1.Clasificarea drenurilor

Clasificarea drenurilor

Drenurile se pot clasifica după mai multe criterii:

După modul de acţionare:- cu acţiune gravitaţională;

- prin ventilaţie;

- prin lucrări de inginerie biologică.

După funcţia îndeplinită:- drenuri de asanare;

- drenuri de consolidare taluzuri, terasamente, versanţi alunecători;

- drenuri asociate cu lucrări de sprijin.

După poziţia lor în sistemul general de drenare:- drenuri izolate;

- drenuri în grupuri, care formează un complex de drenuri legate între ele (Fig.6.1.a.);

- reţea de drenuri (complex de drenuri nelegate între ele) (Fig.6.1.b.).

Dupǎ tehnologia de execuţie: - drenuri executate în sǎpǎturǎ deschisǎ, manual sau mecanizat;

- drenuri executate prin forare de la suprafaţa terenului sau din chesoane deschise (cǎmine de vizitare);

- drenaj realizat prin lucrǎri de inginerie biologicǎ.

1-dren; 2-put de vizitare

axa drumului

Fig.6.1.

După natura terenului în care se fundează radierul drenului:- drenuri perfecte, la care fundul şanţului pătrunde în stratul

impermeabil;

- drenuri imperfecte, la care fundul şanţului se află în stratul permeabil.

După adâncimea faţă de suprafaţa terenului natural:- drenuri de suprafaţă, construite până la adâncimea de îngheţ; aceste

drenuri nu funcţionează în perioada îngheţului;

- drenuri de adâncime, la care adâncimea de scurgere este mai mare decât adâncimea de îngheţ; aceste drenuri funcţionează tot timpul anului.

După modul de amplasare:- drenuri orizontale;

- drenuri verticale;

- drenuri în sistem mixt.

După sistemul constructiv:- drenuri descoperite (deschise), reprezentând simple şanţuri la

suprafaţa terenului;

- drenuri acoperite (închise).

După poziţia drenurilor faţă de axa drumului:- drenuri longitudinale, respectiv paralele cu axa căii, amplasate în afara

amprizei sau sub şanţuri/rigole, cu scopul de a intercepta/evacua apele de infiltraţie sau de a coborî nivelul apelor subterane. Drenurile de mică adâncime amplasate sub acostamente/rigole servesc la evacuarea apelor din fundaţia drumului, pe sectoare în debleu sau la nivelul terenului, când nu există posibilitatea evacuării apelor în şanţuri/rigole;

- drenuri transversale, normale pe axa căii;

- drenuri transversale oblice faţă de axa căii.

După rolul îndeplinit deosebim:

- dren ventuză: dren de lungime redusă, cu rolul de a capta şi evacua gravitaţional apa subterană sau din izvoare (Fig.6.2.a.); se amplaseazǎ pe taluzuri în debleu sau rambleu, pe linia de cea mai mare pantǎ. Puţul de aerisire se prevede pentru reducerea umiditǎţii prin ventilare naturalǎ;

- dren de descărcare/evacuare: dren transversal drumului, care colectează apa adusă prin drenurile de captare şi o evacuează la suprafaţa terenului natural (Fig.6.2.b.);

1-dren; 2-put de aerisire3-cap de dren; 4-camin

Fig.6.2.

- drenuri spice, de captare, amplasate oblic faţă de direcţia de curgere a apelor subterane, de regulă sub un unghi de 90…1200, executate în terenuri instabile (Fig.6.3.a.); Distanţa dintre drenurile de evacuare este de 8…20 m.

- dren transversal de intercepţie, care este executat în platforma drumului cu înclinare de 600 faţǎ de axa drumului, în sensul pantei, pentru a intecepta apele infiltrate în stratul de fundaţie sau în patul drumului (Fig.6.3.b.). Se execută la distanţe de 100…150 m, când declivitatea drumului este mai mare de 3…4%; unele norme recomandǎ interdistanţe de 20…50 m.

axa drumuluip > 3...4%

1-dren; 2-cap de dren; 3-caminde vizitare; 4-put de aerisire

Fig.6.3.

- dren transversal de acostament, care este executat sub acostamente, în scopul colectării şi evacuării apelor din fundaţia drumului, într-un dren longitudinal, în şanţ/rigolǎ sau pe taluzurile protejate ale rambleurilor;

- drenuri de taluz compuse din drenuri ventuzǎ şi drenuri în unghi sau arcade. Sunt drenuri de micǎ adâncime, h ≤ 1,5 m, amplasate după linia de cea mai mare pantă a taluzurilor debleurilor, la distanţa de 6…18 m; (Fig.6.4.); se execută pe 1…2 nivele.

6...18 m 6...18 m

2

1

3 3

1

2

1 – dren; 2 – puţ de aerisire; 3 – cap de dren.

Fig.6.4.

- mască drenantă, constând dintr-un strat de material drenant, executat pe taluzurile cu infiltraţii sau mustiri de apă, protejate prin însămânţări, brăzduiri, plantaţii; panta taluzului este de maxim 1:1,5 iar grosimea la partea superioară este de minim 0,50 m (Fig.6.5.).

2. Schema generala a unui dren : radierul

Radierul, se realizează pe fundul tranşeei. El poate fi rigid, atunci când se execută din beton C12/15, cu grosimea minimă de 10,0 cm (Fig.6.7) pentru pante ale drenului de 0,2…10,0 %, sau elastic, atunci când este alcătuit din pietriş sau balast (Fig.6.8.), pentru pante ale drenului de 2…3 %. La drenurile perfecte, radierul elastic se realizează prin compactarea terenului de la baza drenului.

2 % 2 % 2 % 2 % 2 % 2 %

> 0

,10

m

a b c

material drenant

> 0

,10

m

> 0

,10

m

Fig.6.7.

3. Schema generala a unui dren: tuburile colectoare

Tuburi colectoare

Colectarea apelor la radierele din beton se poate face prin:

prin capace semirotunde din beton, C12/15, (diametru exterior/interior egal cu 30/≥10cm) simplu rezemate pe radier, cu interspaţii de cca. 2 cm între ele (fig.6.7.a);

tuburi de drenaj, fig. 6.7.b., cu urmǎtoarele caracteristici:- riflate, din PVC. sau polietilenǎ, perforate, cu diametru de 65…120

mm; se recomandǎ pentru drenuri pânǎ la 2,0 m adâncime;- cu talpǎ, din PVC, perforate, cu diametrul de 80…120 mm; fantele

(1,0 x 5 mm/1,5x8mm) asigurǎ o suprafatǎ activǎ de 24…50 cm2/m de tub;

- netede, din PVC, neperforate, cu diametrul de 90…110 mm; se folosesc în drenurile de descǎrcare/evacuare.

zidǎrie uscatǎ (fig.6.7.c).La drenurile cu radier elastic se folosesc tuburi de drenaj cu talpǎ sau

riflate, din PVC, perforate, asezate direct pe fundul sǎpǎturii sau pe folie de polietilenǎ groasǎ, în cazul drenurilor perfecte (fig. 6.8.a) şi pe un strat de balast de 20 cm grosime, în cazul drenurilor imperfecte (fig. 6.8.b). Când sunt condiţii de colmatare, tuburile se învelesc în geotextil.

20%20%

a b

talpa drenului

0,20

m

Fig.6.8.

Pe lângă tuburile din PVC. sau polietilenă, la drenurile cu radier rigid se mai pot folosi şi tuburi din beton, beton armat sau tuburi ceramice.

Pentru asigurarea pătrunderii apei, tuburile se prevăd cu găuri, de obicei sub formă de fante, cu deschiderea mai mică spre exterior şi mai mare spre interior, dirijate de jos în sus. Găurile se prevăd numai în porţiunile pe care apa trebuie să se infiltreze. Pe treimea superioară a tubului nu se execută găuri sau fante spre a împiedica pătrunderea materialului fin ( Fig.6.9.).

8-10

mm

18-2

0mm

Fig.6.9.

Se mai pot folosi şi tuburi fără găuri. In acest caz tuburile se aşează cap la cap, lăsându-se între ele rosturi de 1...2 mm, prin introducerea unei sârme între capetele a două tuburi. La tuburile cu manşoane, rosturile sunt de 1,5...2,5 cm, iar lungimea manşonului este circa 0,25 din lungimea tubului (Fig.6.10).

Fig.6.10.

O soluţie recomandabilă este înlocuirea manşoanelor cu geotextile. Bandajarea tuburilor se poate face în dreptul rosturilor sau pe toată lungimea lor. In acest ultim caz, rezultă un debit colectat mai mare, ceea ce poate conduce la reducerea secţiunii tubului.

Atunci când se folosesc tuburi cu mufe acestea se aşează cu mufele spre amonte.

In cazul drenurilor cu tuburi, panta minimă este de 0,3 %, panta recomandată este de 0,5…5 %, excepţional 10 %. Viteza maximă admisǎ a apei prin tub este de 1 m/s, iar viteza recomandată de 0,7 …0,8 m/s, viteza minimă de 0,15…0,20 m/s pentru pământuri argiloase şi 0,30…0,35 m/s pentru nisipuri.

Dacă panta i>imax.adm şi treptele necesare nu se realizează în căminele de vizitare, acestea se execută din zidărie de piatră brută/bolovani în mortar de ciment, rezemată pe fundaţie din beton C 6/7,5 sau din beton C 12/15 (Fig. 6.11). În secţiune transversală, treapta are o formă uşor albiată.

Fig. 6.11.

4. . Schema generala a unui dren: Umplutura drenanta

Umplutura drenantă trebuie să îndeplinească două condiţii:

să reducă foarte mult viteza de colmatare; să evite antrenarea materialelor din umplutura drenantă.

Viteza de colmatare depinde, între altele, de gradientul hidraulic al apei subterane, de debitul drenului şi de natura pământului.

La pământurile slab coezive, curentul de apă provoacă o sufozie mecanică, adică antrenarea particulelor izolate de pământ, ceea ce conduce la creşterea treptată a porozităţii.

La pământurile coezive are loc o antrenare hidrodinamică, adică desprinderea unor zone de material şi deplasarea acestora în spaţiul liber existent între granulele stratului adiacent. De aceea colmatarea drenurilor este mai mare în cazul pământurilor prăfoase decât al celor argiloase.

Pentru a îndeplini cele două condiţii, menţionate mai sus, este necesară executarea, în jurul tubului colector, a unui filtru invers realizat din 2…3 straturi din material drenant.

Prin proiectare trebuie stabilite numărul şi grosimile straturilor şi compoziţia granulometrică a materialelor drenante.

Tratarea teoretică a problemei prezintă dificultăţi mari întrucât există foarte mari diferenţe între formele granulelor şi dimensiunile lor echivalente din punct de vedere hidraulic, care figurează în ecuaţiile de echilibru stabilite pentru condiţiile antrenării hidrodinamice.

De aceea, pentru alcătuirea straturilor filtrelor inverse se folosesc relaţii empirice bazate pe criterii granulometrice.

Grosimea unui strat se stabileşte din condiţia limitării vitezei de acces a apei, deoarece cu cât stratul este mai gros, cu atât perimetrul este mai mare şi deci şi suprafaţa de acces mai mare şi viteza mai redusă.

Dimensiunea medie a granulelor (d) trebuie să crească pe măsură ce stratul este mai aproape de tubul colector. Între dimensiunile granulelor din două straturi succesive trebuie să existe raportul:

(6.1)

Dacă D = diametrul unei fracţiunii din filtru d = diametrul fracţiunii din materialul protejat

se recomandă următoarele:

(6.2)

în care:

Di, di reprezintă diametrele corespunzătoare procentelor “i” din curbele granulometrice aferente;

reprezintă diametrul orificiului tubului colector.

Deoarece utilizarea materialelor uniforme este costisitoare, se acceptă execuţia filtrului invers din materiale neuniforme, dar cu un coeficient de neuniformitate Un = 5...10.

Umplutura drenantă (filtrul) se poate alcătui din (Fig. 6.12)

- balast, fără filtru textil (corp drenant tip I);- pietriş ciuruit sau piatră spartă cu filtru din geotextile (corp drenant

tip II);- beton monogranular (în terenuri cu infiltraţii puternice, cu rol de

ranfort).

Fig.6.12.

Alegerea corpului drenant se face în funcţie de natura terenului şi de coeficientul de permeabilitate al acestuia, conform tabelului 6.2.

In cazul filtrului din beton monogranular, dozajul recomandat este urmǎtorul (dozaj IPTANA):

Ciment II B-S 32,5 (ciment Portland cu 21…35% zgurǎ de furnal), 125 kg/m3;

Pietriş 5…15 mm; Factor A/C maximum 0,5.

O soluţie modernă recomandată constă în înlocuirea stratului filtrant de nisip cu materiale textile neţesute filtrante denumite geotextile. Acestea sunt obţinute din fibre sintetice recuperate sau la prima utilizare, reunite prin interţesere sau consolidate chimic cu un liant.

