DETERMII{ARaA F FloFtR.tETAruon DINAMIcE el-e pAmANruLUl FoLosrND METoDE GEOFIZICE Analiza vibratiilor fundafilor qi a problemelor de inginerie geotehnicl seismici in construclii civile necesiti determinareil proirriet[1ilor dinamice ale pdmdntului folosind metcde geofizice. Analiza dinamicd strucf,rald a sutr,rastructurilor necesitd, de asemenea crnoa$terea rdspunsului dinamic al complexului teren-stru(:tura!, care, la r6ndul sbt se bazeazd pe proprietdlile dhanlce ale pdmAntului. Vibraliiie me-ginilor, ev:ninentele seismice sunt exemple de tipuri de intrdri dinamice ce pot fi supuse ingineriei sisiemelor. Metodele geofizice s:u rt fo rosite pentru determinarea proprietdlilor dinamice ale terenului de fundare. Metodeie d: teren r:a;"e irriiuc senlnificativ eforturi fi deforrnalii ne-liniare qi ne-elastice includ: refraclia ;i leileclia se rsrnir:6, starea de echilibru la vibratii, down-hole, cross-ho\e, analiza spectrald a undelor, gr. CPT seisrnic l;.a. INTRODUCERE Rdspulsul lSmAntulu: la sarcini ciclice este controlat in principal de proprietdlile mecanice ale pdmAntului. Existi nrai ::nulte, tipuri de probleme de inginerie geotehnici asociate cu sarcina dinamic5, unele exernple, incJtud: propagarea undelor, vibralii de magini, incdrcarea seismici, lichefierea, incdrcarta ciclicd tranzitorie,etc. Proprietdli mecanice asociate cu incdrcarea dinamicl sunt viteza undelor d: fo:decare (VJ, modulul de forfecare (G), raportul de amortizare (D), Li coeficientul lui Foisson (v). Demrmirea uzuald pentru acest tip de proprietdli este "proprietdnile dinamice ale pEm6ntuiui", chiar dacE acestea sunt, de asemenea, folosite in multe probleme de tip non-dinanii,:. Froble,n,ele de inginerie reglementate de efectele propagdrii uldelor induc un nivel scdzut de defor:na n:ii in n:,asa pdmAntului. Pe de al+A pwte, atunci cAnd pdmAnturile surt supuse la o incdrcare dinamicb czre lroate provoca o problemf, de stabilitate, atunci, sunt induse deforma! ii mari, Alegerea mctodei dr: lncercare adecvate uttlizaid pentru problemele de inginerie necesit6 o anahzit atent6 qi r ii4elegere cu.:rrivire la nivelul asociat de deformalii. Existi o varietate de metode de laborator gi de teren c;:'e !j.n corrt de deformaJiile mici sau mari ale terenului. La niveluriie intenrr;diare rrle deformaliilor (-i0-2 Vo) acest rdspuns incepe sI devind non-liniar. Ia deformairii rna::i (-10-r pis'h la 19lo) conportamenhrl d.inamic al pdmdnturilor rirndne ne-liniar gi vor incepe si ap;ard iefotrrla, ,i: penaalente (plastice) ajungdndu-se in cele din lmli 1a o stare instabild. Pentru valori irrefl;e<iirrie ;i ma:'i aie deformaiiiior proprietiilrile geofizice lu mai sunt aplicabile qi sunt utilizate incercari 6e lart'o:ltlcr pencu pdmAnluri, cum ar fi incercdrile ciclice ,ie icrf'ecare in triaxial. Deci, pr!-,pr"ii:iA!il* d.r, r;rir. t. a1,:r p5mdntuiui sunt dependente de mdrimea ciefcrrmaliei gi una din provocdri e..te iegai:i de con.pari'liiitatea rezultatelor obiinute prin metode diferite atunci cAnd
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
DETERMII{ARaA F FloFtR.tETAruon DINAMIcE el-e pAmANruLUl FoLosrND METoDEGEOFIZICE
Analiza vibratiilor fundafilor qi a problemelor de inginerie geotehnicl seismici in construclii civile
necesiti determinareil proirriet[1ilor dinamice ale pdmdntului folosind metcde geofizice. Analiza
dinamicd strucf,rald a sutr,rastructurilor necesitd, de asemenea crnoa$terea rdspunsului dinamic al
complexului teren-stru(:tura!, care, la r6ndul sbt se bazeazd pe proprietdlile dhanlce ale pdmAntului.
Vibraliiie me-ginilor, ev:ninentele seismice sunt exemple de tipuri de intrdri dinamice ce pot fi supuse
ingineriei sisiemelor.
Metodele geofizice s:u rt fo rosite pentru determinarea proprietdlilor dinamice ale terenului de fundare.
Metodeie d: teren r:a;"e irriiuc senlnificativ eforturi fi deforrnalii ne-liniare qi ne-elastice includ:
refraclia ;i leileclia se rsrnir:6, starea de echilibru la vibratii, down-hole, cross-ho\e, analiza spectrald
a undelor, gr. CPT seisrnic l;.a.
INTRODUCERE
Rdspulsul lSmAntulu: la sarcini ciclice este controlat in principal de proprietdlile mecanice ale
pdmAntului. Existi nrai ::nulte, tipuri de probleme de inginerie geotehnici asociate cu sarcina
dinamic5, unele exernple, incJtud: propagarea undelor, vibralii de magini, incdrcarea seismici,
lichefierea, incdrcarta ciclicd tranzitorie,etc. Proprietdli mecanice asociate cu incdrcarea dinamicl
sunt viteza undelor d: fo:decare (VJ, modulul de forfecare (G), raportul de amortizare (D), Licoeficientul lui Foisson (v). Demrmirea uzuald pentru acest tip de proprietdli este "proprietdnile
dinamice ale pEm6ntuiui", chiar dacE acestea sunt, de asemenea, folosite in multe probleme de tip
non-dinanii,:. Froble,n,ele de inginerie reglementate de efectele propagdrii uldelor induc un nivel
scdzut de defor:na n:ii in n:,asa pdmAntului. Pe de al+A pwte, atunci cAnd pdmAnturile surt supuse la o
incdrcare dinamicb czre lroate provoca o problemf, de stabilitate, atunci, sunt induse deforma! iimari,
Alegerea mctodei dr: lncercare adecvate uttlizaid pentru problemele de inginerie necesit6 o anahzit
atent6 qi r ii4elegere cu.:rrivire la nivelul asociat de deformalii. Existi o varietate de metode de
laborator gi de teren c;:'e !j.n corrt de deformaJiile mici sau mari ale terenului.
La niveluriie intenrr;diare rrle deformaliilor (-i0-2 Vo) acest rdspuns incepe sI devind non-liniar. Iadeformairii rna::i (-10-r pis'h la 19lo) conportamenhrl d.inamic al pdmdnturilor rirndne ne-liniar gi vor
incepe si ap;ard iefotrrla, ,i: penaalente (plastice) ajungdndu-se in cele din lmli 1a o stare instabild.
Pentru valori irrefl;e<iirrie ;i ma:'i aie deformaiiiior proprietiilrile geofizice lu mai sunt aplicabile qi sunt
utilizate incercari 6e lart'o:ltlcr pencu pdmAnluri, cum ar fi incercdrile ciclice ,ie icrf'ecare in triaxial.
Deci, pr!-,pr"ii:iA!il* d.r, r;rir. t. a1,:r p5mdntuiui sunt dependente de mdrimea ciefcrrmaliei gi una din
provocdri e..te iegai:i de con.pari'liiitatea rezultatelor obiinute prin metode diferite atunci cAnd
incercarea se suprapun() cu deformaliile. Bucla de histerezis rezuhztd din incdrcdrile ciclice ale unui
pimdnt tipic poate fi dr:scrisf, prin confunrl buclei in sine sau prin doi parametri care descriu forma sa
generalS. Aceqti pareLrrLetri sunt inclinarea qi suflarea buclei de histerezis, modulul de forfecare gi
respectiv arnortizarca, irigura 1 este un indicator cate atatd simplificat, schematic, o buclh de inciicare
ciclicd simetlici si paramet:ii sdi corespunzdtori.
Fig. I CurL a histere,ris ce defineqte secantq ;i tangenta modulului de forfecare
DacA amplinrdinea dcf{)mi:'riilor este variabilS, vor rezulta curbe histerezis de diferite dimensiuni, 9i
locul geome',nic al punctel,rr corespunzAtoare acestor tipuri de bucle se nume$te infrquritoare (sau
schelet). Daci deforrneLlia r;reqte modulul secant de forfecare va scddea. Prin urmare, in cazul in care
sunt folosite incerciri geol.izice modulul de forfecare maxim este oblinut la deformalii de forfecare
mici. Un alt mod de il iepfl:,zent1 aceastd reducere a modulului de forfecare cu deformalia ciclicd este
prin intermediul curbr:i de reducere a modulului. Curba de reducere a modulului normalizeaza modulul
de forfecare (G) cu pri'zire lia modulul de forfecare maxim (Gmax) $i este denumit in mod obignuit ca
raport de varialie al rno,lululr.ri. Figura 2 prezinlA o schemd a comportamentului ciclic tipic
pdm6nturilor. Pdmdntul igi pierde din rigiditate odatS cu oe$terea deformaliilor qi capacitatea sa de a
prelua sarcini dinamic: scade. Acest lucru se datoreazd energiei disipate in p5ment prin frecare,
caldurii sau randamentului plastic. Deformalia de forfecare 1a axtortizarc este invers proporlionald cu
reducerea modulului.
