GHID PENTRU PROIECTAREA I EXECUIA LUCRRILOR DE APRARE I CONSOLIDAREA TALUZURILOR LA CANALE I DIGURI

Indicativ GE-027-97

PREVEDERI GENERALE

1.1. Elaborarea prezentului ghid s-a impus ca necesar deoarece n legislaia n vigoare nu exist un act normativ care s reglementeze proiectarea i executarea lucrrilor de aprare i consolidare a taluzurilor digurilor i canalelor.

1.2. Domeniul de aplicare al acestui ghid este proiectarea i execuia lucrrilor de aprare a taluzurilor i consolidarea lor n cazul canalelor de transport al apei i a paramentelor exterioare a digurilor de aprare contra inundaiilor. Este elaborat n scopul de a ndruma proiectarea i executarea acestor lucrri precum i pentru stabilirea soluiilor de remediere a unor degradri sau pentru ntreinerea acestor lucrri.

Prezentul ghid nu poate avea un coninut exaustiv, rolul su fiind acela de a prezenta principial problematica acestui gen de lucrri, cele mai frecvente soluii constructive, proiectantul putnd, n funcie de situaia concret, s conceap i alte soluii sau s prevad utilizarea i a altor materiale, asigurnd ns stabilitatea i eficiena lucrrii.

1.3. Ghidul este alctuit din dou pri distincte ca destinaie:

- partea I-a PROIECTAREA care trateaz problemele de dimensionare i alctuire a lucrrilor;

- partea II-a EXECUIA care trateaz condiiile i tehnologiile de realizare a lucrrilor.

1.4. Prezentul ghid nu se va aplica n cazul urmtoarelor construcii hidrotehnice, cnd se vor respecta prevederile menionate n fiecare caz:

- Consolidri de mal n albii naturale (PD 161-85-IPTANA);

- Canale navigabile (PD 171-76-76-IPTANAT);

- Baraje i diguri de pmnt pentru acumulri (ndrumar pentru proiectarea proteciei paramentelor i nlimi de gard la baraje din materiale locale - ICPGA - 1980);

- Bazine de aspiraie i refulare ale staiilor de pompare (proiect directiv - ED 3-73 - ISPIF);

- Bazinele disipator i canale de fug ale centralelor hidroelectrice (PE 306/90-ISPH);

- Rambleele executate din pmnt armat (NP 38/88).

1.5. Lucrrile de consolidare i aprare a taluzurilor au rolul de a anihila aciunea distructiv a apei care se manifest n principal prin:

- erodarea taluzurilor datorit curgerii apei cu viteze superioare vitezelor de antrenare a particulelor de pmnt din taluz sau a elementelor de protecie existente;

- dislocri de pmnt sub aciunea dinamic a valurilor;

- erodarea taluzurilor prin izvorrea i scurgerea pe taluz a apei subterane sau a celei provenite dintr-o surs accidental (de ex. spargerea unei conducte);

- iroirea apelor pluviale dup o avers foarte puternic;

- presiunea static a gheii;

- aciunea dinamic a sloiurilor sau a plutitorilor.

1.6. Clasificarea lucrrilor de consolidare i aprare a taluzurilor se poate face n modul urmtor:

1.6.1. n funcie de durata de existen preconizat:

- permanente;

- provizorii.

1.6.2. n funcie de natura materialelor folosite;

- plantaii vegetale (tufiuri sau copaci);

- pmnt vegetal, nierbat provenit din brazde sau nsmnat cu ierburi perene;

- pmnt argilos bine compactat;

- produse de balastier i carier (nisip, pietri, balast, bolovani de ru, piatr spart sau piatr brut):

- lemn sub form de pari, nuiele, eleionaje, saltele i rogojini de fascine sau csoaie umplute cu piatr;

- mpletituri de srm (gabioane);

- elemente prefabricate din beton simplu i beton armat;

- beton simplu i armat turnat pe loc;

- saltele din materiale geocompozite etc.

1.6.3. n funcie de modul de acionare a apei:

- contra valurilor;

- contra curentului de ap;

- contra apelor de suprafa (izvorte i sau iroire).

1.6.4. n funcie de taluzul ce urmeaz a fi consolidat:

- taluzurile canalelor de transport al apei;

- taluzurile udate ale digurilor de aprare.

1.6.5. n funcie de anvergura lucrrilor:

- consolidri locale continuie sau discontinuie;

- consolidri componente ale unui sistem mai amplu de regularizare prin ndiguire.

[top]

PARTEA I-A

PROIECTAREA LUCRRILOR DE APRARE I CONSOLIDARE A TALUZURILOR LA DIGURI I CANALE

1. ELEMENTE NECESARE PROIECTRII

1.1. Studii de teren i laborator

Efectuarea studiilor de teren i laborator este prima etap n procesul proiectrii unei lucrri de consolidare sau aprare a taluzurilor i const n:

1.1.1. Recunoaterea terenului att pentru definitivarea temelor pentru studii de teren ct i pentru o prim apreciere a condiiilor naturale.

1.1.2. Studii topografice constnd n planuri i profile la scri convenabile (1:100 - 1:5000) etapei de proiectare i care s redea suficient de clar configuraia real a terenului.

1.1.3. Studii geotehnice alctuite att pe baz de lucrri de prospeciuni ct i de laborator. Acest studii vor trebui s fie ntocmite n strict conformitate cu STAS 1242/1-89, punnd la dispoziia proiectantului toate caracteristicile geotehnice ale terenului din amplasament. De asemenea, va trebui s conin buletine de analiz chimic a apei subterane, supraterane i a pmntului pentru verificarea gradului de agresivitate al acestora asupra construciilor preconizate.

Studiul geotehnic va trebui s stabileasc i nclinarea taluzului, innd seama de solicitrile seismice.

1.1.4. Studiile hidrologice sunt necesare n cazul unor tronsoane de dig mai mari, a cror stabilitate este pus n pericol de apariia unor modificri morfologice importante n albiile cursurilor de ap adiacente.

Acestea se vor ntocmi pe baza unor msurtori repetate, n diferite faze ale regimului regimului natural de curgere pentru stabilirea:

- nivelurilor maxime cu asigurarea impus de clasa de importan a digului respectiv;

- niveluri de alte asigurri superioare celor medii la care este solicitat digul;

- pantele suprafeei libere a apei i vitezele corespunztoare debitelor caracteristice n albia major delimitat de dig;

- nivelul probabil de formare a podului de ghea i posibilitatea formrii zporilor n zona respectiv.

Unele dintre aceste date pot fi luate eventual din studiul hidrologic care a stat la baza proiectrii digului respectiv.

Cnd studiile sunt ntocmite de proiectani, este absolut necesar, ca cel puin debitele caracteristice s fie confirmate de ctre Institutul Naional de Meteorologie i Hidrologie.

Pentru canalele de transport al apei, debitele i nivelurile de calcul sunt aceleai cu cele utilizate la dimensionarea canalului respectiv.

1.1.5. Studii hidraulice pe modele fizice sau matematice, n cazul n care nu se poate aprecia suficient de corect hidraulica cursului de ap respectiv.

1.2. Stabilirea zonelor ce vor fi consolidate

1.2.1. n cazul canalelor de transport al apei, considerente funcionale sau tehnico-economice hotrsc dac este necesar o cptuire a canalului pentru reducerea pierderilor prin infiltraii i creterea vitezei de transport sau dac se poate renuna la cptuirea acestuia. Un exemplu de renunare la cptuire l constituie canalele de evacuare, din zona dig-mal, a apelor provenite din desecarea unor incinte ndiguite, cu condiia ca fundul acestor canale s fie sub nivelurile minime ale emisarului din perioadele de funcionare a desecrii.

1.2.2. n cazul digurilor, consolidarea taluzurilor prin lucrri speciale se face numai local, n zone de expunere maxim.

De regul, taluzurile digurilor nu se protejeaz dect prin nierbare, completat cu msuri vegetative n zona dig-mal (vezi "Instruciuni tehnice pentru proiectarea digurilor de aprare" - elaborat de SC-ISPIF-SA).

Zonele ce trebuie consolidate mai puternic sunt cele lipsite de protecie vegetal din zona dig-mal, cele apropiate la mai puin de 65 m de Dunre i sub 30 m n cazul cursurilor interioare importante (Mure, Siret, Prut, Olt etc.).

1.2.3. n cazul digurilor, tronsonul consolidat se va extinde att n armonte ct i n avalul zonei afectate sau posibil a fi afectat, pe o lungime care se apreciaz pentru fiecare caz n parte. Spre exemplu, n cazul digurilor de aprare la Dunre, extinderea se recomand a fi de cte minim 25 m.

De asemenea se vor consolida n mod special coturile digurilor ce pot fi foarte solicitate n timpul apelor mari, zonele n care de regul se pot forma zpori (baraje din sloiuri de ghea) sau zonele n care digul este udat la nivelurile de nghe.

1.2.4. n cazul traversrilor de diguri cu conducte sau canale, trebuie luate msuri speciale conform ORDIN 251/90 al Ministerului Mediului.

1.2.5. Un caz aparte l constituie remedierea urgent a unor avarii grave aprute n urma unor accidente sau a unor fenomene naturale excepionale (viituri, cutremure, ploi toreniale etc.).

n aceste cazuri se ncepe prin executarea de urgen a unor lucrri provizorii de remediere pentru asigurarea temporar a siguranei lucrrii, urmnd ca dup retragerea apelor n albia minor s se hotrasc zona ce trebuie consolidat.

[top]

2. PRINCIPIILE DE BAZ ALE PROIECTRII CONSOLIDRILOR TALUZURILOR

Dei n literatura de specialitate exist o foarte mare varietate de moduri de alctuire a acestor lucrri i o mare varietate de materiale ce intr n alctuirea acestora, la stabilirea soluiei constructive, pentru fiecare caz n parte trebuie s se respecte n mod obligatoriu cteva reguli de baz.

Aceste reguli sunt:

2.1. Asigurarea stabilitii consolidrii.

2.2. Pstrarea ct mai mult posibil a traseului general al taluzului respectiv n zon.

2.3. ncastrarea n teren stabil a celor dou extremiti (amonte i aval) ale consolidrii.

2.4. Etapizarea (n unele cazuri) realizrii lucrrii.

2.5. Regula neafectrii strii naturale a unui taluz stabil n momentul executrii lucrrii, mai ales cnd acesta are caracter preventiv.

2.6. Protecia i conservarea mediului.

2.1. Asigurarea stabilitii lucrrii este principiu fundamental al oricrei construcii. Conceput i destinat pentru asigurarea stabilitii taluzurilor (malurilor), o lucrare de acest gen nu i poate ndeplini rolul dac stabilitatea ei poate fi afectat de curentul apei, micarea sloiurilor, desprinderea sloiurilor de mal dup ce au prins n masa lor i elemente ale consolidrii. Acest ultim pericol apare n special n cazul consolidrilor uscate, cu bolovani i piatr brut.

Instabilitatea poate aprea i ca urmare a depirii capacitii portante a terenului de ctre ncrcrile statice i dinamice aduse de construcie, inclusiv de ctre solicitrile ce apar n cazul micrilor seismice.

n cazul taluzurilor abrupte, cu nclinri mai mari dect nclinarea la care lucrarea de consolidare este stabil numai prin frecare cu pmntul, se impune ca prin concepie s se prevad msuri de fixare a consolidrii. Acestea constau n ancorarea lucrrii prin diverse mijloace n terenul stabil i/sau prin atenuarea prin excavarea strict necesar a pantei taluzului. O alt metod de asigurare a stabilitii lucrrii este prevederea la partea inferioar a consolidrii a unor umeri (masive) de rezemare capabili s sprijine partea superioar.

Pentru evitarea apariiei unor eroziuni n spatele consolidrii trebuie luate msuri de protecie contra apelor de iroire, n zona superioar a taluzului, care nu este acoperit de consolidare.

De regul aceste msuri constau ntr-o nierbare, fie n cazul consolidrii pe coronament cu minimum de 50 cm, dar ntr-un sistem mai uor cum ar fi: dale de beton, pereu de piatr spart de 10-15 cm pe un strat drenant de 5-10 cm etc.