6.Drenuri orizontale deschise si acoperite

. Drenuri orizontale deschise (descoperite)

Deosebim două categorii de drenuri orizontale deschise:

şanţuri drenante, când stratul acvifer este foarte aproape de suprafaţa terenului;

rigole drenante în cazul unor adâncimi mai mari.Şanţurile drenante se execută:

a) cu baza în stratul permeabil (Fig. 6.18.a);

b) cu baza în stratul impermeabil, când stratul permeabil este de grosime redusă sau când există posibilitatea infiltrării apelor colectate de şanţ (Fig. 6.18.b)

Fig.6.18.

O variantă pentru cazul (a) constă în realizarea pereţilor neprotejaţi până la cota la care trebuie coborât nivelul apelor subterane iar fundul şanţului şi restul suprafeţei pereţilor se protejează cu un strat impermeabil.

6.2.4. Drenuri orizontale acoperite

Aceste drenuri se execută când nivelul apelor subterane (N.A.S.) este foarte coborât, conducând la şanţuri foarte adânci.

După cum fundul drenului se află în stratul impermeabil sau în stratul permeabil/acvifer drenul este perfect (Fig. 6.19.a) şi respectiv, imperfect (plutitor) (Fig. 6.19.b).

Fig.6.19.

7.Drenuri fara tuburi

Drenuri fără tuburi

Se folosesc pentru debite mici şi lungimi reduse de dren (15 ...20 m.), în general pentru asanarea rambleurilor. Drenurile sunt alcătuite din 2…3 straturi granulare, aşezate sub forma unui filtru invers (Fig.6.20.a,b ) sau din material drenant protejat de un geotextil (Fig.6.20.c.).

Fig.6.20.

În cazul (b) filtrarea apei se realizează pe întregul perete aflat în stratul acvifer.

Declivitatea longitudinală a acestor drenuri (a,b) se adoptă de 2…3%; la partea inferioară (cazul a) şi respectiv în stratul intermediar (cazul b) se recomandă folosirea pietrei sparte (50…70 mm).

În fig. 6.21 se prezintă o tranşee drenantă longitudinală (pentru preluarea apelor din stratul permeabil), iar în fig. 6.22, modul de descărcare a tranşeei longitudinale, prin tranşee drenante transversale (la distanţe de ordinul a 100 m).

Fig. 6.21.

Fig. 6.22.

8.Drenuri sub forma de galerii

Drenuri sub formă de galerii

In cazul tranşeelor mai adânci de 6,0 m, pentru a permite controlul şi supravegherea drenurilor, în timpul exploatării, se realizează galerii executate din zidărie, beton sau beton armat, cu lăţimea de minim 0,80 m şi înălţimea de minim 1,50 m (Fig.6.23). În spatele galeriei se realizează o umplutură drenantă sub forma unui filtru invers.

Dacă se adoptă o reţea de galerii, puţurile de vizitare, care îndeplinesc şi rolul de ventilaţie, se amplasează la distanţe relativ mari între ele (100…250 m).

Pentru adâncimi, ale tranşeei, mai mari de 12…15 m şi dacă prin săpare se deranjează echilibrul straturilor de pământ, se recurge la realizarea drenurilor sub formă de galerii de mină cu secţiunea netǎ de minim 5…6 m2. Acestea se sapă la partea superioară a stratului impermeabil pentru a colecta cât mai multă apă din stratul acvifer.

Fig. 6.23.

Galeriile drenante sunt recomandate pentru drenarea la mare adâncime (25…100 m). Filtrul se poate realiza şi din cǎrǎmizi cu goluri (fig. 6.24.).

Dacă nu sunt vizitabile, se umplu cu material pietros; în general se prevăd cu pante mici, de ordinul a 0,5 %. Dacă terenul nu are stabilitate, filtrul invers se realizează în interiorul galeriei de mină.

9. Drenuri orizontale forate

Drenuri orizontale forate

Soluţia cu drenuri forate se aplicǎ la asanarea/consolidarea terasamentelor/versanţilor.

Se folosesc, în general, când suprafaţa de alunecare, nu este la o adâncime prea mare ( 6…7 m de la nivelul terenului).

Înainte de realizarea drenurilor forate, taluzul versantului trebuie amenajat în funcţie de starea şi înclinarea sa (tabelul 6.3).

Tabelul 6.3Înclinare

a taluzului

Stabilitatea terenului de la

suprafaţăTipul de amenajare

Redusă Bună -

RedusăMediocră

Protecţie contra eroziunii, realizată din geosintetice sau plasă metalică şi gazonare

Medie MediocrăPlacare cu dale din beton

armat, eventual ancorate cu tiranţi

Mare MediocrăBlocarea bazei versantului cu

zid de sprijin şi realizarea simultană a forajului

Găurile din foraj se pot realiza cu o înclinare faţă de orizontală de 5…30 şi cu lungimi până la 100…120 m.

În funcţie de lungimea forajului, diametrul tubului de protecţie este de 90…130 mm. După terminarea forajului, se introduce tubul riflat din PVC, cu diametrul de 40…50 mm şi se extrage tubul de protecţie. Tubul din PVC se prevede cu microfante sau orificii de 2…3 mm, şi se protejează cu geotextile (Fig. 6.25.).

dren

protectie contra eroziunii

dala din beton armat

cablu de ancorare

20°

5°

15°

Fig.6.25.

Soluţia curentǎ, fǎrǎ tub de protecţie, constǎ din drenuri de 15…35 m lungime, forate, cu pante de 3o…10o cu un utilaj adecvat (tip “orice teren, orice direcţie”). Se folosesc tuburi din PVC, riflate, perforate şi elemente de mufare – pentru drenuri de captare şi din PVC, netede, neperforate şi elemente de mufare – pentru drenuri de evacuare.

In funcţie de condiţiile de teren şi de nivelul pânzei de apǎ drenurile forate se executǎ de la suprafaţa versantului (foraj “la zi” – fig. 6.26.a) sau din chesoane trapezoidale sau circulare – fig. 6.26.b.

10. Drenuri verticale

. Drenuri verticale

Aceste drenuri se realizează sub forma unor puţuri, în variantele:

cu evacuarea apei din dren prin pompare, soluţie foarte rar folosită la terasamente;

sub formă de puţuri absorbante, prin care apa este condusă şi evacuată, prin scurgere liberă, în straturile permeabile situate la adâncime mai mare.

Puţurile se pot realiza:

prin forare, cu diametre de 15...60 cm; prin săpare manuală, forma în plan fiind pătrată (1,5 m x 1,5 m ) sau

circulară (cu diametrul de 1,0...1,75 m).Drenurile verticale se folosesc pentru:

evacuarea apelor de suprafaţă atunci când nu există alte posibilităţi; colectarea apelor subterane, situate la un nivel apropiat de suprafaţa

terenului şi evacuarea lor într-un strat permeabil, situat la o adâncime mai mare.

In primul caz, drenul se execută la o adâncime cel puţin egală cu adâncimea de îngheţ (recomandabil adâncimea de îngheţ sporitǎ cu 40…60 cm), unde se găseşte un strat permeabil, în care se poate infiltra apa (Fig.6.27.a.). Succesiunea straturilor din materiale drenante respectă principiul filtrului invers.

Dacă puţul absorbant serveşte la colectarea şi evacuarea în adâncime a apei dintr-un strat aflat mai la suprafaţă, umplutura drenantă se realizează sub forma a două sau trei straturi verticale concentrice (Fig.6.27.b.).

Filtrul invers concentric se realizează folosind doi cilindri de tablă, poziţionaţi concentric, care sunt ridicaţi pe măsură ce se realizează umplutura.

Fig.6.27.

Pentru evitarea colmatării rapide, şanţurile se recomandă să se descarce în puţ prin intermediul unei camere de decantare.

În fig. 6.28. se prezintă un puţ de descărcare a şanţului, prevăzut cu sorb şi cu cameră de decantare.

Fig. 6.28.

Puţurile drenante se pot folosi şi pentru sporirea efectului drenant al galeriilor, prin realizarea lor deasupra acestora, la distanţe relativ reduse (chiar până la 4…5 m).

În fig. 6.29. se prezintă combinarea unei reţele de galerii de mină cu puţuri drenante forate, iar în fig. 6.30. combinarea unui puţ de drenare/cheson cu drenuri orizontale forate. Ultima soluţie se adoptă pentru stabilizarea versanţilor când nivelul apei subterane este foarte coborât; puţurile se execută din beton armat, cu secţiune circulară (D = 3…10 m) sau eliptică, fiind turnate pe loc sau prefabricate. Puţurile se încastrează câţiva metri în terenul stabil. Dacă sunt mai multe straturi acvifere, drenurile orizontale se forează la nivelurile aferente.

Apa colectată se evacuează fie printr-o canalizare la baza puţului, fie prin pompare.

Pentru a îndeplini şi un rol de consolidare, capetele puţurilor se leagă prin grinzi din beton armat.

Fig. 6.29.

11. Camine de vizitare si capete de drenuri

Cămine de vizitare

Căminele de vizitare sunt dispozitive care permit controlul stării şi funcţionării drenurilor, precum şi efectuarea lucrărilor de întreţinere.

Se amplasează:

la fiecare 50…75 m; la schimbări de direcţie/pantă sau ale secţiunii de scurgere; la intersecţii de drenuriCăminele de vizitare se realizează din cărămidă, beton sau beton armat, cu

secţiune circulară sau pătrată, dimensiunea interioară fiind de 0,75...1,00 m (Fig.6.31.).

Fig.6.31.

Pentru asigurarea accesului în cămin sunt prevăzute scări metalice. Capacul căminului se scoate în sezonul cald şi se înlocuieşte cu un grătar, care asigură ventilarea drenului. Când este necesară o ventilare puternică se introduc tuburi de ventilare cu h = 1,5…3,0 deasupra nivelului terenului.

Dacă panta drenului este mai mare decât panta admisibilǎ, drenul se execută în trepte, care se pot realiza în căminele de vizitare.

În toate cazurile, la fundul căminelor de vizitare se asigură o saltea de apă de minim 0,25 m grosime, fiind îndeplinit astfel şi rolul de deznisipator.

6.2.10. Capete de drenuri

Prin cap de dren se înţelege o construcţie care asigură trecerea “la zi”, a apei colectate de dren. Capul de dren permite totodată controlul funcţionării şi întreţinerea drenului.

Capul de dren trebuie să evite îngheţarea apei din dren în care scop: la ieşirea din dren se asigură panta maximă admisibilă a tubului; şanţul care preia apa evacuată de dren se prevede cu pantă cât mai mare; partea superioară a tubului drenului trebuie să se afle la cel puţin 50 cm

deasupra fundului şanţului; întrucât, pe porţiunea finală a drenului, adâncimea la care se află tubul

este mai mică decât adâncimea de îngheţ (fig. 6.32) se execută o umplutură de pământ, bine compactată şi recomandabil cu protecţie, pentru evitarea infiltrării apei de suprafaţă.

Fig.6.32.

In funcţie de condiţiile locale, zidul de sprijin poate fi înlocuit printr-un pereu din piatrǎ brutǎ/bolovani pe fundaţie din beton.

12.Executia terasamentelor cu mijloace hidromecanice

Prin hidromecanizare se pot realiza următoarele operaţiuni:

dezagregarea, adică distrugerea coeziunii dintre granulele pământului, prin spălarea şi transformarea într-o masă fluidă, cu un anumit grad de diluare, numită nămol, pulpă, hidromasă sau barbotină;

transportul, prin antrenarea granulelor de pământ de către curentul de apă, a cărui viteză trebuie să fie cu atât mai mare, cu cât granulele sunt mai mari şi mai grele;

depunerea materialului transportat, prin reducerea vitezei curentului de apă (hidromasei), sedimentarea particulelor solide şi evacuarea apei în exces; depunerea se realizează direct în rambleuri sau în depozite (denumite hidrohalde ).

Pentru ca metoda de execuţie a terasamentelor prin hidromecanizare să fie eficientă trebuie îndeplinite următoarele condiţii:

Pământul trebuie să poată fi spălat cu uşurinţă, să fie uşor de transportat şi să cedeze repede apa la depozitare. Sunt considerate optime materialele aluvionare (nisipuri, pietrişuri, balasturi) şi cele cu coeziune redusă. Dacă trebuie spălate pământuri îndesate sau cu coeziune mare şi viteza jetului de apă nu este suficientă, se poate proceda la o fărâmiţare prealabilă, folosind mijloace curente sau cu explozivi, caz în care metoda de execuţie se numeşte semi-hidraulică.

Prezenţa în imediata apropiere a şantierului, a unor cantităţi suficiente de apă şi existenţa sursei de energie electrică necesară funcţionării instalaţiilor.

