pamanturi cu umflari si contractii mari pucm

8/11/2019 Pamanturi Cu Umflari Si Contractii Mari PUCM

1/12

Pamanturi cu umflari si contractii mari (PUCM)

Pamanturi argiloase care prezinta variatii sezoniere de volum inseminate, ca urmare avariatiilor de umiditate, ce pot duce la degradari ale fundatiilor si constructiilor de adancimemica de fundare.

In cazul constructiilor fundate la adancimi mai mari de 2 m, nu se produc variatii de volumale terenului de fundare de natura sa influenteze constructiile respective.

Investigarea terenului de fundare

La cerecetarea terenului o ateniespecialva fi acordataspectelor: cum sunt starea reeleidealimentare cu apicanalizare,posibilitide stagnare a apelor,poziiilearborelor existenisau defriai,comportarea construciilornvecinate iadncimea lor de fundare, nivelul apeisubterane, stratificaiaterenului, fisuri.

Zona afectatde fenomenul de contracie se lisidervolumul de teren corespunztoradncimii pnla care se extind vizibil surile i crpturile maj orat cu nc1,0 m.Zona stabilsub construciile mdate pe pmrlttdi cu umri i contracii mari se considervolumul de teren pnla adncimea unde raportul W/wf3l , sau W < 0,4 WL.Lucrrile pentru investigarea terenului de inlfe se vor executa fradaos de ap, pentru anu se modifica regimul hidric al terenului.

Pentru nlturarea sau atenuarea fenomenelor ,dciiivorabile datorate existenei pmnturilorcuumri i contracii mari pot avute n vedere mmtoacmsuri:a) eliminarea cauzelor care genereazvariaii del' umiditate n terenul de fundare, (asurselor ce

provoacumezirea (conducte sau canalizari degradate, ridicarea nivelului apelor subterane,infiltraii datorate precipitaiilor sau apei la suprafaa terenului, irigaii, defriri) asurselor ce provoacuscarea (exist_


2/12

n cazul I, n care nivelul hidrostatic al apei subterane se menine constant la o adncime maimicde 2,00 m, pmntul aat la o adncime de peste 1,40 m nu mai poate prezenta variaii devolum, ntructumiditatea lui se menine constant

Pentru orice fel de construcie cu caracter defmitiv, ce face obiectul prezentului normativ,adncimea minimde fundare, D, este mai mare dect adncimea de nghe(STAS 6054TI)i serecomanda fi:I D = l,50 m, pentru cazul I (confomi condiiilor hidrogeologice, pct.4.2).0 D = 2,00 m, pentru cazurile II i III.

Atunci cnd n proiect se stabilete pentru unele pri ale consnuc_iciIf11ndarea la adncimidiferite, se vor prevedea rosturi de tasare, iar diferenele de adncime ntre fiiirdaiilealturate nu vor

depi 0,50 m.

Pentru construcii de importandeosebiti atunci cnd stratul de PUCM are grosime mare,se poate recurge la fundarea pef flloi pentru a asigura transmiterea eforturilor sub zonaafectatdevariaiile de umiditate ale pniiiului i, deci, de modicrile de voluin. In acest caz, pentrufia pilotuluisituatn zona cu variaii de fdlum se vor adopta soluii care sevite exercitarea asupra

pilotului a unorsolicitri de smulgere ca iniire a umiii terenului.

Pentru a se evita executarea unor volume mari de sptura i de betoane n fundaii (deexemplu la unele construcii agrozootehnice dezvoltate pe suprafee mari), este indicatMocuireafundaiilor continue cu fundaii izolate pe care sse reazeme construcia prin intermediulunor grinzi defundare. Se va prevedea un spaiu mire suprafaa terenului i talpa grinzii de fundaie egal cuvaloarea

posibila umiii pmntului (cca.1015 cm) care sse umple cu nisip, mpiedicndusetotodataccesuldirect al apei i asigurnduse evacuarea ei.

