curs f mecanica avansata partea ii

PARTEA 2: FUNDATII SPECIALE

CURS MECANICA AVANSATA A PAMATULUI SI

FUNDATII SPECIALE

PARTEA 1: MECANICA AVANSATA A PAMANTULUI

8.COMPACTAREA PĂMÂNTURILOR

Reducerea volumului porilor Mărirea Capacității Portante a

Pământului

Pământ nesaturat

Pământ saturat

Reducerea volumului de pori

neocupați de apă

Prin eliminarea apei din pori

8.1 Generalități

Umiditatea pământului

Granulozitatea pământului

Tehnologia de compactare

8.1 Factori care influentează eficacitatea lucrărilor de compactare

8.2 Proprietățile fizice care caracterizează mărimea compactării

Capacitatea de îndesare

Gradul de neuniformitate

ic

U

Creșterea rezistenței mecanice

Reducerea compresibilității

Reducerea permebilității

Obiectivul compactării

Stabilitatea în timp a parametrilor

Compactarea pământului este o etapă a unui ciclu de procese tehnologice

(1) Metoda Proctor normală (W = 600 kN/mc)

Greutatea volumică maximă se determină în laborator cu metodele:

(2) Metoda Proctor modificat (W = 2700 kN/mc)

Fig.8.1. Curba de compactare Proctor (argilă nisipoasă)

(a) Gradul de neuniformitate (U), (Fig. 8.2)

Alura curbelor de compactare este influențată de mai mulți factori

Fig.8.2. Influența U asupra compactării

(b) Tipul pământului, (Fig. 8.3)

Alura curbelor de compactare este influențată de mai mulți factori

Fig.8.3. Influența tipului de pământ asupra compactării

(c) Domeniul (tip climă), (Fig. 8.4)

Alura curbelor de compactare este influențată de mai mulți factori

Fig.8.4. Influența domeniului de umiditate asupra compactării

Valori orentative ale greutății volumice uscate maxime și a umidității optime

Material Proctor Umiditatea optima de

compactare (%)

Densitatea maximă în

stare uscată (3/g cm )

Argilă Standard 26

18

1.47

1.87 Modificat

Argilă prăfoasa Standard 21

12

1.57

1.94 Modificat

Argilă nisipoasă Standard 13

11

1.87

2.05 Modificat

Argilă cu nisip și

pietriș

Standard 17

11

1.74

1.92 Modificat

Nisip uniform Standard 17

12

1.69

1.84 Modificat

Nisip cu pietris/

Pietriș nisipos

Standard 8

8

6

2.06

2.15

2.25

Modificat

Ciocan vibrant

Pietriș nisipos

argilos

Standard 11

9

1.90

2.00 Modificat

Zgură Standard 6 2.14

Calitatea compactării depinde și de grosimea stratului de umplutură

Tip utilaj compactare Grosimea startului (m)

Umplutură Imbracaminte

rutieră

Tip Greutate

(tone)