Amortizarea este adese a exorimati prin raportul de amortizare (D), care este definit ca coeficientul de
amortizare impArlit Ll coel icieniul de artofiizarea criticd. Aoest lucru poate fi oblinut din bucla de
hysterisis prin impdrlir,:a ariei buclei in triunghiuri definite de modulul secant gi deformalia maximd
(energia disipati intr-rin ciclu de energie de virf in timpul unui ciclu). Raportul de amoriizare
reprezintd capacitatezt r:nui material de a disipa presiunea dinamicd sau de a atenua efectul asupra
sistemului. liebuie rernalcirt faptul cI mulli factori contribuie la rigiditatea pSm6nturilor in timpul
inc[rcdrii ciclice, curn ar fi,, pia.sticitatea, densitatea, efortul principal efectiv, gradul de consolidare,
numirul de cicluri qi poroi:itatea.
Cu toate ace:\lea, penl:nr cornpodamentul dinamic la deformal ii mici in incerclrile geofrzic4 modulul
de forfe cane, ?n acel constant G qi este de obicei folosit ca un parumetru elastic.
l.il
t-Tpc
\ tTnu
L*g T
Fig.2 Curba efort - deformalie cu varialia modulului de forfecare Si a modulului de reducerea
a curbei
Coml)ortamentul eft:rt deformalie al pdmdnturilor incircate ciclic este complex.
Precizia, acuratelea :ii simrlitat,:a depind de mai muili factori qi au fost propuse mai multe combinalii.
Pentru metodele geot-'iz;ice ;are induc deformalii mici (<10-3 %) modelul pdmdntului se bazeazd pe
modelul liniar echivalent. l,ceste modele sunt ceie mai simple qi mai frecvent utilizate in dinamicd, dal
au o capacita.te limitali de a reprezenta mai multe aspecte ale comportamentului pbmdntului in condilii
de incdrcare ciciic6. M.ajoritatezr metodslor geofrzice seismice induc deformalii de forfecare mai mici
de LO-4 oA qi viteza uirdei dr: forfecare (Vs) poate fi,ftLlizati pentru a calcula Gmax folosind expresia
G-o,= p *Vs2, unde p est€i densitatea pAmintului. Mdsurarea vitezei undei de forfecare este in general
considerati cel mai b'u:r mijloc pentru caracteizarea unui depozit de p6mdnt. Aceste metode implici
crearea unor pun cte ci::epr,,:zinI.ii surse de unde $i intelpretarea momentului sosirii gi rdspunsul spectral
in unul sau rnai mult: localii (receptoare). Generarea undei de impuls de la sursd poate varia de la o
lovitura baros la supral ata .llAm6ntului, 1a o incdrciturd. Figura 3 prezintd diferite metode de creare a
undelor de irnpuls. Aceste riurse genereazd unde P gi unde S qi unde de suprafali la amplitudini relativ
diferite, in func{ie de urrda r:iominantd in metoda utilizatl.
/\
I ,, ,r ---.,I \i I I i 1r I I I
i tl I\ ' \. *-'.-/ i Ljnde {1rll \1
ti
'// 4,jj- t"J,l'i^ u'J-4^ {.
l-' I
,4.tr\J\/
Unda seismica desilprafa'ia
Uncie F3
iai ii') {d)
(b) Explozii de supr{fatd , (c)Impact
lu/
(a) irnpact verrical,
Lrterr.altrl te stelor gf o fiaer
Fig.3 - h{elatie de cYi;Gre Q zrn{ie'lor seismice
orizontal, Si 1ld) Unde dz suprafald controlate definite de frecvenle.
Impactul venical gi e:,rp,lozi:,le de mici adAncime sunt foarte eficiente in crearea de unde P. I-oviturile
orizontale cu barosul ciue fi:losesc un element din lemn orizontal in contact cu pimdnhrl sunt indicate
la generarea undelor S, cate produc o miqcare de particule perpendiculard pe direclia de propagare a
undei.
Condiliile existenllei apei subterane trebuie sd fie iuate in considerare pentru interpretarea corecta a
testelor seisntice geofizice. Undele P at o vitezd de aproximativ 1500 m / sec $i in prezenla depozitelor
satuate moi de pdmlint unla va pdstra in continuare aceeagi vitezl., chiar dacl viteza nu este indicativ
de rigiditate al schel,:t:lui pimlintului. Prin urmare, se obignuieqte sa se utilizeze undele S, care sunt
propagate de scheletul pdnrAntu.iui gi nu de fluid. Un alt aspect ce se ia in considerare este legat de
condiliile de eforc anizc,troF e care ar putea face ca viiezele m5surate ale undelor de forfecare sd varieze
cu direclia de propag ue a r.mdei gi migcarea particulelor. (Roesler, 1979; Stokoe, et aI., 1985 and Yan
and Byme, 1991).
PARAMETTTII NECESAIIJ A F'I M{SURAfiTt
Viteza undei de forfe,can:: (V,) este cel mai des utilizat parametru mlswat utilizat tn geofizica
stratufilor superficiale per:rtru caracterizarea pdm6nturilor. Acesta este folosit pentru calculul
urmdtorilor paranetri irr domeniul elastic ai pdmAntului.
ModuIuI de forfecart: (G) t:ste un parametru calculat pe baza Vs folosind o relalie simplS elastici de
fomra G'"* : P . Vt'. Densitalea este adesea estimatd sau mAsurat.d pe probe prelevate din terenul
din apropiere sau foiosind c creialii. Coreialii avansate pentru estimarea valoarii modulului de
forfecare dinamici sunt disponibile pe baza incercerii de penetrare standard, Lirnirele Atterberg
(indicile de plasticitato) si c<:mpozilia granulometricd (Vucetic and Dobry, 1991, Idriss, et al., 1980).
Modulul de {brfecare esite ulilizat pentru modelarea avansatd a pdm6nturilor, qi pentru oblinerea
rdspunsului dinamic aJ interac{iunii teren-structurd. Modulul de forfecare la un nirrel de eforturi
mdsurat prin rehnici gertfizi,:e va oferi parametrii elastici pentru analiza firndatiilor pentru maqini sau in
ingineria seismicd. Ar:elt parame,tru este utilizat in definirea matricelor de rigiditate pentru anaiiza cu
elemente finite a stru<:trLrilor: de pdmdnt qi a terenurilor de fundare.
Valoarea rnaximl a rnodrrlului de forfecare (G-,") este folositd pentru a normaliza modulul de
forfecare (Gj, rapcrtat[ la rr,,laliile rezistenlei la forfecare. Relaliile clasice ale modulilor de forfecare
pentru pimenfiiri necoezive qi ccezive sunt fumizate in Seed, et al., (1984) and Sun, et al., (1988).
Factorul de amortizare (tl,) este utilizat in mai muite proceduri de analizd dinamici pentru a oferi o
atenuare realist5, a mir'cdrii. Acesrt raport se bazeazL pe propriet.dlile de unortizarc ale materialelor. Din
momgnt ce raportul de amo rtizare este, de asemenea, dependent de rezistenla la forfecare, este necesar
sd existe rnai multe val,rri ale acestuia. Rezultatele analizei dinamice sunt, de asemenea, influenlate qi
de raportul de arrrortiz ue pentru sistemele cu un singur grad modal sau mai multe grade. Efectele
interactiunii teren-strd!)turli. infiuenleazi, de asemenea, amortizarca sistemului. Utilitatea acestui
parameftu se bazeazd i,e cirpacitatea sistemului de a absorbi enetgia dinamici gi modul in care acest
lucru va afecta durata gi mo,lurile de vibraiie.
Coeficientul lui Poissorr (v) este un parametru frmdamental care este dificil de mdswat gi de obicei este
estimat prin calcule irrginer,,:sti. 0 sugestie pentru gama de valori pentru coeficientul lui Poisson pentru
pdm6nturi este de 0.2-0.5, ','alorile mai pulin frecvente pot fi mai mici de 0,1 pentru depozite de loess.
Ac€st coeficjenr poatr: :ii ca lculat [v = E(2G-1)] avind 1a bazd determin5ri de laborator in care G 9i E
sunt obtinute din incercarea de torsiune gi respectiv vibralii longitudinale.
ABORDARI GEOTEHNIC E PENTRU DETERMINAREA PROPRIETA N ILOR DINAMICE ALE
PAMANTUI{ILOR
Metodele geofizice sunt folosite de mai mulli ani de ingineri pentru pamenturi 9i aplicalii la firndalie.
Geofizicanu numai cI ofer,i mijloace pentru determinarea propriedlilor pdmdnturilor, sedimentelor gi
aflorimentelor de roci dar este de asemenea folositi pentru a determina proprietSlile dinamice ale
pdmfinturilor, in spe<;ia,l ccrmpresibilitatea pdmantului qi vitezele undelor de forfecare, precum 9i a
modulului elastic de .iorft:care. Aceste proprietdli sunt parametri cheie in estimarea rdspunsului
pdm6nturilor qi a sisten,eior teron-structura la sarcini dinamice.
Metode geofizice fol,rsite i:n determinarea proprietdlilor dinamice ale pdmanturilor sunt, in principal
incerc6ri de teren bazate pe mdsurarea vitezelor undelor ce se propag5 prin pdmAnt. Cele mai comune
incerc6ri utilizale in acerste l,,copuri sunt prezenlale in continuare.
Refracfia seisxrici
Metoda de refraclie s:ir;mir:6 este foarte potrivitii pentru investigalii generale de teren pentru diaamica
pnmAnfului 9i in sco;:rri d,: inginerie seismice. Aceastd tehnicd este prevdzutA pentru determinarea
vitezelor undelor elarfite a unui profil de teren stratificat. Vitezele undelor qi grosimea fiecirui strat
sunt determirate, ata: timp cit vitezele undelor sunt crescdtoare cu clt addncimea stratului cre !te.
