul
îmbrăcăminţilor din materiale pietroase sau la nivelul patului căii. Mărimea treptelor de
încărcare s-a ales astfel încât numărul lor să fie mai mare de cinci, iar încărcarea să se
încheie după obţinerea unei deformaţii relative efective mai mare decât deformaţia
prescrisă de calcul, respectiv 0,060.
Cele 9 fişe menţionate sunt ataşate în anexă, iar centralizatorul, cu datele lor
principale, este prezentat în tabelul 6.2.
Tabelul 6.2
Centralizatorul datelor din fişele cu determinări în teren
Modulul de deformaţie
liniară [MN/m2]
Nr. fişă
Efort normal
Δσ
[MN/m2]
Tasare medie
ΔS
[mm]
Coef. Poisson
υ Ev1 Ev2
Raport
1
2
EvEv
Observaţii
0 1 2 3 4 5 6 7 0,19 0,66 1. 0,17 0,29
0,27 70,80 143,22 2,02
0,19 1,57 2. 0,17 0,33 0,27 29,95 127,47 4,26
0,19 0,98 3. 0,17 0,32 0,27 47,68 131,45 2,76
0,21 0,95 4. 0,19 0,45 0,27 54,65 103,84 1,90
0,21 2,00 5. 0,19 0,75 0,27 25,96 62,30 2,40
0,21 1,42 6. 0,19 0,41 0,27 36,56 113,97 3,12
0,21 1,72 7. 0,19 0,44 0,27 30,18 106,20 3,52
0,21 1,30 8. 0,19 0,25 0,27 39,24 186,90 4,68
0,21 0,37 9. 0,19 0,24 0,27 140,32 194,69 1,39
Pentru fiecare fişă, în coloana 1 sunt înscrise rezultatele ciclului 1, iar în coloana 2 cele ale ciclului 2. Determinările înscrise în fişele 1 … 4 s-au efectuat la nivelul terasamentului, iar cele înscrise în fişele 5 … 9 s-au efectuat la nivelul stratului rutier portant (balast). Grosimea stratului portant a fost de:
10 cm – fişa nr. 5 15 cm – fişa nr. 6 20 cm – fişa nr. 7 25 cm – fişa nr. 8 30 cm – fişa nr. 9
maxmax 3,07,0 σσσ ⋅−⋅=∆
max3,0max7,0 σσ ⋅−⋅=∆ SSS
Ev1 şi Ev2 reprezintă modulii de deformaţie rezultaţi pentru cele două variante
consemnate în fiecare fişă şi sunt exprimaţi MN/m2.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
58
6.2. Analiza rezultatelor obţinute pe teren şi compararea lor cu rezultatele
teoretice
În acest scop, datele obţinute prin măsurători directe în teren şi comparate cu cele
teoretice, implicit şi verificarea calculelor, au fost redate în tabelul 6.3, care este un tabel
de sinteză.
În tabel sunt menţionate, pentru fiecare fişă în parte, varianta teoretică de reper,
modulii de deformaţie rezultaţi din cercetări şi elementele structurii rutiere corespunzătoare
locului (poziţiei) în care s-au efectuat determinările din teren.
Sub raport comparativ se constată, din tabel, că mărimile obţinute prin determinări
în teren sunt mult mai mari decât cele obţinute în urma analizei teoretice. Considerăm că
acest lucru poate fi explicat prin aceea că structurile rutiere care au stat la baza analizelor
teoretice s-au referit la structuri necirculate în prealabil, pe când determinările efective în
teren s-au desfăşurat pe drumuri forestiere vechi circulate de ani de zile şi care au suferit
multe intervenţii de întreţinere şi reparare, ceea ce le-a sporit portanţa iniţială.
De altfel şi măsurătorile, cu excepţia celor consemnate în fişa nr. 9, au fost
localizate în zone favorabile geo-hidrologic. Pe de altă parte, trebuie avut în vedere că
tronsoanele de drum (sau drumurile) selecţionate pentru determinări directe nu au avut
suprastructuri identice cu cele ale variantelor de reper, ci doar apropiate, ca alcătuire şi
dimensiuni, de acestea.
De asemenea, se observă că sporirea numărului de straturi rutiere, respectiv a
grosimii totale a structurii rutiere, contribuie în mod evident la îmbunătăţirea modulilor de
deformaţie.
În general, se poate afirma că variantele propuse pentru majorarea portanţei
drumurilor forestiere secundare sunt corespunzătoare atât teoretic, cât şi practic, şi
prezintă următoarele avantaje:
§ previn degradarea brutală a suprastructurii drumurilor forestiere noi, de tip
secundar, cu care urmează să se dezvoltate în continuare, reţelele de transport
existente;
§ folosesc materiale locale şi presupun o tehnologie de execuţie corespunzătoare
nivelului actual de dotare al unităţilor specializate;
§ înregistrează o sporire a portanţei iniţiale prin circulaţia autovehiculelor şi prin
lucrări de întreţinere – reparare;
§ admit noi creşteri ale solicitărilor provocate de trafic, ce se vor produce, în viitor, în
urma perfecţionării autovehiculelor de mare capacitate de încărcare.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
59
Tabelul 6.3
Tabel comparativ cu datele rezultate din cercetare
Moduli de deformaţie [MPa] Elemente locale Cercetări teză Structura rutieră
Determinări teren Grosimi [cm] Nr. crt.
Nr. fişă
Varianta reper Analiza
teoretică Ev1 Ev2
Recomandări literatură (valori
minime)
Natură teren
(P1…P5)
Număr straturi rutiere
Strat portant Totală
Observaţii
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1. 1 1.13 35,2 70,80 143,22 30 P2 3 20 30 2. 4 1.10 34,0 54,65 103,84 30 P2 3 30 40 3. 3 1.11 28,9 47,68 131,45 20 P2 3 20 30 4. 8 2.10 26,0 39,24 186,90 20 P2 2 15 25 5. 2 2.11 23,5 29,95 127,47 20 P2 2 10 20 6. 9 3.15 29,0 140,32 194,69 20 P2 1 30 30 7. 7 3.13 23,4 30,18 106,20 20 P2 1 20 20 8. 5 3.11 17,2 25,96 62,30 20 P2 1 10 10 9. 6 3.5 11,0 36,56 113,97 20 P3 1 15 15 Condiţii hidrologice nefavorabile
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
60
6.3. Eficienţa economică a soluţiilor propuse
Justificarea eficienţei economice a soluţiilor propuse are la bază compararea lor cu
soluţiile practicate în prezent în extinderea reţelelor de drumuri forestiere şi care ar putea fi
considerate tradiţionale. Analiza se limitează la drumuri forestiere secundare şi are în
vedere structurile rutiere reprezentative pentru fiecare ipoteză de trafic şi care au fost
selecţionate din varietatea de soluţii propuse, concepute în cadrul tezei de doctorat, şi
varietatea soluţiilor tradiţionale întâlnite pe teren şi practicate în prezent.
În mod firesc şi considerând aceleaşi condiţii locale, adoptarea unei soluţii propuse,
în locul soluţiei tradiţionale, presupune un efort de investiţie mai mare faţă de investiţia
tradiţională, respectiv necesită un supliment de investiţie, care se cere justificat prin
efectele economice pe care le determină sporirea portanţei drumului forestier.
Calculele efectuate sunt redate în tabelele 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9 şi 6.10 şi se
referă la kilometrul de drum forestier. Fiecare tabel include şi o notă explicativă, în care
este menţionată sursa de informare.
În tabelul 6.4 se prezintă alcătuirea structurilor reprezentative şi consumul de
materiale pietroase (m3 / km) pentru un drum forestier secundar cu lăţimea medie a părţii
carosabile de 3,50 m. Calculele, conduse în paralel pentru cele două soluţii reprezentative
(tradiţională şi propusă), s-au efectuat pe ipoteze de trafic (5000 t/an, 3000 t/an şi
1000 t/an) şi s-au referit la toate procesele de producţie specifice, respectiv execuţia
drumului forestier (lucrări de bază), întreţinerea sa anuală, reparaţiile curente şi reparaţiile
capitale.
În tabelul 6.5 sunt redate costurile materialelor (în lei / m3 şi lei / km) şi corespund,
în cazul lucrărilor de întreţinere – reparaţii, unei singure investiţii.