O alt cauz a eroziunilor n spatele consolidrii este exfiltraia apei subterane prin taluz, nsoit de antrenarea particulelor de pmnt n zonele de izvorre. Fenomenul apare cnd nivelul freatic este superior nivelului din cursul de ap n urma scderii rapide a acestuia.

Posibilitatea apariiei unui astfel de pericol impune ca ntreaga mbrcminte s fie aezat pe un strat filtrant dimensionat corect i asigurarea descrcrii apei infiltrate n canal (rosturi neastupate, barbacane etc.) iar n cazul pereurilor etane trebuie asigurat drenarea apelor i evacuarea lor.

2.2. Pstrarea traseului general al taluzului din zon

Orice modificare a traseului malului atrage dup sine i modificri ale regimului hidraulic al cursului de ap, cu repercusiuni imprevizibile uneori, n aval putnd genera noi probleme de instabilitate a malurilor.

Abaterile de la acest principiu sunt admisibile numai n cazuri deosebite i n special pe baza recomandrilor unui studiu hidraulic.

2.3. ncastrarea n teren stabil a extremitilor amonte i aval ale consolidrii este necesar pentru a preveni eventualele eroziuni n aceste zone ca i avansarea acestora prin spatele consolidrii, urmat de distrugerea acesteia.

Captul amonte trebuie ncastrat n teren ntr-o zon care n etapa respectiv prezint stabilitate i din punct de vedere erozional.

n captul aval, din cauza trecerii de la o rugozitate mai mare, n zona consolidrii, la una mult mai redus pe taluzul natural din pmnt, se produce o cretere local a vitezelor cu o turbulen mai accentuat. Aceasta conduce la o eroziune local ce poate ajunge la dimensiuni suficient de mari pentru a periclita stabilitatea lucrrii.

ncastrarea se realizeaz prin pinteni din anrocamente, bolovani sau dale de beton azate vertical i care s ptrund n teren mai profund dect se aprciaz c poate fi eroziunea. n cazul digurilor, aceti pinteni nu trebuie s pericliteze etaneitatea acestora.

2.4. Etapizarea execuiei lucrrii se impune n general n cazul cursurilor de ap cu debite importante i cu o morfologie complicat a scurgerii.

Lucrrile de consolidare de mal se pot considera ca o terapeutic a cursului de ap, ele urmnd a elimina efectele i mai ales cauzele ce produc instabilitatea taluzurilor.

n cazul n care, prin studiile prevzute n Cap. 2 al prezentului ghid, nu se pot elucida i cuantifica satisfctor att cauzele ct i efectele fenomenelor generatoare de instabiliti ale taluzurilor, se recomand etapizarea lucrrilor pe baza unor ipoteze asupra elementelor necunoscute.

Etapizarea const n adoptarea ntr-o prim etap a unor soluii care s rezolve ipotezele cu gradul de probabilitate cel mai ridicat, urmnd ca ulterior lucrrile s se extind sau s fie completate pn la soluia final. Lucrrile de extindere se vor concepe numai dup stabilirea eficienei lucrrilor din prima etap precum i a influenelor pe care acestea le au asupra regimului general de scurgere.

Se subliniaz n mod deosebit necesitatea nlturrii cauzelor provocatoare de aciuni distructive ale apei.

2.5. Neafectarea strii naturale a unui taluz stabil

Respectarea acestui principiu se asigur prin realizarea consolidrii unui taluz stabil, fr a se executa alte excavaii nici pe taluz nici n imediata apropiere a piciorului acestuia, n afara decaprii stratului vegetal.

Spturile necesare pentru ncastrarea consolidrii n teren sntos se vor executa cu perei nclinai, la suficient distan de piciorul taluzului i fr suprancrcarea terenului n apropierea spturii. Spturile mecanice se vor executa cu utilaje de greutate redus i amplasate ct mai departe de conturul spturii.

Aceste msuri preventive se impun pentru a evita formarea unor suprafee de lunecare n masivul de pmnt (plane sau cilindrice).

Se atrage atenia indiferent de tipul de consolidare, cu excepia betonului turnat pe loc i fr cofraje, aceasta nu asigur o suprafa continu de rezemare a masivului i nici stabil din cauza eventualei compresibiliti pe care o poate suferi.

2.6. Protecia i conservarea mediului nconjurtor

2.6.1. Prin proiectare se vor prevedea msuri i recomandri, adresate att executantului ct i utilizatorului lucrrii, pentru protecia mediului nconjurtor.

Printre aceste recomandri se subliniaz urmtoarele:

- readucerea terenului nconjurtor lucrrii la starea iniial prin evacuarea deeurilor, nivelare i reaternerea stratului vegetal n grosime cel puin egal cu cel iniial:

- ndeprtarea pmntului infestat cu diferite materiale poluante (produse petroliere, chimice, deeuri diferite etc.);

- utilizarea att la execuia lucrrii ct i pentru lucrri de ntreinere i reparaii, numai a materialelor care nu produc poluarea mediului. Dintre materialele potenial poluante se numr: fosfaii, unele cenue de termocentral i chiar produse de carier sau balastier, fosfogips, fibrele minerale etc. Poluarea cauzat de aceste materiale poate fi radioactiv deci cu influene duntoare asupra biosferei.

Se atrage atenia c lucrrile ce fac obiectul prezentului ghid vor trebui s se nceap numai dup obinerea acordului de mediu (Legea nr. 137/95 - Legea proteciei mediului).

Etapizarea const n adoptarea ntr-o prim etap a unor soluii care s rezolve ipotezele cu gradul de probabilitate cel mai ridicat, urmnd ca ulterior lucrrile s se extind sau s fie completate pn la soluia final. Lucrrile de extindere se vor concepe numai dup stabilirea eficienei lucrrilor din prima etap precum i a influenelor pe care acestea le au asupra regimului general de scurgere.

Se subliniaz n mod deosebit necesitatea nlturrii cauzelor provocatoare de aciuni distructive ale apei.

[top]

3. FACTORII DE BAZ N ALEGEREA SCHEMEI CONSTRUCTIVE DE CONSOLIDARE

3.1. Stabilirea cauzelor generatoare a fenomenului de degradare precum i amplasarea i posibila evoluie a acestui fenomen.

3.2. Stabilirea soluiei constructive este prima etap a proiectrii unei lucrri de aprare sau consolidare a unui taluz.

3.3. La proiectarea lucrrilor de aprare concepute preventiv, precum i a lucrrilor de consolidare a unui taluz deteriorat, fie de aciunea apei, fie din alte cauze (cutremur, viitur excepional etc.) se vor respecta principiile de baz prezentate n cap. 3 iar soluia constructiv se va stabili n funcie de urmtorii factori:

3.3.1. - configuraia terenului;

3.3.2. - structura geologic a terenului.

3.3.3. - tipul solicitrii preponderente;

3.3.4. - scopul funcional pentru care va fi realizat consolidarea;

3.3.5. - condiiile de execuie cu probabilitatea cea mai mare (sub ap sau la uscat);

3.3.6. - sortimentele de materiale utilizabile/disponibile n zon;

3.3.7. - necesiti arhitecturale (n cazul executrii acestor lucrri n interiorul localitilor);

3.3.8. - caracterul definitiv sau provizoriu al lucrrilor;

3.3.9. - posibilitatea formrii unui pod de ghea sau baraj de sloiuri (zpor) ce acioneaz asupra taluzului.

n continuare se prezint modul n care factorii de mai sus pot influena soluia de aprare:

3.3.1. Prin lucrrile de aprare i consolidare se recomand s nu se aduc modificri importante n configuraia terenului, pentru ca noua lucrare s aib numai un caracter pasiv fa de hidraulica cursului de ap.

Pentru aceasta, soluia adoptat trebuie s fie astfel conceput nct s-i pstreze forma general ct mai constant n lungul lucrrii, dei n diferite seciuni transversale, unele elemente pot avea dimensiuni diferite (n special pe vertical). Important este ca suprafaa exterioar a consolidrii s fie ct mai uniform nscriindu-se n planul taluzului.

3.3.2. Structura geologic a terenului n care este executat taluzul impune msurile prevzute pentru stabilirea general a ntregii lucrri n funcie de caracteristicile relevate de studiul geotehnic.

Tot natura terenului, n funcie de granulometria i structura geologic indic: viteza critic de antrenare a particulelor de pmnt, pericolul subpresiunilor date de stratul freatic.

n cazul terenurilor loessoide stabilirea soluiei de consolidare a taluzului impune i msurile ce se vor lua pentru combaterea sau stingerea tasrii terenului prin umezire.

Aceast problem poate aprea numai n cazul canalelor de transport al apei, deoarece digurile de aprare se prevd n lunca inundabil a unui curs de ap, zon n care este exclus existena pmnturilor sensibile la umezire.

n cazul terenurilor loessoide se poate adopta una din urmtoarele soluii:

a. inundarea traseului canalului, pn la consumarea complet a tasrilor i apoi executarea canalului n soluia adoptat.

b. executarea canalului cu o seciune redus, funcionarea acestuia n stare neprotejat pn la consumarea tasrilor i apoi executarea canalului n soluia definitiv (ca dimensiuni i protecie).

3.3.3. Tipul solicitrii preponderente impune alegerea tipului de mbrcminte ce trebuie adoptat. n cazul cnd nivelul apei are variaii importante nsoite de modificri ale direciei curentului este posibil ca valoarea, direcia sau tipul solicitrii s difere de la un nivel la altul. n acest caz, consolidarea se va face pentru fiecare soluie, alegnd ns o soluie unic acoperitoare pentru toate cazurile sau, n cazul variaiilor mari de nivel, dimensionnd consolidarea pentru fiecare nivel.

3.3.4. Scopul funcional al lucrrii hotrte prevederea sau nu a unor elemente constitutive (straturi drenante, de etanare, perei de beton pentru deferlarea valurilor etc.).

3.3.5. Condiiile de execuie a lucrrii trebuie apreciate din urmtoarele puncte de vedere:

a. Condiiile de acces n amplasament a utilajelor de execuie i transport al materialelor pot limita greutatea unor elemente de construcie pn la valori care s permit transportul sau manevrarea manual a acestora n amplasament.

b. Posibilitatea depozitrii elementelor de construcie grele n raza de aciune a utilajului de execuie.

c. n cazul n care, o parte din lucrri se vor executa sub nivelul apei, structura acestora va diferi de a celor ce se pot executa la uscat. Este recomandabil ca lucrrile s se execute n condiiile de niveluri sczute (sub nivelul mediu cu asigurarea anual de 50%).

n cazul canalelor n funciune se va studia i posibilitatea ntreruperii temporare a funcionrii sau n unele cazuri chiar variante provizorii de ocolire.

Alegerea se va face pe criterii economice, innd seama n mod obligatoriu i de gradul de siguran oferit de fiecare variant.

d. n cazul n care, lucrrile trebuie executate n mod obligatoriu n timpul sezonului rece, se vor reduce la minim lucrrile de betoane turnate pe loc n favoarea prefabricatelor, a pietrei i a bolovanilor.

3.3.6. Disponibilitile locale de aprovizionare cu materiale utilizabile pentru executarea lucrrilor de consolidare trebuie luate n calculul eficienei economice, fr a avea totui un rol hotrtor n alegerea soluiei constructive.

Materialele ce pot fi aprovizionate pe plan local sunt nuielele pentru fascine, lemnul pentru pari i rui, produsele de carier i balastier sau bolovanii de ru.

n cazul prezenei n apropierea unui poligon pentru elemente de beton preturnate, serviciile acestuia nu vor fi angajate dect dac poligonul respectiv este dotat i cu un laborator atestat pentru controlul calitii betoanelor.

3.3.7. n cazul n care, lucrarea de consolidare se execut ntr-o localitate, se va urmri ncadrarea ei att n planul arhitectural zonal ct i ntr-o eventual folosin (agrement, alimentare cu ap, canalizare etc.).

3.3.8. Caracterul definitiv sau provizoriu este hotrtor n stabilirea soluiei constructive a lucrrii.

Lucrarea definitiv se stabilete pe criterii de optim tehnico-economic i se realizeaz n general n condiiile de execuie cele mai bune.