Testul are <irept scop misurarea cu precizie a sosirii trenului de unde seismice, care consti din unde de
compresiune P gi unde de llrrfecare S, produse de o sursd seismicd a[latd la suprafa!6. Trenul de unde
pitrunde prin pamdnt ciltre rnai multe detectoare (geofoni) plasate liniar 1a suprafata p[mAnhrlui.
Undele de comprimare P iijung la un receptor mai rapid decit undele de forfecare S, eclipsdnd asffel
sosirea undelol S. Drr(:pt rirrnare, undele P au fost utilizate pe scard largd in incercdrile de refraclie
seismica. Cu toate ac€,stea., in problemele de dinamica pdmenturilor, viteza undei de forfecare 9i
modulii de forfecare :;unt cole mai importante proprietati ale pdmAnturilor. Astfel, mdsurarea directS a
vitezelor undeior de lb: fecare, utilizdnd o sursA bogata in energie forfecare, care este capabila de a se
propaga pe distanle hingi, t:ste in avantaj pontru problemele geotehnice de inginerie seismicd. in plus,
vitezele undeior F la s,:ratu rile eLflate sub nivelul apei depind de gradul de satu'-i1ie a pdm6ntului, in
timp ce vitezale undelo:: S s:nt independente de acesta.
O modalitate de a gerrera o sursi bogatd de energie forfecare este urmdtoarea. Aceastd metodd constil
din dispunerea unei sc6adrui pe p6mint gi izbitoarea cu un ciocan, dupi cAntirirea acestuia. Acest lucru
va genera o suprafald de tractiune pur6, qi unde de comprimare P gi urde de forfecare cu douA
polaritati; verticaie (uride !:lV) 9i orizontale (urde SH) vor fi generate din surs6. Undele SH se vor
propaga intr-o direclii: perpr:ndiculard pe axa sursei. Dezavantaje majore ale testului refracliei seismice
din punct de vedere f]e,ltehnic srrnt incapacitatea de a detecta sffaturi cu vitezd redusd amplasate intre
straturile cu vilezd m.are dr,, deplasare a undelor gi faptul ci incercarea catacteizeazd doar o parte a
materialului ?ntr-un strat grc's de pdmdnt.
Parametrii dinamici ai odmrintului rezuitali din datele mdsurate intr-o incercare seismici prin refraclie
qi in cele mai muite incerciri gerfizice utiiizate in ingineria geotehnicd seismic6 sunt, presupundnd un
mediu elastic, modul ile elasticitate, E, qi modulul de forfecare, G. Acegti parametri sunt calculali
pornind de la viteza undelor de compresiune (V") gi a undelor de forfecare (V.).
Tehnica Cross-Hole
Tehnica cross-hole esle una dintre cele mai bune metode utilizate pentru determinarea varialia cu
adAncimea a vitezei unclei do forfecare la deformalii scdzute. in aceastd determinare, o sursd de energie
seismicd (in principal rmde S) este generate in sau la partea de jos a unui foraj gi se mdsoard timpul
pentru ca unda sI parcurgii disbnna pdnd la un alt foraj prin stratul de p6mAnt. Funclie de distanla
dintre foraje $i timpul r.eceriar undei pentru parcwgerea distanlei, se calcuieaza viteza undei seismice.
Ambeie tipuri de unde P qi S pot fi utilizate in acest test (Woods, 1978, 1994). Sunt necesare cel pufin
doui foraje un':l penln. imruls rpi unul sau mai multe pentru receptoare a$a cum se aratA in figura 4 .
Pentru succesul unei c.eterrnindri cross-hole, existd mai multe cerinle: (1) Deqi un minimum doud
sonde este suficient per1tru a efectua testul, este bine sd se execute trei sau mai multe foraje pentru a
imbundtdfi performar:.{ele nretodei. (2) Sursa de energie trebuie sd fie bogatd in energie de forfecare
(unde S) qi siracd i:n eneigie rle compresiune (unde P), astfel incAt sosirea undelor S sd poati fidetectati cu ugurin!5. (3) Geoibnii sau receptorii din foraje trebuie si aibi rdspuns in frecvenli
corespunzdtoare gi siL lie c'rientali in direclia de migcare a particulelor. Geofonii trebuie sd fie, de
asemenea, in contact (,u piiman.tul, fie direct, in cazul pdmAnturilor coezive, sau indirect, in cazul
pamanturilor grarruia.:e. in cele din urmd, cuplajul dintre traductoarele geofon qi perelii verticali ar
trebui s5 {re realizal)i cu izolatori speciai concepu}i. (4) MAsurarea timpului parours de undele de
forfecare trebuie mA:;unt r:u precizie folosind tehnici directe sau indirecte. De cele mai multe ori,
mdsurarea tiinpului se reali:rreazd. direct cu osciloscoape cu canal dublu sau cu osciloscoape digitale.
Oscilc.s,:op
{,'ln,,l
I
- ---]
I
Traductor impuls
---------*--u--
tr'16rgtcri'i
Flg.4 - Testul sesmic Cross-Fiole
Tehnicile Down-hole g:i up'hole
Tehnicile Llp-hole gi dor,vn-hole, sunt o alternativd mai economicb la tehnica cross-hole, fiind
necesar nurnai un foraj. in tehnica down-hole, sursa de impuls de energie este generatd de la
suprafata terenului idngd plrrtea de sus a forajului, in care unul sau mai mutrte geofoane sunt
cobordte la adancirni p;estal:i1iie, intrucAt, iat in testul up-hole, undele sunt generate la adancirni
diferite in fc,raj gi receptoirrele sunt situate de-a lungul suprafelei terenului. Figura 5, prezintd
schematic incercdrile u1l-hol.e gi rJown-hole. Este inregistrat tirnpul de deplasare al fascicolului de
unde (S gi P) intre fiscare geofcrn gi sursd. tnregistrarea timpul de deplasare este apoi raportatd
fald de adAncime ca in r:azvi dete:rmindrii de refraclie seismici. Aceste rczultate sunt apoi folosite
pentru a Cete:rmina uirdeie rle ccrfilpresiune maxim[ gi vitezele undelor de forfecare i Vc ,n* tri
Vsru" pentru toate straturitre iSW-A-T A, L972; Woods , 1994; Gazetas, L991).
Proprietalils dinamir:e ale'r:6mfrntului, E Ii/sau G vor fi calculate cu relaliile (1) l-l i {2). DacS
ambele Vc ai Vs sunt mfsirrate., coeficientul lui Foisson al parndntului (v) poate fi <ietenninat
utilizAnd urrtr6toarea:'e'arie intre E gi G (SW-AJ A, L972):
(3)G = GE,!2{1'rv')
Incercarea scisrnici clcwii-iiole, pcate fi fotrosita pentru straturi la care vttsza redttsS. a
undelor po2;te i'i deteci ata;:htat dacd" acestea sunt situate intre straturile de rnare vitezda
undelor d,acli spagiere,a gec ioniclr este suficient de mic5. Sursa de unde S utiiizata in
rcfraclia seis,mic[ poare fi utilizatd, pentru incercdrile seismice down-hole. Func{ie de
addncimea siratunicr d,: cdrn2nt investigate, sursa a undelor seismice va varia de la surse
generate cu mdna la utiliz zrea Ce echiparnente mecanice mari. in plus, in incercarea
seismicd up-hole gi dcr',.n-hrrie, clificultatea de a prelua prima sosire a undelor de forfecare
de la undele rie comp:'e,iiunt: este rezolvatl, prin inversarea polaritAlii sursei generatoare de
modele de unde. Xnve;rs;areii sen:;uiui energiei de lovire permite ca undele de flcrfecare s5
fie inregisirale in sens inr.e rs in timp ce modeiul undelor de compresiune este ?n esen!6,
neschirnbat. Ln acest rn{rd, r.rndele de forfecare se disting de undele de compresiune.
ffi
FiE. ii-Schsnra (a) Testul Up-l-{ole gi (b) Testul Down Hole
Analiza sgreerr"al6 a arndeEc,r de supraf,alS {SASW):
Scopul testuiui SASV/ este de a stabili o evaluare detaliatd a vrtezei undelcr de forfecare pe un
profil de lucru Ce ia si.ipraf-at.a scluiui. Metoda presupune folosirea unei serii de tablouri succesive
sursS-receptcr petlim a ,:::dsi;ra piopagarea ui:rdelor R.ayieigh pe o gamd largdde lungimi de und[.
Un impact 'v,ei'rica] se apiic6 ,Je la suprafbta terenului generatoare tranzitcrli de unde R,
Rayleigh"
Doud sau r,rai rnulte r:ceprcrare sunt piasate la suprafa!6,\a distante cunoscute care mcnitortzeazd
trecerea acestor i:nde iS[oiioe, et. &\., 1994; Gazetas, 1991). Figura 7 prezi.nr[ o schemd de
configurare a acestei i*cerc 6ri. I{eceptoare sau traductoare de vibralii produc sernnale care sunt
digitalizate ryi iru'egisr.r:Lte cle sdt.re un analizor de semnal dinamic, gi de ftecare dxa semnalul
inregistrat este transformat in d,tmeniul de frecvenfd folosind un algoritm pentru transformata
Fourier rapidi.