În tabelul 6.6 se menţionează volumele de prestaţii (manoperă şi utilaj), redate în
ore / km.
În tabelul 6.7 se evaluează costul prestaţiilor ce revine la kilometrul de drum,
pentru fiecare din procesele de producţie amintite.
Tabelul 6.8 este un tabel de sinteză care redă, pentru fiecare variantă, costul
lucrărilor de bază aferente execuţiei structurii rutiere (materiale + manoperă + utilaj), prin
diferenţa cărora se stabileşte suplimentul de investiţie, pentru fiecare ipoteză de trafic,
exprimat în lei / km de drum.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
61
Tabelul 6.9 evidenţiază suplimentul de investiţie şi totalul cheltuielilor anuale ce
revin prestaţiilor de întreţinere – reparare. S-a ţinut seama că întreţinerile sunt anuale,
reparaţiile curente sunt periodice, iar reparaţiile capitale au un caracter ciclic.
Tabelul 6.10, luând în considerare durata unui ciclu dintre două reparaţii capitale
succesive, redă stabilirea economiilor anuale ce se înregistrează prin reducerea costului
prestaţiilor (inclusiv a materialelor necesare), precum şi durata de recuperare a
suplimentului de investiţie din economiile anuale realizate.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
62
Tabelul 6.4
Alcătuirea structurilor rutiere reprezentative şi consumul de materiale pietroase Structuri rutiere Carosabil Lucrarea
Execuţie Întreţinere anuală Reparaţie curentă Reparaţie capitală
Soluţie tradiţională Soluţie propusă Soluţie tradiţională
Soluţie propusă
Soluţie tradiţională
Soluţie propusă
Soluţie tradiţională
Soluţie propusă
material pietros material pietros
Ipot
eza
de tr
afic
[t
/an]
tradiţionale (grosimi, în cm)
propuse (grosimi, în cm)
Lăţim
e m
edie
[m
]
Supr
afaţ
ă [m
2 /km
]
Balast
[m3/km]
Piatră spartă
[m3/km]
Balast
[m3/km]
Piatră spartă
[m3/km] m3/km m3/km m3/km m3/km m3/km m3/km
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
5000
3,50 3500 400 750 400 1100 35 28 130 104 600 480
3000
3,50 3500 400 500 600 500 30 25 125 100 400 320
1000
3,50 3500 400 – 600 – 25 20 110 88 250 200
Notă: La stabilirea cantităţilor s-a ţinut seama de prevederile din „Normativul pentru întreţinerea şi reparare drumurilor forestiere”, Indicativ ID – 001 – 15 (***,
2015), precum şi de constatările documentării întreprinse în teren. Datele înscrise sunt rotunjite.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
63
Tabelul 6.5
Necesarul de materiale pietroase pentru execuţia, repararea şi întreţinerea unui kilometru de drum forestier secundar
Procesul de lucru Execuţie Întreţinere Reparaţii curente Reparaţii capitale
Ipoteze de trafic
[t/an]
Varianta Tipul materialului Cost unitar
[lei/m3] m3/km lei/km m3/km lei/km m3/km lei/km m3/km lei/km
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 balast 85 400 34000
piatră spartă 110 750 82500 tradiţională amestec material pietros 100 – – 35 3500 130 13000 600 60000
balast 85 400 34000 piatră spartă 110 1100 121000
5000
propusă amestec material pietros 100 – – 28 2800 104 10400 480 48000
balast 85 400 34000 piatră spartă 110 500 55000 tradiţională
amestec material pietros 100 – – 30 3000 125 12500 400 40000 balast 85 600 51000
piatră spartă 110 500 55000
3000
propusă amestec material pietros 100 – – 25 2500 100 10000 320 32000
balast 85 400 34000 piatră spartă – – – tradiţională
amestec material pietros – – –
25 2125 110 9350 250 21250
balast 85 600 51000 piatră spartă – – –
1000
propusă amestec material pietros – – –
20 1700 88 7480 200 17000
Notă: Cantităţile de materiale pentru execuţie, întreţinere şi reparaţii s-au preluat din normative (***, 2011 şi ***, 2015), ţinându-se seama de alcătuirea structurii rutiere. Conform realităţilor constatate pe
teren, la drumurile forestiere secundare cu îmbrăcăminte din piatră spartă, lucrările de întreţinere – reparaţii s-au executat cu un amestec de material pietros, iar la drumurile forestiere cu trafic sub
1000 t/an şi îmbrăcăminte din balast, întreţinerile şi reparaţiile s-au efectuat cu balast.
Datele pentru întreţinere şi cele pentru reparaţii corespund unei singure intervenţii. Necesarul de materiale s-a preluat din tabelul 6.4, iar costurile aferente s-au obţinut de la diferite unităţi de
construcţii forestiere şi este un cost mediu loco - şantier.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
64
Tabelul 6.6
Volumul de prestaţii (manoperă şi utilaj) pentru execuţia, întreţinerea şi repararea suprastructurii unui kilometru de drum forestier secundar
Execuţie Întreţinere anuală Reparaţie curentă Reparaţie capitală Ipoteza de trafic [t/an]
Varianta de consolidare a părţii
carosabile Manoperă [ore/km]
Utilaj [ore/km]
Manoperă [ore/km]
Utilaj [ore/km]
Manoperă [ore/km]
Utilaj [ore/km]
Manoperă [ore/km]
Utilaj [ore/km]
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 tradiţională
1875 593 171 188 326 166 1345 447 5000
propusă 2306 765 137 150 262 170 1060 335
tradiţională 1322 450 112 124 250 133 1077 367
3000 propusă 1722 587 90 100 200 106 808 275
tradiţională 239 161 80 40 140 53 287 185
1000 propusă 382 256 70 32 168 64 360 220
Notă: La stabilirea volumelor de prestaţii s-a ţinut seama de prevederile cuprinse în „Normativul pentru întreţinerea şi repararea drumurilor forestiere” ,
Indicativ ID – 001 – 15 - (Anexele XI şi XII), precum şi de constatările documentării întreprinse pe teren. Unele volume de prestaţii au fost stabilite
prin interpolare.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
65
Tabelul 6.7
Volumul de prestaţii (manoperă şi utilaj) şi costurile aferente pentru execuţia, întreţinerea şi repararea suprastructurii unui kilometru de drum
forestier secundar
Execuţie Întreţinere anuală Reparaţii curente Reparaţii capitale
Manoperă Utilaj Manoperă Utilaj Manoperă Utilaj Manoperă Utilaj Ipoteza
de trafic
[t/an]
Varianta
ore/
km
lei/o
ră
lei/k
m
ore/
km
lei/o
ră
lei/k
m
ore/
km
lei/o
ră
lei/k
m
ore/
km
lei/o
ră
lei/k
m
ore/
km
lei/o
ră
lei/k
m
ore/
km
lei/o
ră
lei/k
m
ore/
km
lei/o
ră
lei/k
m
ore/
km
lei/o
ră
lei/k
m
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 tradiţională 1875 10 18750 593 130 77090 171 10 710 188 130 24440 326 10 3260 166 130 21580 1345 10 13450 447 130 58110 5000
propusă 2306 10 23060 765 130 99450 137 10 1370 150 130 19500 262 10 2620 170 130 22100 1060 10 10600 335 130 43550 tradiţională 1322 10 13220 450 130 58500 112 10 1120 124 130 16120 250 10 2500 133 130 17290 1077 10 10770 367 130 47710 3000 propusă 1722 10 17220 587 130 76310 90 10 900 100 130 13000 200 10 2000 106 130 13780 808 10 8080 275 130 35750 tradiţională 239 10 2390 161 130 20930 80 10 800 40 130 5200 140 10 1400 53 130 6890 287 10 2870 185 130 24050 1000 propusă 382 10 3820 256 130 33280 70 10 700 32 130 4160 168 10 1680 64 130 8320 360 10 3600 220 130 28600 Notă: Volumele de prestaţii s-au preluat din tabelul 6.5, iar costurile unitare de la firme de construcţii forestiere.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
66
În funcţie de ipoteza de trafic au rezultat durate de recuperare de 2 … 7 ani, deci
mai mici decât durata unui ciclu, situaţie care poate fi considerată drept acceptabilă.
