ssig 2020f. bejan...orașulconțineaun zigurat șitemple dedicate zeilor sumerieni șide asemenea un...

Structuri de Sprijin în I.G. – CURS 6STRUCTURI DE SPRIJIN DIN PĂMÂNT ARMAT.

SOLUȚII CLASICE ȘI MODERNE

Șef lucrări dr.ing. Florin [email protected] | +40-232-701451 | www.florinbejan.ce.tuiasi.ro

▪ Pământ armat. Definiție. Principiu de funcționare

▪ Pământ armat. Evoluție în timp

▪ Componentele unei structuri de sprijin din pământ armat

▪ Structuri de sprijin din pământ armat. Tipuri de lucrări

▪ Structuri de sprijin din pământ armat. Principii de execuție

▪ Structuri de sprijin moderne din pământ armat

SSIG

2020

F. BE

JAN

Pământul armat. Definiție. Principiu de funcționare

❑ Pământul armat este o structură compozită obținută prin asocierea unei umpluturi selectate,de regulă necoezivă, cu armături din oțel sau geosintetice și cu de elemente prefabricate dinbeton sau oțel care constituie paramentul. Acestora li se asociază o fundație pentru paramentși un dren.

❑ Această combinație, umplutură + armături + elemente de parament, reprezintă o structură desprijin capabilă să suporte, datorită propriei greutăți, atât împingerea pământului din spateleacesteia cât și importante sarcini statice sau dinamice.

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Principiul de alcătuire al pământului armat constă în a crea o legătură permanentă între terenși armături datorită frecării ce se manifestă între acestea.

❑ Pământul transmite armăturilor, prin frecare, eforturile ce se dezvoltă în acesta, armăturile îşimanifestă atunci capacitatea de a prelua întinderi şi întregul fenomen se manifestă ca şi cumpământul ar avea pe direcţiile unde sunt plasate armăturile o „coeziune” a cărei valoare ar fidirect proporţională cu rezistenţa la întindere a straturilor de armătură.

❑ În tendința sa de a se deplasa, în pământ apare o zonă activă ce tinde să-și piardă stabilitateași o zonă pasivă, de rezistență, care prin frecarea transferată armăturilor se opune tendințeide cedare a zonei active

Pământul armat. Definiție. Principiu de funcționare

❑ Într-o lucrare de pământ armateste necesar ca pe faţa externăa acesteia să se prevadă unparament pentru a împiedicacăderea pământului dintrearmături şi pentru a asigurastructurii forma dorită.

❑ Linia care separă zona activăde zona pasivă este curbilinieși delimitează o masăalunecătoare mai mică decâtprismul lui Coulomb delimitatde linia de cedare înclinată cu450+ 𝜙/2 față de orizontală.

SSIG

2020

F. BE

JAN

Pământ armat. Mecanisme de transfer la interfața armătură-pământ

a) Transfer prin frecare între armătură și particulele de pământ (𝑓 = 𝑡𝑎𝑛𝛿, coeficient de frecare) la armături lise.

b) Transfer combinat prin rezistența la forfecare a pământului și frecarea pe suprafața armăturilor

❑ La interfața armătură-pământ se produce un transfer al forțelor de smulgere din pământ aarmăturilor prin:

rezistența la forfecare

rezistența la forfecare

a) armături lise

b1) armături tip rețea

b2) armături cu reborduri

SSIG

2020

F. BE

JAN

Pământul armat. Evoluție în timp

❑ Primul material de construcții pe careomenirea l-a avut la îndemână a fostpământul, cu ajutorul căruia a realizatconstrucții îndrăznețe, dar limitate cadimensiuni și performanțe din cauzacaracteristicilor fizico-mecanice aleacestui material natural.

❑ Pământul, ca material de construcție, afost îmbunătățit în mod instinctiv prinarmare dispersă cu paie, pleavă sau alteelemente vegetale, rezultând primele„cărămizi” – chirpicii și respectivvălătucii, amestec de lut cu paie saurogoz.

http://ilovecob.com/wpcontent/files/RomaniaDanubeDelta_MakingMaterialForCOnstructing0002jpg-1.JPG

http://a1.a4w.ro/assets/audvoci/2013/06/14/image_galleries/886/laserul-de-la-magurele-este-cea-mai-complicata-constructie-din-chirpici-facuta-vreodata-de-om_size6.jpghttp://www.ziarulevenimentul.ro/data/_editor/1chirpici.jpg

SSIG

2020

F. BE

JAN

http://ilovecob.com/wpcontent/files/RomaniaDanubeDelta_MakingMaterialForCOnstructing0002jpg-1.JPGhttp://a1.a4w.ro/assets/audvoci/2013/06/14/image_galleries/886/laserul-de-la-magurele-este-cea-mai-complicata-constructie-din-chirpici-facuta-vreodata-de-om_size6.jpghttp://www.ziarulevenimentul.ro/data/_editor/1chirpici.jpg


❑ Pământul armat în antichitate. Ziguratul din Dur-Kurigalzu

▪ Ziguratul din oraşul antic Dur-Kurigalzu (Mesopotamia), cunoscut azi sub numele deAgar-Quf (30 km de Bagdad - Irak) a fost realizat (aprox. 1400 î.e.n.) din blocuri de argilăcu o grosime variabilă de la 130 mm la 140 mm, armate cu o țesătură de trestie.

▪ Dur-Kurigalzu era un oraș (225 hectare) aflat în sudul Mesopotamiei (actualul Irak) înapropierea confluenței râurilor Tigris și Diyala, fondat în secolul 14 î.e.n. de regeledinastiei Kassite din Babilon (Kurigalzu I sau Kurigalzu II).

▪ Orașul conținea un zigurat și temple dedicate zeilor sumerieni și de asemenea un palat.

▪ Ziguratul dedicat zeului Enlil cu amprenta la sol de 69x67,6 m și înălțimea de aprox. 80 ma fost ars când elamiții au distrus orașul.

