curs f mecanica avansata partea ii
TRANSCRIPT
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