Tabelul 6.8
Evaluarea costului de execuţie a suprastructurii drumurilor forestiere secundare (lucrări de
bază), pe kilometru, şi stabilirea suplimentului de investiţie pentru varianta propusă
Costuri execuţie suprastructură (lei/km) Ipoteza de trafic [t/an]
Varianta Materiale Manoperă Utilaj Total
Supliment investiţie [lei/km]
0 1 2 3 4 5 6 tradiţională 116500 18750 77090 212340 5000
propusă 155000 23060 99450 277510 65170
tradiţională 89000 13220 58500 160720 3000 propusă 106000 17220 76310 199530 38810
tradiţională 34000 2390 20930 57320 1000 propusă 51000 3820 33280 88100 30780 Notă: Tabelul s-a întocmit în baza datelor înscrise în tabelele 6.5 şi 6.7. Având în vedere că terasamentele
au rămas aceleaşi în cele două variante, suplimentul de investiţie se referă numai la executarea
structurii rutiere (lucrări de bază).
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
67
Tabelul 6.9
Suplimentul de investiţie pentru execuţia suprastructurii unui kilometru de drum forestier secundar (lucrări de bază) şi costul lucrărilor de
întreţinere – reparare, în diferite ipoteze de trafic şi variante de consolidare a părţii carosabile
Investiţii Întreţinere anuală Reparaţii curente Reparaţii capitale
Costuri Costuri Costuri Ipoteza
de trafic [t/an]
Varianta de consolidare a
părţii carosabile Cost structura rutieră [lei/km]
Supliment de investiţie [lei/km]
Periodicitate
[ani] lei/km lei/an
Ciclu
[ani] lei/km lei/an
Ciclu
[ani] lei/km lei/an
Cheltuieli anuale
prestaţii [lei/an]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 tradiţională 212340 1 29650 29650 6 24840 4140 18 71560 3976 37766 5000
propusă 277510 65170
1 23670 23670 7 24720 3532 20 54150 2708 29910 tradiţională 160720 1 20240 20240 6 19790 3298 17 58480 3440 26978 3000 propusă 199530 38810 1 16400 16400 7 15780 2254 16 43830 2740 21394 tradiţională 57320 1 8125 8125 6 8290 1382 15 26920 1795 11302 1000 propusă 71020 13700 1 6560 6560 7 9970 1424 12 32200 2684 10668
Notă: La estimarea investiţiei necesare, pentru executarea structurii rutiere, s-au luat în considerare numai lucrările de bază (fără cotele de cheltuieli indirecte). La stabilirea
ciclului de reparaţii capitale şi a periodicităţii reparaţiilor curente s-a ţinut seama de prevederile cuprinse în ”Normativul pentru întreţinerea şi repararea drumurilor
forestiere”, Indicativ ID – 001 – 15 (***, 2015). Cheltuielile unitare (lei / km) s-au preluat prin însumare (materiale, manoperă, utilaj) din tabelele 6.5 şi 6.7.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
68
Tabelul 6.10
Stabilirea duratei de recuperare a suplimentului de investiţie, necesar pentru sporirea portanţei părţii carosabile, din economiile anuale ce se
realizează în acţiunea de întreţinere şi reparare a kilometrului de drum forestier secundar
Întreţinere Reparaţii curente Reparaţii capitale
Ipot
eza
de tr
afic
[t/
an]
Var
iant
a de
st
ruct
ură
rutie
ră
Supl
imen
t de
inve
stiţi
e [le
i/km
]
Cic
lul
[ani
]
Num
ăr
inte
rven
ţii p
e ci
clu
Cos
tul u
nei
inte
rven
ţii
[lei/i
nter
v.]
Cos
tul u
nui c
iclu
m
ii [le
i/cic
lu]
Num
ăr
inte
rven
ţii p
e ci
clu
Cos
tul u
nei
inte
rven
ţii
[lei/i
nter
v.]
Cos
tul u
nui c
iclu
m
ii [le
i/cic
lu]
Num
ăr
inte
rven
ţii p
e ci
clu
Cos
tul u
nei
inte
rven
ţii
[lei/i
nter
v]
Cos
tul u
nui c
iclu
m
ii [le
i/cic
lu]
Cos
tul t
otal
pe
cicl
u m
ii [le
i/cic
lu]
Cos
tul c
e re
vine
pe
an –
cic
lu [l
ei/a
n]
Econ
omii
[lei
/an]
Dur
ata
de
recu
pera
re
supl
imen
t [a
ni]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 tradiţională 18 18 29650 534 2 37840 75,7 1 131560 131,6 741,3 41183 5000
propusă 65170
21 21 23640 497 2 35120 70,3 1 102150 102,2 669,5 31881 9302 7,06
tradiţională 14 14 20240 344 2 19790 39,6 1 98480 98,5 482,1 34436 3000 propusă 38810 16 16 16400 263 1 15780 15,8 1 75810 75,8 354,6 22163 12273 3,16
tradiţională 12 12 8125 122 2 17640 35,3 1 48170 48,2 205,5 17125 1000 propusă 13700 14 14 6560 79 1 17450 17,5 1 49200 49,2 145,7 10407 6718 2,04
Notă: Durata ciclului dintre două reparaţii capitale, precum şi numărul de intervenţii pentru reparaţii curente s-au preluat din „Normativul pentru întreţinerea şi
repararea drumurilor forestiere”, Indicativ ID – 001 – 15 (***, 2015). Costurile ce revin fiecărei intervenţii s-au preluat din calculele prezentate în tabelele 6.9,
6.7 şi 6.5. Durata de recuperare este mai sporită în cazul primei ipoteze, când s-a recurs la îngroşarea stratului de piatră spartă, pe când la celelalte două ipoteze s-
a îngroşat stratul de balast.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
69
CAPITOLUL VII. CONCLUZII. CONTRIBUȚII PERSONALE ȘI
RECOMANDĂRI PENTRU PRODUCȚIE
7.1. Concluzii
1. Pe baza analizelor realizate, s-a constat că:
§ structurile rutiere alcătuite din trei straturi satisfac, pe deplin, portanţa
necesară, chiar şi în cazul unui terasament de capacitate portantă slabă;
§ structurile rutiere alcătuite din două straturi corespund traficului de 3.000
t/an, aflându-se la limita portanţei necesare în cazul terasamentelor slabe;
§ structurile rutiere unistrat pot fi utilizate numai în condiţiile unor
terasamente de capacitate portantă ridicată.
2. Mărimea deformaţiei specifice verticale de compresiune (εz), de la nivelul patului
drumului, scade o dată cu reducerea intensităţii traficului rutier şi creste pe măsură
ce modulul de elasticitate dinamic al pământului de fundare este mai mic.
3. Factorii constructivi de care depinde, în principal, portanţa unei structuri rutiere
sunt: calitatea pământului de fundare, calitatea materialelor folosite la execuţia
structurilor rutiere şi grosimea straturilor rutiere (în special a celui portant).
Acestora li s-ar putea adăuga şi numărul straturilor rutiere.
4. În general, condiţiile de portanţă, impuse de solicitările traficului rutier, sunt
îndeplinite, cu excepţia unor moduli de deformaţie echivalenţi ai variantelor
unistrat, amplasate în terenuri cu o capacitate portantă slabă. În schimb,
deformaţiile verticale maxime admise, stabilite pentru prima ipoteză de trafic,
depăşesc, cu mult, deformaţiile verticale specifice ale variantelor alcătuite.
5. Pe măsură ce modulul de deformaţie echivalent (Eeq) creşte, datorită îmbunătăţirii
elementelor constructive ce definesc structura rutieră, deformaţia specifică verticală
(εz) scade, chiar în condiţiile aceluiaşi trafic.
6. Terenul de fundare al structurii rutiere, exprimat calitativ prin modulul de
deformaţie al pământului de la nivelul patului căii, reprezintă unul din elementele
principale care influenţează capacitatea portantă a drumului forestier.
7. Capacitatea portantă a părţii carosabile a drumului creşte sau scade, după cum
calitatea pământului de fundare a structurii rutiere este mai bună sau mai slabă.
8. Prin sporirea calităţii pământului se pot obţine creşteri ale modulului echivalent de
12 … 13 MPa.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
70
28. Sporirea modulului de deformaţie al stratului portant conduce la creşterea
modulului de deformaţie echivalent al structurii rutiere.