Lucrrile provizorii sunt impuse de regul de limitarea unor degradri i pentru pstrarea funcionalitii obiectivului respectiv (canal sau dig) pe o perioad de timp limitat. n aceste cazuri, soluiile se stabilesc n linii mari chiar la faa locului (n condiii de urgen), folosind materialele cel mai uor de procurat i cu modaliti de execuie simple i chiar improvizate.

Lucrrile provizorii de consolidare se vor alctui cu respectarea principiilor prezentate n cap. 2 pentru a permite ncadrarea lor ulterioar n lucrrile definitive.

3.3.9. Podul de ghea reprezint un potenial pericol mai ales pentru consolidrile din piatr brut sau bolovani nelegai. n zona de contact a podului de ghea cu malul, gheaa prinde n masa sa i elementele consolidrii, care la deplasarea podului sunt smulse din amplasament i transportate pe canal. Desprinderea podului de mal se poate produce n perioada de dezghe, cnd curentul este relativ puternic, dar mai ales prin creterea rapid a debitului transportat pe sub podul de ghea producnd umflarea i ridicarea acestuia sau numai a sloiurilor de lng taluz.

Pentru a evita aceste efecte, n zona nivelurilor de formare a podului de ghea, se recomand ca straturile superioare ale consolidrii s fie netede, cu elemente componente legate cu mortar de ciment sau bituminos. Prin netezire i rostuire se evit ca gheaa s mbrace elementele componente, iar rezistena la smulgere a acestora devine mai mare.

Un alt pericol, pe care l reprezint podul de ghea este presiunea pe care o exercit asupra consolidrii, presiune, care, chiar la deschideri relativ reduse, poate atinge valori considerabile.

3.3.10. La stabilirea soluiei constructive ct i la alegerea materialelor puse n oper se va avea n vedere nu numai conservarea strii mediului la data respectiv, ci i pe ct posibil o mbuntire a acesteia.

a. n cazul n care, exist diferene calitate importante ntre apa transportat pe canalul respectiv i apa freatic, se impune separarea acestora prin adoptarea unei cptuiri etane a canalului.

b. n cazul canalelor n care s-a format sau urmeaz a se forma o faun i flor subacvatic se va evita utilizarea materialelor care pot produce o poluare a apei incompatibil cu existena acestei biogeneze. Aceeai recomandare este valabil i pentru taluzurile digurilor care sunt sub ap n perioadele de reproducere a ihtiofaunei (vezi i prevederile de la 3.6.).

[top]

4. ALCTUIREA CONSTRUCTIV A CONSOLIDRILOR

n alctuirea unei consolidri de taluz se deosebesc mai multe pri constructive, fiecare avnd un rol vine determinat i fiind alctuit din materiale diferite. n acest capitol se va prezenta n general rolul i structura acestor elemente, poziionarea lor n lucrare fiind prezentat n capitolul urmtor (Cap. 5).

n acest sens deosebim:

4.1. Stratul drenant/filtrand se execut de obicei pe toat suprafaa consolidat. Acest strat are rolul de a mpiedica sufozia pmntului din care este alctuit taluzul respectiv sau antrenarea acestuia de ctre apele izvorte din taluz.

Stratul filtrant/drenant este alcuit din straturi succesive de nisip i pietri, din balast, din geotextil - monostrat sau dublu strat.

4.2. Stratul suport al mbrcmintei sau al elementelor de sprijin ale consolidrii are rolul de a transmite pmntului, printr-o distribuie ct mai uniform ncrcrile provenite din construcia de consolidare. Acest strat mpiedic de exemplu scufundarea pietrei brute sau bolovanilor din mbrcminte sau pinten, n pmnturile mloase sau de consisten sczut i asigur stabilitatea acestora la rostogolirea pe taluzul de pmnt.

Pentru zonele de taluz aflate sub nivelurile minime permanente acest strat se execut din:

- rogojini de fascine lestate cu piatr spart sau bolovani;

- saltele de fascine lestate cu piatr spart sau bolovani;

- saltele de geotextil multistrat armat i lestat cu 15-20 cm balast sau piatr spart;

- geogrile lestate cu 15-20 cm piatr spart sau balast grosier.

Pentru zonele de taluz care se pot executa la uscat, rolul acestui strat poate fi preluat i de stratul filtrant/drentant, executat din produse de balastier, mai ales n cazul pereurilor.

4.3. Elementele de susinere au rolul de sprijinire a consolidrii executate pe taluz i uneori de asigurare a stabilitii ntregului taluz. Sunt constituite sub form de prisme de anrocamente, cu baza sub nivelul de etiaj i cota superioar peste nivelurile medii. Se mai execut din elemente - prefabricate de beton simplu sau armat i chiar din beton turnat sub ap, cnd se poate realiza o incint cvasinchis. O alt metod de utilizare a betonului este stivuirea unor saci esui, umplui la uscat cu agregate i ciment (cu dozaj de ciment sporit cu 15%) umezirea fcndu-se prin scufundare. Soluia are avantajul c se aeaz foarte bine pe patul suport, care de regul are neuniformiti.

Stabilitatea consolidrii se mai poate asigura i prin ancoraje de diferite tipuri fixate pe coronamentul taluzului sau n masivul de pmnt din spatele consolidrii (vezi "Ghid pentru proiectarea lucrrilor de nglobeaz geosinteticele" - P 134-95).

4.4. mbrcmintea sau stratul protector al taluzului are rolul de protecie mpotriva eroziunii provocate de curentul apei, de valuri sau de ghea.

Este constituit n general din pereuri rostuite sau nerostuite din piatr brut, bolovani de ru, dale prefabricate din beton sau beton turnat pe loc. Pentru o bun aezare a elementelor componente este necesar aternerea unui strat din produse de balastier/carier, dac n alctuirea constructiv nu s-au prevzut straturi drenante sau lest pentru geotextil sau geogrile.

Dalele prefabricate din beton, impun de regul ca rezemarea lor pe prismul de ancoramente de la baz s se fac prin intermediul unui pinten de beton. Acest pinten se mai impune i la racordarea ntre pereul de pe taluz cu cel de pe fundul canalelor cnd grosimea proteciei i nlimea taluzului sunt mari, iar panta este abrupt.

4.5. Lucrrile de descrcare a subpresiunii apelor freate

n cazul cnd diferena ntre nivelul minim (fundul canalului) i nivelul apei subterane este mare, iar preluarea subpresiunii printr-un spor de greutate al pereului este neeconomic se impun msuri speciale.

Printre acestea se menioneaz:

- perforarea datelor de beton sau nerostuirea pereului;

- realizarea unor drenuri n lungul canalului, amplasate sub pereu la piciorul taluzului, cu posibiliti de descrcare n canal, amplasate la distane de 20-40 m.

4.6. nierbarea

4.6.1. Protecia taluzurilor de dig cea mai rspndit este nierbarea care se poate realiza n urmtoarele moduri:

- acoperirea cu brazde de iarb a taluzului;

- acoperirea taluzului cu un strat de pmnt vegetal care se nsmneaz cu iarb de diferite sortimente cu perioade de vegetaie diferite;

- aternerea pe taluz a unei geogrile spaiale peste care se aterne pmntul vegetal. Geogrila are rolul de a stabiliza pmntul vegetal pe taluz fr a mai fi necesare alte lucrri pregtitoare.

4.6.2. nsmnarea pmntului vegetal, se face cu diferite soiuri de ierburi perene n funcie de zona climatic n care este amplasamentul lucrrii.

4.6.3. La nierbarea unui taluz se vor folosi mai multe soiuri de iarb cu perioade vegetative diferite.

Zonarea climatic este prezentat n harta din fig. 1-1.

iar pentru fiecare zon climatic se recomand urmtoarele reele de graminee:

Zona I

Bromus inermis (obsiga)

50% 15 g/m2

Agropyrum cristatum (pirul)

35% 10 g/ m2

Medicago sativa (lucerna)

15% 5 g/ m2

......................

30 g/ m2

Zona II

Dadylis Glomerate (golomeul)

50% 9; 9;

15 g/ m2

Bromus intermis (obsiga)

35% 10 g/ m2

Medicago sative (lucerna)

15% 5 g/ m2

......................

30 g/ m2

Zona III

Dadylis glomerate (golomeul)

40% 15 g/ m2

Festuca pretonsis (piuul)

30% 10 g/ m2

Trifolium pratersis (trifoiul)

30% 10 g/ m2

......................

35 g/ m2

4.7. Perdelele forestiere de protecie a digurilor

Pentru protecia taluzurilor digurilor, n general nu se pun probleme deosebite. Prevederea unor consolidri speciale este rar i numai n cazuri deosebite (vezi paragraful 2.2.)

Evitarea acestor lucrri se realizeaz mai ales prin plantaii forestiere sau arbuti n lunca inundabil (zona dig-mal).

Prin lege aceast zon este ncredinat spre administrare REGIEI ROMSILVA care are obligaia de a realiza plantaii forestiere i o fie de arbuti i tufiuri n lungul malului.

Prezena acestei vegetaii mrete rugozitatea suprafeei inundabile reducnd considerabil att viteza apei ct i amplitudinea valurilor.

[top]

5. SCHEME DE ALCTUIRE CONSTRUCTIV A LUCRRILOR DE APRARE I CONSOLIDARE A TALUZURILOR

5.1. Elemente componente ale lucrrilor

5.1.1. Rogojinile i saltelele de fascine de diferite grosimi sunt utilizate n funcie de adncimea i fora curentului de ap.

5.1.1.1. Fascinele sunt suluri de nuiele, elastice (cu diametrul maxim de 2,5-3 cm) legate cu srm moale de oel, i au diametrul de 15, 20 sau 30 cm.

5.1.1.2. Rogojinile sunt alctuite dintr-un singur strat de fascine 20 sau 30cm legate ntre ele cu srm moale.

5.1.1.3. Saltele au grosimi curente de 45 cm, 60 cm, 75 cm sau 100 cm i sunt alctuite din mai multe straturi de fascine cu de 15 i 20 cm, aezate joanctiv sau la distan de 1,00 (vezi figurile 2, 3, 4 si 5) dup cum urmeaz:

a. saltele de 45 cm au un prim strat inferior, din fascine distanate la 1,00 m aezate n lungul malului. peste acest strat, urmeaz un strat de fascine aezate joanctiv perpendicular pe primul strat. ultimul strat, superior, este alctuit identic cu cel inferior, iar spaiile dintre fascine se umplu cu piatr sau bolovani att ca element de lestare ct i ca element de rezisten la eroziunea apei (Fig. 1-2).

b. saltelele de 60 cm - au stratul inferior format din fascine distanate la 100 m aezate n lungul malului, apoi urmeaz dup straturi de fascine aezate joanctiv, fiecare strat perpendicular pe stratul inferior. ultimul strat superior este alctuit din fascine aezate la 1,00 m distan (perpendicular pe direcia de curgere a apei ntre care se execut o umplutur de piatr sau bolovani (Fig. 1-3).

c. saltelele de 75 cm sunt alctuite n primele patru straturi identic cu cele de 60 cm, iar ultimul strat formeaz cu cel precedent cu carotaj cu latura de 1,00 m care se umple cu piatr (Fig. 1-4).

d. saltelele cu grosimea de 100 cm sunt formate din dou caroiaje (la partea inferioar i cea superioar) alctuit din fascine de 15 cm aezate distanat la 1,00 m, iar ntre ele dou straturi de fascine de 20 cm grosime aezate joanctiv. caroiajul superior se umple cu piatr att pentru lestare ct i ca element de rezisten la eroziune (Fig. 1-5).

5.1.1.4. n utilizarea saltelelor de fascine este absolut obligatoriu ca acestea s fie poziionate n structura de ansamblu a lucrrii, astfel ca n mod permanent s se afle sub ap. n caz contrar variaia de umiditate produce o accelerare a putrezirii lemnului, durabilitatea fascinelor scznd pn la 1-2 ani.