▪ Astăzi nucleul din cărămizi din pământ are o înălțime de 57 m, fiind vizibile împletituriledin trestie dintre straturile de cărămizi.

https://c1.staticflickr.com/9/8099/8527397958_b3a58fab14_h.jpg

SSIG

2020

F. BE

JAN


❑ Pământul armat în antichitate. Marele Zid Chinezesc

▪ Construcția gigantică, considerată, după volum, ca cea mai mare de pe glob, cu o lungimede 21.196,18 km (inclusiv barierele naturale precum râurile sau munții) are o înălțimemedie de 12 metri și o lățime medie de 6,5 metri.

▪ A fost începută în anii 475 - 221 î.Hr. și a fost restaurată și realizată parțial de dinastiaMing (1.368-1.644 d.Hr.).

▪ Materialele naturale au fost utilizate pentru armarea unor mari porțiuni din Marele ZidChinezesc, constând, de regulă, în paie și bambus.

▪ În provincia Gansu, spre exemplu, unele sectoare din Marele Zid au fost realizate utilizândpământuri loessoide armate cu stuf și nuiele plasate la o distanță de 15 cm pe verticală.

Tronson din Marele Zid chinezesc realizat din

pământ armat cu stuf și nuiele

SSIG

2020

F. BE

JAN


http://eprints.utm.my/10626/4/LohWeeLoonMFKA2010chap1.pdf

❑ Pământul armat în antichitate. Cheul roman

▪ Se ştie că şi romanii au folosit tehnici de armare cu trestie a pământului din diguri, înlungul râului Tiber.

▪ Recent s-a descoperit în Londra, un proiect al armatei romane.

o Un cheu din portul Londinium realizat din pământ armat s-a păstrat timp de mai mult de1400 ani.

o Debarcaderul avea o lungime de 1,5 km, o înălţime de 2 m şi era realizat cu paramentuldin grinzi de stejar, ranforsat cu grinzi cu lungime de până la 9 m, încastrate în rambleu.

http://www.pla.co.uk/assets/RomanPort(Full).jpg

SSIG

2020

F. BE

JAN

http://eprints.utm.my/10626/4/LohWeeLoonMFKA2010chap1.pdfhttp://www.pla.co.uk/assets/RomanPort(Full).jpg


❑ Pământul armat în epoca modernă și contemporană (sec. XIII-până azi)

▪ În 1822, Col. Pasley a introdus cu succes o formă de pământ armat pentru construcțiimilitare pentru armata britanică. Acesta a demonstrat că se poate obține o reduceresemnificativă a împingerilor pe zidurile de sprijin dacă umplutura se armează cu straturiorizontale de crengi, scânduri de lemn sau pânză.Munster (1925)

▪ Conceptul modern de structură din pământ armat a fost introdus de Munster în 1925(Statele Unite ale Americii).

▪ El a realizat un zid de sprijin folosind o înșiruire de elemente de ranforsare din lemn și ofațadă aparentă ușoară.

▪ Munster minimizează problema tasării rambleului, prin folosirea unor prinderi ajustabileîntre elementul de fațadă și elementele de ranforsare.

Sistemul de sprijinire a pământului dezvoltat de Munster

SSIG

2020

F. BE

JAN


Coyne (1930)

▪ În perioada anilor 1930 cercetătorul francezAndre Coyne introduce un nou concept dearmare numit Mur Echelle (perete scară).

▪ Peretele era alcătuit dintr-o masă dematerial granular conectat printr-un rândde legături ce aveau la un capăt o ancoră șila celălalt capăt un parament din elementeprefabricate din beton armat.

▪ Acest tip de perete nu a fost utilizat pescară largă din cauza celui de-al doileaRăzboi Mondial.

York (1960)

▪ În 1960 apare o altă metodă de realizare apământului armat, metoda York, careprezintă similarități cu tehnica propusăde Munster.

▪ Ideea centrală a acestei metode estefolosirea de materiale simple acolo undeeste posibil și care pot fi adaptate caelemente de ranforsare sau de ancorare.

SSIG

2020

F. BE

JAN

Reinventarea pământului armat. Varianta clasică

Henri Vidal (1925-2007)

▪ În anul 1957 arhitectul și inginerul francez Henri Vidal a“redescoperit” pământul armat în timp ce “construia”castele de nisip, cu familia sa, pe o plajă din Saint-Tropez.

▪ Acesta a fost surprins că prin amestecarea nisipului uscat cuace de pin, castelul din nisip își păstra forma sub încărcare.

▪ Această întâmplare i-a aprins imaginația și ainventat pământul armat (Terre Armeé®).

▪ În anul 1963, Henri Vidal a publicat primuldocument despre pământul armat, redactat înaproximativ o lună în hotelul Vistaero (Menton).Acesta a fost punctul culminant al unei muncisolitare și pasionate de peste șase ani, concretizatîntr-un brevet de invenție.

https://www.youtube.com/watch?v=0AEKPp4ajkI

SSIG

2020

F. BE

JAN

https://www.youtube.com/watch?v=0AEKPp4ajkI

Reinventarea pământului armat. Varianta clasică

Brevetul de invenție Terre Armée® (1963)

SSIG

2020

F. BE

JAN

▪ 1964 – Realizarea primei structuri din pământ armat (Terre Armée / Reinforced Earth) înPragnière (Franța);

▪ 1968 – Realizarea primei structuri importante din pământ armat pe autostrada A53(Franța);

▪ 1969 – Realizarea primei culei din pământ armat în Strasbourg (Franța);

▪ 1970 – Acordarea Brevetului de invenție pentru paramentul din elemente prefabricatecruciforme din beton TerraClass®;

▪ 1977 – Prima structură de retenție din pământ armat, înclinată (SUA);

▪ Prima lucrare cu armături geosintetice a fost realizată în 1971 în Franța. S-au utilizatpentru aceasta geotextile nețesute pentru construcția unui zid de sprijin de cu înălțimea de4 m, amplasat pe un teren moale și compresibil.

▪ În anii care au urmat, tehnologia de armare a pământului a fost utilizată cu mult succes,fiind dezvoltate sisteme competitive și în alte țări, la începutul anilor ’80 creându-se onouă industrie.