29. Pentru sporiri substanţiale ale calităţii materialului pietros, se obţin creşteri scăzute
ale capacităţii portante, ceea ce fundamentează şi sub raport tehnic, nu numai
economic, extinderea materialelor pietroase locale în construcţia suprastructurii
drumurilor forestiere.
30. Deformaţia specifică verticală se reduce pe măsură ce modulul de deformaţie al
stratului portant sporeşte, scăderea medie fiind de 2,25 microdeformaţii/MPa.
31. În general, se poate afirma că sporirea modulului de deformaţie echivalent, datorată
folosirii la execuţie, în stratul portant, a unui material pietros concasat de calitate
mai bună este mai puţin eficientă decât cea datorată sporirii calităţii pământului de
fundare.
32. Sporirea grosimii stratului rutier portant la proiectarea unei structuri rutiere, ca şi
adăugarea de noi straturi rutiere la reabilitarea drumurilor forestiere, reprezintă
calea obişnuită de îmbunătăţire a portanţei părţii carosabile.
33. Sporirea grosimii stratului portant executat din materialele pietroase, ca şi
adăugarea de noi straturi rutiere din aceleaşi materiale, conduc la sporirea
modulului de deformaţie echivalent al complexului rutier şi la reducerea
corespunzătoare a deformaţiei specifice verticale de la nivelul patului căii;
34. Adăugarea unui nou strat pietros în alcătuirea structurii rutiere, justificată de
sporirea intensităţii traficului rutier, determină o creştere de 5…6 MPa a modulului
de deformaţie echivalent.
35. Sporirea grosimii stratului portant cu 5 cm conduce la o creştere a modulului de
deformaţie echivalent cu circa 3 MPa, creşterea medie fiind de circa 0,60 MPa/cm.
36. Sporirea numărului de straturi rutiere, respectiv a grosimii totale a structurii rutiere,
contribuie în mod evident la îmbunătăţirea modulilor de deformaţie.
37. Variantele propuse pentru majorarea portanţei drumurilor forestiere secundare sunt
corespunzătoare atât teoretic, cât şi practic, şi prezintă următoarele avantaje:
§ previn degradarea brutală a suprastructurii drumurilor forestiere noi, de tip
secundar, cu care urmează să se dezvoltate în continuare, reţelele de
transport existente;
§ folosesc materiale locale şi presupun o tehnologie de execuţie
corespunzătoare nivelului actual de dotare al unităţilor specializate;
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
71
§ înregistrează o sporire a portanţei iniţiale prin circulaţia autovehiculelor şi
prin lucrări de întreţinere – reparare;
§ admit noi creşteri ale solicitărilor provocate de trafic, ce se vor produce, în
viitor, în urma perfecţionării autovehiculelor de mare capacitate de
încărcare.
38. Efectele economice ce se manifestă în activitatea de transporturi forestiere constau
într-o comportare mai bună a drumului forestier la acţiunea factorilor meteorologici
şi la solicitările traficului (întreţinerea şi repararea drumului forestier să necesite
cheltuieli mai mici, iar frecvenţa reparaţiilor curente şi a celor capitale să devină
mai rară) şi într-o comportare mai bună a autovehiculelor în trafic, datorată unei
stări tehnice superioare a carosabilului, iar de aici reducerea consumului de
combustibil şi a costurilor de întreţinere – reparare a autovehiculelor.
7.2. Contribuţii personale
1. S-a constatat că folosirea metodei analitice la dimensionarea structurilor rutiere
nerigide de pe drumurile forestiere s-ar justifica numai în ipoteza drumurilor
forestiere cu îmbrăcăminţi bituminoase ori a unor drumuri forestiere care urmează
să fie dotate cu o îmbrăcăminte bituminoasă, deoarece aplicarea metodei analitice
la dimensionarea structurilor rutiere nerigide, specifice drumurilor forestiere cu
trafic redus, nu este decât o înlocuire a criteriului modulului de deformaţie
echivalent (Eeq), folosit de metoda deformaţiei critice, cu deformaţia specifică
verticală de compresiune de la nivelul patului căii (εz), fiecare cu unitatea sa de
măsură, celelalte criterii ale metodei analitice nefiind operabile.
2. În urma centralizării şi interpretării datelor, s-a observat că între modulul de
deformaţie echivalent al complexului rutier, exprimat în MPa, şi deformaţia
specifică verticală de compresiune de la nivelul patului, exprimată în
microdeformaţii, există o corelaţie liniară, motiv pentru care creşterea modulului de
deformaţie echivalent (Eeq) determină scăderea deformaţiei specifice verticale,
chiar în condiţiile aceluiaşi trafic.
3. S-a constatat că principalul element care influenţează capacitatea portantă a
drumului forestier este terenul de fundare, exprimat calitativ prin modulul de
deformaţie al pământului de la nivelul patului căii, corelaţia dintre modulul de
deformaţie al pământului de fundare şi modulul de deformaţie echivalent al
complexului rutier fiind liniară.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
72
4. Tot pe baza interpretării datelor s-a observat şi că prin sporirea calităţii pământului
de fundare se pot obţine creşteri ale modulului de deformaţie echivalent de 12 – 13
MPa.
5. De asemenea, s-a constatat că sporirea modulului de deformaţie echivalent, datorată
folosirii la execuţie, în stratul portant, a unui material pietros concasat de calitate
mai bună este mai puţin eficientă decât cea datorată sporirii calităţii pământului de
fundare, şi că sporirea numărului de straturi rutiere, respectiv a grosimii totale a
structurii rutiere, contribuie în mod evident la îmbunătăţirea modulilor de
deformaţie.
7.3. Recomandări pentru producţie
1. Se recomandă ca, la execuţia drumurilor forestiere noi, să se adopte grosimi
corespunzătoare al structurilor rutiere, deoarece s-a constatat că structurile rutiere
alcătuite din trei straturi satisfac portanţa necesară, chiar şi în cazul unui terasament
de capacitate portantă slabă; structurile rutiere alcătuite din două straturi corespund
traficului de 3.000 t/an, aflându-se la limita portanţei necesare în cazul
terasamentelor slabe, iar structurile rutiere unistrat pot fi utilizate numai în
condiţiile unor terasamente de capacitate portantă ridicată.
2. Pentru a obţine o anumită capacitate portantă, la execuţia unui drum, trebuie să se
ţină seama atât de calitatea pământului de fundare, care poate conduce la o creştere
sau la o scădere a capacităţii portante, cât şi de numărul de straturi rutiere, sporirea
numărului acestora reprezentând o primă modalitate de creştere a portanţei părţii
carosabile.
3. Se recomandă extinderea utilizării materialelor pietroase în construcţia
suprastructurii drumurilor forestiere, deoarece sporirea calităţii materialelor
pietroase se reflectă într-o creştere scăzută a capacităţii portante.
4. Dacă se doreşte creşterea modulului de deformaţie echivalent, trebuie luată în
considerare atât adăugarea unui nou strat pietros în alcătuirea structurii rutiere (care
determină o creştere de 5…6 MPa) a modulului de deformaţie echivalent, cât şi
sporirea grosimii stratului portant cu 5 cm (care conduce la o creştere a modulului
de deformaţie echivalent cu circa 3 MPa).
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
73
CAPITOLUL VIII. DISEMINAREA REZULTATELOR
1. ANTONIADE, C., ȘLINCU, C., STAN, C., CIOBANU, V., ȘTEFAN, V., 2012:
Maximum loading heights for heavy vehicles used in timber transportation. În:
Bulletin of the Transilvania University of Braşov, Series II – Forestry. Wood
Industry. Agricultural Food Engineering, vol. 5(54), no. 1, pp. 7 – 12.
2. BEREZIUC, R., ALEXANDRU, V., CIOBANU, V., ANTONIADE, C., 2011b:
The analysis of the unrigid road systems bearing capacity from the forest roads
through the actual dimensioning methods. În: Bulletin of the Transilvania
University of Braşov, Series II – Forestry. Wood Industry. Agricultural Food
Engineering, vol. 4(53), no. 1, pp. 1 – 6.
3. BEREZIUC, R., ALEXANDRU, V., CIOBANU, V., MUȘAT, E.-C.,
DUMITRAȘCU, A.-E., ANTONIADE, C., VIȘAN, J., 2015: The density index of
the forest-road network managed by the National Forest Administration (R.N.P.).