5.1.1.5. Saltelele de fascine se pot executa fie direct pe poziia destinat (pe uscat n cazul nivelurilor mici ale apei), fie pe mal, pe un plan nsoit confecionat din lemn.

n cazul execuiei pe mal, saltelele se pot realiza n suprafee de pn la cca. 1500 m2, lansate la ap pe

msura executrii n avalul amplasamentului i aduse prin remorcare contra curentului pe poziia final unde se scufund prin lestare.

5.1.1.6. Datorit volumului mare de material i for de munc nglobate n saltelele i rogojinile de fascine, se recomand limitarea utilizatorilor numai pentru lucrri de mic amploare.

5.1.2. Saltele din geocompozite

5.1.2.1. Saltelele din materiale geosintetice pot n alctuire corespunztoare, s nlocuiasc saltelele din fascine cu rezultate cel puin la fel de satisfctoare ns cu eforturi materiale i umane mult mai reduse. O saltea format din mai multe straturi de geotextil i cu ranforsarea respectiv nu depete 15-25 cm grosime (inclusiv piatr) i poate nlocui o saltea de fascine de 1,00 m.

Acest gen de saltele se alctuiesc conform prevederilor proiectului sau sunt gata furnizate de productor.

Reducerea acestei grosimi poate constitui de multe ori un mare avantaj cnd trebuie respectat o anumit cot a fundului canalului respectiv, sau cnd prezena saltelei de fascine poate influena negativ scurgerea.

5.1.2.2. Datorit subirimii lor, geotextilele pot fi deteriorate la contactul cu materialele clasice, n special piatra n faza de punere n oper. Experiena a artat c o execuie atent i corect poate elimina acest dezavantaj.

5.1.2.3. Saltelele din geocompozite trebuie utilizate n aa fel nct s nu fie expuse la soare, unele dintre ele fiind sensibile la razele ultraviolete.

5.1.2.4. n principiu, saltelele din geocompozite sunt alctuite din dou sau mai multe straturi din material geotextil n funcie de rolul pe care l au de ndeplinit n ansamblul lucrrii (Fig. 1-6) i de solicitrile pe care urmeaz s le suporte.

a. n cazul n care salteaua are rolul numai de suport pentru piatra sau dalele mbrcmintei sau pentru anrocamente, n vederea mpiedicrii scufundrii acestora ntr-un pat foarte moale (mlos), n general sunt suficiente dou straturi de geotextil ntre care se prevede un strat de rezisten alctuit dintr-o plas sudat de oel beton, rabi, plas metalic mpletit sau geogril.

Alegerea materialului de rezisten depinde de dimensiunile pietrelor puse n oper, care prin aruncare nu trebuie s strpung salteaua.

Reducerea acestui pericol se poate face prin lestarea saltelei pentru scufundarea sub ap, cu strat de balast sau piatr spart mrunt, de 15 cm grosime.

b. n cazul n care salteaua are i rol drenant filtrant atunci se vor utiliza multe straturi de geotextil de poroziti diferite conform prevederilor Cap. 6, punctul 6.3.5.e.

c. Atunci cnd mbrcmintea are i scopul de etanare a canalului, n componena saltelei se va nchide o geomembran. Aceasta va trebui protejat contra ocurilor cu un alt strat de geotextil i un strat de balast mrunt sau nisip de 15-20 cm grosime.

Dac n spatele saltelei (n pmnt) poate apare o subpresiune, se vor lua msuri de descrcare a acesteia prin drenuri i clapei descrctori.

5.1.2.5. Utilizarea materialelor geosintetice se va face n conformitate cu prevederile reglementrii P 134-95 "GHID PENTRU PROIECTAREA LUCRRILOR CE NGLOBEAZ MATERIALE GEOSINTETICE."

5.1.3. Saltele din geosintetice

5.1.3.1. Saltelele din geosintetice sunt alctuite din dou straturi de estur din poliester legate din loc cu fire de poliamid sau prin sudur formnd cmpuri de dimensiuni variind ntre 50 cm pn la 2,0 m. ntre cele dou esturi, cmpurile se umplu cu beton pompat cptnd aspectul unui cmp de dale.

5.1.3.2. Aceste saltele sunt fabricate sub form de fii de 4,0-6,0 m lime i lungimile peste 50 m, i furnizate rulate n suluri.

5.1.3.3. Pentru nndire, fiile se pot coase sau lipi prin sudur sau adeziv/benzi adezive.

5.1.3.4. Pentru prevederea n proiecte a acestui tip de saltele, proiectantul are sarcina de a verifica exigena agrementului tehnic eliberat de MLPTL.

5.1.3.5. n funcie de destinaia saltelei, aceasta poate fi permeabil (de regul) sau impermeabil, cnd este prevzut i cu o geomembran.

5.1.3.6. Utilizarea acestui material se va face numai n strict conformitate cu prevederile agrementului tehnic precum i cu instruciunile de utilizare, manevrare i depozitare elaborate de furnizor.

n figura I-7 sunt prezentate cteva tipuri de astfel de saltele din geosintetice.

5.1.4. Gabioane

5.1.4.1. Gabioanele sunt cutii alctuite din diferite mpletituri metalice sau geogrile ranforsate cu elemente metalice (oel beton, profile metalice) i umplut cu piatr brut sau bolovani (vezi Fig. I-8).

5.1.4.2. n funcie de configuraia terenului pe care se aaz, gabioanele au dimensiuni i forme diverse.

5.1.4.3. Gabioanele (cutiile) se confecioneaz direct n poziia necesar sau pe mal la uscat fiind apoi poziionate cu o macara.

5.1.4.4. n cazul cnd gabioanele se suprapun sau suport ncrcri mari, pentru a le asigura rigiditatea necesar, ele se vor acoperi cu capace alctuite tot din mpletitur cu ram i rigidizri transversale.

5.1.4.5. Acoperirea cu capace mai poate fi utilizat i cnd dimensiunile pietrelor sunt mai mici dect cele necesare pentru a nu fi antrenate de curentul de ap. n aceste condiii trebuie ca ochiurile mpletiturii s fie mai mici dect d 30 - d 40 n funcie de forma bucilor de piatr, rotunjit respectiv coluroas.

5.1.5. Cleionajele - sunt alctuite din mpletituri de nuiele pe rui de lemn, formnd caroiaje ce se umplu cu piatr sau pmnt nierbat. Sunt destinate n general unor lucrri cu caracter temporar sau acolo unde curentul apei are viteze suficient de mici nct umplutura s reziste dup degradarea nuielelor i parilor. Utilizarea geogrilelor n locul mpletiturilor de nuiele fac ca acest tip de lucrri s fie utilizate i ca soluii permanente.

la piciorul taluzului se recomand, ca elementul de sprijin, executarea unui pinten din anrocamente, beton ciclopian sau zid de sprijin (Fig. I-9).

5.1.6. Caroiajele din elemente preturnate din beton

5.1.6.1. Este un tip de mbrcminte mult mai rezistent att la viteza de antrenare a curentului ct i n timp dect varianta cleionajelor din nuiele.

5.1.6.2. mbrcmintea este alctuit din elemente liniare preturnate din beton, aezate pe dou direcii

perpendiculare ntre ele, i care fac un unghi de 45 cu linia de cea mai mare pant a taluzului.

5.1.6.3. Elementele preturnate trebuie s fie posibil i uor de asamblat, cu legturi suficient de sigure. n dimensionarea lor se va ine seama n special de solicitrile la care sunt supuse n timpul manipulrii i transportrii lor. Se recomand a fi prevzute constructiv, cel puin cu dou bare de oel beton i patru etrieri de 0 6 mm/10 cm (OB 37) la capete.

5.1.6.4. la partea inferioar a mbrcmintei, elementele preturnate se vor sprijini pe un pinten de beton ncastrat n pmnt sau pe un prism de anrocamente (Fig. I-10).

5.2. Consolidarea i aprarea digurilor

5.2.1. n afara factorilor enumerai n capitolul 3, la proiectarea consolidrilor sau aprrilor de taluzuri n cazul digurilor trebuie s se mai in seama i de urmtoarele aspecte:

5.2.1.a. n funcie de distana dig-mal, albie minor i de existena sau proiectata consolidare a malului albiei minore, consolidarea taluzului de dig se va lega sau nu de aceasta.

5.2.1.b. n cazul cnd distana menionat este ntre 10,0 m i 50,0 m (la Dunre) i ntre 5,0 i 20,0 30,0 m la cursurile inferioare (n funcie de importana cursului de ap respectiv) se recomand a se analiza oportunitatea legrii celor dou consolidri cu baretele din anrocamente cu seciuni de minim 50 x 50 cm amplasate la distane cuprinse ntre 10,0 m i 30,0 m (Fig. I-11).

5.2.1.c. n cazul cnd distana dig-mal este sub valorile minime din aliniatul precedent, se impune de cele mai multe ori legarea consolidrilor celor dou taluzuri cu acelai tip de pereu (consolidare) cu cel din albia minor. (Fig. I-12).

5.2.3. Amplasarea digurilor n albiile majore face ca baza acestora s fie udat numai n perioada apelor mari. Din aceast cauz stratul suport nu se va realiza din fascine ci numai din materiale geosintetice (neputrescibile).

5.2.4. Legarea celor dou consolidri (mal - albie minor i dig) nu trebuie s mpiedice retragerea apei din zon dig-mal dup coborrea nivelurilor, mai ales din imediata apropiere a amprizei digului.

5.2.5. Lucrrile de consolidare i aprare ale taluzurilor de dig, vor fi extinse i pe terenul natural la piciorul digului cu o mbrcminte asemntoare celei de pe taluz ns cu o elasticitate/flexibilitate mai mare. Aceasta pentru a se putea mula pe teren i n cazul unor eroziuni sub mbrcminte.

5.2.6. Pentru a elimina subpresiunile ce pot aprea dup scderea nivelurilor se va asigura descrcarea apei freatice prin straturi drenante-filtrante cu posibilitatea evacurii n afara amprizei digului.

5.2.7. n cazul traversrii digului de ctre conducte sub presiune se vor respecta prevederile ordinului nr. 251/1990 emis de Ministerul Mediului; soluiile constructive sunt redate n Fig. I-13 i Fig. I-14.

5.2.8. n cazul subtraversrii digurilor este obligatoriu ca pe timpul execuiei s se asigure continuitatea ndiguirii, cu un batardou de pmnt de ocolire, dimensionat pentru nivel avnd asigurarea cu 1 grad sub cea a nivelului de dimensionare a digului.

5.2.9. Lucrrile de intervenie urgent pentru consolidarea unor diguri degradate n timpul unei viituri se vor realiza cu respectarea ct mai mult posibil a principiilor prezentate n cap. 2, ns preponderente vor fi disponibilitile materiale locale i asigurarea stabilitii digului n cel mai scurt timp (vezi i pct. 3.3.8.) Fig. I-15.

Dup retragerea apelor mari n albia minor, refacerea digului const n reprofilarea taluzului i executarea unor lucrri de aprare n soluii definitive.

5.2.10. Reprofilarea const n ndeprtarea pmntului nmuiat, sparea unor trepte de nfrire de 50 cm nlime i executarea umpluturii cu un grad minim de compactare de 90, urmat de lucrrile de aprare a taluzului.

5.2.11. Dac deteriorarea digului a fost cauzat de un accident i nu de aciunea cursului de ap, reprofilarea digului la seciunea iniial i nierbarea taluzului sunt suficiente.

5.2.12. Cnd degradarea digului s-a produs prin erodarea taluzului de ctre curentul de ap se vor analiza cauzele ce au determinat apariia acestui fenomen i se va proceda conform prevederilor din capitolele 2 i 3 n stabilirea soluiilor de aprare i consolidare.

5.3. Consolidarea canalelor

5.3.1. pe tronsoanele de canal unde seciunea acestuia este strict cea util (dat de adncimea n regim static la care se adaug garda); pereerea canalului se face pe ntreg perimetru. (Fig. I-16).

5.3.2. Pe tronsoanele de canal, unde coronamentul sau berma intermediar de pe taluz are o cot mai puin de 1,0 m peste nivelul de gard, consolidarea se face de asemenea pe ntregul perimetru al seciunii (pn la coronament sau berm).