Umplutura

rocă

Nisip/

Pietriș

Praf Argilă Substra

t

Strat de

bază

Rol

e co

mp

acta

re

vib

ran

te

6 (lis) 0.75 +0.60 +0.45 0.25 -0.40 +0.30

10(lis) +1.50 +1.00 +0.70 -0.35 -0.60 +0.40

15(lis) +2.00 +1.50 +1.00 -0.50 -0.80 -

6 (cu amprenta) - 0.60 +0.45 +0.30 0.40 -

10 (cu amprenta) - 1.00 +0.70 +0.40 0.60 -

Rol

e co

mp

acta

re

auto

pro

pu

lsan

te

7 (3) (lis) - +0.40 +0.30 0.15 +0.30 +0.25

10(5) (lis) 0.75 +0.50 +0.40 0.20 +0.40 +0.30

15(10) (lis) +1.50 +1.00 +0.70 +0.35 +0.60 +0.40

8(4) (cu amprenta) - 0.40 +0.30 +0.20 0.30 -

11(7) (cu amprenta) - 0.60 +0.40 +0.30 0.40 -

15(4) (cu amprenta) - 1.00 +0.70 +0.40 0.60 -

Rol

e co

mp

acta

re

vib

ran

te (

tan

dem

) 2(lis) - 0.30 0.20 0.10 0.20 +0.15

7(lis) - +0.40 0.30 0.15 +0.30 +0.25

10(lis) - +0.50 +0.35 0.20 +0.40 +0.30

13(lis) - +0.60 +0.45 0.25 +0.45 +0.35

18(cu amprenta) - 0.90 +0.70 +0.40 0.60 -

Materiale utilizate pentru umplutură

Materiale utilizate pentru umplutură

Cerinte pentru compactarea materialului general de umplutura

Zonele din terasamente la care

se prescrie gradul de compactare

Gradul de compactare minim

Categoria de pământuri

1,2,3

Categoria de pământuri 4

Primii 30cm ai terenului

natural sub un rambleu cu

înălțimea h (Nota 1):

h<2m

h>2m

100% Proctor Normal

95% Proctor Normal

100% Proctor Normal

95% Proctor Normal

În corpul rambleului la

adâncimea z sub patul

drumului (Nota 1):

z<0.5m (Nota 2)

0.5m < z <2m

z>2m

100% Proctor Normal

100% Proctor Normal

95% Proctor Normal

100% Proctor Normal

97% Proctor Normal

92% Proctor Normal

În deblee pe adâncimea de

30cm sub patul drumului (Nota

2)

100% Proctor Normal

100% Proctor Normal

Ramblee lângă structuri pe

30cm de la structură

95% Proctor Normal 95% Proctor Modificat

Stratul de îmbunătățire a

fundației

92% Proctor Normal 92% Proctor Normal

Materialul de umplutură

pentru amenajări peisagistice

90% Proctor Normal 90% Proctor Normal

Gradul de compactare a umpluturilor se determină cu relația:

det

max

100d

D

Valoarea greutății volumice în stare uscată se obține cu relația:

max max9.80d d

det det9.80

În care : det -Valoarea densității volumice în stare uscată determinată pe

santier (in-situ)

%

3/daN cm

Pentru terasamentele de CF conform normativului CD125-87 valorile minime

ale gradului de compactare realizat sunt date în tab. de mai jos:

Denumirea Zona

platformei

Adâncimea la nivelul platformei Teren de

bază 0.5-1.0 (m) 1.0-2.0 (m) >2 (m)

Rambleu 98% 97 96 95 90

Debleu 98% - - - -

CONTROLUL CALITĂȚII PENTRU LUCRĂRILE

DE TERASAMENTE SE REFERĂ LA:

Verificarea fundației terasamentelor

Verificarea nivelului superior al terasamentului în debleu

Verificarea pe patul drumului sau partea superioară a terasamentului

în rambleu

Controlul calității pentru lucrările de terasamente Verificarea în patul drumului

Categoria pământului din

patul drumului

(granulozitate,

plasticitate, umflare,

uniformitate, conținut de

material organic)

STAS 1913/5-85

STAS 1913/4-86

STAS 1913/12-88

STAS 730-89

3 probe la

250ml din

fiecare strat sau

1 probă la

5000mc

Caracteristicile Proctor

normal în patul drumului STAS 1913/13-83

3 probe la

250ml din

fiecare strat

Densitate uscată în patul

drumului

STAS 1913/3-76

STAS 1913/15-75

Probe la

interval de 25m

în ax

Testul cu pârghia CD-31-2002

<4mm in 90% din

masuratori

Coeficient de variatie

la masuratori <50%

Probe la

interval de 25m

în ax

Modul de deformație

liniară

2 , 100v rE M Mpa

cu placa static sau

48vdE Mpa cu

placa dinamică

Probe la

interval de

250m măsurat

în ax pe ambele

căi rulare.

După corelare

cu rezultatele

testului cu

părghia

Benkelman, se

poate renunța

la această

probă.