Articol prezentat şi susţinut la: International Conference “Forest and Sustainable
Development”, Braşov, 25 – 26 octombrie 2014, şi publicat în: Proceedings of the
International Conference “Forest and Sustainable Development”, pp. 196 – 203.
4. MUȘAT E.C., ALEXANDRU, V.M., CIOBANU; V.D., SĂCEANU, S.C-TIN.,
ANTONIADE, C.C., VIȘAN, J., 2014: The type and the extension of the
degradations caused by the introduction in the timber transportation of the
increased weight vehicles. În: Revista Pădurilor, anul 129, nr. 5 – 6, pp. 38 – 43.
5. MUȘAT, E.-C., ANTONIADE, C.C., VIȘAN, J., MUNTEANU, H.B., MUȘAT,
G., CIOBANU, V., 2015: Current development of the forests with auto roads. Case
of five Romanian forest districts. Lucrare trimisă și acceptată pentru a fi susținută la
14th International Symposium „Prospects for the 3rd Millennium Agriculture”.
Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veterinară Cluj – Napoca, 24 – 26
septembrie 2015.
6. MUȘAT, E.-C., ANTONIADE, C.C., VIȘAN, J., APĂFĂIAN, A., MUNTEANU,
H., CIOBANU, V., 2015: Analysis of Road Systems Variants in the Context of
Bearing Capacity Increment of Forest Roads. Trimis la: Croatian Journal of Forest
Research – 25.08.2015 .
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
74
Bibliografie:
1. ALEXANDRU, V., 2000: Construcţia şi întreţinerea drumurilor forestiere. Editura
Infomarket, Braşov, 397 p.
2. ALEXANDRU, V., BEREZIUC, R., 2013: Forest accessibility in present and
solutions for the future. In: Proceedings of the Symposium „Forest and Sustainable
Development”, Braşov, 19 – 20th of October 2006, Editura Universităţii
Transilvania din Braşov, pp. 139 – 144.
3. ANDREI, S., GIURCĂREANU, D., 1975: Geotehnică şi fundaţii. Editura
Didactică şi Pedagogică, Bucureşti.
4. ANTONIADE, C., ȘLINCU, C., STAN, C., CIOBANU, V., ȘTEFAN, V., 2012:
Maximum loading heights for heavy vehicles used in timber transportation. În:
Bulletin of the Transilvania University of Braşov, Series II – Forestry. Wood
Industry. Agricultural Food Engineering, vol. 5(54), no. 1, pp. 7 – 12.
5. BEREZIUC, R., 1973: Construcţia, exploatarea şi întreţinerea drumurilor
forestiere. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti.
6. BEREZIUC, R., OPRIŢA, 1974: Proiectarea şi construcţia drumurilor forestiere.
Editura Ceres, Bucureşti.
7. BEREZIUC, R., 1981: Drumuri forestiere. Editura Didactică şi Pedagogică,
Bucureşti.
8. BEREZIUC, R., OPRIŢA, V., OLTEANU, N., 1987: Reţele de drumuri forestiere.
Editura Ceres, Bucureşti.
9. BEREZIUC, R., ALEXANDRU, V., OLTEANU, N., 1987: Cercetări privind
comportarea suprastructurii drumurilor forestiere sub trafic de tonaj greu (40 t
brut) şi elaborarea de soluţii pentru asigurarea portanţei corespunzătoare
traficului respectiv. Contract de cercetare, nr. 9/1987.
10. BEREZIUC, R., ALEXANDRU, V., OLTEANU, N., POP, I., 1989: Drumuri
forestiere. Editura Tehnică, Bucureşti.
11. BEREZIUC, R., ALEXANDRU, V., CIOBANU, V., IGNEA, GH., ABRUDAN, I.,
DERCZENI, R., 2006: Ghid pentru proiectarea, construcţia şi întreţinerea
drumurilor forestiere. Editura Universităţii Transilvania din Braşov, 296 p.
12. BEREZIUC, R., ALEXANDRU, V., CIOBANU, V., IGNEA, GH., 2008: Elemente
pentru fundamentarea normativului de proiectare a drumurilor forestiere. Editura
Universităţii Transilvania din Braşov, 393 p.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
75
13. BEREZIUC, R., ALEXANDRU, V., CIOBANU, V., 2011a: Accesibilizarea
pădurilor în prezent şi soluţii pentru viitor. Articol susţinut la Academia de Ştiinţe
Agricole şi Silvice, cu ocazia Anului Internaţional al Pădurilor, 7 p.
14. BEREZIUC, R., ALEXANDRU, V., CIOBANU, V., ANTONIADE, C., 2011b:
The analysis of the unrigid road systems bearing capacity from the forest roads
through the actual dimensioning methods. În: Bulletin of the Transilvania
University of Braşov, Series II – Forestry. Wood Industry. Agricultural Food
Engineering, vol. 4(53), no. 1, pp. 1 – 6.
15. BEREZIUC, R., ALEXANDRU, V., CIOBANU, V., 2014: Accesibilizarea
pădurilor în condiţii ecologice în vederea valorificării masei lemnoase. Lucrare
susţinută în 8 noiembrie 2013 la Bucureşti – ASAS – în curs de apariţie în Revista
Pădurilor, nr. 6.
16. BEREZIUC, R., ALEXANDRU, V., CIOBANU, V., MUȘAT, E.-C.,
DUMITRAȘCU, A.-E., ANTONIADE, C., VIȘAN, J., 2015: The density index of
the forest-road network manged by the National Forest Administration (R.N.P.).
Articol prezentat şi susţinut la: International Conference “Forest and Sustainable
Development”, Braşov, 25 – 26 octombrie 2014, şi publicat în: Proceedings of the
International Conference “Forest and Sustainable Development”, pp. 196 – 203.
17. BORZ, S.A., 2009: Cercetări pivind exploatarea lemnului în condiţiile bazinului
superior al Râului Negru, Covasna, Teză de doctorat. Universitatea Transilvania
din Braşov. Coordonator: prof. univ. dr. ing. Ilie OPREA.
18. CHIŢEA, G., 1997: Biostatistică, Editura Universităţii Transilvania din Braşov.
19. CIOBANU, D.V., 1998: Cercetări privind utilizarea geogrilelor la consolidarea
părţii carosabile a drumurilor forestiere amplasate în terenuri argiloase. Teză de
doctorat. Universitatea Transilvania din Braşov.
20. CIOBANU, D.V., 1999: Utilaje şi instalaţii pentru construcţii forestiere. Editura
Universităţii Transilvania din Braşov.
21. CIOBANU, V., 2003: Utilaje pentru construcţii. Editura Orator, Braşov.
22. CIUBOTARU, A., 1998: Exploatarea pădurilor. Editura Lux Libris, Braşov.
23. DARTER M.I., LESLIE, T.-G., Von QUINTUS, H., 2009: Implementation of the
mechanistic – empirical pavement design guide in Utah: validation, calibration
and development of the Udot Mepdg User’s Guide. Report No. UT-09.11, Utah
Department of Transportation Research Division.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
76
24. FANNIN, R.J., LORBACH, J., 2007: Guide to forest road engineering in
mountainous terrain. Forest Harvesting and Engineering Working Paper 2. Food
and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, 100 p.
25. FODOR, GH., POPESCU, N., 2009: Structuri rutiere suple şi semirigide –
Dimensionare şi alcătuire. Ghid Tehnic. Ediţia a II-a revizuită.
26. FURNICĂ, H., BEDEANU, E., 1985: Exploatarea pădurilor cu elemente de
industrializare a lemnului. Editura Ceres, Bucureşti, 361 p.
27. HELVEY, J.D., KOCHENDERFER, J.N., 1990: Soil density and moisture content
on two unused forest roads during first 30 months after construction. Northeastern
Forest Experiment Station, Radnor, January 1990, Research paper NE-629, 10 p.
28. IONAŞCU, GH., 1999: Transporturi forestiere. Editura Tridona, Olteniţa.
29. JERCAN, S., 1980: Suprastructura şi întreţinerea drumurilor Editura Didactică şi
Pedagogică, Bucureşti, 327 p.
30. LUCACI, GH., COSTESCU, I., BELC, FL., coordonator NICOARĂ, L., 2000:
Construcţia drumurilor. Editura Tehnică, Bucureşti, 502 p.
