3

CC uu vv ââ nn tt îî nn aa ii nn tt ee

Cu apariţia acestei reviste prinde viaţă un proiect mai vechi al Societăţii Române de Geotehnică şi Fundaţii. Revista Română de Geotehnică şi Fundaţii este prima publicaţie periodică de specialitate din România în domeniul

ingineriei geotehnice. Revista îşi fixează obiective multiple, pe măsura importanţei domeniului şi a diversităţii de preocupări ale celor care

îl slujesc. 3 Un prim obiectiv este acela de a găzdui contribuţii originale de un nivel ştiinţific ridicat ale specialiştilor în

inginerie geotehnică din ţara noastră. Lucrări cu caracter teoretic, sprijinite pe verificări experimentale în laborator sau la scară naturală, vor fi incluse cu prioritate în paginile revistei.

3 În egală măsură, paginile revistei vor fi deschise unor articole care să înfăţişeze procedee şi tehnologii moderne de fundare, de realizare a excavaţiilor adânci şi construcţiilor din pământ, de îmbunătăţire a pământurilor, de protejare a terenului şi a apei subterane ş.a.

3 Studiile de caz bine documentate, ilustrare a unor succese sau a unor eşecuri, surse de preţioase învăţăminte, vor fi întotdeauna bine - venite în revistă.

3 Editată de Societatea Română de Geotehnică şi Fundaţii, organizaţie profesională a specialiştilor cu pregătire superioară care lucrează în domeniul ingineriei geotehnice, Revista Română de Geotehnică şi Fundaţii îşi propune, de asemenea, să reprezinte o tribună de la care să se facă auzită vocea breslei în dialogul cu autorităţile şi cu specialiştii altor ramuri ale construcţiilor.

3 Nu va fi neglijat nici rolul informativ al revistei, reflectat în cronici succinte asupra principalelor evenimente din viaţa S.R.G.F. şi a celor patru filiale cu sediul în Bucureşti, Iaşi, Cluj - Napoca şi Timişoara, precum şi din viaţa ISSMGE.

În cei peste 14 ani care au trecut de la constituirea, în ianuarie 1990, a Societăţii Române de Geotehnică şi Fundaţii, legăturile internaţionale ale Societăţii au cunoscut o puternică dezvoltare, demonstrată între altele şi de organizarea în acest răstimp a trei importante manifestări ştiinţifice sub egida Societăţii Internaţionale de Mecanica Pământurilor şi Inginerie Geotehnică - ISSMGE: a X-a Conferinţă Dunărean - Europeană (septembrie 1995, Mamaia), prima Conferinţă mondială privitoare la învăţământul de geotehnică (iunie 2000, Sinaia) şi cea de a 2-a Conferinţă internaţională a tinerilor geotehnicieni (septembrie 2003, Constanţa - Mamaia). Revista Română de Geotehnică şi Fundaţii poate deveni un factor important în intensificarea cooperării internaţionale a S.R.G.F., inclusiv prin promovarea schimbului cu cele peste 20 publicaţii editate de Societăţile - surori, membre ale ISSMGE.

Ingineria geotehnică este recunoscută în întreaga lume drept unul din domeniile de bază ale construcţiilor. Sunt unele semne îmbucurătoare că această recunoaştere începe să se producă şi în ţara noastră, ca de pildă includerea din 1996 a unui domeniu specific, Af (Rezistenţa şi stabilitatea terenului de fundare al construcţiilor şi al masivelor de pământ) între domeniile aferente cerinţei Rezistenţă şi stabilitate pentru verificarea şi expertizarea tehnică a proiectelor sau înfiinţarea, cu începere din 2001, a unei comisii distincte Inginerie Geotehnică, Fundaţii şi Alunecări de teren între cele 13 comisii de specialitate ale MTCT privind întocmirea reglementărilor tehnice în construcţii. Apariţia Revistei Române de Geotehnică şi Fundaţii este menită să afirme şi să consolideze poziţia ingineriei geotehnice în ţara noastră.

Nu a fost uşor de a scoate acest prim număr al revistei. Greul, însă, de-abia acum începe. Adresăm membrilor SRGF - principalii beneficiari ai publicaţiei, apelul de a contribui pe măsura puterilor la apariţia revistei şi la continua ei îmbunătăţire.

Prof. Dr. Ing. Iacint MANOLIU Preşedintele Societăţii Române de Geotehnică şi Fundaţii

4

CC uu pp rr ii nn ss Pag.

RReevviissttaa RRoommâânnøø ddee GGeeootteehhnniiccøø ššii FFuunnddaaðð iiii NNrr.. 11//22000044 Publica]ie semestrial\ tehnico-[tiin]ific\ editat\ de Societatea Rom^n\ de Geotehnic\ [i Funda]ii ISSN — 1584-5958 Redac]ia: B-dul Lacul Tei 124, Sector 2, Bucure[ti, 020396 Telefon: 021-242.93.50 Fax: 021-242.08.66 Grafica:

Tehnoredactare computerizat\: Alina Rancea

Cuvânt înainte Prof. Iacint Manoliu, Preşedintele Societăţii Române de Geotehnică şi Fundaţii Mesaje de salut Din partea ISSMGE : Prof. Van Impe Din partea UAICR: Prof. Panaite Mazilu Articole Galer, M. Mircea Proprietăţile mecanice ale rocilor granitice alterate în stare tulburată Bally, R.J., Udrea, L.V. Extinderea domeniului de îmbunătăţirea terenului prin injectare utilizând suspensiile stabile autoîntăritoare Popa, A., Rebeleanu, V. Soluţie de consolidare a pământurilor organice Ciortan, R. Contribuţia cercetărilor in-situ la optimizarea soluţiilor tehnice şi tehnologice în domeniul infrastructurilor portuare Coman, M.L., Ionescu, Ed. Comportamentul şi degradările suferite de o construcţie afectată de antrenări hidrodinamice repetate Schein, T., Boldurean, A. Strategia şi principiile ce stau la baza proiectării, execuţiei şi urmăririi comportării lucrărilor de stabilizare - consolidare a versanţilor potenţial instabili adiacenţi căăilor de comunicaţii terestre Noi reglementări tehnice Prof. Iacint Manoliu despre Ghidul privind modul de întocmire şi verificare a documentaţiilor geotehnice pentru construcţii – GT 035/2002 Interviu Cu Ing. Ion Stănescu, Director General la Direcţia Generală Tehnică în Construcţii din MTCT, despre Atestarea tehnico - profesională a specialiştilor cu activitate în domeniul geotehnicii şi fundaţiilor, factor important pentru asigurarea calităţii în construcţii. Evocări Profesorul Ioan Stănculescu, evocat de dr. ing. R.J. Bally şi prof. Ion Antonescu Din viaţa ISSMGE Prof. Iacint Manoliu: Reuniunea Consiliului ISSMGE, Praga, 24 august 2003 Conferinţe internaţionale Prof. Nicoleta Rădulescu: A 2-a Conferinţă Internaţională a Tinerilor Geotehnicieni Dr. Ing. Horaţiu Popa: A XIII-a Conferinţă Europeană de Mecanica Pământurilor şi Inginerie Geotehnică Semnalări bibliografice File din istoria geotehnicii româneşti Geotehnica aplicată la construcţia Palatului Administrativ C.F.R. din Bucureşti Geotehnica pe alte meridiane Scrisoare din Canada de la dr. ing. Dan Dimitriu

3

5 5

7

15

19

23

35

41

45

49

50

53

54

57

58

59

61

5

MM ee ss aa jj ee dd ee ss aa ll uu tt din partea SOCIETĂŢII INTERNAŢIONALE DE MECANICA PĂMÂNTURILOR

ŞI INGINERIE GEOTEHNICĂ - ISSMGE Doresc să folosesc prilejul apariţiei acestei noi şi importante Reviste de Geotehnică, pentru a împărtăşi câteva gânduri asupra

principalelor obiective ale ISSMGE, la înfăptuirea cărora sper că Revista va putea să contribuie, şi anume: − dezvoltarea forumurilor Cercetători / Practicieni; − promovarea unui sprijin relevant pentru oamenii breslei; − integrarea eforturilor diferitelor organizaţii profesionale şi industriale. Un ţel important în momentul de faţă al ISSMGE este, într-adevăr, să se aplece mai mult spre practica profesională. Două

grupuri de lucru - Task Forces - ale ISSMGE se ocupă de fapt de această problemă. Grupul de lucru privind Practica Profesională îndeplineşte misiunea de maximă importanţă de a promova statutul ISSMGE ca organizaţie de frunte care îi reprezintă pe profesioniştii geotehnicieni, de a promova imaginea inginerului geotehnician, transmiţând mesajele corespunzătoare către diferitele grupuri - ţintă: propriile noastre grupuri geotehnice, alte grupuri de ingineri din domeniul construcţiilor, comunitatea potenţialilor clienţi, marele public şi desigur, factorii de decizie, politicieni şi guvernanţi. Un procent important dintre membrii ISSMGE îl reprezintă inginerii practicieni - din execuţie, din proiectare, din fabricile de utilaje şi este important ca societatea noastră, ISSMGE, să continue să acţioneze în concordanţă cu nevoile acestora.

Mai mult, atunci când ISSMGE doreşte să reprezinte Geotehnica, trebuie să arate importanţa pe plan social a disciplinei precum şi posibilităţile acesteia de a răspunde cerinţelor societăţii, de preferinţă prin activitatea desfăşurată de Comitetele tehnice. Prin Conferinţele noastre şi prin Comitetele tehnice, precum şi prin Revistele de specialitate, trebuie pus accentul asupra unor probleme recunoscute pentru relevanţa lor socială precum:

− conservarea zonelor vechi, de importanţă istorică; − întărirea siguranţei în orice context ingineresc; − asigurarea protecţiei mediului într-o perspectivă inginerească amplă. Noua Revistă de Geotehnică publicată sub auspiciile Societăţii Române de Geotehnică şi Fundaţii, membră a ISSMGE, poate

contribui, cu siguranţă, în mod semnificativ, la toate aceste iniţiative. Revista are potenţialul de a crea, atât pentru cercetători cât şi pentru inginerii practicieni, care trebuie să facă faţă provocărilor geotehnici din România, o tribună cu adevărat unică, de la care să-şi prezinte experienţa nu numai pe plan naţional ci, foarte probabil, în întreaga lume.

Cu acest mesaj doresc să sprijin iniţiativa întemeierii noii Reviste Române de Geotehnică şi Fundaţii, căreia îi urez mult succes şi un strălucit viitor.

Profesor W.F. Van IMPE Preşedintele ISSMGE

din partea UNIUNII ASOCIAŢIILOR DE INGINERI CONSTRUCTORI DIN ROMÂNIA - UAICR

Societatea Română de Geotehnică şi Fundaţii ne aduce o veste bună: repertoriul publicaţiilor din ţara noastră în domeniul construcţiilor se îmbogăţeşte cu un nou titlu, Revista Română de Geotehnică şi Fundaţii.

Spre deosebire de alte ramuri ale ştiinţei construcţiilor, care operează cu materiale şi elemente obţinute în condiţii controlate, în uzină sau pe şantier, Geotehnica are drept obiect de studiu pământurile, produse naturale prin excelenţă, caracterizat prin legi complexe de comportare. Iar dacă se întâmplă, precum în România, ca teritoriul ţării să fie acoperit în bună parte de terenuri dificile (loessuri sensibile la umezire, argile contractile, pământuri aluvionare puternic compresibile, versanţi instabili), cu atât mai mare devine răspunderea celor care îşi desfăşoară activitatea în acest domeniu. Între aceştia se numără, desigur, membri Societăţii Române de Geotehnică şi Fundaţii.

Societatea Română de Geotehnică şi Fundaţii este membră fondatoare a Uniunii Asociaţiilor de Ingineri Constructori din România. În cei peste 14 ani care au trecut de la înfiinţare, Societatea Română de Geotehnică şi Fundaţii s-a afirmat drept una dintre cele mai active asociaţii profesionale din construcţii, atât pe plan intern cât şi pe plan extern. Conferinţele naţionale de Geotehnică şi Fundaţii, care în anul 2004 vor ajunge la o ediţie jubiliară, a X-a, şi-au atras un binemeritat renume prin calitatea contribuţiilor şi diversitatea temelor abordate. S.R.G.F. a organizat cu succes trei importante manifestări ştiinţifice internaţionale: cea de a X-a Conferinţă Dunărean - Europeană de Geotehnică şi Fundaţii (Mamaia, 1995), prima Conferinţă Internaţională privind Învăţământul de Geotehnică (Sinaia, 2000) şi cea de a 2-a Conferinţă Internaţională a Tinerilor Ingineri Geotehnicieni (Constanţa, 2003).

Apariţia Revistei Române de Geotehnică şi Fundaţii este cum nu se poate mai oportună. Realizarea în această ţară a unor construcţii care să răspundă exigenţelor de siguranţă şi calitate impune, mai mult ca oricând, o strânsă cooperare între investitori, proiectanţi şi executanţi, între inginerii de structuri şi inginerii geotehnicieni. Despre această cooperare aşteptăm să se scrie în paginile noii reviste. Dar şi despre preocuparea inginerilor din domeniul geotehnicii şi fundaţiilor, autori ai unor lucrări având prin definiţie un caracter ascuns, pentru promovarea şi respectarea unei înalte etici profesionale.

În încheiere, nu-mi rămâne decât să urez viaţă lungă Revistei Române de Geotehnică şi Fundaţii şi succese pe măsura aşteptărilor întregii comunităţi a constructorilor din România.

Profesor Panaite Mazilu Membru de onoare al Academiei Române

Preşedintele Uniunii Asociaţiilor de Ingineri Constructori din România

6

A X-A CONFERINŢĂ NAŢIONALĂ DE GEOTEHNICĂ ŞI FUNDAŢII Bucureşti 16-18 septembrie 2004

INVITAŢIE

Societatea Română de Geotehnică şi Fundaţii şi Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Catedra de Geotehnică şi Fundaţii şi Centrul de Inginerie Geotehnică, organizează la Bucureşti în zilele de 16-18 septembrie 2004 cea de a X-a Conferinţă Naţională de Geotehnică şi Fundaţii. Potrivit tradiţiei, şi această ediţie jubiliară a Conferinţei Naţionale îşi propune să reprezinte un forum deschis dezbaterii principalelor probleme ale domeniului, la care sunt invitaţi să participe specialişti din proiectare, execuţie, cercetare, învăţământ, din administraţia publică, din inspectoratele teritoriale în construcţii ş.a. Conferinţa va fi organizată pe trei secţiuni:

1. Cercetarea geotehnică a terenului de fundare Cercetarea geotehnică a terenului de fundare, finalizată prin studiul geotehnic, reprezintă o etapă importantă în proiectarea oricărei construcţii. Conferinţa va arăta în ce măsură se acordă în prezent, în ţara noastră, atenţia cuvenită cercetării geotehnice a terenului. Progresele înregistrate în determinarea în laborator şi pe teren a proprietăţilor pământurilor vor trebui puse în corelare cu exigenţele tot mai ridicate ale proiectării şi, totodată, comparate cu nivelul atins în ţările cu geotehnică avansată. Aspecte privind calificarea şi acreditarea unităţilor care întreprind cercetarea geotehnică a terenului de fundare precum şi cele referitoare la aplicarea Ghidului privind modul de întocmire şi verificare a documetaţiilor geotehnice pentru construcţii - GT 035/2002 - se aşteaptă a fi prezentate şi dezbătute. 2. Fundaţii şi procedee de fundare Clădirile de locuinţe şi de birouri în mediul urban constituie segmentul cel mai dinamic al construcţiilor din România, după 1990. În multe cazuri, fundarea acestor clădiri este asociată cu realizarea unor excavaţii adânci în imediata vecinătate a altor construcţii, a diferitelor căi de comunicaţii, reţele etc. Se aşteaptă prezentarea în cadrul Conferinţei a experienţei pozitive şi negative în acest domeniu, din punctul de vedere al proiectării, al tehnologiilor de execuţie, al monitorizării lucrărilor dar şi al managementului riscului geotehnic. Fundarea în condiţii dificile de teren constituie o realitate permanentă a geotehnicii din România. Evoluţiile în acest domeniu se cer a fi examinate, inclusiv prin referire la diferitele metode de îmbunătăţire a pământurilor. Proiectarea în deplină siguranţă a construcţiilor situate în ţări cu seismicitate ridicată, cum este România, impune, între altele, şi o bună conlucrare între inginerii proiectanţi de structuri şi inginerii geotehnicieni. Ecouri ale acestei conlucrări se cer a fi auzite la această Conferinţă, deschisă în egală măsură inginerilor structurişti. 3. Geotehnica mediului, terasamente, versanţi O parte a acestei secţiuni va fi consacrată problemelor de bază ale geotehnicii mediului cum sunt depozitele de deşeuri, contaminarea terenurilor şi măsurile de remediere, utilizarea geosinteticelor. În acelaşi timp, secţiunea va găzdui lucrări şi dezbateri privind terasamentele, cu evidenţierea impactului acestora asupra mediului, precum şi cele referitoare la problema mereu actuală pentru ţara noastră a stabilităţii versanţilor.

Detalii despre conferinţă pot fi accesate la adresa web: http://hidrotehnica.utcb.ro/srgf/xgf/11.htm

REVISTA ROMÂNĂ DE GEOTEHNICĂ ŞI FUNDAŢII

Revista Română de Geotehnică şi Fundaţii este editată de Societatea Română de Geotehnică şi Fundaţii , în răspunderea şi sub îngrijirea Consiliului Societăţii format din: Prof. Dr. Ing. Iacint MANOLIU (Preşedinte), Prof. Dr. Ing. Sanda MANEA (Vicepreşedinte), Prof. Dr. Ing. Augustin POPA (Vicepreşedinte), Prof. Dr. Ing. Paulică RĂILEANU (Vicepreşedinte), Prof. Dr. Ing. Tadeus SCHEIN (Vicepreşedinte), Prof. Dr. Ing. Nicoleta RĂDULESCU (Secretar), Prof. Dr. Ing. Silvan ANDREI, Prof. Dr. Ing. Ion ANTONESCU, Dr. Ing. René Jacques BALLY, Ing. Iustin BOBOC, Ing. Ion BORŞARU, Prof. Dr. Ing. Nicolae BOŢI, Prof. Dr. Ing. Anton CHIRICĂ, Dr. Ing. Romeo CIORTAN, Dr. Ing. Mihai COMAN, Ing. Cezar CULIŢĂ, Prof. Dr. Ing. Vladimir FOSTI, Dr. Ing. Valentin FEODOROV, Prof. Dr. Ing. Vasile GRECU, Prof. Dr. Ing. Agneta GRUIA, Prof. Dr. Ing. Virgil HAIDA, Dr. Ing. Robert KLEIN, Geol. Maria LICIU, Prof. Dr. Ing. Eugen LUCA, Conf. Dr. Ing. Irina LUNGU, Prof. Dr. Ing. Marin MARIN, Prof. Dr. Ing. Anatolie MARCU, Ing. Nicolae RĂDUINEA, Prof. Dr. Ing. Florin ROMAN, Prof. Dr. Ing. Anghel STANCIU, Ing. Romeo STOICA, Dr. Ing. Maria ŞTEFĂNICĂ

ÎN ATENŢIA AUTORILOR

Revista Română de Geotehnică şi Fundaţii, publicaţie semestrială tehnico - ştiinţifică, aşteaptă articole în domeniile mecanicii pământurilor, ingineriei geotehnice, fundaţiilor şi procedeelor de fundare, geologiei inginereşti aplicată la construcţii precum şi contribuţii pentru rubricile cu caracter permanent. Articolele vor fi însoţite în mod obligatoriu de un rezumat în limba română şi de rezumate în limbile engleză şi franceză, având aproximativ 40 rânduri fiecare.

Manuscrisele se vor expedia în două exemplare (dintre care unul original) şi o dischetă pe adresa: Societatea Română de Geotehnică şi Fundaţii, Bdul Lacul Tei 124, C.P. 38-71, Bucureşti. Manuscrisele sunt examinate de un comitet de lectură desemnat de Consiliul SRGF.

Articolele publicate în revistă nu angajează decât răspunderea autorilor.

7

AA rr tt ii cc oo ll ee PPRROOPPRRIIEETTĂĂŢŢIILLEE MMEECCAANNIICCEE AALLEE RROOCCIILLOORR GGRRAANNIITTIICCEE AALLTTEERRAATTEE ÎÎNN SSTTAARREE NNEETTUULLBBUURRAATTĂĂ M. Galer Dr. Ing. Search Corporation, Bucureşti Rezumat Articolul prezintă un studiu asupra proprietăţilor mecanice a două pământuri reziduale de provenienţă granitică. Studiul cuprinde încercări in-situ de încărcare cu placa şi încercări de laborator în aparatul triaxial pentru un domeniu extins de presiuni (0 – 5 MPa). Este cunoscut faptul că structura pământului influenţează comportarea sa sub acţiunea solicitărilor de compresiune şi forfecare. În cazul pământurilor reziduale, acest lucru este de importanţă majoră deoarece odată tulburată structura acestora nu mai poate fi reconstituită. Atât rezultatele încercărilor in-situ cât şi cele ale încercărilor triaxiale evidenţiază faptul că proprietăţile pământurilor reziduale sunt afectate de gradul de alterare şi starea intactă sau tulburată în care acestea se află. Investigaţiile efectuate arată că pământurile reziduale suferă un proces de consolidare asemănător argilelor atunci când sunt supuse acţiunii unor sarcini cu intensitate constantă în timp, datorat spargerii granulelor constituente. Sub acţiunea solicitărilor de forfecare pământurile în stare netulburată indică o relaţie efort-deformaţie în care rezistenţa la forfecare prezintă o valoare de vârf şi o valoare reziduală, diferenţa dintre cele două valori fiind cu atât mai mare cu cât gradul de alterare al rocii de origine este mai redus. 1. INTRODUCERE Pământurile rezultate din degradarea fizică şi alterarea chimică a rocilor fără transportul produşilor rezultaţi în urma acestor procese sunt cunoscute sub numele de pământuri reziduale. Procesele de degradare fizică şi alterare chimică sunt favorizate de factorii climatici şi de agresivitatea chimică a mediului înconjurător. În urma degradării fizice produşii rezultaţi au aceeaşi compoziţie chimico-mineralogică ceea ce le conferă la nivelul entităţilor structurale proprietăţi asemenea rocii originale. Alterarea chimică conduce la obţinerea unor produşi care sunt fundamental diferiţi de materialul original şi ale căror proprietăţi fizico-mecanice sunt de cele mai multe ori diferite de ale acestuia. Lipsa factorului transport din procesul de formare al pământurilor reziduale, le conferă acestora (determină) o structură cu totul aparte în stare intactă. Această structură, odată tulburată, nu mai poate fi reconstituită. Studiile făcute de mai multe grupuri de specialişti din diferite ţări au arătat că proprietăţile fizico-mecanice ale acestor pământuri diferă substanţial în stare intactă faţă de cele în stare tulburată. În momentul de faţă, datorită interesului care există pentru construirea unor structuri de dimensiuni mari (ramblee foarte înalte, poduri cu deschideri mari, clădiri înalte, platforme de foraj marin etc.) sau situate la adâncimi mari (tunele), apare necesitatea determinării proprietăţilor mecanice ale pământurilor reziduale în stare netulburată sub acţiunea unor solicitări importante de compresiune şi forfecare. Astfel de studii au fost iniţiate

relativ recent din cauza dificultăţilor deosebite pe care le ridică, cum ar fi prelevarea probelor netulburate şi determinarea parametrilor mecanici într-un interval extins de eforturi care să cuprindă şi intervalul eforturilor mari. În secţiunile următoare sunt descrise rezultatele unui studiu ce cuprinde încercări in-situ de încărcări cu placa şi încercări de laborator în aparatul triaxial efectuate pe probe netulburate de granit alterat precum şi aspecte legate de aparatura folosită şi prepararea probelor. 2. PĂMÂNTUL INVESTIGAT ŞI PREGĂTIREA PROBELOR Pământurile investigate sunt două granite alterate cu grade diferite de alterare. Potrivit clasificărilor date de Yamada şi Ishikawa (1990) şi de Honshu - Shikoku Bridge Authority (1977) cele două pămân-turi pot fi încadrate în grupele de alterare DH, respectiv DL. Granitele alterate din grupele DH şi DL se caracterizează prin viteze ale undelor seismice longitudinale având valori cuprinse în intervalele 1.5 – 2.5 km/s, respectiv 0.7 – 1.2 km/s şi prin valori medii ale indicelui porilor de 0.26, respectiv 0.60. Amplasamentele corespunzătoare celor două tipuri de pământuri sunt situate în partea de vest a Japoniei, în apropierea oraşelor Hiroshima (grad de alterare DH) şi Ube (grad de alterare DL). În Figura 1 sunt arătate distribuţiile granulometrice ale celor două pământuri. Se poate observa deplasarea spre

8

stânga (diametre mai mici) a curbei granulometrice a materialului mai alterat. Probele netulburate au fost obţinute prin carotare din monoliţii aduşi din teren iar cele tulburate s-au obţinut prin depunerea materialului într-o matriţă. Pentru a păstra nealterată structura pământului, în cazul probelor netulburate, monoliţii au fost îngheţaţi la o temperatură de –40°, iar carotarea s-a făcut sub un flux de lichid având aceeaşi temperatură. În cazul probelor tulburate s-a avut grijă ca probele rezultate să aibă aceeaşi granulometrie ca şi materialul in-situ. Atât probele netulburate cât şi cele tulburate au fost realizate având o formă de cilindru drept cu un diametru de 100 mm şi o înălţime 200 mm. 3. METODOLOGIA DE EFECTUARE A ÎNCERCĂRILOR TRIAXIALE Sistemul triaxial folosit permite încercarea probelor de pământ cu diametrul de 100mm în domeniul presiunilor elevate până la 5 MPa şi a fost prezentat în detaliu de Galer şi al. (1998). După instalarea în aparat probele au fost saturate prin metoda contrapresiunii. Pentru a facilita o bună saturare, această fază s-a desfaşurat în două etape, prima constând în trecerea succesiv prin probă, mai întâi a unui flux de dioxid de carbon (mai solubil în apă decât aerul) iar apoi a unui flux de apă dezaerată. Pentru obţinerea saturării s-au crescut simultan în incremenţi egali, atât presiunea în celulă cât şi contrapresiunea (∆σ3 = ∆B.P.) astfel încât efortul efectiv să rămână constant. Saturarea s-a considerat atinsă când coeficientul B al presiunii apei din pori a atins o valoare mai mare de 95 %. Următoarea fază, cea a compresiunii izotrope s-a realizat incremental astfel încât să se poată obţine curba compresiunii primare a pământului încercat. Faza de forfecare s-a efectuat în condiţii drenate, menţinând

presiunea în celulă constantă şi aplicând probei o deformaţie axială cu viteză constantă. Atât în faza de compresiune izotropă cât şi în cea de forfecare au fost înregistrate la diverse intervale de timp valorile forţei axiale, ale presiunii în celulă, ale contrapresiunii, ale schimbării de volum şi ale deformaţiei axiale. Pentru măsurarea acestor mărimi au fost folosiţi traductori electronici astfel încât datele să poată fi achiziţionate cu ajutorul unei plăci de conversie de tip analog / digital. Datele achiziţionate pot fi urmărite în timp real pe monitorul unui calculator PC şi de asemenea pot fi stocate în formă de fişiere de date. 4. ÎNCERCĂRI DE ÎNCĂRCARE CU PLACA IN-SITU Încercările de încărcare cu placa au fost efectuate în ambele amplasamente menţionate în secţiunea anterioară. Pentru încercările din zona Hiroshima au fost folosite plăci de 100, 200 şi 300 mm diametru, iar în zona Ube au fost folosite plăci de 200 şi 300 mm diametru. Procedura de efectuare a încercărilor a fost aceeaşi pentru cele două amplasamente. Forţa de încărcare a plăcii a fost realizată de o presă hidraulică acţionată de o pompă manuală. Reacţiunea necesară dezvoltării forţei de încărcare a fost asigurată de un buldozer cu o greutate de 60 tf. Instrumentaţia folosită în fiecare dintre încercări a fost alcătuită dintr-un traductor pentru măsurarea încărcării şi 12 microcomparatoare electronice pentru urmărirea tasării plăcii şi a suprafeţei terenului în vecinătatea acesteia. Patru microcomparatoare au fost montate pe placă iar celelalte opt, cate patru în fiecare parte a acesteia la distanţe de 0.65B, 1.0B, 1.5B şi 2.5B faţă de centrul plăcii, unde cu B s-a notat diametrul acesteia.

0102030405060708090

100

0.01 0.1 1 10 100Diametru (mm)

Mas

a pr

ocen

tual

a (%

)

DH DL

Fig. 1. Distribuţiile granulometrice ale pământurilor investigate Încărcarea s-a aplicat în trei cicluri de încărcare-descărcare, în fiecare ciclu mărindu-se încărcarea

maximă. Pentru fiecare treaptă de încărcare, la care

9

valoarea încărcării aplicate s-a atins pentru prima dată, tasările au fost monitorizate timp de 30 minute.

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.0610 100 1000 10000

Incarcare aplicata (kPa)

s/B

B = 100 mmB = 200 mmB = 300 mm

a)

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.2510 100 1000 10000

Incarcare aplicata (kPa)

s/B

B=200mmB=300mm

b)

Fig.2. Curbe încărcare – tasare obţinute din încercări de încărcare cu placa pentru două tipuri granit alterat DH (a) şi respectiv DL (b) (probe netulburate) Curbele încărcare-tasare relativă ale încercărilor efectuate sunt redate în Figura 2 pentru fiecare amplasament în parte. Tasările relative sunt cele corespunzătoare tasării plăcii. Din figură se poate observa că în cazul pământului mai puţin alterat (DH) relaţia tasare – încărcare depinde într-o măsură mai mare de diametrul plăcii. Astfel, pentru placa cu diametru 300 mm este evidenţiată o valoare a capacităţii portante mai mică decât în cazurile plăcilor cu diametru mai mic. Acest lucru se poate explica prin faptul că influenţa structurii unui pământ mai puţin alterat nu poate fi scoasă în evidenţă prin încărcarea unei zone limitate, deoarece aceasta, raportată la întreaga masă de pământ, nu conţine suficiente elemente care să o definească, cum ar fi reţeaua fisurală, porozitate, alterare uniformă, etc. În Figura 3 sunt reprezentate curbele de variaţie în timp ale tasării plăcilor (B = 300 mm) la diferite trepte de încărcare pentru încercările efectuate în cele două amplasamente. Valorile în kPa trecute în cele două grafice reprezintă încărcările corespunzătoare fiecărei trepte de încărcare (presiunile medii sub placă), ce au fost menţinute constante pe toată durata aplicării. Se poate observa că variaţia în timp a tasării creşte cu valoarea

încărcării aplicate şi cu gradul de alterare al pământului. De asemenea, se poate spune că la sfârşitul treptelor de încărcare, cu excepţia primelor 2-3 trepte, nu a fost atinsă o valoare stabilizată a tasării. Mecanismul evoluţiei în timp a tasării constă în principal în spargerea granulelor constituente ale pământului şi va fi descris în secţiunea următoare.