5.3.3. n cazul cnd coronamentul sau berma sunt cu cel puin 1,0 m mai sus dect nivelul de gard, consolidarea taluzurilor se va opri la nivelul de gard; restul, inclusiv berma se va mbrca cu pmnt vegetal i se va nierba.

5.3.4. Pentru canalele executate n terenuri cu nivelul apei freatice foarte ridicat i unde nu este posibil evacuarea apei din sptur (cazul canalelor de desecare) n vederea consolidrii se va adopta o soluie posibil de executat sub ap, alctuit dintr-o saltea de geocompoziie i o protecie din piatr brut.

5.3.5. n cazul prezenei apei subterane, la un nivel superior apei din canal, asupra mbrcmintei acestuia se poate exercita o subpresiune apreciabil.

pentru atenuarea acesteia sub mbrcmintea canalului se va prevedea un strat drenant filtrant, iar apa se va descrca n canal prin rosturile neastupate ale pereului sau prin barbacane (Fig. I-17).

n cazul pereurilor turnate pe loc avnd grosimi mari i fr rosturi se va prevede dedesubt un strat de pietri de cca. 10 15 cm; pe fundul canalului se mai prevd unul dau dou tuburi de drenaj din care apa colectat se va descrca prin dispozitive cu clapei, amplasate la distane de cca. 40 m (Fig. I-18).

5.3.6. n cazul canalelor ale cror taluzuri nu sunt protejate, consolidrile prevzute n zona construciilor hidrotehnice se vor termina cu un pinten de beton simplu de minim 50 cm adncime sau cu un rnd de dale prefabricate aezate pe cant (vertical).

[top]

6. CALCULE DE VERIFICARE I DIMENSIONARE A CONSOLIDRII TALUZURILOR

6.1. Literatura de specialitate prezint o multitudine de relaii de calcul necesare dimensionrii i verificrii lucrrilor de consolidare. n cea mai mare parte aceste relaii de calcul sunt stabilite pe cale experimental de diferii cercettori, aprnd mai multe relaii de calcul pentru aceeai problem.

6.2. n acest ghid s-au adoptat relaii de calcul recomandate i de alte acte normative romneti, deoarece practica le-a verificat cu bune rezultate. Aceast opiune a mai rezultat i pentru o uniformizare general a metodologiei de calcul pentru o anumit problem.

6.3. Pentru dimensionarea i verificarea lucrrilor de aprare i consolidare a taluzurilor este necesar a se determina prin calcul urmtoarele:

- viteza de antrenare a particulelor de pmnt sau a elementelor de protecie;

- fora hidrodinamic a valurilor de izbire n taluz i efectul de emersiune la retragerea valului;

- presiunea static a gheii (podului de ghea);

- fora de izbire n taluz a plutitorilor i sloiurilor;

- dimensionarea stratului filtrant;

- stabilitatea general a lucrrii la lunecare plan i cilindric.

6.3.1. Calculul vitezei de antrenare n funcie de natura terenului din care este constituit taluzul i fundul canalului, taluzul digului sau de tipul consolidrii.

a. Viteza de antrenare a particulelor de pmnt necoeziv (nisipuri) se calculeaz cu formula VELICANOV - LEVI - KNOROZ (15)

(1)

unde: d - diametrul particulelor de pmnt (m)

a = f(d) astfel: d = 0,2 0,5 mm, a = 1,4

d = 0,5 0,7 mm a = 1,2

d = 0,7 mm

h = adncimea curentului (m)

g = 9,81 m/s2

1 - greutatea specific a particulei de pmnt (1/m

2)

- greutatea specific a apei (1/m2)

- pentru nisip

Pentru nlesnirea aflrii valorii lui Va calculat cu formula de mai sus se recomand utilizarea graficului 1.

b. Viteza de antrenare pentru pmnturile coezive se determin cu graficul 2, graficul 3 i graficul 4 ntocmite dup LISTVAN (15) cu o relaie de tipul:

Va = f(R) unde:

(vezi pct. a) (2)

R = raza hidraulic (m)

Valorile determinate pentru viteza de antrenare cu una din metodele de mai sus, care sunt suficient de precise att pentru canale ct i pentru albii de form prismatic, se vor compara cu valorile vitezei medii de scurgere prin seciunea respectiv cu precizarea c: Va > V.

Viteza medie de scurgere a apei, pentru canale se calculeaz cu relaia:

Q = debitul canalului (3)

A = seciunea udat

Pentru consolidarea digurilor existente, valoarea vitezei me trebuie s rezulte din studiul hidrologic ntocmit anterior i poate fi dup caz:

- vitez medie n albie major;

- vitez medie n albie minor;

- vitez medie a ntregii seciuni.

Pentru digurile aflate n faza de proiect calculele de determinare a vitezelor trebuie fcute n ipoteza NDIGUIRI.

n tabelele nr. 1 i 2 sunt prezentate n mod orientativ viteze medii admisibile pentru diferite tipuri de pmnt din care sunt constituite albiile cursurilor de ap (1).

Viteze medii admisibile pentru diferite categorii de terenuri (1)

Pmnturi coezive

Tabelul nr. 1

Categoriile de terenuri V(m/s)

Nisip prfos afnat 0,7-0,8

Nisip prfos ndesat 1,0

Argile prfoase 0,7-0,8

Argile cu ndesare mijlocie 1,10

Argile nisipoase ndesate 1,10-1,20

Argile moi 0,7

Argile normale 1,20-1,40

Argile compacte 1,50-1,80

Pmnturi mloase 0,50-0,6

Pmnturi necoezive

Tabelul nr. 2

Nr. crt.

Denumirea te-renurilor omogene necoezive

Dimensiunile particulelor

mm

Vitezele medii admisibile, m/s

la adncimea medie a curentului, m

hmed=0,4 hmed=1,0 hmed=2,0 hmed>3

1. Praf i ml 0,005..0,05 0,12..0,17 0,15..0,21 0,17..0,24 0,19..0,26

Nisip fin 0,05..0,25 0,17..0,27 0,21..0,32 0,24..0,37 0,26..0,40

- mijlociu 0,25..1,0 0,27..0,47 0,32..0,57 0,37..0,65 0,40..0,70

- grosiere 1,0..2,5 0,47..0,65 0,57..0,65 0,65..0,75 0,70..0,80

Prundi mrunt 2,5..5,0 0,53..0,65 0,65..0,80 0,75..0,90 0,80..0,95

- mijlociu 5..10 0,65..0,80 0,80..1,0 0,90..1,1 0,95..1,2

- grosiere 10..15 0,80..0,95 1,0..1,2 1,1..1,3 12..1,4

Pietri mrunt 15..25 0,95..1,2 1,2..1,4 1,3..1,6 1,4..1,8

- mijlociu 25..40 1,2..1,5 1,4..1,8 1,6..2,1 1,8..2,2

- grosiere 40..75 1,5..2,0 1,8..2,4 2,1..2,8 2,2..3,0

Bolovani mici 75..100 2,0..2,3 2,4..2,8 2,8..3,2 3,0..3,4

- mijlocii 100..150 2,3..2,8 2,8..3,4 3,2..3,9 3,4..4,2

- mari 150..200 2,8..3,2 3,4..3,9 3,9..4,5 4,2..4,9

Bolovani de morena

peste 200 peste 3,2 peste 3,9 peste 4,5 peste 4,9

Observaie: La canalele a cror R>3,00 m, vitezele artate pot fi mrite cu aprox. 5% la canalele a cror

raz R 5,00 m. La canalele cptuite cu pereu de piatr sau la cele prin mbibare adnc cu bitum, V

admisibil 2,00 m/s.

COEFICIENII DE FRECARE

Tabelul 3

Denumirea materialelor Coeficientul de

frecare "f" la aluncare

1. Zidrii i betoane

Zidrie de piatr brut pe zidrie 0,75

Beton pe beton 0,65

Zidrie de piatr brut pe beton 0,70

Zidrie de piatr brut i beton pe pmnt uscat i tare 0,65

Zidrie de piatr brut i beton pe pmnt argilos i umed 0,30

Zidrie de piatr brut i beton pe pmnt argilos mbibat cu ap

0,20

Zidrie de piatr brut i beton pe nisip uscat 0,55

Zidrie de piatr brut i beton pe nisip mbibat cu ap 0,45

Gabion pe gabion 0,70

Granit cu finisare brut pe grant 0,73

Granit cu finisare brut pe beton 0,60

Granit finisat pe granit finisat sau pe beton 0,50

Zidrie de piatr sau beton pe zidrie uscat de piatr 0,70-0,80

Zidrie de piatr sau beton pe anrocamente n ap 0,50-0,60

Anrocamente pe pmnt vegetal sau nisipos uscat 0,50-0,70

Anrocamente pe pmnt vegetal sau nisipos n ap 0,40-0,50

Zidrie de piatr sau beton pe pmnt vegetal uscat 0,45-0,65

Zidrie de piatr sau beton pe pmnt vegetal n ap 0,30-0,40

Anrocamente pe argil uscat 0,35-0,45

Anrocamente pe argil n ap 0,30-0,33

ntre pietrele anrocamentelor uscate sau din ap 0,70-0,82

2. Pmnt pe pmnt

Nisip afnat uscat 0,58-0,70

Nisip afnat umed 0,62-0,84

Nisip mbibat cu ap 0,36-0,47

Argil uscat 0,84-1,00

Argil mbibat cu ap 0,36-0,58

Pietri (prundi) uscat 0,70-0,84

Idem mbibat cu ap 0,58

Pmnt mlos, compact, uscat 0,84-1,20

Idem mbibat cu ap 0,36-0,47

Nisip afnat pe zidrie de piatr sau pe beton la uscat 0,60-0,70

Nisip afnat pe zidrie de piatr sau de beton n ap 0,30-0,50

Pietri (prundi) pe zidrie de piatr sau pe beton, n uscat 0,50-0,60

Pietri (prundi) pe zidrie de piatr sau pe beton, n ap 0,40-0,50

3. Csoaie de lemn

Csoaie din lemn pe anrocamente 0,58-0,60

Csoaie din lemn pe nisip uscat 0,45

Csoaie de lemn pe nisip n ap 0,35

Csoaie din lemn pe pmnt argilos mbibat cu ap 0,25

Csoaie din lemn pe pmnt vegetal uscat 0,40-0,50

Csoaie din lemn pe pmnt vegetal n ap 0,30-0,40

4. Diverse materiale

Lemn de piatr, la uscat 0,60

Lemn pe lemn, de-a lungul fibrelor, la uscat 0,50

Lemn pe lemn de-a lungul fibrelor, cu ungere 0,30

Lemn pe oel n stare uscat 0,55

Lemn pe oel n ap 0,65

c. n cazul cnd se cunoate viteza medie a cursului de ap se pot calcula dimensiunile minime necesare pentru pietrele i bolovanii utilizai ce nu pot fi antrenai (11) cu relaiile:

(m) (4)

f - coef. de frecare ntre anrocament i patul albiei (vezi tabelul 3).[7]

Vf - viteza apei pe fund 0,7 V medie (m/s)

a - greutatea specific a apei (inclusiv suspensiile) (t/mc)

g - greutatea specific a pietrei (t/mc)

Pentru pietre "sferice" (bolovani) se deduce diametrul sferei prin echivalarea volumului sferic cu cel cubic i rezult:

dsf = 1,24dcub ,deci

(5)

Din tabelul 4 ntocmit cu aceste relaii rezult direct (9) valorile dcub i dsf n funcie de Vm (11).

DIMENSIONAREA PIETREI I ANROCAMENTELOR N FUNCIE DE VITEZA MEDIE A CURENTULUI CU FORMULELE: 4 i 5

pentru p =2,65 t/m3; f = 0,5 [11]

Tabelul nr. 4

Vm (m/s)

Dimensiuni Volum pe

bucat V (m3)

Greutatea pe bucat

dcub dsfera (kN)

Vx102x2,6

(kg) Vx2,6

1 0,05 0,06 0,000125 0,000326 0,033

1,5 0,10 0,13 0,001 0,026 2,65

2 0,18 0,23 0,005832 0,1516 15,5

2,5 0,29 0,35 0,0243 0,6318 64,5

3 0,41 0,51 0,0689 1,7914 182

3,5 0,55 0,69 0,166375 4,3264 440

4 0,73 0,90 0,389 10,114 1030

4,5 0,92 1,14 0,7787 20,2462 2060

5 1,14 1,40 1,48154 38,519 3940

O alt metod de evaluare a fenomenului de eroziune a albiei cursului sau a lucrrilor de consolidare a taluzurilor const n determinarea forei unitare de antrenare (6).

