curs geotehnica platica

71
DETERMII{ARaA F FloFtR.tETAruon DINAMIcE el-e pAmANruLUl FoLosrND METoDE GEOFIZICE Analiza vibratiilor fundafilor qi a problemelor de inginerie geotehnicl seismici in construclii civile necesiti determinareil proirriet[1ilor dinamice ale pdmdntului folosind metcde geofizice. Analiza dinamicd strucf,rald a sutr,rastructurilor necesitd, de asemenea crnoa$terea rdspunsului dinamic al complexului teren-stru(:tura!, care, la r6ndul sbt se bazeazd pe proprietdlile dhanlce ale pdmAntului. Vibraliiie me-ginilor, ev:ninentele seismice sunt exemple de tipuri de intrdri dinamice ce pot fi supuse ingineriei sisiemelor. Metodele geofizice s:u rt fo rosite pentru determinarea proprietdlilor dinamice ale terenului de fundare. Metodeie d: teren r:a;"e irriiuc senlnificativ eforturi fi deforrnalii ne-liniare qi ne-elastice includ: refraclia ;i leileclia se rsrnir:6, starea de echilibru la vibratii, down-hole, cross-ho\e, analiza spectrald a undelor, gr. CPT seisrnic l;.a. INTRODUCERE Rdspulsul lSmAntulu: la sarcini ciclice este controlat in principal de proprietdlile mecanice ale pdmAntului. Existi nrai ::nulte, tipuri de probleme de inginerie geotehnici asociate cu sarcina dinamic5, unele exernple, incJtud: propagarea undelor, vibralii de magini, incdrcarea seismici, lichefierea, incdrcarta ciclicd tranzitorie,etc. Proprietdli mecanice asociate cu incdrcarea dinamicl sunt viteza undelor d: fo:decare (VJ, modulul de forfecare (G), raportul de amortizare (D), Li coeficientul lui Foisson (v). Demrmirea uzuald pentru acest tip de proprietdli este "proprietdnile dinamice ale pEm6ntuiui", chiar dacE acestea sunt, de asemenea, folosite in multe probleme de tip non-dinanii,:. Froble,n,ele de inginerie reglementate de efectele propagdrii uldelor induc un nivel scdzut de defor:na n:ii in n:,asa pdmAntului. Pe de al+A pwte, atunci cAnd pdmAnturile surt supuse la o incdrcare dinamicb czre lroate provoca o problemf, de stabilitate, atunci, sunt induse deforma! ii mari, Alegerea mctodei dr: lncercare adecvate uttlizaid pentru problemele de inginerie necesit6 o anahzit atent6 qi r ii4elegere cu.:rrivire la nivelul asociat de deformalii. Existi o varietate de metode de laborator gi de teren c;:'e !j.n corrt de deformaJiile mici sau mari ale terenului. La niveluriie intenrr;diare rrle deformaliilor (-i0-2 Vo) acest rdspuns incepe sI devind non-liniar. Ia deformairii rna::i (-10-r pis'h la 19lo) conportamenhrl d.inamic al pdmdnturilor rirndne ne-liniar gi vor incepe si ap;ard iefotrrla, ,i: penaalente (plastice) ajungdndu-se in cele din lmli 1a o stare instabild. Pentru valori irrefl;e<iirrie ;i ma:'i aie deformaiiiior proprietiilrile geofizice lu mai sunt aplicabile qi sunt utilizate incercari 6e lart'o:ltlcr pencu pdmAnluri, cum ar fi incercdrile ciclice ,ie icrf'ecare in triaxial. Deci, pr!-,pr"ii:iA!il* d.r, r;rir. t. a1,:r p5mdntuiui sunt dependente de mdrimea ciefcrrmaliei gi una din provocdri e..te iegai:i de con.pari'liiitatea rezultatelor obiinute prin metode diferite atunci cAnd

Upload: adela2012

Post on 27-Nov-2015

159 views

Category:

Documents


24 download

DESCRIPTION

curs

TRANSCRIPT

Page 1: Curs Geotehnica Platica

DETERMII{ARaA F FloFtR.tETAruon DINAMIcE el-e pAmANruLUl FoLosrND METoDEGEOFIZICE

Analiza vibratiilor fundafilor qi a problemelor de inginerie geotehnicl seismici in construclii civile

necesiti determinareil proirriet[1ilor dinamice ale pdmdntului folosind metcde geofizice. Analiza

dinamicd strucf,rald a sutr,rastructurilor necesitd, de asemenea crnoa$terea rdspunsului dinamic al

complexului teren-stru(:tura!, care, la r6ndul sbt se bazeazd pe proprietdlile dhanlce ale pdmAntului.

Vibraliiie me-ginilor, ev:ninentele seismice sunt exemple de tipuri de intrdri dinamice ce pot fi supuse

ingineriei sisiemelor.

Metodele geofizice s:u rt fo rosite pentru determinarea proprietdlilor dinamice ale terenului de fundare.

Metodeie d: teren r:a;"e irriiuc senlnificativ eforturi fi deforrnalii ne-liniare qi ne-elastice includ:

refraclia ;i leileclia se rsrnir:6, starea de echilibru la vibratii, down-hole, cross-ho\e, analiza spectrald

a undelor, gr. CPT seisrnic l;.a.

INTRODUCERE

Rdspulsul lSmAntulu: la sarcini ciclice este controlat in principal de proprietdlile mecanice ale

pdmAntului. Existi nrai ::nulte, tipuri de probleme de inginerie geotehnici asociate cu sarcina

dinamic5, unele exernple, incJtud: propagarea undelor, vibralii de magini, incdrcarea seismici,

lichefierea, incdrcarta ciclicd tranzitorie,etc. Proprietdli mecanice asociate cu incdrcarea dinamicl

sunt viteza undelor d: fo:decare (VJ, modulul de forfecare (G), raportul de amortizare (D), Licoeficientul lui Foisson (v). Demrmirea uzuald pentru acest tip de proprietdli este "proprietdnile

dinamice ale pEm6ntuiui", chiar dacE acestea sunt, de asemenea, folosite in multe probleme de tip

non-dinanii,:. Froble,n,ele de inginerie reglementate de efectele propagdrii uldelor induc un nivel

scdzut de defor:na n:ii in n:,asa pdmAntului. Pe de al+A pwte, atunci cAnd pdmAnturile surt supuse la o

incdrcare dinamicb czre lroate provoca o problemf, de stabilitate, atunci, sunt induse deforma! iimari,

Alegerea mctodei dr: lncercare adecvate uttlizaid pentru problemele de inginerie necesit6 o anahzit

atent6 qi r ii4elegere cu.:rrivire la nivelul asociat de deformalii. Existi o varietate de metode de

laborator gi de teren c;:'e !j.n corrt de deformaJiile mici sau mari ale terenului.

La niveluriie intenrr;diare rrle deformaliilor (-i0-2 Vo) acest rdspuns incepe sI devind non-liniar. Iadeformairii rna::i (-10-r pis'h la 19lo) conportamenhrl d.inamic al pdmdnturilor rirndne ne-liniar gi vor

incepe si ap;ard iefotrrla, ,i: penaalente (plastice) ajungdndu-se in cele din lmli 1a o stare instabild.

Pentru valori irrefl;e<iirrie ;i ma:'i aie deformaiiiior proprietiilrile geofizice lu mai sunt aplicabile qi sunt

utilizate incercari 6e lart'o:ltlcr pencu pdmAnluri, cum ar fi incercdrile ciclice ,ie icrf'ecare in triaxial.

Deci, pr!-,pr"ii:iA!il* d.r, r;rir. t. a1,:r p5mdntuiui sunt dependente de mdrimea ciefcrrmaliei gi una din

provocdri e..te iegai:i de con.pari'liiitatea rezultatelor obiinute prin metode diferite atunci cAnd

Page 2: Curs Geotehnica Platica

incercarea se suprapun() cu deformaliile. Bucla de histerezis rezuhztd din incdrcdrile ciclice ale unui

pimdnt tipic poate fi dr:scrisf, prin confunrl buclei in sine sau prin doi parametri care descriu forma sa

generalS. Aceqti pareLrrLetri sunt inclinarea qi suflarea buclei de histerezis, modulul de forfecare gi

respectiv arnortizarca, irigura 1 este un indicator cate atatd simplificat, schematic, o buclh de inciicare

ciclicd simetlici si paramet:ii sdi corespunzdtori.

Fig. I CurL a histere,ris ce defineqte secantq ;i tangenta modulului de forfecare

DacA amplinrdinea dcf{)mi:'riilor este variabilS, vor rezulta curbe histerezis de diferite dimensiuni, 9i

locul geome',nic al punctel,rr corespunzAtoare acestor tipuri de bucle se nume$te infrquritoare (sau

schelet). Daci deforrneLlia r;reqte modulul secant de forfecare va scddea. Prin urmare, in cazul in care

sunt folosite incerciri geol.izice modulul de forfecare maxim este oblinut la deformalii de forfecare

mici. Un alt mod de il iepfl:,zent1 aceastd reducere a modulului de forfecare cu deformalia ciclicd este

prin intermediul curbr:i de reducere a modulului. Curba de reducere a modulului normalizeaza modulul

de forfecare (G) cu pri'zire lia modulul de forfecare maxim (Gmax) $i este denumit in mod obignuit ca

raport de varialie al rno,lululr.ri. Figura 2 prezinlA o schemd a comportamentului ciclic tipic

pdm6nturilor. Pdmdntul igi pierde din rigiditate odatS cu oe$terea deformaliilor qi capacitatea sa de a

prelua sarcini dinamic: scade. Acest lucru se datoreazd energiei disipate in p5ment prin frecare,

caldurii sau randamentului plastic. Deformalia de forfecare 1a axtortizarc este invers proporlionald cu

reducerea modulului.

Amortizarea este adese a exorimati prin raportul de amortizare (D), care este definit ca coeficientul de

amortizare impArlit Ll coel icieniul de artofiizarea criticd. Aoest lucru poate fi oblinut din bucla de

hysterisis prin impdrlir,:a ariei buclei in triunghiuri definite de modulul secant gi deformalia maximd

(energia disipati intr-rin ciclu de energie de virf in timpul unui ciclu). Raportul de amoriizare

reprezintd capacitatezt r:nui material de a disipa presiunea dinamicd sau de a atenua efectul asupra

sistemului. liebuie rernalcirt faptul cI mulli factori contribuie la rigiditatea pSm6nturilor in timpul

inc[rcdrii ciclice, curn ar fi,, pia.sticitatea, densitatea, efortul principal efectiv, gradul de consolidare,

numirul de cicluri qi poroi:itatea.

Cu toate ace:\lea, penl:nr cornpodamentul dinamic la deformal ii mici in incerclrile geofrzic4 modulul

Page 3: Curs Geotehnica Platica

de forfe cane, ?n acel constant G qi este de obicei folosit ca un parumetru elastic.

l.il

t-Tpc

\ tTnu

L*g T

Fig.2 Curba efort - deformalie cu varialia modulului de forfecare Si a modulului de reducerea

a curbei

Coml)ortamentul eft:rt deformalie al pdmdnturilor incircate ciclic este complex.

Precizia, acuratelea :ii simrlitat,:a depind de mai muili factori qi au fost propuse mai multe combinalii.

Pentru metodele geot-'iz;ice ;are induc deformalii mici (<10-3 %) modelul pdmdntului se bazeazd pe

modelul liniar echivalent. l,ceste modele sunt ceie mai simple qi mai frecvent utilizate in dinamicd, dal

au o capacita.te limitali de a reprezenta mai multe aspecte ale comportamentului pbmdntului in condilii

de incdrcare ciciic6. M.ajoritatezr metodslor geofrzice seismice induc deformalii de forfecare mai mici

de LO-4 oA qi viteza uirdei dr: forfecare (Vs) poate fi,ftLlizati pentru a calcula Gmax folosind expresia

G-o,= p *Vs2, unde p est€i densitatea pAmintului. Mdsurarea vitezei undei de forfecare este in general

considerati cel mai b'u:r mijloc pentru caracteizarea unui depozit de p6mdnt. Aceste metode implici

crearea unor pun cte ci::epr,,:zinI.ii surse de unde $i intelpretarea momentului sosirii gi rdspunsul spectral

in unul sau rnai mult: localii (receptoare). Generarea undei de impuls de la sursd poate varia de la o

lovitura baros la supral ata .llAm6ntului, 1a o incdrciturd. Figura 3 prezintd diferite metode de creare a

undelor de irnpuls. Aceste riurse genereazd unde P gi unde S qi unde de suprafali la amplitudini relativ

diferite, in func{ie de urrda r:iominantd in metoda utilizatl.

/\

I ,, ,r ---.,I \i I I i 1r I I I

i tl I\ ' \. *-'.-/ i Ljnde {1rll \1

ti

'// 4,jj- t"J,l'i^ u'J-4^ {.

l-' I

,4.tr\J\/

Unda seismica desilprafa'ia

Uncie F3

iai ii') {d)

(b) Explozii de supr{fatd , (c)Impact

lu/

(a) irnpact verrical,

Lrterr.altrl te stelor gf o fiaer

Fig.3 - h{elatie de cYi;Gre Q zrn{ie'lor seismice

Page 4: Curs Geotehnica Platica

orizontal, Si 1ld) Unde dz suprafald controlate definite de frecvenle.

Impactul venical gi e:,rp,lozi:,le de mici adAncime sunt foarte eficiente in crearea de unde P. I-oviturile

orizontale cu barosul ciue fi:losesc un element din lemn orizontal in contact cu pimdnhrl sunt indicate

la generarea undelor S, cate produc o miqcare de particule perpendiculard pe direclia de propagare a

undei.

Condiliile existenllei apei subterane trebuie sd fie iuate in considerare pentru interpretarea corecta a

testelor seisntice geofizice. Undele P at o vitezd de aproximativ 1500 m / sec $i in prezenla depozitelor

satuate moi de pdmlint unla va pdstra in continuare aceeagi vitezl., chiar dacl viteza nu este indicativ

de rigiditate al schel,:t:lui pimlintului. Prin urmare, se obignuieqte sa se utilizeze undele S, care sunt

propagate de scheletul pdnrAntu.iui gi nu de fluid. Un alt aspect ce se ia in considerare este legat de

condiliile de eforc anizc,troF e care ar putea face ca viiezele m5surate ale undelor de forfecare sd varieze

cu direclia de propag ue a r.mdei gi migcarea particulelor. (Roesler, 1979; Stokoe, et aI., 1985 and Yan

and Byme, 1991).

PARAMETTTII NECESAIIJ A F'I M{SURAfiTt

Viteza undei de forfe,can:: (V,) este cel mai des utilizat parametru mlswat utilizat tn geofizica

stratufilor superficiale per:rtru caracterizarea pdm6nturilor. Acesta este folosit pentru calculul

urmdtorilor paranetri irr domeniul elastic ai pdmAntului.

ModuIuI de forfecart: (G) t:ste un parametru calculat pe baza Vs folosind o relalie simplS elastici de

fomra G'"* : P . Vt'. Densitalea este adesea estimatd sau mAsurat.d pe probe prelevate din terenul

din apropiere sau foiosind c creialii. Coreialii avansate pentru estimarea valoarii modulului de

forfecare dinamici sunt disponibile pe baza incercerii de penetrare standard, Lirnirele Atterberg

(indicile de plasticitato) si c<:mpozilia granulometricd (Vucetic and Dobry, 1991, Idriss, et al., 1980).

Modulul de {brfecare esite ulilizat pentru modelarea avansatd a pdm6nturilor, qi pentru oblinerea

rdspunsului dinamic aJ interac{iunii teren-structurd. Modulul de forfecare la un nirrel de eforturi

mdsurat prin rehnici gertfizi,:e va oferi parametrii elastici pentru analiza firndatiilor pentru maqini sau in

ingineria seismicd. Ar:elt parame,tru este utilizat in definirea matricelor de rigiditate pentru anaiiza cu

elemente finite a stru<:trLrilor: de pdmdnt qi a terenurilor de fundare.

Valoarea rnaximl a rnodrrlului de forfecare (G-,") este folositd pentru a normaliza modulul de

forfecare (Gj, rapcrtat[ la rr,,laliile rezistenlei la forfecare. Relaliile clasice ale modulilor de forfecare

pentru pimenfiiri necoezive qi ccezive sunt fumizate in Seed, et al., (1984) and Sun, et al., (1988).

Factorul de amortizare (tl,) este utilizat in mai muite proceduri de analizd dinamici pentru a oferi o

atenuare realist5, a mir'cdrii. Acesrt raport se bazeazL pe propriet.dlile de unortizarc ale materialelor. Din

momgnt ce raportul de amo rtizare este, de asemenea, dependent de rezistenla la forfecare, este necesar

sd existe rnai multe val,rri ale acestuia. Rezultatele analizei dinamice sunt, de asemenea, influenlate qi

de raportul de arrrortiz ue pentru sistemele cu un singur grad modal sau mai multe grade. Efectele

Page 5: Curs Geotehnica Platica

interactiunii teren-strd!)turli. infiuenleazi, de asemenea, amortizarca sistemului. Utilitatea acestui

parameftu se bazeazd i,e cirpacitatea sistemului de a absorbi enetgia dinamici gi modul in care acest

lucru va afecta durata gi mo,lurile de vibraiie.

Coeficientul lui Poissorr (v) este un parametru frmdamental care este dificil de mdswat gi de obicei este

estimat prin calcule irrginer,,:sti. 0 sugestie pentru gama de valori pentru coeficientul lui Poisson pentru

pdm6nturi este de 0.2-0.5, ','alorile mai pulin frecvente pot fi mai mici de 0,1 pentru depozite de loess.

Ac€st coeficjenr poatr: :ii ca lculat [v = E(2G-1)] avind 1a bazd determin5ri de laborator in care G 9i E

sunt obtinute din incercarea de torsiune gi respectiv vibralii longitudinale.

ABORDARI GEOTEHNIC E PENTRU DETERMINAREA PROPRIETA N ILOR DINAMICE ALE

PAMANTUI{ILOR

Metodele geofizice sunt folosite de mai mulli ani de ingineri pentru pamenturi 9i aplicalii la firndalie.

Geofizicanu numai cI ofer,i mijloace pentru determinarea propriedlilor pdmdnturilor, sedimentelor gi

aflorimentelor de roci dar este de asemenea folositi pentru a determina proprietSlile dinamice ale

pdmfinturilor, in spe<;ia,l ccrmpresibilitatea pdmantului qi vitezele undelor de forfecare, precum 9i a

modulului elastic de .iorft:care. Aceste proprietdli sunt parametri cheie in estimarea rdspunsului

pdm6nturilor qi a sisten,eior teron-structura la sarcini dinamice.

Metode geofizice fol,rsite i:n determinarea proprietdlilor dinamice ale pdmanturilor sunt, in principal

incerc6ri de teren bazate pe mdsurarea vitezelor undelor ce se propag5 prin pdmAnt. Cele mai comune

incerc6ri utilizale in acerste l,,copuri sunt prezenlale in continuare.

Refracfia seisxrici

Metoda de refraclie s:ir;mir:6 este foarte potrivitii pentru investigalii generale de teren pentru diaamica

pnmAnfului 9i in sco;:rri d,: inginerie seismice. Aceastd tehnicd este prevdzutA pentru determinarea

vitezelor undelor elarfite a unui profil de teren stratificat. Vitezele undelor qi grosimea fiecirui strat

sunt determirate, ata: timp cit vitezele undelor sunt crescdtoare cu clt addncimea stratului cre !te.

Testul are <irept scop misurarea cu precizie a sosirii trenului de unde seismice, care consti din unde de

compresiune P gi unde de llrrfecare S, produse de o sursd seismicd a[latd la suprafa!6. Trenul de unde

pitrunde prin pamdnt ciltre rnai multe detectoare (geofoni) plasate liniar 1a suprafata p[mAnhrlui.

Undele de comprimare P iijung la un receptor mai rapid decit undele de forfecare S, eclipsdnd asffel

sosirea undelol S. Drr(:pt rirrnare, undele P au fost utilizate pe scard largd in incercdrile de refraclie

seismica. Cu toate ac€,stea., in problemele de dinamica pdmenturilor, viteza undei de forfecare 9i

modulii de forfecare :;unt cole mai importante proprietati ale pdmAnturilor. Astfel, mdsurarea directS a

vitezelor undeior de lb: fecare, utilizdnd o sursA bogata in energie forfecare, care este capabila de a se

propaga pe distanle hingi, t:ste in avantaj pontru problemele geotehnice de inginerie seismicd. in plus,

vitezele undeior F la s,:ratu rile eLflate sub nivelul apei depind de gradul de satu'-i1ie a pdm6ntului, in

timp ce vitezale undelo:: S s:nt independente de acesta.

Page 6: Curs Geotehnica Platica

O modalitate de a gerrera o sursi bogatd de energie forfecare este urmdtoarea. Aceastd metodd constil

din dispunerea unei sc6adrui pe p6mint gi izbitoarea cu un ciocan, dupi cAntirirea acestuia. Acest lucru

va genera o suprafald de tractiune pur6, qi unde de comprimare P gi urde de forfecare cu douA

polaritati; verticaie (uride !:lV) 9i orizontale (urde SH) vor fi generate din surs6. Undele SH se vor

propaga intr-o direclii: perpr:ndiculard pe axa sursei. Dezavantaje majore ale testului refracliei seismice

din punct de vedere f]e,ltehnic srrnt incapacitatea de a detecta sffaturi cu vitezd redusd amplasate intre

straturile cu vilezd m.are dr,, deplasare a undelor gi faptul ci incercarea catacteizeazd doar o parte a

materialului ?ntr-un strat grc's de pdmdnt.