0

2

4

6

8

10

12

141 10 100

Timp (min)

Tasa

re (m

m)

p = 139 kPap = 625 kPap = 1249 kPap = 1874 kPap = 2498 kPap = 3123 kPap = 3747 kPap = 4372 kPa

a)

0

5

10

15

20

25

301 10 100

Timp (min)

Tasa

re (m

m)

p = 69 kPap = 278 kPap = 555 kPap = 833 kPap = 1110 kPap = 1388 kPap = 1665 kPap = 1943 kPap = 2498 kPa

b)

Fig. 3. Curbe tasare – timp obţinute în urma încercărilor de încărcare cu placa (B=300mm) pentru două tipuri de granit alterat: (a) DH şi (b) DL După terminarea încercărilor de încărcare cu placa toată instrumentaţia a fost demontată iar terenul a fost decapat după un plan vertical trecând prin centrul amprentei plăcii. De sub nivelul plăcii, au fost recoltate mai multe probe de pământ, care au fost tratate într-un mod special pentru a putea fi prelucrate în secţiuni subţiri în vederea examinării la microscop. În Figura 4 sunt redate două fotografii efectuate la microscop arătând structura pământului de tip DL, în stare intactă şi după încărcarea cu placa. Se poate observa că în urma încărcării granulele componente ale pământului au fost sparte, structura iniţială a acestuia fiind iremediabil schimbată. Aceleaşi observaţii au putut fi remarcate în toate încercările de încărcare cu placa efectuate. 5. COMPORTAREA LA COMPRESIUNE IZOTROPĂ Seturile de probe prelevate din fiecare tip de pământ au fost supuse unor încărcări de compresiune izotropă în aparatul triaxial până la presiuni de maxim 5 MPa. În Fig.5 a şi b sunt reprezentate curbele compresiune-porozitate e – log p' (unde p' = (σ1 + 2σ3)/3, efortul

10

efectiv principal mediu) pentru cele două tipuri de granit alterat investigate (DH şi DL). Datele prezentate ţin seama de corecţiile corespunzătoare expansiunii celulei triaxiale şi ale penetrării membranei (Galer şi al., 1998). În ambele grafice sunt figurate şi liniile de compresiune primară izotropă (L.C.P.) pentru cele două tipuri de pământuri, în stare netulburată, obţinute în urma prelucrării rezultatelor. Indicii de compresibilitate (CC), corespunzători acestor drepte au valoarea 0.04028 pentru granitul alterat de tip DH şi 0.16126 pentru tipul DL. Se poate constata compresibilitatea mai mare a pământului cu un grad mai mare de alterare.

a)

b)

Fig. 4. Fotografii la microscop pentru (a) o probă netulburată de granit alterat (DL) şi (b) o probă recoltată după efectuarea încărcării cu placa În Figura 5 b) este trasată şi linia de compresiune primară izotropă (L.C.P.) pentru granitul alterat de tip DL în stare tulburată avand indicele de compresibilitate (CC), egal cu 0.29365. Această valoare a indicelui de compresibilitate, este mai mare decât cea corespunzătoare materialului în stare netulburată indicând o compresibilitate mai mare.

0.15

0.17

0.19

0.21

0.23

0.25

0.27

0.29

10 100 1000 10000p' (kPa)

e

DH_N01, 200DH_N02, 200DH_N03, 2000DH_N04, 2000DH_N05, 1000DH_N06, 2365

L.C.P.netulburat

a)

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

10 100 1000 10000p' (kPa)

e

DL_N01, 4640DL_N02, 1760DL_N03, 200DL_N04, 4670L.C.P.

netulburat

L.C.P.tulburat

b)

Fig. 5. Curbe compresiune – porozitate corespunzătoare unor încărcări de compresiune izotropă pentru două granite alterate (probe netulburate) de tip (a) DH şi (b) DL (numerele din identificarea seriilor de date reprezintă efortul efectiv la sfârşitul fazei de compresiune izotropă iar litera N reprezintă abrevierea pentru netulburat Plecând de la observaţia făcută cu ocazia încercărilor de încărcare cu placa in-situ şi anume că tasarea are o evoluţie dependentă de timp s-a încercat să se investigheze acest fenomen în timpul fazelor de compresiune izotropă în aparatul triaxial. Drept urmare, la anumite valori ale presiunii hidrostatice aplicate (σ3) s-a urmărit, pentru perioade de timp mai lungi decât incrementul de timp curent ales între două trepte consecutive de presiune (10 minute), variaţia volumului de apă eliminat de probă în biuretă (∆V). În Figura 6 sunt prezentate variaţiile volumului de apă înregistrate în biuretă pentru două probe. Se poate observa, ca şi în cazul încărcărilor cu placa, faptul că probele continuă să elimine apă chiar şi după perioade de 10 ore, iar după alura curbelor ne putem da seama că procesul este în plina desfăşurare. Trebuie menţionat că disiparea presiunii apei din pori are loc foarte rapid, în mai puţin de 10 secunde, datorită permeabilităţii ridicate a acestor pământuri. Acest proces de consolidare este asemănător cu procesul de consolidare al argilelor dar nu are drept cauză disiparea presiunii în

11

exces a apei din pori, ci fenomenul de spargere a granulelor.

��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

DH_N02

0

5

100.01 0.1 1. 10. 100. 1000.

Time (min)

∆V (c

m3 )

40-60 kPa

80-110 kPa

110-140 kPa��������������

140-170 kPa

170-200 kPa

DL_N04

0

5

100.01 0.1 1. 10. 100. 1000.

Time (min)

∆V (c

m3 )

50-80 kPa

80-110 kPa

110-140 kPa

140-170 kPa

170-200 kPa

200-230 kPa

230-260 kPa

620-650 kPa

1975-2000 kPa

3360-3390 kPa

Fig. 6. Variaţia în timp a volumului de apă eliminat pe perioada aplicării unor trepte de încărcare pentru două probe netulburate de pământ (a) DH şi (b) DL, solicitate la compresiune izotropă (numerele din identificarea seriilor de date reprezintă efortul efectiv înainte şi după aplicarea incrementului ∆σ'3) Astfel, atunci când un nou increment de presiune este aplicat probei, procesul de spargere a granulelor începe la contactul dintre granule unde forţa de contact depăşeşte rezistenţa la sfărâmare a acestora. Atunci când o granulă se sparge, valorile solicitărilor în noile puncte de contact se reduc, ca şi volumul local de goluri. De asemenea, solicitările la nivelul punctelor de contact din întreaga probă se redistribuie de la zonele în care au avut loc sfărâmări ale granulelor în zonele în care aceste fenomene încă nu au avut loc. Acest mecanism se repetă până în momentul în care, în mod ideal, în întreaga probă forţele de contact sunt mai mici decât rezistenţele la sfărâmare ale granulelor. Procesul descris are loc secvenţial şi de aceea necesită timp pentru a atinge condiţia de echilibru. 6. COMPORTAREA LA FORFECARE Forfecarea probelor s-a efectuat în condiţii drenate, menţinând constantă presiunea în celulă şi aplicând o deformaţie axială cu viteză constantă de 0.1 mm/min, ceea ce înseamnă o rată a deformaţiei specifice axiale de 0.05%/min.

Înainte de atingerea rezistenţei de vârf, forfecarea a fost întreruptă probele fiind descărcate până în apropierea stării hidrostatice de eforturi. Apoi, forfecarea a fost reluată fiind condusă până la atingerea rezistenţei de vârf şi mai departe până la deformaţii specifice axiale de maximum 20%. În unele cazuri, forfecarea a trebuit să fie întreruptă înainte de atingerea deformaţiei specifice axiale prevăzute, din cauza perforării membranei de protecţie a probei. În Figura 7 a) şi b) sunt reprezentate curbele de variaţie ale efortului deviator cu deformaţia specifică axială pentru pământurile investigate.

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 5 10 15ε1 (%)

q (k

Pa)

DH_N01, 200DH_N02, 200DH_N03, 2000DH_N04, 2000DH_N05, 1000

a)

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

0 5 10 15 20 25ε1 (%)

q (k

Pa)

DL_N01, 4640DL_N02, 1760DL_N03, 200DL_N04, 4670

b)

Fig. 7. Diagramele efort – deformaţie pentru probe netulburate de granit alterat de tip DH şi DL în timpul fazei de forfecare Toate probele încercate au manifestat o creştere a rezistenţei la forfecare până la o valoare de vârf după care aceasta a scăzut atingând, eventual, la sfârşitul fazei de forfecare (pentru deformaţiile specifice maxime) o valoare critică. Atingerea unei stari critice în întreaga probă, în sensul definit de Atkinson şi Bransby (1978), este discutabilă deoarece ruperea s-a produs, în majoritatea cazurilor, după un plan de forfecare. În aceste condiţii este foarte probabil ca pe planul de forfecare să se fi atins rezistenţa la forfecare reziduală a materialului. În continuare, pentru rezistenţa la forfecare la sfârşitul fazei

12

de forfecare va fi folosit termenul de rezistenţă la forfecare ultimă. Se observă că pentru valori ale presiunii în celulă (σ3) comparabile, pământul mai puţin alterat are rezistenţe atât de vârf cât şi reziduale mai mari. Scăderea rezistenţei la forfecare de la valoarea de vârf la valoarea reziduală este mai accentuată pentru pământul mai puţin alterat. De asemenea, se remarcă faptul că aceste valori ale rezistenţei la forfecare sunt mobilizate pentru deformaţii specifice mai mari în cazul unui grad de alterare mai mare. De exemplu, pentru σ3 = 2000 kPa proba de pământ DHN_03 arată o rezistenţă de vârf qvârf DH = 19525 kPa la o deformaţie specifică εa, vârf DH = 4.01%, faţă de proba DLU_02 care pentru σ3 = 2000 kPa manifestă qvârf DL = 5470 kPa la o deformaţie specifică εa, vârf DH = 11.52%. De asemenea, scăderea rezistenţei la forfecare, după înregistrarea valorii de vârf, este foarte accentuată la granitul alterat de tip DH, raportul eforturilor principale R = σ1/σ3 scăzând de la valoarea 10.79 la valoarea 5.93 faţă de celălalt tip de granit DL unde scăderea este de la 4.11 la 3.75.

-9-8-7-6-5-4-3-2-1012

0 5 10 15ε1 (%)

εv (%

)

DH_N01, 200DH_N02, 200DH_N03, 2000DH_N04, 2000DH_N05, 1000

a)

0

1

2

3

4

5

60 5 10 15 20 25

ε1 (%)

εv (%

)

DL_N01, 4640DL_N02, 1760DL_N03, 200DL_N04, 4670

b) Fig. 8. Diagramele deformaţie specifică volumică – deformaţie specifică axială pentru două probe netulburate de granit alterat de tip DH şi DL în timpul fazei de forfecare

În Figura 8 a) şi b) sunt reprezentate curbele de variaţie ale deformaţiei specifice volumice cu deformaţia specifică axială εv - εa , pentru pământurile investigate. Se remarcă faptul că granitul mai puţin alterat (DH), după o fază iniţială în care se comportă contractil, are o dilatanţă puternică care se atenuează pe măsură ce rezistenţa la forfecare tinde către valoarea reziduală. De cealaltă parte, pământul de tip DL se comportă contractil pe o zonă extinsă după care înregistrează o foarte uşoară dilatanţă care însă nu poate aduce deformaţia specifică volumică în domeniul valorilor negative. Acest lucru se poate constata şi din Figura 9 a) şi b) unde pentru probe din fiecare tip de pământ (DH_N03 şi DL_N02) sunt reprezentate graficele variaţiei raportului eforturilor principale, R = σ1/σ3, în funcţie de rata dilatanţei, -dεv/dεa. Prima parte a fiecărui grafic cuprinde trei segmente corespunzătoare drumului de efort la care a fost supusă proba, încărcare până la o valoare mai mica decât jumătate din valoarea rezistenţei la forfecare de vârf, descărcare până în apropierea stării hidrostatice de eforturi şi reîncărcare până la valoarea maximă anterioară.

0

2

4

6

8

10

12

-2 -1 0 1 2−dεv /dεa

R= σ

'1 /σ'

3DH_N03, σ'3 = 2000 kPa

a)

0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5

-1.0 -0.5 0.0 0.5−dεv /dεa

R= σ

'1 /σ'

3

DL_N02, σ'3 = 1760 kPa

b)

Fig. 9. Variaţia raportului eforturilor principale cu rata dilatanţei pentru a) o probă de granit alterat de tip DH şi pentru b) o probă de granit alterat de tip DL

13

În continuare, graficul urmează un singur segment corespunzător încărcării probei până la atingerea rezistenţei ultime.Se remarcă în primul rând faptul că pământul mai puţin alterat (de tip DH) manifestă o dilatanţă mai mare decât cel de-al doilea tip de pământ (DL). De asemenea, este notabil că atât raportul eforturilor principale, R, cât şi rata dilatanţei ating valorile maxime concomitent iar aceasta din urmă tinde la zero pe măsură ce rezistenţa la forfecare tinde la valoarea reziduală. În Figura 10 sunt reprezentate pentru ambele tipuri de pământuri liniile de cedare în ipoteza Mohr-Coulomb atât pentru rezistenţa la forfecare de vârf cât şi pentru cea ultimă. În ipoteza unei comportări pur fricţionale rezultă următoarele valori ale unghiului de frecare internă: φvârf,

DH = 55°, şi φult, DH = 45°, respectiv φvârf, DL = 35°, şi φult, DL = 34°.

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 2000 4000 6000 8000 10000p' (kPa)

q (k

Pa)

DH, varfDH, stare ultimaDL, varfDL, stare ultima

Fig.10. Liniile de cedare pentru tipurile de granit alterat DH şi DL

1.10

1.20

1.30

1.40

1.50

1.60

1.70

10 100 1000 10000p' (kPa)

Vol

umul

spe

cific

, v DL_N, LSU

DH_N, LSU

DH_N, LCP

DL_N, LCP

Fig. 11. Liniile de compresiune primară (LCP) împreună cu liniile definite de stările ultime (LSU) pentru tipurile de granit alterat DH şi DL În Figura 11 sunt reprezentate pentru ambele tipuri de pământuri liniile de compresiune primară (LCP) împreună cu liniile definite de stările ultime (LSU) ale probelor încercate (similar cu liniile stării critice). Este interesant de observat că linia stării ultime este situată deasupra liniei de compresiune primară.

Această situaţie mai puţin obişnuită se explică prin faptul că la începutul fazei de forfecare probele netulburate se află într-o stare foarte compactă la definirea căreia un aport hotărâtor l-a avut însăşi structura pământului rezidual în stare intactă. Efortul deviator determină granulele constituente să se deplaseze unele faţă de celelalte deranjând în acest fel aranjamentul compact şi generând dilatanţa. Comportarea dilatantă a unui astfel de specimen sub acţiunea solicitărilor de forfecare poate fi împiedicată numai prin creşterea presiunii în celulă (σ3). 7. CONCLUZII Atât rezultatele încercărilor efectuate in-situ cât şi cele efectuate în laborator în aparatul triaxial arată o comportare diferită a probelor de granit alterat având grade de alterare diferite. În cazul pământurilor reziduale, structura este rezultatul unui proces îndelungat de dezagregare fizică şi alterare chimică, care odată tulburată nu mai poate fi reconstituită. Pe baza rezultatele încercărilor prezentate în această lucrare se pot desprinde următoarele concluzii:

1. Încercările de încărcare cu placa in-situ arată că rezultatele încercărilor depind, în cazul pământurilor cu un grad mai mic de alterare, de diametrul plăcii folosite.

2. Atât încercările de încărcare cu placa cât şi încercările de compresiune izotropă în aparatul triaxial evidenţiază creşterea compresibilităţii granitului alterat odată cu creşterea gradului de alterare.

3. Sub încărcări de forfecare, probele de granit alterat manifestă dilatanţă şi o rezistenţă de vârf ce scade pe măsura creşterii deformaţiei axiale. Valoarea de vârf a rezistenţei la forfecare este atinsă pentru deformaţii axiale specifice mai mari odată cu creşterea gradului de alterare al pământului. De asemenea, mărimea valorii rezistenţei de vârf cât şi dilatanţa se reduc odată cu creşterea gradului de alterare al pământului.

4. Comportarea pământurilor reziduale sub acţiunea încărcărilor de compresiune şi forfecare este influenţată de fenomenul spargerii particulelor constituente.

BIBLIOGRAFIE Atkinson, J. H & Bransby, P. L. The mechanics of soils. An introduction to critical state soil mechanics, McGraw Hill, London, 1978. Galer, M. M., Sasaki, Y., Kusakabe, O. & Moriwaki, T. New apparatus for testing soils in high triaxial stress state, Bulletin of the Faculty of Engineering, Hiroshima University, Vol. 47, No. 1, Dec., 21-30, 1998.

14

Honshu-Shikoku Bridge Authority, Geotechnical report of the area of Onomichi-Imabari Strait, Vol.15, 1977. Yamada, K. & Ishikawa, K., On each problem and properties evaluation of rock mass for weathered granite

in bridge foundation, Residual soils in Japan, Research Committee on Physical and Mechanical Properties of Residual Soil Ground, JSSMFE, 181-186, 1990.

MECHANICAL PROPERTIES OF WEATHERED GRANITES IN UNDISTURBED STATE Synopsis The paper presents a study on the mechanical properties of two residual granite soils. The study comprises in-situ plate loading tests and triaxial laboratory tests on undisturbed samples within an extended scale of confining pressures (0 – 5 MPa). It is known that soil structure influences soil behavior under compression and shear stresses. In the case of residual soils, this fact is of major importance because their structure once disturbed cannot be reconstituted. Both the plate loading tests and the triaxial isotropic compression revealed that the compressibility of residual soils increases with the degree of weathering. The results of the plate loading tests depend, for the less weathered soil, by the size of the plate. The geotechnical investigations show that residual soils undergo a consolidation process similar to clays when they are subjected to loads of constant intensity, due to the particle breakage phenomenon. During shearing, the residual soils manifest a stress-strain relationship where the shear stress increases up to a peak value and then decreases to a residual value. The lower the weathering degree is, the greater the difference between the peak and the residual values. The soils behave dilatant during shearing. The dilatancy decreases with the increase in the degree of weathering and with the increase of the confining pressure. PROPRIETES MECANIQUES DES GRANITS DEGRADES NON REMANIES Résumé Le papier présente une étude sur les propriétés mécaniques de deux sols résiduels granitiques. L'étude comporte les essais in situ de charge avec la plaque et les essais triaxiaux en laboratoire sur des échantillons non remaniés dans un intervalle prolongé des pressions de confinement (0 – 5 MPa). On sait que la structure de sol influence le comportement de sol quand il est soumis à des efforts de compression et de cisaillement. Dans le cas des sols résiduels, ce fait est d'importance majeure parce que leur structure une fois dérangée ne peut pas être reconstituée. Les essais de charge avec la plaque et la compression isotrope triaxiale ont indiqué que la compressibilité des sols résiduels augmente avec le degré de dégradation. Les résultats des essais de charge avec la plaque dépendent, pour le sol moins dégradé, de la dimension de la plaque. Les investigations géotechniques prouvent que les sols résiduels subissent un processus de consolidation semblable aux argiles quand ils sont soumis aux charges de l'intensité constante, à cause du phénomène de rupture de grains. Pendant le cisaillement, les sols résiduels manifestent un lois de comportement où l'effort de cisaillement augmente jusqu'à une valeur maximale et puis diminue à une valeur résiduelle. Plus le degré de dégradation est inférieur, plus la différence entre les valeurs maximales et résiduelles est grande. Les sols se comportent dilatant pendant le cisaillement. La dilatance diminue avec l'augmentation du degré de dégradation et avec l'augmentation de la pression de confinement.

15

EEXXTTIINNDDEERREEAA DDOOMMEENNIIUULLUUII DDEE ÎÎMMBBUUNNĂĂTTĂĂŢŢIIRREEAA TTEERREENNUULLUUII PPRRIINN IINNJJEECCTTAARREE UUTTIILLIIZZÂÂNNDD SSUUSSPPEENNSSIIIILLEE SSTTAABBIILLEE AAUUTTOOÎÎNNTTĂĂRRIITTOOAARREE R. J. Bally Dr. Ing. consultant. STIZO Fundaţii Speciale L.V. Udrea Director Ing. STIZO Fundaţii Speciale Rezumat Suspensiile stabile autoîntâritoare apă-bentonită-ciment (SSA) pot îmbunătăţi pământuri inaccesibile altor fluide de injectare cum sunt cele cu permeabilităţi sub 10-4 – 10-5 cm/s. SSA pătrund prin clacaj în pământurile moi: nisipurile fine şi cele prăfoase în stare afânată sau, eventual, de îndesare medie; pământurile coezive în stare plastic curgătoare sau moale, eventual consistentă, sau cu porozităţi echivalente; umpluturile afânate omogene sau neomogene. Insolubilitatea în apă a componenţilor solizi SSA face ca aplicarea ei să fie posibilă sub nivelul apei subterane, inclusiv pentru stabilizarea nisipurilor fine lichefiabile. Când sunt interceptate goluri ele sunt umplute cu piatra SSA, iar stratele granulare grosiere sunt cimentate prin îmbibare. Articolul insistă asupra proceselor intime ale interacţiunii pământ SSA, asupra unor analogii cu efectele altor metode de îmbunătăţirea terenurilor slabe (injectarea de compactare, armarea prin vibrofracturare sau clacaj), Sunt prezentate probe de pământuri monolitizate prin injectare cu SSA, prelevate din decopertarea unor lucrări. Posibilităţile tehnologiei de îmbunătăţirea pământurilor prin injectare cu SSA sunt exemplificate prin subzidirea fundaţiilor sau etanşarea perimetrală a construcţiilor îngropate, fără excavarea terenului. 1. PREMISELE SOLUŢIEI TEHNOLOGICE Prezentul articol urmăreşte expunerea argumentelor care justifică extinderea domeniului de îmbunătăţirea pământurilor cu suspensii stabile autoîntăritoare (SSA). Este un fapt general acceptat că îmbunătăţirea pământurilor prin injectare poate fi stabilită în funcţie de permeabilitatea lor şi este limitată, în zona permeabilităţilor mici, la nisipurile fine sau prăfoase (pământuri necoezive) şi la loeesuri (pământuri coezive) cu permeabilităţi mai mari decât 10-4 – 10-5 cm/s. O limită inferioară similară rezultă şi din actualele norme europene pentru injectarea pământurilor. Pentru a explica această limitare, se poate face referire la evoluţia procesului de pătrunderea fluidului în pământ: fiecare nouă porţie de fluid injectat trebuie să împingă înainte pe cele anterioare sau să străbată prin ele. În ambele cazuri este vorba de medii îmbibate cu fluid injectat cu permeabilitate micşorată datorită interacţiunii fluidului cu scheletul mineral sau iniţierii procesului de priză (gelifiere). De asemenea este esenţială amplificarea suprafeţei zonei injectate în contact cu pământuri încă neinjectate. Ambele procese contribuie la disiparea presiunii de injectare până la valori sub minimul necesar înaintării fluidului. Înainte de a expune argumentele pentru tehnologia tratată în articol se va face referire la câteva metode de

îmbunătăţire a pământurilor slabe, coezive sau necoezive, şi care se vor reflecta indirect în aceste argumente. Injectarea de compactare acţionează prin presarea în foraje efectuate în pământ, sub presiuni de ordinul zecilor de atm a unui fluid (sau pastă) suficient de consistent pentru a nu pătrunde în porii pământului. Injectarea de tip hidrofracturare cu instalaţii de „jet grouting” clachează pământul pe distanţe de 1-2 m, cu presiuni de jet de ordinul sutelor de atm şi umple fractura cu fluidul injectat în amestec cu o parte din pământul dislocuit. Amestecul din fracturi se solidifică formând un ecran rezistent şi puţin permeabil. Creşterea rezistenţei şi diminuarea rezistenţei pământului prin armare se realizează: în cazul masivului în curs de rambleiere, armarea se obţine prin amplasarea pe fiecare nou strat a unor incluziuni capabile de preluarea de eforturi de întindere; masivele existente se pot arma prin tehnica cluajului (bulonării). În ambele cazuri efectul pozitiv se datorează unor incluziuni în masivul de pământ, cu caracteristici mecanice diferite de ale acestuia. 2. PROCESE ÎNSOŢITOARE INJECTĂRII SSA ÎN PĂMÂNTURI SSA la care se referă prezentul articol sunt suspensii în apă de ciment - bentonită, eventual cu alte adaosuri. Prezenţa bentonitei asigură stabilitatea suspensiei. Prezenţa cimentului asigură întărirea ei. SSA se situează între:

16

- suspensiile (noroaiele) bentonitice, stabile, dar care nu se întăresc;

- suspensiile de ciment în apă, nestabile, dar care se întăresc după decantare.

SSA este un fluid de tip Bingham, caracterizat prin coeziune şi vâscozitate. Ele nu pot îmbiba (umple) porii decât la materialele foarte grosiere, cu permeabilităţi mai mari de 10-2 – 10-1 cm/s. În pământuri mai puţin permeabile, ele nu pot pătrunde decât prin clacare (fracturare). Odată pătrunsă în pământ pana de SSA înaintează presând asupra contactului cu pereţii laterali (similar injectării de compactare); antrenând granule de pământ (similar acţiunii de „jet grouting”); expulzând în pământul înconjurător, prin stoarcere, din cimentul şi bentonita care le conţine. Prin întărirea penei rezultă un element întărit şi puţin permeabil similar armăturilor din pământul armat. Cele de mai sus permit mai multe aprecieri privind domeniul de aplicare a tehnologiei de îmbunătăţire a pământurilor prin injectare cu SSA:

- tehnologia va fi aplicabilă în pământuri suficient de moi pentru a permite clacarea, cu presiuni moderate, de ordinul a mai multor atmosfere, utilizate curent în injectarea pământurilor (materiale necoezive în stare afânată, eventual îndesare medie; pământuri coezive în stare de consistenţă plastică curgătoare sau moale, eventual consistentă, sau o porozitate echivalentă; ramblee de deşeuri);

- faptul că fluidul de injectare are coeziune şi vâscozitate, iar componenţii lui solizi nu sunt solubili în apă dar se pot întări în apă face ca injectarea să fie posibilă şi eficientă şi sub nivelul apei subterane;

- îmbinarea între posibilitatea pătrunderii materialelor fine necoezive şi eficienţa, inclusiv sub nivelul apei subterane, indică SSA ca un fluid de injecţie şi stabilizare a nisipurilor lichefiabile;

- prezenţa unor goluri sau materiale granulare grosiere nu afectează eficienţa tehnologiei. Piatra rezultată din SSA va colmata golurile. Stratele granulare grosiere vor fi cimentate prin îmbibare.

3. CONFIRMAREA EFICIENŢEI PROCESELOR DE LA PCT.2 Experienţa mai multor întreprinderi de construcţii care au utilizat sau utilizează injectarea pământurilor cu SSA a confirmat eficienţa metodei. Ea se manifestă, de exemplu, prin încetarea tasărilor construcţiilor, prin efecte clare de impermeabilizare, etc. În cele ce urmează vor fi prezentate câteva constatări

confirmând eficacitatea injectării cu SSA rezultând din procesul intim al interacţiunii cu pământul. Ele sunt extrase din lucrări executate de STIZO Fundaţii Speciale. Cu prilejul injectării unui nisip fin prăfos, la baza unui loess înmuiat sub nivelul apei subterane pe traseul unei galerii subterane, executate cu scutul, în oraşul Brăila, a fost pus la vedere frontul galeriei. Schematic, el se prezenta ca în fig. 1. Se remarcă dispunerea cvasiorizontală a lentilelor de material întărit, aproape intersectându-se unele cu altele la mai multe nivele în lungul injectorilor. O lentilă aluvională, sub nivelul apei, pe un şantier din Bucureşti a fost ulterior decopertată. Astfel, s-a putut preleva din ea probele prezentate în fig. 2. Cu prilejul injectării unui rambleu rutier, afânat şi cu goluri datorită eroziunii interne pe DN 58 Reşiţa Caransebeş, s-au putut preleva probe dintr-o decopertă. Unele din ele sunt arătate în fig. 3. Câteva detalii indicate în figurile 2 şi 3 atrag atenţia asupra succesiunii posibile cu care fluidul injectat pătrunde în teren. Procesul este posibil cu orice fluid de injecţie, dar este accentuat în cazul SSA.

a. Profil geotehnic în lungul galeriei 1.Nivelul apei subterane 2. Loess înmuiat 3. Praf nisipos

b. Frontul galeriei injectate prin clacaj (ca o „napolitană”): a. tuburi cu manşete b. lentilă întărită c. strat de praf nisipos îndesat prin presare Fig. 1. Injectarea cu SSA pe traseul unei galerii subterane

17

La pătrunderea unei prime tranşe fluidul se dirijează spre filoanele cele mai accesibile şi se ajunge la refuzul de înaintare în lungul filonului respectiv. După o pauză, la reluarea injectării, filonul este blocat de materialul injectat în curs de întărire. Fluidul se orientează spre un nou filon, mai puţin accesibil decât primul, dar totuşi suficient de slab pntru a fi deschis prin presiunea de clacare. În figurile 2 şi 3 sunt marcate câteva astfel de cazuri. Când înregistrarea cantităţilor de fluid injectat în fiecare tranşe se face detaliat este posibilă o exprimare cantitativă a procesului descris mai sus.

a. b. Fig. 2. Probe prelevate dintr-o lentilă aluvionară injectată cu SSA: a. Material granular cimentat; b. Nisipuri prăfoase injectate prin clacaj (1-vână primară de fluid de injecţie întărit; 2-idem, vână secundară)

Fig. 3. Rambleu rutier afânat şi cu goluri datorită eroziunii interne, consolidate prin injectare cu noroi autoîntăritor în 2002 Un astfel de caz s-a întâlnit la injectarea a 42 tuburi cu manşete în terenul de fundaţie al Imobilului din Piaţa Mică nr. 16 din Sibiu (format din materiale prăfos-argiloase, urmate de nisip, nisipuri fine şi nisipuri cu pietriş). Din cele 164 de reinjectări rezultă că în 35 de cazuri cantitatea injectată într-o etapă a fost mai mică decât cea injectată în etapa precedentă; în celelalte 64% din cazuri acest raport a fost supraunitar ajungând chiar până la 19. 4. EXEMPLE DE APLICARE EFICIENTĂ A INJECTĂRII TERENULUI CU SSA Vor fi citate două exemple în care eficienţa injectării cu SSA rezultă nu numai din interacţiunea fluidului cu terenul, ci şi din faptul că lucrările se pot executa de la

supafaţa terenului, evitându-se astfel lucrări dificile şi stânjenitoare de decopertare. Un prim exemplu îl constituie subzidirea fundaţiilor (Fig. 4).