Calculele Rv $i Ra:;unt ei'ectuirte pentru fiecare frecvenldaplicat5",iar rezultatele grafice sunt
sub fonna unei curbe de disp,ersie. Curba de dispersie este caracteristicd sau"semnitura"
amplasamenruiui. Curk,a dr: disgrersie teoreticd este comparatd cu curba experimentalS mdsuratd
pe teren. Profilul asum;lt es;te apoi modificat gi procesul se repetd plnd cdnd o similitudine este
rcalizatdintre curbele de dil;persie teoretice si experimentale.
l.-\4 tlator
Sursa de *nergie
I*lriR
I
It:Ft )
Fig. 6 -Testul de suprafala
1'-S ^'tr'iR{ k"
R e*epton
F:!9.,i' Anializa sprectrald a testului de suprafa{d
Loggrng suspendat FS:
Loggingui si;spendat F'S e:';te un instrument recent dezvoltat pentru mdsurarea profilelor vitezei
undelor seismice. O sursa sr:ismici gi doud receptoare sunt introduse printr-o sondd intr-un foraj.
Undele de compresiunr: (P,r gi cle forfecare (S) sunt generate de o sursd seisrnicd care implicd
utilizarea unui ciocan. rlioe:anul produce un val de presiune in fluidul din foraj. Aceste unde de
presiune sunt transformate in undele seismice (P $i S), pe peretele forajului. The 'waves travel in
a radial direction fronr thr, borehole wall. Receiverul conline dou5. tipuri de geofoni, verticali
pentru a inregistra undr:le I' gi unul orizontal pentru inregistrareaundelor S.
) Receptori i Geofoni
Figur,z Incercarea cu Loggingul suspendat PS
Incercarea de penetra.re crr eon seismicd (SCFT):
SCPT a fbst C,ezvaltlfiir rer;ent (Campanella and Robertson 1984). incercarea ccmbind tehnica
downhole seismicd cr in,::ercarea standard de penetrare cu con. Este adaptat6 o sursd de unde
seismice sau ",,1n i:ecept{)r p{:: ccn, apoi este folositi o procedurd similard cu cea unnald in cazul
incercdrii seismice in f':ra.j . Le siuprafata, este indus[ o for![ de forfecare in tirnp ce penetrarea
este intrerupti. tn sr:opurl de a compara intensitatea sernnalelor care sosesc la receptor la
ad6ncimi ciiferite? esi(: iitili;tatd c, sursd capa1rld, sd genereze semnale repetabile. Acest lucru este
asigurat prin ffiilizare;a unui singur ciocan cu inS.lfmea de cf,dere constanta (Carnpanella and
Davies, 1994). tru*erca'ea t'picd SCPT este prezentatd in Figura 6. Viteza undelor de forfecare,
Vs, so calculr;azL prin i rnpd,:{irea diferentei parcurse intre doui cote la timpui ca diferenla dintre
cele dou[ serrnale inreg:istri,.te.
"4I
ArlIIr-rlF--lL-Jrli-lilttr-------
Avantajetre SCFT in cornpi,rafie cu alte cieterminiri convenlionale seismice in-situ, constau in
vitezd I i, de asernerle:r ?n faptul cd indicl I i propriet{ile statice ale pdm6ntului, cum ar fi
rezistenla (qc) gi ::eeistern!6 la freoare pe manta (f.) precum gi de verificare a stratificaliei
terenului de pe arnF'lasanrlnt. .Deformalia indusd in jurul sondei in timpul penetrdrii este o
deformalie foarte nlare {ri, prin ur'rnare pot fi oblinutri parametri corespunzdtari pentru
deformalii rnari gi nri,:i. ?n plus, SCPT poate fi considerabil mai pulin costisitoare dec6t alte
tehnici conve ntiona-le st;isra ice.
tru
f,iocfin
*=r, =i--rlil\\\\tl
I
I
I
I
R*t*grt*rls*lsnrls
I
i_
Static
tz, Lr
rys={Lz-Lr}{tr-tr }
Fig].9 Penetrarea cu con selsmica
'.\\..\\ \..\\Xf ,-.'tr,Lr -r- -, A \
E \,/ \_-/- . fi -'*-
E,/-\{
t-----
I.t.rl/t
--/r ./,//,/
il#
Cerinfe de pnoiectare
1. Proiecfzerea [a st[r"i linritS.
Cerinf,a principala a Furor:odulrri 7 este proiectareala st[ri iimitd.
Pentru mui{i ingineri geoti:hnicieni din Europa, aceasta reprezintd o schimbare majord ?n filosofia
de proiectare, care s;e indi:pdrteazd de proiectarea la SLR care implicd un singur factor concentrat
de sigurantd,
Proiectarea geotehn;rcii trir.difional[, utilizdnd un singur factor de siguran{6, S-o dovedit a fisatisfdcdtoare de-a lr"rrgul rnai rnultor decenii gi s-a acumulat multd experien{a in calculul cu aceste
metode. Cu toate aoerttea, utilizarea unui singur factor de siguran{d pentru toate incertitudinile
analizate - clegi convenabil - nu oferd un control adecvat al diferitelor niveluri de incertitudine din
diferitele etape ale cal,:ulului. C) aborC are a incdrcdrilor de proiectare la stdri limitl trebuie privit[
mai riguros privind mcdulile p,rsibile de cedare. Acest lucru trebuie sd conducd La nivele mai
rafionale de fiabilitate penlru intreaga structurd. Factorii parliali din Eurocod 7 au fost alegi pentru
a oferi modele simiiare cui cele ob{inute cu ajutorul factorilor de siguran{d unici - asigurdndu-ne
astfel ci e>:perienfd anterioar[ nu se pierde prin introducerea unei metodologii de proiectare radical
diferite.
Filosofia stdrilor iimiti a f:lst fc,losit[ de mai mulli ani in proiectarea structurilor din otel, beton gi
lemn.
in cazul in s:are acesle stru';turi conlucrau cu terenul, in trecut, au reprezentat o sursi de dificultali
analitice. Eurocociurile pre:rentd o abordare unitard a tuturor materialeior structurale qi ar trebui sd
conduci lartai putinr: canf'vii gi erori atunci cdnd se analizeazd interacfiunea teren -structur6.
Stdrile iin,ita ar rrebui sd {le verificate prin calcule, mdsuri prescriptive, modeie experimentale gi
teste de sarcinS, o metoCd de observare, sau o combinafie a acestor abordari Nu orice stare limit[
trebuie sE fre verific;rtii ?n mod explicit: cAnd una dintre acestea guverneazd clar, altele pot fi doar
verificate .
Com plexitatea proir:c, c5 riii
O cerinld es;enlial5 a trluror:od i/ este obligativitatea evaiudrii riscuiui pentru toate situaliile de
proiectare. trdeea esie, c d. a',.unci cAnd este asumat un riso neglijabil, de proiectarc acesta poate fi
bazat pe experienla p;:oier:tantului $i pe investigaliile geotehnice calitative. in toate celelalte
canui, sunt necesare in ve st i gali i cantitative.
Existd mal nlulte schrtnre ,i',. evaluare a riscurilor care pot fi folosite in conjunctie cu o proiectare
conformi cu Eurococi T'.
Categorii pieotehnic:e
Pentru a ajvta irrginerri gertehnicieni in clasificarea riscuiui, Eurocod 7 introduce trei Categorii
gectehnice cu cerin{e cie pn>iectare gi proceduri de proiectare specifice.
Categoriiie geote;hnic:e sunl definite intr-o serie de reguli pe aplicare, nu principii, gi, prin urrnare
ar putea fi ur-iLizate mercde ;llterriative de evaiuare a riscului geotehnic.
Exemple: fu,ndatii izsrirrie, ',:'adiere, funda{ii pe piloli; pere{i gi alte structuri de spri.jin ale pam6ntului
cu sau f6rd ap5, exc avvtrli. funda{ii pentru poduri; digurile qi lucrdrile de terasamente; ancorajele in
pdmAnt; tun,:lurile in roci ti;ri ne-fisurate fac obiectul unor prevederi speciale .
Exista structuri sau piirfi r.le structurd care nu sunt acoperite de normele de proiectare din
Eurccoci 7
Exemple: structuri lb;rte mari sau neobignuite; structuri care irnplica riscuri anormale sau
neobignuire sau cu c;onciii:i exceplionaie de teren dificil sau condilii deosebite de inchrcare;
structuri in zane cu sei:;i-nicii.ate foarte ridicatd; structuri in zonele de instabilitate ale
amplasamentetror mcti've p::ntru care necesitb abordiri specifice.
Cerinleior r1e proiectrire r;i procedura pentru categoria geotehnicd 3, CG3, necesitS studii
suplimen.uare decarece nu este ,;lar imediat ce " alternative qi norme include ". Proiectarea
trebuie sd respecte prrincip iile din Euro cod 7, dar normele de aplicare prevdzute in standarde
nu pot fi si;ficiente singure sd satisfacd aceste principii. Prin urmare pot fi necesare norme
alternative ($i I sau suplirn,,:ntare).
Nu este n*ce sair sI ;lasifrcdnr toate pdrlile componente ale unui proiect intr-o singur[
Categorie geotehnicri. ?nrr..adevdr, multe proiecte vor cuprinde un amestec de elemente din
categoria goorehni cd'r, Cl(i1 gi categoria geotehnicS 2,CGZ (gi, in unele cazuti din categoria
geotehnicE, 3, CG3), o,tilt e ste iir"tstrat in figurI.
Structurile eiin categcria g::otehni cd !, CGi pot fi proiectate $i executate de o'nioei in sonditii de
siguranfa, deoarece ace stea nu irnpiicd nici caractedstici gi nici circumstan{e neobignuite.
t*"\";a,
-,EI;.
1
.s I
sii
>..= .1q:..*{'
= f.