31. MARKÓ, G., PRIMUSZ, P., PÉTERFALVI, J., 2013: Measuring the bearing
capacity of forest roads with an improved Benkelman beam apparatus. In: Acta
Silv. Ligh. Hung., vol. 9, pp. 97 – 109.
32. MĂTĂSARU, TR., 1968: Construcţia drumurilor. Editura Didactică şi
Pedagogică, Bucureşti, 854 p.
33. MUȘAT E.C., ALEXANDRU, V.M., CIOBANU; V.D., SĂCEANU, S.C-TIN.,
ANTONIADE, C.C., VIȘAN, J., 2014: The type and the extension of the
degradations caused by the introduction in the timber transportation of the
increased weight vehicles. În: Revista Pădurilor, anul 129, nr. 5 – 6, pp. 38 – 43.
34. NICOARĂ, L., MUNTEANU, V., IONESCU, N., 1979: Întreţinerea şi
exploatarea drumurilor. Editura Tehnică, Bucureşti.
35. OLTEANU, N., 2008: Drumuri forestiere. Proiectarea drumurilor forestiere.
Reţele de drumuri forestiere. Editura Universităţii Transilvania din Braşov.
36. OLSSON, L, 2004: Optimisation of forest road investments and the rounwood
supply chain. Summary of doctoral thesis, Swedish University of Agricultural
Sciences, Acta Universitatis, Umeå, 41 p.
37. OPREA, I., SBERA, I., 2000: Tehnologia exploatării lemnului. Vol. I. Elemente de
bază şi tehnici procesurale. Editura Universităţii Transilvania din Braşov, 261 p.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
77
38. OPRIŞA, N., VICĂ, P., ŞLINCU, C., 2009: Aspecte economice privind
accesibilizarea fondului forestier în România. Articol publicat în revista Meridiane
Forestiere nr. 2 / 2009.
39. OPRIŞA, N, DOBRE, I., 2009: Necesitatea dezvoltării şi reabilitării reţelei de
drumuri forestiere. Articol publicat în revista Pădurea şi viaţa nr. 1 / 2009.
40. POTOČNIK, I., PENTEK, T., PIČMAN, D., 2005: Impact of traffic characteristics
on forest roads due to forest management. In: Croatian Journal of Forest
Engineering, 26 (1), pp. 51 – 57.
41. PROTEAU, M., 2005: Comparaison entre les chaussées souples bitumineuses et
les chaussées rigides en béto., CONGRÈS BITUME QUÉBEC.
42. RADU, A., BOBOC, V., PUŞLĂU, E., 2010a: Climatic and ecological aspects of
structural design of long lasting rigid pavements – LLRP for demonstration
projects located in different European regions. În: Proceedings of the International
Conference on Risk Management, Assessment and Mitigation „Recent Advances in
Risk Management, Assessment and Mitigation”, Bucuresti , 20 – 22 aprilie 2010,
pp. 170 – 176.
43. RADU, A., TĂNĂSELE, I., PUŞLĂU, E., 2010 b: Preliminary study for
implementation of long lasting flexible road pavements in Romania. În: Latest
Trends on Urban Planing&Transportation, The 3rd WSEAS International
Conference on Urban Planing and Transportation (UPT ‘10), Corfu, Grecia, 14 –
17 iulie 2010, pp. 111 – 116.
44. RYAN, T., PHILIPS, H., RAMSAY, J., DEMPSEY, JH., 2004: Forest Road
Manual. Guidelines for the design, construction and management of forest roads.
COFORD, National Council for Forest Research and Development, Belfield,
Dublin, Ireland, 170 p.
45. SĂCEANU, S.C-TIN., 2014: Contribuţii privind comportarea drumurilor
forestiere în condiţiile extinderii transportului lemnului cu autovehicule de tonaj
sporit. Teză de doctorat. Universitatea Transilvania din Braşov. Coordonator: prof.
univ. dr. ing. Valeria Maria AlLEXANDRU.
46. SCHWARTZ, C.W., 2007a: Implementation of the NCHRP 1-37A design guide.
Report No. SP0077B41. Maryland State Highway Administration, Lutherville,
MD..
47. SCHWARTZ, C.W., 2007b: Implementation of the NCHRP 1-37A design guide.
Final Report. University of Maryland.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
78
48. UNTARU, M., 1981: Dinamica autovehiculelor pe roţi. Editura Didactică şi
Pedagogică, Bucureşti.
49. YODER, E.J., WITCZAK, M.W., 1975: Principles of pavement design. New York:
John Wiley and Sons.
50. ZAROJANU, H., 1974: Drumuri. Suprastructura. Institutul Politehnic Iaşi.
51. ZAROJANU, D., 2006: Instalaţii de transport. Editura Universităţii Ştefan cel
Mare, Suceava.
52. ZAROJANU, D., 2007: Drumuri forestiere. Editura Universităţii Ştefan cel Mare,
Suceava.
53. ***, 1990: Calibrated mechanistic structural analysis procedures for pavements.
National Cooperative Highway Research Program NCHRP. Final Report for
Project 1-26. University of Illinois Construction Technology Laboratories, March
1990.
54. ***, 1993: AASHTO – Guide for design of pavement structures. American
Association of State Highways and Transportation Officials (AASHTO),
Washington D.C..
55. ***, 1998: Dicţionarul explicativ al limbii române, ediţia a II-a. Academia
Română, Institutul de Lingvistică „Iorgu Iordan”. Editura Univers Enciclopedic.
56. ***, 2001: Normativ pentru dimensionarea sistemelor rutiere suple şi semirigide
(Metoda analitică). Indicativ P.D. 177 – 2001
57. ***, 2002a: Introduction to mechanistic – empirical design of new and
rehabilitated pavements. Design and construction. National Highway Institute.
58. ***, 2002b: Pavements. National Highway Institute. Course No. 131064. Federal
Highway Administration, Washington D.C., April 2002.
59. ***, 2002c: Normativ privind proiectarea şi execuţia pietruirilor drumurilor de
pământ. Condiţii tehnice de calitate. Indicativ A.N.D. 582 – 2002. Elaborator:
S.C. BOMACO S.R.L.
60. ***, 2004a: Dezvoltarea reţelei de drumuri în fond forestier administrat de Regia
Pădurilor ROMSILVA (vol. I). Beneficiar RNP (Contract ICAS 60)
61. ***, 2004b: Guide for mechanistic – empirical design of new and rehabilitated
structures. National Cooperative Highway Research Program. NCHRP Report 01-
37A. Transportation Research Board, Washington DC..
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
79
62. ***, 2005: Traffic data collection, analysis and forecasting for mechanistic
pavement design. National Cooperative Highway Research ProgramNCHRP.
NCHRP Report No. 538. Washington D.C..
63. ***, 2006: Studiu privind accesibilizarea fondului forestier naţional. Beneficiar
MAPDR (Contract ICAS nr.47/2006 şi subcontract INL nr.110/2006)
64. ***, 2010: Legea nr. 192/2010 privind trecerea unor drumuri forestiere şi a
lucrărilor de corectare a torenţilor din domeniul public al statului şi din
administrarea Regiei Naţionale a Pădurilor – Romsilva în domeniul public al unor
unităţi administrativ-teritoriale şi în administrarea consiliilor locale ale acestora.
65. ***, 2011: Normativ privind proiectarea drumurilor forestiere. Indicativ PD-003-
11, aprobat prin Ordinul Ministrului Mediului şi Pădurilor nr. 1374 din 04.05.2012
66. ***, 2012: Normativ AND 530 – Instrucţiuni privind controlul calităţii
terasamentelor.
67. ***, 2014: Inventarul drumurilor forestiere. Date obţinute de la Direcţiile Silvice
din ţară.
68. ***, 2015: Normativ pentru întreţinerea şi repararea drumurilor forestiere. ID –
001 – 15. Emis prin Ordinul Ministrului Mediului, Apelor şi Pădurilor nr. 482 din
19.03.2015, 169 p.
69. STAS 2914 / 4 – 89: Lucrări de drumuri şi de cale ferată. Determinarea modulului
de deformaţie liniară.