Stabilizarea pinnturilor tvuin ii i contracii mari folosite la umpluturi,

pentru a deveni

insensibile la variaiile de umiditatcy se poate efectua fie prin metode chimice,

fie prin ainestecare cu

nisip. Pentru stabilizarea'prin metode chimice, se recomandutilizarea prafului

de var nestins, m

proporie de 3 6 % (dmgjfsutatea pmntului uscat), procentul stabilindu se prin

ncercri, funcie de

natura i umiditatea naturala pmntului activ. Stabilizarea prin amestecare cu

nisip necesitun procent

de 20 40 % nisip mare, procent care de asemenea se stabilete prin ncercri.


3/12

Factorii care confertmuip1n11t;i1;npotenial de um are contracie de o

anumitvaloare, care se

poate manifesta m funcie de existena sali'absena Variaiilor deumiditate, sunt urmtorii:a) factorul climatic, care condiioneazvariaiile de temperaturi umiditate n

teren;

b) condiiile hidrogeologicecl

,I vegetaia; fi

) variaia umiditii terenului m perioada de execuie i n timpul exploatrii

construciilor;t presiunea transmisie' construcie;

grosimea stratului;f

D suprafaa umezit;,P9.C) 9p9r,Qo:p0,rietile fzice i chimice ale lichidului care produce umezirea

pmntului.

b) Condiiile hidrogeologice se pot ncadra, n funcie de zona_.giva1iaie a

umiditii n pmntpe care o determin, n urmtoarele trei cazuri posibile, dupadncinea apei

subterane ( g.II.2):Yi

.('.,,`

cazul I: nivelul hidrostatic subteran se a la o adnne mai mare de 10 m.

Diagrama de

Variaie a umiditii n funcie de adncime, defeiminatprin msurtori, arealura din

g.II.2.a i se caracterizeazprintr o zondei 'Variaie sezonieraumiditii, cu aluri

diferite pentru vari iarn, n grosime de O200 m i printr o valoare practic

constant

sub adncimea de 2,00 m. Zona cu posihlfe variaii de volum, dependente de

condiiile

climatice, este n acest caz situat'1`J1tre0`,00 i 2,00 m i, prin urmare,adncimile de

fundare adoptate trebuie s e mai marilie 2,00 m, pentru a se evita efectele

variaiilor de

volum asupra construciilor. Q ,"'Y

cazul H: nivelul apei subteranpeste situat la cote mai mici de 2,00 m

( g.lI.2.b).

Diagrama de Variaie a umiditii prezint, de regul, douorizonturi distincte,

pentru

perioada de vari, respectivdea de iarn. Msurtorile efectuate au aratt c

umiditatea

pmntului rmne practicconstmitpeste adncimea de cca. 1,40 m iar zona supus

variaiilor de umiditate, ipec v de volum, are grosimea de cca.0 1,40 m.

Adoptarea n

acest caz a unor adncitfni de fundare mai mari de 1,40 m eliminefectelevariailor de


4/12

volum asupra construciilor.

r.

cazul III: nivelulittiirostatic se gsete la o adncime intermediar, ntre 2,00

i 10,00 m

( g.II.2.c). Diagiiima variaiei umiditii n funcie de adncime este o

combinaie ntrediagramele prcedente. Astfel, se deosebesc douorizonturi ce corespund

adncimilor

maxime devariaie ce se ating vara (C) i, respectiv, iarna (D). In suprafa,

pnla

adncimea de cca.2,00 m variaiile de umiditate sunt dictate de condiiile

climatice, dup

care urmeaz0 zoncu umiditi practic constante (AE). Fundarea m zona (AE) sau

sub

nivelul (C) (cnd zona AE lipsete) eliminefectele variaiilor de volum asupra

construciilor. Punctele caracteristice ale diagramei (A,B,C,D,E) se determinprin

observaii sezoniere de teren.

c) Vegetaia

Apariia unor degradri presupune tielea imediata arborilor, dar remedieriletrebuie fcute

inndu se seama de posibilitatea apariiei un/Crum ii datoritcreterii

treptate a umiditii prin tiereaarborilor.