Fig. 4. Subzidirea fundaţiei prin injectare având ca efect posibilitatea de depistare şi umplere a unor goluri în apropierea fundaţiei; consolidarea zonei de umplutură din jurul ei; monolitizarea blocului de fundaţie cu piatră rezultată din fluidul injectat. Injectorii verticali şi înclinaţi pot fi dispuşi pe ambele feţe ale fundaţiei sau numai de o parte, când cea de a doua este inaccesibilă. Suplinirea inaccesibilităţii poate fi obţinută prin îndesarea injectorilor şi mărirea pantei celor înclinaţi pe latura accesibilă. 1. injectori fixaţi în pardoseală; 2. injectori verticali; 3. injectori înclinaţi; 4. spaţiu gol; 5. umplutură afânată; 6. volum de pământ îmbunătăţit prin injectare, cu efect de subzidire; 7. monolitizarea blocului de fundaţie cu fluidul injectat (implicit consolidarea fundaţiei în zona de contact) Pe lângă avantajul eliminării decopertării, soluţia prin injectare mai prezintă interes în situaţii frecvent întâlnite în practică prin: - umplerea golurilor sub trotuarul perimetral; - cimentarea umpluturii perimetrale; - monolitizarea umpluturii injectate cu peretele

fundaţiei şi consolidarea lui; - extinderea zonei de transfer a încărcării transmise de

fundaţie terenului (o presiune mai redusă la baza zonei injectate decât pe talpa fundaţiei);

- în cazuri frecvente tehnologia injectării cu SSA prezintă avantajul unor instalaţii de gabarit redus şi programării lucrărilor în zone de întindere limitate, în interiorul sau exeriorul construcţiilor, într-o succesiune care să stânjenească la minimum exploatarea ei.

Un al doilea exemplu se referă la etanşarea pereţilor exteriori ai spaţiilor subterane (fig. 5). Soluţia este aplicabilă fără decopertare şi poate fi completată cu măsuri de rupere a capilarităţii zidului pentru prevenirea umezirii ascensionale. În toate aceste cazuri şi, în general, prin utilizarea SSA se recurge la materiale bine cunoscute constructorilor şi, cel

18

mai adesea, mai puţin costisitoare decât alte fluide de injectare.

Fig. 5. Etanşarea pereţilor exteriori ai unei clădiri subterane: 1-construcţie îngropată; 2-injectori verticali; 3-injectori introduşi prin perete; 4-pământ impermeabilizat prin injectare cu SSA 5. CONCLUZII

Conform celor arătate în paragraful 3, utilizarea SSA aduce o extindere substanţială a domeniului pământurilor care pot fi îmbunătăţite prin injectare.

Datorită naturii lor de fluid cu coeziune şi vâscozitate, incluzând componenţi solizi insolubili în apă, ele acţionează multiplu asupra terenului în care pătrund provocând efecte din care unele sunt similare altor metode de îmbunătăţire a pământurilor sau altor fluide de injecţie, altele sunt specifice sau le potenţează pe cele precedente. Două exemple de utilizare curentă a SSA, subzidirea fundaţiilor sau etanşarea pereţilor unor spaţii îngropate subliniază eficienţa lor, în primul rând prin eliminarea necesităţii decopertării, dar şi prin posibilitatea rezolvării altor aspecte întâlnite la astfel de lucrări. Bibliografie Bally R.J. & Nicola G. 2003. Suspensii stabile autoîntăritoare în ingineria geotehnică. Ed. SIGMA, Bucureşti, 180 pag. EN 12715. 2000. Execution of special geotechnical work. Grouting.

EXTENSION DES DOMAINES D’AMELIORATION DES SOLS PAR INJECTION, EN UTILISANT LES SUSPENSIONS STABLES AUTODURCISSANTES Résumé Les suspensions stables autodurcissantes (SSA) – eau, bentonite, cement, permettent l’amélioration des sols par injection, inaccessibles aux autre fluids d’injection, qui sont limités aux sols à permeabilité au desus de 10-4 – 10-5 cm/s. SSA penetre par clacage et ameliore les sols faibles, comme les sables fins et sables silteux, laches, eventuellement de densite moyenne; des sols cohesives à indice de consistence plastique inférieur à 0.5, eventuelement 0.5-0.75 ou porosité equivalente; remblais laches ou hétérogenes. L’insolubilité des components solides de SSA assure la possibilité de son application sous l’eau souterraine, inclusivement pour la stabilisation des sables fins liquefiables. Si l’on rencontre de vides, ils seront obturés par la pierre resulté de SSA et les horizons granuleux grossiers vont être cimentés par imbibation. L’article insiste sur les process intimes de l’interaction sol-SSA; sur certaines analogies entre l’action de SSA et d’autres méthodes d’amélioratin des sols (injection de compactage; armé des sols par hydrofracture ou par clouage); présente des èchantillons de sols monolitisées par injection a SSA, obtenus de découvertes des terrains traités par SSA. Les possibilités de la technologie d’amélioration des sols par injection à SSA sont exemplifiés par le soustraitement des foundation existentes et par l’étanchement perimetral des ouvrages souterrains, en intervenant de la surface du terrain, sans excavations. EXTENSION OF AREA OF SOILS IMPROVEMENT BY GROUTING, USING STABLE, SELF-HARDENING SUSPENSIONS Synopsis Stable, selfhardening, suspensions (SSA) - water, bentonite, cement - allow the improvement of soils inaccessible to other grouts, accessible only to soils more permeable that 10-4-10-5 cm/s SSA penetrate and improve weak soils like loose fine sands and silty-sands, possible of medium compaction; cohesive soils with index of plastic consistency less that 0.5 possible between 0.5-0.75 or equivalent porosity; loose or heterogenous fills. The solid components of SSA being insoluble, SSA is effective under soil water level and to stabilize liquefiable soils. Underground voids are filled with hard material resulting of SSA. Granular inclusions are cemented by SSA imbibation. Some considerations concern intimate processes of soil-SSA interaction and some analogy with the action of other methods of soil improvement (compaction grouting; hydrofracturing, soil nailing). Examples of hardened samples extracted from excavated improved soils by SSA injection are presented. The applicability of SSA grouting is exemplified by existing foundations underpinning and perimetral waterproofing of underground constructions, without ground excavation.

19

SSOOLLUUŢŢIIEE DDEE CCOONNSSOOLLIIDDAARREE AA PPĂĂMMÂÂNNTTUURRIILLOORR OORRGGAANNIICCEE A. Popa Profesor universitar, Dr. Ing., Catedra de Construcţii Civile şi Fundaţii, Universitatea Tehnică Cluj - Napoca V. Rebeleanu Dr. Inginer Rezumat Lucrarea prezintă o tehnologie de consolidare a unor pământuri organice. Se prezintă principiile care au stat la baza elaborării tehnologiei de consolidare cât şi etapele executării acestora. Pentru consolidarea fundaţiei s-a adoptat o tehnologie care ia în considerare două etape : consolidarea pământului pe înălţimea piloţilor, consolidarea pământurilor de sub talpa piloţilor şi din zona activă şi realizarea unor micropiloţi armaţi care să preia o parte din încărcările transmise de fundaţie terenului de fundare consolidat. Prin natura materialului consolidat (mâl, turbă, etc.), soluţia de consolidare adoptată reprezintă o lucrare mai puţin întâlnită în practica ingineriei geotehnice, ea introducând câteva elemente de noutate în domeniu. 1. INTRODUCERE Realizarea unui complex de hale individuale a pus probleme dificile în ceea ce priveşte condiţiile de fundare. Datorită condiţiilor de pe amplasament ele au fost fundate pe piloţi de diametru mare (Φ600), având fişa pilotului variabilă 10,00÷25,00 m. Condiţiile de amplasament, cât şi calitatea execuţiei au pus numeroase probleme, atât în timpul execuţiei, dar şi în exploatare. 2. CONDIŢII GEOMORFOLOGICE ŞI GEOTEHNICE ALE AMPLASAMENTULUI Amplasamentul construit se găseşte situat pe latura estică a municipiului Cluj Napoca, pe un teren plan, care aparţine terasei a II-a a râului Someşul Mic. El cuprinde fundul unui lac format prin eroziunea unui curs de apă, care nu este altceva decât un vechi meandru al râului Someşul Mic. Odată cu începerea realizării unui ansamblu de locuinţe în jur, s-a trecut la umplerea zonei mlăştinoase din acest areal cu umpluturi neomogene. Pe baza unui număr mare de foraje, s-a putut pune în evidenţă următoarea stratificaţie : − umplutură de pământ prăfos, plastic consistent-

moale, cu piatră, cărămizi, blocuri de beton, metal, ceramică, interceptat pe grosimi de 2,50 ÷ 3,00m;

− turbă neagră, interceptată în toate forajele pe grosimi de 1,20÷3,00 m;

− praf argilos, negru, verzui, plastic moale, cu resturi vegetale şi materii organice, foarte afânat, interceptat pe grosimi de 6,00÷15,50m;

− nisip cu pietriş, gălbui, cenuşiu, cu rar bolovăniş şi

liant prăfos cenuşiu, cu pungi de nisip fin prăfos, plastic moale, interceptat în unele foraje cu grosimi de 3,30m;

− pietriş cu nisip, cenuşiu, gălbui, îndesare mijlocie, uneori cu mâl negru, plastic curgător, cu grosimi de 3,00÷4,00;

− nisip prăfos, galben, roşcat cu pungi vinete, plastic consistent, îndesat;

− marnă, galben cenuşie, tare, întâlnită de la adâncimile de 19,50÷23,50m.

Pentru stabilirea nivelului stratului de pietriş cu nisip, s-au executat pe amplasament un număr de 8 încercări de penetrare dinamică grea. Apa subterană apare sub formă de pânză freatică, la adâncimea de 0,80÷0,90 m de la nivelul terenului natural. Aceasta prezintă o agresivitate chimică faţă de betoane : agresivitate sulfatică foarte intensă I, foarte slabă carbonică şi slabă din punct de vedere al conţinutului de săruri. 3. DESCRIEREA STRUCTURII Construcţia este o hală industrială cu structură metalică şi pardoseală din beton armat ( p = 500 daN/m2) . Hala este realizată din cadre metalice cu deschiderea de 42 m, rezemate articulat pe fundaţii. Datorită condiţiilor de amplasament, s-a adoptat soluţia de fundare pe piloţi de diametru mare (Φ600), având fişa variabilă, astfel încât să asigure o încastrare de minim 1,50m în stratul de pietriş cu nisip. În faza preliminară de proiectare s-a adoptat o valoare a capacităţii portante a piloţilor de 230÷270 KN, funcţie de

20

adâncimea vârfului pilotului. Aceasta s-a definitivat prin trei încercări de probă ( nivel H2 de calitate pentru încercările în teren ale piloţilor), care au confirmat valorile calculate prin relaţiile empirice. 4. DEGRADĂRI APĂRUTE LA STRUCTURĂ Înainte de extinderea ansamblului cu cea de a treia hală, s-a pus în evidenţă apariţia unei tasări importante a unei fundaţii marginale. Fundaţia este realizată din 6 piloţi Φ600 mm, dispuşi simetric şi solidarizaţi la partea superioară cu un radier (3,00 x 4,40 x 1,20m). Pentru atingerea capacităţii portante din proiect, s-a impus încastrarea piloţilor în stratul de pietriş cu nisip, pe o adâncime minimă de 1,50m. În condiţiile respectării acestei condiţii, încercările de probă au confirmat atingerea şi chiar depăşirea capacităţii portante de calcul adoptată pentru dimensionarea fundaţiei pe piloţi, cu luarea în considerare a încărcărilor de calcul cele mai defavorabile din cele 7 grupări de încărcări adoptate la dimensionarea cadrului metalic. Apariţia unei tasări semnificative a fundaţiei (~ 5cm ), a impus analiza cauzelor care au condus la apariţia acestei degradări. Chiar dacă ea nu afecta stabilitatea construcţiei, tasarea diferenţială admisă fiind de L/250 = 16,8 cm, ea a creat probleme la fixarea tălpii cadrului în buloanele de ancoraj. Pentru stabilirea cauzelor care au generat această degradare, s-au executat la fiecare fundaţie din grupul de 3 fundaţii vecine, câte o penetrare dinamică grea, cu prelevare de probe din teren. Pe baza acestora s-a stabilit că pentru fundaţia afectată, nivelul de bază al stratului de pietriş cu nisip, îndesare medie, apare la cota de 15,10m de la nivelul terenului. Pe baza fişelor de foraj, s-a pus în evidenţă faptul că talpa piloţilor a fost oprită la adâncimile : P1 – 14,5m ; P2- 14,5 m ; P3 – 15,4 m ; P4 – 19,6m ; P5 – 15,4 m ; P6 – 14,0 m, situate deasupra sau în imediata apropiere a cotei stratului de pietriş cu nisip, fără ca încastrarea de minim 1,50 m să fie asigurată la 5 din cei 6 piloţi ai fundaţiei. 5. SOLUŢIA DE CONSOLIDARE EXECUTATĂ În perioada executării forajelor, s-a constatat: − în condiţiile forării cu apă, imediat sub fundaţie se

pierde integral circulaţia. − în stratul de mâl şi turbă, sunt zone ce lasă impresia

la forare că sunt goluri, prăjina de foraj avansând sub greutatea proprie.

− în stratul de pietriş cu nisip, s-au interceptat zone în care forajul s-a realizat cu mare dificultate, în altele, cu rezistenţă la forare-normală; ceea ce confirmă o mare neomogenitate în ceea ce priveşte starea de

îndesare a pietrişului cu nisip. Soluţia de consolidare adoptată a urmărit două scopuri : − consolidarea de masă a pământului compresibil pe

întreaga înălţime a piloţilor şi sub vârful acestora; − realizarea unor micropiloţi injectaţi care să mărească

capacitatea portantă a fundaţiei pe piloţi. În elaborarea tehnologiei de injectare, s-au luat în considerare următoarele elemente : − în zona turbei, se putea conta în principal pe

comprimarea acesteia şi înlocuirea spaţiului cu fluid injectat.

− în zona mâlului, injectarea se putea face prin clacare, în condiţiile utilizării lianţilor fluizi şi prin comprimare în cazul utilizării lianţilor de mare consistenţă. Injectarea de îmbibare (indiferent de lianţii utilizaţi),în astfel de condiţii, nu este posibilă, mâlul având o permeabilitate foarte mică;

− în zona pietrişului cu nisip, se putea conta pe efectul îmbibării la folosirea lianţilor fluizi şi pe efectul compactării, la utilizarea lianţilor vârtoşi.

6. TEHNOLOGIA DE FORARE ŞI INJECTARE Prin proiectul de consolidare s-a stabilit executarea a 6 micropiloţi amplasaţi între piloţii armaţi existenţi (Fig.1). Ordinea executării micropiloţilor este cea indicată în Figura 1, important de respectat pentru eficienţa consolidării propuse. Micropiloţii au fost propuşi a se încastra 3,00m în stratul de pietriş cu nisip. Tehnologia de forare şi injectare s-a făcut cu respectarea următoarelor măsuri: − forarea s-a făcut fără evacuare de material; − s-a admis utilizarea numai a lianţilor cu vâscozitate

ridicată, astfel ca după umplerea eventualelor goluri, clacarea să fie limitată. Mortarul injectat a asigurat o consolidare, prin comprimarea laterală a terenului (în principal în zona cu mâl). În stratul de balast, în prima fază, suspensia a pătruns între particulele minerale, realizând o consolidare prin îmbibare, iar în faza de injectare a mortarului, s-a produs o compactare a acestuia prin pompare sub presiune;

− injectarea s-a făcut la limita de cantitate, cu reluări repetate pentru a realiza consolidarea sub fundaţie în zona piloţilor armaţi.

Consolidarea prin injectare s-a făcut în trei tronsoane: Tronsonul I – 1,20 m ÷ 8,00 m ; Tronsonul II - 8,00 m ÷ 14,00 m ; Tronsonul III – 14,00 m ÷ 18,00 m . Procesul consolidării s-a realizat în următoarele faze (Fig.1):

21

Figura 1 Faza I : Se forează şi se injectează simultan suspensie de ciment stabilizată între 1,20 m şi 8,00 m. Injectarea se face la limită de cantitate, limită ce s-a fixat la 200 litri / metru. Se realizează astfel umplerea eventualelor goluri şi realizarea unei clacări limitate. La atingerea limitei inferioare a tronsonului (8,00 m ), se trece la injectarea mortarului. Faza II. Mortarul preparat după reţeta R2, se injectează în retragere între 8,00 m ÷ 1,20 m . Se injectează la limita de cantitate la 180 litri / metru. În această fază se realizează umplerea şi comprimarea mâlului. În zona forajului, se găseşte un amestec de mortar cu mâl, incluziunile fiind mai frecvente la limita zonei de influenţă a injectării. Faza III. Se reforează tronsonul I, concomitent cu re- injectarea acestuia cu suspensie, astfel încât să se prevină înfundarea prăjinii de foraj. La reinjectare, s-au consumat 100 litri de suspensie / metru. Se forează şi se injectează simultan tronsonul al II-lea la limita de cantitate de 200 litri suspensie. Această injectare este de umplere şi de clacare limitată. Faza IV. Începând de la partea inferioară a tronsonului II, se execută în retragere injectarea cu mortar de ciment, respectând limita de cantitate de 180 litri de mortar pe metru de foraj. În această fază se realizează comprimarea mâlului.

Faza V. Se execută reforarea şi reinjectarea în avans cu suspensie de ciment, a tronsonului I şi II şi se execută injectarea simultan cu forarea la ultimul tronson. În pietriş cu nisip, injectarea s-a făcut la limită de cantitate şi la limită de presiune. Limita de cantitate a fost de 300 litri / metru, sau la atingerea presiunii de 15 bari. Faza VI. Se injectează cu mortar în retragere între 18,00 metri şi 1,20 metri. Injectările se fac la limita de presiune de 15 bari în zona pietrişului cu nisip şi de 5 bari în zona mâlului. După injectarea cu mortar în retragere a întregii coloane, în foraj s-au introdus cu ajutorul instalaţiei de foraj ( prin rotire) 2 bare din PC52, Φ 16 mm, cu lungimea de 18 metri. S-a înregistrat un consum specific de suspensie de 480 litri pe metru de foraj şi un consum specific de mortar de 470 litri pe metru de foraj. Observaţii privind tehnologia de consolidare prin injectare: 1. La injectările de umplere şi clacare cu suspensie de

ciment stabilizat, făcute simultan cu executarea forajului, s-au înregistrat presiuni de 0,0 ÷ 1,5 bari în zona mâlului. După reinjectări repetate, presiunea de injectare în zona mâlului a crescut la 4÷5 bari.

2. Sub vârful piloţilor armaţi, în zona pietrişului, s-a

22

mărit limita de cantitate la injectarea suspensiei, la 300 litri/m. Dacă la începutul injectării pietrişului, presiunea înregistrată la injectare era de 4÷5 bari, pe măsura pompării, aceasta a crescut la 15 bari. Cantitatea de mortar injectat în această zonă a fost de circa 100 litri pe metru, fiind limitată de presiune, care a depăşit 15 bari.

3. Comprimarea eficientă a terenului, concomitent cu realizarea micropiloţilor se putea face în aceste condiţii numai prin limitarea cantităţii de suspensie sau mortar injectat într-o repriză, cu reluarea repetată a injectărilor. Acest sistem a asigurat limitarea comunicărilor în zonele învecinate, neinteresate în înlocuirea mâlului ( formaţiune cu caracteristici mecanice foarte scăzute) cu material injectat. S-au realizat astfel în jurul forajelor, piloţi din suspensie de ciment şi mortar de ciment, cu incluziuni de mâl, mai frecvente la periferia zonei de influenţă a injectării.

Cele două reţete utilizate au avut compoziţia:

R1: raport ciment / apă = 0,58 ; bentonită macerată 12% din greutatea cimentului; R2: raport ciment /nisip / apă = 1/3/1,72 ; bentonită macerată 12% din greutatea cimentului. 7. CONCLUZII Tehnologia de consolidare s-a bazat pe ideea evitării evacuării materialului în timpul forajului, realizarea unei clacări limitate, urmată de injectarea unor mortare consistente în scopul comprimării formaţiunii mâloase şi de turbă şi umplerea spaţiului cu mortar de ciment. Creşterea capacităţii portante a fundaţiei s-a realizat prin : − creşterea capacităţii portante a terenului de fundare

din jurul şi vârful piloţilor existenţi, prin injectarea terenului cu mortar de ciment;

− transferul unei părţi din încărcarea piloţilor de fundaţie, la terenul bun de fundare, prin intermediul micropiloţilor armaţi.

THE SOLUTION FROM CONSOLIDATION OF ORGANIC SOILS Synopsis The paper presents the consolidation technology of a pile foundation. The piles used for the foundation of metallic structure were executed without being embedded in sand and gravel layer. The metallic structure was endangered because the foundation suffered a settlement of 5 centimeters in time. For this reason, the foundation had to be consolidated. The consolidation technology was executed in two stages. The first one consisted in injecting the foundation ground along the piles ( peat and silt layers) and the second one was made by injecting the ground situated at the bottom of the piles and the sand – gravel layer. Some injected reinforced micro-piles were executed, as well. SOLUTION DE CONSOLIDATION DE LA TERRE ORGANIQUE Résumé On présente la technologie de consolidation d’une fondation à pieux. Pour la réalisation de la fondation pour les structures métalliques, les pieux ont été exécutes sant leur assurance dans le gravier et le sable. La fondation a souffert dans le temps une tassement de 5 cm, la stabilité de la structure métallique étant affectée . Ainsi la consolidation de la fondation a été obligée. La technologie de consolidation a compris deux étapes: une injection du terrain de fondation, pénétré par les pieux, constitué par sol mou et tourbe; l’injection du terrain de sous la pointe des pieux, du gravier et du sable et la réalisation des mini pieux armés exécutes par injection.

23

CCOONNTTRRIIBBUUŢŢIIAA CCEERRCCEETTĂĂRRIILLOORR IINN SSIITTUU LLAA OOPPTTIIMMIIZZAARREEAA SSOOLLUUŢŢIIIILLOORR TTEEHHNNIICCEE ŞŞII TTEEHHNNOOLLOOGGIICCEE ÎÎNN DDOOMMEENNIIUULL IINNFFRRAASSTTRRUUCCTTUURRIILLOORR PPOORRTTUUAARREE R. Ciortan Prof. Dr. Ing., Consilier, SC IPTANA - SA Rezumat: Amenajările portuare reprezintă un domeniu ingineresc deosebit de complex şi care au unele particularităţi atât în privinţa construcţiei şi exploatării din cauza suprafeţelor mari a teritoriului, volumelor însumate de umpluturi, execuţia sub nivelul apei a 60÷80% din acestea, lipsa de compactare iniţială dacă aceste umpluturi se fac mult în avans, a sarcinilor de exploatare variabile în timp, efectul variaţiilor de nivel a apei, costului ridicat al reparaţiilor subacvatice etc. În scopul adoptării de soluţii economice şi durabile în timp pentru portul Constanţa au fost iniţiate numeroase cercetări in situ privind caracterizarea geotehnică a umpluturii, efectul suprasarcinilor de pe platforma portuară asupra zonelor adiacente, comportarea structurilor de cheu alcătuite din blocuri prefabricate, determinarea coeficientului de frecare dintre blocurile de beton şi patul de piatră spartă şi dintre blocurile de beton, comportarea structurilor de cheu din beton armat tip cheson plutitor, tiranţii de ancorare a radierului docului de reparaţii nr.2 al S.N. Mangalia, verificarea in situ a capacităţii portante a piloţilor de diametru mare. De asemenea a fost iniţiată urmărirea comportării în timp a sistemului de drenaj permanent al radierului docurilor din cadrul S.N. Constanţa, a evoluţiei stării de eforturi în structura docului de reparaţii nr. 1 din cadrul S.N. Mangalia, a comportării tiranţilor de ancorare a radierului docului de reparaţii nr.2 de la S.N. Mangalia. Aceste măsurători au condus la optimizarea soluţiilor tehnice şi tehnologice, care s-au dovedit fiabile în timp. 1. INTRODUCERE Amenajările portuare [1] reprezintă un domeniu ingineresc deosebit de complex şi care prezintă unele particularităţi atât în privinţa construcţiei cât şi exploatării, astfel: - un port necesită suprafeţe mari de teritoriu ce se realizează cu materiale ce prezintă un mare grad de eterogenitate; - teritoriile se câştigă asupra mării şi se realizează în proporţie de 60-85 % sub nivelul apei; - pe parcursul execuţiei în avans a umpluturilor nu se prevăd măsuri de compactare datorită costului ridicat şi a unei incertitudini privind sistematizarea şi echiparea teritoriului; - sarcinile de exploatare au mărimi foarte variabile şi pot ajunge la 300-400 kPa; - construcţiile hidrotehnice au un cost important şi se realizează în cea mai mare parte sub nivelul apei; - destinaţia sectoarelor de activitate se schimbă în timp în funcţie de evoluţia tehnologică sau necesităţi comerciale cu influenţa directă asupra solicitărilor; - în bazin se manifestă variaţiile de nivel ale apei; - costul ridicat al lucrărilor de reparaţii a infrastructurilor subacvatice. Având în vedere aceste particularităţi, cât şi ponderea importantă a infrastructurii în costul total al amenajării, în scopul adoptării de soluţii cât mai economice şi durabile în timp, au fost iniţiate numeroase studii şi cercetări la scara naturală sau a fost organizată urmărirea în timp a

lucrărilor. Utilitatea acestor cercetări rezidă şi din faptul că structurile portuare sunt supuse unor solicitări complexe, iar comportarea lor depinde în mare parte de interacţiunea cu terenul de fundare.

Fig. 1. Portul Constanţa În continuare se fac referiri la cercetări din portul Constanţa pentru a pune în evidenţa importanţa acumulării de informaţii pentru un astfel de obiectiv (Figura 1).

24

2. CERCETĂRI IN SITU 2.1. Caracterizarea geotehnică a umpluturii portuare [2] Pentru realizarea teritoriului portuar s-a adoptat soluţia de câştigare a terenului asupra mării prin execuţia de umpluturi. Acestea au provenit din diferite surse şi au fost puse în operă cu tehnologii diverse, ceea ce a condus la o mare eterogenitate a acestora. Realizarea de terminale în port a necesitat studii geotehnice care să permită proiectarea unor fundaţii adecvate specificului terenului de fundare şi adoptarea de soluţii care să conducă la cheltuieli de exploatare acceptabile. Acestea au cuprins foraje, prelevări de probe şi teste de laborator, dar şi încercări prin care au putut fi definite condiţiile de fundare a construcţiilor, respectiv relaţia între tasări, suprasarcină, raportul dintre aria încercată şi grosimea stratului deformabil etc. Una din încercări a necesitat manipularea a 41.500 KN de laminate pentru a realiza o suprasarcină de 100 kPa pe o suprafaţă circulară cu diametrul de 23 m. La o a doua încercare s-au aplicat 7.200 KN pe o arie de 45 mp, realizând o suprasarcină de 150 kPa. Raportul dintre aria încercată şi grosimea stratului deformabil este de 1,4 în primul caz şi 0,4 în cel de al doilea. Prin aceste cercetări, precum şi prin urmărirea unor reperi s-a reuşit calibrarea coeficienţilor care intervin în calcule de determinare a evoluţiei în timp a tasărilor (fig. 2).

Fig. 2. Evoluţia în timp a tasărilor umpluturilor portuare 2.2. Efectul suprasarcinilor de pe platforma portuară asupra zonelor adiacente [3] Efectul suprasarcinilor de pe platforma portuară a fost pus în evidenţă în cadrul unui poligon experimental în care s-a

prevăzut realizarea treptată a unei suprasarcini de 400 Kpa pe o suprafaţă de 30 x 25 mp şi măsurarea deformaţiilor şi eforturilor într-o infrastructura de piloţi adiacentă (fig.3).

Fig. 3. Încercări privind efectul suprasarcinilor de pe platforma portuară În baza măsurătorilor efectuate s-au evidenţiat aspecte privind: - tasarea terenului sub suprasarcina care a atins 70 cm la 400 kPa; - deplasarea orizontală a terenului, care creşte progresiv până la mărimea suprasarcinii de 310 kPa, după care amploarea acesteia se accentuează producând ruperea reperilor de măsură; - variaţia deplasărilor terenului cu distanţa faţă de zona de aplicare a suprasarcinii; - variaţia eforturilor în piloţii de beton armat 40x40 cm, care au atins valori maxime la o suprasarcină de 360 kPa, după care s-a produs fisurarea puternică şi chiar ruperea acestora; - deformaţia piloţilor metalici, care preiau deformaţii mai mari decât cei de beton, menţinând eforturile la nivelul celor admisibile;

25

În aceste condiţii, sarcina provenită din haldele de minereu a fost limitată la max. 200 kPa, deci o înălţime de 6-8 m, cu implicaţii asupra capacităţii depozitului, iar pentru căile de rulare adiacente haldelor de minereu s-a recomandat fundarea directă pe prisme masive de anrocamente. 2.3. Comportarea structurilor de cheu alcătuite din blocuri prefabricate [4] Structurile cercetate au fost alcătuite din blocuri prefabricate de cca. 1000 KN/buc, aşezate suprapus în pile de 5,5 m lăţime, solidarizate câte 6 printr-un coronament din beton slab armat cu secţiunea de 2,0x3,3 m2. Cercetarea a constat în urmărirea deplasărilor pilelor din blocuri în funcţie de evoluţia nivelului umpluturilor din spate, a tracţiunii la bolard şi a suprasarcinilor de pe platformă (fig.4 , fig.5, fig. 6).