Relieful terenului să fie suficient de accidentat pentru a permite scurgerea liberă (gravitaţională) a hidromasei prin şanţuri, cel puţin în zona frontului de lucru.

Terenul natural să fie suficient de impermeabil pentru a nu permite infiltrarea apei şi a modifica consistenţa hidromasei.

Volumul lucrărilor de săpătură şi distanţa de transport a hidromasei trebuie să fie suficient de mari pentru a justifica cheltuielile de investiţie necesare (orientativ volumul nu va coborî sub 20.000 m3 de pământ, iar distanţa minimă de transport este de 500 m).

Dacă sunt îndeplinite condiţiile, enumerate mai sus, procedeul de săpare prin hidromecanizare prezintă următoarele avantaje:

posibilitatea executării, complete şi neîntrerupte, operaţiunilor de săpare, transport şi depozitare;

cost limitat, în situaţii favorabile, cu cca. 50 % mai mic decât în cazul executării lucrărilor cu excavatoare şi a transportului cu autobasculante;

productivitate ridicată, până la de 3 ori mai mare faţă de execuţia clasică (săpare cu excavatoare şi transport auto);

simplitate în deservirea utilajelor, fără a fi necesară o calificare superioară;

accesibilitate uşoară în unele locuri unde alte utilaje terasiere nu pot lucra (versanţi abrupţi, sub apă etc);

randamentul energetic global al întregii instalaţii, este superior randamentului altor sisteme de transport.

Hidromecanizarea prezintă şi următoarele limite /dezavantaje:

consum ridicat de apă şi energie electrică, pentru menţinerea caracteristicilor hidromasei;modificarea parametrilor sau întreruperea curentului de apă, poate conduce la blocarea instalaţiei;

dependenţa rentabilităţii metodei, de volumul lucrărilor, cât şi de condiţiile naturale existente în zonă (relief,categoria terenului, sursa de apă, etc.);

caracterul sezonier al lucrărilor, deoarece chiar în condiţiile unui curent intens, apa îngheaţă în timpul iernii (la o temperatură exterioară de minus 15...17 grade); execuţia lucrărilor în această perioadă necesită atât lucrări pregătitoare, cât şi lucrări suplimentare în timpul funcţionării instalaţiei, ceea ce reduce productivitatea.

La drumuri, hidromecanizarea se poate folosi la următoarele tipuri de lucrări:

execuţia debleurilor şi rambleurilor; îndepărtarea ebulmentelor; nivelarea terenurilor; descopertări în balastiere şi cariere; regularizări de râuri.

UTILAJE FOLOSITE ÎN HIDROMECANIZARE

Principalele utilaje folosite în metoda hidromecanizării sunt:

hidromonitorul; hidroelevatorul; pompe de apă şi de nămol.

7.2.1. Hidromonitorul

Hidromonitorul, utilaj cu care se creează o mare viteză curentului de apă, este alcătuit dintr-o ţeavă lungă, uşor tronconică şi subţiată la capătul de ieşire a apei, unde se termină cu un ajutaj (duză) care asigură, prin forma conică, formarea jetului de apă (unghiul de conicitate = 10o...20o).

Pentru ghidajul apei, (numai deplasarea longitudinală), ţeava este prevăzută cu nervuri interioare longitudinale (câte trei la 120o, în două rânduri).

Pentru rotirea în plan orizontal/vertical, hidromonitorul este prevăzut cu două articulaţii, al căror tip şi poziţie diferă după tipul hidromonitorului.

În fig. 7.1 este prezentat hidromonitorul cu bulon central.

Fig.7.1.

Hidromonitorul se aşează pe un cadru portativ (sanie) sau pe şenile, iar pentru echilibrarea şi dirijarea sa, se foloseşte o pârghie din lemn rotund de cca. 15 cm în diametru şi cu lungimea de cca. 5,0 m.

Viteza apei la ieşirea din duză se poate calcula cu relaţia:

(m/s) (7.1)

în care:

= coeficientul de pierdere în duză, cu valori între

0,90...0,98;

g = acceleraţia gravitaţiei (m/s2 );

H = presiunea apei, în metri coloană de apă.

Din relaţia debitului:

(m3) (7.2)

se poate deduce diametrul ajutajului:

(7.3)

Elementele din membrul al doilea se obţin din tabelul 7.1.

In practică se folosesc duze mici cu d = 50...100 mm şi duze mari cu d=100...250 mm.

Jetul de apă are o structură compactă numai pe o distanţă de cca. 20xd. Ţinând seama de rezistenţa aerului, care reduce capacitatea de lucru a jetului de apă, distanţa eficace (lef) a hidromonitorului faţă de punctul de lucru este de 0,52.H ( H = presiunea apei, în m coloană de apă ).

Pentru dislocarea pământurilor necoezive se folosesc hidromonitoare de presiune mijlocie (p=5...12 daN/cm2) iar în cazul pământurilor coezive, hidromonitoare de mare presiune (p>12 daN/cm2).

7.2.2. Hidroelevatorul (Fig.7.2.)

Hidroelevatorul funcţionează pe principiul ejectorului: evacuarea unui fluid prin aspirarea şi antrenarea de către un alt fluid – fluid motor – care se află la o presiune mai înaltă.

Hidroelevatorul realizează transportul sub presiune al hidromasei, putând ridica hidromasa până la o înălţime de 20...30 m, dar consumul de apă poate ajunge până la 70 m3 apă/m3 pământ.

Folosirea hidroelevatorului nu este curentă, datorită coeficientului economic redus (prin coeficient economic se înţelege raportul dintre lucrul util obţinut şi lucrul consumat pentru realizarea presiunii necesare). Un exemplu când folosirea

hidroelevatorului este eficientă (în comparaţie cu pompa de nămol) este cel al unui bazin de apă situat deasupra locului de execuţie a lucrărilor.

Fig.7.2.

7.2.3. Pompe de apă şi de nămol

Pompele de apă sunt pompe centrifuge cu debite foarte mari, de 250...3000 m3/h, care pot realiza o presiune de 40...200 m col.H2O. Pentru sporirea debitului, pompele se cuplează în paralel, iar pentru obţinerea unei presiuni mai mari, pompele se cuplează în serie.

Pompele de nămol se folosesc atunci când transportul hidromasei trebuie să se facă sub presiune. Pompele de nămol sunt pompe centrifuge, cu un singur etaj. Ele pot aspira şi refula hidromasa, care poate conţine fragmente solide cu dimensiuni de 120 ...150 mm pentru orificii de aspiraţie-refulare 350 mm.

Pompele de nămol intră şi în componenţa drăgilor, care sunt instalaţii plutitoare, destinate săpării pământului situat sub nivelul apei. Draga concentrează, într-o singură unitate, utilajele necesare săpării, ridicării şi transportului pământului, cu ajutorul apei, până la locul de depunere.

Drăgile sunt de două tipuri, în funcţie de dispozitivul de afânare: drăgi absorbante/refulante (cu desprinderea şi ridicarea hidraulică a pământului cu ajutorul pompei de nămol) şi drăgi cu cupe şi pompă de nămol.

13. Schema de sapare de pe o platforma superioara

. Prima schemă poate comporta două metode de lucru:

a. Spălarea de pe platforma superioară, atunci când hidromonitorul acţionează de sus în jos, iar hidromasa se scurge în acelaşi sens cu jetul de apă (Fig.7.3).

Avantajele metodei sunt următoarele:

hidromonitorul şi conductele se află întotdeauna pe loc uscat, fără risc de împotmolire;

sensul jetului de apă este acelaşi cu sensul de scurgere al hidromasei, astfel încât acesta serveşte şi la transport, permiţând reducerea pantelor necesare pe fundul abatajului.

Hidromonitorul sapă la început o tranşee longitudinală, înclinată şi îngustă, amplasată la mijlocul frontului de lucru, iar ulterior tranşeea se lărgeşte în ambele părţi. Prin realizarea tranşeei la baza peretelui frontului de lucru, curentul de hidromasă serveşte şi la spălarea bazei pereţilor.

Fig. 7.3.

Dezavantajele metodei constau în:

consum mare de apă; nu se aplică la spălarea pământurilor foarte compacte; numărul de mutări ale hidromonitorului este mare, deoarece volumul

săpat, de pe o anumită poziţie este limitat.

14. Schema de sapare de pe o platforma inferioara

Spălarea de pe o platformă inferioară de lucru (Fig.7.4), acţionând la baza frontului de lucru.

l > lminim

frontul delucru

Fig.7.4.

La această metodă productivitatea este mare, deoarece, prin săparea la baza peretelui, se obţine prăbuşirea pământului sub greutatea proprie şi transformarea ulterioară în hidromasă.

Presiunea la ieşirea din ajutaj, la o distanţă de frontul de lucru, se poate estima cu relaţia:

15. Hidrotransportul si depozitarea hidromasei

Pentru deplasarea hidromasei între abataj şi locul de depozitare, se foloseşte puterea de antrenare a curentului de apă. Se folosesc procedeele:

prin scurgere liberă (a hidromasei) prin şanţuri sau jgheaburi, cu sau fără protecţie;

sub presiune, prin conducte, cu ajutorul pompelor de nămol sau a hidroelevatoarelor.

Pentru scurgere corespunzătoare trebuie să se asigure o anumită consistenţă a hidromasei. Masa specifică a hidromasei se calculează cu relaţia:

(7.8)

în care:

1 = masa specifică a pământului;

2 = masa specifică a apei (2 = 1,0);

n = gradul de diluare (între 5 şi 20, în medie 10).

Cu cât n este mai mare, transportul este mai uşor de realizat, dar consumurile de apă şi de energie sporesc.

Transportul prin scurgere liberă se poate aplica dacă relieful terenului asigură pantele necesare (ca mărime şi mod de succesiune).

Pentru obţinerea unei scurgeri bune, prin reducerea rugozităţii şi a pierderilor de apă prin infiltrare, şanţurile se pereează cu zidărie de piatră sau cu plăci prefabricate din beton. La traversarea depresiunilor se folosesc jgheaburi montate pe estacade.

Transportul sub presiune se foloseşte când deplasarea hidromasei este necesară la un nivel mai înalt decât al frontului de lucru.

Când se folosesc pompe de nămol, hidromasa se adună într-un buncăr/puţ colector, de unde este pompată. Conductele sunt de regulă metalice. Pentru lungimi mari de conducte, se montează dispozitive de compensare, pentru a permite dilatarea şi contracţia, iar în punctele cele mai ridicate se montează supape, pentru eliminarea pungilor de aer. Viteza de deplasare a hidromasei este de 2...2,5 m/s, dar poate creşte până la 5...6 m/s atunci când se transportă fragmente solide a căror dimensiuni pot ajunge la 12...15 cm.

Deoarece partea inferioară a conductelor se uzează cel mai mult, pentru a prelungi durata de exploatare conductele se rotesc în 2…3 poziţii diferite sau se foloseşte procedeul de înnămolire parţială a conductei; în acest scop, la început, viteza de pompare este mai mică decât viteza critică (de depunere), acceptându-se, în general, o reducere de ordinul a 20% a secţiunii conductei (caz în care pierderile de presiune datorate măririi rugozităţii sunt acceptabile).

7.6. DEPOZITAREA MATERIALULUI TRANSPORTAT

Depozitarea materialului transportat se obţine prin reducerea vitezei curentului de hidromasă. Pe măsură ce viteza scade, se depun mai întâi particulele mai mari şi apoi cele din ce în ce mai fine.

Pentru depozitare se amenajează bazine speciale denumite hidrohalde, care se amplasează în depresiuni naturale, în râpe sau văi, cât mai aproape de punctul de lucru.

După caz, amenajarea hidrohaldelor necesită construirea unor diguri de pământ.

Digurile se pot executa de la început pe toată înălţimea (fig. 7.11.), sau se înalţă pe măsură ce cresc depunerile. Poziţia recomandată pentru jgheabul cu hidromasă este pe dig, deoarece depozitarea este dirijată de la dig spre mijlocul haldei contribuind la consolidarea digului iniţial.

Fig. 7.11.

În cazul depozitării hidromasei direct în rambleuri (fig. 7.12 şi 7.13) digurile de pământ (1) se înalţă treptat, cu câte 0,75...1,00 m, pe măsura creşterii depunerilor. Rambleul se împarte în parcele de lucru de câte 100…300 m lungime.

Fig. 7.12.

Fig. 7.13.

Hidromasa se transportă în variantele:

jgheaburi/conducte montate pe estacade ((2) fig. 7.12.), cu menţiunea că pentru lăţime de rambleu până la 25 m este suficient un singur jgheab;

tuburi perforate ((4) fig. 7.13), alimentate prin racordurile (3) amplasate pe taluzuri.

Nivelul apei (8) trebuie să depăşească puţin partea superioară a preaplinurilor (6).