5/12

Pamanturi sensibile la umezire colapsibile (PSUC)NP125

Pmnturile sensibile la umezire, care ocup suprafee nsemnate n Romnia(cca. 19% dinteritoriu), sunt definite i clasificate n mod complex pe baza comportamentului specific nraport cu apa n pmnturi macrostructurate cu comportament contractant PSU-C (de tiploess) i pmnturi macrostructurate glomerulare cu comportament dilatant PSU-D (de tipargilos).

Pmnturi sensibile la umezire colapsibile PSUC: acestea sunt pmnturicoezive macroporice nesaturate, care la contactul cu apa sufer modificri brute iireversibile ale structurii interne, reflectate prin tasri suplimentare cu caracter de prbuire(colaps) i scderi ale valorilor parametrilor geotehnici de comportament mecanic.Din aceast categorie fac parte loessurile, pmnturile loessoide i alte pmnturi

preponderent prfoase, cu porozitate marcat neuniform.

Dinpunct de vedere al modului n care taseaz la umezire aceste pmnturi se clasificastfel:grupa A: pmnturi care la umezire sub greutate proprie (sarcina geologic) prezinttasri suplimentareImg, mai mici de 5 cm;

grupa B: pmnturi care la umezire sub greutate proprie (sarcina geologic) prezinttasri suplimentareImg mai mari sau egale de 5 cm.

Tasri suplimentare la umezire (Im): acestea sunt deformaii verticale ale PSUCmanifestate odat cu creterea umiditii, avnd valori sporite fa de cele ale pmntului nstare natural solicitat la aceeai stare de eforturi. Tasrile suplimentare la umezire pot aparesub greutatea proprie a stratului (Img) sau numai sub aciunea ncrcrilor de compresiunetransmise de fundaii (Imp).

Pentru ca un pmnt s poat fi caracterizatpmnt sensibil la umezire colapsibil - PSUC trebuies fie cunoscute urmtoarele caracteristici geotehnice:

alctuire: compoziia granulometric;


6/12

compoziia chimico - mineralogic;

proprieti fizice: umiditate; densiti n stare natural, n stare uscat, n stare saturat;

densitatea scheletului; porozitatea; plasticitatea;

- proprietati mecanice n conditii statice si eventual dinamice: compresibilitatea si deformabilitatea n stare naturala si n stare inundata; rezistenta structurala; rezistenta la forfecare n stare naturala si stare inundata;

- proprietati hidrice:

permeabilitate n stare naturala si saturata sub diferite trepte de ncarcare

Caracteristici hidrice PSUC

Principalul parametru necesar a fi cunoscut este coeficientul de permeabilitate (k).Acesta se va determina n laborator att pe probe n stare natural ct i inundat. Atuncicnd se determin pe probe n stare compactat, se va efectua inclusiv dup inundareaacestora.Pe probe naturale se recomand obinerea coeficientului de permeabilitate n

permeametru, att pe direcie vertical ct i orizontal, pentru evidenierea anizotropiei.Pe probe saturate se poate determina variaia coeficientului de permeabilitate sub treptediferite de ncrcare prin ncercri de consolidare n edometru.

Caracteristici mecanice PSUC

Compresibilitatea

Rezistena structurala

Rezistena la forfecare

Parametrii de comportament dinamic

Lichefierea

Parametrii geotehnici carepot fi utilizai n proiectarea geotehnic prin calcul pentruterenul alctuit din PSUC sunt:porozitatea (n), umiditatea (w), gradul de saturaie (Sr) pentru a reflecta modificarea

strilor de ndesare i umiditate prin umezire;coeficientul de permeabilitate (k) n stare natural i inundat;rezistena structural (0);modulii de deformaie (E) n stare natural i inundat ;tasrile suplimentare la umezire (Im);parametrii rezistenei la forfecare (, c) n stare natural i inundat.