70. STAS 4032 / 1 – 90: Lucrări de drumuri. Terminologie.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
80
ANEXE
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
81
ANEXA 14
Rezumatul scurt al tezei de doctorat
Teza de doctorat a abordat o temă complexă, de actualitate, privind majorarea
capacităţii portante a drumurilor forestiere, urmărindu-se stabilirea portanţei actuale a
structurilor rutiere de pe drumurile forestiere secundare, cu evidenţierea soluţiilor tehnice
de sporire a portanţei. În acest sens, metodologia de cercetare abordată a presupus
efectuarea unei documentări bibliografice, precum şi multiple deplasări în teren; studierea
traficului de calcul în condiţiile extinderii, în transportul lemnului, a autoheviculelor de
tonaj sporit; elaborarea variantelor de structuri rutiere prin care să se poată pune în
evidenţă contribuţia, la sporirea portanţei, a soluţiilor preconizate şi determinarea portanţei
pentru fiecare variantă propusă, atât după metoda deformaţiei critice, cât şi după metoda
osiei standard. În urma interpretării rezultatelor s-a constatat că principalele elemente care
influenţează capacitatea portantă a drumului forestier sunt terenul de fundare şi numărul de
straturi rutiere (grosimea totală a structurii rutiere), când se obţine o îmbunătăţire a
modulilor de deformaţie cu 12 … 13 MPa.
Short abstract of the PhD Thesis
The doctoral thesis tackled a complex and up to date issue regarding the increase of
carrying capacity of forest roads. It has targeted the presentation of the current lift power of
road structures on the secondary forest roads and highlighted the technical solutions to
increase the lift power. In this respect, the research methodology involved: the deployment
of a bibliographic documentation and multiple field trips; the study of calculus traffic
under the conditions of extending wood transport with heavy-load trucks; the development
of alternative road structures in order to highlight the contribution of proposed solutions to
increased lift power and determination of lift power for each proposed variant using the
method of critical deformation as well as standard axle-tree method.
Following the result interpretation one can consider that the main factors
influencing the carrying capacity of forest roads are the soil foundation and the number of
road layers (total thickness of road structure), the deformation modules being enhanced
with 12-13 MPa.
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
82
ANEXA 15
Curriculum vitae – în limba română
Informaţii personale Nume / Prenume ANTONIADE Crissanta – Cătălina
Mobil 0720892202
E-mail [email protected] Naţionalitate Română
Data naşterii 27/04/1977
Experienţa profesională
Perioada Funcţia sau postul ocupat
Activităţi şi responsabilităţi principale
Numele şi adresa angajatorului Tipul activităţii sau sectorul de
activitate
Perioada Funcţia sau postul ocupat
Activităţi şi responsabilităţi principale
Numele şi adresa angajatorului Tipul activităţii sau sectorul de
activitate
Perioada Funcţia sau postul ocupat
Activităţi şi responsabilităţi principale
Numele şi adresa angajatorului Tipul activităţii sau sectorul de
activitate
Perioada Funcția sau postul ocupat
Activități si responsabilităţi principale
Numele și adresa angajatorului Tipul activității sau sectorul de
activitate
Perioada Funcția sau postul ocupat
Activităţi şi responsabilităţi principale
Numele şi adresa angajatorului Tipul activităţii sau sectorul de
activitate
Aprilie 2015 - prezent Inginer IA Activităţi specifice Specializării de Cinegetică – Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere Universitatea ,,Transilvania,, din Braşov, B-dul Eroilor, nr. 29, cod 50003, jud. Braşov Educaţie şi cercetare 2009 – Aprilie 2015 Tehnician I A Activităţi specifice Specializării de Cinegetică – Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere Universitatea ,,Transilvania,, din Braşov, B-dul Eroilor, nr. 29, cod 50003, jud. Braşov Educaţie şi cercetare 2007 – 2008 Agent vânzari Ofertare şi vânzare VALROM Indrustrie SRL, Bdul Preciziei, nr. 28, sector 6, Bucureşti,sucursala Braşov Vânzare sisteme de produse pentru reţelele de alimentare cu apă rece şi caldă, de gaz şi de canalizare, sisteme de filtrare, stocare şi pompare a apei, separatoare de grăsimi, sisteme sanitare 2001 - 2006 Subinginer Activităţi specifice Catedrei de Construcţii şi Instalatii – Facultatea de Construcţii Universitatea ,,Transilvania,, din Braşov, B-dul Eroilor, nr. 29, cod 50003, jud. Braşov Educaţie şi cercatare 1999 – 2001 Tehnician III Activităţi specifice Catedrei de Exploatări Forstiere Universitatea ,,Transilvania,, din Braşov, B-dul Eroilor, nr. 29, cod 50003, jud. Braşov Educaţie şi cercetare
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
83
Proiecte de cercetare Perioada
2012 - prezent
Funcția sau postul ocupat Colaborator în proiectul „Monitorizarea starii de conservare a speciilor comunitare de mamifere din Romania” (din 2012)
Activități si responsabilități principale
Monitorizare, Colectare de date, Rapoarte lunare
Numele și adresa angajatorului Universitatea ,,Transilvania,, din Braşov, B-dul Eroilor, nr. 29, cod 50003, jud. Braşov
Tipul activității sau sectorul de activitate
1.Ecologia si etologia faunei cinegetice 2.Programe de cercetare a animalelor de interes cinegetic 3.Managementul faunei cinegetice 4. Conservarea faunei și florei
Perioada Activități si responsabilități
principale
2014 - prezent Colaborator în proiectul „Cercetări privind protecţia şi dezvoltarea resurselor cinegetice în vederea creşterii eficienţei managementului populaţiilor de fauna salbatică cu valoare economica din zona de câmpie”
Numele și adresa angajatorului Universitatea ,,Transilvania,, din Braşov, B-dul Eroilor, nr. 29, cod 50003, Braşov, jud. Braşov 1.Evaluarea eficientei managementul resurselor cinegetice, 2. Dezvoltarea cadrului conceptual pentru managementul integrat si adaptativ al populatiilor de vanat mic la diferite scari spatiale si temporale, 3. Modelarea efectelor multiple ale actiunilor de management la diferite scari spatiale
Educaţie şi formare Perioada
Calificarea/diploma obținută Disciplinele principale studiate/competenţele
profesionale Numele şi tipul instituţiei de
învăţământ/furnizorului de formare
2013 - prezent Masterandă - Management şi Sisteme Tehnice în Explatări Forestiere Construcţii ecologice, Drumuri forestiere, Managementul proiectelor de cercetare Universitatea Transilvania din Braşov - Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere B-ul Eroilor nr. 29 , 500036 Braşov (România)
Perioada 2010 - prezent
Calificarea/diploma obținută Doctorand fără frecvenţă
Disciplinele principale studiate/competenţele
profesionale dobândite Teza de doctorat
Managementul proiectelor de cercetare Inventică „Contribuţii privind majorarea capacităţii portante a drumurilor forestiere în vederea extinderii transportui lemnului cu autovehicule de tonaj sporit ”
Numele și tipul instituției de învățământ/furnizorului de
formare
Universitatea Transilvania din Braşov - Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere B-ul Eroilor nr. 29 , 500036 Braşov (România)
Perioada 2001 - 2006
Calificarea/diploma obţinută Inginer - Diplomă de licenţă Disciplinele principale studiate/competenţele
profesionale dobândite
Instalaţii pentru apă, Instalaţii pentru gaz, Instalaţii pentru canalizare, Analiză matematică, Hidraulică, Ecologie, Instalaţii Electrice, Instalaţii termice,
Numele şi tipul instituţiei de învăţământ/furnizorului de
formare
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAŞOV - Facultatea de Construcţii Braşov Str. Turnului nr. 5, 500152, Braşov (România)
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
84
Perioada 1996 - 1999 Calificarea/diploma obţinută Subinginer - Diplomă de Subinginer
Disciplinele principale studiate/competenţele
profesionale dobândite
Controlul Calităţii Mediului, Chimie, Chimie organică, Analiză chimică intrumentală, Polurea şi protecţia mediului, Chimie anorganică, Microbiologie, Pedologie, Hidrobiologie,
Numele şi tipul instituţiei de învăţământ/furnizorului de formare
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAŞOV – Colegiu Universitar Forestier, Economic şi Informatică, Str. Nicolae Bălcescu nr.56, Braşov (România)
Perioada 1991 - 1996 Calificarea/diploma obţinută Diplomă de bacalaureat
Disciplinele principale studiate/competenţele
profesionale dobândite
Educaţie fizică, Matematică, Limba engleză, Chimie, Fizică
Numele şi tipul instituţiei de învăţământ/furnizorului de formare
Liceul cu Program de Educaţie Fizică şi Sport Braşov Str. Poarta Schei nr. 39, 500020, Braşov (România)
Aptitudini şi competenţe personale
Limba maternă Română Limbi străine cunoscute Înţelegere Vorbire Scriere
Ascultare Citire Participare la conversaţie
Discurs oral
Competenţe şi abilităţi sociale B1 Utilizator experimentat B1 Utilizator
experimentat B1 Utilizator experimentat B1 Utilizator
independent B1 Utilizator independent
Competenţe şi aptitudini organizatorice B2 Utilizator
elementar B2 Utilizator independent B2 Utilizator
elementar B2 Utilizator
elementar B2 Utilizator elementar
Competenţe şi aptitudini de utilizare a calculatorului
Pachetul Microsoft Office(Word,Excel,Acces), Windows, AutoCad.