Parametrii dinamici ai odmrintului rezuitali din datele mdsurate intr-o incercare seismici prin refraclie

qi in cele mai muite incerciri gerfizice utiiizate in ingineria geotehnicd seismic6 sunt, presupundnd un

mediu elastic, modul ile elasticitate, E, qi modulul de forfecare, G. Acegti parametri sunt calculali

pornind de la viteza undelor de compresiune (V") gi a undelor de forfecare (V.).

Tehnica Cross-Hole

Tehnica cross-hole esle una dintre cele mai bune metode utilizate pentru determinarea varialia cu

adAncimea a vitezei unclei do forfecare la deformalii scdzute. in aceastd determinare, o sursd de energie

seismicd (in principal rmde S) este generate in sau la partea de jos a unui foraj gi se mdsoard timpul

pentru ca unda sI parcurgii disbnna pdnd la un alt foraj prin stratul de p6mAnt. Funclie de distanla

dintre foraje $i timpul r.eceriar undei pentru parcwgerea distanlei, se calcuieaza viteza undei seismice.

Ambeie tipuri de unde P qi S pot fi utilizate in acest test (Woods, 1978, 1994). Sunt necesare cel pufin

doui foraje un':l penln. imruls rpi unul sau mai multe pentru receptoare a$a cum se aratA in figura 4 .

Pentru succesul unei c.eterrnindri cross-hole, existd mai multe cerinle: (1) Deqi un minimum doud

sonde este suficient per1tru a efectua testul, este bine sd se execute trei sau mai multe foraje pentru a

imbundtdfi performar:.{ele nretodei. (2) Sursa de energie trebuie sd fie bogatd in energie de forfecare

(unde S) qi siracd i:n eneigie rle compresiune (unde P), astfel incAt sosirea undelor S sd poati fidetectati cu ugurin!5. (3) Geoibnii sau receptorii din foraje trebuie si aibi rdspuns in frecvenli

corespunzdtoare gi siL lie c'rientali in direclia de migcare a particulelor. Geofonii trebuie sd fie, de

asemenea, in contact (,u piiman.tul, fie direct, in cazul pdmAnturilor coezive, sau indirect, in cazul

pamanturilor grarruia.:e. in cele din urmd, cuplajul dintre traductoarele geofon qi perelii verticali ar

trebui s5 {re realizal)i cu izolatori speciai concepu}i. (4) MAsurarea timpului parours de undele de

forfecare trebuie mA:;unt r:u precizie folosind tehnici directe sau indirecte. De cele mai multe ori,

mdsurarea tiinpului se reali:rreazd. direct cu osciloscoape cu canal dublu sau cu osciloscoape digitale.

Page 7: Curs Geotehnica Platica

Oscilc.s,:op

{,'ln,,l

I

- ---]

I

Traductor impuls

---------*--u--

tr'16rgtcri'i

Flg.4 - Testul sesmic Cross-Fiole

Tehnicile Down-hole g:i up'hole

Tehnicile Llp-hole gi dor,vn-hole, sunt o alternativd mai economicb la tehnica cross-hole, fiind

necesar nurnai un foraj. in tehnica down-hole, sursa de impuls de energie este generatd de la

suprafata terenului idngd plrrtea de sus a forajului, in care unul sau mai mutrte geofoane sunt

cobordte la adancirni p;estal:i1iie, intrucAt, iat in testul up-hole, undele sunt generate la adancirni

diferite in fc,raj gi receptoirrele sunt situate de-a lungul suprafelei terenului. Figura 5, prezintd

schematic incercdrile u1l-hol.e gi rJown-hole. Este inregistrat tirnpul de deplasare al fascicolului de

unde (S gi P) intre fiscare geofcrn gi sursd. tnregistrarea timpul de deplasare este apoi raportatd

fald de adAncime ca in r:azvi dete:rmindrii de refraclie seismici. Aceste rczultate sunt apoi folosite

pentru a Cete:rmina uirdeie rle ccrfilpresiune maxim[ gi vitezele undelor de forfecare i Vc ,n* tri

Vsru" pentru toate straturitre iSW-A-T A, L972; Woods , 1994; Gazetas, L991).

Proprietalils dinamir:e ale'r:6mfrntului, E Ii/sau G vor fi calculate cu relaliile (1) l-l i {2). DacS

ambele Vc ai Vs sunt mfsirrate., coeficientul lui Foisson al parndntului (v) poate fi <ietenninat

utilizAnd urrtr6toarea:'e'arie intre E gi G (SW-AJ A, L972):

(3)G = GE,!2{1'rv')

Page 8: Curs Geotehnica Platica

Incercarea scisrnici clcwii-iiole, pcate fi fotrosita pentru straturi la care vttsza redttsS. a

undelor po2;te i'i deteci ata;:htat dacd" acestea sunt situate intre straturile de rnare vitezda

undelor d,acli spagiere,a gec ioniclr este suficient de mic5. Sursa de unde S utiiizata in

rcfraclia seis,mic[ poare fi utilizatd, pentru incercdrile seismice down-hole. Func{ie de

addncimea siratunicr d,: cdrn2nt investigate, sursa a undelor seismice va varia de la surse

generate cu mdna la utiliz zrea Ce echiparnente mecanice mari. in plus, in incercarea

seismicd up-hole gi dcr',.n-hrrie, clificultatea de a prelua prima sosire a undelor de forfecare

de la undele rie comp:'e,iiunt: este rezolvatl, prin inversarea polaritAlii sursei generatoare de

modele de unde. Xnve;rs;areii sen:;uiui energiei de lovire permite ca undele de flcrfecare s5

fie inregisirale in sens inr.e rs in timp ce modeiul undelor de compresiune este ?n esen!6,

neschirnbat. Ln acest rn{rd, r.rndele de forfecare se disting de undele de compresiune.

ffi

FiE. ii-Schsnra (a) Testul Up-l-{ole gi (b) Testul Down Hole

Analiza sgreerr"al6 a arndeEc,r de supraf,alS {SASW):

Scopul testuiui SASV/ este de a stabili o evaluare detaliatd a vrtezei undelcr de forfecare pe un

profil de lucru Ce ia si.ipraf-at.a scluiui. Metoda presupune folosirea unei serii de tablouri succesive

sursS-receptcr petlim a ,:::dsi;ra piopagarea ui:rdelor R.ayieigh pe o gamd largdde lungimi de und[.

Un impact 'v,ei'rica] se apiic6 ,Je la suprafbta terenului generatoare tranzitcrli de unde R,

Rayleigh"

Doud sau r,rai rnulte r:ceprcrare sunt piasate la suprafa!6,\a distante cunoscute care mcnitortzeazd

trecerea acestor i:nde iS[oiioe, et. &\., 1994; Gazetas, 1991). Figura 7 prezi.nr[ o schemd de

configurare a acestei i*cerc 6ri. I{eceptoare sau traductoare de vibralii produc sernnale care sunt

Page 9: Curs Geotehnica Platica

digitalizate ryi iru'egisr.r:Lte cle sdt.re un analizor de semnal dinamic, gi de ftecare dxa semnalul

inregistrat este transformat in d,tmeniul de frecvenfd folosind un algoritm pentru transformata

Fourier rapidi.

Calculele Rv $i Ra:;unt ei'ectuirte pentru fiecare frecvenldaplicat5",iar rezultatele grafice sunt

sub fonna unei curbe de disp,ersie. Curba de dispersie este caracteristicd sau"semnitura"

amplasamenruiui. Curk,a dr: disgrersie teoreticd este comparatd cu curba experimentalS mdsuratd

pe teren. Profilul asum;lt es;te apoi modificat gi procesul se repetd plnd cdnd o similitudine este

rcalizatdintre curbele de dil;persie teoretice si experimentale.

l.-\4 tlator

Sursa de *nergie

I*lriR

I

It:Ft )

Fig. 6 -Testul de suprafala

1'-S ^'tr'iR{ k"

R e*epton

F:!9.,i' Anializa sprectrald a testului de suprafa{d

Page 10: Curs Geotehnica Platica

Loggrng suspendat FS:

Loggingui si;spendat F'S e:';te un instrument recent dezvoltat pentru mdsurarea profilelor vitezei

undelor seismice. O sursa sr:ismici gi doud receptoare sunt introduse printr-o sondd intr-un foraj.

Undele de compresiunr: (P,r gi cle forfecare (S) sunt generate de o sursd seisrnicd care implicd

utilizarea unui ciocan. rlioe:anul produce un val de presiune in fluidul din foraj. Aceste unde de

presiune sunt transformate in undele seismice (P $i S), pe peretele forajului. The 'waves travel in

a radial direction fronr thr, borehole wall. Receiverul conline dou5. tipuri de geofoni, verticali

pentru a inregistra undr:le I' gi unul orizontal pentru inregistrareaundelor S.

) Receptori i Geofoni

Figur,z Incercarea cu Loggingul suspendat PS

Incercarea de penetra.re crr eon seismicd (SCFT):

SCPT a fbst C,ezvaltlfiir rer;ent (Campanella and Robertson 1984). incercarea ccmbind tehnica

downhole seismicd cr in,::ercarea standard de penetrare cu con. Este adaptat6 o sursd de unde

seismice sau ",,1n i:ecept{)r p{:: ccn, apoi este folositi o procedurd similard cu cea unnald in cazul

incercdrii seismice in f':ra.j . Le siuprafata, este indus[ o for![ de forfecare in tirnp ce penetrarea

este intrerupti. tn sr:opurl de a compara intensitatea sernnalelor care sosesc la receptor la

ad6ncimi ciiferite? esi(: iitili;tatd c, sursd capa1rld, sd genereze semnale repetabile. Acest lucru este

asigurat prin ffiilizare;a unui singur ciocan cu inS.lfmea de cf,dere constanta (Carnpanella and

Davies, 1994). tru*erca'ea t'picd SCPT este prezentatd in Figura 6. Viteza undelor de forfecare,

Vs, so calculr;azL prin i rnpd,:{irea diferentei parcurse intre doui cote la timpui ca diferenla dintre

cele dou[ serrnale inreg:istri,.te.

"4I

ArlIIr-rlF--lL-Jrli-lilttr-------

Page 11: Curs Geotehnica Platica

Avantajetre SCFT in cornpi,rafie cu alte cieterminiri convenlionale seismice in-situ, constau in

vitezd I i, de asernerle:r ?n faptul cd indicl I i propriet{ile statice ale pdm6ntului, cum ar fi

rezistenla (qc) gi ::eeistern!6 la freoare pe manta (f.) precum gi de verificare a stratificaliei

terenului de pe arnF'lasanrlnt. .Deformalia indusd in jurul sondei in timpul penetrdrii este o

deformalie foarte nlare {ri, prin ur'rnare pot fi oblinutri parametri corespunzdtari pentru

deformalii rnari gi nri,:i. ?n plus, SCPT poate fi considerabil mai pulin costisitoare dec6t alte

tehnici conve ntiona-le st;isra ice.

tru

f,iocfin

*=r, =i--rlil\\\\tl

I

I

I

I

R*t*grt*rls*lsnrls

I

i_

Static

tz, Lr

rys={Lz-Lr}{tr-tr }

Fig].9 Penetrarea cu con selsmica

'.\\..\\ \..\\Xf ,-.'tr,Lr -r- -, A \

E \,/ \_-/- . fi -'*-

E,/-\{

t-----

I.t.rl/t

--/r ./,//,/

il#

Page 12: Curs Geotehnica Platica

Cerinfe de pnoiectare

1. Proiecfzerea [a st[r"i linritS.

Cerinf,a principala a Furor:odulrri 7 este proiectareala st[ri iimitd.

Pentru mui{i ingineri geoti:hnicieni din Europa, aceasta reprezintd o schimbare majord ?n filosofia

de proiectare, care s;e indi:pdrteazd de proiectarea la SLR care implicd un singur factor concentrat

de sigurantd,

Proiectarea geotehn;rcii trir.difional[, utilizdnd un singur factor de siguran{6, S-o dovedit a fisatisfdcdtoare de-a lr"rrgul rnai rnultor decenii gi s-a acumulat multd experien{a in calculul cu aceste

metode. Cu toate aoerttea, utilizarea unui singur factor de siguran{d pentru toate incertitudinile

analizate - clegi convenabil - nu oferd un control adecvat al diferitelor niveluri de incertitudine din

diferitele etape ale cal,:ulului. C) aborC are a incdrcdrilor de proiectare la stdri limitl trebuie privit[

mai riguros privind mcdulile p,rsibile de cedare. Acest lucru trebuie sd conducd La nivele mai

rafionale de fiabilitate penlru intreaga structurd. Factorii parliali din Eurocod 7 au fost alegi pentru

a oferi modele simiiare cui cele ob{inute cu ajutorul factorilor de siguran{d unici - asigurdndu-ne

astfel ci e>:perienfd anterioar[ nu se pierde prin introducerea unei metodologii de proiectare radical

diferite.

Filosofia stdrilor iimiti a f:lst fc,losit[ de mai mulli ani in proiectarea structurilor din otel, beton gi

lemn.

in cazul in s:are acesle stru';turi conlucrau cu terenul, in trecut, au reprezentat o sursi de dificultali

analitice. Eurocociurile pre:rentd o abordare unitard a tuturor materialeior structurale qi ar trebui sd

conduci lartai putinr: canf'vii gi erori atunci cdnd se analizeazd interacfiunea teren -structur6.

Stdrile iin,ita ar rrebui sd {le verificate prin calcule, mdsuri prescriptive, modeie experimentale gi

teste de sarcinS, o metoCd de observare, sau o combinafie a acestor abordari Nu orice stare limit[

trebuie sE fre verific;rtii ?n mod explicit: cAnd una dintre acestea guverneazd clar, altele pot fi doar

verificate .

Com plexitatea proir:c, c5 riii

O cerinld es;enlial5 a trluror:od i/ este obligativitatea evaiudrii riscuiui pentru toate situaliile de

proiectare. trdeea esie, c d. a',.unci cAnd este asumat un riso neglijabil, de proiectarc acesta poate fi

bazat pe experienla p;:oier:tantului $i pe investigaliile geotehnice calitative. in toate celelalte

canui, sunt necesare in ve st i gali i cantitative.

Page 13: Curs Geotehnica Platica

Existd mal nlulte schrtnre ,i',. evaluare a riscurilor care pot fi folosite in conjunctie cu o proiectare

conformi cu Eurococi T'.

Categorii pieotehnic:e

Pentru a ajvta irrginerri gertehnicieni in clasificarea riscuiui, Eurocod 7 introduce trei Categorii

gectehnice cu cerin{e cie pn>iectare gi proceduri de proiectare specifice.

Categoriiie geote;hnic:e sunl definite intr-o serie de reguli pe aplicare, nu principii, gi, prin urrnare

ar putea fi ur-iLizate mercde ;llterriative de evaiuare a riscului geotehnic.

Exemple: fu,ndatii izsrirrie, ',:'adiere, funda{ii pe piloli; pere{i gi alte structuri de spri.jin ale pam6ntului

cu sau f6rd ap5, exc avvtrli. funda{ii pentru poduri; digurile qi lucrdrile de terasamente; ancorajele in

pdmAnt; tun,:lurile in roci ti;ri ne-fisurate fac obiectul unor prevederi speciale .

Exista structuri sau piirfi r.le structurd care nu sunt acoperite de normele de proiectare din

Eurccoci 7

Exemple: structuri lb;rte mari sau neobignuite; structuri care irnplica riscuri anormale sau

neobignuire sau cu c;onciii:i exceplionaie de teren dificil sau condilii deosebite de inchrcare;

structuri in zane cu sei:;i-nicii.ate foarte ridicatd; structuri in zonele de instabilitate ale

amplasamentetror mcti've p::ntru care necesitb abordiri specifice.

Cerinleior r1e proiectrire r;i procedura pentru categoria geotehnicd 3, CG3, necesitS studii

suplimen.uare decarece nu este ,;lar imediat ce " alternative qi norme include ". Proiectarea

trebuie sd respecte prrincip iile din Euro cod 7, dar normele de aplicare prevdzute in standarde

nu pot fi si;ficiente singure sd satisfacd aceste principii. Prin urmare pot fi necesare norme

alternative ($i I sau suplirn,,:ntare).

Nu este n*ce sair sI ;lasifrcdnr toate pdrlile componente ale unui proiect intr-o singur[

Categorie geotehnicri. ?nrr..adevdr, multe proiecte vor cuprinde un amestec de elemente din

categoria goorehni cd'r, Cl(i1 gi categoria geotehnicS 2,CGZ (gi, in unele cazuti din categoria

geotehnicE, 3, CG3), o,tilt e ste iir"tstrat in figurI.

Structurile eiin categcria g::otehni cd !, CGi pot fi proiectate $i executate de o'nioei in sonditii de

siguranfa, deoarece ace stea nu irnpiicd nici caractedstici gi nici circumstan{e neobignuite.

Page 14: Curs Geotehnica Platica

t*"\";a,

-,EI;.

1

.s I

sii

>..= .1q:..*{'

= f.

* E,a

lt *

"-:($"u i;

a*F$

u

.' i: ':,f

'-: f.

i-i

E

Lucrdrile din categoria geoi:ehnicd 2, CGz necesitd o proiectare atentd,.

Proiectarea structurilor, din categoria geotehnicd 3, CG3 necesitd o g6ndire atentd. datoritd naturii

lor exceplionale; cuvintelt,: cheie sunt "mari sau neobignuite", "anormal sau extrem de dificil",

"incdrcare seismicd foarte mare*, "instabilitate probabild", etc

Amploarea gi domeniul dt: aplicare al investigaliilor geotehnice trebuie s[ reflecte Categoria

geotehnic[, astfel crtlr] su nt rezumate in tabelul de mai jos. Deoarece condiliile de teren pot

influenla categoria aieasb pentru structuri sau pentru par{i ale acesteia, lucru care ar trebui sd fie

stabilit incd de la incegrutui studiuiui geotehnic (probabil printr-un studiu preliminar de birou sau pe

teren ).

Page 15: Curs Geotehnica Platica

CG Rist:: Investigalii geotehnice necesare

Neg:lijabil In limite ncrmale ( verificbri adesea bazate pe

experienla locala )

Deo:'ebit Se aplicd dispoziliile din SR EN 1991-2

Exce:pfional Suma de investigafii, cel pulin aceleaqi ca 9i

pentru proiectele din categoria geotehnic62.Circumstanlele care se intAlnesc intr-un proiectdin categoria geotehnicd 3 pot necesita

investiga{ii suplimentare gi incercdri avansate.

Stlri limiti

CAnd se proie cteazd c stri.rcturti geotehnicS, inginerul trebuie sd identifice stdriie limita posibile,

precum 9i starea limitir de :,,ervic;iu, care sunt susceptibile de a afecta structura. Starile limitd ultirne

sunt acelea care vor concluce la cedarea terenului sau a structurii; stateie limita de exploatare

normal5 este cea care are ca rczultat un nivel inacceptabil de deforma{ii, vibrafii, zgomot sau de

debite cie apd.

Eurocod 7 identificii r:inci stdri limita ultime pentru care sunt furnizate diferite seturi Ce factori

parfiali: iup:s1ea sau c;efbr;narea excesivd a terenului (GEO) qi cedarea interned sau deformarea

excesivd a iirructurii (STR ); pierderea echilibrului static (EQU), pierderea echilibrului datoritd

deformdri ercesive (LI,PL). qi pierderea echilibrului datoritd ridicarii hidraulice gi eroziunii (HYD)

Urmdtoar-ele stdri linlira uir.ime trebuie s5 fie verificate pentru toate structurile geotehnice: pierderea

stabilitAtii generale (:, p4;n6ntrilui gi / sau asociat cu structura); cedlri combinate in teren qi

structurd; gi ced5rile structr.iraie cauzate de migcarile excesive ale p[mAntului.

Urmdtoarele stdri iinrir.6 de: explo atarc ar trebui si fie verificate pentru toate structurile geotehnice:

tasdri excessive, aiur,e,:dri :ie teren excesive gi vibralii inacceptabile.

3.4 Acfiuni gi situa{li de Froiec,tare

3.4.L Srtua-tEi de pr"cilec€ar'g

Situaliile de proie ciare au rn rc,l esenliai in selectarea acliunilor, in aiegerea factorilor parliali

siguranl5 gi a pr*prit:tirtilol rnat*:rialelor pentru a fi incluse in calculele de proiectare. Situaliile

proiectare sunt urrrrdtc;irele :

de

de

Page 16: Curs Geotehnica Platica

i'ai;elul rezumd situatiile de proiectare definite in EN 1990.S ituatia dt:proiectare

Conciiliireale

Intervalul de Probabilitatea Exempletimp*

P'ersistentr: Norn:ale - PEC Folositdpermanent

Tranzitorii Temporare << PEC Mare Faza de executiesau reparalii

licciientale Exceptionale Fcarte pufin

=err*i.t

Mica Foc, explozii,impact, ceCbrilocaie

Seism---:rt{-F1'Pli

rL U : Perroada de exrstentd a constructiei

Eurocod 7 solicitd lu;trea in considerare a ambelor situalii de proiectare pe termen scurt $i pe

termen lung, pentru a refi*cta rezistenfele, uneori, foarte diferit ob{inute pentru plmdnturile drenate

gi nedrenatg" Cu tc,ate a{:restea, nu este dificil de a combina aceste idei pentru a rdspunde

problemeior comune glotehnice.

Acestea inciud iucruri eviCente:. cum ar fi greutatea pdmdntului, a rocilor gi a apei; presiunile

pdmdntuiui gi presiuniie piirnAnl-apd qi scdderea sarcinii geologice datoriti excavafrilor- pi lucruri

mai puiin evidente, cllm irr fi n-rigcdri provocate de speologie, umflarea gi contraclia cauzate de

schimbdrile climatici:; gi efi:ctele variatiilor de temperaturi, inclusiv acliunea inghe{ului.