* E,a
lt *
"-:($"u i;
a*F$
u
.' i: ':,f
'-: f.
i-i
E
Lucrdrile din categoria geoi:ehnicd 2, CGz necesitd o proiectare atentd,.
Proiectarea structurilor, din categoria geotehnicd 3, CG3 necesitd o g6ndire atentd. datoritd naturii
lor exceplionale; cuvintelt,: cheie sunt "mari sau neobignuite", "anormal sau extrem de dificil",
"incdrcare seismicd foarte mare*, "instabilitate probabild", etc
Amploarea gi domeniul dt: aplicare al investigaliilor geotehnice trebuie s[ reflecte Categoria
geotehnic[, astfel crtlr] su nt rezumate in tabelul de mai jos. Deoarece condiliile de teren pot
influenla categoria aieasb pentru structuri sau pentru par{i ale acesteia, lucru care ar trebui sd fie
stabilit incd de la incegrutui studiuiui geotehnic (probabil printr-un studiu preliminar de birou sau pe
teren ).
CG Rist:: Investigalii geotehnice necesare
Neg:lijabil In limite ncrmale ( verificbri adesea bazate pe
experienla locala )
Deo:'ebit Se aplicd dispoziliile din SR EN 1991-2
Exce:pfional Suma de investigafii, cel pulin aceleaqi ca 9i
pentru proiectele din categoria geotehnic62.Circumstanlele care se intAlnesc intr-un proiectdin categoria geotehnicd 3 pot necesita
investiga{ii suplimentare gi incercdri avansate.
Stlri limiti
CAnd se proie cteazd c stri.rcturti geotehnicS, inginerul trebuie sd identifice stdriie limita posibile,
precum 9i starea limitir de :,,ervic;iu, care sunt susceptibile de a afecta structura. Starile limitd ultirne
sunt acelea care vor concluce la cedarea terenului sau a structurii; stateie limita de exploatare
normal5 este cea care are ca rczultat un nivel inacceptabil de deforma{ii, vibrafii, zgomot sau de
debite cie apd.
Eurocod 7 identificii r:inci stdri limita ultime pentru care sunt furnizate diferite seturi Ce factori
parfiali: iup:s1ea sau c;efbr;narea excesivd a terenului (GEO) qi cedarea interned sau deformarea
Urmdtoar-ele stdri linlira uir.ime trebuie s5 fie verificate pentru toate structurile geotehnice: pierderea
stabilitAtii generale (:, p4;n6ntrilui gi / sau asociat cu structura); cedlri combinate in teren qi
structurd; gi ced5rile structr.iraie cauzate de migcarile excesive ale p[mAntului.
Urmdtoarele stdri iinrir.6 de: explo atarc ar trebui si fie verificate pentru toate structurile geotehnice:
tasdri excessive, aiur,e,:dri :ie teren excesive gi vibralii inacceptabile.
3.4 Acfiuni gi situa{li de Froiec,tare
3.4.L Srtua-tEi de pr"cilec€ar'g
Situaliile de proie ciare au rn rc,l esenliai in selectarea acliunilor, in aiegerea factorilor parliali
siguranl5 gi a pr*prit:tirtilol rnat*:rialelor pentru a fi incluse in calculele de proiectare. Situaliile
proiectare sunt urrrrdtc;irele :
de
de
i'ai;elul rezumd situatiile de proiectare definite in EN 1990.S ituatia dt:proiectare
Conciiliireale
Intervalul de Probabilitatea Exempletimp*
P'ersistentr: Norn:ale - PEC Folositdpermanent
Tranzitorii Temporare << PEC Mare Faza de executiesau reparalii
licciientale Exceptionale Fcarte pufin
=err*i.t
Mica Foc, explozii,impact, ceCbrilocaie
Seism---:rt{-F1'Pli
rL U : Perroada de exrstentd a constructiei
Eurocod 7 solicitd lu;trea in considerare a ambelor situalii de proiectare pe termen scurt $i pe
termen lung, pentru a refi*cta rezistenfele, uneori, foarte diferit ob{inute pentru plmdnturile drenate
gi nedrenatg" Cu tc,ate a{:restea, nu este dificil de a combina aceste idei pentru a rdspunde
problemeior comune glotehnice.
Acestea inciud iucruri eviCente:. cum ar fi greutatea pdmdntului, a rocilor gi a apei; presiunile
pdmdntuiui gi presiuniie piirnAnl-apd qi scdderea sarcinii geologice datoriti excavafrilor- pi lucruri
mai puiin evidente, cllm irr fi n-rigcdri provocate de speologie, umflarea gi contraclia cauzate de
schimbdrile climatici:; gi efi:ctele variatiilor de temperaturi, inclusiv acliunea inghe{ului.
Structurile e sprijin suni: adssea supuse unui mare numdr de acliuni, incluz6nd greutatea
pdm6nti"ilui, suprasar:ina, SLreu.tat"ea apei, valurile gi fortele din ghea{6, for{ele hidrodinamice, forlele
de coliziune ;i efect* tle teinpereturS.
De asemeftea, r,ersanlii sullt sutrlu;i unui mare numdr de acliuni, incluz6nd rnigcarile anterioare sau
continue da:orate v-illraiiii<'tr, v?.ria\iile climatice, indeplrtarea vegetaliei gi eventual din actiunea
valurilor"
Terasarnentoie suferii ,:;fect,:le er"oziunii, a deversirii apei peste bara1, a ghealii, valurilor, ploaii pe
versanJi $i pe ccronarn,,:ntui ior.
in situaiiile in care rigid ita:ea st:ucturald are o influenld semni ficxivh asupra distributiei de acfiuni,
de exemplu. ?n proie,;tarea iundinliilor pe radier general sau a fundaliilor pe pilofi, distribulia trebuie
d eterm i n ata prin anahz a i nr.eractiunii tere n- structurS.
Consolid are.a, umflat'etr, flr.lajul, aiunecf,rile Ce teren, cutremurele pot irnpune acfiuni suoiimentare
semnificative pe piloli gi aire fundalii de ad6ncime. Atunci cAnd se analizeazd aceste efecte, cea mai
rea situatie 6;cate imp'lila v:llori :;uperioare pentru rezisten!agi lsau rigiditateapamdntului.
De exemplu, evaluar,=a sup,:ricard a valoriior rezistenlei pdmAntului poate fi importantd atunci c6nd
se stabilegtc capac|:a,ea lrortantd a unui pilot datoratd frecarii negative. in aceast[ situatie
capacitatea portantd zr p,iioti.rlui este mai micd.
Distincgia intne acgiun ile l'avorabile gi nefavorabile
Eurocoduril: fac o disrinclie impcrtant6 intre ac{iuni favorabile gi defavorabile, eare se reflectd in
valorile factoniior par'li ali d,: siguranla aplica{i pentru fiecare tip de acfiune.
Din pdcate, distinclia ,'ntre acfitrnile favorabile gi nefavorabile nu este intotdeauna atAt de simpla.
Ludnd in considerare urn dtoarea distribu{ie de incdrc[ri datoratd presiunii apei subterane care
aclioneazf asupra unui zid ;Ie sprijin dupd direc{iile verticald qi orizontaiS Uv gi Uh.
impingere orizontalS I lh e::;te ne:favorabilS pentru capacitatea portantd, alunecatre, gi rdsturndrii, iat
for.ta de trac{iune ve$tcal* UV este favorabild pentru capacitatea portantd dar nefavorabiia pentru
alunecare gi rlsturnvr?. D:rr este ilogic sd se trateze o acliune atil favorabil c6t gi nefavorabil in
aceeagi calcul - cun] pc&tt;: componenta orizontald a presiunii apei freatice fi llatate diferit fata de
componenta sa verticai a?
Eurosod 7 se referd la ace:'istd F,roblemi in aeea ce a devenit cunoscut sub nurneie de " principiul
singurei s&l.'se " (de;i ?n rt:aiitate aceasta este doar o not6 la o norma de aptricare):
Acliunile pert?xaneitte l,iefa'rcrabile (sau destabilizatoere) Si Javorabile (sau stabilizc{toare) pot fi, tn
unele siiucttii corcsidercte c,:r provenind dintr-o singurd sursd. fn astfel de cazuri, poate fi aplicat un
singurfactGi. jlz?'tirsl Ci sig;trant,i le surna acestor acliuni sau la suma efectele lor.
Inr,r ]']97-] #2.4"2(9itr J
Aceastd r"lct;i per:mitc r:a L h $i Uv gi sa fte traiate in acelagi rnod - fie arnbele nefavorabile sau
ambele favorabiie. funr:fie <.ie starea de proiectare mai oneroasi.
Yiltii.r! ;liani:
Exantple de acJiunifaa our abile J i n efaa or altile
AceastS not[ permite ca Uh $i Uv gi s[
fte tratate in acelagi mod - fie ambele
nefavorabile sau ambele favorabil, in
funcfie de starea de prc,iect:rre mai oneroasi.
Frincipiul srngurei-suLrse &r:] uh efect profund asupra rezultatului unor situalii de proiectare foarte
frecvenie. lle interzice:, de asernenea,ulilizarea de greutdli volumice submersate in calculele de
proiectare: p,rin ?nloc'ri:ea frreut5.tii W brutb gi tracliunea apei Uv din Figurd de greutatea scufundat5
W' = 'W - U*,, aLegerca r;e fa,:e irnplicit prin a trata atdt greutatea cAt gi fo(a din ap5 ca favorabild sau
nefavorabiiS.
Ar trebui sd fie luald in caicul subpresiunea apei ?