"Fa" care pentru fundul albiei i taluzuri line are expresia:

(t/m2) (6)

unde:

Fa - greutatea volumetric a apei (t/m2)

H - adncimea apei (m)

I - panta hidraulic a cursului de ap

(t/m2)

Orientativ, n tabelul 5 sunt prezentate valorile maxime admisibile ale forei unitate de antrenare pentru diferite tipuri de pmnt n care sunt executate canalele precum i pentru diferite tipuri de protecie.

Valorile maxime admisibile ale forei de antrenare pentru diferite tipuri de terenuri i mbrcmini ale malului i taluzului (6)

Tabelul nr. 5

Nr. crt.

Natura terenului sau a mbrcmintei Fa(kgf/m2)

1. Nisip cuaros obinuit, cu diametrul de 0,20-0,40 mm 0,18-0,20

2. Idem, 0,40-1,00 0,25-0,30

3. Idem, pn la 2 mm 0,40

4. Amestec de nisip mare 0,60-0,70

5. Nisip bine aezat i pietri mrunt, aciune de lung durat

0,80-0,90

6. Idem, aciune de scurt durat, la viituri 1,00-1,20

7. Lut nisipos curat 1,10

8. Pietri cuaros rotund cu diametrul de 0,50-1,50 cm 1,25

9. Pietri amestecat cu lut, aciune de lung durat 1,50

10. Idem, aciune temporar 2,00

11. Pietri cuaros mare, cu diametrul de 4-5 cm 4,80

12. Prundi calcaros plat, cu grosimea de 1-2 cm i lungimea de 4-6 cm

5,60

13. Taluzuri nsmnate cu iarb 1,00-1,20

14. Brazde, aciune de scurt durat 2,00-3,00

15. Idem, aciune de lung durat 1,50-1,80

16. Brazde fixate cu rui, aciune de lung durat 2,50-3,00

17. Nisip mare ntre cleionaje 1,00

18. Pietri ntre cleionaje 1,25-4,00

19. Garduri de nuiele simple 4,00

20. Cleionaje oblice pe direcia curentului 4,00-5,00

21. Saltele de fascine 3,00-7,00

22. Anrocamente mari fixate n grdulee, aezate pe filtru invers

10,00-12,00

23. mbrcminte din plci de beton armat, funcie de grosime (0,04-0,20 m)

3,00-7,00

24. Pereu din dale de beton (0,06-0,20 m), funcie de greutate (suprafa)

6,00-15,00

25. Pereu uscat din moloane de 0,25-0,30 m coada medie, pe filtru invers

8,00-16,00

26. Perei continui de piloi din lemn sau csoaie (aprai la baz contra afuierii)

16,00

27. Anrocamente de minimum 0,30 m diametru mediu 16,00-2,40

28. Aprri cu gabioane (piatr de dimensiuni mici) 16,00-20,00

29. Perei din palplane din lemn (aprai la baz contra afuierii)

20,00-24,00

30. Zidrie de piatr 20,00-50,00

31. mbrcminte de beton momolit 30,00-60,00

32. Csoaie 16,00-100,00

33. mbrcminte de beton armat 80,00-100,00

34. Aprri cu gabioane (umplute cu piatr de dimensiuni mari)

25,00-150,00

Observaie: Fmax pe taluz este aproximativ egal cu 0,75 HI (unde H - adncimea apei la piciorul taluzului).

6.3.2. Valurile formate de vnturi puternice sau de navigaie acioneaz asupra taluzuilor sub dou forme:

- aciunea dianamic de izbire a taluzului de ctre masa de ap n micare;

- aciunea de emersie la retragerea valului de pe taluz, dup deferlare.

Pentru dimensionarea consolidrii la aciunea valurilor trebuie cunoscute n prealabil:

hval - nlimea valului care se poate forma n zon (m)

Lval - lungimea valului (lungimea de und a micrii ondulatorie) (m)

2T - perioada micrii, respectiv intervalul de timp ntre trecerea printr-un punct fix a dou creste de val succesive (sec)

C - celeritatea - viteza de propagare a crestei valului (m/s)

D - fetch-ul, limea suprafeei de ap pe direcia vntului (km)

n cazul cnd studiul hidrologic nu furnizeaz date caracteristice pentru valurile ce se pot forma, acestea se pot calcula cu ajutorul urmtoarelor relaii stabilitate de ANDREANOV (3) pentru ape cu:

- adncimi mici;

- funduri orizontale;

- limi 3

Aceste relaii sunt:

2Lval = 0,304 WD0,5

2hval = 0,0208 W1,25

D0,3

in Fig. I-19 avem influena valurilor asupra taluzurilor

unde:

a. nlimea de ridicare a valului deferlat;

b. cderea nivelului la ntoarcerea curentului;

c. adncimea influenat de valuri;

h0. supranlarea nivelului mediu al valurilor

(m) (9)

6.3.2.a. Presiunea dinamic (3) maxim a valului n punctul de izbire a taluzului se calculeaz cu relaia:

(10)

i are o distribuie redat de diagrama din Fig. I-20.

unde lungimile au valorile:

1 = 0,025 S 2 = 0,065 S

3 = 0,053 S 4 = 0,135 S

n care:

(11)

nlimea maxim de ridicare a valului pe taluz are expresia:

a = 3,2k x hval x tg (12)

unde k este un coeficient de rugozitate avnd valorile:

k = 1 - Suprafee netede (fr rosturi)

k = 0,9 - Pereu din dale de beton rostuit

k = 0,6 - 0,8 - Pereu din piatr zidit sau bolovani

k = 0,5 - Anrocamente masive cu muchii vii

Pentru dimensionarea/verificarea rezistenei pereului, presiunea dinamic trebuie cumulat cu presiunea hidrostatic dat de cota nivelului mediu al valurilor.

6.3.2.b. Efectul de emersiune apare n momentul cnd are loc scderea rapid a nivelului apei pe suprafaa superioar a consolidrii (prin retragerea valului) iar pe faa inferioar persist pn la

scurgerea apei printre elementele componente.

Aceast diferen de presiune poate disloca buci din mbrcminte, care apoi se rostogolesc pe taluz. Pentru prevenirea acestui fenomen, alegerea dimensiunilor elementelor componente ale mbrcmintei

se face (11) cu relaia:

- pentru anrocamente:

(13)

- pentru pereu din piatr sau dale

(13')

unde:

0,21 hval i 0,178 hval reprezint contrapresiunile generate de retragerea valului n cazul anrocamentelor, respectiv a pereurilor din piatr; dan i dp sunt diametrele anrocamentelor aruncate, respectiv a pietrei

aezate ntr-un pereu.

0,21 hval i 0,178 hval sunt valorile subpresiunii ce se exercit pe faa inferioar a mbrcmintei

- coef. de siguran egal cu 1,2...1,5

p - greutatea specific a pietrei

a - greutatea specific a apei

m - contangenta unghiului de nclinare a taluzului

Pentru plcile de beton, grosimea minim se poate calcula cu relaia:

(m) (14)

b - latura plcii considerat ptrat

C - coef. de form n funcie de nclinarea taluzului i are val. 1,25-1,5 pentru nclinri 1:1,51,2

b - greutatea specific a betonului

- unghiul de nclinare al taluzului n raport cu orizontala

Celelalte notaii au aceleai semnificaii ca mai sus.

6.3.3. Presiunea static a podului continuu de ghea apare datorit dilatrii acestuia, dilatare mpiedicat de maluri. Fenomenul crete n intensitate cu ct creterea temperaturii este mai mare ntr-un interval de

timp mai scurt.

Cnd unghiul taluzului cu orizontala ( ) este mai mic de 40 (respectiv ctg >1,20) presiunea static a gheii nu se mai ia n consideraie, deoarece n acest caz podul de ghea alunec pe taluz. (16)

Pentru taluzuri mai abrupte de 40 se recomand formula lui ROYEN (5); pentru un pod de ghea cu limea sub 50 m.

(t/m) (15)

unde:

hg - grosimea podului de ghea (m)

tg - creterea maxim a temperaturii gheii n decurs de "n" ore; se apreciaz c tg = 0,32 ta.

ta - creterea de temperatur a aerului n aceleai "n" ore.

Pentru limi ale podului de ghea peste 50 m valoarea lui Pg se reduce cu coeficientul [11].

Lime pod: 50-75 m 75-100 m 100-150 m 150

0,9 0,8 0,7 0,6

Aceast reducere se datoreaz voalrii (flambrii) podului de ghea.

n Romnia (5) pentru diferite lucrri s-a admis o presiune a gheii de 5-10 t/m.

6.3.4. Aciunea dinamic a sloiurilor i a plutitorilor solicit taluzul att prin presiunea dinamic ct i prin frecare cu taluzul.

6.3.4.a. Presiunea dinamic maxim se calculeaz cu (11) cu relaia:

Pgdmax = k2 x hs x Rc (t/m2) (16)

Rc - rezistena la compresiune a gheii = 45 t/m2

k2 - coeficientul care ine seama de contactul parial al gheurilor cu construcia = 0,6-0,8.

hs - grosimea sloiurilor care se ia 0,8 din grosimea maxim a gheii cu asigurarea de 1%.

Trebuie subliniat c valoarea rezistenei gheii depinde de mai muli factori cum sunt salinitatea, grosimea podului de ghea, temperaturile medii din perioada formrii podului precum i de intervalul de timp de la

formare i pn la momentul respectiv.

Pentru condiiile climaterice din Romnia valoarea R = 45 t/m2 este suficient de corect evaluat.

Pentru dimensionare trebuie ca presiunea gheii s fie inferioar capacitii portante a consolidrii, astfel nct n momentul impactului s cedeze sloiul de ghea la compresiune.

6.3.4.b. Aciunea de eroziune a sloiurilor asupra suprafeei taluzului se atenueaz prin rostuire i reducerea asperitilor, n vederea reducerii coeficientului de frecare, care pentru gheaa pe beton este:

f = 0,11

6.3.4.c. Forele dinamice exercitate de plutitori, asupra taluzurilor, datorit curentului apei se calculeaz cu relaiile:

Rx - 0,059 Al Vt2 (t) (17)

Ry - 0,059 At Vl2 (t) (18)

unde:

Rx - componenta forei normal pe taluz (1)

Ry - componena longitudinal a forei (1)

Al - suprafaa longitudinal a plutitorului aflat sub nivelul apei (m2)

At - suprafaa transversal a plutitorului aflat sub nivelul apei (m2)

Vt i Vl - componentele vitezei curentului pe cele dou direcii (m/s)

6.3.5. Dimensionarea stratului filtrant este necesar pentru mpiedicarea sufoziei i a antrenrii particulelor de pmnt, printre elementele consolidrii de ctre apa subteran, cnd nivelul acesteia este

situat mai sus dect cel al curentului de ap.

Principiul de alctuire al stratului filtrant const n pstrarea unei anumite proporii ntre granulometria straturilor componente, succesive, precum i prin asigurarea unei anumite granulometrii pentru fiecare

strat (9).

Grosimea straturilor componente ale filtrului se calculeaz cu relaia:

(19a)

6.3.5.a. ntre mrimile diametrelor medii di i di-1 a dou straturi succesive, superior respectiv inferior trebuie ndeplinit condiia:

(19b)

aceasta fiind valabil i ntre pmnt i primul strat component.

6.3.5.b. Granulometria fiecrui strat component trebuie s aib coeficientul de neuniformitate:

(19c)

Cu ct exigena asupra funcionrii filtrului crete cu att valorile lui i i N tind ctre 15 respectiv 8.

