CAP. 3 Tipuri de perei de susinere ai excavaiilor adnciStructurile care rein fore laterale date de pmnt i / sau ap sunt constituite dintr-o mare varietate de sisteme realizate prin numeroase metode i proceduri.

a) Perei berlineziFolosirea acestor tip de perei formai din profile metalice introduse n teren prin forare i cptuite cu scnduri poart numele de sistem de sprijinire berlinez.Deoarece i are originea undeva aproape de jumtatea secolului al XX-lea nainte de al II-lea rzboi mondial, cnd s-a realizat linia de metrou din Berlin.Aceast metod s-a bucurat ulterior de o mare popularitate datorit unor factori cum ar fi: preul sczut al lemnului ca material structural comparativ cu alte materiale, economia evident n operaiunea de forare, fiind folosite utilaje de putere mai mic n funcie de natura terenului, metodele mbuntite de ancorare care ulterior au devenit valabile.

Utilizarea ,,sistemului berlinei ' se poate face n pmnturi care posed suficient coeziune pentru a-i menine stabilitatea pe nlimea de excavare corespunztoare dulapilor ce se introduc intr-o faz de execuie, pe amplasamente n care nivelul apei subterane este situat sub cota final de exca / are, fie n mod natural fie printr-o coborre general a acestui nivel.

Sistem berlinez se realizeaz n urmtoarele etape: forarea pe conturul peretelui a unor guri verticale, de regul cu interax de 2...3 m, pn la adncimi care depesc cota final de excavare. Profilele metalice pot fi de seciune H sau profile I. ntre foraje (profile) se monteaz dulapi de lemn sau n unele cazuri elemente prefabricate. Profilele metalice au rolul de a transmite mpingerea de la peretele berlinez la ancoraje, forate la anumite distane de-a lungul grinzii de susinere. Alt variant este aceea n care fiecare profil poate fi ancorat individual iar n acest caz nu mai este nevoie de alt susinere. b) Perei din palplaneO metod de sprijinire a peretelui spturii este instalarea unui perete vertical constituit din elemente zvelte (oel, beton sau lemn) care sunt introduse n pmnt.Palplanele sunt elemente de sprijinire care se folosesc n cazul unor spturi cu perei verticali adnci

Palplanele de obicei au scopul de a:- susine peretele vertical al spturii- mpiedica efectul de antrenare hidrodinamic a pmntului de pe fundul spturii

Tipuri de palplaneMetode de mbinare a palplanelor

n general tehnologia de realizare a sprijinirii excavaiilor adnci cu ajutorul palplanelor cuprinde urmtoarele etape:introducerea palplanelor n teren prin batere sau vibrare;se trece la prima etap de excavare;se monteaz grinda pentru instalarea praiurilor orizontale;se trece la urmtoarea etap de excavare;se repet etapele c i d pn la adncimea dat n proiect;se finalizeaz excavaia i se tece la realizarea fundaiilor cldirii;se realizeaz pereii interiori ai excavaiei i se ncepe demontarea fiecrui rnd de praiuri odat cu construirea planeului aferent fiecrui nivel subteran;se finalizeaz construcia subteran;se recupereaz palplanele.

n comparaie cu un perete de susinere masiv (din beton sau piatr), un perete din palplane este o structur flexibil la care momentele ncovoietoare se dezvolt datorit forelor laterale, astfel nct acest sistem de susinere trebuie dimensionat pentru a prelua momente ncovoietoare mari. Sistemul de sprijinire a pereilor din palplane are urmtoarele avantaje:este foarte etan;profilele se pot reutiliza;are rigiditate mai mare dect sistemul de susinere berlinez.De asemenea se pot evidenia i o serie de dezavantaje:rigiditi mai mici dect sistemul de sprijin din piloi sau perei mulai;sistemul este susceptibil la tasri n urma baterii sau extragerii palplanelor mai ales n terenuri granulare;n terenurile tari, palplanele sunt dificil de introdus;n timpul baterii se produce mult zgomot;infiltraiile nu pot fi evitate n totalitate astfel c este nevoie de operaiuni de etaneizri i injectri n cazul n care acestea apar.

c) Perei ngropaiPereii ngropai sunt lucrri de susinere realizate pe conturul viitoarei incinte sub rotecia crora se realizeaz excavaiile adnci. Uneori, pereii ngropai pot servi i ca fundaii de adncime sau perei perimetrali. n acest caz trebuiesc adoptate detaliile necesare impuse de viitoarea construcie, conlucrnd cu viitoarea construcie, avnd astfel un caracter definitiv. c1) Perei mulaiSe realizeaz prin turnarea n teren a betonului dup ce n prealabil a fost realizat prin forare, sub protecia noroiului bentonitic, o tranee de dimensiunile stabilite prin proiectare.