Fig.4. Deplasări ale pilelor cheului din blocuri pe parcursul execuţiei

Fig.5. Efectul tracţiunii la bolard asupra coronamentului din blocuri Urmare acestor cercetări au putut fi adoptate soluţii tehnice, tehnologice şi economice, astfel: - aplicarea unei suprasarcini de 3000 KN pe fiecare pilă din blocuri şi menţinută o anumită perioada de timp, conducând astfel la consumarea tasărilor patului cheului şi reducerea eforturilor din coronamentul turnat ulterior; - stabilirea cotei patului de fundare astfel ca după tasarea acestuia să se obţină cota proiectată a coronamentului, ceea ce reduce volumul de beton din suprastructura. Tasarea patului de anrocamente reprezintă cca. 6% din grosimea acestuia; - determinarea lungimii de 33,3 m de conlucrare a coronamentului cu pilele din blocuri, astfel ca solicitarea

provenită din tracţiunea la bolard să fie distribuită la cât mai multe pile; - determinarea deplasărilor coronamentului şi a efectului asupra căii de rulare a macaralelor. 2.4. Determinarea coeficientului de frecare dintre blocurile de beton şi patul de piatră spartă şi dintre blocurile de beton [5] Studiul stabilităţii construcţiilor gravitaţionale supuse la sarcini verticale (N) şi orizontale (T) care transmit fundaţiei de lăţime (B) şi greutate volumetrica γ, un efort σ şi respectiv τ , a pus în evidenţă faptul că relaţia

B Bτ σ

ψγ γ

=⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠

prezintă în toate cazurile o porţiune liniară

în vecinatatea originii axelor de coordonate, înclinată sub un unghi ce depinde de excentricitatea aplicării sarcinii exterioare şi care este mai mic decât unghiul de frecare internă al materialului din fundaţie. Pentru valori ale

coeficientului Bσ

αγ

= denumit “cifra de modelare a

construcţiilor hidrotehnice” mai mari decât αcr = 8-10, curba capătă o alura neliniară, ce se apropie de axa absciselor.

Fig. 6. Încercarea cheului prin supraîncărcarea platformei: a-schema de supraîncărcare; b-evoluţia deplasării coronamentului; c-evoluţia tasării coronamentului Explicaţia constă în aceea că, în timp ce pentru α > αcr, pierderea stabilităţii are loc prin formarea de zone plastice

26

în adâncimea masivului de fundaţie şi prin refularea unei părţi din masiv, pentru α < αcr, pierderea stabilităţii se face printr-un fenomen de simplă alunecare pe talpa, fără formarea de zone plastice în adâncime. În fig. 7 se reproduc rezultatele obţinute la trei modele la care α = 4,56; 7,59 si 9,6. În timp ce deplasările particulelor la primele două modele au maximele situate la suprafaţă, la al treilea model maximele se situează la o oarecare adâncime. Prima soluţie corespunde construcţiilor hidrotehnice portuare la care valorile lui α nu depăşesc valorile 3-4. Coeficientul de stabilitate la alunecare Ka, are expresia:

.a

f TK

N= ∑

∑,

în care: f - este coeficientul de frecare între suprafeţele în contact; ∑N, ∑T – reprezintă suma forţelor normale, respectiv tangenţiale ce acţionează în planul de lunecare.

Fig. 7. Graficul funcţiei ( )fτ σ= şi schema deformaţiilor de rupere a fundaţiilor construcţiilor hidrotehnice pe terenuri nestâncoase Economicitatea lucrării depinde astfel şi de mărimea coeficientului de frecare, care determină greutatea necesară a construcţiei, deci volumul de materiale pus în operă. Din studiile şi cercetările efectuate asupra influenţei elementelor de contact dintre construcţiile hidrotehnice portuare şi patul de fundare (fig.8),s-au tras următoarele concluzii: - frecarea este un fenomen complex, ceea ce se reflectă şi în teoriile asupra naturii acesteia. Existenţa proeminentelor care formează suprafeţe cu micro şi macrorugozităţi, conduce în momentul deplasărilor relative la întrepătrunderea, deformaţia şi forfecarea acestora, procese care determină practic natura şi valoarea coeficientului de frecare; Mărimea acesteia depinde de natura rocii (π), dimensiunile pietrelor (d), compactitatea patului (n),

mărimea sarcinii normale (σ), modul de distribuţie al acesteia (σmax / σmin) şi mărimea deplasărilor (s) şi a fost pusă în evidenţă prin diagrame şi relaţii matematice (fig. 9, fig. 10, fig. 11, fig. 12, fig. 13); - natura forţelor rezistenţei la alunecarea construcţiilor pe pat de piatră spartă diferă de cea a forţelor dintre corpuri tari.

Fig. 8. Cuva pentru studierea coeficientului de frecare

Fig. 9. Variaţia deplasării (s) cu marimea forţei orizontale (T)

la alunecarea blocurilor de pat de piatra spartă şi presiuni uniforme (a) şi neuniforme (b)

27

Fig. 10. Variaţia forţei orizontale (T) cu mărimea forţei verticale (N) şi deplasarea blocurilor pentru încercări pe pat de piatră spartă cu presiuni uniforme şi neuniforme

- Fig. 11. Variaţia coeficientului de frecare cu mărimea diametrului particulelor pământului - pentru realizarea patului construcţiilor hidrotehnice portuare gravitaţionale, se recomandă: utilizarea pietrei sparte provenită din roca calcaroasă; realizarea unui sort cu granulometrie neuniformă, astfel ca posibilitatea de deplasare a pietrelor să fie cât mai redusă; compactarea patului înainte de aşezarea construcţiei; reducerea la minim a duratei de menţinere a patului neacoperit pentru a evita depunerea nisipului pe suprafaţa acestuia; - valoarea coeficientului de frecare pentru acelaşi tip de pat trebuie să fie considerată diferenţiat, aceasta variind de la 0,4 la 0,65 în funcţie de mărimea presiunilor medii pe pat, pentru a evita supradimensionarea sau subdimensionarea construcţiei. Prevederea unor rugozităţi pe talpa construcţiei contribuie la mărirea coeficientului de frecare;

Fig. 12. Variaţia deplasărilor 0SSi cu valoarea

raportului NT

- pentru contactul între blocurile de beton se recomandă valori ale coeficientului de frecare de 0,6-0,7 în funcţie de mărimea presiunilor pe suprafaţa de contact, impunându-se înlăturarea impurităţilor rămase de pe pista de turnare (nisip, hârtie) care conduc la reducerea coeficientului de frecare şi mărirea deplasării relative a blocurilor; - sub acţiunea sarcinilor periodice, construcţia suferă mici deplasări în timp, ceea ce trebuie avut în vedere la alcătuirea detaliilor constructive pentru rosturi sau fixarea unor instalaţii şi utilaje (macarale etc.) pe coronament, pentru a asigura funcţionarea acestora fără dificultăţi de exploatare.

Fig. 13. Variaţia coeficientului de frecare beton-piatră spartă (A) si beton-beton (B) 2.5. Comportarea structurilor de cheu din beton armat tip cheson plutitor [6] Chesonul reprezintă o structură de beton armat, de mari dimensiuni, casetată, realizată în uscat, lansată la apă, transportată în plutire şi lestată în amplasament. În portul Constanţa au fost utilizate chesoane de 37,5 m lungime, 12,5 m lăţime, 20 m înălţime şi cca. 35000 KN greutate.

Fig. 14. Chesoane din beton armat-încercări de laborator(Sc. 1:8) (A) fisuri în chesonul cu celule cilindrice (B) fisuri în chesonul cu celule rectangulare Condiţiile de rezemare depind astfel de caracteristicile de deformabilitate ale terenului şi patului şi precizia nivelării acestuia. În aceste condiţii au fost concepute două tipuri de chesoane: unul elastic format din trei celule cilindrice şi al doilea rigid, de formă rectangulară. Au fost efectuate cercetări in situ privind starea de eforturi indusă de condiţiile de fundare prin înglobarea în structură a unor traductori rezistivi. De asemenea, au fost

28

efectuate cercetări în laboratorul Universităţii Tehnice din Cluj pe modele de mari dimensiuni (sc. 1:8). Încercările au fost conduse până la rupere şi au pus în evidenţă influenţa condiţiilor de rezemare asupra eforturilor structurale (fig. 14). Din aceste încercări corelate cu cele efectuate asupra chesoanelor puse în operă s-au putut defini condiţiile de aplicare a fiecărei soluţii. 2.6. Tiranţi de ancorare a radierului docului de reparaţii nr.2 al Şantierului Naval Mangalia [7] În amplasamentul docului, terenul de fundare a fost de natură stâncoasă, respectiv roca calcaroasă foarte eterogena în privinţa comportării fizice, continuitate şi permeabilitate. Adoptarea soluţiei cu tiranţi, care preiau o parte din subpresiunea de pe radier a permis reducerea grosimii acestuia de la 7,8 m în soluţia clasică, de greutate, la 1,8 m (fig. 15). Avantajele sunt evidente dacă se ia în considerare reducerea volumelor de excavaţii în rocă şi a lucrărilor de impermeabilizare pentru reducerea infiltraţiilor în cursul execuţiei.

Fig. 15. Doc uscat cu radier ancorat Mangalia Radierul cu lăţimea de 60 m şi lungimea de 360 m, a fost ancorat cu 1244 tiranţi alcătuiţi din 48 fire φ 0,7 cm rezistenţă normată de 16 x 105 kPa, dispuşi într-o reţea cu latura de 3,5 m. Sarcina de calcul pentru un tirant a fost de 1450 KN, determinată din condiţia ca rostul dintre radier şi rocă să se menţină comprimat în toate ipotezele de calcul. Din experienţa obţinută la lucrări realizate cu tiranţi, s-au constatat fisurări la partea superioară a bulbului datorită eforturilor excesive de întindere produse de tensionarea firelor sau barelor. Pentru a elimina acest neajuns, sistemul de tiranţi utilizat pentru docul uscat de la SN 2 Mai – Mangalia a fost realizat într-o concepţie originală de IPTANA–SA Bucureşti, prin folosirea unui prebulb de 2,80 m lungime, la partea superioară a bulbului şi caracterizat printr-o aderenţă la sârme practic inexistentă. Prin această măsură constructivă, prebulbul acţionează ca o şaibă de rezemare, contribuind la reducerea eforturilor de întindere din bulb (fig. 16, fig. 17). Calculele efectuate au arătat că eforturile de întindere din bulbul de ancoraj, în vecinătatea zonei de contact cu

prebulbul se reduc cu cca. 50 %. Aceleaşi reduceri apar şi în cazul eforturilor de lunecare din zona respectivă. Eforturile de compresiune din zona prebulbului sunt moderate faţă de capacitatea de rezistenţă a materialului. Se constată de asemenea un efect pozitiv al prebulbului din punct de vedere al angajării rocii în preluarea unei forţe de tracţiune.

Fig. 16. Tiranţi pretensionaţi. 1-radier doc;2-sistem de blocare;3-cabluri pretensionate;4-tub rifilat din polietilenă;5-zona de ancorare;6-foraje umplute cu suspensie de ciment;7-placă de prindere a cablurilor

Fig. 17. Diagrama de tensionare a tiranţilor Raportul între lungimea prebulbului faţă de lungimea totală a bulbului şi prebulbului, care la radierul docului uscat de la SN Mangalia este de 0,32, apare, conform analizelor comparative, pe deplin satisfăcător. 2.7. Verificarea in situ a capacităţii portante a piloţilor de diametru mare Una din problemele dificile ale efectuării încercării o reprezintă asigurarea lestului care uneori depăşeşte greutatea de 10000 KN. Pentru soluţionarea acestei probleme, la verificările de capacitate portantă a piloţilor foraţi cu diametrul de 1,08 m utilizaţi în infrastructura celulelor silozului din portul Constanţa, a fost aplicată soluţia cu tiranţi (fig.18).

29

Fig. 18. Coloana de probă (8000 kN), Mol IS Port Constanţa Sud 3. URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A LUCRĂRILOR PORTUARE 3.1. Urmărirea funcţionării sistemului de drenaj permanent al radierului docurilor din cadrul S.N. Constanţa În condiţiile hidrogeologice ale amplasamentului, radierul docurilor uscate din cadrul S.N. Constanţa, a fost realizat în soluţia constructivă cu drenare permanentă, ceea ce a permis adoptarea unei grosimi de 2,0 m.

Fig. 19. Doc uscat în Portul Constanţa. Puţuri de descărcare:1-ţeavă de descărcare;2-zona perforată;3-hidroizolaţie;4-drenaj orizontal;5-beton monogranular

Sistemul de drenaj cuprinde un strat de20 cm de piatră spartă monogranulară (40-50 mm) şi tuburi colectoare de 250 mm diametru, dispuse transversal la 12 m, care debuşează în două galerii longitudinale amplasate la baza structurii centrale a docurilor (fig. 19). Terenul sub radier este un depozit sarmaţian, alcătuit dintr-un calcar granular puţin permeabil până la adâncimea de –17 m. Sub acest strat se află un calcar cochilifer foarte permeabil, cu goluri de dizolvare, după care la nivelul –28,0 ÷ -30,0 m urmează un strat de cretă. Studiile efectuate au concluzionat că soluţia optimă este aceea de radier cu drenaj permanent în condiţiile menţinerii unui debit de infiltraţie de max. 500 mc/oră pentru întreaga suprafaţă de 45000 mc. Pentru diminuarea infiltraţiilor au fost prevăzute ecrane din beton şi injecţii cu amestecuri de ciment – bentonită. După primii 5 ani de exploatare s-a constatat că debitul s-a stabilizat la 200 mc/oră, din care 88 % provine din drenajul orizontal şi 12 % din forajele de descărcare controlată, situaţie care se menţine şi în prezent (fig. 20). Din total, cca. 80 % provine din jumătatea de Nord a docului şi în special din direcţia N-W. Din 29 de tuburi de drenaj din docul Nord debitează 21, iar din 28 din docul Sud numai 11. Subpresiunea în zona centrală a docului variază între 0,1 si 0,5 bari, valoarea admisă fiind de 0,5 bari. Această presiune atinge în unele zone ale camerelor docurilor valori de până la 0,6 bari, ceea ce impune menţinerea deschisă a vanei de descărcare.

Fig. 20. Doc uscat în Portul Constanţa. Variaţia în timp a debitului infiltrat:1-total;2-drenaj orizontal;3-drenaj vertical 3.2. Evoluţia stării de eforturi în structura docului de reparaţii nr.1 din cadrul SN Mangalia Docul de reparaţii nr.1 a fost alcătuit în soluţia de tip gravitaţional. Calculele de detaliu şi cercetările pe model foto-elastic au condus la determinarea stării de eforturi şi a presiunilor pe teren şi pe bajoaiere, care au fost confirmate prin măsurătorile efectuate cu ajutorul aparaturii înglobate în structura de beton, în diferitele etape de lucru ale docului uscat. Prelucrarea datelor deţinute a permis şi calibrarea unor coeficienţi ce apar în calculele specifice

30

3.3. Comportarea tiranţilor de ancorare a radierului docului de reparaţii nr.2 de la S.N. Mangalia Controlul variaţiei în timp a efortului din tiranţi a fost efectuat cu doze electroacustice. S-a constatat că în primii ani, efortul iniţial s-a păstrat în limitele de ± 2% (fig. 21). De asemenea, s-a verificat si efectul de coroziune al mediului înconjurător, constatându-se că nu se înregistrează un astfel de fenomen.

Fig. 21. Evoluţia în timp a solicitărilor din tiranţi 4. CONCLUZII Infrastructura unui port necesită volume importante de lucrări, ceea ce impune pentru economicitatea acestora efectuarea de numeroase studii teoretice şi experimentale. Utilitatea acestor cercetări rezidă şi din faptul că structurile portuare sunt supuse unor solicitări complexe, cu o mare variabilitate în timp.

Cercetările in situ efectuate pentru astfel de lucrări au condus la optimizarea soluţiilor tehnice şi tehnologice pentru cheuri, platforme, căi de rulare, docuri uscate, fundaţia silozurilor şi a magaziilor etc. Urmărirea comportării în timp a lucrărilor a confirmat corectitudinea soluţiilor adoptate. BIBLIOGRAFIE Documentaţii SC IPTANA-SA.

Manea S. & Ciortan R., 1998.Time settlement monitoring of earthfill pier. XIth Danube-European Conference on soil mecanics and geotechnical engineering-Croatia, 25-29 may, pp. 227-232.

Ciortan R. & Popescu Fl., 1990. Comportarea piloţilor la sarcini orizontale. Conferinţa de geotehnică şi fundaţii - Craiova

Ciortan R., 1996. Probleme de siguranţa infrastructurilor portuare. A 8-a Conferinţă Naţională de Geotehnică şi Fundaţii, Iaşi, 25-28 sept. Ciortan R., 1973. Contribuţii la studiul stabilităţii cheiurilor de greutate. Revista Hidrotehnică nr.3.

Ciortan R.. 1984. Aspecte privind comportarea în timpul execuţiei şi exploatării a cheiurilor de mare adâncime din porturile maritime. Simpozion: Comportarea in situ a construcţiilor (Piatra Neamţ), pp.53-62;

Abdulamit A., Ciortan R. & Popovici A., 1991. Studiu parametric privind comportarea tiranţilor pretensionaţi prevăzuţi cu bulb. Rev. Hidrotehnică nr. 10-12, pp.11-17.

CONTRIBUTION OF THE IN SITU RESEARCHES TO THE OPTIMIZATION OF THE TECHNICAL AND TECHNOLOGICAL SOLUTIONS IN THE PORT INFRASTRUCTURES FIELD

Synopsis The port arrangements represent a very complex engineering field. The specific features, both regarding construction and exploitation, result from the large areas of the territory, the important volumes of fillings, the execution under the water level of 60 – 80 % of the works, the lack of initial compaction if the fillings are executed much in advance, the variable in time exploitation loads, the high price of the underwater repairs, etc. In order to adopt economical and sustainable solutions, many in situ researches regarding the fillings, the effect of the overloading on the platform, the behavior of port structures and anchoring rods, the bearing capacity of large diameter pillars, the behavior of the permanent draining system of the docks foundation, etc. have been developed.

LA CONTRIBUTION DES RECHERCHES IN SITU POUR L'OPTIMISATION DES SOLUTIONS TECHNIQUES ET TECHNOLOGIQUES DANS LE DOMAINE DES INFRASTRUCTURES PORTUAIRES

Resumé Les constructions portuaires representent une partie tout a fait complexe, contenant particularités de construction et exploitation dues aux grandes surfaces de territoire, importantes volumes de remplissage, dont 60 ÷ 80 % executés en dessous de l’eau, à l’absence du compactage initial si les remplissages sont faits beaucoup en avance, aux charges d’exploatation variables en temps, aux coûts importants des reparations sous-marin. Solutions economiques et durables en temps ont demandé des nombreuses investigations “in situ” concernant la caracterisation geotechnique du remplissage, l’effet des surcharges de la platforme, comportement des structures portuaires et tirants d’ancrage, verification de la capacité portante des pieux de grand diametre, comportement en temps du systeme de drainage permanent du radier des docs etc.

35

CCOOMM PP OORR TTAAMM EE NNTTUU LL ŞŞ II DD EE GGRR AADDĂĂRR IILL EE SS UU FF EE RR IITT EE DD EE OO CCOONNSSTTRRUUCCŢŢIIEE AAFFEECCTTAATTĂĂ DDEE AANNTTRREENNĂĂRRII HHIIDDRROODDIINNAAMMIICCEE RR EE PPEE TT AATT EE M. L. Coman Cercetător ştiinţific, Dr. Ing., Institutul de Studii şi Proiectări pentru Îmbunătăţiri Funciare – ISPIF - S.A. E. Ionescu Ing., Institutul de Studii şi Proiectări pentru Îmbunătăţiri Funciare – ISPIF - S.A.

Rezumat

S.P.A. Borcea este principala staţie a sistemului de irigaţii Jegălia, pus în funcţiune cu peste 30 de ani în urmă. Staţia (sistem cameră umedă) a fost fundată pe un cheson pneumatic multicompartimentat, la adâncimea de 14 m, pe un teren de fundare nisipos. În primăvara anului 1996 clădirea staţiei a suferit, într-o singură noapte, o tasare bruscă ce a provocat o înclinare accentuată a construcţiei şi deteriorarea parţială a echipamentelor tehnologice. Expertiza ce a urmat accidentului a stabilit că principala cauză a deformaţiilor o reprezintă antrenarea hidrodinamică a nisipului de sub fundaţie şi crearea, în acest fel, a unui gol subteran în zona de “lăsare”. Nisipul a fost antrenat în compartimentele chesonului prin dopul din beton de sub cuţit şi prin gurile campanelor, deteriorate, fiind ulterior repompat şi deversat în bazinul de refulare al staţiei. Pentru remediere s-au propus unele soluţii constructive şi tehnologice care să permită continuarea activităţii. 1. INTRODUCERE S.P.A. Borcea este amplasată pe braţul Borcea (mal stâng), la km 65+400, la o distanţă de 225 m de mal, în interiorul unei incinte îndiguite aflată pe raza localităţii Jegălia (jud. Călăraşi). Staţia este orientată, după poziţia axului longitudinal, pe direcţia SV-NE. S.P.A. Borcea a fost construită pe baza unui proiect ISPIF-SA din anul 1967 şi a funcţionat în condiţii normale până în primăvara anului 1996, când în structură au fost semnalate unele deformaţii ce s-au datorat tasării bruşte a terenului, pe latura sud - vestică a obiectivului. Tot prin proiect, în apropierea staţiei s-a construit un post trafo şi un foraj de ungere şi alimentare cu apă. Poziţia construcţiilor poate fi urmărită în planul de situaţie schematic din figura1, pe care nu s-au marcat lucrările de investigare şi cercetare din etapa de expertiză. Expertizarea obiectivului s-a făcut în anul 1996. Aceasta a avut drept scop determinarea exactă a cauzelor ce au produs deformaţiile şi stabilirea măsurilor care să permită funcţionarea şi continuarea exploatării obiectivului, cu atât mai mult cu cât sistemul de irigaţii Jegălia este încă în activitate şi este profitabil economic.

2. CARACTERISTICI CONSTRUCTIVE 2.1. Infrastructura Conform proiectului, infrastructura staţiei a fost proiectată în cheson pneumatic din beton armat (B.200) cu 9 compartimente având, fiecare, dimensiunile interioare în plan 2,5 x 6,5 m. Dimensiunile generale ale chesonului sunt de 28,5 x 8,5 m în plan (la nivelul cuţitului) şi înălţimea de 14 m de la cuţit la suprafaţa terenului. Cota de fundare a chesonului este -2,00 Radierul chesonului este din b.a. marca B.200, are grosimea de 80 cm şi este perforat de coşuri pentru campane, în compartimentele 2, 5 şi 8, fiind închise cu flanşe oarbe prinse în şuruburi cu piuliţe. Diametrul coşurilor este de aprox. 0,8m. Nu se cunoaşte poziţia gurilor de alimentare cu aer, forţă şi lumină în interiorul camerei de lucru care, în proiect, apar ca fiind în compartimentele 1, 6 şi 9. Fundarea chesonului s-a realizat în cuprinsul unui strat de nisip fin-mediu, cuţitul chesonului intrând aproximativ 1,50 m în acest strat. Frecarea între pereţii chesonului şi pământurile străbătute s-a estimat la valoarea f = 2t/m2. Sub cuţitul chesonului, în interiorul camerei de lucru (H = 2,20 m) a fost prevăzută umplerea cu beton simplu marca B.50 turnat sub aer comprimat.

36

Fig. 1. Schiţa de amplasare a construcţiilor SPA Borcea 2.2. Suprastructura Suprafaţa suprastructurii depăşeşte în plan suprafaţa chesonului (infrastructurii) deoarece cuprinde o zonă suplimentară peste camera pompelor de amorsare, care este în consolă faţă de corpul chesonului. Acest compartiment este fundat la 3,0 m, pe un radier de 50 cm având o evazare de 50 cm. Structura staţiei este în cadre de beton armat cu stâlpii încastraţi în pereţii longitudinali ai chesonului.

Staţia este prevăzută şi cu grindă rulantă pentru sarcina la cârlig de 10 t. Planşeul de la cota ± 0,00 constituie planşeul suport al motoarelor. În planşeu, pentru accesul în interiorul chesonului, s-a proiectat, pentru fiecare compartiment, câte un chepeng acoperit cu capac metalic. Mai este prevăzut, de asemenea, cu goluri pentru introducerea vanelor de pe conductele de aducţiune. Planşeul, acoperiş pentru staţie, este monolit, din beton armat. În figura 2 se prezintă o secţiune verticală prin construcţia principală a staţiei. S.P.A. Borcea se continuă pe latura sa nordică cu bazinul

de refulare, după care urmează canalul de aducţiune C.A.L., al sistemului de irigaţii Jegălia. 3. SCURT ISTORIC AL PRODUCERII DEFORMAŢIILOR Staţia a funcţionat în condiţiuni normale până în anul 1996. În perioada premergătoare (1994-1996) din cele 3 pompe amplasate în cele 9 compartimente ale chesonului, au lucrat pompele 1, 2, 3, 4, situate în acea parte a staţiei care s-a tasat. Înainte de producerea avariei, pompele nu au funcţionat. Funcţionarea staţiei s-a oprit în octombrie 1995 şi s-a reluat pe 30 mai 1996, dimineaţa. Avaria s-a constatat în dimineaţa zilei de 31 mai 1996, producându-se deci, în cursul nopţii de 30-31 mai 1996 şi constând din scufundarea bruscă a staţiei pe direcţia NE - SV (a laturii scurte) cu aproximativ 21 cm. Tasarea generală măsurată a fost de câţiva cm pe latura nord-estică şi de ordinul zecilor de cm pe latura sud-vestică. Raportul general al deformaţiilor pe această direcţie este mai mare de 1/15, fapt ce a produs o rotire accentuată a construcţiei în plan vertical.

37

Fig. 2. Secţiune verticală prin construcţia principală a staţiei În urma avariei, în teren, pe latura lungă a staţiei dinspre Borcea, a apărut o fisură lată de câţiva cm, care pornea din colţul staţiei, se extindea pe aproximativ 2-3 m de la perete şi se închidea la ½ din lungimea staţiei. La câteva zile s-a constatat, de asemenea, o avarie (fisură milimetrică) la sifoanele 1, 2, 4 şi 5, când s-a observat că sifoanele respective nu se pot amorsa. Avarierea sifoanelor a corespuns în general cu dispunerea fisurii în terenul de lângă staţie. Investigaţiile ulterioare au stabilit următoarele categorii de deformaţii: Deformaţii vizibile la suprafaţă: − crăpături între staţie şi zidul de închidere a canalului

de refulare, provocate de tasarea staţiei; − înclinarea staţiei, observabilă cu ochiul liber în

trotuarul din faţa intrării în staţie şi în poziţia clapeţilor de refulare în raport cu nivelul apei în canal;

− fisuri în tencuiala unor stâlpi de rezistenţă ai staţiei. Ulterior s-a stabilit că aceste fisuri nu afectează structura de rezistenţă a stâlpilor;

− riparea căii rulante;

Deformaţii observate în cheson: − fisuri în unii pereţi despărţitori ai compartimentelor

la nivelul rostului ultimei etape de turnare a betonului în cheson ;

− fisuri între camera pompelor de amorsare şi primul compartiment al chesonului.

În luna decembrie 1996, în vederea vizitării chesonului s-a realizat golirea unor compartimente şi cu acel prilej s-a constatat că pereţii exteriori sunt etanşi. S-a constatat, însă, că acele compartimente prevăzute cu coşuri pentru campane erau colmatate cu nisip până la nivelul sorbului pompelor şi a conductelor de aspiraţie a apei din Dunăre. S-au mai constatat, de asemenea, infiltraţii ale apei dinspre exterior spre interiorul chesonului ca urmare a subpresiunii create prin golirea compartimentului şi, posibil, a lipsei de etanşeitate a capacelor metalice ale campanelor. La data golirii chesonului, în timpul inspectării compartimentelor, s-a produs o nouă scufundare bruscă a staţiei cu circa 10 cm, fapt ce a determinat decizia urgentă de umplere rapidă.

38

În urma tasării bruşte a staţiei din luna decembrie 1996, s-a dispus ca toate lucrările de prospecţiuni să se efectueze cu apă în cheson. Totuşi, în luna martie 1997, în urma sesizării echipelor de scafandri că în compartimentul 2, coşul campanei este acoperit cu o movilă din beton de provenienţă incertă, s-a

încercat golirea compartimentului. În urma acestei tentative, compartimentul a fost invadat de nisip infiltrat prin coşul neetanş al campanei, grosimea nisipului atingând 2 m. Ulterior, chesonul a înregistrat o nouă tasare bruscă de aproximativ 16 cm.