▪ În România, primele încercări de realizare a unor ziduri din pământ armat datează dinanii 1973-1974, când Catedra de Geotehnică a Institutului Politehnic din Timișoara aproiectat și executat o astfel de lucrare, în lungime de circa 50 m, pe DN 6 Lugoj-Timișoara, la Recaş.

▪ IPTANA a proiectat un zid similar, de 45 m lungime, pe DN 24 Vaslui-Iași, la Solești.

Structuri de sprijin din pământ armat (1964-1977)

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Structurile de pământ armat au multe avantaje în comparaţie cu structurile de sprjin tradiţionale:

o folosirea unor procedee de construcţie simple şi rapide şi care să nu necesită o gamăamplă de utilaje;

o nu necesită o calificare specială în construcţii a muncitorilor;

o nu necesită fundaţii rigide deoarece structurile din pământ armat preiau deformaţiile;

o pot fi folosite materiale de la faţa locului, ceea ce reduce considerabil costurile;

o înierbarea suprafeţelor laterale ale structurilor din pământ armat asigurăreintroducerea acestora în circuitul natural;

❑ Limitările structurilor de sprijin din pământ armat:

o necesită un spaţiu relativ mare în spatele structurii sau în partea exterioară a structuriipentru obţinerea unor lungimi suficiente a armăturilor, pentru asigurarea stabilităţiiinterne şi externe;

o la realizarea pământului armat este necesară folosirea unui pământ granular ce arecosturi mult mai mari;

o sunt necesare criterii speciale de proiectare pentru prevenirea corodării elementelormetalice de armătură, a deteriorării diferitelor elemente expuse razelor ultraviolete(geosinteticele) şi a deteriorării elementelor din plastic incluse în pământ;

o proiectarea structurilor din pământ armat deseori necesită o colaborare între specialiştiiîn geotehnică şi inginerii de structuri.

Avantaje și limitări ale structurilor de srpijin din pământ armat

SSIG

2020

F. BE

JAN

Componentele unei structuri de sprijin din pământ armat

❑ Pământul armat, conform definiției, este un material de construcție compozit, unic, cu oamprentă la sol limitată având proprietatea de a distribui uniform încărcările chiar și încondiții de teren slab de fundare.

❑ Principalele componente ale unei structuri de sprijin din pământ armat sunt:

o Armăturile metalice sau din materiale geosintetice ce au rolul de a prelua prin frecareapământ-armătură, tensiunile de întindere ce se dezvoltă în umplutură sub acțiunea greutățiiproprii și a eventualelor încărcări exterioare.

o Umplutura, de regulă din materialgranular, care constituie corpulmasivului din pământ armat șicare prin propria greutate asigurăstabilitatea externă și internă astructurii de sprijin.

o Paramentul realizat din elementeprefabricate din beton, tablămetalică, bare metalice, materialegeosintetice, gabioane etc. și careconstituie fața văzută a masivuluide pământ armat, făcând posibilăatât retenția materialului deumplutură cât și conlucrareapământ-armătură.

(parament)

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Armăturile au scopul de a mobiliza pe suprafața lor forța de frecare (𝜎𝑣 ∙ 𝑓 – f, coeficientulde frecare sau rezistența la forfecare a pământului, 𝜏𝑓). Armăturile se pot prezenta sub

diverse forme și pot fi realizate din mai multe tipuri de materiale:

o benzi sau grile metalice,

o benzi, folii sau grile din materiale geosintetice (polimerice),

o ancore de diverse tipuri.

Armarea pământului. Tipuri de armături pentru pământul armat

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Armăturile sub formă de folii sau grile sunt în general instalate pe toată lățimea masivuluidin pământ armat, spre deosebire de armăturile sub formă de benzi sau bare care suntdispuse cu interspații de pământ între ele.

❑ În cazul armăturilor sub formă de benzi, forţa totală rezistentă mobilizată este în funcție denumărul de straturi şi de distanţa pe verticală între ele.

❑ În cazul barelor, forța totală rezistentă depinde atât de dispunerea pe verticală dar și peorizontală.

❑ Din punct de vedere al comportării la efortul de tracțiune, armăturile pot fi împărţite îndouă categorii:

o Armături relativ inextensibile, definite ca fiind armăturile pentru care deformaţiile larupere sunt mai mici decât deformaţiile maxime ce pot apare în terenul nearmat, în aceleaşicondiţii de solicitare. Proprietăţile acestor armături sunt, de cele mai multe ori,independente de timp şi temperatură, astfel că relaţia efort - deformaţie poate fi determinatăcu ajutorul încercărilor pe termen scurt, cu viteza constantă de deformare. În aceastăcategorie intră armăturile metalice.

o Armături relativ extensibile, care au deformaţii la rupere mai mari decât deformaţiilemaxime ce pot apare în pământul nearmat, în aceleaşi condiţii de solicitare. Proprietăţileacestui tip de armături sunt, în general, dependente de timp şi temperatură, de aceea pentrudeterminarea lor sunt recomandate încercări pe termen lung (fluaj). În această categorieintră aproape toate tipurile de armături geosintetice.


SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Armăturile metalice sub formă de grile (fig. d), benzi (fig. a, c) sau bare, utilizate pentrulucrări definitive cu durată de serviciu de 100 ani sunt realizate din materiale rezistente lacoroziune (oţel galvanizat, inox sau aluminiu).


❑ Armăturile metalice tip scară sunt realizate din două bare metalice dispuse paralel de carese sudează bare transversale. La un capăt sunt prevăzute cu o placă sudată pentru prindereade parament (Fig. b)

c) Armături sub formă de benzi dispuse în V d) Armare pe două direcții

a) Armături sub formă de benzi dispuse liniar b) Armături tip scară

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Geogrilele sunt reţele polimerice regulate, cu ochiuri suficient de mari (1 - 10 cm) pentru apermite pătrunderea materialelor granulare.

❑ Sunt realizate în general din polietilenă (de înaltă densitate) sau polipropilenă, dar şi dinpoliamidă, poliester sau mai recent, din poliamide aromatice (aramid) sau polivinilalcool.

❑ Geogrilele pot fi sudate, țesute sau extrudate, mono sau biaxiale.


SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Geotextilele sunt țesături permeabile realizate, în marea majoritate, din fibre sintetice, darexistă și geotextile realizate din fibre naturale (iută de exemplu).