Se deosebesc, trei tipuri de panouri: primar, secundar si mixt. In cazul excavrii panoului cu instalaii cu cup tip lingur dreapt, panourile se execut unul dup celalalt. Panourile se clasific din acest punct de vedere n panouri primare si panou de tip mixt.Grosimea peretelui b este funcie de adncimea spturii: 40, 60, 80 cm, uneori chiar mai mari

Etapele de execuie ale unui perete mulat alctuit din panouri primare i secundare:excavarea panourilor primare i plasarea la extremitile acestora a tuburilor de rost;lansarea carcasei de armtur n panourile primare;betonarea panourilor primare;extragerea tuburilor de rost;sparea panourilor secundare;lansarea carcasei de armtura n panourile secundare;betonarea panourilor secundare.

Etapele de execuie ale unui perete mulat alctuit din panouri primare i panouri

Etanarea golurilor ntre elementele prefabricate chesonate prin injectarea cu beton de etanare

Avantajele soluiei de sprijinire cu perei mulai sunt:

vibraii mici, zgomotul redus n timpul execuiei i relativ deformaii mici aleperetelui; capacitate bun de etanare; pot fi folosii ca structur permanent; pereii mulai i planeele formeaz o unitate aa ca primul poate fi luat n considerare ca i fundaie pe piloi. n ceea ce privete dezavantajele acestui sistem de perei de susinere se pot aminti: necesar mobilizarea de echipamente speciale, durat mare de construcie i costuri de asemenea mari; echipamentele colaterale (bazinele de fluid de foraj) necesit un spaiu destul de mare n cadrul antierului; aceast metod nu se poate aplica n roc; este dificil de construit n cazul unor terenuri unde predomin nisipuri mictoare.

c3) Perei ngropai din piloi forai

Pereii realizai din piloi se impun, atunci cnd stabilitatea traneelor necesare pentru panouri nu este asigurat (de exemplu cnd n vecintatea peretelui se gsesc fundaiile unor construcii cu ncrcri mari) sau dac n cuprinsul stratificaiei se ntlnesc mluri sau nisipuri antrenate de curentul de ap. n astfel de situaii se recurge la piloi forai cu tubaj recuperabil.n figura sunt prezentate cteva tipuri de perei ngropai din piloi, difereniate dup modul de dispunere, materialul din care sunt alctuii i de armarea piloilor.

Perei din piloi forai

Tabel. Pereii din piloi armai amplasai cu interdistan diametre i distan uzuale

Pereii din piloi secani de tip piloi de beton armat alternai cu piloi nearmai din material cu rezisten sczut (noroi bentonitic autontritor) diametre i distane uzuale

Perei din piloi secani de tip piloi din beton armat alternai cu piloii din beton simplu - diametre i distane uzualePerei din piloi armai secani - diametre i distane uzuale

Pereii din piloi cu echidistane nu sunt indicai n cazul unor excavaii sub nivelul apei. La pereii din piloi secani executai sub nivelul apei nu se recomand ca piloii primari (nearmai) s fie executai din material cu rezisten sczut (noroi bentonitc autontritor) din cauza construciei i fisurrii a materialului. Pe feele pilotului se recomand aplicarea unor elemente structurale (diafragme 100 mm) care s asigure o ranforsare a piloilor nearmai. n general, materialul di piloii nearmai (primari) nu trebuie s depeasc o rezisten la compresiune de 10-20 N/mm2

n cazul piloiilor armai, armare se face cu carcase de armtur formate din:bare longitudinale (1);freta (2);inele de rigidizare (3);distanieri (4). [8]Carcasele de armtur pot avea seciunea constant sau variabil n lungul pilotului, dup cum rezult n urma calculelor de rezistent

Carcas armtur pilot forat

3.3.3. Perei ngropai realizai prin metoda jet-groutingO posibilitate de realizare a unor perei de susinere a excavaiilor o reprezint injectarea unui mortar de ciment n teren prin tehnologia "jet- grouting. Mortarul de ciment este injectat n teren cu o presiune foarte mare care determin restructurarea pmntului i amestecul acestuia cu cimentul. Injectarea are loc radial, printr-o tij special, n jurul unui foraj, care constituie axa unei coloane de pmnt amestecat cu mortar de ciment.Dispunerea secant sau tangent a acestor coloane permite realizarea unor ecrane de susinere. Utilizarea acestei tehnici rmne totui relativ restrns (cost foarte ridicat), fiind folosit mai ales n cazuri unor lucrri speciale (realizarea unor lucrri de subzidire. de exemplu).Tehnologia de realizare a pereilor prin metoda jet grouting

Incinte cu bariere orizontalea - injectare la baz; b - injectare la baz i ancoraje

Vedere n plan a coloanelor i seciune transversala prin coloane.

Avantaje i limitri ale diferitelor tipuri de perei de susinere