Tabel 1

Cote Diferenţe Reper Et.0

1990 Et. I

Nov.1996 Et. II

Dec.1996 Et. III

Ian.1997 I-0

(mm) II-I

(mm) III-II (mm)

III-0 (mm)

r 1 12200 11905 11759 11745 -295 -146 -14 -445 r 2 12200 11907 11754 11740 -293 -153 -14 -460 r 3 12200 12030 11954 11943 -170 - 76 -11 -257 r 4 12200 12026 11942 11933 -174 - 84 - 9 -267 r 5 12200 12190 12184 12179 - 10 - 6 - 5 - 21 r 6 12200 12190 12181 12172 - 10 - 9 - 9 - 28 a 12200 11907 11754 11741 -293 -153 -13 -459 b 12200 12153 12132 12126 - 47 - 21 - 6 - 74

Fig. 3. Vizualizare spaţială tasări cheson În tabelul 1 se pot urmări valorile cotelor reperilor de urmărire, plantaţi în interiorul şi pe conturul staţiei şi diferenţele, respectiv tasările suferite de aceştia la diferite etape de măsurători. Etapa 0 de măsurători (etapă etalon) s-a considerat perioada dinaintea semnalării primei deplasări a staţiei. În figura 3 este prezentată imaginea spaţială a tasării staţiei, stabilită pe baza citirii reperilor de urmărire a deformaţiilor. În medalion sunt prezentate deplasările în

plan vertical ale axelor longitudinale (laterale şi central) la etapele de citiri prezentate în tabelul 1. 4. CAUZELE PRODUCERII DEFORMAŢIILOR Investigaţiile efectuate în perimetrul construcţiilor S.P.A. Borcea au dus la concluzia că tasarea staţiei în mod repetat şi brusc se datorează prezenţei în subteran a unor

39

goluri formate prin antrenarea repetată a nisipului din zona cuţitului chesonului. Cercetările au dovedit că golurile subterane (zone foarte afânate) s-au format doar în zona staţiei, în principal în partea de sud - est a acesteia şi pe latura dinspre Borcea. Penetrările statice prin presiune au pus în evidenţă o zonă mai slabă la cota cuţitului chesonului, doar în imediata vecinătate a acestuia; în celelalte situaţii, valorile obţinute au fost normale pentru încărcările transmise prin sarcina geologică a complexelor superioare. În continuare se prezintă câteva elemente care exclud unele posibile cauze de producere a golurilor subterane : − studiile hidrogeologice şi hidrologice exclud

posibilitatea antrenării hidrodinamice a nisipului de sub cheson pe seama variaţiilor de nivel ale apei în Borcea şi respectiv a nivelului apei subterane în zonă. În nici o situaţie aceste niveluri nu au ajuns la o cotă inferioară cotei cuţitului chesonului ;

− stratificaţia locală şi cea generală exclud eventuale scurgeri ale nisipului către adâncime prin roca de bază din amplasament ; la baza nisipului se găsesc depozite grosiere urmate de calcare grezoase şi gresii. În cazul în care ar fi fost totuşi posibil un astfel de fenomen, golul subteran ar fi avut dimensiuni mult mai mari în plan şi ar fi afectat şi celelalte construcţii ;

− penetrările statice executate pe linia dintre staţie şi forajul de ungere şi alimentare cu apă, rezultatele de laborator privind conţinutul în suspensii şi faptul că forajul nu a necesitat timp de 30 de ani nici o denisipare, exclud posibilitatea ca golul subteran să fie produs de pompările repetate din forajul menţionat

Se apreciază că principala cauză ce a determinat apariţia repetată a unor goluri subterane ce au provocat destabilizarea staţiei o reprezintă deplasarea hidro-dinamică a nisipului din zona cuţitului chesonului şi antrenarea lui prin coşurile neetanşe practicate în radierul chesonului. Infiltrarea nisipului de la baza cuţitului în cheson a fost posibilă ca urmare a creării unei depresiuni în momentul golirii, în camerele prevăzute cu campane. Neetanşeitatea garniturilor capacelor metalice ale campanelor a permis infiltrarea apei şi nisipului dinspre exterior spre interior. Nivelul nisipului infiltrat în compar-timentele chesonului rămâne în general constant, el fiind sorbit odată cu apa din cheson şi deversat în bazinul de refulare. 5. CONCLUZII ŞI LUCRĂRI DE REMEDIERE 5.1.Concluzii : Prin finalizarea investigaţiilor de teren şi a cercetărilor de specialitate s-au desprins următoarele concluzii :

− S.P.A. Borcea a suferit un proces de tasare neuniformă, datorat unui fenomen de sufoziune produs în nisipurile pe care este fundat chesonul staţiei ;

− fenomenul de antrenare hidrodinamică este unul local, care s-a produs doar în zona cuţitului chesonului. Extinderea în adâncime şi în lateral a fenomenului nu depăşeşte ordinul a câţiva metri ;

− prezenţa afuierilor a fost pusă în evidenţă de rezultatele penetrărilor statice, forajelor şi probelor de injectare efectuate prin interiorul staţiei şi de observaţiile directe făcute în teren cu prilejul tasărilor bruşte ;

− datorită dispariţiei betonului simplu din dopul de sub radierul chesonului şi datorită neetanşeităţii capacelor metalice ce blindează coşurile campanelor, în momentul în care nivelul apei în cheson scade sub nivelul apei din terenul natural (depăşindu-se valoarea gradientului critic), nisipul este antrenat în interiorul compartimentelor chesonului. La aceasta trebuie adăugat „şocul de nivel” provocat de coborârea violentă a apei în cheson. Când se reiau pompările o parte din nisipul antrenat în cheson este deversat în canalul de refulare .

− afânarea nisipului sub cuţitul chesonului s-a produs gradual, pornind de la o stare de afânare intensă (zonă foarte slabă, cu goluri, aflată imediat sub cheson), trecând printr-o stare de tranziţie cu o afânare mai redusă şi ajungând în final la starea de îndesare naturală a nisipului. Se estimează o grosime generală a nisipurilor "tulburate" sub cheson de ordinul a câtorva metri (aproximativ 2 m) ;

− starea de afânare a nisipului şi reducerea suprafeţei de sprijin a chesonului prin dispariţia betonului din dop, amplifică fenomenul de tasare ;

− tasarea s-a produs în special în partea de sud-vest a chesonului, deoarece cu pompele din compar-timentele acestei zone s-a lucrat preponderent ;

− fenomenul de tasare diferenţiată nu a pus, încă, în pericol structura de rezistenţă a staţiei şi, aşa cum rezultă din dezvelirile efectuate pe conturul exterior, nici contactul dintre cheson şi camera pompelor de amorsare; eventuale noi deformaţii ar putea însă periclita definitiv construcţia ;

− deşi pompele străine, montate în ultimii ani, au avut un regim de vibrare inferior celui indus în pompele româneşti, este recomandabil să se ţină totuşi cont de acest aspect, întrucât orice element perturbator (inclusiv vibraţiile), indiferent de amploare, poate constitui un factor de risc în evaluarea stabilităţii unor construcţii fundate în condiţii labile.

5.2. Lucrări de remediere Pentru stoparea fenomenului de tasare a staţiei şi pentru refacerea calităţilor terenului de fundare s-au recomandat măsuri de consolidare, care să aibă în vedere soluţia injectării.

40

Consolidarea trebuie să urmărească o injectare pe conturul exterior şi o injectare prin interiorul staţiei, în această ordine. Injectarea pe exterior conduce la o consolidare suplimentară a terenului în jurul chesonului, îmbunătăţind astfel şi valoarea coeficientului de frecare al betonului cu terenul înconjurător. Injecţiile pe exterior executate printr-o perdea de foraje până la 2-3 m sub cuţit, vor izola şi eventualele defecte existente în pereţii exteriori ai chesonului. Injectarea din interior, sub radier, până sub nivelul cuţitului, va remodela terenul sub staţie şi va reface suprafaţa de sprijin a chesonului pe terenul natural, micşorând valoarea presiunii repartizate. Injecţiile prin interior ajută, de asemenea, şi la reetanşeizarea flanşelor oarbe de la coşurile campanelor şi de la gurile de alimentare cu aer, forţă şi lumină.

Volumele de suspensie apreciate pentru cele două categorii de injecţii se estimează la aproximativ 200 m3 pentru injecţiile pe exterior şi minim 150 m3 pentru injecţiile din interior. Măsurile de refacere geotehnică a terenului de fundare trebuie să fie completate şi cu o serie de măsuri constructive aplicate în staţie : armarea slabă şi torcretarea pereţilor dintre compartimentele chesonului, refacerea sistemului de susţinere a podului rulant, verticalizarea pompelor. Se face precizarea că în prezent S.P.A. Borcea este monitorizată, lucrând la capacitate redusă, după un program tehnologic asigurător. Măsurile de remediere s-au limitat, pentru moment, doar la verticalizarea pompelor şi la calea de rulare, obiectivul fiind periodic urmărit prin măsurători topografice.

THE BEHAVIOUR AND DAMAGES OF A CONSTRUCTION AFFECTED BY REPEATED HYDRODYNAMIC SCOURS Synopsis S.P.A. Borcea is the main pumping station of Jegălia Irrigation System which functioned in normal conditions over 30 years.The station (a wet chamber system), has been founded on a multi-compartmented pneumatic caisson , at the depth of 14 m , on a sandy foundation ground.In the spring of 1996 the building of pumping station suffered, in just one night, a sudden ununiform settlement , which strongly tilted the structure.The expertise following the accident, by investigations and detailed technical studies, established that the main reason of the deformations in that construction is the result of hydrodynamic scour of the sand under foundations ; so , under the bottom of the caisson , an unstable area occurred.In time , the sand has been mobilised into the caisson through the deteriorated lids of pits existing in the raft ; subsequently , the sand has been pumped and evacuated in the overfall of the station.To maintain the station in a good running, some technical and technological measures were proposed. LE COMPORTAMENT ET LES DÉGRADATIONS D’UNE CONSTRUCTION AFFECTÉE PAR ENTRAÎNEMENTS HYDRODYNAMIQUES RÉPÉTÉS Résumé S.P.A. Borcea est la station principale de système d’irigations Jegalia , mis en fonction plus que 30 années auparavant. La station (système chambre humide) a été fondée sur un caisson pneumatique multicompartimenté , à la profondeur de 14m , dans un terrain de fondation sablonneux. Dans le printemps du 1996 le bâtiment a souffert , dans une seule nuit, un brusque tassement qui a produit une fort inclination de la structure et la détérioration des équipements. L’expertise après l’accident a conclusioné que la raison pour laquelle sont produits les déformations réside dans les entraînements hydrodynamiques du sable sous les fondations ; cet processus a déterminé en profondeur l’apparition d’une zone instable . Pendant le temps, le sable a été mobilisé dans le caisson par les couvercles des campannes détériorés et ulterieurement a été pompé et évacué dans le bassin de refoulage de la station . Pour maintenir SPA Borcea en fonction , ont été proposé quelques measures techniques et technologiques .

41

STRATEGIA ŞI PRINCIPIILE CE STAU LA BAZA PROIECTĂRII, EXECUŢIEI ŞI URMĂRIRII COMPORTĂRII LUCRĂRILOR DE STABILIZARE-CONSOLIDARE A VERSANŢILOR POTENŢIAL INSTABILI ADIACENŢI CĂILOR DE COMUNICAŢII TERESTRE

T. Schein Profesor universitar, Dr. Ing., Departamentul de Inginerie Geotehnică şi Căi de Comunicaţii Terestre, Facultatea de Construcţii şi Arhitectură, Universitatea „Politehnica” din Timişoara A. Boldurean Preparator, Drd. Ing.,Departamentul de Inginerie Geotehnică şi Căi de Comunicaţii Terestre, Facultatea de Construcţii şi Arhitectură, Universitatea „Politehnica” din Timişoara Rezumat În prezentul articol este prezentată una din cele mai importante problematici ale mecanicii pământurilor. Alunecările de teren sunt fenomene naturale care intră în rândul catastrofelor naturale. O problemă foarte complexă o constituie investigarea proceselor de instabilitate şi prognozarea declanşării lor. Investigarea proceselor de instabilitate presupune stabilirea adâncimii şi formei suprafeţei de alunecare, extinderea zonei potenţial instabile, direcţia şi viteza de propagare a alunecării. Astfel se recomandă folosirea măsurătorilor înclinometrice care permit urmărirea deplasărilor unor taluzuri instabile cât şi determinarea corectă a formei şi adâncimii suprafeţei de alunecare. Măsurătorile înclinometrice se efectuează după două direcţii normale una pe cealaltă şi în funcţie de datele înregistrate se poate stabili grafic sau analitic direcţia de deplasare a masivului instabil. S-a constatat că alunecările de teren se manifestă în timp în mod variabil, prognozarea acestora fiind de asemenea posibilă folosindu-se măsurătorile înclinometrice. Se prezintă un algoritm de calcul privind prognozarea momentului declanşării fazelor acute de mişcare a versanţilor instabili efectuându-se măsurători de deplasare la anumite intervale de timp care permit aprecierea modului în care va evalua o alunecare de teren. 1. STADIUL ACTUAL AL PROBLEMEI ALUNECĂRILOR DE TEREN Una din problemele cele mai importante ale mecanicii pământurilor abordată în toate manifestările ştiinţifice regionale, naţionale, zonale şi mondiale este cea care se referă la alunecările de teren. Această atenţie deosebită acordată alunecărilor de teren se reflectă în numeroasele publicaţii şi referate prezentate la manifestările internaţionale din ultimii ani. Materialele privind alunecările de teren apar în mod frecvent dispersate în reviste de specialitate şi volume de comunicări care au ca obiect în general probleme de mecanica pământurilor şi în special probleme de alunecări de teren. Consecinţele dezastruoase ale marilor alunecări de terenuri au făcut ca ele să fie considerate în categoria cataclismelor naturale, alături de cutremure, taifunuri, uragane şi inundaţii, şi să fie totodată reţinute în istoria popoarelor. De exemplu, B. Seed citează câteva alunecări catastrofale de terenuri, provocate ca urmare a unor cutremure şi anume: − alunecarea de teren care a contribuit la dispariţia

oraşului Helis din Grecia, în anul 373 î.e.n;

− alunecările de teren care au afectat malurile fluviului Missisippi, pe cca 10 km lungime şi 1,6 km lăţime în timpul cutremurului din 1811;

− alunecările de teren dezvoltate pe o suprafaţă de cca 80.000 km2, ca urmare a cutremurului din Kansu în anul 1920 care a provocat moartea a 200.000 oameni, distrugerea a 10 oraşe şi numeroase sate.

Aşa cum am amintit anterior, alunecările de teren au format şi formează una din principalele problematici ale mecanicii pământurilor care este necesar a fi rezolvată prin aprofundarea şi dezvoltarea experienţei şi cunoştinţelor acumulate până în prezent şi adaptarea lor continuă la nivelul actual de investigare, diagnosticare şi intervenţie tehnică asupra alunecărilor de teren. În practica abordării alunecărilor de teren există aspecte caracteristice pentru stadiul actual al problemei alunecărilor de teren în general şi în special pentru alunecările de teren din cadrul amplasamentelor adiacente căilor de comunicaţii terestre: a) Dezvoltarea programului de reabilitare a drumurilor

în general şi în special a drumurilor naţionale cu întreaga gamă de intervenţii tehnice caracteristice impune o nouă abordare a problemei alunecărilor de teren. Urmare a acestui fapt se conturează tendinţa de trecere de la cercetarea unor cazuri izolate de

42

alunecare de teren, efectuate adesea după consumarea lor, la studii zonale capabile să evidenţieze zonele din anumite perimetre aflate într-o stare ce le conferă caracterul de “potenţial instabile”, studii ce trebuie să recomande şi intervenţiile, respectiv soluţiile tehnice necesare a fi luate pentru prevenirea transformării lor, în anumite condiţii create natural sau artificial, în alunecări active ce pot avea urmări catastrofale.

b) Faptul că există zone extinse de-a lungul căilor de comunicaţii cu frecvente procese de alunecare mai mult sau mai puţin accentuate, cu numeroşi versanţi aflaţi într-o stare de stabilitate precară, nu constituie o noutate. În schimb, caracteristic pentru perioada actuală este faptul că astfel de zone de-a lungul căilor de comunicaţii sunt din ce în ce mai intens solicitate, zonele potenţial instabile sau instabile din cadrul unor amplasamente ale căilor de comunicaţii terestre existente cuprinse în special în cadrul programelor de reabilitare nu pot fi evitate.

La declanşarea alunecărilor de teren din cadrul unor perimetre adiacente drumurilor cât şi căilor ferate concură o serie de cauze diferite, şi anume: − procese evolutive de degradare, alterare şi erodare a

bazei versanţilor datorită unor torenţi; − defrişarea unor zone extinse de pădure situată pe

versanţi potenţial instabili în care se înscriu de regulă căile de comunicaţii terestre;

− neîntreţinerea corespunzătoare a dispozitivelor de colectare şi evacuare a apelor provenite din precipitaţii;

− neîntreţinerea sistemului de drenare existent pe unele amplasamente, lucru care duce la colmatarea lor;

− intervenţiile necontrolate ale omului prin realizarea unor excavaţii pe versant sau la baza acestuia;

− infiltraţii accentuate ale apelor meteorice din precipitaţii abundente înregistrate într-un interval de timp relativ scurt.

2. CONSIDERAŢII PRIVIND INVESTIGAREA ŞI PROGNOZAREA PROCESELOR DE INSTABILITATE A VERSANŢILOR ADIACENŢI CĂILOR DE COMUNICAŢII TERESTRE Investigarea proceselor de instabilitate, prognozarea declanşării lor, astfel încât să se poată lua măsuri tehnice de stabilizare a versanţilor respectiv de împiedicarea dezvoltării proceselor de instabilitate, este o problemă foarte complexă dar şi foarte importantă. Abordarea din punct de vedere tehnic a unui amplasament potenţial instabil sau a unuia aflat în faza incipientă de pierdere a stabilităţii presupune parcurgerea în mod obligatoriu a următoarelor faze: - investigarea proceselor de instabilitate; - diagnosticarea proceselor de instabilitate;

- elaborarea unor măsuri tehnice de stabilizare a proceselor de instabilitate.

2.1 Investigarea proceselor de instabilitate Investigarea proceselor de instabilitate presupune stabilirea în mod cert a următoarelor date: adâncimea şi forma suprafeţei de alunecare; extinderea zonei potenţial instabile; direcţia de propagare a alunecării, respectiv viteza de propagare a alunecării. Având în vedere condiţiile de manifestare a proceselor de instabilitate a versanţilor din zonele adiacente căilor de comunicaţii terestre, respectiv a posibilităţilor concrete de investigare a proceselor de instabilitate, se recomandă folosirea măsurătorilor înclinometrice din următoarele motive: - principiul efectuării măsurătorilor este simplu, el

constând din stabilirea automată a unghiului α de abatere de la verticală pentru lungimea sondei de măsurare (Fig. 1);

Fig. 1. Sondă înclinometrică

- valorile măsurătorilor efectuate vor fi transmise

electronic şi apoi calculate şi prelucrate de un calculator, existând posibilitatea înregistrării automate a liniei de deformaţie a tubului înclinometric;

- există posibilitatea efectuării măsurătorilor în două plane rectangulare şi astfel în mod implicit posibilitatea stabilirii direcţiei de deplasare a masei de roci în mişcare;

- sondajele înclinometrice, executate în faza de investigare geotehnică, pot fi utilizate şi după executarea lucrărilor de stabilizare-consolidare pentru urmărirea comportării în timp a lucrărilor de stabilizare.

Cu ajutorul acestei tehnici de investigare se răspunde în mod clar, uşor şi exact la cele patru întrebări pe care le

43

pune activitatea de investigare a proceselor de instabilitate şi anume: 2.1.1 Stabilirea adâncimii şi formei suprafeţei de alunecare Cunoaşterea poziţiei suprafeţei de alunecare, a formei acesteia, cât şi extinderea ei după direcţia longitudinală şi transversală a alunecării, sunt elemente de prim ordin în stabilirea soluţiilor tehnice de intervenţie pentru stabilirea alunecărilor în condiţii tehnico-economice cât mai avantajoase. Aşa cum rezultă din figura 2, procedeul de măsurare recomandat permite determinarea în mod corect a formei şi adâncimii suprafeţei de alunecare, respectiv a unei soluţii tehnice de stabilizare cât mai corecte. În literatura de specialitate [Florea, M.N., 1979] sunt propuse următoarele criterii de clasificare a alunecărilor funcţie de adâncimea suprafeţei de alunecare (Tabelul 1).

Fig. 2. Urmărirea comportării alunecărilor de teren În baza acestor criterii de clasificare alunecările de pe versanţii din cadrul amplasamentelor adiacente C.C.T. se pot încadra într-o anumită categorie de alunecare conform tabelului 1.

Tabelul 1

Denumirea alunecării Adâncimea suprafeţei de alunecare As1 (m)

De suprafaţă As1 < 1 De mică adâncime 1 < As1 < 5

Adânci 5 < As1 < 20 Foarte adânci As1 > 20

2.1.2 Stabilirea direcţiei şi a vitezei de propagare a alunecării Deoarece măsurătorile înclinometrice se efectuează după două direcţii normale una pe cealaltă, în funcţie de mărimea deplasărilor înregistrate la un moment dat se poate stabili analitic sau grafic direcţia de deplasare a masivului instabil. De asemenea, prin citiri făcute la intervale prestabilite se poate determina viteza de propagare a alunecării după direcţia prestabilită, permiţându-ne să încadrăm

alunecarea în una din următoarele categorii [Florea, M.N., 1979]:

Tabelul 2

Denumirea alunecării Viteza de alunecare (v) Extrem de rapidă v > 3 m/s

Foarte rapidă 3 m/s ≥ v > 0,3 m/min Rapidă 0,3 m/min ≥ v > 1,5 m/zi

Moderată 1,5 m/zi ≥ v > 1,5 m/lună Lentă 1,5 m/lună ≥ v > 1,5 m/an

Foarte lentă 1,5 m/an ≥ v > 0,06 m/an Extrem de lentă v < 0,06 m/an

Caracteristic pentru deplasările extrem de lente denumite de Terzaghi şi „curgeri plastice” este că procesul de alunecare are o durată foarte mare fără să se distingă o suprafaţă de alunecare, deplasarea terenului efectuându-se cu viteze din ce în ce mai mici pe aceiaşi verticală din deluviu pe o anumită porţiune din grosimea acestuia. Deci şi în acest caz există posibilitatea stabilirii adâncimii de la care terenul este stabil, respectiv nivelul de la care în jos pot fi încastrate lucrările inginereşti de stabilizare-consolidare recomandate. 2.2 Prognozarea proceselor de instabilitate Din analiza manifestării unei alunecări de teren s-a constatat că aceasta se manifestă în timp în mod variabil. Cunoaşterea acestei variaţii permite nu numai o mai bună înţelegere a procesului de instabilitate ci şi prognozarea momentului în care mişcările se accelerează şi apare pericolul declanşării unei mişcări de mare amplitudine. În prezent informaţiile permanente şi ritmice obţinute cu privire la dinamica alunecărilor de teren stau la baza intervenţiilor eficiente prin soluţii inginereşti fezabile care pot să prevină declanşarea unor alunecări catastrofale. Asemenea prognozări sunt posibil de efectuat pe baza rezultatelor măsurătorilor înclinometrice. Saito [1969] a prezentat un algoritm de calcul privind prognozarea momentului declanşării fazelor acute de mişcare a versanţilor instabili pe bază de măsurători de deplasare efectuate la anumite intervale de timp şi în decursul a 5-10 zile înainte de declanşarea alunecării. Autorul propune o dependenţă logaritmică:

ttae

r −= (1)

unde: e – este gradientul de timp al variaţiei unitare a distanţei între două puncte de la suprafaţa terenului, situate pe direcţia propagării alunecării; tr – timpul rămas până în momentul declanşării ruperii; t – timpul la care se determină e.

44

O altă formă a relaţiei este:

log r oo

r

t tl l a

t t−

= ⋅ ⋅−

(2)

unde: l – este deplasarea între două puncte pe suprafaţa versantului; lo – distanţa între cele două puncte la timpul to, în care e = 0; a – o constantă. Pentru determinarea celor trei mărimi (a, tr şi to) sunt necesare cel puţin trei puncte pe curba de deformare = f (timp) dedusă din măsurarea pe teren a variaţiei distanţei între două puncte situate pe versantul care manifestă un proces de instabilitate. Interpretarea măsurătorilor efectuate pentru patru alunecări au arătat că dispunând de date culese începând cu 7-10 zile înainte de rupere, momentul ruperii se poate prognoza cu o aproximaţie de 1-2 zile [Saito, 1969].

Bibliografie Florea M.N. 1979. Alunecări de teren şi taluze. Editura Tehnică, Bucureşti.

Saito M. 1969. Forecasting time of slope failure by tertiary creep. Proc. VII-th Int. Soil Mech. And Found. Eng., Mexico, v.2, pp. 497-700.

Schein T. 1992. Consideraţii tehnice privind posibilitatea de combatere a alunecărilor versantului Olarilor din Zalău. A VII-a a Conferinţă Naţională de Geotehnică şi Fundaţii, Timişoara, v.1, p. 345-354.

Schein T., Rotar T. & Gall I. 1992. Soluţie tehnică de stabilizare a versantului Olarilor I din Zalău. A VII-a a Conferinţă Naţională de Geotehnică şi Fundaţii, Timişoara, v.1, p. 354-365.

Schein T. 1992. Soluţii eficiente de consolidare şi stabilizare a alunecărilor de teren. A VII-a a Conferinţă Naţională de Geotehnică şi Fundaţii, Timişoara, v.1, p. 98-109.

STRATEGIES ET PRINCIPES POUR LA CONCEPTION, L’ EXECUTION ET LA SURVEILLANCE DES OUVRAGES DE CONSTRUCTION POUR LA STABILISATION DES VERSANTS POTENTIALLEMENT INSTABLES AU LONG DES VOIES DE COMMUNICATION TERRESTRES Resumé Dans cet article, on présente l’une des plus importantes problématiques de la mécanique des sols. Les glissements de sol sont des phénomènes naturels qui appartient aux catastrophes naturelles. Un problème très complexe est l’investigation des processus d’instabilité et la prévision, le pronostic de leur déclenchement. L’investigation des processus d’instabilité suppose l’établissement de la profundeur et de la forme de la surface de glissement, l’extension de la zone potentiellement instable, la direction et la vitesse de propagation du glissement. Ainsi, on conseille l’utilisation des mesurages inclinométriques qui permettent l’observation des deplacements des talus instables aussi que la détérmination correcte de la forme et de la profondeur de la surface de glissement. Les mesurages inclinométriques s’executent selon deux directions normales l’une sur l’autre et, selon les dates enregistrées, on peut établir graphiquement ou bien analytiquement la direction de deplacement du massif instable. On a constaté que les glissements de sol se manifestent dans le temps d’une manière variable, leur pronostic étant aussi possible grâce aux mesurages inclinométriques on présente un algorythme, méthode de calcul regardant le pronostic du moment du déclenchement des phases aiguës de mouvement des versants instable, en éfectuant des mesurages de deplacement aux certains intervales de temps qui permettent l’estimation de la maniére dans lâquelle un glissement de sol évoluera. STRATEGIES AND PRINCIPLES FOR THE DESIGN, EXECUTION AND BEHAVIOUR FOLLOWING OF THE STABILISATION AND CONSOLIDATION WORKS FOR POTENTIALLY UNSTABLE SLOPES ALONG EARTH COMMUNICATION WORKS Synopsis In this paper is presented one of the most important problems of soil mechanics. The slidings of the soil are natural phenomena which are included in the range of natural catastrophes. A very important problem is that of investigating the instability processes and anticipanting their release. The investigation of the instability processes supposes the determination of the depth and shape of the sliding surface, the determination of the extension of the potentially unstable zone, the determination of the direction and the speed of propagation of the sliding. Thus, it is recommended the use of inclinometric measurements which permit the observation of the displacements of the unstable slopes and the correct determination of the shape and depth of the sliding surface. The inclinometric measurements are made on two directions, perpendicular on each other, and function of the recorded data it can be established, graphically or analitically, the displacement direction of the unstable slope. It is known that soil slidings appear variable in time, their anticipation can be done using the inclinometric measurements. It is presented a calculus algorithm regarding the anticipation of the moment at which the phases of movement of unstable slopes begin and there can be made some displacement measurements at certain time intervals that permit the estimation of the way in which the soil sliding will evolve.

45

NN oo ii rr ee gg ll ee mm ee nn tt ăă rr ii tt ee hh nn ii cc ee

Ghid privind modul de întocmire şi verificare a documentaţiilor geotehnice pentru construcţii – GT 035/2002

1. INTRODUCERE

Asistăm în ultimii ani la o înrăutăţire permanentă a calităţii documentaţiilor geotehnice realizate în ţară, evidenţiată prin insuficienţa cantitativă şi calitativă a lucrărilor de prospectare a terenului şi nu arareori prin elaborarea documentaţiilor geotehnice (studii, rapoarte, avize) de către persoane incompetente sau chiar de către impostori. Sunt frecvente situaţiile în care se ignoră pur si simplu posibilităţile de apariţie a unor fenomene care pot periclita siguranţa şi exploatarea normală a construcţiilor: alunecări de teren, tasări excesive, prăbuşiri etc. Pe de altă parte, datele puse la îndemâna proiectanţilor de structuri sunt adesea incomplete şi nefundamentate.

Acest semnal de alarmă, care s-a desprins cu acuitate din lucrările celei de a 9-a Conferinţe Naţionale de Geotehnică şi Fundaţii – Cluj Napoca, 28-29 septembrie 2000, a fost inserat de autorul acestor rânduri în Nota de fundamentare a propunerii adresată MLPTL privind elaborarea unui act normativ care să reglementeze modul de întocmire şi verificare a documentaţiilor geotehnice pentru construcţii. Propunerea a fost acceptată şi, astfel, în cursul trimestrului IV din anul 2000 s-a încheiat între Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, prin Centrul de Inginerie Geotehnică, şi MLPTL, prin DGRAT, Contractul nr. 161/2000 având drept obiect elaborarea unei Specificaţii tehnice privind modul de întocmire şi verificarea documentaţiilor geotehnice pentru construcţii1.

În vederea elaborării reglementării, responsabilul de lucrare a invitat în colectivul de autori un număr de specialişti de prestigiu: cadre didactice din U.T.C.B., ingineri constructori şi ingineri geologi reprezentând mari institute de proiectare, firme de execuţie de lucrări geotehnice, firme de consultanţă şi de investiţii etc., implicaţi direct în elaborarea şi utilizarea documentaţiilor geotehnice. Întrucât, dintr-o regretabilă eroare a editorului, la tipărirea Ghidului în Buletinul Construcţiilor vol. 13/2002 nu a apărut colectivul de elaborare, ne facem o datorie de onoare din a-l aminti aici, până când eroarea va fi corectată la o nouă ediţie a volumului 13/ 2002 a Buletinului Construcţiilor editat de INCERC. Aşadar, colectivul de elaborare a fost compus din: prof. univ. dr. ing. Iacint MANOLIU (responsabil lucrare), prof. univ. dr. ing. Sanda MANEA, prof. univ. dr. ing. Nicoleta RĂDULESCU, dr. ing. René Jacques BALLY, dr. ing. Romeo CIORTAN, dr. ing. Robert KLEIN, ing. Cezar CULIŢĂ, ing. Iustin BOBOC, ing. Nicolae RĂDUINEA, ing. Romeo STOICA. 2. SUCCINTĂ PREZENTARE A REGLEMENTĂRII

În capitolul 1 se arată că documentaţiile geotehnice la care se referă ghidul pot fi întocmite pentru toate categoriile de construcţii, atât construcţii noi cât şi construcţii existente, precum şi pentru toate fazele de proiectare stabilite prin legislaţia în vigoare.