PD:

Controlul calității pentru lucrările de terasamente

Verificarea fundației terasamentelor

Categoria pământului din

fundația terasamentelor

(granulozitate,

plasticitate, umflare,

uniformitate, conținut de

material organic)

STAS 1913/5-85

STAS 1913/4-86

STAS 1913/12-88

STAS 730-89

3 probe la 250ml

din fundația

terasamentelor

Caracteristici Proctor

normal pentru fundația

terasamentelor

STAS 1913/13-83 3 probe la 250ml

din fundatia

terasamentelor

Testul cu pârghia

Benkelman (numai la

autostrăzi și drumuri

naționale)

CD-31-2002, AND

530

<5mm in 90%

din masuratori

Coeficientde

variatie la

masuratori

Probe la interval

de 25m în ax

Densitate în stare uscată a

fundației terasamentelor

STAS 1913/3-76

STAS 1913/15-75

3 probe la

interval de 250 ml

din fundatia

terasamentelor

FT:

Controlul calității pentru lucrările de terasamente

Verificarea la nivelul superior al terasamentelor în debleu

Categoria pământului la

nivelul superior al

terasamentelor

(granulozitate,

plasticitate, umflare,

uniformitate, conținut de

material organic)

STAS 1913/5-85

STAS 1913/4-86

STAS 1913/12-88

STAS 730-89

3 probe la

250ml din

fiecare strat sau

1 probă la

5000mc

Caracteristicile

materialului la nivelul

superior al

terasamentelor, la Proctor

normal

STAS 1913/13-83

3 probe la

250ml din

fiecare strat

Testul cu pârghia

Benkelman CD-31-2002

<4mm in 90% din

masuratori

Coeficient de

variatie la

masuratori <50%

Probe la

interval de 25m

în ax

U,T:

Determinarea gradului de compactare pe teren

(a) Determinarea greutații volumice în stare uscată cu metoda ceasului

de nisip

- Metoda inlocuirii cu nisip afânat (a)

- Metoda inlocuirii cu apă și folie de material plastic (b)

Determinarea gradului de compactare pe teren

(b) Determinarea modulului de deformație liniară pentru curba de

reîncărcare, 2vE

- Incercarea cu placa de probă (D= 300mm)

2 1.5v

pE r

s

s

pk

s

Determinarea gradului de compactare pe teren

Pământuri coezive

Porozitate n % Umiditate w % 2

2 /vE MN m

2 30 7 w 15 45

30 < n < 36 10 w 20 20 < 2vE 45

n >96 15 20

Pământuri granulare

Tip pământ Pr %D 2

2 /vE MN m 2 1/v vE E

Pietriș cu

nisip Pietriș bine format 103 120

2,2

Pietriș cu granulație

largă 100 100

2,5

Pietriș cu granulație

inetrmitentă 97 80

Nisip Bine format 100 80 3,00

Cu granulație îngustă 95 45

„Conform DIN 18196/ 1988

Determinarea gradului de compactare pe teren

(b) Determinarea modulului de deformație liniară pentru curba de

reîncărcare, 2vE

Tip pământuri Conditii

Pământuri grosiere 2 1/v vE E 2,2 pentru Pr 103%D

2 1/v vE E 2,5 pentru Pr 103%D

Pământuri fine 2 1/v vE E 2,0

Amestecuri 2 1/v vE E 3,0

Umpluturi de rocă 2 1/v vE E 4,0

Determinarea gradului de compactare pe teren

(c) Determinarea modulului de deformație dinamic, dE

Între gradul de compactare D si modulul de deformație există vdE

următoarea legătură:

Tip Material

Grad de

compactare

Pr %D

Modul dinamic de

deformație

( )vdE MPa

Balast sau Material

necoeziv

>100 >50

>99 >45

>98 >40

>97 >35

Pamant sau Material

coezic

>100 >35

>99 >31.6

>98 >28.3

>97 >25

>96 >22.5

>95 >20