Structurile e sprijin suni: adssea supuse unui mare numdr de acliuni, incluz6nd greutatea

pdm6nti"ilui, suprasar:ina, SLreu.tat"ea apei, valurile gi fortele din ghea{6, for{ele hidrodinamice, forlele

de coliziune ;i efect* tle teinpereturS.

De asemeftea, r,ersanlii sullt sutrlu;i unui mare numdr de acliuni, incluz6nd rnigcarile anterioare sau

continue da:orate v-illraiiii<'tr, v?.ria\iile climatice, indeplrtarea vegetaliei gi eventual din actiunea

valurilor"

Terasarnentoie suferii ,:;fect,:le er"oziunii, a deversirii apei peste bara1, a ghealii, valurilor, ploaii pe

versanJi $i pe ccronarn,,:ntui ior.

in situaiiile in care rigid ita:ea st:ucturald are o influenld semni ficxivh asupra distributiei de acfiuni,

de exemplu. ?n proie,;tarea iundinliilor pe radier general sau a fundaliilor pe pilofi, distribulia trebuie

d eterm i n ata prin anahz a i nr.eractiunii tere n- structurS.

Page 17: Curs Geotehnica Platica

Consolid are.a, umflat'etr, flr.lajul, aiunecf,rile Ce teren, cutremurele pot irnpune acfiuni suoiimentare

semnificative pe piloli gi aire fundalii de ad6ncime. Atunci cAnd se analizeazd aceste efecte, cea mai

rea situatie 6;cate imp'lila v:llori :;uperioare pentru rezisten!agi lsau rigiditateapamdntului.

De exemplu, evaluar,=a sup,:ricard a valoriior rezistenlei pdmAntului poate fi importantd atunci c6nd

se stabilegtc capac|:a,ea lrortantd a unui pilot datoratd frecarii negative. in aceast[ situatie

capacitatea portantd zr p,iioti.rlui este mai micd.

Distincgia intne acgiun ile l'avorabile gi nefavorabile

Eurocoduril: fac o disrinclie impcrtant6 intre ac{iuni favorabile gi defavorabile, eare se reflectd in

valorile factoniior par'li ali d,: siguranla aplica{i pentru fiecare tip de acfiune.

Din pdcate, distinclia ,'ntre acfitrnile favorabile gi nefavorabile nu este intotdeauna atAt de simpla.

Ludnd in considerare urn dtoarea distribu{ie de incdrc[ri datoratd presiunii apei subterane care

aclioneazf asupra unui zid ;Ie sprijin dupd direc{iile verticald qi orizontaiS Uv gi Uh.

impingere orizontalS I lh e::;te ne:favorabilS pentru capacitatea portantd, alunecatre, gi rdsturndrii, iat

for.ta de trac{iune ve$tcal* UV este favorabild pentru capacitatea portantd dar nefavorabiia pentru

alunecare gi rlsturnvr?. D:rr este ilogic sd se trateze o acliune atil favorabil c6t gi nefavorabil in

aceeagi calcul - cun] pc&tt;: componenta orizontald a presiunii apei freatice fi llatate diferit fata de

componenta sa verticai a?

Eurosod 7 se referd la ace:'istd F,roblemi in aeea ce a devenit cunoscut sub nurneie de " principiul

singurei s&l.'se " (de;i ?n rt:aiitate aceasta este doar o not6 la o norma de aptricare):

Acliunile pert?xaneitte l,iefa'rcrabile (sau destabilizatoere) Si Javorabile (sau stabilizc{toare) pot fi, tn

unele siiucttii corcsidercte c,:r provenind dintr-o singurd sursd. fn astfel de cazuri, poate fi aplicat un

singurfactGi. jlz?'tirsl Ci sig;trant,i le surna acestor acliuni sau la suma efectele lor.

Inr,r ]']97-] #2.4"2(9itr J

Aceastd r"lct;i per:mitc r:a L h $i Uv gi sa fte traiate in acelagi rnod - fie arnbele nefavorabile sau

ambele favorabiie. funr:fie <.ie starea de proiectare mai oneroasi.

Page 18: Curs Geotehnica Platica

Yiltii.r! ;liani:

Exantple de acJiunifaa our abile J i n efaa or altile

AceastS not[ permite ca Uh $i Uv gi s[

fte tratate in acelagi mod - fie ambele

nefavorabile sau ambele favorabil, in

funcfie de starea de prc,iect:rre mai oneroasi.

Frincipiul srngurei-suLrse &r:] uh efect profund asupra rezultatului unor situalii de proiectare foarte

frecvenie. lle interzice:, de asernenea,ulilizarea de greutdli volumice submersate in calculele de

proiectare: p,rin ?nloc'ri:ea frreut5.tii W brutb gi tracliunea apei Uv din Figurd de greutatea scufundat5

W' = 'W - U*,, aLegerca r;e fa,:e irnplicit prin a trata atdt greutatea cAt gi fo(a din ap5 ca favorabild sau

nefavorabiiS.

Ar trebui sd fie luald in caicul subpresiunea apei ?

In concordanli cu Eurocod 7 , pentru Starea limit6 ultim6:

Valoarea de praiec,tare {a su,,bpresiunit apeil reprezintd vqlaarea cea mai deJavarabi,ld care

ar putecr apdrea pz ,fura'ic de via{d proiectatd a structurii [EI,{ 1997-i 52.1.6.1(6)P]

intrucAt pen|ru starea limitii de slrviciu:

valorile nle proie{:tt7re trebttie sd fie valoril.e cele mai defavorabile care ar putea sd apard in

conditii norrnale.

Pentru mul1i ingii'ieri, prrimr,r definilie evocd ideea cd subpresiunea apei subterane reprezint5 "cel mai

credibil r6u ", Adicii:;ubpresiuilea apei subterane este cea rnai defavorabild sarcin6 posibild pe

timpul de viald al str,:cturii. A doua definitie sugereazi condilii rnai pulin severe, de exeinplu, dacd

"+,;*;tJ,i

Page 19: Curs Geotehnica Platica

apar presiuniie cele rnrii neiavorabile din apd,, nu se intdmpld ceva exceplional. Presiunile extreme

din apd "pot fi ttatate ca ac:iuni accidentale".

in multe ca:ruri. presiunile din api sunt calculate la un nivel de apa asumat, care ar trebui sd fie,

prin urmare. nivelul c;ei maideflrvorabil al apei care arputea apdrea.

Eurocod 7 contintd s[ slun5:

valorile de proiectar,? ,t presiunilor pdntant-apd pot -fi oblinute fie prin aplicarea de factori parliati

la presiunea cai^actt€i'istit'a a apei sau prin aplicarea unei marje de siguranld la nivelul

caracteristit: al cpei.

Proiectareei gi considc:rafi i ccnstnuctive

Durabilita€ea

Semnificafie, conditiilo: de rnediu trebuie sd fie evaluate, astfel ca rnaterialele sd fie protejate

corespunzbttsr.

I nr,r 1 997 -l #2.-q ( ] )P I

Considex'ente de prtiie :ttar€ privitoare ia ccnstrucfie

Se vfi tt'ne sesft,ia 'le diJei"en;ele posibile fntre proprietalile pdmantultti Ei parametrii

geotehnici obfinzt:ti ,lin rczuhatele determindrilor Si cele care reglementeazd comportamentul

structt tritt geotehnic z. IEN "iss7-1 s2.4.3(3)p]

Execu f ia

Secliunile 5-9 gi i 1- 12 din EN I 997-1 pu{ine oferd orientdri practice privind execulia, dar se referb

?n schimb ia standardt: Euronorm care fumizeazd informa{ii mai detaliate. Daunele cauzate de

inghefui fr-rrrdatiilor r:lr,Ldirilor vor fi evitate dacb, pdmdntul nu este sensibil la ?nghe!. ftlnda{ia este

sub addnciniea maxiinri Ce inghc! sau ingheful este eliminat prin izalare termic6.

Proiectarea geotehet icIEurococl'uriJe ar.lopftt, peni'ru toafe m(tt'erialele de construclii civile Si de cladiri Si structuri o

filosofie de proiectare corrrun5, bazatd pe utilizarea de stdri iimita separate gi f'actori pa4iali de

siguranlb.

Proiectarea prfim catrcrd

Acestea incluC ceie tre i va,:iabil,l de bazd: acliuni (de exemplu, greutatea pimAntului si a rocilor,

presiuniie pam*::tuiu i gi a-isei, :;arciniie din trafic, etc), proprietati ale rnaterialului (de exemplu,

Page 20: Curs Geotehnica Platica

densitatea 9i rezistetltre pi:m6nturilor, rocilor gi a altor materiale), gi a dateior geometrice (de

exemplu, diinensiuniie funl;.atiei,, adincimi de excavare, exceniricitatea?ncdrcdrii. etc).

Variabiieie ,ie baz6 sun't in:rodurse in modele de caicul, care pot include simplificari. Aceste modele

pot fi analitice (de tlxemplu, teoria capacitafii portante), semi-empirice (de exemplu, rnetoda de

proiectare a fundatiiicl"pe tr:iloti), sau numerice (de exemplu, analiza cu element finit).

Modeleio cler calcul sLn,t utjLizate: pentru a verifica dacd stirile iimita nu sunt depdgite. Pentru stdrile

limita de sr:rviciu, iic:ste modele trebuie sd demonstreze od deplasarile calculate nu depdpesc

valorile limita maxinie , care sunt de obicei specifice proiectului.

Pentru si[rile lirnita. -iltirte, trebuie si se demonstreze cd efectele actiunilor nu depigeasc

rezistenlele,J i sponibi I e.

Stdrile liniita uitlrate rn':luC deforrmarea excesivd sau ruperea structurii sau pim6ntuiui (starile limitd

STR qi GEC} ) gi pierde:ri d.: ech:libru, ridicare gi ruperi hidraulice (EQU, UPL qi HYD ). Aborddrile

de proiectare fumizeaz,t cat,s dacd STR qi oUG sunt verificate.

Proiectarea prin mirsr-ari grrescriptive

Mdsurile prr:scriptive: suni o contbinatie de reguii de proiectare conservatoare gi un control strict dq

execulie care, dacd e:;te itdoptat, evita apari\ia unor stbri limita. Regulile Ce proiectare, care

utmeazd arJr:sea con.renlii rc;cale, sunt de obicei stabilite de c[tre autoritdlile lacale sau nafionale,

prin regien-lent6riie Cin ccnstrurctii. manuale Ce proiectare gi alte asernenea documente. Aceste

norrne de proiectare :;u-nt rJi:.te in anexa national[ la SR EN 1 997 -1.

Proiectarea prin rnS.sui i pr,,:scnp'tive poate fi mai adecvatd decAt proiectarea prin calcul, in special

atunci cd"nd existi ";xpenr,-nld cornparabilS", adicd documentate (sau alte inforrna{ii in mod clar

stabilite)" ?n coniit,,i de 'ieren similare, care implicd structuri similare - c,are sugereazd un

COmportarfienT geCteltnic Si;nilar. IEN 1ss7-1 51.s.2.2 and2.se)l

3.5.2 Fr*ieetnrea g:,rrn ries€are

Eurocod 7 recuncagte rch-l! tesielcr efectuate pe rnodele de mari dimensiuni gi la scard mici care

justificd prr>ieciarea siruclurilor geotehnice gi conduc la oblinerea de mdsuri prescriptive, sau

observatii. Cu toaie alest(;:a, in afard de efectele testelor, care necesitd timp gi spaliu , cere pot filuate in ccn:;iderare S;R EN 199','-i ofera ?ndrumari foarte putine privind proiectarea incercdrilor.

Page 21: Curs Geotehnica Platica

Proiectarea prin cb:senva! ii

intr-un mod silnilar Jrr pl'c iectar:ea prin testare, Eurocod 7 recunoagte rolul metociei observa{ionale

in proieciarea gi construcfir,i strulturilor geotehnice, dar oferd prea puline indrumiri despre punerea

in aplicare"

Anumite acliuni trebuie sd fie luate: stabilirea unor limite de comportament, evaluarea gamei de

comportarne nt pr:sibil, elaL'orarea unui plan de monitofizare, elaborarea unui plan de intervenlie, qi

adoptarea" ?n cazul in care (:romp{lrtarnentul merge dincolo de lirnitele acceptabile.

Supravegh*:rea, rnoni tori:r;area gi intre{inerea {mentenanfa)

Eurocod 7 are cerjni.e sFecific;e pentru a asigura calitatea gi siguranla unei structuri:

... procesele de can,:;trut:tie ;i de rnanoperd vorfi supravegheate; performanla structurii va-fi

monitari::dttd in ti,mitul ;:i dup,d terminarea construcliei, [SiJ structura vc -fr menginutd in mod

adecv,at.

IEN L997-1. 41.i(i)P]

EN 1997-1 c;onsider1 a:east.d cerintd ar trebui sd fie efectuati ", dupd caz".

Astfel, irt *zuttl in c;rrr: eot'rstrue;lia nu are nevoie de supraveghere, sau structura nu are nevoie de

monitorizai(., gi proiec.iul n ri specifrcd in mod explicit c[ nevoie de ele atunci nu se rcalizeazd.

SupravegEa*:rea

Supravegherea conr't6 in a verifica dacd ipotezele de proiectare sunt vatrabile, identificarea

diferenfelor ?ntre condiliile de teren reaie gi cele asumat, gi in a verifica dacd, execufia se efectueazd

conforrn proiectului. Trebr- ie pregd,tit un plan de supraveghere precizdnd iimite acceptabile pentru

orice rczLiltatelor cb;illute gi care indicd tipul , calitatea gi frecvenla supravegherii. Cantitatea gi

gradul de inspeclie g:, contr,rl gi r.,erificare a condiliilor de teren gi caiitatea execuliei depind toate de

categoria geotehnici. '.CG'r" ?n eare a fost incadratd structura. Dacd este foiositd o metodd

alternati.;6 ,Je erualuare a risc'..rlui geotehnice, atunci controlui ar trebui sd analizeze in mod

corespun zetx riscuh-ii impl icat.

Monitoriss s'ea

fufcnitortzarett in"rpiicE nrdsuritori atre deformafiilor terenuiui, ale ac{iunitror, presiunilor de

contact astfr:i ftcindu-se o evaliuare a perf,orman{elor a structurii. Fentru struciurile din categoria

geotehnicd',',, o astfel ce er,aluare este sirnpl6, urniSrindu-se doar calitatea lucrbrilcr gi estebazatdin

mare m5suripe insp:ciie. Pentlu structurile de categoria geoteirnicd2, se realizeazda seleclie de

puncte pe siructura ?n r:are se realize azd. rndsurdtori. in cele din urmd, pentru categoria geotehnicd 3

Page 22: Curs Geotehnica Platica

de structuri, monitor iz;Lre irnplic6, de asemenea, o

folositd o metodd alt=rliatir,'E de evaluare a riscuiui

sd fie selectat in mod corespunzittar pentru riscurile

fazelor de execu{ie. Dacd este

gradul de monitorizarc trebuie

anahzd detaliatd a

geotehnic, atunci

implicate

Intrefinerea (rnentenarnta )i

intrelinerea unei str:;eturi asigurd siguranla ?n func{ionare, precum gi la indeplinirea cerinfelor

specificaie cle proprie:ttrr Ssrt client. Aceste cerinfe includ identificarea acelor p5r1i ale structurii care

necesitd insl>ecli i periodice.

C ategc'ria geotehnica1I

-Trr s o ectii- sl- --t -. mitatTtlnsoecm-coritroi simpie de verificlre

a calitZilii execuliei

necesitd adeseamdsurdtori aleR5oplieta,!ilorDamantulul saut .e

verrlrcan alecomportamentul uistructunlor

masuritortsupiimentare.necesare ln tiecareetaod de execu-liesemnificativE

--V-sT-inc area - --I-' L:ET> p ecoriditiilorde arnplas;ament,

Veriticareaproprietdtilcrqeotehnice:

rbboltarea deesantioanerdorezentat!ve nentrua determinanroorietdtile deblasi fi carb- rezi stent5qi deformabilitate

reren ioan'lA:lt d,:t;-rminarea'tipuluiEi ioci)

*,; l:ifir BsHHJ'.f,?ld.:scrierea tipului de'te,ren pdmantkocder,lpus ln excava{rr

Verificareaproprietdtilorgeotehnice;ibcoltarea deepantioane .reorezentatrveoentru a determinabroprietalile declasificare.rezistentl 3ideformabilitate

-V e.aifi c a r ea - -- P t: E-aztE xpE n e n-I e tapf:i sr.lbterane, arrterioare, a

ii.>cumenteior sau

observatu drrecte. in cazulfoarte afectate pei parcursul

structufiTcr -executlel

p icbelor indirecte

-Verificarea ---T'u se rEelude Flanui de controi trebute sX conl--.,tn6fiecare fazd de executieoa'i.rrrtlal

L/,^-L/L,u L-tt/l o:rlisaioriu inp:ogianul de control

E alr.r'drea - --Sirnpl-elEafitativq 5ipenfi'rma.nireior b,:"zate pe inspeclii(monrrortzatej

Measurarea dep ias6n lorin toate puncteleorevdzute ale slructuriiire fiecare secven{a deexeculre

Measurareadeplasdrilor intodte puncteleprevbzute alestructunr

Page 23: Curs Geotehnica Platica

2. ACTIVITA'|I PFE-TEIiEN

2.1 Generalitali

Investigarea terenului trlbuie astfel planificatd incdt sd se dispund de datele gi informaliilegeotehnice relevantr: pentru diferitele faze ale proiectului (in special pentru proiectare qi

execu{ie). Informaliile gr:otehnice trebuie sd fie adaptate riscurilor identificate gi anticipate ale

proiectului. Pentru l'azelr: intermediare gi finale ale execuliei, informaliile qi datele trebuie sd

furnizate date care sii prevind riscurile de accidente, intdrzierile qi deteriordrile.

Obiectiverie irivestig;irii ,qeotehnice sunt stabilirea stdrii pdm6nturilor, rocilor gi apei subterane,

determinarea proprie:tdfiltr fizico-mecanice ale pdmdnturilor qi rocilor gi colectarea informa{iilor

suplimenlare lelevar te aliupra amplasamentului.

Colectare,a, inregisi.rarea gi interpretarea informatiilor geotehnice trebuie efectuatd cu

profesionalism. Aceste inforrna{ii trebuie sd includ6, dup[ caz, condiliile de teren, geologia,

geomorfcrlogilr, seisrnicir:atea gi hidrologia zonet analizate. Trebuie avute in vedere indicaJiile

asupra variabilit6{ii terenr-riui.

Este indir:at cia pe pilrcu'sul investigaliei sd se determine, cdt mai devreme cu putinfd, condifiile

de teren care trlot influen{;l aleSlerea categoriei geotehnice.

inainte de elabo :rf:a. plogramului de investigare este indicat ca informaliile gi documentele

disponibile sd fie evaluatt: prirL studii in birou.

Investigarea l.erenului er;te necesar, in mod normal, sd fie efectuatd ?n etape, funclie de

probiemele ririicat{l tr)e pzrrcursul planificdrii, proiectirii qi execu{iei lucrdrii astfel:

- investigarea prelimina-rrir pentru pozilionarea gi proiectarea preliminard a construc{iei;

- investiga{ii pentr,l rlroie:ctare;

- controhLl gi monitcrizari:a .

2.2 StuCir de trirou

Primul pas ?n procesul de investigare a terenului de fundare este evaluarea datelor existente.

Fxista un nuniSr de r.;ursq: ajtitiitoare care trebuie folosite in planificarea investigaJiilor subterane.

Evaluare;l ace stor informalii proate sd rninimalizeze surprizele pe teren, sd aiute la determinarea

J{

Page 24: Curs Geotehnica Platica

pozitiei foraje'lor i;i adsncimij, acestora gi sd ofere informafii geologice qi istorice pentru a fiincluse ?r, raportul gcotehnic.

Sursele de inicrn^ atrii geologice ;i istorice, utile, legate de amplasamentul unei construc{ii,care trebuie avute il-L rieciere l;r intocmirea studiilor geotehnice, sunt urm6toarele:

' Circetarea allte.rir.)3.rd a" stratifica{iei (datele istorice) de pe amplasamentul constructiei sau

din aprropir:rr)3. ac:esteilr;

' Clmport&rr:& iI] l.imp iL constructiilor existente in apropierea amplasamentului qi datele

privind stnrctuari,, de rezisten{d a acestora, sistemul de fundare, ad6ncimea de fundare(ex: dimensir-tnile cladirilor, tasbri existente, alunecdri de teren, ape din ;iroire, pierderi

din instala{ii, lips;i trofrarelor);

. Sudiile de rnt:diu realizate anterior.

' F]anu-rile topogr;.fice ille amplasamentului care indicd pozitrile drumurilor de acces autilitalilor :;i a relr:ielor de conducte purtdtoare de apd;

o H5rlile rdlrriior, fluviilor qi altor ape traversate de poduri, canale de scurgere, etc.,

incluz:ind clar.ele Lratorrretrice, in cazul studiilor geotehnice pentru poduri;

. Fotografiik: rLeriene aler zonei, in cazur drumurilor;

. H5r:ti geolcgice, 1a.poal.te, qi publicalii;

o H5rlile cu adinci.:nea d,e inghef de pe zonaamplasamentului;

| trnfornialiil,: ilespie cutremure, hd4ile de risc seismic ;i alte informalii de acest gen ;

incd din ace,ast5 frtz6 llroiectantul geotehnician trebuie sd devind complet famtliarrzat cu

elementere propuse ale proiectului prin studierea planurilor preliminare. Trebuie sd fie bine

determinate pozi{ia ;i dirnensiunile clSdirilor, drumurilor gi rambleelor. Geotehnicianul trebuie

sd anahzeze cu Proiect:tn{ii de structurd flexibilitatea structurilor qi sd determine mdrimea

aproximativd a sarri,rilor ce vor fi transmise terenurui.