Deosebit de important este art.1.1.3 care stipulează: “Documentaţiile geotehnice reprezintă o componentă distinctă a proiectului unei construcţii. Elaborarea

documentaţiilor geotehnice trebuie încredinţată unor specialişti, persoane juridice sau fizice, având calificarea necesară şi experienţă în acest domeniu şi dispunând de o dotare tehnică adecvată.”

Nu mai puţin important este art.1.1.7 care atribuie pentru prima oară, la 6 ani de la instituirea acestei categorii de specialişti, o răspundere directă şi exclusivă verificatorilor de proiecte atestaţi pentru domeniul Af:

“În toate cazurile în care, în concordanţă cu prevederile prezentului ghid, se impune verificarea unei documentaţii geotehnice, verificarea va trebui efectuată de un verificator de proiecte atestat de MLPTL pentru domeniul Af, în conformitate cu ordinul 77/NI28.10.1996. În lipsa avizului verificatorului de proiecte atestat de MLPTL pentru domeniul Af, documentaţia geotehnică nu poate fi utilizată în proiectare”.

În capitolul 2 sunt definite cele 6 tipuri de documentaţii geotehnice pentru construcţii, care se întâlnesc in practică, şi anume:

− Avizul geotehnic preliminar − Studiul geotehnic − Studiul geotehnic de detaliu − Studiul geotehnic pentru proiectul în fază unică − Raportul de monitorizare geotehnică a execuţiei − Expertiza geotehnică Dintre acestea, studiul geotehnic reprezintă documentaţia geotehnică de bază necesară pentru proiectarea oricărei

construcţii. Art. 2.2.2 arată: “Studiul geotehnic face parte din proiectul tehnic. Întrucât potrivit prevederilor art.6 al. (2) din Legea 50/ 1991, cu modificările şi completările adoptate prin Legea 453/ 2001, Proiectul pentru autorizarea executării 1 Ulterior, ca urmare a restructurării sistemului de reglementări tehnice în construcţii, denumirea de Specificaţie Tehnică a fost înlocuită prin Ghid.

46

lucrărilor de construcţii (PAC) este extras din proiectul tehnic, studiul geotehnic face parte şi din PAC”. Spre a veni în sprijinul investitorilor şi proiectanţilor, ghidul a sintetizat în figura 1, pe care o reproducem, schema

clasificării, succesiunii şi corelării documentaţiilor geotehnice pentru construcţii în funcţie de etapele de realizare a lucrării şi de obiectul documentaţiilor.

Legenda:

1) Documentaţie geotehnică pentru care este obligatorie verificarea de către un verificator de proiecte atestat de MLPTL în domeniul Af . In cazul construcţiilor de locuinţe, verificarea de către un verificator de proiecte atestat de MLPTL în domeniul Af este obligatorie doar pentru clădiri având P+2E sau mai înalte.

Fig.1. Schema clasificării, succesiunii şi corelării documentaţiilor geotehnice pentru construcţii

Un comentariu special se cuvine pentru documentaţia geotehnică aferentă fazei de execuţie, denumită “Raportul de monitorizare geotehnică a execuţiei”.

Prin monitorizarea geotehnică a execuţiei elaboratorii au înţeles întregul şir de activităţi prin care, pe de o parte, este verificată concordanţa între terenul recunoscut prin studiul geotehnic şi terenul întâlnit pe amplasament şi, pe de altă parte, este evidenţiat modul de comportare a construcţiei şi vecinătăţilor, pe măsura avansării lucrărilor, în funcţie de răspunsul terenului. Sunt activităţi care implică răspundere şi competenţă, drept pentru care, pe bună dreptate, ghidul precizează în art. 2.5.2: “Monitorizarea geotehnică a execuţiei trebuie efectuată de elaboratorul studiului geotehnic, de unităţi autorizate sau de specialişti atestaţi de MLPTL pentru domeniul Af.”

Un loc deosebit în rândul documentaţiilor geotehnice îl ocupă Expertiza geotehnică, al cărei obiect îl reprezintă expertizarea unuia sau mai multor elemente geotehnice ale unei lucrări noi, în faza de proiectare sau în faza de execuţie, sau al unei lucrări existente.

Art. 2.6.4 din Ghid arată cui se poate încredinţa expertiza geotehnică: “Realizarea expertizei geotehnice trebuie efectuată de persoane juridice, unităţi care să dispună de serviciile unuia sau mai multor experti atestaţi de MLPTL în domeniul Af sau de persoane fizice – experţi atestaţi de MLPTL în domeniul Af.” 3. INTRODUCEREA CONCEPTULUI DE CATEGORIE GEOTEHNICĂ

Ghidul GT 035/2002 reprezintă prima reglementare tehnică din ţara noastră din domeniul ingineriei geotehnice în care se utilizează conceptul de categorie geotehnică. Anexa 1 la Ghid este în întregime consacrată Categoriilor geotehnice.

Conceptul Categorie geotehnică a fost introdus încă de la prima redactare a Părţii 1 din EUROCODE 7 “Proiectarea Geotehnică” (Geotechnical Design).

În vederea stabilirii exigenţelor proiectării geotehnice au fost definite trei Categorii geotehnice:1, 2, 3. Întrucât de Categoria geotehnică depinde volumul lucrărilor de cercetare a terenului de fundare, Ghidul precizează

că “încadrarea preliminară a unei lucrări într-una din categoriile geotehnice trebuie să se facă, în mod normal, înainte de cercetarea terenului de fundare. Această încadrare poate fi ulterior schimbată. Categoria poate fi verificată şi eventual schimbată în fiecare fază a procesului de proiectare şi execuţie”.

47

Potrivit Ghidului, Categoria geotehnică exprimă riscul geotehnic care este redus în cazul Categoriei geotehnice 1, moderat în cazul Categoriei geotehnice 2 şi mare în cazul Categoriei geotehnice 3.

Se disting două grupe de factori de care depinde riscul geotehnic: pe de o parte factorii legaţi de teren, dintre care cei mai importanţi sunt condiţiile de teren şi apa subterană, pe de altă parte factorii legaţi de structură şi vecinătăţile acesteia.

Terenurile se grupează în terenuri bune, terenuri medii şi terenuri dificile. Pentru definirea terenurilor bune şi terenurilor medii, s-a pornit de la tabelul cu “terenuri bune” din Standardul

3300/2-85, care a fost “spart” în două: pe de o parte, pământurile nisipoase îndesate şi pământurile coezive plastic vârtoase şi tari (Ic ≥ 0,75), trecute la terenuri bune, pe de altă parte pământuri nisipoase de îndesare medie şi pământuri coezive plastic consistente (0,5 < Ic < 0,75), trecute la terenuri medii.

Spre deosebire de standard, unde prin terenuri dificile se înţelegeau toate terenurile care nu se regăseau în tabelul de terenuri bune, în Ghid terenurilor dificile li se spune pe nume, ele fiind: nisipurile afânate, nisipurile saturate susceptibile de lichefiere sub acţiuni seismice, pământurile coezive cu consistenţă redusă (Ic < 0,5), pământurile loessoide aparţinând grupei B de pământuri sensibile la umezire definite conform normativului P7-92, pământuri argiloase cu activitate mare – foarte mare încadrate în categoria pământurilor cu umflări şi contracţii mari (PUCM), clasificate conform determinărilor indicate în STAS 1243-88 şi NE 0001-96 ca “puţin active… active”, pământuri cu conţinut ridicat de materii organice (mâl, nămol, turbă), terenurile în pantă cu potenţial de alunecare.

Cu privire la apa subterană, Ghidul distinge trei situaţii care trebuie avute în vedere la definirea categoriei geotehnice:

a. excavaţia nu coboară sub nivelul apei subterane, nu sunt necesare epuismente; b. excavaţia coboară sub nivelul apei subterane, se prevăd lucrări normale de epuismente sau drenare, fără riscuri de

degradare a unor structuri alăturate; c. excavaţia coboară sub nivelul apei subterane, în condiţii hidrogeologice excepţionale, impunând lucrări de

epuisment cu caracter excepţional În stabilirea Categoriei geotehnice, structura intervine prin categoria de importanţă, după cum a fost definită în HG

766/1997, anexa 2 (excepţională; deosebită; normală; redusă) Cel de al patrulea factor care intervine în stabilirea Categoriei geotehnice îl reprezintă vecinătăţile, cu alte cuvinte

modul în care realizarea excavaţiilor, a epuismentelor şi a lucrărilor de infrastructură aferente construcţiei care se proiectează poate afecta construcţiile şi reţelele subterane aflate în vecinătate. Ghidul distinge, din acest punct de vedere, trei situaţii:

a. risc inexistent sau neglijabil al unor degradări ale construcţiilor sau reţelelor învecinate; b. risc moderat al unor degradări ale construcţiilor sau reţelelor învecinate; c. risc major de degradări ale construcţiilor sau reţelelor învecinate.

În tabelul 3 din anexa 1 la Ghid sunt date trei exemple de corelări între cei patru factori (condiţiile de teren; apa subterană; categoria de importanţă a construcţiei; vecinătăţi) în vederea definirii riscului geotehnic.

Totodată, Ghidul recomandă o metodologie pentru a facilita încadrarea lucrării într-o Categorie geotehnică: În ghid sunt definite, în corelare cu categoriile geotehnice, exigenţele privind investigaţiile geotehnice de realizat şi

metodele de proiectare de utilizat. Un ultim paragraf al anexei 1 la Ghid este consacrat corelării între tipurile de lucrări şi categoriile geotehnice.

Categoria geotehnică 1 include doar lucrările mici şi relativ simple pentru care este posibil să se admită că exigenţele fundamentale vor fi satisfăcute folosind experienţa dobândită şi investigaţiile geotehnice calitative şi, de asemenea, pentru care riscurile pentru bunuri şi persoane sunt neglijabile. Metodele Categoriei geotehnice 1 sunt suficiente doar în condiţii de teren care, pe baza experienţei comparabile sunt recunoscute ca fiind suficient de favorabile, astfel încât să se poată utiliza metode de rutină în proiectarea şi execuţia lucrărilor. Aceste metode pot fi suficiente doar dacă nu sunt excavaţii sub nivelul apei subterane. Categoria geotehnică 2 include tipuri convenţionale de lucrări şi fundaţii, fără riscuri majore sau condiţii de teren şi de solicitare neobişnuite sau excepţional de dificile. Lucrările din Categoria geotehnică 2 impun obţinerea de date cantitative şi efectuarea de calcule geotehnice pentru a asigura satisfacerea cerinţelor fundamentale; în schimb pot fi utilizate metode de rutină pentru încercările de laborator şi de teren şi pentru proiectarea şi execuţia lucrărilor. Categoria geotehnică 3 cuprinde obiecte care nu se încadrează în Categoria geotehnică 1 si 2, reprezentate prin lucrări foarte mari sau ieşite din comun si prin structuri implicând riscuri majore sau încărcări excepţional de severe, amplasate în condiţii de teren dificile. Proiectarea lucrărilor din Categoria geotehnică 3 se bazează pe date geotehnice obţinute prin încercări de laborator şi de teren realizate prin metodologii de rutină şi speciale şi pe metode perfecţionate de calcul geotehnic.

Paragraful pe care l-am redat integral se încheie cu o frază deosebit de semnificativă: Încadrarea în una din cele trei categorii geotehnice se face, de comun acord, de către proiectantul structurii şi specialistul geotehnician.

Ghidul GT 035/2002 promovează, astfel, o cooperare mai strânsă între doi dintre principalii actori ai proiectării construcţiei: inginerul structurist şi inginerul geotehnician.

48

4. CONCLUZII

“Ghidul privind modul de întocmire şi verificare a documentaţiilor geotehnice pentru construcţii – GT 035/2002” completează în mod fericit sistemul românesc de reglementări tehnice din domeniul construcţiilor, punând la dispoziţia organelor abilitate, în primul rând din Primării şi din Inspectoratele judeţene în construcţii, un instrument deosebit de necesar în acţiunea de asigurare a calităţii construcţiilor.

Ghidul GT 035/2002 fixează răspunderi majore corpului de specialişti geotehnicieni, constituit cu începere din 1996, care au obţinut atestarea pentru domeniul Af - Rezistenţa şi stabilitatea terenului de fundare a construcţiilor şi masivelor de pământ. Cu atât mai necesară devine dezvoltarea şi întărirea acestui corp de specialişti, care, aşa după cum rezultă din tabelele ataşate prezentului material, este în prezent redus numericeşte.

Apărut pe un teren gol, Ghidul GT 035/2002 este acum supus probei de foc a aplicării în practică. Coordonatorul lucrării şi întregul colectiv de elaborare vor fi recunoscători celor care vor formula şi transmite observaţii care să ducă la îmbunătăţirea prescripţiei într-o viitoare ediţie.

Prof. Dr. Ing. Iacint MANOLIU

Specialişti atestaţi în calitate de Expert tehnic pentru domeniul Af - Rezistenţa şi

stabilitatea terenului de fundare a construcţiilor şi a masivelor de pământ1) Municipiul Bucureşti: ABRAMESCU Toader, ANDREI Silvan, BALLY René Jacques, BOBOC Iustin George, BOGHIU Vasile, CHIRICĂ Anton, CHIROIU Mihail, COMAN Mihai Ludovic, CONSTANTINESCU Zaranda, CULIŢĂ Cezar, DINU Pavel, DOGARIU Lucian, GALER Mircea, KLEIN Robert, LUCA Eugeniu, MANEA Sanda, MĂNESCU Ion Gabriel, MANOLIU Iacint, MARCHIDANU Eugeniu, MARCU Anatolie, MOCANU Laurenţiu, PRIVIGHETORIŢĂ Constantin, RĂDULESCU Dan, RĂDULESCU Nicoleta, STEPAN Mihai, STOICA Romeo Ion, STROIA Florica Ioana. Judeţul Botoşani: ZAHARIA Constantin. Judeţul Braşov: BARBARIE Gheorghe. Judeţul Dolj: SCURTU Constantin. Judeţul Galaţi: BĂLAN Margareta Aurelia. Judeţul Iaşi: BOŢI Nicolae, RĂILEANU Paulică, STANCIU Anghel. Judeţul Timiş: GRUIA Agneta, HAIDA Virgil, MARIN Marin, PANTEA Petru, PĂUNESCU Marin, ROŞU Laurenţiu, SCHEIN Tadeus. Judeţul Vâlcea: HAŞ Ioan. Specialişti atestaţi în calitate de Verificator proiecte pentru domeniul Af - Rezistenţa şi

stabilitatea terenului de fundare a construcţiilor şi a masivelor de pământ1)

Municipiul Bucureşti: ABRAMESCU Toader, ANDREI Silvan, ARVENTIE Gheorghe, BATALI Giullia Loretta, BOBOC Iustin George, BOBOCIOIU Dumitru, BOGĂŢEANU Leonin Nicolae, BOGHIU Vasile, CERNICARU Ion, CHIOVEANU Gheorghe, CHIRICĂ Anton, CHIROIU Mihail, COMAN Mihai Ludovic, CULIŢĂ Cezar, DINU Pavel, DUMITRIU Adrian, GALER Mircea, HĂRŞULESCU Aurel, IANCU Petre, ILNIŢCHI Roman, KLEIN Robert, MANEA Sanda, MĂNESCU Ion Gabriel, MANOLIU Iacint, MARCHIDANU Eugeniu, MARCU Anatolie, MEDAR Mugurel, MOCANU Vintilă Dumitru, POJAR Florian, PRIVIGHETORIŢĂ Constantin, RĂDULESCU Dan, RĂDULESCU Mihail, RĂDULESCU Nicoleta, STEPAN Mihai, STOICA Romeo Ion, STROIA Florica Ioana, TRIFAN Liviu. Judeţul Brăila: GHEORGHIŢĂ Titi. Judeţul Botoşani: ZAHARIA Constantin. Judeţul Braşov: BARBARIE Gheorghe, MAIMON Minodora Mina. Judeţul Cluj: FOSTI Vladimir Petre, MUREŞANU Dumitru Florin, POPA Augustin, ROMAN Florian, TRIPA Ioan. Judeţul Dolj: PĂNOIU Liliana Georgeta, SCURTU Constantin. Judeţul Galaţi: BĂLAN Margareta Aurelia. Judeţul Iaşi: BOŢI Nicolae, CHIRIAC Petre, RĂILEANU Paulică, STANCIU Anghel. Judeţul Prahova: ISTRATE Alexandru, LUCA Vasile, VASILIU Viorel Eugen. Judeţul Timiş: GRUIA Agneta, HAIDA Virgil, MARIN Marin, PANTEA Petru, PĂUNESCU Marin, ROŞU Laurenţiu, SCHEIN Tadeus.

Specialişti atestaţi în calitate de Responsabil tehnic execuţie lucrări pentru domeniul XI - Lucrări speciale de fundaţii1)

Municipiul Bucureşti: CULIŢĂ Cezar, CVACI Remus Constantin, ISFAN Gheorghe, LEGENDI Carol, PĂSĂRICĂ Ion, RĂDULESCU Dan Sever, SIMA Nicolae, UŢĂ Petre. __________________________________

1) Liste comunicate de MTCT la data de 9 aprilie 2004

49

II nn tt ee rr vv ii uu

ATESTAREA TEHNICO - PROFESIONALĂ A SPECIALIŞTILOR CU ACTIVITATE ÎN DOMENIUL GEOTEHNICII ŞI FUNDAŢIILOR, FACTOR IMPORTANT PENTRU

ASIGURAREA CALITĂŢII ÎN CONSTRUCŢII1)

Interviu cu Ing. Ion Stănescu, Director General la Direcţia Generală Tehnică în Construcţii din MTCT Red. V-am ruga să vă referiţi pe scurt la cadrul legal care stă la baza instituirii sistemului de specialişti atestaţi de MTCT ca verificatori, experţi şi responsabili tehnici cu execuţia.

I.S. Atestarea specialiştilor cu activitate în construcţii ca verificatori de proiecte, experţi tehnici şi responsabili tehnici cu execuţia a început în anul 1991, ca urmare a HG nr. 731/1991. Odată cu intrarea în vigoare a Legii nr. 10/1995 privind calitatea în construcţii şi a Regulamentului de verificare şi expertizare tehnică de calitate a proiectelor, a execuţiei lucrărilor şi a construcţiilor, aprobat prin HG nr. 925/1995, specialiştii atestaţi fac parte din sistemul calităţii în construcţii instituit prin lege. Pe parcursul timpului, Îndrumătorul de atestare a specialiştilor a suferit completări şi îmbunătăţiri, astfel încât prin Ordinul MLPAT nr. 77/1996 s-a creat posibilitatea atestării specialiştilor în domeniul geotehnicii şi fundaţiilor, respectiv pentru cerinţa Af - Rezistenţa şi stabilitatea terenului de fundare a construcţiilor şi a masivelor de pământ (verificatori de proiecte şi experţi tehnici) şi pentru domeniul XI Lucrări speciale pentru fundaţii (responsabili tehnici cu execuţia).

Red. Care sunt condiţiile pe care trebuie să le îndeplinească specialiştii care doresc atestarea tehnico - profesională ca verificatori de proiecte de construcţii şi experţi tehnici cu calitatea în construcţii pentru domeniul Af (Rezistenţa şi stabilitatea terenului de fundare a construcţiilor şi a masivelor de pământ) şi ca responsabili tehnici în execuţia lucrărilor de construcţii pentru domeniul XI (Lucrări speciale de fundaţii).

I.S. Condiţiile pe care trebuie să le îndeplinească specialiştii care doresc atestarea tehnico - profesională sunt:

a) pentru verificatori de proiecte în domeniul Af: − să fie ingineri constructori sau ingineri geologi; − să aibă o activitate de cel puţin 8 ani ca ingineri proiectanţi în rezistenţa şi stabilitatea terenului de fundare a construcţiilor şi a

masivelor de pământ. b) pentru experţi tehnici cu calitatea în domeniul Af:

− să fie ingineri constructori sau ingineri geologi; − să aibă o activitate de cel puţin 14 ani în proiectare, cercetare, execuţie, învăţământ superior în domeniul rezistenţei şi

stabilităţii terenului de fundare a construcţiilor şi masivelor de pământ; din perioada de 14 ani este obligatoriu ca activitatea de proiectare să fie de minimum 4 ani

c) pentru responsabili tehnici cu execuţia în domeniul XI: − să fie ingineri sau subingineri constructori, ingineri geologi, ingineri de foraj sau ingineri de utilaje pentru construcţii: − să aibă o activitate de cel puţin 8 ani în domeniul execuţiei lucrărilor speciale pentru fundaţii; − să cunoască prevederile reglementărilor în vigoare privind calitatea în construcţii, referitoare la execuţia lucrărilor. Red. Ghidul privind modul de întocmire şi verificare a documentaţiilor tehnice pentru construcţii - GT 035/2002 precizează, între altele, că studiul geotehnic pentru fazele PAC şi PT, studiul geotehnic pentru detalii de execuţie şi studiul geotehnic pentru proiectul în fază unică reprezintă documentaţii pentru care este obligatorie verificarea de către un verificator de proiecte atestat în domeniul Af. În cazul construcţiilor de locuinţe verificarea de către un verificator de proiecte atestat în domeniul Af este obligatorie doar pentru clădiri având P+2E sau mai înalte. Care este, după părerea dvs., impactul pe care-l poate avea ghidul GT 035/2002 şi, în particular, această exigenţă, asupra calităţii lucrărilor de construcţii.

I.S.: Sunt convins că apariţia Ghidului privind modul de întocmire şi verificare a documentaţiilor geotehnice pentru construcţii - GT 035/2002 aduce cu sine o componentă importantă privind calitatea lucrărilor de construcţii noi sau existente, în etapele de proiectare în vederea obţinerii autorizaţiei de construire sau a autorizaţiei de desfiinţare, precum şi pentru toate fazele de proiectare stabilite prin legislaţia în vigoare. O noutate este reprezentată de introducerea conceptului de Categorie geotehnică prin care riscul geotehnic este corelat atât cu factori care depind de teren cât şi cu factori care depind de construcţie sau de vecinătăţile acesteia.

În acest moment există un corp format de specialişti atestaţi (verificatori de proiecte şi experţi tehnici) pentru domeniul Af, în măsură să contribuie la asigurarea calităţii în domeniul construcţiilor prin întocmirea şi verificarea studiilor geotehnice, evitându-se astfel apariţia unor fenomene ce pot pune în pericol siguranţa construcţiilor: alunecări de teren, tasări, prăbuşiri etc.

Red.: Cum apreciaţi rolul pe care îl au asociaţiile profesionale, ca de pildă Societatea Română de Geotehnică şi Fundaţii, în procesul complex de asigurare a calităţii în construcţii.

I.S.: Societatea Română de Geotehnică şi Fundaţii, ca de altfel şi alte asociaţii profesionale din domeniul construcţiilor, şi-au dovedit pe parcursul vremii activitatea benefică pentru îmbunătăţirea reglementărilor tehnice româneşti şi racordarea lor la sistemul european. Societatea Română de Geotehnică şi Fundaţii, formată din specialişti geotehnicieni cu înaltă ţinută morală şi profesională, este un organism activ a cărui prioritate este îmbunătăţirea sistemului de asigurare a calităţii în construcţii în toate etapele, începând cu reglementările tehnic în domeniu şi terminând cu postutilizarea construcţiilor.

1) Interviul a fost luat la data de 9 aprilie 2004

50

EE vv oo cc ăă rr ii

Profesorul Ioan Stănculescu (1919 - 2002)

Au trecut mai bine de doi ani de când ne-a părăsit profesorul Ioan Stănculescu, personalitate de o covârşitoare importanţă pentru ingineria geotehnică din România. A fost profesor la Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti şi Doctor Honoris Causa al Universităţii Tehnice Gheorghe Asachi din Iaşi şi al Universităţii Tehnice de Construcţii Bucureşti. A fost şi un strălucit inginer, contribuind de-a lungul unei cariere de 60 ani la soluţionarea problemelor de fundare în condiţii dintre cele mai dificile a numeroase şi variate construcţii pe întreg cuprinsul ţării.

Între 1990 şi 1996, profesorul Ioan Stănculescu a fost Preşedinte al Societăţii Române de Geotehnică şi Fundaţii, iar din 1997 Preşedinte de onoare al aceleiaşi organizaţii. În primul său număr, Revista Română de Geotehnică şi Fundaţii înţelege să omagieze memoria marelui profesor şi inginer prin publicarea unor evocări scrise de doi apropiaţi colaboratori.

Ca student al Facultăţii de Construcţii din Institutul Politehnic Bucureşti, l-am cunoscut pe atunci asistentul Ing. Ioan Stănculescu, viitorul profesor. Începând din 1953 activitatea mea s-a axat pe ingineria geotehnică şi am rămas consecvent în acest domeniu timp de 50 de ani. Implicit, am fost când mai aproape, când mai departe de activitatea prof. Ioan Stănculescu. Diferenţa de vârstă, aveam cu 6 ani mai puţin decât dânsul, era semnificativă pentru o relaţie student - asistent, dar pe măsura creşterii vârstei această diferenţă îşi pierdea treptat importanţa. Totuşi, de-a lungul celor 50 de ani am continuat să mă simt în permanenţă ca un student care are de învăţat de la prof. Stănculescu. Această atitudine nu este rezultatul unei inerţii ci a impresiei pe care mi-au făcut-o în permanenţă realizările lui.

M-ar depăşi încercarea de a face o sinteză a acestor realizări, dar voi încerca totuşi să-mi explic atitudinea prin referire la câteva dintre aspectele activităţii profesorului ing. Ioan Stănculescu, care m-au impresionat în mod deosebit.

În preajma anului 1950, înainte şi după el, sub îndrumarea şi cu participarea unor eminenţi ingineri, profesori universitari şi în acelaşi timp remarcabili realizatori de construcţii se înjgheba şi în România noua disciplină a ingineriei geotehnice (pe atunci ştiinţa geotehnică, a fundaţiilor şi stabilităţii versanţilor) al cărui început era considerată cartea lui Karl Terzaghi, apărută în 1925.

În această perioadă de pionierat, tânărul inginer Ioan Stănculescu se angrena plin de iniţiativă şi energie în promovarea noii discipline. El a efectuat la noi primele experimente de îmbunătăţire a pământurilor pe cale electrică inspirate de realizările şi succesele remarcabile din anii '30 şi din timpul războiului ale unor specialişti germani.

Odată cu stabilirea contactului cu tehnica sovietică, a devenit cunoscut interesul arătat de specialişti din URSS utilizării silicatizării pentru îmbunătăţirea pământurilor, dus până la întocmirea de instrucţiuni detaliate de aplicare.

Inginerul Stănculescu a reuşit în scurt timp să amenajeze o staţie experimentală foarte bine pusă la punct la fabrica Coşca la marginea Bucureştiului pentru experimentarea silicatizării şi apoi să o aplice la consolidarea terenului de fundare al unui hotel din Bucureşti. El a fost de asemenea factorul principal în studiul iniţiat şi efectuat de un colectiv geotehnic al Academiei sub conducerea academicianului I. Profiri, despre comportarea argilelor contractile care dădeau mari dificultăţi pentru construcţiile rurale din unele zone ale ţării. Instrucţiunile cu care s-au finalizat acest studiu rămân valabile şi azi şi sunt luate în considerare în normativele care au fost elaborate mulţi ani mai târziu.

În aceeaşi perioadă, inginerul Ioan Stănculescu a realizat o lucrare excepţională, în premieră în ţara noastră, de redresare a castelului de apă din Gara Feteşti. În lipsa unei experienţe precedente la care să se refere în ţara noastră, ing. Stănculescu a imaginat diverse moduri de intervenţie adaptate pas cu pas la comportarea construcţiei până la obţinerea redresării dorite.

Un al doilea aspect pe care aş vrea să-l subliniez este originalitatea unora dintre soluţiile imaginate de prof. ing. Ioan Stănculescu. Deşi exemplul precedent s-ar încadra aceluiaşi aspect, am să citez alte două în care imaginaţia profesorului Stănculescu s-a manifestat din plin.

Ideea utilizării argilizării ca metodă de intervenţie în defecţiunile terenurilor de fundare plutea în aer. Profesorul inginer Ioan Stănculescu a abordat-o din plin şi cu succes remarcabil. El a pus la punct o tehnologie de pregătire a unor paste de argile, stabilizate cu deşeuri lignosulfidice, care le permiteau să fie iniţial pompabile dar să capete în timp suficientă coerenţă ca să nu fie antrenabile de curenţii de apă. Cu acest procedeu el a obturat golurile spălate în terenul de fundare existent în masivul de sare de sub sanatoriul de la Ocna Sibiului. A obţinut astfel îndepărtarea curenţilor de apă

51

care levigau terenul de fundare şi stabilizarea lui. Sanatoriul a putut fi renovat şi dat în continuare în funcţiune. În URSS, spre sfârşitul anilor '50 se bucura de o mare atenţie tratarea termică a terenurilor, mai ales a celor

loessoide, pusă la punct de prof. I. Litvnov de la Kiev. Profesorul Stănculescu, în colaborare cu academicianul Aurel Beleş a abordat această tehnică mergând, pe de o parte, pe ideea simplificării tehnologice, pe de altă parte pe folosirea în terenuri argiloase în care degajarea de apă era mult mai amplă decât în loessuri. Tehnica de tratare termică a fost mult simplificată prin înlocuirea arzătoarelor cu jet de combustibil sub presiune cu picurare gravitaţională pe un suport lansat în forajul de ardere şi asigurarea tirajului necesar evacuării vaporilor din terenul cu umiditate mare printr-un foraj adiacent comunicând cu cel de ardere. Metoda a fost cunoscută şi apreciată peste hotare şi a fost aplicată de profesorul ing. Ioan Stănculescu la consolidarea falezei la Marea Neagră şi, împreună cu ing. Gh. Iordache, la stabilizarea unui castel de apă pe loessuri în oraşul Brăila.