❑ Polimerii utilizați sunt polipropilena, poliesterul, polietilena și poliamida sub formă de fibresau fire (monofilament, multifilament etc).

❑ Geotextilele pot fi: țesute, nețesute, tricoturi, consolidate prin întrețesere sau termosudare.


SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Geocompozitele sunt combinaţii de materiale, din care cel puţin un material este geosintetic.

❑ Geotextilele folosite în scop de armare pot fi asociate cu alţi polimeri, cu fibre de sticlă saumetal, formând geocompozite.

❑ În această categorie intră de asemenea geocelulele, care sunt saltele celulare tridimensionalerealizate din geogrile şi celulele tridimensionale alcătuite din benzi de geotextil, sau alţipolimeri, ambele umplute cu pământ sau material granular.


SSIG

2020

F. BE

JAN


❑ Alegerea tipului de armătură, ca formă, se poate face avându-se în vedere geometriamasivului armat, pământul de umplutură recomandat, materialul din care sunt realizate(metalice sau nemetalice), după cum se indică în tabelul următor:

SSIG

2020

F. BE

JAN


Tipul de armătură din

oțel

Grosimea maximă pentru

care sunt valabile

rezistențele din tabel

Rezistența la întindere

σ𝐭 (𝐍/𝐦𝐦𝟐)

Rezistența la forfecare

σ𝐟 (𝐍/𝐦𝐦𝟐)

Oțel carbon

S235 JR

referință SR EN

10025+A1

16 mm 340 205

Oțel carbon

S355 JR

referință SR EN

10025+A1

16 mm 490 295

Oțel inoxidabil 10 mm 510 305

Bare rotunde

din oțel carbonϕ 40 mm 485 290

Durata de viață (ani)

Armăturămetalică

Grosime (mm)

Structură pe

uscat

Structură în

apă

curgătoare

5

NG 0,25 0,25

G 0 0

I 0 0

10

NG 0,35 0,4

G 0 0

I 0 0

50

NG 1,15 1,55

G 0,30 0,55

I 0,05 0,07

60

NG 1,35 1,68

G 0,38 0,63

I 0,05 0,09

70G 0,45 0,7

I 0,05 0,1

120G 0,75 1,0

I 0,10 0,2

Nota 1: NG – tablă neagră (negalvanizată), G – oțel galvanizat, I – oțel inoxidabil. Nu se recomandă

folosirea tablei negre (oțelului neprotejat) cu rol de

armare pentru o durată de viață proiectată mai mare de

60 de ani.

Nota 2: Se poate folosi interpolarea liniară pentru durate de viață intermediare.

❑ Caracteristicile minimale ale armăturilor din oțel și grosimile pierdute datorită coroziunii

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Acestea sunt elemente prefabricate și asamblate la fațalocului cu rol în configurarea geometriei masivului depământ armat având următoarele funcții:o asigură un suport pentru pământ între straturile de

armături;o asigură înglobarea armăturilor în zona activă;o dă o formă exterioară structurii;o oferă o estetică necesară pentru încadrarea în

peisaj;o previne eroziunea pământului;o permite, fără deteriorări semnificative, tasări

importante diferențiale;o permite viteză și ușurință în executarea lucrării.

❑ În prezent, există următoarele tipuri de elemente deparament:o elemente metalice;o panouri prefabricate din beton;o blocuri modulare prefabricate din beton;o materiale geosintetice întoarse la fața zidului;o gabioane;o beton;o panouri prefabricate din lemn sau alte materiale,

etc.❑ Acestea pot fi considerate ca rigide, semi-flexibile sauflexibile.

Elemente de fațadă (parament)

a) Parament rigid

b) Parament semi-flexibil

c) Parament flexibilSSIG

2020

F. BE

JAN

Elemente de fațadă (parament)

a) Parament metalic orizontal b) Parament din beton c) Parament geotextil

d) Parament în sistem gabioane

e) Parament din plasă sudată

f) Parament metalic vertical

SSIG

2020

F. BE

JAN

Pământul de umplutură / rambleere

❑ Materialul pentru realizarea corpului masivului din pământ armat trebuie să fie pământnatural, care să nu conțină sol vegetal sau materiale putrescibile ori reziduuri menajere.Acesta poate fi și de natură industrială. Materialul de umplutură trebuie să răspundă, înprincipal, la două criterii: criterii geotehnice și criterii chimice sau electrochimice.

❑ Criteriile geotehnice se referă la cele granulometrice, care asigură o anumită valoare afrecării pământ-armătură, dar și criteriile cerute de punerea în operă (compactare).

❑ Dimensiunea maximă a granulelor să nu depășească 250 mm având în vedere dimensiunilestraturilor compactabile (33 – 37,5 cm);

❑ În raport de procentajul de parte fină (≤ 0,015 mm) pământurile pot fi:

o utilizabile dacă cantitatea este mai mică de 10%;o utilizabil dacă îndeplinește criteriul de frecare (10% - 20%);

o inutilizabil ca umplutură în masivele din pământ armat (≥ 20%);

❑ Criteriul de frecare pământ-armătură este dependent de tipul de armătură:o pentru armături metalice de înaltă aderență, unghiul de frecare internă determinat în

condiții de saturare a probelor și la forfecare rapidă să fie (ϕ ≥ 25°);o pentru armături lise, unghiul de frecare pământ-armătură trebuie să fie mai mare decât

în cazul anterior.

❑ Sunt excluse în a fi utilizate ca material de umplutură următoarele tipuri de pământuri:o pământurile sensibile la umezire (PSU);

o pământurile argiloase (PUCM);

o pământurile cu particule mai mari de 250 mm;o crete umede și friabile.

A. Criteriile geotehnice

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ În general, pământurile a căror curbă granulometrică se încadrează în zona albă din graficulurmător pot fi utilizate ca material de umplutură:


❑ În Ghidul privind proiectarea structurilor din pământ armat cu materiale geosintetice șimetalice (GP 093-06) se prezintă următoarele criterii pentru pământul de umplutură:o pământ necoeziv cu mai puțin de 15% particule fine (≤ 0,063 𝑚𝑚);o pământuri slab coezive cu mai mult de 15% particule fine (≤ 0,063 𝑚𝑚) dar cu indice

de plasticitate 𝐼𝑃 ≤ 6%;o pământuri coezive pentru lucrări provizorii (exclus categoriile geotehnice 2 și 3).