Practic, în incintă se formează un bazin de decantare (7).

Partea centrală a rambleului va fi formată din fracţiuni mai mici, iar pe măsura îndepărtării de centrul rambleului, granulaţia se măreşte, deoarece la căderea hidromasei din jgeab/tub se separă fracţiunile mari, iar restul hidromasei se scurge pe taluzurile bazinului de decantare care se formează.

Mărimea fracţiunilor granulometrice, din care se compune partea centrală a rambleului, se reglează prin variaţia nivelului apei din bazinul de decantare. Cu cât bazinul de decantare este de adâncime mai mare, cu atât fracţiunile mai mici au timp să se depună, deoarece lungimea drumului (L) necesar de parcurs de hidromasă, pentru depunerea particulelor solide, este dată de relaţia:

(7.9)

unde:

h = adâncimea bazinului de decantare;

vc = viteza curentului de hidromasă;

vs = viteza de sedimentare a particulelor de pământ

(d = 0,10 mm – vs = 6,13 mm/s;

d = 0,01 mm – vs = 0,0616 mm/s;

d = 0,001 mm – vs = 0,0006 mm/s)

La executarea rambleurilor se recomandă folosirea pământurilor nisipoase, cu o cantitate redusă de parte fină: fracţiunea peste 0,25 mm să reprezinte cel puţin 50% din material.

În cazul elementelor fine cedarea apei având loc cu greutate, uscarea rambleurilor durează timp îndelungat chiar de ordinul anilor.

De regulă se prevăd cel puţin două loturi (parcele) pentru ca în timp ce într-unul are loc depunerea hidromasei în celălalt se produce eliminarea apei.

Rambleurile executate cu pământuri nisipoase se stabilizează după circa o lună de la depunerea hidromasei.

Întrucât depunerea granulelor în apă, sporeşte gradul de compactare, rambleurile executate prin hidromecanizare nu mai necesită compactare artificială.

16.Clasificarea explozivilor

CLASIFICAREA EXPLOZIVILOR

(a). După condiţiile de utilizare deosebim:

explozivi speciali (ex.: trotilul); explozivi ordinari, folosiţi atât la zi cât şi în subteran, în locuri de muncă

fără pericol de gaze şi pulberi explozive; explozivi de siguranţă: antigrizutoşi, termorezistenţi, contra prafului

exploziv; la explozivii antigrizutoşi se introduc şi substanţe inhibatoare, în scopul reducerii căldurii de explozie (exemplu: clorura de potasiu);

mijloace de aprindere/iniţiere, care pot fi: foarte periculoase: capsele pirotehnice /electrice, fitilul detonant; puţin periculoase: fitilul Bickford.

(b). După efectul asupra mediului înconjurător: explozivi de mare putere - coeficient de echivalenţă în trotil = 1,3 (ex.:

explozivi pe bază de nitroglicerină); explozivi de putere medie - coeficient de echivalenţă în trotil = 1,0 (ex.:

explozivi pe bază de azotat de amoniu şi sub 6% nitroglicerină, geluri explozive);

explozivi de mică putere - coeficient de echivalenţă în trotil = 0,7 (ex.: pulberea neagră);

explozivi slabi - coeficient de echivalenţă în trotil = 0,5 (ex.: fitilul de amorsare).

8.2.1. Tipuri de explozivi

Explozivii ordinari sunt produşi pe bază de nitroglicerină şi pe bază de azotat de amoniu.

8.2.1.1. Explozivi pe bază de nitroglicerină

Cele mai folosite tipuri sunt: dinamita tip II şi dinamita RA. Se folosesc în locuri fără pericol de gaze şi pulberi explozive; dinamita RA, care conţine şi substanţe hidrofobe, se poate folosi şi în locuri cu infiltraţii de apă sau chiar în apă. Se iniţiază de la capse detonante sau fitil detonant. Viteza de detonaţie este de ordinul a 6 km/s.

Limitele de folosire a dinamitelor rezultă din următoarele: sensibilitate mare la şoc şi frecare, necesitând măsuri de securitate în

timpul transportului, depozitării şi manipulării; temperatura de congelare este de -10C; explozivii îngheţaţi sunt periculoşi

la manipulare, datorită cristalelor de nitroglicerină care se formează, din care cauză pot fi folosiţi numai după dezgheţare;

prin depozitare timp îndelungat, se înregistrează exudarea cartuşelor (degajarea nitroglicerinei sub formă lichidă) şi îmbătrânirea (creşterea

densităţii); folosirea acestor explozivi este interzisă, respectiv nerecomandată, datorită capacităţii de detonaţie redusă.

8.2.1.2. Explozivi pe bază de azotat de amoniu

Deosebim: explozivi pulverulenţi, livraţi sub formă de cartuşe: ex. astralita, care se

poate utiliza în locuri uscate, fără pericol de gaze şi pulberi explozive; se iniţiază de la capse detonante sau fitil detonant. Viteza de detonaţie este de 4,8 km/s;

amestecuri explozive simple, în vrac, constituite din azotat de amoniu granular: ex. Nitramon, folosibil în aceleaşi condiţii de mediu ca şi astralita. Pentru amorsare, necesită încărcături de iniţiere din dinamită sau astralită, reprezentând minim 20% din cantitatea de nitramon. Viteza de detonaţie este de 2,0 km/s. Diametrul critic al explozivului necesită găuri de mină de minim 35 mm. Se livrează în saci de polietilenă protejaţi de saci de hârtie bituminizată.

Umiditatea admisă, atât la explozivii pulverulenţi cât şi la amestecurile explozive simple, se limitează la 1%; ambele tipuri de explozivi nu îngheaţă.

geluri explozive (nitrogeluri), sunt constituite din soluţii apoase, saturate, de azotat de amoniu, livrate în saci de polietilenă protejaţi de saci de hârtie bituminizată. Principalele avantaje ale gelurilor explozive sunt:

stabilitate ridicată faţă de mediile umede; asigură umplerea completă a găurilor de mină, încărcarea acestora

realizându-se prin pompare sau chiar prin turnare directă (diametrele minime necesare pot depăşi 150 mm);

presiunea produselor de explozie este ridicată şi acţionează timp îndelungat asupra masivului stâncos;

sensibilitate redusă faţă de acţiuni termice şi mecanice; rezistenţă foarte mare la apă, putând fi utilizate în perioade de

precipitaţii abundente.Nu pot fi amorsate de la capse, necesitând iniţierea prin încărcături unitare.

Viteza de detonaţie este de 3,5…4,0 km/s. Nitrogelurile îngheaţă la 0C8.2.1.3. Pulberea neagră (praful de puşcă) este un exploziv alcătuit din azotat

de potasiu, cărbune de lemn şi sulf; se prezintă sub formă de granule cu diametrul de 1…5 mm. Pulberea neagră face parte din categoria explozivilor fuzanţi, care spre deosebire de cei brizanţi (cu acţiune de fărâmiţare şi aruncare a materialului rezultat) au numai acţiune de fisurare/fărâmiţare. Este sensibilă la lovire şi frecare. Se aprinde uşor şi arde cu flacără deschisă. Umiditatea admisă este de maxim 1%; la peste 15% umiditate, pulberea nu mai este inflamabilă. Prin explozie degajă gaze nocive. Se foloseşte la fabricarea fitilului Bickford.

Se livrează şi sub formă de pulbere comprimată (cu densitate sporită cu 30%), având putere de explozie mai mare şi sensibilitate mai redusă la umiditate.

Dacă azotatul de potasiu se înlocuieşte cu azotatul de sodiu se obţine pulberea brună, care este mai ieftină dar şi mai higroscopică.

17. Materiale de iniţiere

Pentru iniţierea exploziilor, se folosesc capse, fitil detonant sau aşa numitele încărcături de iniţiere unitare; conţin substanţe explozive de iniţiere primare (detonează uşor la încălzire, flacără, şoc sau frecare; de ex. fulminatul de mercur Hg(CNO)2) sau secundare (detonează sub acţiunea undei de şoc a explozivilor primari: de ex. trotilul, hexogenul – C3H6N6O6, pentrita – C5H8(ONO2)4).

Capsele detonante se deosebesc după modul de aprindere: capse detonante pirotehnice, cu aprindere de la flacăra fitilului Bickford; capse detonante electrice, cu aprindere de la un dispozitiv electric.

8.2.2.1. Capsa detonantă pirotehnică

Constă dintr-un tub de cupru (1) (Fig. 8.2.) în care, în ordine, se prevăd: căpăcelul de protecţie (2), încărcătura de aprindere (3; pulbere neagră), încărcătura de iniţiere (4; fulminat de mercur), încărcătura intermediară (5; de tip brizant) şi încărcătura brizantă (6) propriu-zisă.

Porţiunea liberă din tub permite fixarea fitilului Bickford. Orificiul, existent în căpăcel, asigură transmiterea flăcării. Dacă tubul este din aluminiu se foloseşte, în locul fulminatului de mercur, azotura de plumb – Pb(N2)3, pentru evitarea de compuşi periculoşi.

Fig. 8.2.

8.2.2.2.. Capsele detonante electrice

Se clasifică după durata de aprindere (instantanee, cu microîntârziere, cu întârzieri mari), sensibilitate (curentul de funcţionare între 1,0…25A) şi după siguranţa faţă de mediu (capse pentru medii neexplozive/explozive/termorezistente/rezistente la presiuni hidrostatice).

Capsa detonantă electrică (Fig. 8.3.) are în plus, faţă de cea pirotehnică, dispozitivul electric de iniţiere – denumit aprinzător electric (1) şi, după caz, încărcătura intermediară de întârziere (2). Dispozitivul (1) constă din doi reofori (din cupru/otel, cu izolaţie de PVC, continuaţi cu electrozii uniţi printr-un filament din crom nichel. Electrozii sunt introduşi într-un piston de bachelită, dar capetele şi filamentul sunt înglobate în pastă inflamabilă, care formează cireaşa de aprindere.

Fig. 8.3.Restul spaţiului din tub este umplut cu o masă plastică (3). Capsele detonante

electrice se pot lega în serie (a), în paralel (b) sau în sistem mixt (c) (Fig. 8.4.).

Fig. 8.4.

Iniţierea capselor detonante electrice se realizează prin explozoare şi aparate de împuşcare de la reţea, care sunt aparate portabile, care debitează, în reţeaua de împuşcare, energia necesară iniţierii capselor. Pentru acumularea energiei necesare, aparatele folosesc condensatoare, care asigură acumularea relativ înceată (10...50 s) şi cedarea rapidă, în timp de câteva milisecunde.

Rezistenţa circuitului de împuşcare (R) nu poate depăşi o valoare limită, în funcţie de impulsul de curent (K) pe care condensatorul este capabil să-l trimită în circuitul de împuşcare, la o descărcare completă.

Iniţierea necontrolată a capselor detonante electrice este posibilă prin: curenţi de dispersie (vagabonzi), datoraţi unei execuţii nereglementare a

instalaţiilor electrice sau unor defecţiuni de izolaţie; pentru evitarea iniţierii necontrolate, îmbinările reoforilor trebuie corect izolate.

influenţa liniilor electrice de înaltă tensiune (LEA), datorită inducţiei magnetice sau a curenţilor de dispersie, generaţi de legarea la pământ; pentru evitarea aceste influenţe trebuie respectată distanţa de siguranţă, care poate ajunge până la 250 m, în cazul capselor de joasă tensiune; totodată cablul de împuşcare (care face legătura între sursa de iniţiere şi

circuitul de capse) trebuie amplasat normal pe direcţia LEA şi limitată suprafaţa de lucru;

sarcini electrostatice, care pot apare, de exemplu, la încărcarea /burarea mecanizată a găurilor de mină, datorită frecărilor care se produc; pentru evitarea acumulării de electricitate statică, dispozitivul de încărcare trebuie legat la o priză de pământ de valoare normată, iar în cazul rocilor uscate şi rezistivitate mai mare decât cea critică (109 ohmi), capsele electrice se introduc după minim jumătate de oră de la terminarea încărcării pneumatice: Verificarea prealabilă a absenţei potenţialului electric este obligatorie.

influenţa staţiilor de emisie (radio, televiziune, radar); pentru evitarea acestei influenţe, trebuie respectate distanţe minime de siguranţă faţă de emiţător, care în cazul capselor de joasă intensitate pot ajunge până la 7,5 km;

electricitate atmosferică generată de ionizarea aerului, electrizarea norilor şi fulgere; în perioade de descărcări electrice se recurge la capse pirotehnice şi fitil detonant.