Explorarea arnpla;;amenlului ?ncepe prin identificarea proceselor geologice majore care l-au

afectat. Frocesele: geo iogice specifice de depunere a straturilor de pamdnt presupun

caracteristicile topcgrafi(le sau configuralii ale terenului care pot fi identificate .

O configura{ie a terenulu:i confine pdmdnturi cu propietdfi mecanice asemdndtoare ce se extind inmod tipic nere:gulat i)e zone intinse .

Identificarea limprrrie a conf iguraJiei terenului este folositd pentru optimi zarea programul de

explorare a subterarrului Multe dintre pdmdnturile din Romdnia se afla in zone geologice cu

tipuri de pdmdnturi clifen le, caracteristice pentru zonarespectivd.

3j

Page 25: Curs Geotehnica Platica

Geologia generaid a zotre:i arnplasamentului ne oferd indica{ii cu privire la condi{iile de formare a

pdmAntului care pot sau r.iu si fie int0lnite in foraje.

Unul dir, obrecti,zeie siudlilor de birou este planificarea recunoaqterii arnplasamentului qi

pregdtirea unui plan cone:eptual pentru explorarea subterand.

2.2.1 Geologilr gi seisrnic,itatea, zonei amplasamentului

Geologia este qtiin{a cat:e studiazd originea, istoria, structura qi textura pdrndntului. Aceasta

furnizeazd baza pt:ntnuL difcren{ierea materialelor care alcdtuiesc scoar{a pdmOntului qi

interprete azd, i storia o6m iintutrui"

Hd(ile tc'poglafice. F{a4r.le topografice sunt in general disponibile pentru toate amplasamentele.

Hdrfile n: oferd infrtrmtrfii cu privire la topografia generald a zonei amplasamentului inclusiv

asupra ntodului de dret.Lare ,a, apelor, inclinarea pantelor, existenla terenurilor cu urniditate

ridrcatb g i accrlsibilitatea generald pentru explorarea terenului.

Folosirea hS4iior ;geoiog lce se realizeaza ?n conjuncJie cu fotografiile zonale, cu ajutorul cdrora

se pot icle ntifir:a caracter:stici lgeoiogice u$or de identificat.

Harfile prezintb distiibulia unitalilor geologice de bazd, qi ne oferd o descriere scurtd a fiecdrei

depuneri gi tipr de t'oq:d in,:lusi,r mediul de depunere qi v0rsta relativd. Harfile inciud de asemenea

o listS de refel'in{e c;re pr>t s5 ne ofere informa}ii cu privire la o zond specificd.

Existd o rela{ie str;insd. dLntre geologie gi inginerie ambele fiind implicate in proiectarea, execulia

gi intreiitlerea cortslruc{iilor. Aceastd asociere este valabild in special in cazu\ proiectdrii ;iexecufie,i de autostrhzi. baraje $.a.

inlelegeroa geologie i amplasamentului este o cerin{d fundamentala ?n planificarea gi interpretarea

studiilor de teren u terit-,are. trnformalii detaliate despre geologia zonelor din Rorndnia pot fi

oblinute ,Jin cele rnrri re(.ente hdrfi qi studii. Avdnd in vedere variabilitatea din punct de vedere

geologic" ilu e,ste r3corrraadabii sd se aplice universal regulile de proiectare, fdrd a avea ?n vedere

cauzele detali;rte aie vari:r{iilor geologice. Grosimea qi natura straturilor variazd considerabil, in

func{ie dr: tipr-rl de rccd. 1:,ozi{ia topografica gi istoria geologicS.

Este important dl rnertionat semnifica\ia observa{iilor geologice de teren. O astfel de

experien{d, constnritf pe relalia directd gi empiricd intre geologie qi inginerie, pot fi de nepreluit,

in special in situa{iile 1n ca'e observafiile nu pot fi explicate in mod adecvat prin teoriile

mecanici". Esle re(:oinanr:labil ca specialiqtii s5 fie conqtienli de pericolul generalizdrilor deoarece

0)r.)

Page 26: Curs Geotehnica Platica

acestea pot f"i invalidal.e de geologie sau de diferenfele in comportamentitl mecanic al

materialelor ciintr- o forn:,aliurLe geologic d datd.

In ingine,rie lmpcrt;rnfa geolcgiei constd in interpretarea formelor de relief; isroria lor, a

proceseicr care au ctlndu.s la frrrmarea lor qi stratifica{ia terenului. Studiile de inginerie geologicd

ajutd la t:vide,nliere;L zol'relor cu versanfi cu potenlial de instabilitate, a zonelor cu pdrndnturi

compresibiie r;i a :zonelol' de subsidenfa.

Aplicaree' cunogtiljelor greologice oferd posibilitatea delimitarii tipurilor de materiale din pdmdnt

qi a zonelor cu prc,bleme poten{iale. in final, diverse metode de prelevare de probe gi ?ncercdrile

de teren gi laborator, din mecanica pdm0ntului, furnizeazd datele cantitative necesare pentru

incorpora"rea in cri[er iile rle prr:iectare.

Geologia Romdnie:i este complexd ;i divers6. Istoria geologicd include perioade de depunere gi

eroziuni tilterioare, subsirlenla qi fracturi, prin submersie in mdri cu depunerea ulterioard a mii de

metri de rnaterial prentru ;r fornna roci sedimentare.

Toate aceste evertirnentl: au avut loc inainte de inceputul perioadei cuaternare, care a inceput

acum &pr^clipativ doua rnilioane de ani. Roca debazd care a fost creatd in timp este ?ngropatd in

cea mai Lnare pert€: sl ac0peritli de depozitele cuaternare.

Principalcie trpuri cie piLm6nturi intAlnite pe teritoriul RomAniei sunt: pdminturile aluvionare,

pdmAnturile riedirnentar,: de origine lacustrS, turbele gi pdm0nturile organice, marna gi

coluviuniie.

Pim$ntu,rile alulicnarr,: - O,iice material depus de apd este cunoscut sub numele de aluviuni.

Vdile rdurilor sunt ntarczrte de depozite de nisipuri qi pietriguri, gi prafuri qi argile, care se afla in

zone inundabile ai,: ilcesl,lr r6rlri.

Depozite'le de tera.sr:L sun I similare in compozifie, dar se afld deasupra nivelului curent al apei, pe

teraseie tle pe laturile .,'bilor aluviale, Terasele aluvionare sunt rdmdqi{e ale fostelor cdmpii

inundabile, care atr)a: ca lidicdri ale luncilor de azi. Acestea pot con{ine nisipuri gi pietriquri sau

materiale cu granulafie fi na, sau pot fi marcate prin suprafe{e unde este expusd roca de bazd.

Pim6mtu,rile sedjirrrent:lre die origine lacustrfl Sedimentele lacustre sunt sedimente cu

granulafic finir. care au fr:,st ilepozitate in lacuri cu apd dulce.

Aceste lacuri pot s;.u nu pot fi inca existente. AcJiunea valurilor in lacuri poartd particulele cu

granulafir: finii de ltrirf gi de argila.

! \tdI'

Page 27: Curs Geotehnica Platica

CdnC se <:almeazdai>a, a:este particule se acumuleazd pe fundul lacului pentru a formaceeace

este cuncscut sub numele- de pimdnt lacustru. Vechi cAmpii lacustre, foarte piate, sunt frecvent

evidenliaie prrn riclicSri topografice.

Turba gi pimdnturile or:ganice -Turba er;te o varieiate cie cir:bune inferior, o rocd sedimentard de culoare cafenie-inchisd sau

neagr6, care s-a fc'rrnat itrin descompunerea lentd qi carbonizarea parlialS a materialului vegetal

acumul at ?n rrr:laqti ni near,,risite,.

Turba se forrieazl atyrrc: c6ntl materialul organic este depozitatintr-un mediu predominant rece

qi cu defrcit cle oxigen" r\ceste condilii conduc la conservarea materiei din plante, cu frunze qi

tulpinb si Ce nrulte ori mi'.terialele rd.mase sunt identificabile.

Aceste se dimente {)r:lani{:;e se acoperd cu vegetalie qi apoi umplu complet lacurile pulin adinci.

Pdm0nturile organice cc,n{in materie organicd bine descompusd, cu sau fdrd fibre vegetale in

diferite sladii de dr:s;omi)unere; de exemplu, "p5m6ntul organic" confine 19 pdni la 30 la sutd

materii olganice" l'u:ba s o considerd cdprezintd peste 30 la sutd materii organice.

Marna - Prafuriie gi arg;ileie bogate in carbonat, formate prin precipitarea calcitelor pe fundul

lacurilor sau Lral{ilor surLt cunoscute drept marne. Carbonatul precipitS, in general, direct din

apele sutrterane dar poale fi, de asemenea, depus de carbonatul de fixare al organismelor. LIn

agegat din carbonat poaie fi numit de asemenea marnd. Datoritd con{inutului de carbonat ridicat,

mamele i,or f ierbr: in ar.,id clorhidric diluat, diferenliindu-le de nisipurile fine gri deschis, de

asemene;:. f,recvenl intAllite pe fundul mlaqtinilor.

Mama este o rocd sedimr";ntar;L cornpusd din carbonat de calciu qi argil6, in proporfii variabile, de

obicei Ce cr-iloare cenusie'"

Ca structurd, manta estr:: o rocd de tranzilie intre argili ;i calcar, masivd sau stratificati, cu

texturd peliticd fin6 gi structu,rd mecanicd sau chimic6. Adesea este microstratificatS. Marnele

sunt alcf,l-uite in pl"olror{ir prac:tic egale din minerale argiloase Ei carbonali la care se adaugd alte

minerale autigene, a cdrc,r prezenld in rocd determinS varietdli

Coluviurdle - Fragrnent;: de roci nesortate gi materiale ce intrd in alcdtuirea pdm0ntului, produse

de gravitalie, sunt n,irnitr: coluviale.

Terenuriie alunecdtoare, ,Jepo;ritele prdfoase sunt toate depozitele coluviale. Aceste depozite sunt

identificabile ?n teren ca fiind in general eterogene. Prezenla unui astfel de rnaterial, de obicei,

indicd o zond instabilS s -lpusii alunecdrilor de teren, prdbugirilor sau la fluajul de declivitate.

Condiliilc valiabile subtr:rane sau bolovanii posibil prezenli pot oferi inforrna{ii ?nqeldtoare in

ceea ce prlrreq;te condi{iile de teren sau cu privire la tipul de pam0nt qi la adAncimea la care se

afl[ roca Ce baz5.

){

Page 28: Curs Geotehnica Platica

La fiecare Pian urbanistic general al unei localitdfi sunt ataqate h6(i cu zone cu risc geotehntc.

Aceste hir(i ne oferE lndicalii privitoare la zonele cu probleme potenJiale. Sunt foarte utile hirfile

care pre:ziid stabjli,,atea pantelor qi pozr\ra pdmdnturilor lichefiabile. Sunt disponibile de

asemene;L gi har-fiXe: cu r,a iorile acceleraliilor seismice.

Teledeteertia aerosllafialS, Ima.ginile prin satelit pot fi folosite pentru interpretdrile regionale ale

caracteris ticilor geol cgi c ;:.

2.2.2 Utilizarea ante'rio ard, a amplasamentului

Fapti;l cd pe un anrplasa, nent au existat anterior alte construc{ii poate afecta abordarea cercetdrii

acestuia s;i posibil sincror.iizar€.o csrcetarii.

Este necosar de;r"itt in specLal dacd amplasamentul prezintd sau nu importanla din punct de

vedere istoric silu arireologic. Cercetarea pentru acest tip de utilizare anterioard a

amplasanrcntului tie:uie fdcutf, inainte de inceperea cercetdrii geotehnice a acestuia.

ln timp ce proiecr:a;itul geotehnician nu este responsabil cu realizarea unei cercetdri Cetaliate

privind Xrosibilitate;r de a ?ntAtrni materiale subterane riscante sau arheologice, acesta are

responsabilitatea cle a gt i daca acest tip de cercet[ri au fost fdcute sau nu pentru a comunica

aceastd ilrf'olnralie fiictor ilor rt:sponsabili, gi pentru a ajusta corespunzdtor explorarea geotehnicd

a amplas;imentului.

Inforrnalii cu prir,ir: la istorlcul amplasamentului pot fi oblinute din diferite surse, inclusiv

planuriie anterioare qi e,,'oluliile existente, fotografii aeriene, hd4i topografice vechi, impreund

cu hd4i g;eologice gi mernorii. trnforma{ii utile cu privire la posibtla prezen{6 a fundaliilor vechi,

abandonate puluri, 1.unel*ri, etc, pot fi extrase dintr-un studiu al istoricului amplasamentului.

Pentl u arnpiasame:nr-e pr.: terenuri recuperate prin desecare sau in zone de terasamente care

implica rr:aliz;area de, umplutur"i, este important sd se stabileascd momentul gi intinderea desecdrii

sau lucrdrilor Ce terasan'rente, bazat pe fotografii aeriene sau hd4i topografice vechi, pentru a

ajuta la e.'valuerrea llrrtbab iiitalii de a continua tasdrile sau la apati{ia de freciri negative pe pilo{i.

Pilo{ii vechi qi radierele ,dsate, in pdmdnt de la demolarea altor construclii pot afecta proiectarea

qi execu{la de, noi piloti Este important sd se ia in considerare astfel de probleme la alegerea

tipului de pilot qi in 1:roie:ctarea fundaliei pe piloli.

Amplasarnentele c)e au ibst ocupate de construclii industriale care implicd substanle care pot

contamina terenul vor n(:cesita teste chimice detaliate pentru a evalua tipul, amploarea qi gradul

de contar,rinare existent i n vederea alegerii caracteristicilor betoanelor utilizate in fundalii.

2.3 - Vizitarea ampiasan.ientuiui / Evatruarea preliminard a terenului

26

Page 29: Curs Geotehnica Platica

Este obligatoriu ca s peciiilistul geotehnician sd realizeze o vrzitd de recunoaqtere la amplasament

pentru a identifica caracteristicile topografice qi geologice ale locului gi pentru a deveni

familiarizat cv condi.liile de access qi de lucru. Yizitarea amplasamentului este oportund dupd ce

au fost colectate qi e''ralur,rte inlormafiile disponibile despre zona amplasamentului.

Scopul recunoa$terii amlllasamentului este acela de a comfirma informaJiile oblinute in cadrul

studiului de birou gi de ar;emenea pentru a obline informafii aditionale despre acesta. Acest lucru

include examinare:a conritruc!.iilor existente in apropierea amplasamentului pentru a semnala

problemele legate Ce exp ioata:ea acestora.

Recunoa;;terea amplasanientul,ui permite compararea caracteristicilor de suprafala qi topografia

terenului cu datele qi infcrrma{rlile oblinute din studiul de birou.

Este de asemenea fbarte important sd se localizeze gi sd se studieze aflortrnentele pentru a

identifica alunecbrilr: de teren anterioare sau prdbuqirile care reprezintd un indicator legat de

stabilitat ea zo ner amplasr,Lmentului.

Studiul asupra vegetatiei oferir indicii despre zonele cu terenuri foarte moi in care trebuie fdcute

cercetdri suplimenlal'e.

Evaluare;r preliminar'd a terentrlui qilsau vrzitarea zonei este o bund oportunitate pentru a evalua:

. Planurile proiectului viitoarei construc{ii;

. Condiliile generale ale zoner;

. Inforrna{ii1,: geok.rgice;

. Geomorfolop;ia;

. R.estricfiile d,l ac0es ale echipamentului de forare;

. C,erinlele de conl,rol a traficului in timpul investiga{iilor de teren (in cazul drumurilor gi

poduriior);

. Poziliile utiliHtilor sub'terane gi supraterane;

o Folosirea t.erenului din imediata vecindtate a amplasamentului (ex: cl6diri, utilitifi,

public/priv at. urb an/rural, dezvolta tl nedezvoltat) ;

. Problemele, de mc,diu;

. Alunecdrile cle telen, aflorimentele qi caracteristicile de erodare;

?/

Page 30: Curs Geotehnica Platica

. Posibiiitate a Ce irrundare;

Direc{ia de c,"lrgel'e a apelor din precipitalii;

' Reperele de i'eferinld gi alte puncte care ajutd la localizarcapoziliei forajeior;

inainte de efectuaret. recr.inoagterii amplasamentului trebuie sd existe deja un plan de explo rarc al

terenuiui de pre anrplasarnentul viitoarei construcfii. Revizuirea datelor existente trebuie fdcut6

?nainte d; recunoil$:eret: amprlsssmentului pentru a stabili ce trebuie cdutat pe amplasament.

RecunoaSterea tert:nului ar trcbui de asemenea fdcutd av0nd la dispozilie planurile preliminare

ale viitoarei c,onstru;tii" Odali cu planurile preliminare trebuie verificate pe teren;i sec{iunile

transversiale. Sec{ir"inile tiansvr:rsale sunt adesea generate de fotogrametrie gi nu reprezint6 corect

suprafafa existent5 a terenului.

Pietriqui prezent in jurul fuCaliilor podurilor sau clddirilor indica o protrlemd de erodare

anterioani gi poate sii aibii impact asupra pozifiei forajelor.

Se va verifica aq:c asui echipamentului de explorare gi se va face o estimare a tipului de

echipame nt care estt: cel mai potrivit pentru condiliile de pe amplasament. Dacd este necesard

pregdtire;t terenuhii se ', a tine cont de tipul de echipament care este necesar pentru accesul

echipaine ntului de sondar"e.

Se vor hLa ?n contiilerat'e prc,blemele potenliale legate de utilitd{i cum ar fi re{elele electrice

supraterane gi subiel'ane. accesui pe teren, proprietafile private pe care este necesar accesul sau

alte prokrleme. Si: va tine cont de sursele de apd care pot fi folosite in timpul sonddrii. De

asemeneri" in c&ZU,l drur:iurilcr se va {ine cont de necesitalile de control al traficului pentru a

realiza programul ,Je explorare: a terenuiui, consider0nd aspectele practice ale planului de sondare

propus ctr privire la impi:.ctul rlsupra publicului. Trebuie avut in vedere echipamentul special de

prelevare necosar in spec lal in cazul prelevdrii de probe netulburate.

Se va evidentia exlensia panteior instabile sau caracteristicile de erodare. Pentru pantele instabile

sau clr alilneciiri de teren Se v?i analiza lungimea qi laJimea zonei afectate. Se vor evidenfia qi alte

indicalii privind inslabitritatea terenului cum ar fi inclinarea copacilor, existenla aflorimentelor

sau izvoarelor. Se va. anatiza vegetalia prezentd".

Fotografiitre reprez;intd ?liregistrdri valoroase in etapa de vizitare a amplasamentului. Trebuie sd

se realize:ze fr:togi'al1i pr,,ntru toate caracteristiciie zoner amplasamentului prezentate qi pentru

poziliile probabile d* ex1:lorare.

nul_L-

2.4. - Detalii ale strurcturjlor invecinate existente qi a fundafiilor acestora.

Page 31: Curs Geotehnica Platica

Datoritd ,Jensit[1ii nrari ir construc{iilor din zonele urbane, o cunoagtere detaliatd a structurilor

existente qi a lundlr{iilor ircestora, inclusiv in cazul tunelurilor, in interiorul qi dincolo de limitele

amplasanrentului esle importantd, deoarece acestea ar putea reprezenta constrdngeri la execulia

fundatiei propuse.

Detalii prrivirrd tilturile rle fundalii existente qi alcdtuirea lor vor servi drept referinfd pentru

alegerea tipului de fiindai.ie cel mai adecvat pentru construclia propus[. in anumite circumstanfe,

existd posibilitate;l sd fle necesari re-folosirea unora dintre fundaliile existente pi chiar in

integritatea lor irL edzui in care sunt disponibile proiectele detaliate ale acestora gi dacd

capacitatea portanl.d a acr::stora poate fi confirmatd prin incercdri.

O aten{ir: deosebitii trc'buie acordatd, de asemenea, tunelurilor existente, cavernelor qi

r ezerv o arel or ingrop ate.

2.5. - Apa subterand

Informa{ii cu privirt: la reginrul apelor subterane sunt necesare pentru proiectarea gi alegerea

tipului de fundalie gi a rnetodei de execu{ie. Apa sub presiune poate afecta negativ stabilitatea

pilo{ilor in cazutr pilolil.rr turnali pe loc. intr-un teren in pant6, nu pot exista fluxuri de apf,

subteranl semnifi<:a1.ive, prin urmare, pantele hidraulice trebuie determinate in mdsura in care

este posibil, deoCIrerle fl uxul poate afecta execulia pilolilor turnali pe loc qi trebuie luate in

considerare efectele posibilei bardri a curgerii apei care poate influenla distanJa dintre piloli.

2,{:. - ls4ni.i}Ll* ililtl ''i,, icl.:

Cele rn;i i ir-fl u:.,'**te' t\,t*t*ii* {ie,r:f leiq:e :}unl:

6 5,r*lsrrj* iJ* rr pr"lrf ,rta

- Rlf riLctia s*ii;::tir:iil

,-\n;rlrr;r rNrtrf r*lfi * unti*l,:r cl* s*g:ria*iag*;

R ; r.i s{.i l,i I it'l.*ir *l *,.; { ri*h:

{r: r'r-ri:trri Fr n*lr;i'ti ng Ril rlirr { mF R i.