SSIG

2020

F. BE

JAN


B. Criteriile chimice sau electrochimice

❑ Criteriile chimice sau electrochimice ale materialului de umplutură privind durabilitateaarmăturilor sunt: rezistivitatea, PH-ul, conținutul în săruri solubile și conținutul total desulfuri. În tabelul următor se prezintă principalele limite pentru armăturile metalice (GP093-06).

❑ Pentru protejarea împotriva coroziunii se pot folosi diverse tehnici:o acoperiri organice/anorganice/vopsire ce creează un ecran inert în jurul metalului;o o grosime suplimentară de metal, de sacrificiu, supusă coroziunii și care nu este luată în

calculul de rezistență;o galvanizarea la cald prin imersarea într-o baie de zinc, la 450 °C, a armăturilor de oțel în

prealabil decapate.

Criteriu Lucrări în apă sărată Lucrări în apă dulce

Rezistivitate > 1000Ωcm > 3000ΩcmpH 5 < pH < 10 5 < pH < 10Conținut de săruri solubileCl− ≤ 200 mg/kg ≤ 100 mg/kgSO4

− − ≤ 1000 mg/kg ≤ 500 mg/kgConținut total de sulfuri < 300 mg/kg < 100 mg/kgMaterii organice (conținut exprimat în carbon) < 100 p. p.m < 100 p. p.m

Grosimea de sacrificiu minimă pentru două fețe expuse (mm) oțel galvanizat la cald, 500 g/m2

pentru o fațăDurata de serviciu 5 ani 30 ani 70 ani 100 ani

Amplasament cu apă ocazională 0 0,5 1,0 1,5Amplasament imersat 0 1,0 1,5 2,0

SSIG

2020

F. BE

JAN

a) ziduri de sprijin

Structuri de sprijin din pământ armat. Tipuri de lucrări

A. Structuri de sprijin din pământ armat care nu sunt stabile sub propria greutate dacă nu sunt armate

b) culei de pod

armătură

fațadă

armăturiSS

IG 20

20

F. BE

JAN


a) Structura pe toată înălțimea b) Structura în trepte c) Structura trapezoidală

d) Structura pe o parte din înălțime e) Dig f) Structuri suprapuse

SSIG

2020

F. BE

JAN

g) Pantă infinită h) Structură cu panta terenului negativă

i) Ziduri gemene

j) Culee din pământ armat k) Culee mixtă


SSIG

2020

F. BE

JAN


Lucrări de poduri

monolit conduce la economii de timp și preț semnificative.

❑ Culeele podurilor sunt considerate structuri critice șirezistența unică și posibilitățile de distribuție aîncărcărilor ale pământului armat pot rezolva problemaîntr-o manieră economică și eficientă din punct devedere structural.

❑ Pentru multe poduri, fundațiile de suprafață pot fi directpe pământul armat, eliminând astfel piloții. Când piloțiisunt necesari ei pot fi încadrați între benzile de armaresau benzile pot fi rotite în jurul piloților, rezultând ostructură de retenție simplă în jurul structurii culeei. Înambele configurații, adâncimea mică de fundare astructurii din pământ armat și utilizarea limitată abetonului

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ culee de pod


❑ culee mixtă, pământ armat - fundație pe piloți

Lucrări de poduri

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ culee în pantă


❑ rampe de acces pentru pasaje/viaducte

Lucrări de poduri

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ masive de pământ armat ce suportă structura drumurilor sau autostrăzilor


❑ structuri de sprijin din pământ armat pentru drumuri în zone muntoase

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ ramblee de cale ferată armate

❑ ramblee de cale ferată așezate pe masive de pământ armat


SSIG

2020

F. BE

JAN


❑ cheuri

❑ insule artificiale din geo-celule şi umpluturărealizată prin hidromecanizare

❑ structuri de sprijin pentru maluri

❑ baraje din materiale locale

❑ supraînălțarea barajelor existente.

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ taluzuri armate cu materiale geosintetice❑ ramblee cu taluzuri armate

❑ Stabilizarea alunecărilor


SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ drumuri nepavate armate cu materiale geosintetice,

❑ îmbrăcăminți bituminoase armate cu materiale geosintetice,

❑ platforme de căi ferate armate cu materiale geosintetice,

❑ platforme armate cu materiale geosintetice,

❑ fundații sau perne din pământ armat.


SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ adăposturi și buncăre militare

❑ buncăre pentru depozitare


SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Concasoare,

❑ sprijinirea şi etanşarea zidurilor din mine de cărbuni sau alte minerale,

❑ ziduri de întărire a depozitelor mari sau a fabricilor,

❑ bazine şi lagune.


SSIG

2020

F. BE

JAN


❑ armarea terenului de fundare – perne armate

benzi grile

armături

a) cu benzi b) cu geogrile

Fundație clasică

armăturic)

d)

e)

f)

Drenuri verticale

Fundație cu geogrile

SSIG

2020

F. BE

JAN

Strat drenant

Geosintetic de armareEtanşare

Confinare Filtrare Separare Armare


❑ Funcții ale materialelor geosintetice

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Metodele şi procedeele deconstrucţie a structurilor din pământarmat sunt variate.

❑ Astfel, acestea pot fi construite atâtprin introducerea armăturilor înpământul nederanjat, începând de lacoronament spre bază, cât şi prinexcavarea terenului şi realizareaîntregii lucrări de la bază spre vârf.Utilizarea uneia sau alteia dinmetode se alege în funcţie denecesităţi.

❑ În funcţie de aceste 2 metode deexecuţie a structurilor din pământarmat se va alege şi tehnologia delucru.