8.2.2.3. Fitilul detonant

Constă dintr-un miez de substanţă explozivă (hexogen-C3H6N6O6, pentrită-C5H8(ONO2)4), prin centrul căruia trece un fir de bumbac şi mai multe straturi de protecţie din poliester, bumbac şi PVC. Se poate utiliza la temperaturi până la -25 C iar sub apă până la presiuni de 2 bari. Permite declanşarea simultană sau la intervale de fracţiuni de secundă a unui număr, practic nelimitat de încărcături explozive, situate la distanţe diferite. Iniţierea se realizează cu capse detonante pirotehnice sau electrice, legate pe fitil cu bandă adezivă. Viteza de detonaţie depăşeşte 6,0 km/s şi se transmite, pe diverse ramificaţii, legarea fiind în serie (a) sau în derivaţie (b) (Fig. 8.5), în ultimul caz asigurându-se decalarea derivaţiilor (c) şi asigurarea sensului de propagare a detonaţiei (d), soluţiile (e) fiind greşite.

Fig. 8.5.

8.2.2.4. Încărcături de iniţiere unitare

Se folosesc, în special, pentru gelurile explozive; dezvoltă presiuni de detonaţie mari. Au formă cilindrică cu raportul h/d unitar. Încărcătura constă, de exemplu, din trotil turnat şi pentrită plastifiată. Cele două orificii (Fig. 8.6) permit introducerea fitilului detonant. Sunt rezistente la apă.

Fig. 8.6.

8.2.2.5. Fitilul de amorsare (Bickford)

Se foloseşte pentru aprinderea capselor detonante pirotehnice. Este constituit dintr-un miez de pulbere neagră specială, prin centrul căreia trece un fir de bumbac şi un înveliş format din trei straturi din fire textile, acoperite sau impregnate cu o masă impermeabilă; în cazul folosirii sub apă fitilul are o protecţie suplimentară dintr-o masă de cauciuc.

Arderea fitilului trebuie să aibă loc cu viteză constantă, asigurând o durată de 100…125 s/m. Se foloseşte pentru încărcături izolate precum şi când intervalul de întârziere dintre încărcături nu influenţează efectul exploziilor. Nu se poate folosi în locuri cu gaze sau pulberi inflamabile.

8.2.2.6. Completul de amorsare tip NONEL (NON - Electric)

Pentru prevenirea exploziilor intempestive, datorate cauzelor menţionate la punctul 8.2.2.2, dar şi acţiunilor exterioare de natură mecanică sau termică, se recomandă folosirea completului de amorsare NONEL, la elaborarea căruia s-au avut în vedere urmoarele considerente:

să prezinte avantajele sistemului electric de amorsare (realizarea dispozitivelor complexe);

să poată fi folosit în toate tehnologiile de împuşcare şi indiferent de mediu;

să prezinte simplitate constructivă şi de exploatare; să poată fi folosit, în condiţiile existenţei în zonă a unor mijloace tehnice

cu acţionare electrică.Complexul NONEL constă din următoarele:

tubul detonant NONEL, confecţionat din masă plastică, cu caracteristici superioare, conţinând o substanţă explozivă, care detună cu o viteză de cca. 2 Km/s (fără a afecta tubul); tubul este foarte rezistent la acţiuni mecanice (amortizează şocurile) şi nu este bun conducător de

18.Utilaje folosite la saparea in stanca : perforatoarele

Pentru lucrări de volum mare se folosesc perforatoare. Acestea se clasifică în funcţie de mai multe criterii:

După modul de penetrare a rocii deosebim:- perforatoare percutante;- perforatoare rotative;- perforatoare rotopercutante;

După felul energiei folosite,pentru acţionare, deosebim:- perforatoare pneumatice, acţionate cu aer comprimat (3,0…3,5

atmosfere pentru roci slabe, peste 5 atmosfere pentru roci tari);(percutante, rotative, rotopercutante);

- perforatoare electrice (asigură un randament superior dar uzura pieselor este rapidă);(rotative);

- perforatoare hidraulice, acţionate cu un lichid sub presiune mare;(percutante, rotative);

- perforatoare cu combustie internă (percutante). După masă, perforatoarele se împart în:

- perforatoare uşoare sau manuale, cu masa sub 18 kg;- perforatoare mijlocii cu masa între 18 şi 27 kg;- perforatoare grele, cu masa între 27 şi 35 kg;- perforatoare foarte grele, cu masa peste 35 kg.

Ultimele două categorii necesită dispozitive speciale de avansare.

8.3.1.1. Dispozitivele auxiliare de perforare cuprind sfredele şi capete de perforare/tăiere.

Sfredelul poate fi de tip monobloc (alcătuit dintr-o singură bucată) sau format din tronsoane (tije), care se înădesc pe măsură ce gaura se adânceşte.

Capul de tăiere poate face corp comun cu tija sau poate fi detaşabil, cu sau fără filet.Capetele de tăiere pot avea diferite forme: daltă simplă (fig. 8.7.a,c) şi daltă dublă (fig. 8.7.b) pentru roci semidure, daltă în cruce (fig. 8.7.d) sau în x (fig. 8.7.e) pentru roci dure şi daltă în formă de rozetă (fig. 8.7.f) pentru roci foarte dure.

Fig.8.7.

8.3.1.2. Perforatoare pneumatice percutante (Fig. 8.8)

Perforarea se realizează prin lovirile repetate ale capului de tăiere. Rotirea tijelor (sfredelului) şi a capului de tăiere, în intervalul dintre două lovituri, nu participă la tăierea rocii.

Evacuarea pulberii, care provine din forare, se obţine prin suflarea cu aer comprimat sau cu apă sub presiune, care se introduce prin orificiul din capul de tăiere. In cazul folosirii apei se realizează perforarea umedă, evitându-se producerea prafului şi reducându-se uzura capului de tăiere.

Fig.8.8.

8.3.1.3. Perforatoare rotative (fig.8.9.)

Se caracterizează prin faptul că asupra sfredelului şi implicit asupra capului de tăiere acţionează un moment de rotaţie şi o forţă axială. Sub efectul forţei axiale se pătrunde în rocă pe o anumită adâncime şi, simultan, sub efectul momentului de rotaţie, se detaşează, din rocă, o aşchie continuă, de adâncime variabilă, în funcţie de rocă şi de forţa axială.

Fig. 8.9.

8.3.1.4. Perforatoare rotopercutante

La aceste perforatoare organul de tăiere este continuu rotit şi ţinut apăsat pe talpa găurii, cu o forţă axială (de avans) mare; în acelaşi timp, asupra lui se execută şi percuţii. Roca se desprinde, de pe talpa găurii, prin aşchiere prin efectul de pană al tăişului, datorat pereţilor găurii.

8.3.1.5. Perforarea termică

Se foloseşte în special la exploatarea carierelor. Deosebim două variante tehnologice şi anume:(a) cu jet de flacără şi (b) cu combustie de produs petrolier.

(a). Într-un tub de oţel, care conţine bare subţiri (d 3 mm) din fier, care sunt aduse la temperatură ridicată, se suflă oxigen pur (Fig. 8.10). Fierul se transformă în oxid feros (FeO) şi oxid feric (Fe2O3), reacţia continuând fără aport de căldură din exterior.La combustie continuă se obţine un jet de picături incandescente, care reacţionează cu roca formând o zgură în care tubul înaintează cu o viteză care poate atinge 15 cm/minut la cuarţite şi 50 cm/minut la grezii.Procedeul nu este indicat în cazul rocilor calcaroase deoarece randamentul este scăzut, datorită cantităţii de căldură absorbită pentru disocierea prealabilă a carbonatului de calciu.

Fig.8.10.

(b) Al doilea procedeu tehnologic foloseşte combustia kerosenului în oxigen pur, ceea ce asigură o temperatură de ordinul a 2200C. Aparatul funcţionează în paralel cu apă sub presiune (Fig. 8.11), diferenţa de temperatură dintre fundul şi pereţii găurii provocând ruperea rocii. Viteza de înaintare poate atinge 10 m/h

Fig.8.11.

8.3.1.6. Perforarea cu maşini speciale

Sondezele şi forezele bazate pe acţiunea percutantă a unui dispozitiv de săpare care cade liber sau pe acţiunea unui burghiu se folosesc pentru realizarea găurilor de mină cu diametrul mai mare de 100 mm şi adâncimi de peste 25 m.

19.Saparea in stanca cu perforarea termica cu jet de flacara

Se foloseşte în special la exploatarea carierelor. Deosebim două variante tehnologice şi anume:(a) cu jet de flacără şi (b) cu combustie de produs petrolier.

(a). Într-un tub de oţel, care conţine bare subţiri (d 3 mm) din fier, care sunt aduse la temperatură ridicată, se suflă oxigen pur (Fig. 8.10). Fierul se transformă în oxid feros (FeO) şi oxid feric (Fe2O3), reacţia continuând fără aport de căldură din exterior.La combustie continuă se obţine un jet de picături incandescente, care reacţionează cu roca formând o zgură în care tubul înaintează cu o viteză care poate atinge 15 cm/minut la cuarţite şi 50 cm/minut la grezii.Procedeul nu este indicat în cazul rocilor calcaroase deoarece randamentul este scăzut, datorită cantităţii de căldură absorbită pentru disocierea prealabilă a carbonatului de calciu.

20.Saparea in stanca cu perforarea termica cu produs petrolier

Al doilea procedeu tehnologic foloseşte combustia kerosenului în oxigen pur, ceea ce asigură o temperatură de ordinul a 2200C. Aparatul funcţionează în paralel cu apă sub presiune (Fig. 8.11), diferenţa de temperatură dintre fundul şi pereţii găurii provocând ruperea rocii. Viteza de înaintare poate atinge 10 m/h

Fig.8.11.

21.Calculul incarcaturii de exploziv

Calculul încărcăturii de exploziv

Acţiunea exploziei unei încărcături se răspândeşte în rocă în mod uniform în toate părţile, sub formă de suprafeţe concentrice sferice (Fig.8.14.):

Fig.8.14.

Mărimea fiecărei zone se măsoară prin raza corespunzătoare. Distingem următoarele zone de acţiune a exploziei:* Zona de explozie E, situată în imediata apropiere a găurii de mină, în care roca se distruge prin comprimare (zdrobire ) şi se fărâmiţează complet.

*Zona de aruncare A, în interiorul căreia roca este ruptă în bucăţi mai mari şi este deplasată (aruncată) spre exterior, cu viteze mari.*Zona de dislocare D, în care roca se fisurează şi se împarte în blocuri, afânându-se.*Zona de zguduire S, în care structura rocii nu se schimbă, ea suferind numai mişcări oscilatorii, fără producere de fisuri.

Pentru a obţine un anumit efect (sfărâmare/ sfărâmare şi aruncare) este necesar ca încărcătura de exploziv să fie calculată.Formulele de calcul au însă un caracter informativ, fiind necesară verificarea

lor experimentală, pentru a se ţine seama de caracteristicile rocilor care sunt foarte variabile.

În calcul intervin următoarele elemente (Fig. 8.15.):

a

n>1

n<1b

c n<<1 dw

w

r

r

w

w

r

ra

Fig. 8.15. * w – anticipanta, reprezentând distanţa dintre centrul de greutate al încărcăturii de exploziv şi suprafaţa liberă cea mai apropiată;* r – raza pâlniei de aruncare; pâlnia se formează când încărcătura de exploziv este suficient de mare;* ra – raza de aruncare;* n – indicele de aruncare, dat de relaţia:

(8.1.)

Indicele n serveşte pentru evaluarea intensităţii exploziei. După valoarea indicelui n deosebim:* n > 1: împuşcare de aruncare; roca este sfărâmată intens şi aruncată în afara zonei de acţiune a exploziei (Fig. 8.15.a). Se mai numeşte explozie cu efect întărit; valoarea maximă a indicelui n, este în general n = 3,0;* n 1: împuşcare de afânare; roca este sfărâmată dar fără aruncare în afara zonei de acţiune a exploziei (Fig. 8.15. b);* n << 1: împuşcare de fisurare, la care anticipanta fiind mare se produce numai fisurarea masivului până la suprafaţa liberă (Fig. 8.15.c).

Dacă încărcătura de exploziv este redusă, se produce numai o cavitate, în jurul încărcăturii de exploziv. Împuşcarea se numeşte de camuflet, iar cavitatea rezultată este denumită gol de camuflet (Fig. 8.15.d).

Pentru realizarea săpăturilor în stâncă cu ajutorul explozivilor se folosesc două metode:

* realizarea săpăturilor prin sfărâmarea pe loc a rocii, la dimensiuni care să permită încărcarea şi transportul materialului sfărâmat;

* realizarea săpăturilor prin îndepărtarea, prin forţa exploziei, a materialului fărâmiţat .

22. Metoda de realizare a săpăturii prin sfărâmarea pe loc a rocii

Metoda de realizare a săpăturii prin sfărâmarea pe loc a rocii

Pentru sfărâmarea pe loc a rocii se folosesc găuri de mină cu diametru mic (25...75 mm) sau cu diametru mare (100 mm, 150 mm, 300 mm), ultimele fiind denumite şi găuri de sondă. Metoda cu găuri de mină cu diametru mic se foloseşte la debleuri cu o adâncime de până la 5...6 m, în roci tari sau puţin fisurate.