6.3.5.c. Pe baza experienei, s-au definit trei tipuri de straturi filtrante, n funcie de natura geologic a taluzului, precum i de grosimea mbrcmintei de protecie a acestuia. n tabelul 6 sunt prezentate

grosimile i alctuirea straturilor filtrante [11]

Tabelul nr. 6

g Tipul I Tipul 2 Tipul 3

d1 d d1 d2 d d1 d2 d

10...20 10 10 10 5 15 10 5 15

10 10 10 5 15 10 5 15

10 10 10 5 15 10 10 20

25...30 15 15 10 10 20 10 10 20

20 20 15 10 25 15 10 25

35...50 20 20 15 15 30 20 15 35

25 25 20 20 40 25 25 50

unde:

d - este grosimea filtrului de protecie;

d1 - grosimea stratului de pietri;

d2 - grosimea stratului de nisip;

d3 - grosimea stratului de balast;

g - grosimea mbrcmintei de protecie;

Domeniul de aplicare al fiecrui tip de filtru este urmtorul:

Tipul I - pe taluzuri executate n argile nisipoase compacte sau nisipuri grosiere. Pietriul poate avea dimensiuni de 3,0-6,0 cm.

Tipul 2 - pe taluzuri executate n nisipuri mijlocii. Nisipul grosier, din filtru, poate avea dimensiunile de 1-3 mm.

Tipul 3 - pe taluzuri executate n nisipuri fine sau prfoase. Balastul trebuie s aib o granulometrie ct mai uniform, cu un coeficient de neuniformitate.

(20)

6.3.5.d. n faza iniial, filtrul acltuit att din nisip, pietri ct i din geotextile trebuie s aib coeficientul de permeabilitate de 100 ori mai mare dect al stratului de pmnt protejat, astfel nct prin colmatare, n

timp, s ajung spre a fi de minim 10 ori mai mare.

Filtrele din geotextile groase sunt mai avantajoase deoarece gradul lor de colmatare este mai mic.

6.3.5.e. n cazul folosirii geotextilelor ca strat filtrant trebuie ndeplinit condiia:

(21)

unde:

D95 este dimensiunea porilor geotextilului ce rein 95% din particulele de pmnt.

d50 este diametrul corespunztor ordonanei de 50%, din curba granulometric a pmntului protejat.

este coeficientul de uniformitate a pmntului.

6.3.6. Stabilitea general a lucrrii se verific sub dou aspecte:

- alunecarea plan pe taluz a mbrcmintei sau ruperea acesteia de ctre subpresiunea apei subterane;

- stabilitatea general a taluzului la lunecarea cilindric.

6.3.6.a. Stabilitatea la lunecarea pereului de pe taluz este asigurat cnd este ndeplinit condiia:

f x G cos > G sin (22)

unde:

f - coeficientul de frecare ntre elementele pereului i pmnt sau coeficientul de frecare interioar a pmntului. Se utilizeaz coeficientul cu valoarea cea mai mic. n tabelul 3 sunt coninute valorile

coeficientului "f" (7).

G - greutatea elementului

- unghiul de nclinare al taluzului

6.3.6.b. n cazul unui taluz submersat, cu mbrcminte permeabil, verificarea la lunecare a acestuia se face cu relaia:

(21')

unde:

Vol.p - volumul elementului de pereu (m3)

p - greutatea specific a elementului de pereu (t/m3)

a - greutatea specific a apei (t/m3)

6.3.6.c. n cazul cnd nivelul apei subterane este mai sus dect nivelul apei n canal i nu sunt prevzute lucrri de descrcare mbrcmintea etan a taluzului i fundului poate fi rupt prin ncovoiere i

lunecare a mbrcminte nu este necesar datorit att rezemrii la baza taluzului pe un pinten (pereul fundului) ct i legturile rigide dintre elementele pereului.

Diagrama subpresiunii este reprezentat n fig. I-21 i se pune condiia ca aceasta s fie preluat de greutatea pereului, verificnd relaia:

(23)

unde:

- grosimea pereului

6.3.6.d. Stabilitatea general a taluzului se verific prin metodologia mecanicii pmntului, fr a ine seama de efectele favorabile ale prezentei consolidri.

6.3.7. ncrcrile stabilite n prezentul capitol au valori de ncrcri normate.

6.3.7.a. Se consider ncrcri permanente greutatea lucrrilor de consolidare i cea a pmntului.

Pentru stabilirea ncrcrilor de calcul se va adopta un coeficient de ncrcare = 1,1.

6.3.7.b. Se consider ncrcri de calcul temporare de lung durat, presiunile hidrostatice ale apei din

canal i a apei freatice ( = 1,0 ).

6.3.7.c. n cazul verificrilor pentru care se folosesc relaii de inegalitate, acestea se consider satisfcute dac raportul celor doi termeni este 1,2 (coeficientul de siguran).

6.3.7.d. n grupa ncrcrilor temporare de scurt durat se consider:

- aciunea valurilor produse de un vnt cu viteza egal cu viteza maxim medie multianual, cu un

coeficient de ncrcare = 1,1.

- presiunea gheii cu coeficient .

6.3.7.e. n grupa ncrcrilor se includ:

- seismicitatea cu gradul de seismicitate egal cu cel al amplasamentului - pentru canale, iar pentru dig cu cel considerat la dimensionarea acestuia:

- mpingerea excepional a gheii determinat de grosimea maxim multianual sau n cazul formrii zpoarelor;

- aciunea excepional a valurilor provocate de un vnt cu viteza egal cu viteza maxim multianual cu probabilitatea de 1%.

Ultimele dou aciuni se iau n considerare numai pentru consolidrile digurilor ce pot fi solicitate la astfel de aciuni.

Cnd n gruparea ncrcrilor se iau n considerare ultimele ncrcri, nu se vor mai luat n considerare ncrcrile de calcul temporare respective.

[top]

7. MATERIALE UTILIZATE PENTRU PROTECIA TALUZURILOR

7.1. Pmntul poate fi utilizat n dou moduri:

- pmnt vegetal;

- material de umplutur (nevegetal).

7.1.1. Pmntul vegetal este utilizat pentru mbrcarea taluzurilor, a cror protecie urmeaz a fi de natur vegetal, adic nierbare cu plante perene sau cu plantaii de arbuti.

7.1.2. Pmntul nevegetal utilizat pentru umplerea unor eroziuni sau pentru reprofilarea taluzurilor (cnd acestea urmeaz a fi protejate) poate fi de orice natur cu excepia:

- argilei mloase sau turbei;

- argilei contractile;

- pmnturi cu coninut de sruri solubile peste 6%.

n cazul digurilor sau al canalelor n rambleu se va avea n vedere i asigurarea de ctre complexul pereu-umplutur, a etaneitii digului/rambleului. Pentru volume mari de umpluturi, se recomand consultarea efului studiului geotehnic, n vederea alegerii tipului de pmnt utilizat. Cel mai indicat

pmnt este cel constituit din dou pri argil i o parte nisip.

7.1.3. Pentru ambele categorii de pmnt se impune o grij deosebit la compactarea pmntului pus n oper, care n cazuri mai deosebite va fi controlat prin probe analizate ntr-un laborator specializat.

7.2. Produse de balastier sau carier

7.2.1. Pentru straturile filtrante/drenante, pat pentru diferite tipuri de mbrcmini, lestarea unor saltele uoare confecionate din geotextile i geomembrane, se vor folosi n special sorturile de pietriuri, nisipuri

sau balastul. De asemenea se mai pot folosi i sortimentele mrunte de carier sub form de nisip de carier, split, criblur i piatr spart mrunt (

7.4.3. Utilizarea betoanelor de marc inferioar nu este permis dect n cazuri bine justificate.

7.4.4. Agregatele utilizate trebuie s provin din roci stabile, nealterabile n timp sau sub aciunea unor ageni agresivi i suficient de dure pentru a asigura rezistena prevzut a betonului.

Aceste caliti se vor verifica conform prevederilor STAS 4606-80.

7.5. Bitumul

7.5.1. Bitumul i materialele bitumate (pnza sau mpslitur) vor fi utilizate numai n condiii de expunere minim la radiaii solare sau la aciunea gheurilor.

7.5.2. Prin confecionarea straturilor impermeabile cu materiale bitumate, acestea trebuie s ndeplineasc condiiile prevzute de urmtoarele standarde n vigoare:

- mpslitur din fibre de sticl bitumale IPB 1200 STAS 7916/80;

- pnzele bitumate tip PI 50 STAS 1046-78;

- esturile din fibre de sticl bitumat IPB 2000 STAS 1012/80;

- bitumul utilizat va fi bitumul II 68-75 STAS 7064/78.

7.5.3. Pentru rostuirea pereurilor se va utiliza mastic cu bitum pentru drumuri tip D 120/180 precum i cu alte chituri.

Chiturile din alte materiale dect bitumul, de genul TIOCOLIC, XYPEX etc., sunt folosite att pentru rostuirea pereurilor ct i pentru etaneizarea eventualelor fisuri/crpturi n elementele de beton.

Utilizarea lor se va face n strict conformitate cu instruciunile de utilizare ct i cu prevederile certificatelor de agrementare.

7.5.4. Folosirea n cantiti mari pe unitatea de suprafa i pe zone ntinse a materialelor bituminoase poate constitui n unele cazuri un factor poluant important, cu influene nocive asupra ihtiofaunei. n acest

sens se impune utilizarea materialelor bituminoase pe taluzurile digurilor numai pe suprafeele aflate deasupra nivelurilor probabile ale cursului de ap n perioada de reproducere a ihtiofaunei.

7.6. Geosinteticele

7.6.1 Materialele geosintetice sub forma de geotextile, geomembrane sau geogrile sunt materiale relativ noi cu o mare rezisten n timp, nepoluante iar unele din ele cu rezistene mecanice apreciabile.

7.6.2. De la apariia lor au nceput s nlocuiasc din ce n ce mai mult saltelele i rogojinile de fascine precum i straturile drenante impunndu-se prin:

- caracteristici fizico-chimice i mecanice superioare, controlabile i garantate att de productor ct i prin certificatele de agrementare respective:

- greuti mult inferioare materialelor nlocuite;

- simplitate i uurin n punerea lor n oper;

- nu sufer degradri la variaii ale umiditii cum este cazul fascinelor;

- au o elasticitate mai mare ca a fascinelor;

- nu sunt poluante;

- nu se degradeaz sub aciunea agenilor agresivi; au o mare stabilitate chimic;

- datorit rezistenelor la ntindere i la strivire apreciabile, astfel de materiale pot fi utilizate i ca elemente de ancorare (n urma calculelor corespunztoare).

7.6.3. Aceste materiale se pot folosi ca monostrat sau multistrat sub forma unor "saltele" prin combinaii de genul: dou straturi de geotextil ntre care se prevede rabi, plas sudat sau mpletit din oel sau

geogril, saci umplui cu beton, sau cbiar saltele umplute cu beton pompat.

7.6.4. Utilizarea geotextilelor se va face i n conformitate cu prevederile "GHIDULUI DE PROIECTARE AL LUCRRILOR CU GEOSINTETICE" - P 134-95 i cu "NORMELE DE UTILIZARE A

GEOTEXTILELOR etc." - C 227-88.

[top]

8. CONTROLUL CALITII LUCRRILOR

8.1. Controlul calitii lucrrilor ce fac obiectul prezentului ghid se va face conform normativului C 56-85 sau al altor acte normative n vigoare i n strict concordan cu prevederile proiectului.

8.2. Proiectantul are obligaia ca n proiect s stabileasc fazele determinante i s participe la controlul acestor stadii de execuie.

Ca faze determinante se pot considera:

- verificarea stratificaiei geologice;

- executarea elementelor de sprijin de la baza pereurilor grele (prism de anrocamente, pinten sau masiv de beton etc.);

- stafiul final al lucrrilor.

Pentru canale de lungimi mari (peste 1 km) aceste faze se stabilesc pe tronsoane de canal.

8.3. Cu ocazia fiecrei prezentare a proiectantului la antier, acesta va trebui s verifice existena documentelor care certific buna calitate a lucrrilor.

Aceste documente sunt:

- procese verbale de recepie a lucrrilor ascunse;

- buletinele de calitate ale materialelor utilizate

- buletinele de analiz a calitii lucrrilor de compactare sau a unor materiale (dup caz).