? ,g

Page 32: Curs Geotehnica Platica

3. Planificare:& c€li'cetflrii terenului de fundare

E.ristd nunleroasi) controverse privitoare la costurile mari ale studiilor geotehnice qi cu

privire la construc{iile clegraclate datoritd informaliilor geotehnice insuficiente, interpretate gregit

sau neforrdate rezultirte din cercetarca terenului qi din ?ncercdrile de laborator folosite in proiectarea

lucrdrilor geotehnice .

tn, veclerea crestt:rii irnportanlei studiilor geotehnice acest capitol prezintd planficarea qi

selectarea lucrdrilor de c:rcet;tre a terenului, incluzdndincercdrile de teren, prelevarea de probe gi

incercdrile cie laborator cu a.ccentul pe aspectul practic al lucrdrilor. Se prezintd interpretarea

tezultateior incerciirilor rle teren ;i de laborator necesare pentru proiectarea fundafiitror.

3.L Flarnul de inveritigarfii a l;erenului de fundare pentru proiectare

Specialistul geotr:hnician este responsabil de determinarea numdrului de foraje, de

prelevarea Ce probe, de erxisten{a echipamentului necesar pentru recoltarea gi incercarea probelor, qi

de instrumenl-area t,:reniilui pentru monitorizare. Aceste determindri se fac in funclie de tipul,

mdrimea gi comple:x itater:i proiectului construc{iei gi de condiliile geologice anticipate.

Investigai'ea terenuliti tre,buie s5 furntzeze o descriere a condi{iilor de teren pentru lucr[rile propuse

gi sd stabiXeascd o b:r25. 1:,entrli evaluarea parametrilor geotehnici importan{i pentru toate etapele de

realizare a lucrdrii.

Scopul prograrnului de cercetare geotehnici este acela de a obline proprietdJile fizice qi

mecanice ale pdmiinr.ului sau rocilor qi de a defini extinderea in plan, adAncimea gi grosimea fiecdrui

strat de Xramlint/roci id,:ntiiir:abil, pe o addncime care poate s6 afecteze proiectarea structurii,

existenla umplutul'il,r1, s'u.avzlfiilor, alunecdrilor de teren, sau alte elemente din proiect, funclie de

mdrimea gi natura eil:melitelor.

Froprietdiile tipicr: gi condiliile ce trebuie evaluate includ permeabilitatea, compresibilitatea,

rezistenfa, la forfecare, pi;zi{ia apei subterane, gi prezen{a gi rnagnitudinea presiunilor artez\ene, dacd

sunt pre;:enie. tru ce pr iveqte- r1eterminarea proprietS{ilor terenului necesare pentru proiectare,

concentrrrroe. gxptror;irii :;i programul de incercdri trebuie fdcute pe unitatea/stratul geologic, iar

numdrul de nidsulStori i:entrur fiecare proprietate pentru fiecare unitate/strat sd prezinte incredere

pentru pr:prietate;i rldsulat6. {lercetarea geotehnica trebuie sd fie adecvatd pentru a defini pe deplin

condi{iile de teren penlru obiestlysle de proiectare gi execulie gi trebuie sa fie ?n concordantd cu

standarde'le nagionrrtre qi €;r-rropoile.

,)

1J

Page 33: Curs Geotehnica Platica

in misura in care sunt relevante, este indicat cainvestiga{iite pe teren in etapa de proiectare

sd cuprinCS:

- fc,raje gilsau exca'raJii r'gropi, pu{uri, trangee);

- m6suriitori plivinri apa subterund;

- incerciiri pe teren,

Exemple de diverse :ipuri de investigalii pe teren sunt [SREN 199j-Z]:

- lincercl.ri pt: tere:n (de exemplu incerciri de penetrare staticS cu con CPT, incerc[ri de

penetrare standarcl SPT, penetrdri dinamice cu con, incercdri prin sondarea cu greutali WST,

incercbrl presiom,:ti"ice, incercdri dilatometrice, incercdri de incircare cu placa, incercdri cu

scizometrui qi incercdri c.e permeabilitate);

- prelev;?.re& de: eqantioane pentru descrierea pdmOnturilor qi rocilor qi efectuarea de incercdri

dc labitrator;

- rndsuriitori ale ap,:i subterane pentru a determina nivelul acesteia sau profilul presiunii apei

din pori si iluctuz.qiile acestora;

- investigalii greofi:zice (de exemplu profile seismice, radar geologic GPR. mdsurltori ale

rezisti',zit5{ii r:lectrice qi inregistriri de tip down hole, etc );

- ?ncercf,ri la srcari. mare, de exemplu pentru determinarea capacitdlii portante sau incercdri

ef'ectu:rte dire:ct ar: upra unor elemente prototip, ca de exemplu ancorajele.

Tipul, pozlli;r, dimensiunea gi ad0ncimea sondajelor gi incercdrilor de teren qi laborator

depind dr: natura rli mdrimea proiectului, de gradul de complexitate gi natura criticd a condiliilor

subterane . in gener:rl. e:;te justificabil sa cheltuim bani in plus pe explorari gi testarile aferente

precurn gi pe ingirLe;'iea ileote;hnicd atdt timp cdt se pot realiza economii suficiente pentru costurile

de reaiizi$e a proiec,"ului. Trebuie sd ludm in considerare costul redus al unui foraj raportat la costul

funda!iei.

TI'ebuie avut in vedet'e c6t de sensibild este structura rambleului la varialia condiliilor

subterane c0nd planificar.n cercetarea geotehnicd. Rambleurile pot sd tolereze ?n general o tasare de

cdliva centimetri, 'in tim1l ce c) construclie poate sd limiteze tasdrile la mai pulin de un centimetru.

Sarcinile ramJrleut'ilsrr sunt reparttzate pe o suprafa!f, mare in timp ce sarcinile din structuri pot ficoncentrzrte.

De asernenea trebuie a'rut i.t vedere gradul de risc pe care ar putea s5-1 prezinte condi{iile

necunoscute aie pa"rrAntu lui pentru proiectare.

Cerin{eie specifice de ex plorare identificate trebuie sa fie folosite doar ca un prim pas in estimarea

numdrului de foraje peni.ru un anumit proiect, deoarece distan{a dintre foraje va depinde de tipul

proiectuhii qi Ce nrerliul lleologic. Chiar qi cele mai bune gi detaliate programe de explorare nu pot

identifica condilii pi'obie:niatir:e importante ale terenului dacd aceste condi{ii ',,er\azd mult. Scopul

'\Lr-l .

Page 34: Curs Geotehnica Platica

programtilui rJe etplorat'e, es,te totuqi, acela de a reduce riscul acestor probleme la un rninim

acceptabil.

Forajele sunt in rnoC tipric m'Ljloace primare folosite pentru a obline informafiile necesare despre

stratifica{ia terenulut gi l.ientru recoltarea de probe pentru determindri de laborator. Totugi, trebuie

luate in considerare gi alte mijloace de ob{inere a datelor referitoare la stratificalia terenului pentru

a oferi o imag;ine t:omplt:td as,rpra condiliilor de fundare gi pentru a ajuta la reducerea costurilor de

explorare.

Trebuie ide,ntificzrte, ca parte din procesul de planificare a cercetdrii geotehnice, proprietdfile

p[mdntului ne'cesare pent-ru proiectare precum $i cum pot fi folosite aceste proprietSli cel mai bine.

De exemolu, dacd srrnt 1;rezente pimAnturi coezive moi trebuie sI se obfini un num6r adecvat de

probe neiulburate p3n6t realtzarea determinbrilor de laborator in vederea oblinerii rezistenlei la

forfecare precurn pi pet:,tru incercarea de consolidare pentru a defini rezisten{a la forfecare gi

propriethliie de (:ornpr(:sibilitate necesare, {indnd cont de variabilitatea poten{ial6 a acestor

proprietbi.i in i:iecare unitrtte geologicS.

Tr"ebuie avut in v,:dere gradul acceptabil de tulburare al probei precum qi abilitatea specifici

de prelevare gi re{ine,re a pdm6rnturilor netulburate necesare.

Tehnicilt: de prel3\are rle probe tulburate, selectate pentru a obline probe reprezentative pentru

clasificar: qi cerrLclerizi::re, \/or depinde de dimensiunea praticulelor mai mari anticipate. De

exemplu, preievarr:a SPlf nu rlste in general potrivitd pentru pdmdnturile care con{in un procentaj

mare de lrietris de la m,ldiu la grosier. Dacd pdm0ntul cupietrig este la suprafaJd, este posibil sI

oblinern probe ma; r,:pre':ental-ive prin recoltare directi din gan! sau groapd.

Planificat"ea instruni:ntdrii de teren este de asemenea determinantd pentru dezvoltarea unui program

de explorare cornplel al terenuiui.

M[surarea presiunii apei din pori funclie de amplasament, tipul conului piezometric, extinderea pe

amplasanrent gi c<lnexiunile c:u caracteristicile apei de suprafald sunt importante pentru cele mai

multe proiecte geoti:hnic,e, iar mdsurarea acesteia trebuie sd facd intotdeauna parte din efortul de

planificai'e al (rerce:tarii gr:otehnice.

Eliminarea rndsurrini pri:siunii apei din pori din planul de cercetare geotehnicd trebuie s5 fie

justificaui de dovezi cc'mform cirora nu existd apl subterand prezentd la addncimea care ne

intereseazd, s;ru cd prezetrla atrrei subterane nu va avea nici un efect asupra proiectului geotehnic sau

asupra ccnstrtrcfiei.

3.1.1 Pozifia foraj elor

Numdrul, rtdOncirnea, distanla dintre foraje Ei tipul forajelor depind in mare mdsurd de

condiliile de teren. tipul rie construcjie ce uffneazdafireahzat qi cerinfele sale. in consecinld, nu se

pot stabili reguli "rir3ide''" De obicei extinderea activitatilor de teren este stabilita la fa{a locului pe

mdsurd ct: investigatlile 1;rogreseazd.

Page 35: Curs Geotehnica Platica

Atunci clind se ale,g poz i{iile 1:unctelor de investigare, este indicat sd se {ind seama- de urmdtoarele

aspecte:

- punctele de invr:stigare este indicat sd se dispund in aga fel incdt sd poatd fi recunoscutd

stratificalia pe arnpla:;ament;

- punctele cle inve stigi,rre pentru o clidire sau o lucrare este indicat sd fie amplasate in puncte

critice prin raport crt forma, comportarea lucrdrii qi distribuJia aqteptatd a incdrcdrilor (de

exemplu la colgurile r;upral'efei de fundare);

- pentru structuri liniar:, punctele de investigare este necesar sd fie dispuse la distanJe adecvate in

raporl. cu axa htngitu',linalb a lucrdrii, linAnd seama de lalimea totald a lucrbrii, cum ar ft amprrza

unui lambleu sali a uilui Ce:bleu;

- pentnr structuri pe silu in apropiere de un versant sau un taluz (inclusiv excavalii) punctele de

invesiiigare este lleceiltar sd fie de asemenea dispuse in ampriza de teren a lucrdrii, astfel incdt sd

se poatd e'valutt stabi, itatea, taluzului sau excavafiei. Cdnd se prevede instalarea de ancoraje, este

necesar sd se {in6 se;rma in mod special de eforturile induse in zona de Eansfer de incdrcare a

acesiora;

- este irdicat ca punctcle de investigare sd fie dispuse astfel incOt sd nu prezinte vreun risc pentru

lucrare" pentru ltrcrarile de execufie sau pentru vecindtSfi (de exemplu ca Llrmare a modificdrilor

pe cale le pot tr)rovoca in condi{iile de teren qi de ap6 subterand);

- este irrrdiceit ca aria lurlt6 in considerare pentru investigafiile de proiectare sd fie extinsi p0nd la o

Cistarr{a dlncclo de c,are sr: agteaptS sE nu se producd nici o influen{d dbundtcare asupra zonei

invecinate;

- pentrti punctele de rit6surare piezometrice, este necesar s5 se considere posibilitatea utilizdrii

echipamentului instalat in cursul investigdrii terenului pentru o monitonzare continud in timpul

qi Cugra perioaela de e;recu{ie a lucrdrilor.

Atunci c€'nci condi;iile de, terert sunt relativ uniforrne sau terenul este recunoscut ca avdnd proprietdli

de rezistt:n!6 gi ri;girtritat,:: cor(lspunzdtoare, punctele de investigare pot fi dispi-rse la distan{e mai

mari, reducdndu-se nurflirul ra.cestora. Este necesar ca o asemenea op{iune s6 fie justificati prin

experien'ia locala.

ln situatriile in care pe un anunrit amplasament sunt programate mai multe rnetocie de investigare (de

exempiu penetrdri statistice cu con CPT qi preleviri cu piston) punctele de investigare trebuie

dispuse ia o distan[d core spunlrdtoare.

in cazutr r:nei combinalil. Ce €;xemplu, de sondare prin penetrare staticd cu con CPT gi foraje, este

indicat ca incercari,e p(;rnetrrlrnetrice sd fie efectuate inainte de foraje. Distan{ele minime este

necesar s;d fie astfe,l alese, ?nc01 fora.jul si nu int0lneascd gaura CPT.

Dacd se e,xecutd rnai ?ntAi torajul, este necesar sd se efectueze CPT la o distan{5 pe orizontalb de cel

pulin 2 m, fa\6 de f oraj .

3Y

Page 36: Curs Geotehnica Platica

Addncim:a de investigale trebuie extinsd la toate straturile care pot afecta lucrarea sau care sunt

afectate cle execulie. La,liguri, baraje sau excavatii sub nivelul apei subterane, c0nd intervine qi o

lucrare dt: cobordr,: n nil elului apei, ad0ncimea de investigare trebuie aleasd in funclie de condiliile

hidrogeoiogice. Teiiuzurile qi versanlii trebuie explorate p0nd la addncimi situate sub nivelul oricdrei

suprafele poten{iale rle al'rnecrre. {}r-${i{-.1l{. i}

3"1"l.a Distanrla dinl.re foraje

- Nu existd reguli generale pentru stabilirea distanlei dintre foraje. Distan{a dintre foraje

poate sd creascd, in :azui unei stratificalii de origine aluvionard cu straturi cu consistenfd ridicatd

(dupa cLun se interpreteazd djn cercetarea preliminard) sau unde este folositd cercetarea geofizicd

pentru a rnterpoia:;al ide,ntifica zonele problemd.

- Cercetarea terenu iui se intensificd pentru zonele cu probleme qi pentru structurile ce transmit

sarcini mari la" teren pentru arezulta proiecte sigure gi eficiente din punct de vedere al costului.

{Tabelul 3.l. * prezinth indicalii privind determinarea numdrului, addncimii si distanlei dintre

foraje.)

Tabelul 3.1 - indrcalii privind determinarea numdrului, addncimii ;i distan{ei dintre foraje

C-* -te"i.it*;i--I

11,-,,L^!^--:^: I

Adincimea miniml a forajelorGeritehnicd

I

i

I

D,istanta dintre foraje

ffia,tf u -l-ls. reat,"eara cel p"ti" un foraJ

superafal5peltru o construcfie cu lungimea30 m;

Se reahzeazd cel pulin 2 forajepentru ci construc{ie cu lungimea >30 rn;

Se vor '-xecuta foraje suplimentare?n :rone in care se intAlnesc condiliines;igure de teren

tr-"d,!" =t |L;e ,e,il,rearat.j per:tru hecare

cel pulin un forajlocaJie a pilonului

Jt

Adf,ncimea minimi

Addncimea explordrii ar trebui sd

fie:

- suficient de mare pentru a

strdbate terenurile slabe de

fundare pe toatd grosimea lor (ex:

turba, aluviunile organice,pdmdnturile cu granulaJie fini)pAnb in stratul cu rezisten{ecorespunzdtoarc fundirii (ex:pSm0ntul coeziv de consistenlStare) sau pentru a compacta pdndla indesarenecoezive.

pamdnturile

- Cel pulin la o addncime undeefortul in teren datorat sarciniitransmise de fundalie este mai micde 107o din sarcina geologic5.

n pdmdnt, addncimea explordrii artrebui sa se extindd sub adincimeaanticioatd a oilotilor cu minim 6.0

Page 37: Curs Geotehnica Platica

rde* i*. _--tr*l

l*i

- (l c ttfJL II

pertrupiL.r!ilopal'te d

din lr-ursingur

Se teazolrelestrfitifiipentrude r"ocZ

ls*spru1.'i I peltr

FelLtru

disl.an{

?ntr e 3din fa!ac€rstu

Per itruSC VOI

zol]a (

eie cul

Ramtrleele de i

acces pe podulirealizate peste

pdm0nturislabe de

funda"re.

a9e lfealrafl i

si-lni

Etal:

[af i

lnfdcpe1

SPIi

D**"ri, ='i fS-It.

i lllll iifila lnre ete uI

; i0{'m'I

it_I se \iol face forari s

-* i--- --=-

lui

reahzeazb cel pulin un foraj'u fiecare loca{ie forat[ a

ilor monolili dac6 pilo{ii nu fac

: dintr-un grup, dacd fac parte

-un grup este necesard doar un

"rr foraj pentru tot grupul.

'eahzeazd fordri adilionale in:le ?n care se intAlnesc

ificarfii neuniforme, in sPecialru prilo{ii incastrali intr-un strat

rc6.

m, sau cu minirn de doud oridimensiunea maximd a gruPului de

pilo{i .

Toate forajele vor str[bate

straturile slabe de fundare (ex:

umpluturi neconsolidate, turb6,

materialele puternic organice,pdm0nturile moi cu granulalii fine,pamdnturile slabe cu granulaliigrosiere) pentru a ajunge la un

strat cu rezistenlb rnare.

Pentru pilolii incastrafi ?n piatrd, se

va pitrunde in aceasta minim 3.0

m.

real'rzeazd cel pu{in un forajru fiecare zid de sprijin.

ru zidurile mai lungi de 30 m,

rn{a dintre foraje va fi cuPrinsi: 30 m qi 60 m alterndnd Poziliilefa{a zidului cu ceie din sPatele

tuia,

iru ziduri de sprijin cu ancoraje,/or reahza foraje adilionale inl de ancorare cu distanla dintre:uprinsd intre 30 qi 60 m.

Cel pulin la o adAncime unde

efortul in teren datorat sarciniitransmise de funCalia zidului este

mai mica de 7Ao/o din sarcina

geologicd. sau intre 1 Pi de 2 otrindl{imea zidului, care dintre

adAncimi este mai mare.

Addncimea de forare ar trebui sd

fie suficient de mare Pentru astr,lbate in totalitate pSrntnturilemoi puternic compresibile (ex:

turba, ndmolurile organice,pdminturile cu granula{ii foartefine) gi pdn[ se intfflne;te un strat

de teren cu o capacitate Portantdmare (ex: p[rndnturile coezivecompacte gi tari, P6m0nturilenecoezive compacte 9i dense, un

strat de piatrd).

rd rambtreele trebuie sd fiezate pe pdm0nturi moi, se vatza c:el pulin un foraj la fiecareibleu pentru a detemina dacd

t probleme asociate cu

riiiiatea gi deformabilitatearbleului"

rnod tipic, fordrile de testarei;te la ramblee sunt cele Propuseitru realiza're la Punctele de

,,jin aie podului gi au dublu ro1.

Cel pulin la o adOncime unde

efortuX in teren datorat sarciniitransmise de fundalia zidului este

mai micd de TAVo din sarcina

geologicd. sau intre X 9i de 2 orr

indl{imea zidului, care dintre

addncimi este mai ntare sau 3 m

in stratul de rocd dac6 se int0lneEte

la o adOncime mai mic6.

reahzeazb foraje cu o distanlirim6 intre ele Ce aProximatirifa]

\ior face forari suplirrientare ir

Forajele se vor extinde Plnd laad0ncimea de minirn 2 In sub

nivelul stratului Ce rezisten{ipropus"

ferate

)(,

Page 38: Curs Geotehnica Platica

AlunecdriLe de

teren

Surs,e

imprumut,cariere

de-

cuperl

;itra,detr:

legr

ele cu stratificatii neuniforme.

mod tipic, distan{a dintre forajeii cuprinsd intre 60 m (in condiliirgulate de teren) Ei 120 mndilii uniforme) .

_ Forajele se vor reatrrza pdnd inff-un strat rezistent sau pAni la oadAncime egalS cu de doud oriindllimea rambleului.

va realiza un minim de trei forajea lungul unei linii perpendicularelinia de centru a laturii panteitru a efectua o analizd geologicdde stabilitate a secfiunii

rsversale. Numdrul real de forajeinde de extensia problemelorrte dc stabilitate.

cazul alunecdrilor active, se

'rzeaz'.d cel pu{in un foraj in:nte si in aval de alunecare.

Forajele se vor extinde pdnd subsuprafafa cu risc de alunecare,pdn6 la un strat rezistent gi stabil,sau pdn[ la o adAncime in careriscul de alunecare este improbabildatoritd geometriei secfiuniitransversale.

inclinometrele foiosite pentru a

locahza addncimea unei alunecdriactive trebuie sd fie extinse subbaza alunecdrii.

tanla dintre foraje va fi cuprinsde 30msi60m.

Se va fora pdnd labaza depozituluisau la o addncirne impusd de

cantitate necesard de materiale.

de

Not6: Se pot :lace rnodifrciri ale criteriilor de mai sus pentru proiecte mari, pentru volume scdzute

de trafic (?n cazul d rumr.rrilor'), pentru amplasarnente rurale, func{ie de condi{iile de stratificalie qi

complexitatea geo.loi3ic5.

Dupd ce au fos,t st;,rbiliti: pozitiile forajelor, geotehnicianul coordoneazd marcarea pozifiei

acestora pe lereri. in nrod tipic, pozitiile pot fi marcate folosind un GPS sau benzi de pAnzd gi o

nivel6. Linde exa<:titateei poziliei forajului este incert6, specialistul geotehnician apeleazd la un

topometnst.