❑ Construcţia unui masiv din pământarmat se realizează în etapesuccesive, fiecare cuprinzândmontarea unui nivel de parament,realizarea stratului de pământcorespunzător şi aşternerea unui noupat de armătură.

a) execuţia întregii structuri; b) introducerea armăturilor în teren nederanjat1 - pământ ranforsat; 2 - armături;3 - umplutură; 4 - parament;5 - parament; 6 - taluz posibil

Structuri de sprijin din pământ armat. Principii de execuție

SSIG

2020

F. BE

JAN

o Această etapă se referă la îndepărtarea materialelor nedorite de pe suprafaţa unde va firealizată structura de pământ armat. Toate materiile organice dezagregate, vegetaţia,depozitele de materiale alunecate, materialele instabile trebuie îndepărtate iar platformacompactată.

o În zonele instabile, metodele de îmbunătăţire a terenului, cum ar fi compactarea dinamică,coloane de balast, drenuri sau alte metode de stabilizare şi îmbunătăţire a fundaţiei, trebuierealizate înaintea începerii asamblării zidului.

o Tot în această etapă se realizează şi fundaţia paramentului.

Pașii de execuție a structurilor de sprijin din pământ armat

PASUL 1. Pregătirea suprafeței de lucru

SSIG

2020

F. BE

JAN

o Paramentul poate fi realizat din panouri prefabricatedin beton, panouri metalice, blocuri de beton etc.

o În majoritatea cazurilor, elementele de beton pentruparament sunt ridicate şi transportate cu o macarauşoară şi depozitate pe partea liberă a zidului.

o În acest scop trebuie amenajată o suprafaţă liberă înfaţa viitoarei lucrări.

o Cea mai favorabilă poziţie este atunci cândmacaraua se poate mişca paralel cu faţa zidului. Deaici, doar cu o întoarcere de 180° macaraua poateplasa elementele pe poziţie.

o Alinierea elementelor de parament trebuie să fiecontrolată şi este necesară păstrarea elementelor deparament în poziţia corectă, iar pentru aceasta pot fifolosite pene de lemn.

o Pentru a asigura stabilitatea atunci când estepoziţionat primul strat de elemente, pot fi instalatesuporturi temporare pe faţa zidului, ce vor fiîndepărtate după realizarea umpluturii de pământ.

o Asamblarea panourilor de parament şi realizareaumpluturii de pământ se realizează simultan.

PASUL 2. Asamblarea primului rând de parament


SSIG

2020

F. BE

JAN

o La lucrările de pământ armat nu este necesară o compactare deosebită a umpluturii. Uneleîncercări au arătat că o compactare puternică măreşte forţele de întindere care se exercită înarmături. Compactarea apare ca necesară numai atunci când se urmăreşte în mod deosebitlimitarea tasărilor proprii ale lucrărilor.

o Se pot folosi toate tipurile de utilaje, dar pentru evitarea deplasărilor paramentului întimpul execuţiei, este necesar ca utilajele să nu se apropie la mai puţin de 1,00 ÷ 1,50 metride parament. În spaţiul din vecinătatea acestuia, compactarea se va face cu utilaje uşoare,eventual vibratoare.

o Umplutura se va compacta până la gradul de compactare dorit, de obicei 95% ÷ 99% dindensitatea maximă în stare uscată, la umiditatea optimă de compactare. Depăşirea graduluide compactare dorit poate determina deformaţii ulterioare ale feţei zidului.


PASUL 3. Așternerea și compactarea umpluturii pe suprafața de lucru până la primul nivel de armătură

SSIG

2020

F. BE

JAN

o Armăturile sunt plasate şi legate deelementele de parament, atunci cândumplutura de pământ a fost deja compactată.

o Armăturile, în cazul clasic, pe elemente dinbeton cruciforme, sunt plasate la 75 cm,distanță corespunzătoare dublului grosimiistratului de compactare (37,5 cm în general).Ele sunt plasate pe terenul grosier nivelat șisunt prinse prin bulonare de elementele deparament.

o Pașii 3 şi 4 se repetă succesiv până la atingereaînălţimii din proiect.

PASUL 4. Plasarea primului strat de armătură pe umplutura de pământ

o În general, structurile de sprijin dinpământ armat realizate cu material deumplutură din pământuri necoezive nuau nevoie de drenuri.

o Atunci când structura de pământ armatse realizează în zone cu umiditatearidicată se impune construirea la bazastructurii a unui strat drenant din balastsau pietriş. Acesta este construitînaintea aşternerii primului strat depământ.

PASUL 5. Construirea suprafeței drenante


Masivul armat

umplutura

Material

granular

Conductă

perforată

de drenajGeotextil

Conductă

perforată

de drenaj

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ În anii 1980 s-a dezvoltat simultan în Europa, Japonia și SUA un tip special de armare apământului cu ancore. Sistemul cu ancore multiple a fost dezvoltat de Fukuoka (1980)pentru Ministerul de Construcții Japonez. Ancora este realizată din oțel de formărectangulară.

Zid de sprijin cu ancore multiple (după Okasan Kogyo, 1985)

Structuri de sprijin moderne din pământ armat

❑ Un sistem de sprijin nou, realizat in Austria, este bazat pe o fațada din beton legat prinintermediul unui tirant polimeric de o ancoră, formând astfel un cadru închis.

SSIG

2020

F. BE

JAN

Structuri de sprijin moderne din pământ armat

Pământul armat poate fi considerat ca fiind un material compozit realizat din armături și unmaterial/pământ de umplutură, sub diferite tehnici și denumiri comerciale, din care se poaterealiza o structură de sprijin.

B.1. Sistemul Vidal B.2. Tervoile ® B.3. Polyfelt ®

B.4. Textomur ® B.5. Texsol ® B.6. PneusolSSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Procedeul „TERVOILE” este un nou conceptde susținere a terenului inventat de inginerulromân, Valerian Curt, stabilit în Canada,menit să răspundă într-un mod economic,rapid și sigur nevoilor proiectanților șicontractorilor.

❑ Ideea a pornit de la necesitatea optimizăriiutilizării materialelor industriale disponibile(tablă metalică sau de aluminiu ondulată,grilaje metalice) prin mobilizarea rezistențeilor la întindere.

❑ Deosebirea, față de sistemul clasic, constă îndispunerea elementelor de paramentmetalice (jumătate de butoi) pe verticală șiarmături metalice sub formă de bretea.