Un al treilea aspect la care mă refer este temeritatea de care au dat dovadă frecvent soluţiile propuse de profesorul ing. Ioan Stănculescu. Din nou aş putea să încep prin referire la castelul de apă de la Feteşti. Dar lui i-au urmat alte 15-20 de redresări făcute de cele mai multe ori sau chiar toate cu consultarea profesorului Stănculescu. Între ele ies în evidenţă redresările a două blocuri de locuinţe cu aproximativ câte 10 nivele. Unul dintre ele este blocul K din Şos. Giurgiului, Bucureşti. Blocul era fundat pe o reţea de grinzi şi se manifestase înclinarea lui după mai mulţi ani de exploatare. Redresarea realizată sub dirijarea directă a prof. ing. I. Stănculescu a implicat o atentă analiză a succesiunii intervenţiei sub construcţie dinspre partea cu tasare minimă spre cea opusă; subsăpări ale grinzilor de fundaţie pe tronsoane scurte cu o detaliere aproape farmaceutică pentru a determina strivirea suportului de pământ rămas sub grindă, iniţiind astfel o tasare treptată şi controlată care a condus la redresarea construcţiei.

Un alt exemplu îl constituie un bloc din faţa Gării din Iaşi care începuse să se încline în regim de avarie, încă din timpul execuţiei. Fenomenul se datora umezirii accidentale şi locale a terenului, ceea ce determinase iniţierea unui proces de refulare a lui de sub fundaţie. Intervenţia era necesară în urgenţă, cu caracter de prevenire a unei catastrofe, căci ritmul de înclinare a construcţiei era îngrijorător. Profesorul ing. Ioan Stănculescu a propus şi a îndrumat o intervenţie rapidă prin foraje de diametru mic umplute cu nisip sau cu un amestec de nisip cu var sau ciment care să mărească rapid rezistenţa la forfecare a terenului plastic şi să-i blocheze refularea. După oprirea acestui proces s-a procedat la redresarea construcţiei, care a avut drept singur neajuns final faptul că se coborâse cota lui de referinţă cu câteva zeci de centimetri. Consider că este justificată estimarea unor astfel de soluţii drept temerare deoarece a fost vorba de intervenţia sub sistemul de fundare şi dirijarea mişcării unor construcţii de sute sau mii de tone.

Am să închei enumerarea cu impresia de omniprezenţă pe care mi-o dădea întâlnirea numelui profesorul inginer Ioan Stănculescu în nenumărate dintre cele mai importante sau dificile obiective necesitând aportul ingineriei geotehnice. Nu îmi propun să fac o enumerare exhaustivă a lor. Dar mi se pare concludentă şi o enumerare: Canalul Dunăre - Marea Neagră, cu tranşei de până la 70 m adâncime şi decomprimarea unor argile glomerulare supraconsolidate; mari combinate industriale ca cele siderurgice de la Galaţi şi Călăraşi, cu fundaţii adânci, cu încărcări foarte mari, amplasate pe terenuri loessoide; şantierele mari şi dificile de combaterea alunecărilor de teren pe faleza de la Manea Neagră sau pe teritoriile orăşeneşti de la Iaşi şi Suceava; metroul bucureştean; clarificarea cauzelor care au dus la pierderi de vieţi omeneşti la iazul de decantare de la Certej - Săcărâm sau la blocul de locuinţe care a cedat la Arad.

Rezultatele obţinute de profesorul inginer Ioan Stănculescu sunt cu atât mai remarcabile cu cât marea lor majoritate au fost obţinute într-o perioadă de peste 40 de ani în care constructorii din România au făcut faţă unor condiţii contradictorii: pe de o parte un program de lucru de o intensitate copleşitoare; pe de altă parte restrângerile generate de considerente politice şi economice având drept urmare un acces întârziat şi restrâns la progresele obţinute peste hotare, completat cu limitarea la accesul publicaţiilor din ţările capitaliste, de teama cosmopolitismului sau suspiciunii iniţierii de relaţii neagreate de organismele securităţii. Faptul că, în aceste condiţii, constructorii români au reuşit totuşi să rezolve cu mijloacele de care dispuneau multe probleme la fel de complexe cu cele ale colegilor lui mai bine "înzestraţi" este o dovadă de competenţă şi ingeniozitate. Aprecieri care se justifică din plin cu referire la activitatea profesorului inginer Ioan Stănculescu.

Recent am fost consultat pentru o clădire din complexul Gării Feteşti, afectată de tasările neuniforme ale terenului de fundare. Am întâlnit cu acest prilej 8-10 ingineri, proiectanţi şi constructori din aparatul CFR, de vârste foarte diferite. Am fost surprins să constat că nici unul nu ştia de istoria castelului de apă situat la câteva zeci de metri distanţă şi care reprezintă un moment de referinţă în ingineria geotehnică din România. Mi-am amintit cu acest prilej de placa comemorativă montată pe zidul bisericii Sf. Bălaşa din Bucureşti, prin care se aduc mulţumiri academicianului Aurel Beleş şi profesorului inginer Ioan Stănculescu pentru aportul lor la consolidarea infrastructurii lăcaşului. Mă întreb dacă astfel de plăci nu ar trebui montate şi pe construcţiile care îşi datorează supravieţuirea prin intervenţia profesorului inginer Ioan Stănculescu. Limitându-mă la exemplele citate mai sus: castelul de apă din Gara Feteşti, blocul de locuinţe K din Şos. Giurgiului Bucureşti şi cel din P-ţa Gării Iaşi.

Mergând mai departe cu acelaşi gând, dacă nu s-ar putea găsi mijloacele necesare reeditării unora din lucrările profesorului inginer Ioan Stănculescu, în care cei ce nu i-au fost contemporani să găsească sugestii şi îndrumări pentru soluţii eficiente, fie şi temerare, fără să fie îngrădiţi de gândul că alţi colegi care rezolvă probleme echivalente dispun de o dotare superioară.

Dr. Ing. René - Jacques BALLY

52

Aşa cum l-au cunoscut colegii şi studenţii, Profesorul Ioan Stănculescu a fost un erudit care, în afară de o înaltă pregătire profesională, dispunea de calităţi umane greu de egalat. Profesorul a fost unul din oamenii - puţini la număr - capabili mai degrabă să dea decât să primească, având aptitudini pentru care cuvântul dăruire nu reprezintă nicidecum o exagerare. Era dispus întotdeauna să împărtăşească, oricui era gata să primească, o parte din tezaurul de cunoştinţe profesionale pe care-l stăpânea.

Pentru a oferi o imagine a modului în care trata Profesorul problemele care-i reveneau, voi cita, în rândurile de mai jos, două exemple din care rezultă sufletul pe care-l punea în rezolvarea lor.

Un prim exemplu se referă la readucerea în poziţie verticală a unui castel de apă de mare capacitate (5oo metri cubi) situat în Gara Feteşti. Construcţia se înclinase din cauza umezirii neuniforme a terenului de fundare alcătuit din loess. Soluţia de redresare propusă şi aplicată de Profesorul Stănculescu în anul 1951, pe cât de îndrăzneaţă, pe atât de eficientă, a constat în supraîncărcarea structurii, excavarea şi umezirea terenului în zona opusă înclinării castelului, concomitent cu urmărirea atentă şi continuă a revenirii construcţiei în poziţia iniţială. Menţionez că un procedeu asemănător a fost preconizat de specialişti străini la celebrul turn de la Pisa, o jumătate de secol mai târziu. În perioada în care metoda propusă era în curs de aplicare, Profesorul a fost trezit în miez de noapte de picăturile de ploaie care băteau în geam: dacă apa se adună în săpăturile deschise şi înclinarea castelului ia un curs nedorit ? Profesorul se îmbracă repede, aleargă la gară şi ia primul tren spre Feteşti, ajungând pe şantier când încă mai era întuneric şi reuşind să menţină lucrările sub control. Faptul că intervenţia s-a încheiat cu succes este atestat şi astăzi de poziţia verticală a castelului de apă.

Un alt exemplu al seriozităţii şi minuţiozităţii cu care Profesorul Stănculescu trata problemele pe care şi le asuma se referă la alunecările produse în zona subcarpatică a Olteniei, la exploatarea deschisă de lignit Berbeşti - Alunu, în primăvara anului 1984, când un volum de pământ de peste 300.000 m3 s-a pus în mişcare, ca urmare a umezirii terenului prin topirea zăpezii şi ploile abundente din acea perioadă.

Cercetarea terenului impunea multiple deplasări pe amplasament, pe distanţe de sute de kilometri, care se acopereau cu o veche şi credincioasă "Dacie" aparţinând unor inimoşi ingineri - soţ şi soţie - proiectanţi ai lucrărilor, de la institutul de specialitate din Craiova.

Profesorul nu voia să lase nici un petec de pământ neexaminat, astfel încât, cercetând încă şi încă diverse puncte de interes, se intra în criză de timp şi partea finală a deplasărilor se consuma sub semnul "suspansului": la intrarea în Craiova, şoseaua având traseul paralel cu linia ferată dinspre Filiaşi, începea întrecerea între maşina noastră care sosea de pe şantier şi acceleratul care intra în gară, având, din fericire, o staţionare de cel puţin cinci minute. În momentul opririi trenului, Profesorul alerga spre vagon, iar colegii noştri craioveni cumpărau biletele de călătorie. În sfârşit, la plecarea trenului răsuflam uşuraţi; scenariul se repeta aproape la fiecare deplasare.

În compartiment, cu planurile pe genunchi, Profesorul schiţa soluţiile de amenajare şi consolidare care erau recomandate şi aplicate cu ocazia viitoarei vizite pe teren.

Exemplele de mai sus sunt o palidă reflectare a activităţii de excepţie a Profesorului Stănculescu. Ceea ce este interesant este faptul că faţă de cei care au avut prilejul de a-i fi foarte apropiaţi manifesta o anumită candoare, chiar naivitate, mult diferită de seriozitatea şi rigoarea de care dădea dovadă în relaţiile curente de serviciu sau de şcoală.

Amintirea Profesorului nu va pieri decât odată cu dispariţia celor ce l-au admirat, l-au respectat şi l-au iubit.

Prof. Dr. Ing. Ion ANTONESCU

CC rr oo nn ii cc aa ff oo tt oo Locul acţiunii: centrul unui oraş din România Momentul: vara anului 2003 Pe un teren până mai ieri viran, începe într-o bună zi o activitate frenetică, se dă drumul la un excavator care începe să muşte cu sete până la doi paşi de o clădire alăturată ai cărei pereţi încep să crape. Dulapii aduşi de ochii lumii pentru sprijinirea malului, nu mai apucă să fie folosiţi, se preferă turnarea betonului de egalizare şi turnarea în mare grabă a radierului. Era o vreme secetoasă şi, din fericire, malul nu s-a surpat, odată cu clădirea din imediata apropiere. „Merge şi aşa”, vorba românească. Dar de câte ori va merge? Orice asemănare cu lucruri care se întâmplă pe multe alte şantiere din ţară este, bineînţeles, neîntâmplătoare.

Foto: Iulian-Cristian Banciu

53

DD ii nn vv ii aa ţţ aa II SS SS MM GG EE

REUNIUNEA CONSILIULUI ISSMGE, PRAGA, 24 AUGUST 2003

Potrivit statutului, Consiliul Societăţii Internaţionale de Mecanica Pământurilor şi Inginerie Geotehnică (International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering), alcătuit din reprezentanţii societăţilor naţionale membre ale ISSMGE, se întruneşte din doi în doi ani. În anii în care au loc Conferinţe mondiale, reuniunea se ţine în acelaşi loc. La jumătatea intervalului dintre conferinţele mondiale, este ales oraşul care găzduieşte una din conferinţele regionale (continentale). În 2003, acesta a fost Praga. Întotdeauna reuniunile se desfăşoară în ajunul conferinţei şi au o ordine de zi foarte încărcată, durând uneori (cum s-a întâmplat şi la Praga), peste 10 ore.

Din 1991 (Florenţa), când Societatea Română de Geotehnică şi Fundaţii a devenit membră a forului internaţional (după ce România fusese exclusă în 1987 pentru neplata cotizaţiei), am participat la toate reuniunile Consiliului ISSMGE, 7 la număr socotind-o şi pe cea de la Praga. Ei bine, parcă nici-una din aceste reuniuni n-a fost mai densă şi n-a dat loc la discuţii mai aprinse decât cea de la Praga.

Conducerea Societăţii Internaţionale a fost prezentă în păr: Preşedintele Prof. William Van Impe, Vice - preşedinţii pe regiuni: Peter Day (Africa), Prof. Fumio Tatsuoka (Asia), Grant Murray (Australia - Noua Zeelandă), Prof. Pedro Seco e Pinto (Europa), Prof. Richard Woods (America de Nord), Prof. Juan José Bosio (America de Sud), Secretarul General Prof. R.N. Taylor, preşedintele din mandatul anterior Prof. Kenji Ishihara şi membrii Board-ului Prof. Guilherme de Mello şi Prof. Harry Poulos.

Dintre cele 75 societăţi naţionale membre ale ISSMGE, 47 şi-au trimis reprezentanţi. Totuşi, la problemele care comportau un vot au putut participa în plus alte 6 societăţi care au avut grija de a delega o altă societate să le reprezinte.

Ca de obicei, Secretarul General a prezentat situaţia membrilor. La începerea şedinţei ISSMGE număra 16145 membri din 75 societăţi - membre. Cum pe parcursul reuniunii a fost aprobată admiterea Ucrainei (97 membri) numărul de membri s-a ridicat la 16242, din 76 societăţi - membre.

O decizie importantă adoptată de Consiliu a fost desemnarea oraşului gazdă al celei de a XVII-a Conferinţe mondiale, în 2009. Votul secret a dat câştig de cauză portului egiptean Alexandria (29 voturi), urmat de Niagara Falls (Canada) cu 16 voturi şi Merida (Mexic) cu 8 voturi. Astfel, în 1909, la 73 de ani de la primul Congres mondial ţinut la Cambridge (Massachussetts), continentul african va găzdui în premieră un Congres mondial. A fost, de fapt, pentru ultima oară când decizia privind locul de desfăşurare al unei Conferinţe mondiale a fost luată cu 6 ani înaintea evenimentului. Printr-un vot clar (46 pentru, 2 împotrivă, 0 abţineri), Consiliul a hotărât să reducă intervalul de la 6 la 4 ani. Drept urmare, locul celei de a XVIII-a Conferinţe mondiale, din 2013, se va decide în septembrie 2009 la Alexandria.

Pentru un alt important punct la ordinea de zi, propunerea prezentată de Board n-a mai avut şansa unui vot favorabil. Este vorba de propunerea de modificare a modului de stabilire a cotizaţiei.

Un Raport pregătit de Grupul de lucru condus de G. Murray a trecut în revistă acţiunile întreprinse între 2001-2003 de ISSMGE în domeniul IT (tehnologia informaţiei), dintre care sunt de reţinut:

− Lansarea în aprilie 2003 a unei noi platforme web accesibilă membrilor (http:/www.webforum.com/issmgeweb/home). − Semnarea de către ISSMGE a unui acord cu Webforum, care asigură accesul la IGSD (International Geotechnical

Services Directory), reprezentând o sursă de informaţie majoră privind firmele de inginerie geotehnică. IGSD este accesibil prin platforma web ISSMGE şi prin Geoforum Market Guide (www.geoforum.com). În aprilie 2003 erau înregistrate în IGSD peste 500 firme din peste 50 ţări.

− Institutul Geotehnic Suedez (Swedish Geotechnical Institute - SGI) asigură în co-operare cu ISSMGE accesul la SGI-line, cea mai corespunzătoare bază de date geotehnică accesibilă via Internet, cu peste 54.000 referinţe din 1976 şi până în prezent (www.sgf.net).

Consiliul a aprobat un Manual pentru Conferinţele ISSMGE, de care trebuie să ţină seama organizatorii conferinţelor mondiale sau regionale precum şi a oricăror altor conferinţe puse sub egida ISSMGE, ca de pildă cele organizate de Comitetele tehnice ale ISSMGE. În acelaşi context, Prof. Poulos a formulat unele propuneri privind rolul şi formatul conferinţelor mondiale care prevăd în esenţă împărţirea conferinţei în două perioade distincte: primele 2 zile cu şedinţe în plen, următoarele 2 zile cu sesiuni paralele pe teme de specialitate. O a 5-a zi poate fi rezervată vizitelor tehnice.

Propunerile Prof. Poulos, dacă vor fi adoptate, vor fi aplicate abia în 2009 la Alexandria. Următoarea conferinţă mondială, Osaka, 12-16 septembrie 2005, se va desfăşura, potrivit informării prezentate de Prof. Kamon, reprezentant al Comitetului de organizare, după modelul cunoscut, cu şedinţe plenare privind 5 teme majore şi sesiuni paralele pe 21 teme de specialitate. O noutate o reprezintă includerea în program a unui Forum în care să se întâlnească şi să-şi expună vederile reprezentanţii mediilor profesionale ("practitioners") şi cei ai mediilor academice ("academics"). Spre a încuraja o participare cât mai largă, o taxă de participare relativ redusă (60.000 yeni) a fost anunţată pentru membrii ISSMGE. În plus, 200 de tineri desemnaţi de societăţile naţionale - membre vor beneficia de o taxă redusă la jumătate.

În aceeaşi secţiune a şedinţei dedicată informării asupra conferinţelor puse sub egida ISSMGE, mi-a revenit misiunea plăcută de a înfăţişa stadiul pregătirilor celei de a 2-a Conferinţe Internaţionale a Tinerilor Ingineri Geotehnicieni care avea să se deschidă la Constanţa după numai 3 săptămâni.

Prof. Dr. Ing. Iacint MANOLIU

54

CC oo nn ff ee rr ii nn ţţee ii nn tt ee rr nn aa ţţ ii oo nn aa ll ee

A 2-A CONFERINŢĂ INTERNAŢIONALĂ A TINERILOR INGINERI GEOTEHNICIENI (THE 2ND INTERNATIONAL YOUNG GEOTECHNICAL ENGINEERS' CONFERENCE - IYGEC2003)

7-10 Septembrie 2003, Constanţa - Mamaia

A doua Conferinţă Internaţională a tinerilor ingineri geotehnicieni s-a desfăşurat în perioada 7-10 septembrie 2003 la Constanţa - Mamaia. Conferinţa a fost organizată de către Societatea Română de Geotehnică şi Fundaţii în colaborare cu Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti şi Universitatea Ovidius Constanţa, sub auspiciile Societăţii Internaţionale de Mecanica Pământurilor şi Inginerie Geotehnică (ISSMGE).

Comitetul de organizare a conferinţei a fost alcătuit din: Profesor Dr. Ing. Iacint Manoliu (UTCB) - Preşedinte, Profesor Dr. Ing. Virgil Breabăn (Universitatea Ovidius Constanţa) - Vice-preşedinte, Profesor Dr. Ing. Nicoleta Rădulescu (UTCB) - Secretar, Profesor Dr. Ing. Sanda Manea (UTCB), Ing. Bogdan Slujitoru (UTCB), Ing. Mia Trifu (UTCB), Laurenţiu Sonia (UTCB).

La conferinţă au participat 68 de tineri ingineri geotehnicieni din 38 de ţări şi 5 continente, distribuiţi astfel: Europa - 46 (Austria - 1, Belgia - 2, Bulgaria - 1, Croaţia - 2, Cehia - 2, Danemarca - 2, Estonia - 2, Franţa - 2, Germania - 2, Grecia - 1, Ungaria - 3, Irlanda - 1, Italia - 2, Lituania - 1, Macedonia - 2, Olanda - 2, Norvegia - 2, Polonia - 2, Portugalia - 1, România - 5, Rusia - 2, Slovenia - 2, Spania - 1, Suedia - 1, Marea Britanie - 2), America de Nord - 6 (Canada - 2, Mexic - 2, SUA - 2), Asia - 9 (Israel - 1, Japonia - 2, Kazahstan - 1, Coreea de Sud - 1, Sri Lanka - 3, Taivan - 1), Africa - 3 (Mali - 1, Africa de Sud - 2), Oceania - 4 (Australia - 3, Noua Zeelandă - 1).

Şedinţa de deschidere a Conferinţei, duminică 7 septembrie, pe înserat. Prof I. Manoliu adresează un cuvânt de bun venit participanţilor. De la stânga la dreapta: prof P. Seco e Pinto, vice-preşedinte al ISSMGE, prof I. Manoliu, prof. W. Van Impe, preşedintele ISSMGE, prof. V. Breabăn, prorector al Universităţii "Ovidius" Constanţa, d-na Mariana Tudoraşcu, ACDMN, prof. N. Taylor, secretar general al ISSMGE.

România a fost reprezentată de 5 tineri ingineri geotehnicieni şi anume: Ernest Olinic - Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti; Vasile Farcaş - Universitatea Tehnică Cluj - Napoca; Cosmin Urian - Universitatea Tehnică Cluj - Napoca; Tudor Saidel - BAUER S.A. şi Gigi Paşcalău - S.C. STIZO S.A.

În calitate de participanţi invitaţi ai Societăţii Române de Geotehnică şi Fundaţii, la conferinţă au luat parte şi personalităţi recunoscute pe plan internaţional în domeniul Ingineriei Geotehnice, după cum urmează: Profesor W. Van IMPE (Belgia) - Preşedinte ISSMGE, Profesor P. SECO e PINTO (Portugalia) - Vice-preşedinte ISSMGE pentru Europa, Profesor N. TAYLOR (Marea Britanie) - Secretar general ISSMGE, Profesor R. FRANK (Franţa) - Preşedintele Comitetului Tehnic 250/SC7 al CEN pentru Eurocod 7 - Proiectarea geotehnică, Profesor D. LO PRESTI (Italia), Doctor B. SIMPSON (Marea Britanie).

Programul conferinţei a cuprins, pe durata celor 4 zile, activităţi ştiinţifice, vizite tehnice şi activităţi social - culturale. Programul ştiinţific a constat din 6 sesiuni plenare şi 18 sesiuni de lucru. Sesiunile de lucru s-au desfăşurat în paralel, un

număr de câte 3 sesiuni fiind programate în acelaşi timp. În cadrul celor 6 sesiuni plenare au fost prezentate conferinţe după cum urmează:

− Profesor I. Manoliu: Introduction to Romania and to Romanian Geotechnics (duminică 7 septembrie) − Profesor W. Van Impe: An example of the challenges of underwater geotechnics (luni 8 septembrie) − Doctor B. Simpson: New rail links to London - some geotechnical features (marţi 9 septembrie) − Profesor R. Frank: Eurocode 7 on Geotechnical Design and use of numerical methods (miercuri 10 septembrie) − Profesor D. Lo Presti: Some aspects of the mechanical behaviour of cement - mixed soils and soft rocks (miercuri

10 septembrie) − Profesor P. Seco e Pinto: Dam Engineering - Earthquake Analysis (miercuri 10 septembrie)

Lucrările tinerilor geotehnicieni au fost grupate, în funcţie de conţinut, în trei grupuri de lucru, şi anume:

55

Grupul A - 24 lucrări: A.1 - Soil properties - Laboratory and field - 10 lucrări; A.2 - Shallow foundations - 5 lucrări; A.3 - Pile foundations - 9 lucrări

Grupul B - 24 lucrări: B.1 - Underground works and deep excavations - 10 lucrări; B.2 - Slopes and embankments - 14 lucrări

Grupul C - 20 lucrări: C.1 - Soil improvement - 10 lucrări; C.2 - Earthquake geotechnical engineering - 7 lucrări; C.3 - Environmental geotechnical engineering - 3 lucrări

În cadrul fiecărui grup s-au desfăşurat câte 6 sesiuni de lucru, eşalonate pe percursul zilelor de 8, 9 şi 10 septembrie. Fiecare tânăr inginer geotehnician a avut la dispoziţie cca 15-20 minute pentru prezentarea lucrării. La sfârşitul fiecărei prezentări au urmat întrebări şi răspunsuri, discuţii, comentarii.

În calitate de moderatori ai sesiunilor de lucru au acţionat atât 3 dintre participanţii invitaţi din străinătate (prof. P. Seco e Pinto, prof. R. Frank, prof. D. Lo Presti) ca şi specialişti din ţară (conf. L. Batalli, conf. I. Lungu, dr. M. Galer).

Vizitele tehnice Toţi participanţii la conferinţă au luat parte la vizitele tehnice organizate în zilele de 7, 8 şi respectiv 9 septembrie.

Obiectivele vizitelor tehnice sunt enumerate în continuare. Şantierul din piaţa Charles de Gaulle, Bucureşti: lucrările de execuţie a infrastructurii unui bloc turn având 5 nivele subterane

realizate cu tehnologia "top-down". Şantierul situat la kilometrul 6 pe autostrada Bucureşti - Constanţa: instrumentarea şi monitorizarea unui rambleu după

efectuarea lucrărilor de stabilizare a tasărilor acestuia. Podurile dunărene de la Feteşti şi Cernavodă. Portul Constanţa

Imagine surprinsă duminică 7 septembrie de la un moment inedit, în drumul spre Constanţa, o adevărata surpriză oferită de CCCF. Autobuzele cu participanţi au coborât pe malul Dunării, acolo unde podul lui Anghel Saligny, cu magnifica-i dantelărie de oţel şi podul nou (din care se observă doar o pilă, în stânga imaginii) se pregătesc să traverseze Dunărea la Cernavodă.

Activităţile social - culturale desfăşurate de-a lungul celor 4 zile ale conferinţei, au cuprins: − Recepţie de bun venit la restaurantul Pelican, pe malul lacului Siutghiol, Mamaia (duminică 7 septembrie) − Cină tradiţională românească la restaurantul Nunta Zamfirei, Eforie Nord (luni 8 septembrie) − Spectacolul de balet "Frumoasa din pădurea adormită" susţinut de compania de balet Oleg Danovski, Constanţa.

(urmat de cină la Cazinoul din Constanţa (marţi 9 septembrie) − Banchet organizat la restaurantul Crama al hotelului Perla, Mamaia (miercuri 10 septembrie). Conceptul care a stat la baza organizării Pentru organizarea acestei importante manifestări internaţionale rezervată unor tineri geotehnicieni (de până la 35 ani)

veniţi din toate colţurile lumii şi care în mare majoritate se întâlneau pentru prima oară, Comitetul de organizare a optat pentru conceptul de tabără. Concret: fiecare participant a fost întâmpinat la sosirea în Bucureşti şi condus apoi la căminul din Bucureşti unde s-a făcut cazarea în noaptea de 6 spre 7 septembrie 2003. Deplasarea de la Bucureşti la Mamaia, duminică 7 septembrie, s-a făcut cu autobuzele, având astfel şi caracterul unei excursii tehnice prin opririle la obiectivele vizitate pe traseu, enumerate mai înainte. Toţi participanţii au fost cazaţi la acelaşi hotel iar mesele de prânz au fost organizate la excelenta cantină a Universităţii "Ovidius". Tinerii geotehnicieni au fost împreună la sesiunile plenare, la toate activităţile social - culturale. Înapoierea la Bucureşti s-a făcut în dimineaţa zilei de joi 11 septembrie, tot cu autobuzul. Cele aproape 6 zile pe care le-au petrecut împreună, în această tabără ad-hoc, presărate cu multe şi variate activităţi, au reprezentat, după aprecierea unanimă a participanţilor, o ocazie unică de cunoaştere şi apropiere, de stabilire a unor legături ce vor dura, de culegere a unor impresii pe care timpul cu greu le va estompa.

56

Fotografie de grup cu unii dintre participanţii la YGEC2003, pe treptele de la intrarea în splendida clădire din noul campus al Universităţii "Ovidius" din Constanţa, care a găzduit lucrările Conferinţei.

Făcându-se purtător de cuvânt al participanţilor, profesorul Pedro Seco e Pinto, Vice-preşedinte pentru Europa al

ISSMGE a adresat profesorului Iacint Manoliu, preşedinte al Comitetului de organizare şi preşedinte al SRGF, a frumoasă scrisoare de mulţumire, a cărei traducere este dată în chenar.

Dragă Domnule Profesor Iacint Manoliu,

Preşedinte al Comitetului de organizare a celei de a doua Conferinţe Internaţionale a Tinerilor Ingineri Geotehnicieni, Constanta – Mamaia, IYGEC 2003

IYGEC 2003 a fost considerată în mare măsură de către toţi delegaţii un mare succes şi o Conferinţa foarte bine organizată.

Acest rezultat a fost posibil datorită timpului cheltuit, marelui efort şi devotamentului tuturor membrilor Comitetului de organizare, fără de care această Conferinţă nu ar fi putut deveni realitate.

Începând cu ceremonia de deschidere, în care prelegerea “Introducere privind România şi Geotehnica din România” pe care aţi prezentat-o, a captat atenţia auditorilor şi până la ceremonia de încheiere, trecând prin conferinţele personalităţilor invitate, sesiunile paralele cu discuţii animate, vizitele tehnice, expoziţia, totul a fost foarte bine organizat.

Programul social cuprinzând recepţia de bun-venit, dineurile oficiale, spectacolul de balet, banchetul precum şi programul pentru persoanele însoţitoare, au fost pregătite cu grijă şi extrem de bine realizate, contribuind la o bună apropiere între delegaţi.

Din însărcinarea Societăţii Internaţionale de Mecanica Pământurilor şi Inginerie Geotehnica şi în nume personal doresc să folosesc acest prilej pentru a exprima sincera apreciere şi profunda recunoştinţă şi pentru a felicita Comitetul de organizare şi în mod special, pe dumneavoastră,pe Profesor Nicoleta Rădulescu şi pe Profesor Virgil Breabăn pentru această excelentă organizare.

Toţi delegaţii au considerat cea de a doua IYGEC 2003 drept un eveniment memorabil pe deplin reuşit şi vă sunt recunoscători pentru ospitalitatea dumneavoastră caldă şi unică.

Cu sinceritate,

Profesor Pedro Seco e Pinto Vice-preşedinte pentru Europa al ISSMGE

Sponsori Organizarea cu succes a Conferinţei de la Constanţa - Mamaia nu ar fi fost posibilă fără sprijinul primit din partea unor

firme din ţară care au înţeles importanţa evenimentului. Sponsori principali au fost: Terom - Themeliodomi, Baumit, SCC Erbaşu SA, Zublin România, Bog’art, AGISFOR,

Bauer România, Özer România, CCCF SA, IPTANA SA, Stefi Primex. Alţi sponsori au fost: ARCOM SA, Iridex Group, Socotec International Romania, Bucureşti International Proiect SA,

SC Hein România, ISPCF, Tungal, Aedificia MP, Civil Consult. Tuturor acestora, Comitetul de organizare le adresează calde mulţumiri. Cuvinte de laudă se cuvin şi inimosului grup de

tinere cadre didactice de la Catedra de Geotehnică şi Fundaţii a Universităţii Tehnice de Construcţii Bucureşti, care s-au ocupat până în cele mai mici detalii de problemele tehnice şi logistice ale Conferinţei.