3.1.1.hr. Rrgcorilflndlri cu titlu de exemplificare privind interspaliile qi ad$ncimea

investigafiilorr conferrm iSR BN 1997 -2

Este indic;ata folosirea drellt ghid a urmdtoarelor interspa{ii intre punctele de investigare:

pentru ciiidiri inalte :1i cliidiri industriale, o relea cu puncte la distanld intre 15 m gi 40 m;

pentru construiclii 1rc supi'afele mari, o relea cu puncte la distan{e nu mai mari de 60 m;

pentru construclii liniare: (drumuri, cdi ferate, canale, conducte, diguri, tuneluri, ziduri de sprijin)

distanle intre |20 m;: 20i) m;

pentru structLiri spet:iale (de exemplu podurl, rezervoare, funda{ii de magini) doua pdnd la gase

puncte de: investigarcr pe 1'unda!ie;

pentru baraje rli devcrsoar e distan{e intre 25 m gi 75 m in lungul secJiunilor relevante.

tv

Page 39: Curs Geotehnica Platica

Este indicat6 f,rlosire a drept ghid a urm[toarelor valori ale ad0ncimii de investigare zu. (Nivelul

de referin{d pentru 2,, estr:; cel rnai cobordt punct al funda{iei structurii sau elementului structural sau

baza excava{iei.),A.tunci cancl sunt specificate mai multe alternative pentru stabilirea lui zu, este

necesar sd se uttltzezle cea care conduce la valoarea cea mai mare.

(Atunci c6ml se ;rntic ipeazd condi{ii geologice nefavorabile, cum ar fi straturi slabe sau

compresibile sub urL strat cu portantd ridicatd, este indicat sd se aleag6 intotdeauna addncimi de

investigar;ie mai mari.

pentru clddirile inalte qi lucrdrile de construclii ingineregti este indicat sd se utilizeze cea mai mare

dintre urrnitoarele condilii ( f'ig*ra ;1" I ;r):

- zz,,> 6rn;

- zr > 3,0br.

in care bpeste latura micii a fundaJiei.

pentru fundaliile pe radier gi clddirile cu mai multe elemente de fundare ale cdror efecte in

zr, 2 1,5-b6

in care beeste latura micii a cl5"dirii, ( figure: 3.1 b).

a) funda{ie b) structurd

Flg*r.*z J" ;' - Clddiri tnalte, proiecte d.e lucrdri de construclii inginereSti (preluatd

Cin SR El{ 1t97-':-')

La umpLutur.i gi srip[turi, este indicat s[ se indeplineascd cea mai mare dintre urmdtoarele condilii (

figur'* i.-:):

W

3,8

Page 40: Curs Geotehnica Platica

T---7',-\Y('-l-----\*/

Z6

a) untplutt.rd

Figur* f'j.;) - Umpluturi Si excavalii (preluatd din SR EN 1997-2 )

a) Pentru umpluturi::

- 0,8h < zu < L,2h

- za > 6m

in care heste indltim,oa urnpluturii.

b) Penffu s[piittri:

' za) 2,Om

- za> Q4h

in care heste addncirneir rlXC&valie L

La sffucturi liniare e,ste indicat sd se ia valoarea cea mai mare din urmdtoarele condilii (a se vedea

figura 3.3):

ryryL*JffiI

Za

b) trangeea) drunr

Figrurc -t"l;l - Structuri liniare (preluatd din SR EN 1997-2 )

Penfu drumuri gi pir;te d,e aeroport: zu2 2m sub nivelul formaliei propuse.

Pentru trangee gi conducl.,e, valoarea cea mai mare dintre:

- za 2 2m sub nive'lul tdlpii excavatiei;

- za > 1,56b.qr'

in care ban este 151.inLea e:rcavatiei.

z .9

Page 41: Curs Geotehnica Platica

c) I)acd, este cantl, se pot folosi recomandbrile de la umpluturi li excavafii.

(9) Pentru tuneluri gi excava{ii subterane mici, (a se vedea figura 3.4):

b15(Zs(2,0beo

in care bar,este ldlirnea ex:ava{iei.

Condi{iile privind ap,a subterard descrise la (10) b) sunt de asemenea luate in considerare.

f;'i,tltrtrr J..;t - T'uneluri Si excavalii subterane (preluatd din SR Elr/ 1997-2 )

Excavalii (iigi"ere :j.:i).

a) Cdnd rrivelurile stLprafi:lei piezometrice gi ale apei subterane sunt sub bazaexcavafiei, este indicat

sd se adopte c'o& rr]&i mare valoare din urmdtoarele condilii:

- za > 0,4h

- ze > (r+2,0)m

in care

/ este figa susfinerii, gi

h este addncirnea rle exci,rvare.

b) CAnd nivelul suprafelei pir:zometrice gi ale apei subterane sunt deasupra bazei excavaliei, este

indicat s5. se adopt; t:ea rnai mare dintre urmitoarele condilii:

- zi. > ( 1,0F[ -r Z{l)m

- ze,2 (t+2,(l) m

in care

H este indlJimea ni'relului apr:i subterane deasupra bazei excava{iei;

rar t estr: fiqa susl.inerii.

DacS nu rie int0lneptt: pAnS ia erceste ad0ncimi un sfrat permeabil:

3lr

Page 42: Curs Geotehnica Platica

zu) t+ 5rn

Legendir

1 aper subteranii

f:;.rgr.er'c J".:; - Excavalii (preluatd din SR EN 1997-2 )

pentru structuri de rrllinere a apei, este indicat ca za sd fie specificat in funclie de nivelul propus al

apei, de condi{iile hiCrog,:olog;ice qi de metoda de execu}ie.

Pentru perelii de etatqare ( $'i5lura 3.S):

- za > 2 m sub nivc,lul stratului impermeabil.

IZ1

fll'grur1;r .J.ili - I'erete de etansare (preluatd din SR EN 1997-2 )

(13) Pentru piloli (a se vc,dea figura B.l), se cer indeplinite trei condi{ii:

- za> 1,0 bg

- za25,0m

- z2> 3Dr

in care

De es;te diamelruLl ba'.,"etpi1otu1ui; qi

rl

3, nfi

Page 43: Curs Geotehnica Platica

bs este latura m-icd a dreptunghiului care circumscrie grupul de pilo{i care form eazdfundafia labaza pilotului

fl--s-* ebsdlt,Psq

Figur*. 3.7 - Grupuri de piloti (preruatd din sR EN IggT-2 )

it

| ,,' ,,

)tn /'tfI

-Lnt-I{

-/,./t

\t\/'

-ja-\ pro6$|e Usop.Clrds Fafrrms

'':

ts

I

I

.,/i

\:i--- *-)n-q

I

Figuru.3.,9 :: Adfincinre* incerr:#rilor de leren penttv an*liz*Eie sredx"l itate

in muncaftaldde teren adincimea forajelor este de obicei mai mare pentru c6 sistemul de

fundare nu este inr:6 statrilit gi costurile penffu a addnci forajul nu sunt semnificative in comparatiecu costul realizdrli unui rrou foraj.

5.{ L

Page 44: Curs Geotehnica Platica

3.2 Confiinutul planului de irrvestigare

Con{inutul pleinului de iri vestigare a terenului trebuie sd includb urmdtoarele informa{ii:

. mrmdrul gi poziti::, fora.ielor;

. tipul de echipame:nt pentru forare;

. arlAncimea a;;tept:ltd pe ntru fiecare foraj;

o til;ul gi interr, atrul de prelevare a probelor;

o proceciurile, neces are dr: incercare in-situ;

. cerin{ele de lestaluare a terenului; gi

. note cu privire la condilii neobignuite intdlnite pe parcursul realizdrrt forajelor (ex: materiale

cer prezintd risc pr::ntru sdndtate, puluri arteziene').

3.2.1" Fc;zifia, utilitil{ilor:

inainte de forare, este necesar ca specialistul geotehnician sd determine pozilia oricdror

utilitdii din zond. {} evaluare [a fa{a locului poate sd determine cu uqurinli pozifia utilitSlilor de la

suprafata terenului. Perrtru unele zone unde este cunoscutd existenla de utilitSli multiple sau in

cazul in coro po;ritia L,Lilitalilor existente nu poate fi determinatd cu ugurin{d, este necesarl

solicitarea prezenlr:i prcprrietarilor utilitatilor pe amplasament.

Specialisrui geotehnician rtarcheazd pozi\ta propusd pentru forare. Proprietarii de utilitili

marchea zb pozi\tile utilitiililor ce le apar{in . Poz\\ta utilitdtilor subterane poate fi amplasatd cu pand

la 900 mm ?n plan itrizc,ntal orizontal fa{a de poz\tria marcatd pe teren. Dacd nu este posibil sd se

modifice pozilia frtr;tjuir-ri in;rfara acestei zone, atunci este necesari sdparea manuald a unei gropi

inainte Ce forare grentru identificarea pozitriet exacte a cablurilor sau conductelor. in cazul

instaiatiilor electrice aeriene, pozilia forajului ar trebui sd fie la o distanli de minim 6 m fald de

acestea. Dacd acest rucru nu este posibil este necesard scoaterea de sub tensiune a liniilor aeriene

sau proiejare:i liniei,

3.2.2. Cilile feratrl

Dacd cerc€,tarea r;ubterand sau activit[1ile de teren sunt in apropierea sau ?n dreptul cdii

ferate, esr,e ne3esal s[ se gooriioneze activitatea de teren cu compania de cdi ferate.

inainte d1: forare, ;cmpania de cdi ferate este responsabild pentru stabilirea localiei utilitdfllor cdii

ferate dirr zori6. Dac:d fcirarea se face in perimetrul amplasat in apropierea axului cdii ferate, este

necesarb prezr:nla lrui sl,recialist din cadrul companiei de cdi ferate lafa\alocului.

3,2.3. Identificflrrg& Pro belor

Urmatoareie infonn;i{ii ar trebui scrise pe jum[tatea superioari a qtufului sau pc capacul borcanului

cu probe.

341

Page 45: Curs Geotehnica Platica

Amplasarnentul,

Numdrui forajuh-ri.

Intervahr ad0ncirnii. sau adAn,:imea probei

Totaiul ioviturilor (in ca;:ul recoltdrii din SPT),

Date de i,Jentificare rrobri.

Ldngd capdiul supr:rror al ;tu{uiui cu probe, se va scrie "partea de sus" qi se va desena o sdgeatd care

araIL spr€, parlea dr: rius a prob,oi. Pundnd informalii despre probd at0t pe qtu/recipient cAt $i pe

capacul borcanelor'\om.:vita ;onfuziile sau gregelile in laborator atunci cAnd unele borcane rdman

fdrd, capac ?n timpul analizelor.

3.2.4, Tr"anspontul eqantioanLelor de p[mdnt

Fiecare pas ir-r prelevare, extragere, depozitare qi testare introduce diferite grade de tulburare asupra

probei. Frelevarea c:orec:1d, rrietodele de m0nuire gi depozitare sunt esenliale pentru a mintmrza

gradui Cr: tulburare al egantioanelor. Specialistul geotehnician trebuie sd cunoascd gradul de

tulburare introdus in timl.rr-ri diferililor paqi de testare a probelor.

Manipuiarea. trans,portul gi depozitarea egantioanelor trebuie sd se facd in conformitate cu EN ISO

22415-i "

Distanlele mn'i Cintre locurile de recoltare qi laborator impun parcurgerea unor drumuri cu

pietrig sa:r cu denive lari" Probele netulburate nu se vor a$eaz in spatele vehiculetror sau in alte zone

in care vor exista f-epiclalii in timpul transportului. $tulurile cu probe vor fi aqezate in timpul

transportrrlui pe un rnateiial care amortizeazdvrbra\iile (ex: material spumos, scaunul din spate al

vehicuhriui). $tu1urile ', rr fi asezate vertical cu partea de sus a probei orientatd in sus.

Ft'obeie netulbririite nu se pdstreazd in gtufuri perioade mari de timp, chiar daci sunt

depozitate corecr iiltr-o carne:rd, cu umiditate constantS. Pe mdsurl ce durata depozrtdrii creqte,

;tufurile ruginesc. ,\cesl. lucru poate altera caracteristicile frzice ale pdmintului de l0nga peretele

tubuliii g: ii poate niodif ica umiditatea. Pentru extragerea probei din ;tu{ este necesari o presiune

mare care pc;&te mlclifi la rezisten{a la forfecare gi compresibilitatea pdmdntului. Ca o regul[

general[, probeie riill qtuluri depozitate mai mult de cdteva luni in mod normal nu ar trebui folosite

pentru ?ncerc:rrea dt: rei:istenld la forfecare gi compresibilitate. Probele care au fost extrase din

qtufuri trebuie ince rcate q:0t mai repede. Nu este permis ca probele extrase sd fie depozitate mai mult

de c6teva ore.

3.2.5, Istentiffiearetr pHm6nl.urilor

Identifica.rea pdmdritului, bazatd pe examinarea egantioanelor prelevate, trebuie efectuati in

conforrniiate cu SIf iBN ltSO 14688-1.

Indentifir:aiea/ciesc:rierea pdnr0ntului reprezintb numirea precisd qi completd a pdmAnturilor

indiviCuale, i.n tinrp ce ciasil'icarea p[m6nturilor inseamnd gruparea pdmAnturilor cu proprietd{i

) ,lY

Page 46: Curs Geotehnica Platica

fizico-mecanice asemdn itoarrl intr-o anumiti categorie pe baza rezultatelor incercdrilor de

laborator (ex: numell gnrp[rii, simbolul).

Dupd ce probele de liamdnt au fost recoltate primul pas esential este rcalizarca clasificdrii vizuale 9i

determinarea umirlir.dtii in toate egantioanele. Aceste probe pot fi probe in borcan sau pungd

oblinute rlin gropi Seu eg;irotioane tulburate sau netulburate . Dupd examinarea acestor date, probele

de p[mdnt cu gr,anula{ie fini sunt selectate pentru determinarea limitelor Atterberg, iar cele

granulare penrru dr:tr:rminarea gradului de indesare gi a capaciEtii de indesare.

Tabelul 3'.1 - Frac'liimi 6'ranut!are ( SR EN 14688-I : 2004)

Irractiuni alt Subdiviziuni Simboluri M[rimeaparticulelor

mm

ier

Eilocuri mari Lbo > 630

Eilocuri Bo > 200 pAni la 630

[iolovdnis Co > 63 pdnd la 200

F ietris Gr > 2,,0 pAna la 63

F'ietris mare CGr > 20 pdnd la 63

F'ietriq mijlociu MGr > 6,3 p0nd la 20

Pietris mic FGr > 2,0 pdnd la 6,3

I.{isip Sa > 0,063 pdn6 la 2,O

Ir{isip mare Csa > 0,63 pAnd la2,O

|{isip mijlociu Msa > A,2 pdnS la 0,63

fJisip fin Fsa > 0,063 pdna \a0,2

F'raf Si > 0,002 p0nb la0,063

I'raf mare Csi > O,OZ pdnd la0,063

F'raf mijlociu Msi > 0,0063 ptnd la0,02

F'raf fin Fsi >0,002 pdnd la0,0063

A.rgila CI < 0,002

pdmAntului

PbmAnt foeirte g1c's

Pdmdnt grosier

Pd,mhnt fin

\ 8'{

in tirnpulreay.zdrii unui loraj, personalul de pe teren trebue doar sd descrie pdmAnturile intdlnite.

Page 47: Curs Geotehnica Platica

Este importa.nt sii rie fa,ci o distinc{ie ?ntre identificarea vizuald gi clasificare pentru a minrmrza

inadvertenlele intre eva,iuirile generale vizuale ale probelor de pimdnt pe teren comparativ cu o

evaluare precisd de lab,:rrator sus{inutd de determindri de clasificare. Pdmdnturile de baz[ sunt

pdm6nturi care pre,ztntd il ganulozitate uniformi (adicd compuse din particule ale cdror dimensiuni

corespun,J unui sirLgur inlerval) dupd cum sunt specificate in tabelul 3.1 ( SR EN 14688-1 :2404)

Descrierea pirnAnturilor r;e fac,e, in conformitate cu SR EN 14688-1 : 2004 functie de:

- comp ozilia granuliomel-ricd;

- plasticitate;

- conlinutul rle mat:rii organice;

- discontinuiEliin strati.licalie;

- forma particulelor';

- cuioarea pirrr.dntului;

- rezisten{a prdrndnlului ttscat;

- gradul de de.scom punere a turbei;

- consislenfd.

Descrierile vizualo 1re terren sunt adesea expuse influien{ei elementelor inconjurdtoare 9i acest lucru

poate influen{a rezul tatelc.

Determinbrile de clasificitre sunt rcahzate de laboratorul geotehnic pe probele reprezentative pentru

a verific:r identifioarea ;;i pentru a atribui simbolurile de grup potrivite. Se va determina cit mai

repede posibil umiditaterr pentru fiecare probd coezivd gi acolo unde este posibil pentru pdm0nturile

granulare"

3.3. Prelevarea eqantioarnelor

3.3.L. Categoriile metoclelor de prelevare gi clasele de calitate a eqantioanelor de laborator

Eqantioanele trebuie sd conlinb toate constituentele minerale ale straturilor din care au fost

prelevate. Ele nu lrebuie contaminate cu nici un material din alte straturi sau cu aditivi utilizali in

cursul procesului cle prelevare,

Clasa de calitlte a e;;anti,:ranel,cr ce se pot recolta din foraje, conform SR EN 1997 -2, este prezentat[

in tabelul 3.-1:"

Exist6 trei categorii de rnetode de prelevare (EN ISO 22475-1) a eqantioanelor de pdmAnt funclie

de clasa cle calitate'necesrlrd a acestora ISR EN 1997-2]:

- metod,l de pr:elevare de categoria A: pot fi ob{inute egantioane de clasa de calitate de la 1

pdnd la 5;

\16

Page 48: Curs Geotehnica Platica

- Inetode de preievare de categoria B: pot fi obfinute eqantioane de clasa de calitate de la 3

pdnd la 5;

- rnetodrl de prelevitre di: categoria C: pot fi ob{inute doar egantioane de clasa de calitate 5.

Clasa de calit:rte qi num5;i:ul eq;antioanelor de prelevat trebuie determinate in funcfie de investigaliile

pdm6ntului, de geologia ampl;asamentului qi de complexitatea structurii geotehnice qi a construc{iei

ce urmeazd, afr proiectat"e [SF. EN 199]-21.

TrlJr,trfrrJ J,? - Clasa de calitate a esantioanelor

Proprietitile p[m6ntului / clasa de calitate

Prcprietdfik: nescl-iimbeite ale p[mdntului

Granulozitatea

Urniditatea

Densifirtea, gladul Ce irrdesare, permeabilitatea

Cclmpresibililatea, rezisten{a la forfecare

Prcprietdli r:are pct fi deterrninate

S urccesiuneit s;tratu,rilor

Lirnitele intre straturi - largi

Limitele intre straruri - fine

Limitene Atterberl:1, den,sitatea particulei, con{inutul de

materii organice!

i Urniditatea

ita.tea, E'adul de iinde sare, permeabilitatea, porozitatea

La prelevarea prin fcrrare pot fi urmate douS strategii diferite ISR EN 1997 -2] :

- fc,raj clestina i pentru recuperarea intregii coloane de pdmdnt, cu eqantioane obtrinute prin

uneltele de siparo pe mSsura coborArii in gaura foratd qi cu unelte speciale de prelevare la

baza fora.jului, la adAncimi stabilite;

I

i Dt',nsi

*

*

*

-l-+

s

*

2t-l+I

I

*

*

*

*

*

*lr

Page 49: Curs Geotehnica Platica

- fcraj pentru reculperarea e;;antioanelor numai la cote specific predeterminate, de exemplu

prin ?ncercirf de 1:reneb:are realizate separat"

Alegerea metodelor Ce fr:,rare sau de sdpare qi a echipamentului de prelevare adecvat cu categoria de

prelevare prescrisE., lrebuLie sd indeplineascd cerin{ele din EN ISO 22475-I.

Recoltarea eqantioanelor de parmAnt se va realiza de reguld la fiecare schimbare de strat qi la distante

mai rnici de 3 m, intrun trrlmdnt omogen.

Dacd este necesal'd stabilirea detaliatd a caracteristicilor terenului se recomandd o prelevare

continud a eEantioanelol sau recoltarea de eqantioane la distante foarte mici, de obicei de circa

1,0 m.

3,4. Umplerea glurii fcrrate gi restaurarea locului

Toate fordrile trebuir: sd [ie ?nchise la terminarea explordrii terenului. Acest lucru este cerut in mod

tipic din rnotive d.e: sigur;inld qi pentru a preveni contaminarea transvers ald a straturilor de pdmdnt qi

a apei freatice. Perscnaiu I care, se ocupd de cercetarea terenului va fi responsabil de urmdtoarele:

1. C*rd[area proprie l[!ii.

Locul trebuie pus la ,lispozilia proprietarului in condiJiile ini{iale. Penffu situafiile sensibile, se

vor realiza fotrtgrafii inairrte qi dupi reahzarea forajelor pentru a face faJ[ posibilelor plOngeri

ale proprietarulu i.

2. Umplerea.

Se vor avea in verdere: urmirtoarele :

- Dacii pdrn6.ntulul nu este contaminat, se va umple la loc qi compacta gaura de foraj cu

piimAntul scos anlerior.

- In cazul forajelcr real,rzate in diguri qi pe zone cu alunecdri de teren este necesar5 umplerea

giiurilor cu br:ton pentru a preveni infiltrarea apei.

bf8

Page 50: Curs Geotehnica Platica

4. Ilcg,ncAnu DF: TEREN

4.1. Generalititi

Fentru proiec:tele care implica terenuri de fundare cu granulafii mari, prelevarea de probe

netulburate este ?n g':nerirl nepracticd iar incercarea de tereneste singura modalitate de a obfine o

estimare a propriet:f1ilor materialului in afard de simple presupuneri. Chiar gi acolo unde probele

netulburate pot fi elrfinul.e usor, utilizarea metodelor de teren pentru a suplimenta determindrile

convenlionale poa[e sb n,: ofere cAteva avantaje: costuri mai scdzute, incercarea unui volum mai

mare de pdmdnt, qr, itrcer(:)area la starea de tensiuni in situ.