Pentru derocarea masivelor de rocă, atunci când se folosesc găuri de mină cu adâncimea de 3...5 m, se recomandă supralărgirea acestora la partea inferioară (pentru sporirea cantităţii de exploziv), realizându-se aşa numitele găuri de mină cu cuptor. Supralărgirea se obţine prin detonări succesive de încărcături reduse dar sporite succesiv (Fig. 8.16.).

Adâncimea de 5…6 m pentru găurile de mină cu diametru mic, este limitată de faptul că la adâncimi mai mari, cantitatea necesară de exploziv nu mai poate fi introdusă numai în treimea inferioară a găurii.

1 A 2

3 B

B>A

Incarcatura finala

4

Fig.8.16.

Metoda cu găuri de sondă se aplică pentru adâncimi mai mari de 5…6 m, găurile fiind de regulă, verticale. În urma exploziilor rezultă circa 25…30% blocuri de dimensiuni mari, care necesită o derocare ulterioară pentru a putea fi încărcate şi transportate. Dimensiunile maxime ale blocurilor rezultate sunt, în funcţie de utilajele folosite la încărcare şi transport următoarele:

* pentru încărcare cu excavatorul: dimensiunea maximă (m) (8.2)

în care: V = volumul cupei excavatorului (m3);

* pentru transport cu bandă transportoare: dimensiunea maximă (m) (8.3)

în care: B = lăţimea benzii transportoare (m);

* pentru transport auto: dimensiunea maximă (m) (8.4)

în care: V = volumul benei autocamionului (m3);

* pentru concasare:

dimensiunea maximă (8.5)

în care: DC = diametrul orificiului de primire al concasorului.

Lucrările cu găuri de mină se pot desfăşura în sens longitudinal (Fig. 8.17.) sau transversal (Fig. 8.18.)

Fig. 8.17.

Fig. 8.18.

În cazul găurilor de mină cu diametru mic, încărcăturile explozive se grupează pe unul sau pe două şiruri.

La gruparea pe un singur şir (Fig. 8.19.):

Fig. 8.19.

w = (0,5…0,8) •h (8.6)a = (1,2…1,4) • h în cazul rocilor tari (8.7)a = (1,4…1,6) • h în cazul rocilor slabe şi a pământului îngheţat

(8.8) Distanţa a trebuie respectată pentru tot frontul de lucru

pentru a se obţine efectul uniform al exploziei.La aşezarea pe două şiruri, distanţa b se consideră:

b = 0,87 • a (8.9)

La găuri de mină pe un singur şir, încărcătura de exploziv (Q) se calculează în funcţie de volumul de rocă dislocată de fiecare gaură de mină:

Q = a • h • w • q • f(n) (kg) (8.10)

unde: q = consumul specific de exploziv (kg/mc rocă); în cazul amonitelor, q variază între 0,3…0,4 în cazul calcarelor şi 1,3…1,5 pentru bazalt.

f(n) = 0,4 + 0,6 • n3 (8.11)

La găuri de mină pe două şiruri:

Q = a • (b+w) • h • q • f(n) (kg) (8.12)

Încărcătura de exploziv poate ocupa maxim 1/3 din lungimea găurii de mină cu diametru mic; restul spaţiului rămâne pentru buraj.

În cazul găurilor de mină cu cuptor:

l = (0,95…1,0) • h; w = (0,5…0,9) • h; a = (1,0…1,2) • w (8.13)

Cantitatea de exploziv (Q), necesară într-o gaură cu cuptor, se calculează cu relaţia:

Q = q • w3 (8.14)

Cuptorul se formează prin împuşcarea succesivă a unor cantităţi de exploziv, calculate cu relaţia :

(kg)

(8.15)unde:

kC = coeficient în funcţie de capacitatea rocii de a se comprima sub influenţa exploziei (tabelul 8.1.), dm3/kg;

Δ = densitate de încărcare a explozivului, kg/dm3.

Tabelul 8.1.Tipul rocii Valoarea medie, kC

*)

Argilă grasăMarnă moale, fisurată

Calcar moaleGranit fisurat

Granit, cuaţit, calcar compact, gresie

2502002085

*) Se verifică experimental

În Fig. 8.20. se prezintă schema amplasării găurilor de mină pe o suprafaţă plană din masivul care trebuie dislocat. Numerele găurilor de mină reprezintă ordinea exploziilor. Găurile de mină cu numerele 1…4 sunt înclinate sub unghi 60…70, şi, împreună cu celelalte găuri de mină explodate, asigură o tranşee iniţială.

Fig. 8.20.

La exploatări de cariere, înălţimea frontului de lucru (trepte de exploatare) se adoptă în funcţie de caracteristicile zăcământului:

* trepte până la 10 m înălţime, la exploatări de volum redus sau când zăcământul este format din straturi alternante, care trebuie exploatate separat; se folosesc găuri de mină cu diametru mic verticale;* trepte de înălţime medie, între 10…25 m în cazul zăcămintelor de roci tari/foarte tari, cu structură omogenă; se folosesc găuri de mină cu diametru mic atât verticale cât şi înclinate (Fig. 8.21.).

Fig. 8.21.

Găurile de mină cu diametru mare (găurile de sondă) se execută cu supraadâncirea h (Fig. 8.22.), care trebuie să îndeplinească condiţiile:

h = (10…12)D; h 0,3w; h 0,1h; h = (1…2) m; (8.16)

Fig. 8.22.

Rolul supraadâncirii (h) este de a permite introducerea de exploziv în zona de rezistenţă maximă, de la partea inferioară a abatajului.

Găurile de sondă se încarcă continuu sau discontinuu, în ultimul caz respectându-se condiţia ca anticipanta (w) să fie pe orizontală (Fig. 8.22.)

În cazul exploatărilor de cariere, cu zăcăminte omogene, se adoptă trepte de exploatare de mare înălţime (peste 25 m), folosindu-se găuri de sondă. Metoda este

economică dar conduce, cum s-a arătat anterior, la un procent relativ ridicat de blocuri mari.

Ponderea (V) blocurilor cu dimensiuni mai mari decât dimensiunea maximă acceptată (dmax) poate fi estimată cu relaţia:

(%) (8.17)

unde: D = diametrul găurii de sondă (m); dmax (m); q (kg/mc) = consumul specific de exploziv.Blocurile sunt ulterior sparte cu ajutorul explozivilor prin încărcături aplicate

sau introduse în găuri de mină.Când se folosesc găuri de mină cu diametrul mai mare de 200 mm, în roci

fisurate în blocuri mari, se recurge la încărcături ajutătoare (Fig. 8.23.):

* a = (0,6…1,6) • w; b = (0,8…0,9) • w (8.18)

* la = (0,4…0,5) • h; Da = (0,55…0,70) • D (8.19)

* aa = k • a; wa = k • w; (8.20)

unde: a = distanţa dintre găurile de sondă dintr-un acelaşi şir; b = distanţa dintre şirurile de găuri de sondă; w = anticipanta primului şir de găuri de sondă; D = diametrul găurilor de sondă; la = adâncimea găurilor de mină suplimentare, având interdistanţa aa,

diametrul Da şi anticipanta wa; Q, Qa = cantităţile de exploziv aferente.

Fig. 8.23.

23. Metoda de realizare a săpăturii prin aruncarea rocii sfaramate

Pentru executarea săpăturii cu aruncarea rocii sfărâmate, se realizează studii şi proiecte speciale, pentru a se ţine seama de condiţiile geologice şi locale.

Se folosesc, de regulă, încărcături concentrate, aşezate în camere de mină, în lungul debleului care trebuie realizat.

In urma exploziei, trebuie să rezulte o tranşee, care să necesite cât mai puţine lucrări suplimentare pentru obţinerea profilului transversal de debleu (proiectat).

Încărcătura de exploziv se introduce pe unul sau pe două şiruri, soluţia rezultând din condiţia (Fig. 8.24.):

Fig. 8.24.

2 x r = b+2 x m x h (8.21)

La o explozie normală H = w (8.22)

unde: H = adâncimea debleului.

Pentru a asigura ampriza debleului este necesar ca diametrul pâlniei de explozie să fie mai mare sau egal cu aceasta:

(8.23)

în care:r = raza pâlniei de explozie;b = lăţimea platformei debleului ( inclusiv şanţurile);

1/m = înclinarea taluzului debleului.

Din relaţia (8.1) rezultă:

(8.24)

şi introducând în relaţia (8.23) obţinem:

(8.25)

Ţinând seama de relaţia (8.22), rezultă:

(8.26)sau:

(8.27)

Dacă adâncimea H este mai mică decât cea rezultată din relaţia (8.27), încărcăturile de explozivi se aşează pe două rânduri (Fig.8.25.).

Aşezarea încărcăturii de exploziv pe două rânduri se adoptă şi în cazul în care aruncarea trebuie să fie dirijată, (când, de exemplu, accesul pentru transportul materialului rezultat este recomandat preponderent pe una din părţile laterale ale debleului).

Dacă se urmăreşte dirijarea efectului exploziei, de exemplu pe partea stângă a viitorului profil (Fig. 8.26), încărcătura 1 se calculează cu un indice de aruncare mai mic şi se iniţiază întâi iar încărcătura 2, cu un indice de aruncare mai mare, se iniţiază cu o decalare de fracţiuni de secundă.

Se poate obţine astfel pe partea stângă, circa 4/5 din volumul total rezultat.

1 2

1 2

galerie put

w w

Fig. 8.25.

Fig.8.26.Pentru asigurarea efectului de continuitate al exploziilor şi evitarea unor pâlnii

izolate, distanţa dintre încărcături se stabileşte în funcţie de indicele de aruncare n:

a = b = 0,5 • w • (n+1) (8.28)

unde: a = distanţa în cazul amplasării pe un şir;

b = distanţa dintre şirurile de încărcături.

Cantitatea de exploziv se determină cu relaţia:

Q = q • w3 • (0,4+0,6 • n3) • k (kg) (8.29)

unde: q = consumul specific de exploziv (kg/mc);w = anticipanta (m);n = 1...3 k = coeficient de corecţie în funcţie de adâncimea încărcăturii:

k = wx (8.30)

(8.31)

unde: ac = coeficient empiric; ac = 313 pentru w 100 m;bc = adâncimea de plasare a încărcăturii, mai mare de 25m.Pentru w 25 m, x = 0.

Adâncimea liberă (he) a excavaţiei este în funcţie de w şi n (Fig. 8.27).

Fig. 8.27.

În cazul rocilor stâncoase:

pentru n < 2 he = w x (0,2 x n+0,6) (8.32) pentru n 2 he = w (8.33)

În cazul versanţilor de mare înălţime, încărcăturile explozive pot fi dispuse pe două sau trei nivele (Fig. 8.28).

24. Folosirea explozivilor la scoaterea buturugilor

Curăţirea terenului de buturugi în cadrul lucrărilor pregătitoare, la execuţia terasamentelor, este necesară în următoarele cazuri:

rambleuri cu înălţimea de maximum 2 metri; debleuri executate cu screperul, buldozerul sau excavatoare având

cupa mai mică de 0,5 m3.Pe lângă soluţia scoaterii buturugilor şi a rădăcinilor aferente cu ajutorul

tractorului, folosirea explozivilor – în special în timpul iernii şi pentru diametre mai mari de 0,50 m poate constitui o soluţie cu productivitate ridicată.

La buturugi cu rădăcini întinse la adâncimi mici cu reţea densă de rădăcini, încărcătura explozivă se introduce într-o gaură practicată până sub centrul buturugii (fig. 8.29.).

Fig. 8.29.

La buturugi cu rădăcini pivotante (fig.8.30.), încărcătura explozivă se introduce în găuri practicate de-a lungul pivotului; găurile au lungimea de 1,5...2,0 ori diametrul buturugii. Pentru introducerea cantităţii necesare de exploziv, găurile sunt de tipul „cu cuptor”.

Fig. 8.30.

La buturugile putrede, găurile se practică prin centrul buturugii.

25.Clasificarea terenurilor compresibile

Pământurile foarte compresibile se caracterizează prin:

natură, cel mai adesea, argiloasă, cu un conţinut de materii organice mai mult sau mai puţin important;

umiditate foarte mare; compresibilitate importantă, chiar sub încărcări mici, viteza de tasare descrescând

în timp, dar anulându-se numai după un număr de ani; greutate volumică redusă, pământurile fiind, în majoritatea cazurilor, saturate; rezistenţă la tăiere foarte redusă.Pământurile, care prezintă aceste caracteristici generale, se pot clasa în patru

categorii:

mâluri (nămoluri); turbe; pământuri de formaţiune geologică veche, dar perturbate recent şi anume

soliflucţiunea argilelor şi prafurilor; diverse aluviuni cu caracter nisipos şi prăfos.Mâlurile sunt, din punct de vedere geologic, depozite formate în apă dulce/sărată,

constituite din particule foarte fine (< 200 ) cu un procent important de fracţiune sub 2 .