Competente si aptitudini artistice
Pasionată de grafică pe calculator
Alte competenţe şi aptitudini Pasionată de sport şi drumeţii montane, grădinărit Premiul II la Competiţia de handbal din cadrul Universităţii Transilvania din Braşov, 1998, Braşov.
Permis de conducere B - 2003 Premii şi distincţii Premiul I la Sesiunea de comunicări a cercurilor ştiinţifice
studenţeşti din cadrul Facultăţii de Construcţii – 2004 pentru lucrarea "Schimbătoare de căldură cu tuburi termice – tehnologie inovativă în recuperarea căldurii din gazele de ardere"
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
85
ANEXA 16
Curriculum vitae – în limba engleză
Personal Informations:
Name: Mobile: E-mail: Nationality:
Date of birth:
Professional Experience:
Period: Position:
Activities and responsibilities:
Employer Name and Address
Activity type or Activity Sector:
Period:
Position: Activities and responsibilities:
Employer Name and Address
Activity type or Activity
Sector:
Period: Position: Activities and responsibilities Employer Name and Address
Activity type or Activity
Sector
Period: Position:
Main activities and responsibilities
Employer Name and Address
Activity type or Activity Sector:
ANTONIADE Crissanta – Cătălina 0720892202 [email protected] Romanian 27/04/1977 April 2015 - present Engineer IA Activities specific to Cinegetic Specialization – Faculty of Silviculture and Forestry Exploitation “Transylvania University” of Braşov. B-dul Eroilor, no.29, cod 50003, jud. Braşov Education and research 2009 – 2015 I A Tehnician Activities specific to Cinegetic Specialization – Faculty of Silviculture and Forestry Exploitation “Transylvania University” of Braşov. B-dul Eroilor, no.29, cod 50003, jud. Braşov Education and research 2007 – 2008 Sales Agent Sales and offer VALLROM Industry SRL, B-dul Preciziei, no. 28, sector 5, Bucureşti, Braşov Office Sales of systems of products for the alimentation networks of hot and cold water; of gas and fewer systems of filtration stackage and motor pumping, fat splitters; sanitary systems 2001 – 2006 Sub - Engineer (Overseer) Activities specific to the Installation and Construction - Department of civil engineering “Transylvania University” of Braşov. B-dul Eroilor, no.29, cod 50003, jud. Braşov Education and research
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
86
Period: Position:
Main activities and responsibilities
Employer Name and Address
Activity type or Activity Sector:
Research Projects
Period:
Position:
Employer Name and Address
Main activities and responsibilities
Period: Main activities and
responsibilities
Employer Name and Address
Educational and formation
Period: Qualification /Diploma
obtained Main disciplines studied/
Professional / Competence Name Type of Learning
Institution
Period: Qualification/Diploma
obtained Main disciplines studied/
Professional/ Competences Obtains
1999 - 2001 Technician III Specific activities of Forest Exploitation Desk “Transylvania University” of Braşov. B-dul Eroilor, no.29, cod 50003, jud. Braşov Education and research 2012 - present Collaborator in the project: “The monitorising of the conservation state of comunitary species of mamiferous from Romania” (2012) Monitoring, Date collection, Monthly reports “Transylvania University” of Braşov. B-dul Eroilor, no.29, cod 50003, jud. Braşov 1. Ecology and ethology of wildlife hunting. 2. Research programs of animal hunting interest. 3. Management of hunting fauna. 4. Conservation of wild fauna and flora 2014 - present Collaborator in the project: “Research of protection and development of cynegetic resources, for raising the efficiency of population management of savage fauna with economic value from plain”. “Transylvania University” of Braşov. B-dul Eroilor, no.29, cod 50003, jud. Braşov 1. Evaluation of management efficiency of cynegetic resources. 2. Development of conceptual framework for adaptive management in full and to populations in different hunting small spatial and temporal stairs. 3. Modelling the effects of the management actions multiple to different spatial stairs. 2013 - present Master – Management and Technical Systems in Forest Exploitation Ecological Constructions, Forest Roads, The management of research projects. “Transylvania University” of Braşov. - Faculty of Silviculture and Forestry, B-dul Eroilor, no.29, cod 500036, jud. Braşov 2010 – present Doctor’s degree without frequency The Management of Research Projects. Inventics
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
87
Doctoral thesis
Employer Name and Address
Period: Qualification/Diploma
obtained Main disciplines studied/
Professional/ Competences Obtains
Employer Name and Address
Period: Qualification/Diploma
obtained Main disciplines studied/
Professional/ Competences Obtains
Name Type of Learning Institution
Period: Qualification/Diploma
obtained Main disciplines studied/
Professional/ Competences Obtains
Name Type of Learning Institution
Professional abilities/
Competences
Mother Languages
Autoevaluation European
level
English Spanish
“Contributions regarding the increasing of the bearing capacity of forest road transport in order to expand wood transportation with motor vehicles of increased tonnage” “Transylvania University” of Braşov. - Faculty of Silviculture and Forestry, B-dul Eroilor, no.29, cod 500036, jud. Braşov (România) 2001 - 2006 Engineer –Licence Diploma Water plumbing, Gas Installations, Sewerage, Mathematics Analysis, Hydraulics, Electrics Installations, Thermal Installations/. “Transylvania University” of Braşov. - Faculty of Constructions, Str. Turnului, no.5, cod 5000152, jud. Braşov (România) 1996 - 1999 Sub – Engineer - Diploma Environment Quality Control, Chemistry, Organic Chemistry, Instrumental Chemical Analysis, Pollution and environmental protection, Anorganic Chemistry, Microbiology, Pedology, Hydrobiology. “Transylvania University” of Braşov - University College Forestry, Economic and Informatics, Str. Nicolae Bălcescu no.56 Braşov (România). 1991 – 1996 Matriculation Diploma Sport, Mathematics, English, Chemistry, Fizics. High School Sports, Str. Poarta Schei no. 39, Braşov (Romania). Romanian
Understanding Speaking
Listening Reading Conversation Oral discourse Writing
B1
Experienced user
B1
Experienced user
B1
Experienced user
B1
Independent user
B1
Independent user
B2
Elementary user
B2
Independent user
B2
Elementary user
B2
Elementary user
B2
Elementary user
ing. Crissanta Cătălina ANTONIADE Rezumatul tezei de doctorat
88
Social abilities
Competences and organizational abilities
Competences and abilities in using the Computer (PC)
Artistic competences and
abilities
Other competences and abilities
Drivers licence
Awards
*) The common european frame of language reference Team spirit Experience in team work Sociable. Communicative, Adaptive. Ambitious, Perspicacious Developed abilities especially in the stage of project preparation with the Faculty of the Silviculture and forest Exploitation collective. Good organizer Experience gained in the collective of Cyngetics of the the Faculty of the Silviculture and forest Exploitation and from the research collective from I.C.A.S. Braşov. Microsoft Office Package, Windows, AUTOCAD Computer graphics passionate Sport, Mountain Walk, gardening passionate, Second prize in the Handball Competition from “Transylvania University” of Braşov, 1998 B 2003 First prize in the Communication Session of Scientific Students Circles from Construction University 2004 for the paper “Heat switchboards with thermal tubes – innovative technology in recovering heat from power - plant gas”