❑ Avantaje :

o Suportă realizarea unei structuri desusținere cu înclinări foarte mici;

o Sunt foarte ușor de manipulat șitransportat;

o Punerea în operă este rapidă și nunecesită o echipă specializată.

Structuri de sprijin tip Tervoile. Secțiune tip. Parament. Pași de execuție

Armăturisub formă de bretele

Element de parament din

tablă

SSIG

2020

F. BE

JAN

Material granular

Membrana din geotextil(pana la capatul superior alparamentului)

Reazem din elastomeri

Paramentmodular

Modul de coronament(dacă e necesar)

Armătură

DrenGeotextil

Teren de fundareTalpă prefabricatăsau turnată in-situpentru reglare


SSIG

2020

F. BE

JAN


Pasul 2. Realizarea primului strat de pământ compactat

Pasul 3. Poziționarea elementelor prefabricate de ghidaj

Pasul 1. Realizarea fundației

Pasul 4. Poziționarea elementelor prefabricate de fațadă

Pasul 5. Montarea armăturilor

SSIG

2020

F. BE

JAN


Pasul 6. Realizarea umpluturii Pasul 7. Compactarea umpluturii

SSIG

2020

F. BE

JAN


Tip 1. Parament din panouri de beton

SSIG

2020

F. BE

JAN

Tip 2. Parament din dale de beton

SSIG

2020

F. BE

JAN

Tip 3. Parament din plase metalice

SSIG

2020

F. BE

JAN

Tip 4. Parament din tablă

Tip 5. Parament din lemn

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Polyfelt-ul/Poly Slope-ul este un material geosintetic compozit cu ajutorul căruia se potrealiza structuri de sprijin din pământ armat, dezvoltat de TenCate Geosynthetics(http://www.tencate.com).

❑ Este considerată o soluție „prietenoasă” și economică ca alternativă la zidurile clasice dinbeton. Se pot realiza taluzuri cu înclinație de 70° și înălțimi de până la 20 m. Pașii de urmatpentru execuţia unui masiv de pământ armat cu Polyfelt sunt similari celor de la realizareaoricărei lucrări de susținere de acest tip. Deosebirea apare din utilizarea unor corniere cepermit poziționarea pe verticală a straturilor.

Pasul 1.

Dispunerea cornierului şi a primului strat de armătură din material geosintetic

Structuri de sprijin tip Polyfelt/PolySlop. Definiție. Pași de execuție

Pasul 2.

Aşternerea stratului de pământ ca umplutură

SSIG

2020

F. BE

JAN

http://www.tencate.com/

Pasul 3.

Compactarea pământului din umplutură

Pasul 4.

Întoarcerea primului strat de armătură peste pământ, profilarea

Pasul 5.

Reluarea pașilor anteriori până la asigurarea înălţimii dorite

Structuri de sprijin tip Polyfelt/PolySlop. Definiție. Pași de execuție

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Textomur constă din dispunerea de geogrile sau geotextile la o distanță pe verticală de 500mm între care se așează și se compactează umplutură din material coeziv sau granular.Fațada se realizează cu elemente prefabricate metalice căptușite cu geotextil. Fațada poate fiacoperită cu pământ și plante pentru a reda taluzul în circuitul natural.

Structuri de sprijin tip Textomur. Definiție. Pași de execuție

Armături din geotextil

Armături din geotextil

❑ Specificații o Elementele de fațadă Textomur pot avea o lungime

de până la 5 m și un diametru de 8-10 mm. o Înălțimea unui strat este de aprox. 500 mm iar

lungimea armăturilor se stabilește în funcție de proiect.

o Unghiul de înclinare poate fi de la 55° până la verticală.

❑ Avantajeo pentru umplutură se poate folosi material local. o flexibilitate - Pot fi realizate curbe, colțuri, terase,

lungimi variabile.o durabilitate – Au o durată de viată de aprox. 120

ani.o se construiesc ușor, fără să necesite o fundație. o construcția se realizează fără a necesita sprijiniri.

❑ Utilizărio structuri de sprijino realizarea taluzelor pentru căile ferate.o bariere foniceo stabilizarea alunecărilor de tereno extinderea suprafețelor construibile.

SSIG

2020

F. BE

JAN

htt

p:/

/ww

w.p

hig

rou

p.c

o.u

k/fi

les/

ph

igro

up

/p1

01

00

06

_0.jp

g

Structuri de sprijin tip Textomur. Definiție. Pași de execuție

SSIG

2020

F. BE

JAN

http://www.phigroup.co.uk/files/phigroup/p1010006_0.jpg

❑ Pământurile armate se pot obține, după cum s-aarătat, fie prin introducerea în masa pământului aunor armături continue (folii, grile, benzi sau bare)dispuse în anumite scheme fie prin amestecareaaleatoare a unor fibre cu pământul.

❑ Conceptul de armare dispersă a pământului cu fibrenaturale a apărut încă din antichitate. În 1985 Leflaivea stabilit o metodă de ranforsare a pământului prinutilizarea unor filamente polimerice continue. Înultima perioadă, pământurile armate cu fibredistribuite aleator au atras atenția multor inginerigeotehnicieni și implicit o creștere a numărului delucrări realizate folosind tehnologii tip Texsol.

❑ În comparație cu armarea sistematică a pământurilorarmarea aleatoare are unele avantaje. Modul derealizare al pământurilor armate cu fibre distribuitealeator imită stabilizarea pământurilor prinamestecare. Fibrele sunt ușor de adăugat și amestecatcu pământul la fel ca în cazul cimentului, varului saua altor aditivi. Distribuția aleatoare a fibrelor oferă ooarecare izotropie și limitează apariția planurilorpotențiale de rupere ce se pot dezvolta paralel cuorientarea fibrelor.

Fire scurte de PP

Structuri de sprijin de tip Texsol. Definiție. Tehnologii de execuție

http://www.texsoleiffage.com/

SSIG

2020

F. BE

JAN

http://www.texsoleiffage.com/


❑ Texsol® este un amestec compozit dintre fibre sintetice și nisip, dezvoltat și patentat în 1980de LCPC (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées – cunoscut acum sub numele deIFSTTAR).