Natura mineralogică poate fi variată. Au o structură floculară şi umiditate ridicată. Conţin o anumită proporţie de materii organice şi pot fi turboase, dacă prezenţa anumitor microorganisme favorizează formarea turbei.

Prin consolidare, mâlurile pierd o parte din apă, structura se distruge şi se transformă în argile sau marne.

Din punct de vedere geotehnic, mâlurile se caracterizează prin umiditate mare (în general, apropiată de wL, dar putând depăşi 100%), compresibilitate mare (conducând la tasări secundare importante), d, permeabilitate şi coeziune nedrenată reduse; la suprafaţă prezintă, de regulă, supraconsolidare.

Turbele rezultă din acumulări de materii organice, parţial descompuse. Pentru formarea turbei este necesară o temperatură relativ coborâtă (maximum +10C), ceea ce explică prezenţa turbelor, în special, în regiuni muntoase.

Caracteristicile fizice ale turbelor depind de natura materiilor organice descompuse şi de gradul lor de descompunere.

Greutatea volumică aparentă, permeabilitatea şi higroscopicitatea turbei variază invers proporţional cu gradul de descompunere.

Prin mlaştină se înţelege un teren lipsit de scurgere, la care aportul de apă depăşeşte evaporaţia şi pe care creşte o vegetaţie hidrofilă.

După modul de alimentare deosebim mlaştini alimentate de ape subterane (umiditatea w variază între 300…800%), de ape de suprafaţă (w = 2500…3000%) şi alimentate pe ambele căi (mlaştini mixte).

Clasificarea cea mai importantă a mlaştinilor este în funcţie de consistenţă şi stabilitate deosebind:

mlaştini de categoria I, la care, pe toată adâncimea, materialul este consistent şi relativ stabil. În general, fundul mlaştinii este alcătuit din roci stâncoase.

Criteriul admis, în general, pentru clasificarea mlaştinilor în această categorie, este următorul: un taluz vertical, de 2,0 m înălţime se menţine, la temperatură peste 0C, la orice umiditate, timp de 5 zile; sub acţiunea încărcărilor exterioare se produce tasarea şi nu refularea materialului.

mlaştini de categoria II: pe toată adâncimea conţin o masă relativ fluidă şi instabilă, producându-se fenomene de refulare; au, în general, adâncimi mari, până la 20 m;

mlaştini de categoria III: sunt alcătuite dintr-o masă fluidă şi instabilă, acoperită, în general, cu o crustă de material consistent.

Calculele de stabilitate şi tasare, pentru pământuri compresibile, trebuie precedate de recunoaştere in situ şi de studii geotehnice de laborator, care fundamentează ipotezele şi parametrii de calcul.

Metodele de calcul, elaborate până în prezent, permit numai evaluarea amplitudinii tasărilor şi a evoluţiei lor în timp, motiv pentru care, în cazul lucrărilor importante, se recomandă sectoare experimentale, încă din faza de studiu.

Studiile prealabile fiind, de regulă, de durată, acestea trebuie efectuate cu o decalare în timp cât mai mare, faţă de termenul de dare în exploatare a obiectivului de investiţie, pentru ca, în faza de proiectare, să se dispună de datele necesare alegerii soluţiei dintre următoarele variante:

terasamente, de regulă, în umplutură; debleurile se pot realiza numai după uscarea completă a mlaştinii;

traversare prin intermediul unei lucrări de artă; soluţia este, în general, costisitoare, dar poate fi justificată dacă restul traseului rutier comportă un număr mare de lucrări de artă sau când termenul de dare în exploatare este scurt;

modificarea traseului rutier; studiul unui nou traseu; la limită, renunţarea la traseu.În principiu, terenurile mlăştinoase trebuie evitate pentru traseele rutiere. Dacă

traversarea unei mlaştini este necesară, trebuie să se asigure următoarele:

lungimea traseului rutier, pe mlaştină, să fie cât mai redusă; traversarea să se realizeze în zona în care adâncimea mlaştinii este cea mai

mică; în zona de traversare, fundul mlaştinii să fie cât mai aproape de planul orizontal,

fără a depăşi pante de: 1/10 în cazul mlaştinilor de categoria I; 1/15 în cazul mlaştinilor de categoria II; 1/20 pentru mlaştinile de categoria III.

Diferitele moduri de alcătuire a rambleurilor, pe terenuri mlăştinoase, se pot grupa după cum urmează:

(1). Executarea rambleului până la fundul stabil al mlaştinii, în variantele:

(a). excavarea materialului existent şi executarea, în loc, a rambleului din material drenant; metoda este aplicabilă în cazul mlaştinilor de categoria I;

(b). scufundarea rambleului prin tasarea şi refularea materialului din mlaştină, sub greutatea proprie a rambleului; după caz se folosesc explozivi sub talpa rambleului;

(c). metoda combinată, constând din excavarea stratului superior al mlaştinii, iar stratul inferior, de consistenţă mai redusă, este refulat lateral prin scufundarea rambleului.

(2). Executarea rambleului pe o platformă din bârne sau fascine, peste materialul din mlaştină.

Execuţia rambleului până la fundul stabil al mlaştinii se adoptă în special pentru drumurile importante. Grosimea (h’) a stratului de turbă compactă (fig. 9.1), care poate rămâne sub rambleu, este pentru mlaştini de categoria I-a:

Fig. 9.1.

Dacă adâncimea mlaştinii h’ 1,0 m:

h H/4 – pentru sisteme rutiere cu îmbrăcăminţi permanente;

h H/3 – pentru sisteme rutiere cu îmbrăcăminţi semipermanente;

h H/2 – pentru sisteme rutiere cu îmbrăcăminţi provizorii.

Dacă adâncimea mlaştinii h’ = 1…4 m, h H/3.

Dacă adâncimea mlaştinii h’ > 4 m, tasarea obţinută prin calcul nu trebuie să depăşească:

1 cm – pentru sisteme rutiere cu îmbrăcăminţi din beton de ciment;

1,5...2 cm – pentru sisteme rutiere cu îmbrăcăminţi asfaltice permanente;

2…3 cm – pentru sisteme rutiere cu îmbrăcăminţi asfaltice semipermanente;

3…4 cm – pentru sisteme rutiere cu îmbrăcăminţi provizorii.

Calculul tasării unui rambleu, executat pe pământ compresibil, nu se poate efectua prin aplicarea teoriei lui Terzaghi deoarece:

permeabilitatea orizontală este mai importantă decât permeabilitatea verticală; ambele permeabilităţi variază în cursul tasării.

Până în prezent se dispune de formule empirice pentru definirea consolidării secundare în funcţie de timp, pe baza rezultatelor edometrice. Formulele sunt valabile numai după terminarea consolidării primare.

La consolidarea primară, viteza de comprimare depinde numai de rezistenţa la curgere a apei, sub gradientele hidraulice.

Consolidarea secundară se înregistrează după ce excesul de presiune interstiţială se anulează. Natura acestui fenomen nu este cunoscută; ipoteza că se datorează fluajului, care corespunde unei deformaţii a straturilor de apă adsorbită, este acceptabilă în cazul argilelor dar nu şi al turbei.

În pământurile puternic organice, sporul de presiune interstiţială se poate difuza foarte repede, astfel că din punct de vedere al vitezei de consolidare prezintă interes practic numai consolidarea secundară.

Formulele empirice (Buisman, Koppejan) sunt de forma:

h = h x (a + b x logt) x f(’) (9.1)

unde: h = tasarea stratului de grosime h;

t = timpul după care se consideră tasarea (zile);

’ = sporul de presiune aplicat.

Formula Buisman:

h = h x (1 + 2 x logt) x (’) (9.2)

unde coeficienţii 1 şi 2 depind de valoarea ’

Formula Koppejan

(9.3)

unde:

0 = presiunea datorată pământului de deasupra stratului

compresibil;

c = presiunea de preconsolidare.

Valorile ’ se aplică succesiv, asupra unei probe, fiecare valoare ’ menţinându-se 10 zile. Aplicând principiul suprapunerii tensiunilor, se trasează grafic curba de tasare, care s-ar obţine prin aplicarea, de la început, a valorii totale ’ .

Formulele empirice permit:

prevederea tasărilor pe timp îndelungat şi anume obţinerea ordinului de mărime a tasării totale şi nu valoarea absolută a acesteia;

stabilirea duratei necesare pentru aplicarea suprasarcinii, reprezentată de un rambleu suplimentar, în scopul accelerării consolidării; pentru aceasta, rambleul se execută în etape, cu menţinerea rambleului suplimentar până la înregistrarea tasărilor principale (timpul T în Fig. 9.2).

T timpul

inaltime rambleu

H

h=f(H)

executie etapizata

a rambleului

rambleu suplimentar

tasarea fara rambleu suplimentar

26.Executia terasamentelor pe mlastini de cat 1

Execuţia rambleurilor pe mlaştini de categoria a I-a

Îndepărtarea materialului din mlaştină se poate realiza prin:

- săpături manuale, pentru volume mici;

- săpături cu excavatoare, de preferinţă cu dragline:

- săpături cu ajutorul explozivilor, cu sau fără aruncări dirijate;

- săpături prin hidromecanizare.

Metodele cu explozivi şi prin hidromecanizare se recomandă pentru adâncimi mai mari de 5,0…8,0 m, deoarece în caz contrar soluţiile nu sunt economice.

Dacă se realizează rambleuri peste materialul din mlaştină se poate interveni pentru grăbirea procesului de tasare prin drenare. Drenurile pot fi:

- tranşee drenante longitudinale (fig. 9.3), când adâncimea mlaştinii (h) este sub 4,0 m;

Fig. 9.3.

- piloţi drenanţi verticali (fig. 9.4) pentru h > 4,0 m

Material drenant

2xr =0,25...050mR=10xr

4,0.

..12,

0m0,

25...

0,70

m

2R2r

Saltea drenanta

Fig. 9.4.

Succesiunea operaţiilor este următoarea:

- se aşterne salteaua drenantă pe întreaga ampriză a viitorului rambleu, folosind ca material drenant balast cu maxim 10% nisip şi cu un coeficient de permeabilitate k 1,510-

1 cm/s;

- se forează piloţii dispuşi în şah;

În golurile cu d = (25) 30…50 cm, se introduc tuburi PVC cu diametrul de 5…10 cm, prevăzute cu fante şi cu protecţie filtrantă; spaţiul liber se umple cu nisip spălat (granulozitate 0,1 / 2 mm; k > 1,510-2 cm/s).

- se execută rambleul la o cotă mai înaltă decât în proiect, pentru a se ţine seama de tasare; ritmul de execuţie al rambleului trebuie să fie corelat cu creşterea greutăţii rambleului şi cu efectul de îmbunătăţire al caracteristicilor mecanice ale pământului, pentru evitarea fenomenului de refulare. În general se recomandă circa 0,15 m înălţime de rambleu/schimb de lucru, cu asigurarea compactării corespunzătoare.

Experimental a rezultat că o execuţie corectă conduce la tasări timp de maxim 6 luni.

Drenurile de nisip mobilizează permeabilitatea orizontală, care poate fi, în cazul turbei, până la de zece ori mai mare decât permeabilitatea verticală.

Întrucât drenurile de nisip acţionează asupra duratei de consolidare primară, folosirea metodei se justifică atunci când această etapă de consolidare este importantă.

Viteza cu care se produce consolidarea este condiţionată:

în principal, de greutatea rambleului, fiind direct proporţională cu aceasta; în măsură redusă de diametrul/distanţa dintre piloţi (diametrul se consideră

constructiv pentru evitarea colmatării) şi de adâncimea stratului.Distanţa dintre drenuri (R) trebuie să respecte condiţia:

R ≤ Rf (9.4)

(9.5)

unde:

p = presiunea datorată încărcării exterioare;

pstr = rezistenţa structurală, la compresiune, a terenului natural;

i0 = gradientul iniţial al terenului natural;

γw = greutatea specifică a apei.

Drenuri de carton

In zone deficitare în nisip, drenurile verticale, pentru pământuri argiloase saturate/ argiloase turboase, pot fi înlocuite prin drenuri realizate din carton neîncleiat, având secţiunea transversală de 3 x 100 mm şi fiind prevăzute cu canale interioare, având fiecare o secţiune de 3 mm2.

In figura 9.5. se prezintă schema pentru elementele componente (tipul a este cel mai răspândit).