Pentru incerc5rile dt: terr:n echipamentul gi procedurile trebuie sd corespundd cu cerinfele din

EN ISO '.22476-1, E\ ISO 224J6-8, EN ISO 22476-9, EN ISO 22476-12 Si EN ISO 22476-13.

Alte informa{ii privind trrroceclura, prezentarea qi evaluarea incercdrii prin sondare cu greutdli qi

incercdri cu dilatomi:trul plat se pot gasi in CEN ISO/TS 22476-10 qi respectiv in CEN ISO/TS

2247 5-11 "

Tabelul 4u.1 indentifica condi{iile pdm6ntului in care metodele de incercare in-situ prct fi folosite

pentru a estinra proprietil"{ile rnecanice ale pdmAnturilor. Aceste proprietili mecanice vaflazd de

la rezistenfa lur forl'ec:are pAnd la duritatea pdmAntului sau rocii.

Tabel,ul 4:" i - Pre::e;ttArta celor mai comune tncercdri in-situ

I

I

h

(

otrivitientru

Nepotrivitipentru

Proprieti{i care pot fideterminate

Observa{ii

'roprietS{ilerdmiinturilorrecoi)zive qi

ecoltare derrobr,: derdmiint coeziv

Determinareapropriet[{ilorargilelor moiqi tari qi

pietriqului

Ecualiile empiricepentru estimareadensitd{ii relative,unghiul de frecare,vrteza undei deforfecare, qi potenlialulde lichefiere

Vedeli Secfiunea

{ezis,ten{aledrr:,natd lardrniinturiie:oez.rve

Nisip qi pietri; Rezisten{a la forfecarenedrenatd

trncercareatrebuie folositdcu aten{ie inspecial pentruargilele fisurate,in straturi

Tiput deincercare

Incercarea dePenetrareStandard (SP'll)

tncercarea cuaparatul deforfecare cupalete (FVT)(scizomeirui cre

teren)

])ope

I)rpA

IIE

re(

[)ft

r)a

Page 51: Curs Geotehnica Platica

Incercarea dePenetrare cu Con(cPr)

Incercarea cupresiometrul(PMr)

Incercarea deforfecare a gduriiforate Iorva

incercarea cudilatomelrul(DMr)

Irli s itrr

rLrgik,

nls1t

prafi-L

IriisiSr

praftirtrrgiL,:

l.trisitr;

succesive gi

foarte plastice.

, praf qi,.

Pietris Evaluarea continud a

rezisten{ei nisipurilor,prafurilor qi argilelor lapenetrare. Rezultatelepot fi folisite pentru a

estima tipul de pdmAnt,unghiul de frecare alnisipurilor gi rezisten{ala forfecare nedrenatd a

argilelor.

Incercarea estefoarte potrivitdpentruproiectareafundaliilor qi

pilolilor in nisip;testele in argilesunt mai deincredere cOnd

sunt folosite inacelaqi timp cucu FVT

rul dens,ri,, argile

Argile moi,ndmoluri qi

nisipuriafdnate

Compresibilitatea(valoarea modulului) gi

coeficientul presiuniipimdntului in stare derepaos

)url,Lri gi

Prundig qi roci Unghiul de frecare alnisipului, rezisten{a laforfecare nedrenatd a

argilelor moi

gi argile Pietriq Corela{ia empiricdpentru tipul de pdmdnt,coeficientul presiuniipdmAntului in stare de

repaos (Ko) qi rata de

consolidare, rezisten{ala forfecare nedrenatd .

4.2.Incercarea de penetrrare standard

Acealltd ?nLcercar,: de teren este, probabil, incercarea cea mai utilizatd pe scarf, largd in special

in S-[-I:\. Ea are a-ranttdul cd este simpl6, existd o mare varietate de corelalii pentru datele

oblinute qi inrlicii otr{inu'fi in laborator, precum $i faptul cd se extrag probe tulburate din fiecare

incercare.

incercarea de penefi'are standard (SPT) este realrzatd in timpul avans5.rii unei fordri in pdmAnt

pentru a cbline o rn:isurii aproximativd a rezistenfei pdmdntului, precum pi o proba deranjatd de

pdmffnt recoh.atd rlu un dispozitiv de prelevare. Obiectul incercdrii de penetrare standard il

Page 52: Curs Geotehnica Platica

reprezintir determin;irea rezistenlei la baza unei gduri de foraj prin penetrarea dinamicd a unui

prelevator de egantioane (sau a unui con solid) qi prelevarea unor eqantioane tuiburate in scopul

identificErii.

Numbrul de iovituri [\) ieces,ar pentru a asigura pdtrunderea prelevatorului pe 300 mm (dupd

penetrarea sub efec,-ul giravitaliei gi penetrarea de amorsare) este numit vaioarea standard de

penetrare, sau, val<lar'ea I,r sau rezistenla la peneffare.

Este indicat ca r<>z*ltattle incercdrilor SPT sd fie folosite in principal pentru determinarea

proprietiiilor de re zistenjE qi dieformabilitate ale pdm0nturilor granulare.

Tabeiul 4.2 - avant-ajele ;;i dezavantajele SPT

,n.vanlaje

. Sc pot oblrnr: atdt probe tulburate gi se

reahzeazd qr qleter minare de rezistenld

. Simplu de utllizai

. Fotrivit perltr rr m *lte tipuri de pdmdnt

. Pcate ii utilii;at ilr rocile moi

o Ilisponitril in foar te multe laboratoare

i:ul .l'r *dui';a rf* U{ i I iz* r"g

Incercarea fclc,seqie: un tub cu perelii gro$i, cu un diametru exterior de 50mm ;i un

diametru intet"ior rle 35 tnrn,qi o lungime de aproximativ 650mm. Acesta este introdus p0nd la

partea interiorlrd a stratui de pdmdnt prin batere cu o greutate de 63.5kg ldsatb si cadd de la o

in61lirne de 7r50mrn. Tul:,ul este introdus in pdmdnt 150 mm qi se noteazd numSrul de lovituri

necesar p,entm a pdtrundr: fiec,are 75 mm pdnd la o pdtrundere totald de 300 mm. Numdrul de

lovituri necesar pontru a realiza o pitrundere de 300 mm reprezintd rezisten{a de penetrare

stanclarci l.l" in ca:zu-[ in r:are nu sunt suficiente 50 de lovituri pentru apdtrunde pe tr50 mm se

consernitcazd.50 (le iovituri" Rezultatele dau inCicalii privind densitatea p6mfi"ntului gi sunt

folosite in nurneroas3 reia{ii ernpirice din geologia inginereasc5.

Scopul principal ai incelr:drii este de a furniza indicafii privind densitatea depozitelor granulare,

cum ar fi nisi;tul qi iiietriEul deoarece este imposibil sd se recolteze probe netull-rurate. Marele

merit ai acesiei ine:rcb,ii, mrltiv pentru care este foarte rdsp0ndit6, este acela c5 este foarte

simplu" F,'aramerrii i':zist,:n{ei ia forfecare ce vor fi deduSi vor fi aproximativi gi vor fi folosili

Dezavantaje

o Proba recoltatd este tulburatd ( poate fifolositd doar pentru determinareaindicilor frzici)

. Estimarea rezisten{ei nu este de

incredere pentru argiletre moi gi prafuri

. Variabilitate mare a rezultatelor qi

nesiguranld

q5

Page 53: Curs Geotehnica Platica

drept ghid in siturl{iile i,n care nu este posibilS recoltarea de probe netulburate de calitate, ca

exemplu pentru pielriq, nisip, praf qi argilS cu confinut de nisip. in situaliile in care calitatea

probelor netulbureite estr:: indoielnicS, exemplu argile foarte prdfoase sau foarte nisipoase, sau

argild foarte tare e,ste de mult,e ori avantajos s[ se alterneze recoltatea de probe prin incercarea

de penetrare standard ou determinarea rezistenJei p[mdntului Dacd probele trmeazb si fienepermis de tulburate esrie nec,esar si se foloseascd o alt[ metodd de determinare a rezistenfei, de

exemplu metoda r:u pla::a. Cdnd incercarea se realtzeazd, in pdmdnturi granulare situate sub

nivelul apei subl-et'ane, pdmAntul devine afdnat. in anumite circumstan{e, se realizeazd

continuarea coboriirii rec,rltdnrl proba la o altd addncime.

Canal iesire apa

diametrel intre 75 si 100mm si

lungime de 1m

Piston cu manson de cauciuc

si surub de eliberare presiune

Figura - Prelevator cu piston

.{1

Valva unidirectionala cu componente ce au

in secliune o arie de 600mm2 oentru a

permite eliberarea aerului si a apei

Tub cu peretisubtiri, cu diametrel

75 si 100mm si lunqime de 1m

ji'f,.n'rerr.v . Prelevatorul cu perete tngust

Page 54: Curs Geotehnica Platica

In general rezultatel'l incercirii de penetrare standard depind de tipul de pdm6nt, ddnd rezultate

foarte bune in cazul nisripurilor fine. in nisipurile grosiere qi cele prdfoase se ob{in rezultate

rezonabile iar in cazrrl argilelor ;i pietrigului rezultatele indoielnice.

incercarea de penetrare stanclard este folositd qi pentru a pune la dispoz ilie rezvltate pentru

determinarea empirir:d a r;usceptibilitAlii la lichefiere a nisipurilor submersate.

Figura q: l.Echipamentul tncercdrii de penetrare standard 6Pf )

incercarea este dependerrtd de echipamentul folosit gi de operator. Cel mai important factor este

eficien{a energeticd a s istemului. Energia teoreticd a unui sistem cu perete liber cu masa

specificatd qi cu indlfimea de cidere este 48 kg m (ex:, 64,5 kgx 0.76 m), insd energia realS este

mai micS datc'ritd pierderilor p,rin frecare qi datoriti greutd{ii proprii.

A fost conceputd ,l mettrdd de mSsurare a energiei in timpul incerc[rii SPT Deoarece existd o

variabilitate largi ,Je cior:'ane ciocane SPT, aceastd metodf, este util6 pentru a evalua performanla

individua16 a,fiecaruia.

zk"E %_w'<ni % f/2'= I 'Vh- /////o i '(1tM////-1,:D --r"g l,:n

^,^,Ll:= t t<)Jl '

= 1 .= t' --- ---($l rIo)ltr irE::m -o( l;iffi$l' :i:'j li:lli :

\ ;liiril [jlil\ itii F.ii:l

C6

4..5O

Ciocan automat cu cadere iibera,

in greutate de 63,5k9

Lingura de

Y con standardss-

pietris, de 60"

\r

Page 55: Curs Geotehnica Platica

In cazul in care se mdsrlard forfa gi viteza in timpul unei incercdri, energia transmisd poate fideterminati. Odatii t:e acest lucru este cunoscut, valoarea N de la SPT poate fi modificatd la o

valoare I\i60 standrrrl, folosincl urmdtoarea ecualie:

N60 E60 = Nter Emr:asured

Unde:

Er50 = 60Vc din errergia teoreticd potenliald ( 285 N-m );

Nter = valozu'ea J',I obginutd pe teren

Emasutard - Iinergiil mdsuratd

Se po1. face mai multe corelalii empirice intre pdtrunderea sondei SPT gi proprietdtile

pdmdntului (ex: derrsitatea relativd, unghiul de frecare). Acestea se bazeazd pe presupunerea cd

sistemul de coborirr: a r:,iocanului furnizeazl6O Vo din energie. Proiectantul ar trebui sd aibl

grtj6 la folosirea lormei corecte a valorii N SPT in rela{iile empirice gi semiempirice . Unele

relafii cer valorile N SPI care au fost corectate pentru energia ciocanului precum gi presiunea de

suprasoiicitare (er.: (Nr),;o) in timp ce alte ecuatii pot doar sf, foloseascd 60 o/o din valoarea

energiei (ex: N6s).

Eficienla utiliz[rii liPT,Jepinde de numero$i factori incluzdnd:

o Tipul rle ciocan;

o Numdrul drl rdsuc;iri ale funiei;

o Starea scrilrfilor gi ma.ndrinei rotative (ex: lubrefiat, ruginit, indoit, nou, vechi);

o Vechimea riforii;

. Sr:Sderea rr>ard a indllirnii;

. Verticalitalea;

o Condiqiile rle vrer ne gi umezeali (ex: ud, uscat, inghe!); gi

. Alte v;ariabilt:

Sistemele automate pentru ridicarea gi pentru clderea masei minimizeazd acesti factori, ducdnd

la o energie mai ntare qi la o pdtrundere mai consistent6. Acolo unde este posibil se vor utiliza

sistemele de ciocare autrimate pentru arealtza incercarea SPT.

Datoritd importan{ei eficlen{ei sistemului sunt necesare calibrarea periodicd a instalaJiei de forare

gi instruirea operatorilor.

q. b

Page 56: Curs Geotehnica Platica

incetcarea de Pene:trare li;tandard. SPT este in general realizatLla intervale de 1.5 m in addncime.

La addncimi rnai nrari, intervalul poate fi crescut.

incetcurea SPT esle simpl6, totugi se impun cdteva cerinte minime:

Acldncimea irrcerciri i este important5;

Baza giiurii trebuie curdlatd corespunzdtor;

Se va folosi un contor penffu numf,rarea loviturilor pentru a preveni erorile de

num[rare a lc viturilor;

Se va nlarca c:lar acl0ncimea de penetrare;

intotdeauna s,e va men{ine nivelul apei din gaurd cdt mai aproape de nivelul apei

freatice' t'dacii. se cunoagte nivelul aproximativ al apei freatice) sau altfel se va

menfinr: Ilaur:j, plinii cu ap[.

Se va ervjta c,:rbordrea rapidd a nivelului apei din gauri sub nivelului apei freatice in

tinrpul asamtrldrii aparatului in cazul pdmdnturilor pr[foase gi nisipoase pentru a

prerveni o migr:are <lezordonatd in pdmdnt.

4.3, incercarea de,forfecare cu palete (scizometrul de teren)

incercarea de forfr)care cu palete (FVT), sau scizometrul de teren este folositd penffu evaluarea

rezistenlei la forfecLre r,edrerLat6, pe teren (suu) pentru argilele de la moi la tari qi pamdnturile

pr[foase. incercar,:a coristb in introducerea unui dispozitiv cu patru palete in argild qi rotirea

dispozitivului dupii o axir verticalS. (figura 4.2) r. riup6 inrtrttrl:r"rr il* *li,n AS'fh'$ {} 25?3"}

a paletelor

inferioara a forajului

b)Testul cu penetrare c)Detalii palete

i6 r.E

:i5loi

€io

.=iE'+

cu put foraia)Testul

Aparat de mdsurat torsiunea

Cuplu teava

d';'r4-r;ru . "... Aparat de forfecare cu palete

9.d

Page 57: Curs Geotehnica Platica

h,L

Page 58: Curs Geotehnica Platica

\,;iirJ

i ii ir-,

{- , r ..

i.-rl r I

i'tt'ij

fr

ii- .'-,:, r. .'1 .e.( 1 lui-r'{l ifii;tgo p\.3 i tl f::iil.:,. U:aft

r';p-zi.r *il 5094 cin

i il"4za'ranfrajb

i '* Apiicerea lin:rila* ;ie i;,, ,lr'!lii,:..' mri ia,rel* drrs*

'-;c. '.3h 'ijlf .i24. ,.",,.:

i3,f li. :, , r!}{:e;i i,,li

--J

'"r:-

I

ti

t' '

-;l t

- j j

-j

,il

1.1. I

:

,.

j

I

I

I Avaorr*u;,

I

leI

IlcI

i

";,r-fI! its iu ' ,:. '"-

.'. .i..

111*.e

l.i*

r-, j.j l-'

t.- !-r1

{9 .1 r$'

'"t-,:. l!.r.:l_''i i

iit-ltI

iII

I!,--

| "i.

iII

i rti t';:I

.. i)^ -. .- *l,;; .fc hJ* :r 4r."e. r .r; i

ITl,Cf0:;r-t'il;Lri de';;si.:

qI

I

ilp,qlg:_Ul-!rc ce. _i'rJ+t:tfe'-*ii:*ii,3d, tlL,

".',zisie.ti; t tr,,i+cfi rrt i o;iii.-. ' 4.,, i., i .'.isi,: +: ffir... .i--ri!i r-rU. t a : J, .: tLll ltr l l tcli .- l;::

iii 1.nr..a; :5,{}_r.tj.,,_..r1

- - -i -,1.:i'r !I ,; { -.!il:"jl

i

iiq' n,I

I

Page 59: Curs Geotehnica Platica

Este foaiie irnporia,rt ci; rezisten{a

deterniinrrea :.;tabilii Xrii r-amb;:eelor.

excavarii,o-r irr &rtr:le mo l"

mdsuratb s5 fie corectatd inainte de utilizarea acesteia la

a capacitiJii portante a terenului de fundare sau la calculul

5rr:' r. ,'";,-i' i:'- Etapele tncercercdrii cu aparatul de fodecare cu palete

4.4. - [rnr:ercarea dl: pernetl'a,ne cu con (CPT)

incercar ea cie penet:are r)u cor] este rapidS, economicd gi oferd un profil continu.u ai stratifica{iei

gi o evalu'are LL proprieiirliior pamdntului. Exisid at0t sisteme cu conuri mecanice c6t

incercarea cu penelror,etrul cu con este o incercare de penetrare cvasi-staticd in care o

ttja cilirrdricri cii Lir ';6rf conic este avansatd prin teren la o vttt'td constantd gi

este rnisiiratb rezir;te nia. 1a penetrarc.

incercaoea esi:e real,izazk confbrm etapelor indicate in f igurii gi constd in impingerea

sondei ctiindi'ice dir, olei ?n p;imOnt cu o vttezd constantd de aproximativ 20 rnrn/s gi mdsurarea

rezistenie i ia penetru re. nrenetrornetrul standard are un vdrf conic cu un unghi Ce 500, (35.7-mm)

diametriri, coniuluj. iC cin2 suorafala qi 150.*t suprafa\amantalei de frecare. Prrnctul rndsurat

sau rezisie&tra vSrfi;lui esle nolat cu q.. iar rezistenla pe manta este fr.

.{ ,il o

Page 60: Curs Geotehnica Platica

CPT-u1 froate fi utilizat de la argilele foarte moi pdn[ la cele mai dense, insf nu este potrivitpentru pitri;ur:i sart terenuri pietroase. Avantajele qi dezavantajele CPT sunt prezentate in hebeir:l

Tir#l'Jref tlvantujele ,si dezavantajele utilizdrii tncercdrii de penetrore cu con

Avanta.ie

G Profil *e-J qi "tnt"uto Econornic ;gi prc'ductiv

o Rezuliatelt:, nu depindoperator

a C bazd teoretici solidd ininterpretar,i:

o In special potrivitpdm6rLturile mo i

rI

I

O datd e:e incerctuea ol'erd rislsli mai corecte qi mai de incredere pentru analizd, f6ra nici orecoltare de probe dr: p6r.ndnt, aceasta este un complement foarte util pentru inlocuirea par.tiald a

fordrii SF'T.

Rezultatele psnetr[rilor lrebuie prezentate sub formd de tabel indicdnd interpretarea rez\ltatele

brute.

Raportui Ce teren priniinr:l free area poate fi analt:zat pentru a determina tipul de pdmdnt existdnd

foarte multe core'latii zile rezultatelor incercdrilor cu parametrii pdm6ntului determinaJi in

laborator gi deasr:nreneit exist[ metode de proiectare pentru proiectarea fundafiilor piloJi.

Penetrorrietrul pczrte fi iblosit in nisipuri sau argile, dar nu in roci tari sau in p6m6nturi cu

densitate foarte milro. hlr-i sunt obtinute probe in urma penetrdrilor, astfel cd explorarea terenului

trebuie ?rttotdeauna (lom;)letat;d, cu penetrdri standard SPT sau foraje cu prelevare de eEantioane

de pdmdrrt.

Piezocortul poate fi, de ;rsemenea, utilizat pentru a misura disiparea presiunii in exces a apei din

pori. Aeest tip de lncet'care este util pentru terenuri, cum ar fi turba fibroasd care este foarte

sensibiia la tr:hnicitre de recc,ltare de eqantione. Este necesar ca, conul s[ fie echipat cu un

traductoare dc presiune r:?re 3ste capabil sd mbsoare presiunea apei din pori. Pentru a efectua

aceast6 incercare, coilul 'r,a fi introdus in teren cu o vitezd de 20 mm / sec. Presiunea apei din pori

va fi mdsuratd inrediat gi la intervale de cdteva secunde dupd aceea. Datele inregistrate se

utihzeazi, la trasarea gral:iculuri presiuneaapei dinpori rapcrtatd,la log de timp. Folosind aceast

pentru

I)ezavantaje

o Investitii mari

o Necesitd un operator specializat

o Devia{ie electronicS, zgomot gicalibrare

. Nu sunt recoltate probe depdmdnt

. Nepotrivit pentru straturile depietrig sau cele granulare

tq"fi{l

Page 61: Curs Geotehnica Platica

grafic se poate calcula in moC direct presiunea apei din pori sau viteza de disipare a presiunii

apei din pori.

4.4.1. - Piezocomlrile gii conurile seismice

Piezoconuriie (CPTu) s;unt penetrometre conice cu convertizori aclauga{i pentru a mdsura

presiunile apoi interstiliirle in timpul avansdrii sondei.

Figur;e ii] pre:zintd te:rminologia detaliatd gi caracteristicile modelului pentru un piezocon. Conul

este o pics6 a penr:tt'ome:trului care are un capdt in formd de con unde se dezvolt5 pivotul final.