In concordanli cu Eurocod 7 , pentru Starea limit6 ultim6:
Valoarea de praiec,tare {a su,,bpresiunit apeil reprezintd vqlaarea cea mai deJavarabi,ld care
ar putecr apdrea pz ,fura'ic de via{d proiectatd a structurii [EI,{ 1997-i 52.1.6.1(6)P]
intrucAt pen|ru starea limitii de slrviciu:
valorile nle proie{:tt7re trebttie sd fie valoril.e cele mai defavorabile care ar putea sd apard in
conditii norrnale.
Pentru mul1i ingii'ieri, prrimr,r definilie evocd ideea cd subpresiunea apei subterane reprezint5 "cel mai
credibil r6u ", Adicii:;ubpresiuilea apei subterane este cea rnai defavorabild sarcin6 posibild pe
timpul de viald al str,:cturii. A doua definitie sugereazi condilii rnai pulin severe, de exeinplu, dacd
"+,;*;tJ,i
apar presiuniie cele rnrii neiavorabile din apd,, nu se intdmpld ceva exceplional. Presiunile extreme
din apd "pot fi ttatate ca ac:iuni accidentale".
in multe ca:ruri. presiunile din api sunt calculate la un nivel de apa asumat, care ar trebui sd fie,
prin urmare. nivelul c;ei maideflrvorabil al apei care arputea apdrea.
Eurocod 7 contintd s[ slun5:
valorile de proiectar,? ,t presiunilor pdntant-apd pot -fi oblinute fie prin aplicarea de factori parliati
la presiunea cai^actt€i'istit'a a apei sau prin aplicarea unei marje de siguranld la nivelul
caracteristit: al cpei.
Proiectareei gi considc:rafi i ccnstnuctive
Durabilita€ea
Semnificafie, conditiilo: de rnediu trebuie sd fie evaluate, astfel ca rnaterialele sd fie protejate
corespunzbttsr.
I nr,r 1 997 -l #2.-q ( ] )P I
Considex'ente de prtiie :ttar€ privitoare ia ccnstrucfie
Se vfi tt'ne sesft,ia 'le diJei"en;ele posibile fntre proprietalile pdmantultti Ei parametrii
geotehnici obfinzt:ti ,lin rczuhatele determindrilor Si cele care reglementeazd comportamentul
structt tritt geotehnic z. IEN "iss7-1 s2.4.3(3)p]
Execu f ia
Secliunile 5-9 gi i 1- 12 din EN I 997-1 pu{ine oferd orientdri practice privind execulia, dar se referb
?n schimb ia standardt: Euronorm care fumizeazd informa{ii mai detaliate. Daunele cauzate de
inghefui fr-rrrdatiilor r:lr,Ldirilor vor fi evitate dacb, pdmdntul nu este sensibil la ?nghe!. ftlnda{ia este
sub addnciniea maxiinri Ce inghc! sau ingheful este eliminat prin izalare termic6.
Proiectarea geotehet icIEurococl'uriJe ar.lopftt, peni'ru toafe m(tt'erialele de construclii civile Si de cladiri Si structuri o
filosofie de proiectare corrrun5, bazatd pe utilizarea de stdri iimita separate gi f'actori pa4iali de
siguranlb.
Proiectarea prfim catrcrd
Acestea incluC ceie tre i va,:iabil,l de bazd: acliuni (de exemplu, greutatea pimAntului si a rocilor,
presiuniie pam*::tuiu i gi a-isei, :;arciniie din trafic, etc), proprietati ale rnaterialului (de exemplu,
densitatea 9i rezistetltre pi:m6nturilor, rocilor gi a altor materiale), gi a dateior geometrice (de
exemplu, diinensiuniie funl;.atiei,, adincimi de excavare, exceniricitatea?ncdrcdrii. etc).
Variabiieie ,ie baz6 sun't in:rodurse in modele de caicul, care pot include simplificari. Aceste modele
pot fi analitice (de tlxemplu, teoria capacitafii portante), semi-empirice (de exemplu, rnetoda de
proiectare a fundatiiicl"pe tr:iloti), sau numerice (de exemplu, analiza cu element finit).
Modeleio cler calcul sLn,t utjLizate: pentru a verifica dacd stirile iimita nu sunt depdgite. Pentru stdrile
limita de sr:rviciu, iic:ste modele trebuie sd demonstreze od deplasarile calculate nu depdpesc
valorile limita maxinie , care sunt de obicei specifice proiectului.
Pentru si[rile lirnita. -iltirte, trebuie si se demonstreze cd efectele actiunilor nu depigeasc
rezistenlele,J i sponibi I e.
Stdrile liniita uitlrate rn':luC deforrmarea excesivd sau ruperea structurii sau pim6ntuiui (starile limitd
STR qi GEC} ) gi pierde:ri d.: ech:libru, ridicare gi ruperi hidraulice (EQU, UPL qi HYD ). Aborddrile
de proiectare fumizeaz,t cat,s dacd STR qi oUG sunt verificate.
Proiectarea prin mirsr-ari grrescriptive
Mdsurile prr:scriptive: suni o contbinatie de reguii de proiectare conservatoare gi un control strict dq
execulie care, dacd e:;te itdoptat, evita apari\ia unor stbri limita. Regulile Ce proiectare, care
utmeazd arJr:sea con.renlii rc;cale, sunt de obicei stabilite de c[tre autoritdlile lacale sau nafionale,
prin regien-lent6riie Cin ccnstrurctii. manuale Ce proiectare gi alte asernenea documente. Aceste
norrne de proiectare :;u-nt rJi:.te in anexa national[ la SR EN 1 997 -1.
Proiectarea prin rnS.sui i pr,,:scnp'tive poate fi mai adecvatd decAt proiectarea prin calcul, in special
atunci cd"nd existi ";xpenr,-nld cornparabilS", adicd documentate (sau alte inforrna{ii in mod clar
stabilite)" ?n coniit,,i de 'ieren similare, care implicd structuri similare - c,are sugereazd un
COmportarfienT geCteltnic Si;nilar. IEN 1ss7-1 51.s.2.2 and2.se)l
3.5.2 Fr*ieetnrea g:,rrn ries€are
Eurocod 7 recuncagte rch-l! tesielcr efectuate pe rnodele de mari dimensiuni gi la scard mici care
justificd prr>ieciarea siruclurilor geotehnice gi conduc la oblinerea de mdsuri prescriptive, sau
observatii. Cu toaie alest(;:a, in afard de efectele testelor, care necesitd timp gi spaliu , cere pot filuate in ccn:;iderare S;R EN 199','-i ofera ?ndrumari foarte putine privind proiectarea incercdrilor.
Proiectarea prin cb:senva! ii
intr-un mod silnilar Jrr pl'c iectar:ea prin testare, Eurocod 7 recunoagte rolul metociei observa{ionale
in proieciarea gi construcfir,i strulturilor geotehnice, dar oferd prea puline indrumiri despre punerea
in aplicare"
Anumite acliuni trebuie sd fie luate: stabilirea unor limite de comportament, evaluarea gamei de
comportarne nt pr:sibil, elaL'orarea unui plan de monitofizare, elaborarea unui plan de intervenlie, qi
adoptarea" ?n cazul in care (:romp{lrtarnentul merge dincolo de lirnitele acceptabile.
Supravegh*:rea, rnoni tori:r;area gi intre{inerea {mentenanfa)
Eurocod 7 are cerjni.e sFecific;e pentru a asigura calitatea gi siguranla unei structuri:
... procesele de can,:;trut:tie ;i de rnanoperd vorfi supravegheate; performanla structurii va-fi
monitari::dttd in ti,mitul ;:i dup,d terminarea construcliei, [SiJ structura vc -fr menginutd in mod
adecv,at.
IEN L997-1. 41.i(i)P]
EN 1997-1 c;onsider1 a:east.d cerintd ar trebui sd fie efectuati ", dupd caz".
Astfel, irt *zuttl in c;rrr: eot'rstrue;lia nu are nevoie de supraveghere, sau structura nu are nevoie de
monitorizai(., gi proiec.iul n ri specifrcd in mod explicit c[ nevoie de ele atunci nu se rcalizeazd.
SupravegEa*:rea
Supravegherea conr't6 in a verifica dacd ipotezele de proiectare sunt vatrabile, identificarea
diferenfelor ?ntre condiliile de teren reaie gi cele asumat, gi in a verifica dacd, execufia se efectueazd
conforrn proiectului. Trebr- ie pregd,tit un plan de supraveghere precizdnd iimite acceptabile pentru
orice rczLiltatelor cb;illute gi care indicd tipul , calitatea gi frecvenla supravegherii. Cantitatea gi
gradul de inspeclie g:, contr,rl gi r.,erificare a condiliilor de teren gi caiitatea execuliei depind toate de
categoria geotehnici. '.CG'r" ?n eare a fost incadratd structura. Dacd este foiositd o metodd
alternati.;6 ,Je erualuare a risc'..rlui geotehnice, atunci controlui ar trebui sd analizeze in mod
corespun zetx riscuh-ii impl icat.
Monitoriss s'ea
fufcnitortzarett in"rpiicE nrdsuritori atre deformafiilor terenuiui, ale ac{iunitror, presiunilor de
contact astfr:i ftcindu-se o evaliuare a perf,orman{elor a structurii. Fentru struciurile din categoria
geotehnicd',',, o astfel ce er,aluare este sirnpl6, urniSrindu-se doar calitatea lucrbrilcr gi estebazatdin
mare m5suripe insp:ciie. Pentlu structurile de categoria geoteirnicd2, se realizeazda seleclie de
puncte pe siructura ?n r:are se realize azd. rndsurdtori. in cele din urmd, pentru categoria geotehnicd 3
de structuri, monitor iz;Lre irnplic6, de asemenea, o
folositd o metodd alt=rliatir,'E de evaluare a riscuiui
sd fie selectat in mod corespunzittar pentru riscurile
fazelor de execu{ie. Dacd este
gradul de monitorizarc trebuie
anahzd detaliatd a
geotehnic, atunci
implicate
Intrefinerea (rnentenarnta )i
intrelinerea unei str:;eturi asigurd siguranla ?n func{ionare, precum gi la indeplinirea cerinfelor
specificaie cle proprie:ttrr Ssrt client. Aceste cerinfe includ identificarea acelor p5r1i ale structurii care
necesitd insl>ecli i periodice.