❑ Amestecul conține fibre continue de poliester (0,068 – 0,383 mm diametru), cu un conținutde fibre ce variază între 0,1% și 0,2% din masa de nisip.

❑ Calitatea și cantitatea de fibre utilizate diferă în funcție de natura și granulozitatea nisipului(de la 100 la 250 km fibre pe metrul cub de nisip).

❑ „Coeziunea” crescută a materialului compozit se menține în timp iar capacitatea dedeformație este excelentă.

❑ Caracteristicile acestui materialcompozit depind de:

o proprietățile componentelor: nisip și fibre de polietilenă;

o conținutul de fibre;

o metodele de amestecare și distribuția fibrelor în masa de nisip;

o parametrii amestecului: densitatea și umiditatea;

SSIG

2020

F. BE

JAN


❑ Cu ajutorul acestui utilaj sepot realiza structuri cuînălțimi de până la 20 m.

❑ Productivitate: 100 m3/zi.

Tip 1. Texsolmax

SSIG

2020

F. BE

JAN


❑ Acest utilaj pneumatic este suspendat deo macara.

❑ Este folosit pentru realizarea părțilorsuperioare ale structurilor din Texsol.

❑ Productivitate: 20 m3/zi

❑ Aceste utilaje permit ca Texsolul să fieaplicat cu un pistol de pulverizare.

❑ Sunt utilizate pentru cantități mici.

❑ Productivitate: 10 m3/zi

Tip 2. Super- Texsolettes Tip 3. Texsolettes

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Pneurile sunt produse high-tech realizate dinmateriale de calitate superioară provenite dinindustria chimică, textilă și metalurgică.Conform unui raport întocmit în 2006, înUniunea Europeană s-au acumulat 3,23milioane de tone de anvelope uzate. Printr-odirectivă dată în același an, pentru toate acesteanvelope trebuie găsite metode de reciclare.(http://www.recyclingmagazin.de/)

❑ PNEUSOL-ul a fost inventat de către M.Nguyen Thanh Long (inginer vietnamez de laL.C.P.C. - Franța);

❑ PNEUSOL-ul reprezintă o tehnică deîmbunătățire a proprietăților mecanice alepământurilor, rezultată din asocierea a douăelemente: pneuri-anvelope și sol-pământ.

o “PNEU” – toate elementele de pneuri uzate(părțile laterale și banda de rulare) sau pneuriîntregi așezate liniar sau în straturi.

o “SOL” – toate varietățile de teren natural,artificial sau diverse deșeuri industriale.

Structuri de sprijin de tip Pneusol. Definiție

SSIG

2020

F. BE

JAN

http://www.recyclingmagazin.de/

❑ Tipuri de structuri de sprijin realizate prin sistemul Pneusol:

o Pneusol format din pneuri grele utilizate întregi;

o Pneusol format din elemente ale pneului (benzile de rulare sau părțile laterale) urmând principiile de realizare a gabioanelor mari sau mici în funcție de dimensiunile pneurilor;

o Pneusol format din părțile laterale ale pneului dispuse în straturi care urmează principiile de realizare a pământurilor consolidate.

❑ Utilizări și efecte:

o ranforsarea pământurilor;

o realizarea structurilor de sprijin;

o scăderea împingerii active;

o absorbant de energie;

o creșterea pantelor;

o rambleuri ușoare;

o lucrări cu caracter special:

coloane, rampe, structuri de protecție,

antivibrații.


SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ rezolvă problemele de reciclare ale anvelopelor uzate;

❑ este ușor de pus în operă;

❑ asigură continuitatea cu rambleele adiacente;

❑ permite realizarea construcției în etape și ploturi;

❑ conferă posibilitatea de a construi pereți curbi cu raza de curbură mică;

❑ se poate folosi și pentru lucrări subacvatice.


SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ din elemente de beton

❑ din pneuri

Elemente componente ale unei structuri de sprijin - Pneusol

a) Paramentul

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ Se folosesc elementele rezultate din decuparea anvelopelor și dispunerea acestora în diferitemoduri:

o părțile laterale (flancurile) așezate pe cant;o benzile de rulare așezată pe cant;o benzile de rulare aplatizate;o pneuri grele întregi așezate în straturi;o pneuri ușoare așezate în straturi.


b) Armăturile (Pneurile)

❑ nu se impune nici un criteriu granulometric particular;

❑ trebuie să asigure o aderență cât mai bună;

❑ materialul de umplutură trebuie să fie compresibil.

d) Materialul de umplutură

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ legături metalice din oțel dur cu diametrul de 16 mm;❑ agrafe U pentru benzile de rulare care au ecartament relativ slab, necesitându-se fixarea lor

în pământ;

❑ legături specifice în cazul a folosirii armăturilor metalice tip Terre Armée la pereții dePNEUSOL;

❑ utilizarea corzilor sau benzilor geotextile.


c) Legăturile dintre pneuri

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ structuri de sprijin cu pante mari (pereţi antiavalanşă sau pentru a împiedica alunecareaterenurilor)

❑ umpluturi uşoare (rambleuri, taluzuri, teren de fundare) ce diminuează cu până la 40 %presiunile directe:

Tipuri de lucrări realizate din Pneusol

SSIG

2020

F. BE

JAN

❑ protejarea taluzurilor;

Tipuri de lucrări realizate din Pneusol

SSIG

2020

F. BE

JAN

Etape de execuție ale unei structuri de sprijin tip Pneusol

Pasul 1. Realizarea săpăturii

SSIG

2020

F. BE

JAN


Pasul 2. Transportul și depozitarea anvelopelor

SSIG

2020

F. BE

JAN


Așezare corectă

Așezare greșită

Pasul 3. Dispunerea anvelopelor

SSIG

2020

F. BE

JAN


Pasul 4. Conectarea pe orizontală și pe verticală a anvelopelor

SSIG

2020

F. BE

JAN


Pasul 5. Compactarea materialului de umplură

SSIG

2020

F. BE

JAN

ssig 2020f. bejan...orașulconțineaun zigurat șitemple dedicate zeilor sumerieni șide asemenea un...

Documents