Pentru protejarea, drenului de carton, de acţiunea bacteriilor, se asigură impregnarea cu sare arsenică, iar pentru creşterea rezistenţei se poate recurge la îmbibare cu răşini melaminice.

Coeficientul de filtraţie, prin suprafaţa laterală, este de ordinul a 10-3...10-4 cm/s, adică de peste 100 ori mai mare decât a pământurilor argiloase. Practic sunt echivalente drenurilor de nisip cu diametrul de 15 cm.

Fig. 9.5.

Drenurile se introduc cu ajutorul unei mandrine, care penetrează pământul slab şi lansează drenul de carton.

Drenurile de carton nu influenţează deformaţiile pământului, întrucât se îndoaie uşor, fără a se deteriora.

Prezintă şi următoarele avantaje: nu se colmatează şi pot fi executate la intervale mici (datorită modului special de executare).

In fig.9.6. este prezentat cazul unui rambleu mic, executat pe teren compresibil, cu folosirea drenurilor de carton.

27.Executia terasamentelor pe mlastini de cat. 2

Execuţia rambleurilor pe mlaştini de categoria a II-a

Dacă adâncimea mlaştinii nu depăşeşte 3,0 m, rambleul, indiferent de înălţime, se aşează pe fundul stabil al mlaştinii. Înălţimea rambleului nu va fi mai mică de 0,80 m, recomandabil minim 2,0 m (fig. 9.7.). Şanţurile laterale se execută înaintea realizării rambleului şi se curăţă periodic.

Fig. 9.7.

Pentru a se ţine seama de condiţiile de lucru, unele norme admit ca în corpul rambleului şi sub acesta să rămână material din mlaştină, dacă este îndeplinită condiţia (Fig. 9.8.):

hi0,1x H (9.6)

Fig. 9.8.

Materialul folosit în umplutură trebuie să conţină 30...60 % fracţiuni între 0,2...0,6 mm şi maxim 10 % fracţiuni sub 63 m. Coeficientul de neuniformitate trebuie să fie Un 3 iar coeficientul de permeabilitate k = 10-3...10-5 m/s;

Pentru evitarea deformării rambleului în interiorul mlaştinii se poate recurge la soluţia cu palplanşe (Fig. 9.9.).

Fig. 9.9.

Dacă adâncimea mlaştinii este mai mare de 3,0 m, rambleul se va scufunda pe cel puţin 3,0 m, pentru realizarea unei mase de pământ suficient de mari şi a se evita deplasări verticale la trecerea vehiculelor (fig. 9.10.).

Fig. 9.10.

Dacă scufundarea rambleului, sub greutatea proprie, nu se obţine pe adâncimea necesară, se recurge la folosirea explozivilor la baza rambleului, folosind fie o încărcătură mare dispusă pe un singur rând în axa rambleului (fig. 9.11.), fie încărcări distribuite pe lăţimea rambleului (fig. 9.12.).

Fig. 9.11.

Succesiunea operaţiilor este următoarea:

se execută rambleul, pe suprafaţa mlaştinii; rambleul se scufundă parţial sub greutatea sa;

se forează găurile de mină până la cota la care trebuie scufundat rambleul; se introduce explozivul, (în general astralita) cu înveliş impermeabil; se scot tuburile de foraj, concomitent cu burarea găurilor de mină; ordinea exploziilor: I (1, 9), II (2, 8), III (3…7); decalarea exploziilor asigură, prin

afânarea prealabilă, un randament superior exploziilor finale.

Fig. 9.12.

În regiuni cu temperaturi negative pe durate mari, pentru mlaştinile de categoriile I şi II se pot folosi următoarele metode:

(1). îndepărtarea protecţiei de zăpadă de pe benzile de circulaţie a utilajelor de excavare, ceea ce asigură îngheţarea unui strat de minim 25 cm; între benzile de

circulaţie, pe ampriza viitorului rambleu, se menţine protecţia de zăpadă pentru a menţine consistenţa redusă a mlaştinii şi a înlesni excavarea (Fig. 9.13.)

Fig. 9.13.

(2). pentru a evita umezirea, după excavare şi execuţia umpluturii, se realizează ecrane din materialul îngheţat în jurul tranşeelor (fig. 9.14.).

28.Executia terasamentelor pe mlastini de cat 3

Execuţia rambleurilor pe mlaştini de categoria a III-a

Deoarece o asemenea mlaştină are o consistenţă foarte redusă, rambleul trebuie coborât până la fundul stabil al mlaştinii, indiferent de înălţimea rambleului şi de adâncimea acesteia. Modul de execuţie depinde de existenţa şi rezistenţa stratului, mai consistent de la suprafaţa mlaştinii.

Dacă stratul este suficient de rezistent, transportul pământului pentru rambleu se efectuează direct pe acest strat.

Pentru scufundarea rambleului, se taie, în stratul mai consistent, tranşee longitudinale, cu lăţimi de circa 1,0 m, la bazele taluzurilor viitorului rambleu (fig. 9.15.).

Fig. 9.15.

Dacă panta admisibilă a fundului mlaştinii este depăşită se recurge la explozii (fig. 9.16.).

Fig. 9.16.

29.Straturi de forma

Pǎmânturile folosite la realizarea terasamentelor fiind caracterizate prin neomogenitate şi având o comportare, la compactare, dependentǎ de condiţiile meteorologice – acestea la rândul lor variabile – conduc la obţinerea unui pat al drumului, cu caracteristici aleatoare şi dispersate, dependente de sezonul de execuţie propriu şi, respectiv, al corpului drumului.

Capacitatea portantǎ la nivelul patului drumului influenţeazǎ, în mod determinant, grosimea totalǎ a structurii rutiere.

10.2. Stratul de formǎ este o structurǎ mai mult sau mai puţin complexǎ care permite corelarea caracteristicilor mecanice, geometrice, hidraulice şi termice ale patului drumului cu cele adoptate pentru dimensionarea corpului drumului.

Stratul de formǎ constituie o alcǎtuire de tranziţie între terasament şi suprastructura drumului.

10.2.1. Rolurile îndeplinite de stratul de formǎ sunt distincte ca duratǎ şi anume: pe duratǎ limitatǎ/ pe termen lung (pe durata de serviciu a structurii rutiere).

Rolurile pe duratǎ limitatǎ pot fi:

capacitate portantǎ suficientǎ – ţinând seama de condiţiile meteorologice – pentru a se asigura compactarea straturilor rutiere şi obţinerea suprafaţǎrii corecte;

protecţia terasamentului împotriva intemperiilor; asigurarea circulaţiei utilajelor de şantier pe patul drumului (utilajele pentru

aprovizionarea materialelor din stratul de fundaţie); dupǎ caz, asigurarea traficului de şantier, aferent altor scopuri.

Rolurile pe termen lung pot fi:

omogenizarea capacitǎţii portante la nivelul patului drumului, pentru a se asigura o grosime constantǎ a corpului drumului;

menţinerea, în timp, în condiţiile variaţiei stǎrii de umiditate a pǎmânturilor sensibile la apǎ, a capacitǎţii portante proiectate;

sporirea capacitǎţii portante la nivelul patului drumului, pentru optimizarea costului ansamblului strat de formǎ – structurǎ rutierǎ;

protecţia termicǎ a pǎmânturilor din terasament sensibile la îngheţ; împiedicarea contaminǎrii cu pǎmânt, a stratului de fundaţie din agregate

naturale; participarea la drenarea structurii rutiere.

In funcţie de condiţiile concrete de pe şantier (tipul structurii rutiere, în general şi al stratului de fundaţie, în special; sezonul de execuţie) stratul de formǎ trebuie sǎ îndeplineascǎ ambele categorii de roluri, numai o categorie sau nu este necesar de realizat.

10.2.2. Intrucât calitatea terasamentelor, la nivelul patului, este cunoscutǎ numai dupǎ execuţie, soluţia pentru stratul de formǎ, spre deosebire de straturile rutiere inferioare, se poate/ trebuie elaboratǎ în douǎ etape şi anume:

la întocmirea proiectului, pe baza comportǎrii prognozate a terasamentelor, a condiţiilor climatice probabile, în timpul execuţiei şi în funcţie de tipul structurii rutiere, se stabileşte dacǎ stratul de formǎ este sau nu necesar; în cazul când este necesar, se adoptǎ o alcǎtuire recomandabilǎ şi se prevǎd, cu aproximaţie, materialele/ utilajele pentru execuţie;

soluţia pentru stratul de formǎ se definitiveazǎ când se cunoaşte comportarea efectivǎ a terasamentelor realizate.

10.2.3. Materialele folosite în straturile de formǎ pot fi:

necoezive: - pǎmânturi necoezive; -materiale granulare din pietruiri existente;

- deşeuri de carierǎ;

- zgurǎ brutǎ de furnal.

coezive: - pǎmânturi coezive stabilizate mecanic; - pǎmânturi coezive tratate cu var;

- pǎmânturi stabilizate cu zgurǎ granulatǎ şi var;

- pǎmânturi stabilizate cu ciment;

-pǎmânturi coezive stabilizate cu var-ciment;

- agregate naturale stabilizate cu lianţi

puzzolanici.

Modul de alcǎtuire a stratului de formǎ se stabileşte în funcţie de :

materialele din terasamente; disponibilitatea materialelor locale; rolul îndeplinit de stratul de formǎ; clasa tehnicǎ a drumului.

De exemplu, normele tehnice româneşti, recomandǎ urmǎtoarele:

pǎmânturile necoezive, deşeurile de carierǎ şi zgura brutǎ de furnal se folosesc dacǎ şi terasamentele sunt alcǎtuite din aceste materiale;

stabilizarea pǎmânturilor cu zgurǎ granulatǎ şi var/ciment şi a agregatelor naturale cu lianţi puzzolanici se aplicǎ, de regulǎ, la drumuri de clasǎ tehnicǎ I sau II.

10.2.4. Stratul de formǎ din pǎmânturi necoezive reprezintǎ o soluţie pentru terasamentele alcǎtuite din pǎmânturi coezive, asigurându-se sporirea capacitǎţii portante la nivelul patului drumului.

Se folosesc pǎmânturi tip 1a (Dmax = 100mm), 2a şi la limitǎ, 3a.

In perioada de ploi abundente soluţia este contraindicatǎ, deoarece apa infiltratǎ, pânǎ la nivelul pǎmântului din terasament, nu se poate evapora. Contraindicaţia acestei soluţii intervine şi în cazul în care pǎmântul din terasament este foarte umed. Soluţia devine acceptabilǎ, pentru o grosime mare a stratului de formǎ granular, întrucât sporeşte adâncimea la care se aflǎ pǎmântul cu portanţǎ redusǎ. Soluţia este acceptabilǎ din punct de vedere economic dacǎ:

în cazul rambleurilor se dispune de materiale locale corespunzǎtoare; la debleuri soluţia se combinǎ cu protecţia contra îngheţ-dezgheţului.

10.2.5. Stratul de formǎ poate fi realizat din pietruire existentǎ dacǎ, dupǎ scarificarea/ reprofilarea acesteia rezultǎ – pe toatǎ lǎţimea terasamentului – un strat de minim 10 cm grosime iar uniformitatea calitǎţii materialului granular este asiguratǎ.

10.2.6. Stratul de formǎ se poate realiza din deşeuri de carierǎ dacǎ acestea îndeplinesc condiţiile referitoare la caracteristicile fizico-mecanice: Dmax=100 mm, granulozitate continuǎ, rezistenţa la sfǎrâmare prin compresiune pe piatrǎ spartǎ, în stare uscatǎ (min. 60%), coeficientul de calitate (min.7), coeficientul de gelivitate pe piatrǎ spartǎ (max. 3%).

10.2.7. Stratul de formǎ din zgurǎ granulatǎ de furnal se foloseşte la rambleuri realizate din acest material/ pǎmânturi necoezive şi la debleuri alcǎtuite din pǎmânturi coezive de calitate mediocrǎ pânǎ la foarte rea.

Zgura brutǎ de furnal trebuie sǎ îndeplineascǎ urmǎtoarele condiţii: culoare albicioasǎ – cenuşie (pânǎ la cenuşiu închis), absenţa corpurilor strǎine, Dmax=100 mm, conţinut de zgurǎ poroasǎ cu structurǎ puternic alveolarǎ – maximum 65 % şi densitatea în grǎmadǎ, în stare uscatǎ, afânatǎ – minimum 1,5 t/m3.

10.2.8. Stratul de formǎ din pǎmânt coeziv stabilizat mecanic. Granulozitatea pǎmântului se modifică prin amestec cu materiale granulare (din împietruiri existente, balast, pietriş concasat, deşeuri de carieră). Zona granulometrică este prezentată în tabelul 10.1. Caracteristicile necesare pentru amestec sunt: IP=6...8%, EN ≥ 30%, max. 5% elemente moi/gelive, absenţa bulgărilor de argilă/resturi organice.