C ategc'ria geotehnica1I
-Trr s o ectii- sl- --t -. mitatTtlnsoecm-coritroi simpie de verificlre
Investigarea terenului trlbuie astfel planificatd incdt sd se dispund de datele gi informaliilegeotehnice relevantr: pentru diferitele faze ale proiectului (in special pentru proiectare qi
execu{ie). Informaliile gr:otehnice trebuie sd fie adaptate riscurilor identificate gi anticipate ale
proiectului. Pentru l'azelr: intermediare gi finale ale execuliei, informaliile qi datele trebuie sd
furnizate date care sii prevind riscurile de accidente, intdrzierile qi deteriordrile.
Obiectiverie irivestig;irii ,qeotehnice sunt stabilirea stdrii pdm6nturilor, rocilor gi apei subterane,
determinarea proprie:tdfiltr fizico-mecanice ale pdmdnturilor qi rocilor gi colectarea informa{iilor
suplimenlare lelevar te aliupra amplasamentului.
Colectare,a, inregisi.rarea gi interpretarea informatiilor geotehnice trebuie efectuatd cu
profesionalism. Aceste inforrna{ii trebuie sd includ6, dup[ caz, condiliile de teren, geologia,
geomorfcrlogilr, seisrnicir:atea gi hidrologia zonet analizate. Trebuie avute in vedere indicaJiile
asupra variabilit6{ii terenr-riui.
Este indir:at cia pe pilrcu'sul investigaliei sd se determine, cdt mai devreme cu putinfd, condifiile
de teren care trlot influen{;l aleSlerea categoriei geotehnice.
inainte de elabo :rf:a. plogramului de investigare este indicat ca informaliile gi documentele
disponibile sd fie evaluatt: prirL studii in birou.
Investigarea l.erenului er;te necesar, in mod normal, sd fie efectuatd ?n etape, funclie de
- investigarea prelimina-rrir pentru pozilionarea gi proiectarea preliminard a construc{iei;
- investiga{ii pentr,l rlroie:ctare;
- controhLl gi monitcrizari:a .
2.2 StuCir de trirou
Primul pas ?n procesul de investigare a terenului de fundare este evaluarea datelor existente.
Fxista un nuniSr de r.;ursq: ajtitiitoare care trebuie folosite in planificarea investigaJiilor subterane.
Evaluare;l ace stor informalii proate sd rninimalizeze surprizele pe teren, sd aiute la determinarea
J{
pozitiei foraje'lor i;i adsncimij, acestora gi sd ofere informafii geologice qi istorice pentru a fiincluse ?r, raportul gcotehnic.
Sursele de inicrn^ atrii geologice ;i istorice, utile, legate de amplasamentul unei construc{ii,care trebuie avute il-L rieciere l;r intocmirea studiilor geotehnice, sunt urm6toarele:
' Circetarea allte.rir.)3.rd a" stratifica{iei (datele istorice) de pe amplasamentul constructiei sau
din aprropir:rr)3. ac:esteilr;
' Clmport&rr:& iI] l.imp iL constructiilor existente in apropierea amplasamentului qi datele
privind stnrctuari,, de rezisten{d a acestora, sistemul de fundare, ad6ncimea de fundare(ex: dimensir-tnile cladirilor, tasbri existente, alunecdri de teren, ape din ;iroire, pierderi
din instala{ii, lips;i trofrarelor);
. Sudiile de rnt:diu realizate anterior.
' F]anu-rile topogr;.fice ille amplasamentului care indicd pozitrile drumurilor de acces autilitalilor :;i a relr:ielor de conducte purtdtoare de apd;
o H5rlile rdlrriior, fluviilor qi altor ape traversate de poduri, canale de scurgere, etc.,
incluz:ind clar.ele Lratorrretrice, in cazul studiilor geotehnice pentru poduri;
. Fotografiik: rLeriene aler zonei, in cazur drumurilor;
. H5r:ti geolcgice, 1a.poal.te, qi publicalii;
o H5rlile cu adinci.:nea d,e inghef de pe zonaamplasamentului;
| trnfornialiil,: ilespie cutremure, hd4ile de risc seismic ;i alte informalii de acest gen ;
incd din ace,ast5 frtz6 llroiectantul geotehnician trebuie sd devind complet famtliarrzat cu
elementere propuse ale proiectului prin studierea planurilor preliminare. Trebuie sd fie bine
determinate pozi{ia ;i dirnensiunile clSdirilor, drumurilor gi rambleelor. Geotehnicianul trebuie
sd anahzeze cu Proiect:tn{ii de structurd flexibilitatea structurilor qi sd determine mdrimea
aproximativd a sarri,rilor ce vor fi transmise terenurui.
Explorarea arnpla;;amenlului ?ncepe prin identificarea proceselor geologice majore care l-au
afectat. Frocesele: geo iogice specifice de depunere a straturilor de pamdnt presupun
caracteristicile topcgrafi(le sau configuralii ale terenului care pot fi identificate .
O configura{ie a terenulu:i confine pdmdnturi cu propietdfi mecanice asemdndtoare ce se extind inmod tipic nere:gulat i)e zone intinse .
Identificarea limprrrie a conf iguraJiei terenului este folositd pentru optimi zarea programul de
explorare a subterarrului Multe dintre pdmdnturile din Romdnia se afla in zone geologice cu
tipuri de pdmdnturi clifen le, caracteristice pentru zonarespectivd.
3j
Geologia generaid a zotre:i arnplasamentului ne oferd indica{ii cu privire la condi{iile de formare a
pdmAntului care pot sau r.iu si fie int0lnite in foraje.
Unul dir, obrecti,zeie siudlilor de birou este planificarea recunoaqterii arnplasamentului qi
pregdtirea unui plan cone:eptual pentru explorarea subterand.
2.2.1 Geologilr gi seisrnic,itatea, zonei amplasamentului
Geologia este qtiin{a cat:e studiazd originea, istoria, structura qi textura pdrndntului. Aceasta
furnizeazd baza pt:ntnuL difcren{ierea materialelor care alcdtuiesc scoar{a pdmOntului qi
interprete azd, i storia o6m iintutrui"
Hd(ile tc'poglafice. F{a4r.le topografice sunt in general disponibile pentru toate amplasamentele.
Hdrfile n: oferd infrtrmtrfii cu privire la topografia generald a zonei amplasamentului inclusiv
asupra ntodului de dret.Lare ,a, apelor, inclinarea pantelor, existenla terenurilor cu urniditate
ridrcatb g i accrlsibilitatea generald pentru explorarea terenului.
Folosirea hS4iior ;geoiog lce se realizeaza ?n conjuncJie cu fotografiile zonale, cu ajutorul cdrora
se pot icle ntifir:a caracter:stici lgeoiogice u$or de identificat.
Harfile prezintb distiibulia unitalilor geologice de bazd, qi ne oferd o descriere scurtd a fiecdrei
depuneri gi tipr de t'oq:d in,:lusi,r mediul de depunere qi v0rsta relativd. Harfile inciud de asemenea
o listS de refel'in{e c;re pr>t s5 ne ofere informa}ii cu privire la o zond specificd.
Existd o rela{ie str;insd. dLntre geologie gi inginerie ambele fiind implicate in proiectarea, execulia
gi intreiitlerea cortslruc{iilor. Aceastd asociere este valabild in special in cazu\ proiectdrii ;iexecufie,i de autostrhzi. baraje $.a.
inlelegeroa geologie i amplasamentului este o cerin{d fundamentala ?n planificarea gi interpretarea
studiilor de teren u terit-,are. trnformalii detaliate despre geologia zonelor din Rorndnia pot fi
oblinute ,Jin cele rnrri re(.ente hdrfi qi studii. Avdnd in vedere variabilitatea din punct de vedere
geologic" ilu e,ste r3corrraadabii sd se aplice universal regulile de proiectare, fdrd a avea ?n vedere
cauzele detali;rte aie vari:r{iilor geologice. Grosimea qi natura straturilor variazd considerabil, in
func{ie dr: tipr-rl de rccd. 1:,ozi{ia topografica gi istoria geologicS.
Este important dl rnertionat semnifica\ia observa{iilor geologice de teren. O astfel de
experien{d, constnritf pe relalia directd gi empiricd intre geologie qi inginerie, pot fi de nepreluit,
in special in situa{iile 1n ca'e observafiile nu pot fi explicate in mod adecvat prin teoriile
mecanici". Esle re(:oinanr:labil ca specialiqtii s5 fie conqtienli de pericolul generalizdrilor deoarece
0)r.)
acestea pot f"i invalidal.e de geologie sau de diferenfele in comportamentitl mecanic al
materialelor ciintr- o forn:,aliurLe geologic d datd.
In ingine,rie lmpcrt;rnfa geolcgiei constd in interpretarea formelor de relief; isroria lor, a
proceseicr care au ctlndu.s la frrrmarea lor qi stratifica{ia terenului. Studiile de inginerie geologicd
ajutd la t:vide,nliere;L zol'relor cu versanfi cu potenlial de instabilitate, a zonelor cu pdrndnturi
compresibiie r;i a :zonelol' de subsidenfa.