8.4. Se vor ntocmi procese verbale de verificare a lucrrilor ascunse pentru:

- executarea spturilor cu verificarea concordanei ntre natura real a pmntului n care s-a spat i cea avut n vedere la ntocmirea proiectului;

- executarea umpluturilor dup compactare;

- executarea saltelelor de fascine nainte de scufundare;

- execuia pe tronsoane a straturilor drenante/filtrante nainte de acoperirea lor cu pereu;

- scheletul de rezisten al gabioanelor;

- nisipul i pietriul ce vor fi utilizate la alctuirea straturilor filtrante.

[top]

PARTEA A II-A

EXECUIA LUCRRILOR DE APRARE I CONSOLIDARE A TALUZURILOR

1. CONDIIILE NECESARE NCEPERII EXECUIEI

Execuia lucrrilor poate ncepe numai dup ce sunt ndeplinite urmtoarele condiii:

1.1. Beneficiarul a obinut autorizaia de construire att pentru lucrarea de executat, ct i pentru organizarea de antier.

1.2. Proiectul a fost verificat de un specialist atestat n domeniul respectiv, la fazele P.T. i D.E.

1.3. Executantul a studiat n amnunt proiectul i a rezolvat mpreun cu proiectantul i beneficiarul toate neclaritile din proiect.

1.4. Lucrrile de organizare de antier sunt executate ntr-o msur suficient pentru nceperea execuiei.

1.5. S-au obinut toate avizele legate de alimentarea antierului cu energie electric, gaze etc.

1.6. Executantul a acoperit toate punctele de lucru cu personal atestat pentru execuie.

[top]

2. CONDIIILE CE TREBUIE NDEPLINITE DE ORGANIZAREA DE ANTIER

2.1. S aib asigurate toate utilitile necesate att procesului tehnologic, ct i pentru nevoile personalului, i anume:

a) racorduri sau surse de energie electric, gaze etc.;

b) spaii i dotri cu caracter social i tehnico-sanitar la uni nivel corespunztor normelor n vigoare;

c) magazii i depozite cu capaciti suficient de mari pentru asigurarea fr ntrerupere att a aprovizionrii cu materiale, scule, dispozitive i echipament de protecia muncii, ct i asigurarea de

pstrate n condiii optime a materialelor (lemn, ciment etc.);

d) spaii de parcare pentru utilajele de execuie;

e) msuri de paz i securitate mpotriva incendiilor;

f) asigurarea iluminatului de serviciu sau pentru buna desfurare a procesului de execuie;

g) msuri de protecie a lucrrilor contra intemperiilor, ngheului sau a nsoririi.

2.2. ntreaga activitate a antierului trebuie s se desfoare n condiii de maxim igien i protecie a mediului nconjurtor, inclusiv a pnzelor de ap freatic.

[top]

3. TRASAREA LUCRRILOR DE APRARE I CONSOLIDARE A TALUZURILOR

3.1. Prima operaie a acestei aciuni este stabilirea amplasamentului lucrrii care se va face obligatoriu n prezena proiectantului, n conformitate cu prevederile proiectului i identificarea unor borne de referin

existente.

3.2. Bornele de referin existente care pot fi utilizate pentru trasarea lucrrilor, trebuie s fac parte din reeaua naional de triangulaie. n cazul cnd n zon exist i alte borne, dar care nu fac parte din

reeaua naional, poziia i cotele acestora se vor verifica prin msurtori corespunztoare.

3.3. n cazul n care borna topografic/geodezic de referin din reeaua naional este la o distan de peste 200 m sau ntr-o poziie din care nu se pot transmite datele topografice (cote, distane) necesare trasrii, este obligatorie plantarea unei borne de antier, amplasat ntr-o zon de siguran maxim

pentru stabilitatea ei.

3.4. Semnele de trasaj vor trebui s aib suficient stabilitate de timp s fie uor de vzut.

3.5. Semnele de trasaj se vor demonta numai n momentul cnd s-a executat etapa tehnologic pentru care au fost montate, rmnnd n funciune semnele ce folosesc i n etapele urmtoare.

3.6. Pe bornele de nivelment se vor marca cu vopsea cel puin valorile cotelor absolute de nivel i sistemul de referin n care s-au stabilit cotele respective.

3.7. La lucrrile se ce execut n vecintatea unor cursuri de ap sau n apropierea unor canale, ale cror niveluri au n timp variaii importante, este obligatorie montarea unor mire pentru urmrirea variaiilor de

nivel.

3.8. Lucrrile topografice vor fi executate numai de persoane cu calificare corespunztoare.

3.9. Caietele care conin datele msurtorilor topografice i de trasare se vor ntocmi cu ngrijire i vor fi pstrate pn la terminarea lucrrilor. n final, aceste caiete vor fi incluse n cartea tehnic a construciei.

[top]

4. EXECUTAREA LUCRRILOR DE TERASAMENTE

4.1. n cadrul lucrrilor de consolidare i aprare a taluzurilor, lucrrile de terasamente se execut pentru:

- profilarea taluzurilor la panta cerut de proiect;

- realizarea unor umpluturi locale, n cazul taluzurilor deteriorate;

- aternerea pmntului vegetal pe taluzurile ce urmeaz a fi nierbate.

4.1.1. Terasementele pentru profilarea taluzurilor se pot executa mecanizat pn la maxim 30-40 cm de suprafaa finit a taluzului.

4.1.2. Ultimul strat de 30-40 cm rmas dup sparea mecanizat trebuie spat manual.

4.1.3. Pentru realizarea pantei taluzurilor, este necesar trasarea att a piciorului taluzului, ct i marginea sa superioar, iar verificarea se face cu dreptarul i echerul de taluz sau cu abloane.

4.1.4. n timpul executrii excavaiilor, amplasarea utilajelor i depozitarea pmntului se va face la distane suficient de mari pentru a nu afecta stabilitatea taluzului sau circulaia pentru execuie.

4.1.5. n cazul cnd taluzul urmeaz a fi protejat prin nierbare, dup realizarea profilului impus prin proiect, urmeaz pregtirea suprafeei pentru aternerea stratului vegetal care se poate executa n dou

moduri, n funcie de panta i nlimea taluzului.

a) Pe taluzurile cu pant maxim de 20% i nlime peste 4,00 m, pregtirea suprafeei const n sparea acesteia pe o adncime de 10-30 cm (conform proiect), mrunirea bolovanilor i greblarea

pmntului pn la uniformizarea stratului spat.

b) Pe taluzuri cu pante mai mari de 20% sau nlimi peste 4,00 m, pregtirea suprafeei taluzului const n sparea n lung a unor trepte nalte de 15-20 cm, distanate ntre ele cu cca. 1,0 m, msurat pe taluz.

4.1.6. Dup pregtirea suprafeei taluzului, se aterne stratul de pmnt vegetal bine mrunit i mprtiat uniform. Aceste operaii sunt urmate de o bttorire uoar a pmntului vegetal, mprtierea seminelor de ierburi perene, greblarea suprafeei pentru ngroparea seminelor i apoi stropirea cu ap,

cca. 10 l/mp.

4.1.7. Smna mprtiat trebuie s fie de ct mai multe soiuri, cu perioada de vegetaie ct mai diferit (vezi PARTEA I-a paragraful 4.6.3.)

4.1.8. n locul nsmnrii se pot folosi i brazde de iarb aezate pe strat vegetal, brazde care pe taluzurile mai abrupte de 1:1,5 trebuie fixate cu rui de lemn de 2-3 cm diametru i 30 cm lungime.

4.1.9. Brazdele vor trebui utilizate i n cazul taluzurilor nierbate prin nsmnare, pentru partea superioar a acestora pe minim 50 cm lungime pe taluz, continund cu o bordare a coronamentului pe

aceeai distan.

4.1.10. Umpluturile pentru profilarea taluzurilor se vor executa numai dup ce n masivul de pmnt existent se vor spa trepte de nfrire, n lungul taluzului, de 40-50 cm nlime.

[top]

5. EXECUTAREA STRATURILOR DRENANTE

5.1. n acest capitol se vor prezenta problemele de execuie a straturilor drenante/filtrante alctuite din produse de balastier sau carier. Pentru cele din geotextil, exigenele de execuie vor fi prezentate n

Cap. 6 - GEOSINTETICE.

5.2. La executarea acestui gen de lucrri se vor respecta cu strictee prevederile proiectului, att n ceea ce privete grosimile straturilor componente, ct i granulometria acestora.

5.3. n cazul cnd granulometria sau natura pmntului din taluz nu corespunde celei luate n considerare n proiectarea stratului drenant, executarea acestuia nu va ncepe fr avizul proiectantului de

specialitate. Nerespectarea acestei prevederi poate conduce chiar la compromiterea ntregii lucrri de aprare.

5.4. nainte de nceperea aternerii stratului drenant, se va proceda la verificarea zonei de taluz respective pentru a se constata i remedia eventualele deficiene n finisarea taluzurilor i chiar

eventualele tendine de instabilitate a acestora.

5.5. n cazul apariiei unor tendine de instabilitate local a taluzurilor, situaia va fi semnalat urgent proiectantului pentru stabilirea msurilor necesare sau eventual chiar pentru modificarea prevederilor

proiectului.

5.6. La fel va proceda i n cazul apariiei unor tasri neanticipate de proiectant.

5.7. Dup aternerea fiecrui strat component, acesta se va compacta cu maiul de mn n aa fel nct s nu conduc la deranjarea stratului inferior sau la amestecul ntre straturi.

5.8. La aternerea materialului, se va avea n vederea i gradul de nfoiere al acestuia, astfel nct grosimea prevzut n proiect s rezulte dup compactarea stratului respectiv.

5.9. Executarea straturilor filtrante va ncepe cu fundul canalului sau terasa de la piciorul digului i va urca pe taluz, spre coronament.

5.10. Dac straturile drenante sunt alctuite din mai multe subtraturi, execuia ncepe tot de la buza taluzului, pe poriuni de cca. 1,5-2,0 m pe care se vor aterne toate straturile i care se vor compacta.

5.11. pentru eserea substraturilor executate n dou etape succesive, cele din prima etap se vor termina n seciuni diferite, distanate cu minim 10 cm (fig. II-I).

5.12. nainte de betonare, clapeii descrctori ai subpresiunilor vor fi verificai dac se nchid etan. Este interzis montarea clapeilor defeci.

5.13. Lungimea i limea suprafeelor ce se vor acoperi ntr-o etap de execuie a stratului drenant se vor stabili astfel nct s nu fie necesar accesul muncitorilor peste straturile executate anterior.

5.14. Accesul muncitorilor peste straturile drenante executate anterior se poate face totui, dar numai pe panouri de cofraj asigurate contra lunecrii pe taluz. n aceste cazuri, accesul pe panouri se va face cu

grij, fr ocuri i n nici un caz pentru transportul unor materiale.

[top]

6. PUNEREA N OPER A GEOSINTETICELOR

6.1. Materialele puse n oper vor fi numai dintre cele care au AGREMENT TEHNIC eliberat de MLPTL.

6.2. Materialele geosintetice vor trebui recepionate n momentul aprovizionrii, prin verificarea cu atenie a:

- nsemnelor de marc ale produsului;

- existenei instruciunilor de folosire;

- corespondenei dintre sortimentul aprovizionat i sortimentul prevzut n proiect.

Pentru lucrri de mare amploare se recomand i efectuarea unor verificri ale caracteristicilor fizico-mecanice (conf. Normativului C 227-88) n laboratoare de antier atestate sau laboratoare de specialitate.

Aceste verificri se vor face pe rspunderea executantului, iar rezultatele se vor face cunoscute beneficiarului.

6.3. Pentru geotextile i geomembrane, la recepionarea materialelor respective, se vor face verificri ale principalelor proprietii, conform "Normativelor tehnice de utilizare a geotextilelor i geomembranelor"

indicativ C 227-88, anexa VI.

Pentru geogrile, n lipsa unor prevederi normative, verificrile pentru lucrrile definitive (durata de exploatare peste 2 ani) se va face un rnd de teste de verificare pentru fiecare 1000 m

2 de