Din punct de vedere al modului de fundare pe terenuri constituite din PSUC se potanaliza urmtoarele soluii:1.fundarea direct

1.1. pe teren n stare natural, cu estimarea tasrilor totale incluznd tasrile suplimentarela umezire i compararea acestora cu tasrile admisibile pentru structur;1.2. pe terenul, la care se elimin sensibilitatea la umezire prin diferite procedee i


7/12

tehnologii, pentru toat zona din teren care guverneaz comportarea construciei;1.3. pe terenul, unde se adopt un complex de msuri, att pentru eliminarea parial asensibilitii la umezire a PSUC ct i pentru micorarea sensibilitii construciilor ladeformarea terenului;2.fundarea indirect:prin sisteme de fundare (piloi, barete etc.)care s depeasc

stratul de PSUC i s ptrund ntr-un strat de adncime insensibil la umezire.

Proiectarea final a unei structuri geotehnice se va realiza prin calcul.Urmtoarele aspecte geotehnice vor fi avute n vedere:luarea n considerare a compatibilitii deformaiilor la starea limit ultim, n cazuln care se poate produce cedarea combinat a elementelor structurii i a terenuluiinnd seama de rigiditatea relativ a structurii i terenului;la alegerea aciunilor geotehnice vor fi obligatoriu avute n vedere cele datorateumezirii (saturrii) terenului i cele datorate ncrcrilor dinamice i acceleraiilor

produse de cutremure. n cazul utilizrii soluiilor de fundare pe piloi ntr-un stratsituat sub stratul PSUC se va avea n vedere posibilitatea umezirii PSUC i se va

considera frecarea negativ conform prevederilor din NP 123/2008;la stabilirea proprietilor pmnturilor se va ine seama de comportamentul specificPSUC;la alegerea valorilor caracteristice ale parametrilor geotehnici se vor judeca n paralelextinderea zonei din teren care guverneaz comportarea structurii geotehnice icapacitatea acesteia de a transfera ncrcrile de la zonele slabe ctre cele mairezistente din teren; n cazul PSUC este justificat utilizarea dup caz, prin estimare

prudent a unor valori inferioare (ex. modulii de deformaieE, parametrii rezisteneila forfecare , c) sau superioare (ex. im300), fa de cele mai probabile; n cazulstructurilor fr capacitate de distribuire a solicitrilor se recomand a se folosi valoricaracteristice locale ale parametrilor geotehnici;

n cadrul strilor limit ultime, starea limit GEO este critic pentru determinareadimensiunilor elementelor structurale din fundaii i pentru rezistena elementelor destructur; starea limit ultim GEO este definit n SR EN 1997-1:2004 drept cedarea

sau deformaia excesiv a terenului, n care rezistena pmnturilor sau rocilor

contribuie n mod semnificativ la asigurarea rezistenei;n cadrul verificrii la starea limit de exploatare normal se vor avea n vederelimitrile tasrilor difereniale ale fundaiilor pentru a nu conduce la o stare limit n structur .

Calculul terenului de fundare

Evaluarea zonelor deformabile n terenul constituit din PSUC

Cunoscndu-se rezistena structural0 se pot defini zonele din teren n cuprinsul crora seproduc deformaii ca urmare a prbuirii structurii pmntului prin umezire, numitezonedeformabile.Astfel,zona deformabil superioar se extinde pn la adncimea la care efortul unitary vertical), datorat att ncrcrii date de fundaie (z) ct i greutii proprii a pmntului (gz),este mai mare i devine egal cu0 (Fig. 1).Pe de alt parte, n cazul uneianumite grosimi a stratului sensibil la umezire, se pot produce tasrisuplimentare i pe seama unei zone aflate la baza stratului, denumitzondeformabil inferioar,n cuprinsul creia sarcina geologic (gz) este suficient de mare pentru ca efortul unitarvertical total () s fie, de asemenea, mai mare ca0. n cazul ilustrat n figura 1, ntre celedou zone deformabile se interpune ozon inert, denumit astfel, ntruct naceast zon efortulunitar vertical total () este mai mic dect0 i, ca atare, nu se produc tasri prin umezire.


8/12

n funcie de limea B a fundaiei, de mrimea presiunii nete pnet pe talpa fundaiei, de grosimea H a stratului sensibil la umezire i de valoarea rezistenei structurale 0 pot aprea ialte situaii (Fig. 2a ... e).