Această cronică succintă a Conferinţei nu se poate încheia înainte de a adresa cuvinte de mulţumire şi recunoştinţă echipei de la faţa locului condusă de profesorul Virgil Breabăn.

Prof. Dr. Ing. Nicoleta RĂDULESCU

57

A XIII-A CONFERINŢĂ EUROPEANĂ DE MECANICA PĂMÂNTURILOR

ŞI INGINERIE GEOTEHNICĂ, 25-28 AUGUST 2003, PRAGA

A XIII-a Conferinţă Europeană de Mecanica Pământurilor şi Inginerie Geotehnică a avut loc la Praga, în perioada 25 – 28 august 2003, sub auspiciile Societăţii Internaţionale de Mecanica Pământurilor şi Inginerie Geotehnică (ISSMGE) şi a Societăţii Cehe şi Slovace de Geotehnică.

Înainte şi după conferinţă, în zilele de 23, 24 şi 29 august 2003 au avut loc reuniuni ale Biroului ISSMGE şi Consiliului ISSMGE, precum şi întâlniri şi workshop-uri ale unor comitete tehnice (7 din cele 37) coordonate de Societatea internaţională.

Tematica generală a Conferinţei a fost „Probleme geotehnice asociate umpluturilor recente şi terenurilor influenţate de activităţile antropice”. Acest subiect, care cuprinde atât aspecte legate de Geotehnica Mediului şi de tehnici de fundare speciale adaptate unor terenuri dificile, cât şi altele referitoare la proiecte majore de geotehnică în zone urbane, a atras un număr de peste 700 de participanţi din 54 de ţări.

Articolele conferinţei au fost grupate în patru volume cuprinzând circa 3000 de pagini, Lucrările conferinţei s-au desfăşurat pe sesiuni plenare şi sesiuni de discuţii, după cum urmează:

Sesiunea plenară 1: Umpluturi vechi şi recente, cu sesiunile de discuţii 1.1: Depozite de deşeuri, 1.2: Steriluri şi deşeuri, 1.3: Halde de steril şi umpluturi depuse prin hidromecanizare

Sesiunea plenară 2: Terenuri contaminate – remediere şi pregătire pentru noi construcţii - cu sesiunile de discuţii: 2.1:Modelarea transportului poluanţilor, 2.2: Bariere de etanşare pe bază de argilă, 2.3: Tehnologii de remediere

Sesiunea plenară 3: Construcţii pe umpluturi şi pe terenuri contaminate - cu sesiunile de discuţii: 3.1.: Experienţa construcţiei pe terenuri contaminate, 3.2: Starea limită de deformaţii, 3.3: Tehnologii de construcţie

Sesiunea plenară 4: Fundaţii în zone urbane - cu sesiunile de discuţii: 4.1: Interacţiunea dintre fundaţiile de suprafaţă şi teren, 4.2: Interacţiunea dintre lucrările subterane şi teren, 4.3: Noi tehnologii de fundare

Sesiunea plenară 5: Inginerie geotehnică în zone urbane - cu sesiunile de discuţii: 5.1:Modelare fizică şi numerică, 5.2: Semnificaţia datelor de intrare în planificarea lucrărilor, 5.3: Metode observaţionale

Sesiunea 6: Reţele europene de geotehnică În cadrul fiecărei sesiuni plenare au fost susţinute conferinţe de sinteză (state-of-the-art) şi prelegeri pe teme de

interes, susţinute de specialişti renumiţi, cum ar fi: prospectare şi încercări de laborator (Prof. E. Pasqualini, Italia), evaluarea hazardului geotehnic de mediu, analiză de risc (H. Helgenson, Suedia), docurile din Londra (R. Berry, Marea Britanie), efectele construcţiilor urbane asupra fundaţiilor pe piloţi existente (Prof. H. Poulos, Australia), reţele subterane – exemple din Canada şi Statele Unite (Prof. Z. Eisenstein, Canada).

Participanţii la conferinţă au putut audia două conferinţe speciale ţinute de Prof. M. Nussbauer (Germania) – „Reconstrucţia centrului Berlinului” şi Prof. A. Gens (Spania) – „Rolul Ingineriei Geotehnice în utilizarea energiei nucleare”, ca şi prezentări pe teme de mare interes – World Trade Center din New York, inundaţiile din 2002 la Praga, lucrările la metroul din Praga, aeroportul Osaka Kansai.

Vizitele tehnice organizate pentru participanţi au venit să întregească informaţiile referitoare la lucrările geotehnice din Praga şi împrejurimi prezentate de colegii cehi în cadrul sesiunilor plenare şi de discuţii. Obiectivele vizitate au fost: tunelul Mrazovka; o staţie de metrou în construcţie, fundaţii de adâncime în Praga; transferul unei catedrale la Most; reabilitarea depozitului de deşeuri din industria chimică Chabarovice; reabilitarea unei mine de uraniu etc.

Societatea Română de Geotehnică şi Fundaţii a fost reprezentată la această Conferinţă de Prof. dr. ing. Iacint Manoliu, preşedintele S.R.G.F., de Şef lucr. dr. ing. Horaţiu Popa (U.T.C.B.) şi dr. ing. Victor Dumitrescu (I.P.T.A.N.A.).

Prof. dr. ing. Iacint Manoliu a prezentat în cadrul sesiunii plenare 6 Reţeaua Tematică EUCEET (European Civil Engineering Education and Training) pe care o coordonează cu începere din 1998.

Şef lucr. dr. ing. Horaţiu Popa a avut o intervenţie, în calitate de invitat în cadrul sesiunii de discuţii 5.1, privind modelarea numerică a pereţilor îngropaţi.

În volumele conferinţei au fost publicate un număr de 9 articole transmise prin Societatea Română de Geotehnică şi Fundaţii, la care se adaugă cele 2 contribuţii menţionate. Lista completă a contribuţiilor româneşti este:

- Use of finite element method in retaining walls design. Model of a centrifuge test - Popa H. - EUCEET - a SOCRATES - Erasmus Thematic Network in the field of civil engineering education - Manoliu I. - Physical and mechanical resistance parameters for fly ashes crushed and deposited in dirt heaps as a dense fluid -

Bogdan I., Boldurean I.P. & Boldurean A. - Aspects géotechniques spécifiques pour les dépôts de déchets industriel – Manea S., Batali L., Olinic E. - Foundations for a light structure, placed on a man-made ground - Boldurean I.P., Bogdan I. & Boldurean A. - Container terminal in Constanta South Port. Influence of the geotechnical parameters on the foundation solutions -

Manea S., Batali L., Olinic E. & Ciortan R. - Ground water lowering in loessial collapsible soils - Andrei S. & Dumitrescu V. - Influence of a deep excavation in Bucharest downtown on the nearby environment behavior - Chirica A., Enescu C.

58

& Ungureanu N. - Infrastructure rehabilitation of some steel tanks in urban areas on difficult foundation soils - Lungu I., Raileanu P.,

Stanciu A., Musat V. & Boti N. - Antivibration isolation of foundations against mobile sources of vibration - Pantea P. - Azuga testing platform - Sima N. & Furnigel L.

Alături de activităţile ştiinţifice şi tehnice, programul a cuprins şi activităţi social – culturale: recepţia de bun venit, un concert de muzică clasică la Capela Betleem, banchetul de încheiere la Palatul Zofin de pe Insula Slavă. În cadrul acestuia din urmă, a fost prezentat un program artistic deosebit, intitulat „Geotechnique in love – Rhapsody of the effective stress”.

Conferinţa a fost găzduită de Palatul Congreselor, beneficiind astfel de condiţii şi dotări tehnice deosebite. Organizarea excelentă a sesiunilor şi vizitelor tehnice a contribuit, alături de activităţile sociale şi culturale, la succesul deosebit al acestei manifestări ştiinţifice. Un alt factor de succes l-a reprezentat însuşi oraşul gazdă, Praga, una din cele mai frumoase capitale europene.

Conf. dr. ing. Horaţiu POPA

SS ee mm nn aa ll ăă rr ii bb ii bb ll ii oo gg rr aa ff ii cc ee

Lucrare cu caracter didactic având ca scop familiarizarea studenţilor cu principalele încercări geotehnice care se realizează în practică şi care sunt detaliate şi efectuate în cadrul activităţilor de laborator. Editura CONSPRESS Bucureşti ISBN 973-8165-75-X

Lucrarea realizează un studiu al comportamentului lucrărilor de susţinere de tipul pereţilor îngropaţi luând în considerare fenomenul de inter-acţiune teren - structură. Sunt evidenţiaţi parametrii caracteristici de interacţiune şi este analizat efectul acestora asupra răspunsului structurii de susţinere prin modelare fizică în laborator şi, respectiv, modelare teoretică. Editura CONSPRESS Bucureşti ISBN 973-8165-76-8

Cartea, bazată pe experienţa de peste 40 de ani a autorilor în domeniul sistemelor unitare baraj-fundaţie-lac şi pe literatura de specialitate, tratează expunerea unor concepţii noi în domeniul injecţiilor cu ciment. Editura MAD Linotype

Buzău

Lucrarea, destinată studenţilor din profilul Construcţii, conţine unele aspecte de inginerie geo-tehnică şi fundaţii caracteristice traseelor căilor de comunicaţii terestre. Sunt prezentate în mod sintetic cunoştinţele de bază necesare cercetării, proiectării şi calculului lucrărilor specifice infrastructurii şi îmbunătăţirii terenului de fundare al căilor de comunicaţii. Editura JUNIMEA Iaşi

ISBN 973037-0763-5

59

FF ii ll ee dd ii nn ii ss tt oo rr ii aa gg ee oo tt ee hh nn ii cc ii ii rr oo mm ââ nn ee şş tt ii

GEOTEHNICA APLICATĂ LA CONSTRUCŢIA PALATULUI ADMINISTRATIV C.F.R. DIN BUCUREŞTI

Începuturile

geotehnicii în România sunt de regulă asociate cu înfiinţarea în anul 1939 în cadrul Administraţiei Porturilor şi Căilor de Comunicaţii pe Apă, din iniţiativa ing. inspector general Anton Chiricuţă, a primului laborator geotehnic, destinat pentru început să sprijine marea campanie declanşată în 1938 de construire a 78 de silozuri de cereale, răspândite în întreaga ţară.

În Buletinul Institutului Român pentru Betoane, Construcţii şi Drumuri nr. 7/12, iulie/decembrie 1941, este inserat textul, cu tilul de mai sus, al unei comunicări prezentate în şedinţa a 47-a a I.B.C.D. din 25 mai 1939, sub preşedinţia d-lui Rector N. Vasilescu - Karpen. Aceasta reprezintă, desigur, una dintre primele lucrări cu caracter ştiinţific din domeniul geotehnicii şi fundaţiilor care a văzut lumina tiparului în România.

Colectivul de autori este, prin el însuşi emblematic: inginer Th. Atanasescu şi geolog dr. St. Cantuniari. Spaţiul rubricii File din istoria geotehnicii româneşti nu îngăduie o prezentare mai extinsă a comunicării din 1939 a

d-lor Atanasescu şi Cantuniari. Ne limităm, deci, la a puncta aspecte mai relevante. Pe alocuri, pentru a putea savura modul de exprimare şi chiar ortografia, s-au dat citate din lucrare:

Potrivit proiectului iniţial, din 1936, palatul C.F.R. trebuia să fie o structură din beton armat cu 22 etaje, cu o înălţime de 83,7 m, acoperind o suprafaţă de (82,5 x 109) m2.

După primele investigaţii asupra terenului, care au învederat riscul unor tasări mari, s-a hotărât schimbarea proiectului prin înlocuirea structurii din beton armat cu o structură metalică, prin reducerea înălţimii la 48,2 m şi creşterea suprafeţei în plan la (106x109) m2, spre a se putea limita presiunea pe teren la 2,5 kg/cm2.

Înţelegând importanţa condiţiilor de teren pentru realizarea unei construcţii de amploarea Palatului C.F.R., administraţia C.F.R. a trimis la sfârşitul anului 1935 doi ingineri, între care ing. Th. Atanasescu, la Paris şi Viena, într-o călătorie de studii în probleme de geotehnică. În primăvara anului 1936, într-o conferinţă ţinută la Cercul Inginerilor de Căi ferate, în localul Societăţii Politehnice, ing. Th. Atanasescu a arătat cum se studiază ingineria terenului de fundare în ţările din occident.

În urma raportului ing. Atanasescu, Administraţia C.F.R. a hotărât să procedeze la cercetarea serioasă a terenului de fundaţe a palatului proiectat, adresându-se în acest scop Laboratorului de geotehnică de la Universitatea Tehnică din Viena, înfiinţat din 1929 de Karl Terzaghi, întemeietorul mecanicii pământurilor moderne.

Sub conducerea ing. Kienzl, discipol al lui Terzaghi, s-au executat în perioada octombrie 1936 - ianuarie 1937 un număr de 9 sondaje, dintre care nr. 1...4 până la 45-51,5 m adâncime, nr. 5 de 100 m şi nr. 6...9 de 47-60 m adâncime.

"În cursul executări sondajelor s-au luat probe intacte din diferite straturi străpunse. De fapt însă nu s-au putut extrage probe cu adevărat intacte decât numai din stratele destul de coezive. Astfel s'a obţinut 91 probe

60

ciclindrice cu diam 25 şi 15 cm şi cu înălţimea de 37 cm. Proba cea mai adâncă a provenit din sondajul Nr.5 de la adâncimea de 88,2 m .... Probele scoase s-au parafinat imediat şi s-au închis în cutii de tablă de zinc, care s-au expediat laboratorului geotehnic la Viena".

Chiar înainte de contactarea laboratorului din Viena, Administraţia C.F.R. a dispus efectuarea unor încercări cu plăci de arii foarte mici (200, 400 şi 1000 cm2), aşezate la adâncimea feţei inferioare a radierului viitorului palat. Intervalele de presiuni au fost de 0,5 kg/cm2 iar durata de menţinere sub treaptă era de 1-2 ore. Iată cum apreciază autorii rezultatele acestor încercări pe placă şi cum justifică ei necesitatea determinărilor în laborator: "Se înţelege că aceste rezultate obţinute la suprafaţa terenului nu puteau fi valabile pentru presiunea clădirii exercitată până la adâncimi mari; apoi timpul pentru determinarea prin încercări a tasărilor era mult prea redus (de câteva ore) faţă de intervalul în care se petrec de obiceiu tasările sub sarcina clădirii. De aceea s'a aşteptat cu drept cuvânt rezultatele încercărilor făcute în laborator asupra probelor intacte luate din adâncime, cu privire la compresibilitate, studiind tasările până la încetare, căutând a împiedica cedarea laterală a materialului. Astfel, s-a putut realiza compararea rezultatelor încercării de compresibilitate asupra terenului cu cele obţinute în laborator asupra probelor intacte".

Rezultatele încercărilor întreprinse în laboratorul de pe lângă Universitatea Tehnică din Viena au fost cuprinse în memoriul intitulat Gutachten über die Fundierungsverhältnisse des Verwaltungsgebäudes der Rumänischen Staatseisenbahnen (Raport de expertiză asupra condiţiilor de fundare ale clădirii Administraţiei Căilor Ferate Române). Sunt date privind următoarele caracteristici geotehnice: umiditatea naturală, limitele de plasticitate, granulometria, greutatea specifică, compresibilitatea (pe baza încercărilor în edometru), permeabilitatea, rezistenţa la forfecare.

Comunicarea ing. Atanasescu şi dr. geolog Cantuniari cuprinde o amplă secţiune privind determinarea tasărilor probabile, absolute şi relative, ale celor patru corpuri ale clădirii Palatului C.F.R., care au condus la următoarele valori:

Tasarea, cm

La mijloc La capete Corpul de clădire principal 20,4 17,4 Corpurile de clădire laterale 15,1 17,4 şi 10,5 Corpul de clădire din fund 11,3 10,5

Iată ce scriu autorii comunicării în paragraful intitulat Observarea tasărilor:

"Tasările calculate fiind cu caracter teoretic, ele trebuie să fie ţinute în observaţie, în vederea verificării ipotezelor de calcul. Aceste observaţii au început şi se fac după o metodă indicată de Prof. Terzaghi. Astfel s'a efectuat măsurători după ridicarea clădirii la diferite înălţimi şi după întreruperi mai îndelungate ale lucrului, de exemplu după iarnă. Citirile se înregistrează. Ele vor continua şi după terminarea clădirii".

Nu ne rămâne decât să-i invităm pe colegii geotehnicieni care lucrează în Palatul C.F.R. să se informeze acolo unde trebuie şi să pregătească pentru un viitor număr al Revistei de Geotehnică şi Fundaţii evoluţia tasărilor acestei clădiri monumentale, de la origini şi până în prezent. Capitolul Conclusiuni al comunicării, exemplu de acurateţe tehnică şi conciziune, merită să fie reprodus în

întregime: "Mărimea neobicinuită a Palatului Administrativ al C.F.R. proectat, a impus studiul geotechnic al terenului de

fundaţie. Lucrările de explorare au dovedit că în complexul de strate care alcătueşte terenul de fundaţie, se găsesc intercalaţiuni lenticulare de roce compresibile şi de pături purtătoare de apă. Se putea deci aplica fie sistemul fundaţiilor adânci, pe piloţi, fie al celor de suprafaţa, pe radier. Studiile geotechnice însă au arătat că modulul de compresibilitate (M) are valoarea 100 kgr/cm2 lângă suprafaţă, iar la 40 şi 60 m adâncime are valoarea 250 kgr/cm2. Dacă s'ar fi întrebuinţat sistemul de piloţi, aceştia trebuiau să fie adânciţi până la stratul de nisip. Tasările terenului sub sarcina construcţiei puteau fi în acest caz mai mici; dar aplicarea acestui sistem ar fi impus cheltuieli mai mari. De aceea s'a ales radierul de suprafaţă ca sistem de fundaţie şi nu s'a întrecut rezistenţa pe teren peste 2,5 kgr/cm2. Calcularea tasărilor şi proiectarea fundaţiilor s'a făcut după normele moderne folosite în străinătate. Pentru verificarea ipotezelor de calcul s'a luat măsuri de observare continuă a tasărilor în teren şi a unor eventuale deformări de construcţie".

61

GG ee oo tt ee hh nn ii cc aa pp ee aa ll tt ee mm ee rr ii dd ii aa nn ee

Între inginerii geotehnicieni din România care îşi desfăşoară activitatea pe alte meridiane se numără şi Conf. Dr. Ing. Dan Dimitriu. Din toamna anului 1991, când a plecat în Canada, dl. Dan Dimitriu a păstrat permanent legătura cu Societatea căreia i-a fost secretar în 1990-91. Atât prin mesaje şi urări, ocazionale sau nu numai, ci şi, foarte concret, prin transferul la fiecare început de an a cotizaţiei de membru SRGF. Ne bucurăm să inaugurăm rubrica Geotehnica pe alte meridiane cu o scrisoare din Canada de la colegul Dan Dimitriu.

SCRISOARE DIN CANADA Sunt onorat de invitaţia de a fi părtaş la inaugurarea Revistei Române de Geotehnică şi Fundaţii. Consider că

această apariţie, îndelung dorită - dar tot îndelung amânată din motivele istorice cunoscute - este un eveniment de o însemnătate majoră pe care, probabil, încă nici nu o intuim bine. De departe, unde mă aflu, admir eforturile neobosite ale grupului de dedicaţi lideri şi ale celorlalţi membri ai încă tinerei Societăţi Române de Geotehnică şi Fundaţii, oameni cu pasiune care îşi dăruiesc energia şi timpul lor personal pentru afirmarea geotehnicii româneşti.

Întâmplarea a făcut ca de aproape un deceniu şi jumătate să-mi petrec viaţa de partea cealaltă a planetei, în Canada, ţara cât un continent, fascinantă prin natură, cultură şi obiceiuri atât de diferite. Şi istoria este diferită. Departe de a-i fi cunoscut întinderile, şi nici intimităţile, îmi cer totuşi permisiunea să vă împărtăşesc câteva gânduri şi impresii din experienţa mea limitată în practicarea profesiunii noastre pe aceste tărâmuri.

Regiunea a fost în întregime până “nu demult” (vreo 10,000 – 12,000 de ani) acoperită de o masivă calotă de gheaţă care literalmente a modelat aproape întreaga geologie de suprafaţă ce formează principalul obiect de activitate al geotehnicii. Piscuri semeţe ale Rocky Mountains din vestul canadian care s-au încumetat în calea gheţarilor migratori au fost doborâte şi măcinate. Spinările bătrânului dar durului Scut Canadian din est au fost zgâriate şi rotunjite în domoale domuri de rocă. În rest, vasta câmpie centrală întinsă peste 3 fuse orare s-a acoperit cu til şi depuneri glacio-lacustrine de argile şi prafuri. Pe alocuri, resturi de “glacial waste” denumite şi morene, ondulează puţin relieful plat al sedimentului lacustrin. Ocazional, fundalul glacial a mai suferit unele remodelări ulterioare superficiale datorită celorlalţi agenţi geologici, în principal cel aluvionar, urmat de cel eolian şi apoi, în zonele relativ limitate muntoase, cel deluvionar. Ca o curiozitate, la scară geofizică, moştenirea gheţarilor se manifestă şi azi prin continuarea aproape imperceptibilă (1cm / secol) a ridicării suprafeţei terenului după dispariţia gheţarilor. După Ontario Geological Survey, elevaţia terenului în provincie ar fi fost cu câteva zeci de metri mai joasă în urmă cu 12,000 de ani, iar ridicarea iniţială mai accelerată a terenului a provocat drenarea rapidă a topiturii aşa încât “uscatul” şi salba de lacuri cum le ştim azi s-au conturat la scurt timp după retragerea ultimei glaciaţiuni.

Geotehnica în Canada are tradiţii vechi, dacă se poate spune aşa despre o profesiune relativ tânără în sine. The Canadian Geotechnical Society (CGS), deşi incorporată în forma actuala în 1972, a fost iniţiată, la îndemnul dr. Karl Terzaghi, în 1947 ca secţie a Institutului Canadian de Inginerie, primul ei preşedinte fiind dr. R.F. Legget. În 2004 se organizează cea de a 57-a Conferinţa naţională anuală. CGS numără cam 1400 de membri, cam tot atâţia ca acum 12 ani de când am căpătat şi eu privilegiul de a deveni un membru al ei. Să ne reamintim că populaţia Canadei este de 30 milioane, dar acum 13 ani era numai de 25 de milioane. CGS este organizată pe 7 specialităţi (Cold Region Geotechnology, Engineering Geology, Geoenvironmental, Geosynthetics, Hydrogeology, Rock Mechanics şi Soil Mechanics and Foundations). Preşedintele societăţii este ales pe 2 ani şi este asistat de un cabinet de 30 de directori format din liderii celor 10 regiuni teritoriale (regiuni care nu se suprapun exact cu împărţirea administrativă pe provincii şi teritorii a ţării), directorii celor 7 specialităţi, viitorul preşedinte (ales cu un an înainte de expirarea mandatului preşedintelui în exerciţiu). Din cabinet mai fac parte vice - preşedinţi şi lideri cu funcţii administrative, financiare, educative şi, nu în ultimul rând, editorii reputatei reviste trimestriale “Canadian Geotechnical Journal (CGJ)” şi CGS News (revistă lunară de informaţii, discuţii de principii, editoriale, etc.). Toate funcţiile sunt acoperite prin 100 % voluntariat. E pur si muove !

Cotizaţia anuală de membru obişnuit este de 150 dolari canadieni. Studenţii şi membrii seniori (retired, adică pensionari) plătesc 65 dolari. Între beneficiile de membru intră accesul Internet la CGJ şi o “hard copy” a revistei CGS News. Cine doreşte copia tradiţională a CGJ plăteşte în plus 45 dolari / an.

Viaţa în Societate este oarecum curioasă. Cu excepţia membrilor proveniţi din instituţiile de învăţământ şi cercetare aparţinând guvernului, ceilalţi membri sunt competitori în lupta de supravieţuire pe piaţa economică.

62

Companiile private unde lucrează respectivii specialişti nu sunt chiar foarte încântate de apartenenţa angajaţilor lor la Societate, din diferite motive materiale şi “politice” lesne de înţeles.

Implicarea activă la Societate reclamă cheltuieli de resurse mult peste cotizaţie (de exemplu numai simpla participarea la o “Seară Tehnică” semestrială ca să audiezi invitaţi uneori cu totul deosebiţi, ca de exemplu dr. Ralph Peck sau dr. Ladd, implică o cheltuială de aproape $1500, ca sa nu mai vorbim de Conferinţe sau seminare de 2 sau 3 zile). Cheltuieli şi mai mari se impun pentru membrii cu funcţii în Societate. Totodată, întâlnirile între colegii din breaslă nu au potenţial să aducă prea mult “business” firmelor tutelare care se concurează între ele pentru piaţa de servicii. După cum era de aşteptat, sponsorizarea de către corporaţii este aproape inexistentă. Câteva din firmele de consulting ajută Societatea la organizarea Conferinţelor Naţionale acordând timp în regie şi decontând cheltuielile unor angajaţi în organizarea evenimentului, sau sponsorizând un breakfast sau răcoritoarele servite la Conferinţă. Unele firme producătoare de materiale de construcţii, echipamente şi instrumentare ar putea fi atrase să sponsorizeze, dar până acum s-au făcut numai câţiva paşi timizi. Desigur, fondurile din cotizaţii nu ajung niciodată. Totuşi, organizarea bună a manifestaţiilor de tot felul (Conferinţe Naţionale, Lecturi Itinerante, Seminarii, etc.) au reuşit mai întotdeauna să rezulte cu un bilanţ mic “în negru”.

O altă realizare remarcabilă a Societăţii este şi “Canadian Foundation Engineering Manual”. Ediţia în vigoare, a 3-a, din 1992, este editată “in house” folosind un “word processor”. Ediţiile anterioare erau pur-şi-simplu dactilografiate iar desenele de mână. Deşi nu este un cod oficial, Manualul este privit de Tribunale ca un material de referinţă în disputele legale rezultate din accidente şi/sau alte pierderi. Naşterea şi actualizarea Manualului au cunoscut aceleaşi eterne chinuri, căci inginerii canadieni, ca pretutindeni de altfel, nu pot să cadă prea uşor de acord unii cu alţii asupra nici unui subiect tehnic. După ştiinţa mea, celelalte departamente majore ale societăţii (Hidrogeologie, Environment, Geologie) nu au încă manuale de referinţă.

Societatea în ansamblu, şi în special nucleul ei de iniţiativă, reflectă bine şi multi-culturalismul specific societăţii canadiene. Foarte mulţi dintre membri sunt născuţi, şi/sau educaţi pe alte meleaguri. Nume de rezonanţă: dr. Legget, dr. Meyerhof, dr. Morgenstern, dr. Ladany, dr. Fredlund, dr. R.K. Rowe sunt doar foarte puţine exemple.

În încheiere, câteva cuvinte despre practica de zi-cu-zi a inginerului de geotehnică şi fundaţii. Majoritatea practicienilor lucrează în firme particulare de la mici (cu personal de ordinul zecilor) până la foarte mari firme transnaţionale. Competiţia e acerbă. Obiectul muncii îl constituie, evident, studiile şi avizele geotehnice dar şi pavajele şi chiar şi betoanele (ca material numai). Răspunderea este dezavantajos de disproporţionată faţă de alţi participanţi la proiect. De exemplu, la un proiect mai mărişor din domeniul construcţiilor civile de 100 de milioane, cota pentru geotehnică este în jur de 20.000 până la 25.000. Din care jumătate este redistribuită la sub-contractori (forat, săpat, instrumentare) şi cheltuieli. Cota pentru inginerie (prepararea ofertei de studiu, planificarea cercetării, coordonarea studiului, interpretarea datelor, calcule şi analize, raportul geotehnic şi relaţia cu Clientul) dacă se ridică la 20% din bugetul de mai sus. Postul de inginer la o firmă particulară trebuie să genereze venituri nete (manoperă) cel puţin $150.000 pe an. Altminteri se taie !

Un buget geotehnic ceva mai bun (cam 0.04 %din valoarea de proiect) se obţine la lucrări curente mici de 1 până la 5 milioane, cum sunt mici fabrici, unităţi comerciale, extinderi, canalizări, etc. Proporţii şi mai bune se pot obţine în lucrări mari miniere, sau largi proiecte de infrastructuri, protecţia mediului, hidro-amenajări. Interesant că în domeniul construcţiei de locuinţe, o industrie care mai întotdeauna a funcţionat relativ mai bine (de exemplu în zona regiunii Windsor, la o populaţie de 300.000, valoarea anuală a construcţiei de case până la 2 etaje se ridică la 1 miliard de dolari), piaţa pentru firmele de geotehnică este literalmente inexistentă (cu excepţia cazurilor de accident sau conflicte între părţi). În Ontario codul nu impune aviz geotehnic profesional la astfel de lucrări. Municipalităţile (deci guvernul local) exercită un fel de control minimal prin propriile lor servicii tehnice şi de avizare. Consecinţă fidelă a unei economii de piaţă tradiţionale de sorginte britanică, parcimonia prezentă de coduri şi reglementări în mai toate domeniile este încetul cu încetul revizuită şi corectată, pe măsură ce preţul plătit pentru greşeli, ignoranţă, lăcomie devine din ce în ce mai scump. Deocamdată, ca şi avocaţii, mulţi bani se pot face / sau pierde în inginerie în litigii şi proiecte cu probleme majore. O pierdere de capacitate portantă, o alunecare de taluz sunt ca o mană pentru Consultantul invitat să investigheze cazul şi ruinătoare pentru cel iniţial, care trebuie să se apere.

Spaţiul ce mi-a fost acordat se încheie aici. Dacă unii dintre cititori vor fi găsit unele lucruri interesante şi doresc mai multe detalii, sunt bucuros să revin. Urez La Mulţi Ani şi succes Revistei Române de Geotehnică şi Fundaţii, colectivului de iniţiativă, colectivului de redacţie, tuturor celor care vor contribui la fiinţarea ei şi tuturor cititorilor ei.

Dr. Ing. Dan DIMITRIU AMEC Earth & Environmental Ltd.

Windsor, Ontario