Conul &rt; in mod nitrmal un dia-metru de 35.7 mm, o arie de 10 cm2 gi un unghi al conului de

600. hzlantaua de fric{iu,:re es;te sectriunea v6rfului penetrometrului unde se misoar[ frecarea

laterald iocatr5. Fentru a rndsut'a presiunea apei interstifiale gi disiparea acesteia, filtrul poros (ex:

filtru por-cs din plitstic, ceramicd sau din olel inoxidabil) care permite migcarea rapid[ avolumelcr exirern dt: rnir::i de apa este folosit pentm activarea senzorului de presiune. Elementul

poros esli: dCI ,rbict:i piasr,tt imt:diat in spatele g6tului conului. Este foarte important ca sistemul de

mdsurare a presiutrii inte,rstiliale si fie saturat in intregime pentru a se obline o mdsurare bund a

presiunii intersti{iirlt:. Tc,ate clatele sunt captate electronic astfel incdt se reduc erorile umane.

Figura 1 i prezintd irLstali,.{ia testSrii piezocone.

Piezoconul anl trei ripliciriii principale (CPTU):

De'terminarea stratigrafiei subpdmAntului qi identificarea materialelor prezente.

Es iirna. e ;i pat'ameb:ilor geotehnici.

Frezenl.ar e a r(:,zultatelor pentru proiectul geotehnic direct.

plr:zoc<:riiri tri ;unt:

Miisura,rca ra,:;idi ;i continud (nu intermitenti) a profilului pdmintului gi a rezistenlei

acestui;l

- Miri rapicl de6:fit alrc bste S.I.

- Foarte pctrivi: penlru pdm6ntul moale (?n special argila moale)

- Permite disiparea presiunii apei interstiliale in exces gi obline parametrii de

consolidi,re.

- A fost l'o;rte rnult lolosit qi sunt disponibile multe corelalii.

Se aplica in ui:rndtoerrele r;itua{ii :

1. Nisipuriie curate Fresiunile apei din pori mdsurate in tirnpul penetrdrii vor depinde de

Cr:nsitatea nisipului - fie cd presiunile apei din pori sunt mai mari sau rnai mici decdt

presiu,nea hirirost atrcd depinde de contractja sau dilatarea nisipului in timpul forfecdrii.

Cind penetr.rrea este oprit6, presiunea apei din pori va reveni la valoarea presiunii

Avanta.jeie

\rt v

Page 62: Curs Geotehnica Platica

liidrostaticr: 1rcntru c5 permeabilitatea ridicatd a nisipului permite echilibrarea imediatd

presiunilor apei ir rterstifiale.

de frictiune si

de frictiune

gol irttre ciiindrurie fri:;tiune si con

bezei c;orurlubaz:.liata conului

varful conului

IligXcxirm X{B - Alcdtuirea detaliatd a piezoconului (schemd)

lrl'BDiLlriB

gol intre cilindru contra pamantuluicablu electric pentru

transm iterea semnalului

etansare contra apeisenzor de frecare

etansare contra apei

1e contra pamantuluisenzor de presiune

l,,-rlllE

Ft"i:c:ure

talilT,i

i;elu l*

pteriil.ilt*

Tranii;lu':tiit

lrrr lint-tmc[u

Fre,;at*

laterala

ilelu l*

ItflatLifiB

rarrDLlu,)tilt

FiltrLt p';ri:irlrlB DlLlfie

lii,:ntia u'Filtru r:,:tr:,:

liitatia ur

$.,'iHr*t'ac &# - Alcdtuirea detaliatd a piezoconului (secliune)

Page 63: Curs Geotehnica Platica

2. ki caz:ul argilelc,r. Pentru argile, penetrarea nedrenat6 poate sd conducd la creqterea

presiunii apei dirr pori care este mai mare sau mai micd dec0t presiunea hidrostattcd, in

funclie de dr:nsit;rtea pdmdntului gi de pozi{ia elementului poros (piatra filtranti) de-a

lungul sonde:i conice. Dacd se opre$te penetrarea, sciderea presiunii in exces a apei

interstifiale, poat* fi monitorizatd cu timpul gi folositd pentru a determina vtteza

c onsol idSri i q;i pe rme atrilitatea pdmdntului.

Pot fi de asernenea realizate incercdri cu penetrometrul cu con seismic. Aceastd determinare

implici f,rlosirea CPT-ulrri pentru areahza o incercare geofizicd.

Pentru rcahzarrea'ins:ercir,rii CPT este folosit pentru a imfinge, in teren, sub baza forajului, a

convertizorului de vitezii.. Un,Cele seismice sunt produse prin lovirea unei planqete la suprafa{a

pdmdntului. Valorilr: re:rultate pot fi folosite pentru a estima vrteza undelor de forfecare in

pim0nt.

tJorecliile citirilor pe vdrf gi din frecare

rJ.;= fli3*"rtu

tj= grosime

ui= presiunea determinatd a apei din pori

rlc=reZistenla determinatd pe vdrful conului

1ls= f1s..rea lateral determinatd

rft=rezisten{a totala pe vArful conului

lit= frecarea lateral totald

an- raportul net pe zona vdrfului de la incercarea cu aparatul

triaxial

bn=14po.tul net lateral de la incercarea cu aparatul triaxial

hr=inallimea laterald

Frecare \i;fiera.lil: J', = f, - (n,lrtru, + rcdrt.rr) / (td,h,)

f, = f, -bnu,

Rezistenta vdrf: e, = e, + (1- a,)u,

\"cl Y

Page 64: Curs Geotehnica Platica

*t. l*85l,"

Es3#{xr#arffiffi

III

rry_r

II!

I

{}r*r"rdrcr* dr: rtaf izdtt't rt'futl:ertdrii tw Fene tron'!.ef ntisclsmt.l.r: ctl c{}n

{,S',CFF,!"

,$. S" - Fs:netrsrixetrdjl dinamic uqor (.IXn sau probele Mackintostr)

JKR s;au ilroba h,'d;lcl<ini-rj-ch este ?n general folosita ?n cercetarea preliminari peritru a suplimenta

fordriie li pentru ri icre,ntifica varia{iile de stratificafie intre fordri ?n special in zonele cu

p6m$nt'r-rii f<larte nlc'l. Per:lnite interpolarea ?ntre fordri sau piezoconuri.

Figu:;.r .i prezlntd ileiaiiil,l aparatului" Aceastd metodd este de asemenea eficientd ?n identificarea

materiaieior^ hlcalizerte rrLoi sa,t planul de aXunecare. Limitarea rnajord a metodei este ad6ncimea

superiici;r15.

Eroritre i;manf, sunt de aseinenea existente in aceast6 metodd cuilI ar fi numdlarea greqitd,

scdderea ?n ?lr5i{irnr ileL:oncordantd, sau exercitarea for-felor asupra ciocanuiui care s5 ducd la

rezultate gle;;ite. Cind se f<tioseqte penetrornetrul ugor gi dinamic, unele clin m6surile de

precautie pentru pl'e'renit'ea er,trilor in testare sunt:

- Cc,borArea ci;ieanului ar trebui s5 fie in cddere libera gi concordantd cu sciderea

?niri-fimii

\,l h(

SGFT

Cc'mp*nr;nte1r: gi aparatul sE fie sp6late corespunzbtot gi unse cu ulei

Page 65: Curs Geotehnica Platica

Per eii'onetrul cu ';on

STOP

--. 120<Ln .-,r 120cm t

+ t1 +)2 )li =12= d=25mm

a)F ioba J,K.R. b)Proba MACKINTOSH

Figura 3, Sondele JKR Si Mackintosh

4.6. - Incercarea de pelretratre dinannici cu con

Acestd incerc;ere esti: sinrilard cu incercarea cu cea cu penetrometrul static con, cu diferen{a cd in

loc s5 fie ?mpins in tere r cu o vrtezd constantA, conul este introdus in pdmAn'r in pdmdnt prin

batere. Sr: ?nregistrenzd. rliumftrul de lovituri necesare pentru a avansa conul in p6mAnt 150 mm.

Nu sunt rlbtinute probe dr: pdnrdnt.

Numarutr de lcvitlrri pca le fi folosit, in general, pentru a identifica tipul de pbm0nt, densitatea

relativd 9i unpliriul firecdr, i inte:rne la nisipuri. Existi corela{ii intre numdrul de lovituri necesare

pentru pirtrunr-terers cclutiui in parnlnt ce perrnit determinarea propriet5{ilon inginere;ti ale

pf,miiritului, e,ie ne fihrd la fel de larg acceptate ca ceie pentru SPT.

F*T*:) + {lL}RHLATff

3.4.S Fresiornetru,l

Testeie cte prr:siorne trui pot fi reahzate at6t in pdmOnturi cdt qi in roci. Presurometrul este un

dispozitiv cilr,ndri: creat pentru a aplica o presiune uniformd ortzontald pdmAntului printr-o

mernbrand flexibild- Estr:; conectat prin tubarea sau cablarea la o unitate de ccntrol la suprafala

terenului, Scopul testului presr,ometric este si obfind densitatea, qi in cazul pdmdnturilor mai moi,

rezisten{r,. prift rna:iurarea gi irterpretarea rela}iilor dintre presiunea radialS aplicatd qi deformalia

rezultath. -Figrrra 1 l rrrez,intb presurometrul tipic.

Y

y4cn,

\L

Page 66: Curs Geotehnica Platica

FiEiriir ..,. .. - Alcdtuirea rmui presiometru

Incercarea pre,sionre,-rici prezintd doub scopuri principale:

- Esiimo.eii ,oir iiuni1 pdm0ntului in-situ in stare de repaos, I(6

- Eslimore :1 pp1'smeti ilor geotehnici pentru rezistenld gi duritate.

Aceast6 incercare s,e e i'ectue'azd cu o sondd cilindricd plasatd la addncimea doriti intr-un

foraj. Presiornetrulr lip l,4enar"d necesiti un foraj in care se introduce sonda presiometrului,

reducini asti'el pelturb;,irea pdmAntului. Sonda Menard contine trei membrane flexibile din

cauciuc { i :-i: ',,u*ir',1 l:r':rtrl ,i if ).

Membrana din niij to*: ;rferb m6surdtori, in tirnp ce cele doua membrane exterioare oferd

protecfie penlru a red'-lce, influLen{a apei asupra mdsuritorilor. in timp ce membranele ceiulare de

protec{ie suni urnfiate lu gtz sub presiune membrana centrald este umfiatd cu apD" prin

interrre d,ul giizuir-ri r;ub i;resiune" Presiunea in toatd celula creste gi descreqte cu aceeagi valoare.

Studiile ;iu aritat cii cei-rleie de protec{ie pot fi eliminate fltrd a reduce acuratelea datelor de

testare, cu condilia ca sonlla sd fie suficient de 1ung5. in plus, aerul pompat poaie fi inlocuitde gaz

sub presi;ne rriiiizilt pen{r'u urntlarea membranei cu ap6.

\ i] Y

Page 67: Curs Geotehnica Platica

Rezultatele sunt interpr:etate pe baze semi-empirice 9i corela{iile de |a testele anterioare.

Pot fi esrimar-e p€; relefl Ceforma{iile orizontale, rezistenla la forfecare, capacitatea portantd, qi

deformaliile pe vertirlal5 lolosind diverse corelalii.

CAnd foriim gaura pt:ntrtt ince:rcarea presiometricd, vrtezade rotire a sapei de forare trebuie s6 fie

foarte inc,eatb (mar, pulin de 50 rym). Circula{ia ndmolului din forare de asemenea ar trebui sa fiefoarte micd. Este re:conrandat sf, se foreze cu un rnetru mai jos de ad6ncimea selectatd pentru

incercare penlru a ptlrmil-e bur:6{ilor taiate de pimdnt sd decanteze pe fundul gaurii fdrd a afecta

porfiunea gaurli un,:[e s(: va f'ace incercarea. Este foarte important sd fie calibrat presiometrul

inainte rCt: utiiizare. .i)etaiiile acestei determindri poti fi gdsite in Clarke (1g95) gr Briaud (lgg1).

3.5. truce,rcare& cur clinat,lrrneti.-ul (DMT)

Dilatometrul ero rjir::ienr,iunil,: de 95 mm ldlirne gi 14 mm grosime qi este o lamd din oJel

inoxiCabii cu o rne:nittrarrd sutr{ire extensibiid cu diametrul de 60 mm pe una dintre feie. ?n timp

lama este fie bhtti;d, fle 1:'resati in pam6.nt cu ajutorul unui penetrometru sau a urrei instalatii de

foraj. Este Cotat cti cablu d electrice de la membrana de la suprafala terenului.

La intervale de adAllcimr,, Ce 2,00 rnm se extinde membrana cu gaz sub presiune gi atAt presiunea

necesard pentru a ?n:epe migc,area membranei cdt gi cea necesarS pentru a extinde rnembrana in

pf,mrint sunt mbsuraie. iil plus, la descdrcare poate fi inregistratd presiunea corespunzdtoare inmemtrrara la :rozi{ier sa ilri{iaiii"

*f {'eJ

iii"lLrr'* 3* - D!latometrul (dupd Marchetti 1980)

r\ ,\d

ffi* **6][ffi{ *'lgrtrffi

Page 68: Curs Geotehnica Platica

Prin corelafii i.ezvr-,ltate. pot fi deduse informalii in ceea ce privegte

tipul de pdrn2rnt, presiurtea aprei din pori, deformaliile orizontale gi verticale in-situ, porozitate

sau densitate relativl, m,rdu cle deformafiel, parametrii rezistentei la forfecare, gi parametrii de

deformatrilitat.e.

Comparativ cu presiome:rul, rlilatometrul plat are avantajul unei perturbdri redusa a p[mdntului

in timpul penetrarii lrcesl ria.

4.6.- lttcercarea riu placa (PILT)

A*ssti] ?n**r**r* *lt* fr:]ositir F**rru e ds:tcrmina capacitff"t*ff portant* ii tcrcr:relui l3* pldci

circulsr* cillt: stint unfr:,rior f*l*site prntrli *stimarea capnr:itirlii trri:rti*rte fi tunil;4iilur de

srlpraf*p, $* *plirE ?n*a;'c*.ri g:* * pl*c* iir: prin crf$terea g::eut*gli ploprii fi* prixtl-* grindd de

reafiti* itiag*tir clc ':fi1ir,;i g:!1o$. Pl*ti-)ilri$* r$* sup*rtare variazfl: in iliimr*tru eie {a l2 la 3{i inc}ri,

su:rt l*c:trl* clin *!e{ sau *ir*r:nl, si sunt plas*t* la niv*hll llmii*1i*i f}rr:f}urif qr'*;ci mcr*cla r{e

tes{ar* iu AS'}'\41} i }tj'1.)

4.6. - Detenminarea per meatrilitn{ii pimfinturilor

Permeabilitate cuno;icutii, de asemenea, sub numele de conductivitatea hidraulida, este mdsura

vitezci c.e trgcen: a alrei prin pSmdnt mdsuratS, de obicei, cAnd pdrndntul este saturat.

Permeabiiitatea diferi frmclie de viteza de infiltrare a apei iar valorile permeabilitalii sunt

corecffito pentiru condiliile hidraulice la limit6, inclusiv gradientul hidraulic qi, astfel, valoarea

devine rr)prezentat.ir,d pe:ntru o proprietate specificd a plmdntului. incercdrile sunt prezentate

mai jcs.

4.6.1, - itrcer,rare:r fin for:aj tip deschis - inchis cu nivel constant

Aceast6 incerr:are pt-rate l'i efectuatd fie cu nivel constant fie cu nivel variabil de incercare.

O feavi este dispusri la ;:rddncimea dorit[ intr-un pdmint uniform.leava este pdstrati umplutd cu

ap[. Se adaugb apii prini.r-un sistem de m[surare pentru a men]ine nivelul de la partea superioar[

a levii c:onstant piind r:)e mdsurdtorile indicd cd este atins un flux in stare de echilibru.

Permeabilitatea este calcrrlatb pebaza vitezei fluxului la starea de echilibru, in61{imea de nivel qi

raza concluctei. {;r sr vdii;i.ii l'iuLrrit }-f}.

,{.4q

Page 69: Curs Geotehnica Platica

Gf.*tln,S s,$,rr:f€,r{ *

tf=-g*'" 5.srH

Fi;lttt"{t - Iincercarea tn foraj tip deschis - tnchis cu nivel constant

4.6.2" - irtcer,:are:r de e:rfiltrare

Aceastd deterrminare est€) efectuatd cu nivel constant. Se realiz eazd o gaur6 de foraj cu diametrul

de 17 5 mm (sau rnai mare) p6nd la o adAncime standard de 3 metri.

La parteii inf,erioatd a SlSurii este turnat circa 0.0035 m3 pietrig cu diametrui particulelor de

aproximativ de tr3 nrm " O leavd cu diametrul de 150 mm (sau mai mare) cu lungimea de 2,75

metri perforertd la partea inferioar[ pe o lungime de 1,8 m este introdusd in gauri.

Se toarrta api in {eavd pentr:u a men{ine un nivel constant qi la anumite intervale de timp se

inregistreazd cantiiarea dr. apd,pdtrunsd in p6mdnt.

4.6.3. - trrcerr:une:r cle pr:)mpare

incercbrilie de ponlpare r;unt utilizatepe scard largdin investigalii pentru a se mdsura mai exact

permeabilitatea inlr-o anumitd zond. Rezultatele sunt utilizate in proiectareade sisteme de drenaj

qi in aiti: situa{ii itr cat'e urmeazd sd fie analtzate efectele unei schimblri in nivelul apei.

incercarea de, potnl)are necesitd un pu{ de testare gi cel pufin inci un pu! de observafie,

degi sunt de preferat mai multe puJuri de observa{ie realizate la distanfe variabile fafd de puful de

testare. Apa estr) pomllatb din forajul de testare gi sunt inregistrate modificSrile de nivel

corespunzdtoare ale ape.i din fiecare foraj de observalie . Pomparea este continuatd la un debit

constant, pdnd c6,ntl ni'relul apei in fiecare foraj de observaJie rdmdne constant. Calculul

permeabiliffitii se l'ac:e pe,baza debitului de pompare.

t*r - -- -4 lJ lt- l*--*,-tl, Jrat le{,sf { "Ja"L

ffi;r-t:-fi

v, ?4

Page 70: Curs Geotehnica Platica

4.7. ^ ElegerndnaE'e:t niveluluii apei subterane

Inforrnaliile cu privire ie. nivelul apei subterane, a presiunii apei subterane gi asupra inundaliilor

poten{iaie sunt inlp,366f ite in cazul argilelor moi pentru c5 vor afecta presiunea efectivi in

terenul de fundarr:. |divr::lul apei subterane in cazul pantelor joac6, de asemenea un rol foarte

importani in iinfluirn{arer' fact'rrului de siguran{5 la alunecare.

Observarea n;velului apt:i ?n lbraje qi in pufurile existente (dacd existd) trebuie fdcutd zilnic in

timpul irivestig6rii p6miintuh"ri. Ploile din noaptea precedentd trebuie inregistrate iar gaura

trebuie prcte.jatd de infiltra{iil; de la suprafaJd care ar putea induce erori in rezultateie ob}inute.

Pentru a obtine un nivel repre;zentativ al apei subterane, este necesard mdsurarea qi monrtorizarea

pe o peri*add mai rnare iie tinip gi trebuie s5 includd variaJiiie sezoniere. Principalele dezavantaje

ale masu:drii niveiu,ui a;rei stibterane in foraje sunt timpul mare de rdspuns gi prdbuqirea gdurii

dacd nu este tubatd Aglidar ;ste recomandatd folosirea piezometrului potrivit. Pentru pantele

mari, piezornetretrc cu t -rb piezometric pot fi instalate in pantd pentru a monitoriza pe termen

lung nive iui apei sut;terane astfei ca modelul de stabilitate a pantei sd fie corect.

Capac de: plasti(: ventiiaiTCutie d€ p.'otectie cu , r' '

teava de PVC de 19 mmpertorata la partea inlerioara

F.! srEsrrE uu /4.1:it:t,:t:::suprafata ijscata d{: rfietai /.:*,,--(cu posibilit;:te de blocare;i .

^ --,

Fiitri.r de plastic porossaL! asemanator

300mrn x 35 rnm O.D.

(a) i ub piez()metrlc (b) piezometru hidrautic deschis (") tl""zt1ffi:1"!'grfrffJ" deschis

"d;'i,qtrrr i.'t 'Tt:,Lb pie;cme,:ric ti.pic Si Piezometre hidraulice deschise (dupa Geogwide 2, 1987)

Tubul piezon:ietrie gi pie:zr:metreie hidrauiice deschise sunt prezentate in I'ri5lur'::. i:1. in timpul

instaiSrii, elernentelt: por:oase trebuie sI fie saturate total si umplute cu apd sau fluid cum ar figlicerina" F)acb dou6 pir:zometre sunt plasate ?ntr-o singurd gaurd, este irnportantd iz olarea

corespunzato;i.re pr:lli"ru a prev*ni rezultatele confuze sau gregite. Pentru a mlsulla rdspunsul rapid

al modificdriior-pr"ei;ir;rriiape.L interstiliale, se pot folosi piezometrele cu fir vibr'llt*r. De obicei

piezometrele r":r-i fii'"iltritl*l"stLnt instaiate sub lucrdrile de excavare pentru a rn6sura modificdrile

1V ),t', uJ

a

Filtru

Page 71: Curs Geotehnica Platica

presiunii apei inte.ist.ilial:: in timpul excav[rii gi pe ,ermen lung dupi terminarea lucrdrilor. Sunt

foarte utile unde erite: nec:sard inregistrarea automatd a citirilor.

Y' 2u