Calculul terenului la starea limit de exploatare normal


9/12

La evaluarea tasrilor probabile se vor lua n considerare i tasrile suplimentare prin umezire subsarcina geologic (Img) i sub presiuni exterioare (Imp) n funcie de grupa pmntuluicolapsibil (A sau B).

Calculul terenului la starea limit ultim

Pentru calculul capacitii portante (pcr) se vor introduce valorile i c conform situaiilor deproiectare 1 i 2. n cazul PSUC, n situaia 1 de proiectare, unde cedarea adeseori nu se produceprin refulare lateral, se va verifica i cedarea prin poansonare.

Predimensionarea fundaiilor amplasate pe PSUC se poate realiza pe baza presiunilorconvenionale de calculpconv , considerate ca presiuni acceptabile, astfel:a. n cazul fundrii pe teren de tip PSUC n stare natural, se pot utiliza valorilepconv dintabelul 1 - ANEXA 4.La predimensionare se vor avea n vedere i aspectele constructive recomandate nANEXA 4.

b. n cazul fundrii pe PSUC compactate valorilepconv ce pot fi utilizate sunt cele dintabelul 2 (ANEXA 4).

MSURI CONSTRUCTIVE RECOMANDATE N CAZUL FUNDRII PE PSUC Indiferent de grupa de teren PSUC din care face parte amplasamentul, se vor adopta prin

proiectare, att n perioada de execuie ct i n timpul exploatrii construciilor, msuri pentruevitarea infiltrrii n teren a apelor de suprafa, ca de exemplu:Sistematizarea vertical i n plan a amplasamentului pentru asigurarea colectrii i evacuriirapide ctre un emisar a apelor din precipitaii i din pierderile de la reele iinstalaii n aer liber, prin prevederea unor pante de minimum 2 %; se va realizainiial sistematizarea necesar pentru lucrrile de execuie, urmnd ca celelalte lucrride sistematizare s se termine odat cu punerea n funciune a obiectivului; n cazul

platformelor de construcii pe terenuri cu pante mai mari de 1:5, se vor prevedeamsuri de protecie mpotriva apelor care se scurg de pe versani, prin anuri degard a cror seciune s asigure scurgerea debitului maxim al apelor meteorice;

platformele de construcie situate pe versani se vor nivela n terase cu pante demaximum 1:1, care se vor proteja prin diferite soluii tehnologice (brazde, nierbare,mbrcmini din materiale locale, geosintetice etc.).- Evitarea perturbrii echilibrului hidrogeologic i ridicrii nivelului apei subterane;nu se vor realiza lucrri care pot bara cile naturale de ieire a apei la zi i curgerea eictre emisarii naturali i artificiali n funciune; nu vor fi strpunse orizonturiimpermeabile aflate deasupra pnzei freatice.- Colectarea i evacuarea rapid a apei din precipitaii pe toat durata execuieispturilor prin amenajri adecvate (pante, puuri, instalaii de pompare etc.); n

situaia n care la cota de fundare se constat existena unui strat de pmnt afectat deprecipitaii, acesta va fi ndeprtat imediat nainte de turnarea betonului.Evitarea stagnrii apelor n jurul construciilor, att n perioada execuieict i petoat durata exploatrii, prin soluii constructive adecvate (trotuare, compactareaterenului n jurul construciilor, execuia de strate etane din argil, pantecorespunztoare, rigole, cavalieri etc.). n caz de necesitate, pentru protecia reelelorsubterane purttoare de ap sau pentru evitarea polurii apelor subterane din cauza

pierderilor de substane agresive din instalaii, rezervoare etc. se vor prevedea soluiide impermeabilizare (strate etane din pmnt tratat prin diferite procedee sau altevariante).Execuia umpluturilor n jurul fundaiilor i pereilor subsolurilor pe msur ce

acestea sunt realizate.


10/12

Msuri pentru terenul de fundare

7.2.1.1. Prevenirea umezirii terenului (vezi pct. 7.1).7.2.1.2. mbuntirea terenului prin diferite tehnologii urmrind formarea unei noistructuri interne pentru ntregul strat sensibil la umezire.La alegea soluiilor se va consulta P29/1985. Pot fi avute n vedere:

compactare intensiv;injectare;coloane de ndesare avnd corpul realizat din materiale locale compactate in-situ; lastabilirea materialului ce va fi utilizat n coloan se va ine seama de modul n careeste influenat permeabilitatea stratului astfel mbuntit, corelat cu litologiaspecific i msurile referitoare la prezena apei.Se recomand ca la partea superioar stratul mbuntit s fie nchis (uniformizat i

protejat) printr-opern.

De regul, n cazul fundrii unor construcii de importan normal, la care este posibilumezirea terenului de fundare din PSUC ca urmare a scurgerilor din reelele hidroedilitare pot fi

ntlnite dou situaii:A. Terenul de fundare se ncadreaz n grupa A de PSUC (Fig. 3, a). Cu linie punctats-a marcat izobara rezistenei structurale care delimiteaz zona deformabil superioar. Pe lngmsurile de protejare a terenului mpotriva infiltraiilor de ap, se pot analiza urmtoarele soluiiconstructive:eliminarea sensibilitii la umezire a stratului, pe o parte din zona deformabil

prin compactarea intensiv sau prin realizarea unei perne de loess compactat (Fig.3, b);eliminarea sensibilitii la umezire pe ntreaga grosime a zonei deformabile princompactarea intensiv de adncime sau prin coloane din material local (Fig. 3, c). Criteriul de baz pentru alegerea unei variante sau alteia l constituie mrimea tasrii

totale probabile.

B. Terenul de fundare se ncadreaz n grupa B de PSUC (Fig. 4, a); zona deformabilsuperioar I coexist cu zona deformabil inferioar III i cu zona inert II; o soluie de fundare oconstituie eliminarea sensibilitii la umezire pe o parte din grosimea stratului sensibil, deexemplu pn la limita zonei deformabile superioare (Fig. 4, b) asociat cu msuri referitoare laforma i alctuirea construciei i la limitarea pierderilor din reelele hidroedilitare; dac acestcomplex de msuri nu ofer garanii c tasrile care pot apare pe seama zonei deformabileinferioare pot fi meninute n limite acceptabile pentru structura de rezisten i pentru condiiileunei exploatri normale, se recurge la strpungerea stratului sensibil la umezire printr-o fundaiede adncime (Fig. 4, c).


11/12

LOESS - rocsedimentar detritic, predominant prfoas, friabil, cu porozitate mare,

neconsolidat sau slab consolidat, de culoare glbuie pn la brun - glbuie; din punct de vederemineralogic este specific prezena carbonailor (predominant de calciu), dei exist i loesslipsit de carbonai; loessul este permeabil, apele de infiltraie determinnd procese de sufoziune,care duc la tasare i la formarea crovurilor; loessul se desprinde pe fee verticale, favorizndformarea pereilor abrupi.Este o formaiunespecific pleistocenului, cu o origine controversat (fluvial, eolian,deluvial, glaciar, fluvioglaciar, pedogenetic, complex etc.).LOESS ARGILOS - loess cu textur mai fin, avnd un coninut de argil deaproximativ 25 - 30 %.LOESS NISIPOS - loess cu textur mai grosier, avnd un coninut de argil deaproximativ 10 - 15 %.

LOESS TIPIC - loess cu textur mijlocie, avnd un coninut de argil de aproximativ15 - 25 %.

Cedarea de tip poansonare, specific pmnturilor afnate sau de consistenaredus se concretizeaz prin penetrarea terenului de fundare de ctre fundaie (ca un poanson)fr apariia suprafeelor de cedare pe care s se depeasc rezistena la forfecare a pmntului(Fig. A6.1).


12/12

n cazul PSUC n stare natural (neumezit) cedarea prin poansonare se produceprin ndesare fr a angaja deformri ale suprafeei terenului n jurul fundaiei (refulri).Sub fundaie, pn la o anumit adncime, prin distrugerea structurii terenului ireducerea porozitii se formeaz un prism de pmnt mai ndesat care se opune solicitrilor. ncadrul acestuia se manifest ndesarea asociat cu tasarea prin poansonare.

pamanturi cu umflari si contractii mari pucm

Documents