Aplicaree' cunogtiljelor greologice oferd posibilitatea delimitarii tipurilor de materiale din pdmdnt
qi a zonelor cu prc,bleme poten{iale. in final, diverse metode de prelevare de probe gi ?ncercdrile
de teren gi laborator, din mecanica pdm0ntului, furnizeazd datele cantitative necesare pentru
incorpora"rea in cri[er iile rle prr:iectare.
Geologia Romdnie:i este complexd ;i divers6. Istoria geologicd include perioade de depunere gi
eroziuni tilterioare, subsirlenla qi fracturi, prin submersie in mdri cu depunerea ulterioard a mii de
metri de rnaterial prentru ;r fornna roci sedimentare.
Toate aceste evertirnentl: au avut loc inainte de inceputul perioadei cuaternare, care a inceput
acum &pr^clipativ doua rnilioane de ani. Roca debazd care a fost creatd in timp este ?ngropatd in
cea mai Lnare pert€: sl ac0peritli de depozitele cuaternare.
Principalcie trpuri cie piLm6nturi intAlnite pe teritoriul RomAniei sunt: pdminturile aluvionare,
pdmAnturile riedirnentar,: de origine lacustrS, turbele gi pdm0nturile organice, marna gi
coluviuniie.
Pim$ntu,rile alulicnarr,: - O,iice material depus de apd este cunoscut sub numele de aluviuni.
Vdile rdurilor sunt ntarczrte de depozite de nisipuri qi pietriguri, gi prafuri qi argile, care se afla in
zone inundabile ai,: ilcesl,lr r6rlri.
Depozite'le de tera.sr:L sun I similare in compozifie, dar se afld deasupra nivelului curent al apei, pe
teraseie tle pe laturile .,'bilor aluviale, Terasele aluvionare sunt rdmdqi{e ale fostelor cdmpii
inundabile, care atr)a: ca lidicdri ale luncilor de azi. Acestea pot con{ine nisipuri gi pietriquri sau
materiale cu granulafie fi na, sau pot fi marcate prin suprafe{e unde este expusd roca de bazd.
Pim6mtu,rile sedjirrrent:lre die origine lacustrfl Sedimentele lacustre sunt sedimente cu
granulafic finir. care au fr:,st ilepozitate in lacuri cu apd dulce.
Aceste lacuri pot s;.u nu pot fi inca existente. AcJiunea valurilor in lacuri poartd particulele cu
granulafir: finii de ltrirf gi de argila.
! \tdI'
CdnC se <:almeazdai>a, a:este particule se acumuleazd pe fundul lacului pentru a formaceeace
este cuncscut sub numele- de pimdnt lacustru. Vechi cAmpii lacustre, foarte piate, sunt frecvent
evidenliaie prrn riclicSri topografice.
Turba gi pimdnturile or:ganice -Turba er;te o varieiate cie cir:bune inferior, o rocd sedimentard de culoare cafenie-inchisd sau
neagr6, care s-a fc'rrnat itrin descompunerea lentd qi carbonizarea parlialS a materialului vegetal
acumul at ?n rrr:laqti ni near,,risite,.
Turba se forrieazl atyrrc: c6ntl materialul organic este depozitatintr-un mediu predominant rece
qi cu defrcit cle oxigen" r\ceste condilii conduc la conservarea materiei din plante, cu frunze qi
tulpinb si Ce nrulte ori mi'.terialele rd.mase sunt identificabile.
Aceste se dimente {)r:lani{:;e se acoperd cu vegetalie qi apoi umplu complet lacurile pulin adinci.
Pdm0nturile organice cc,n{in materie organicd bine descompusd, cu sau fdrd fibre vegetale in
diferite sladii de dr:s;omi)unere; de exemplu, "p5m6ntul organic" confine 19 pdni la 30 la sutd
materii olganice" l'u:ba s o considerd cdprezintd peste 30 la sutd materii organice.
Marna - Prafuriie gi arg;ileie bogate in carbonat, formate prin precipitarea calcitelor pe fundul
lacurilor sau Lral{ilor surLt cunoscute drept marne. Carbonatul precipitS, in general, direct din
apele sutrterane dar poale fi, de asemenea, depus de carbonatul de fixare al organismelor. LIn
agegat din carbonat poaie fi numit de asemenea marnd. Datoritd con{inutului de carbonat ridicat,
mamele i,or f ierbr: in ar.,id clorhidric diluat, diferenliindu-le de nisipurile fine gri deschis, de
asemene;:. f,recvenl intAllite pe fundul mlaqtinilor.
Mama este o rocd sedimr";ntar;L cornpusd din carbonat de calciu qi argil6, in proporfii variabile, de
obicei Ce cr-iloare cenusie'"
Ca structurd, manta estr:: o rocd de tranzilie intre argili ;i calcar, masivd sau stratificati, cu
texturd peliticd fin6 gi structu,rd mecanicd sau chimic6. Adesea este microstratificatS. Marnele
sunt alcf,l-uite in pl"olror{ir prac:tic egale din minerale argiloase Ei carbonali la care se adaugd alte
minerale autigene, a cdrc,r prezenld in rocd determinS varietdli
Coluviurdle - Fragrnent;: de roci nesortate gi materiale ce intrd in alcdtuirea pdm0ntului, produse
de gravitalie, sunt n,irnitr: coluviale.
Terenuriie alunecdtoare, ,Jepo;ritele prdfoase sunt toate depozitele coluviale. Aceste depozite sunt
identificabile ?n teren ca fiind in general eterogene. Prezenla unui astfel de rnaterial, de obicei,
indicd o zond instabilS s -lpusii alunecdrilor de teren, prdbugirilor sau la fluajul de declivitate.
Condiliilc valiabile subtr:rane sau bolovanii posibil prezenli pot oferi inforrna{ii ?nqeldtoare in
ceea ce prlrreq;te condi{iile de teren sau cu privire la tipul de pam0nt qi la adAncimea la care se
afl[ roca Ce baz5.
){
La fiecare Pian urbanistic general al unei localitdfi sunt ataqate h6(i cu zone cu risc geotehntc.
Aceste hir(i ne oferE lndicalii privitoare la zonele cu probleme potenJiale. Sunt foarte utile hirfile
care pre:ziid stabjli,,atea pantelor qi pozr\ra pdmdnturilor lichefiabile. Sunt disponibile de
asemene;L gi har-fiXe: cu r,a iorile acceleraliilor seismice.
Teledeteertia aerosllafialS, Ima.ginile prin satelit pot fi folosite pentru interpretdrile regionale ale
caracteris ticilor geol cgi c ;:.
2.2.2 Utilizarea ante'rio ard, a amplasamentului
Fapti;l cd pe un anrplasa, nent au existat anterior alte construc{ii poate afecta abordarea cercetdrii
acestuia s;i posibil sincror.iizar€.o csrcetarii.
Este necosar de;r"itt in specLal dacd amplasamentul prezintd sau nu importanla din punct de
vedere istoric silu arireologic. Cercetarea pentru acest tip de utilizare anterioard a
amplasanrcntului tie:uie fdcutf, inainte de inceperea cercetdrii geotehnice a acestuia.
ln timp ce proiecr:a;itul geotehnician nu este responsabil cu realizarea unei cercetdri Cetaliate
privind Xrosibilitate;r de a ?ntAtrni materiale subterane riscante sau arheologice, acesta are
responsabilitatea cle a gt i daca acest tip de cercet[ri au fost fdcute sau nu pentru a comunica
aceastd ilrf'olnralie fiictor ilor rt:sponsabili, gi pentru a ajusta corespunzdtor explorarea geotehnicd
a amplas;imentului.
Inforrnalii cu prir,ir: la istorlcul amplasamentului pot fi oblinute din diferite surse, inclusiv
- Nu existd reguli generale pentru stabilirea distanlei dintre foraje. Distan{a dintre foraje
poate sd creascd, in :azui unei stratificalii de origine aluvionard cu straturi cu consistenfd ridicatd
(dupa cLun se interpreteazd djn cercetarea preliminard) sau unde este folositd cercetarea geofizicd
pentru a rnterpoia:;al ide,ntifica zonele problemd.
- Cercetarea terenu iui se intensificd pentru zonele cu probleme qi pentru structurile ce transmit
sarcini mari la" teren pentru arezulta proiecte sigure gi eficiente din punct de vedere al costului.
{Tabelul 3.l. * prezinth indicalii privind determinarea numdrului, addncimii si distanlei dintre
foraje.)
Tabelul 3.1 - indrcalii privind determinarea numdrului, addncimii ;i distan{ei dintre foraje
C-* -te"i.it*;i--I
11,-,,L^!^--:^: I
Adincimea miniml a forajelorGeritehnicd
I
i
I
D,istanta dintre foraje
ffia,tf u -l-ls. reat,"eara cel p"ti" un foraJ
superafal5peltru o construcfie cu lungimea30 m;
Se reahzeazd cel pulin 2 forajepentru ci construc{ie cu lungimea >30 rn;
Se vor '-xecuta foraje suplimentare?n :rone in care se intAlnesc condiliines;igure de teren
tr-"d,!" =t |L;e ,e,il,rearat.j per:tru hecare
cel pulin un forajlocaJie a pilonului
Jt
Adf,ncimea minimi
Addncimea explordrii ar trebui sd
fie:
- suficient de mare pentru a
strdbate terenurile slabe de
fundare pe toatd grosimea lor (ex:
turba, aluviunile organice,pdmdnturile cu granulaJie fini)pAnb in stratul cu rezisten{ecorespunzdtoarc fundirii (ex:pSm0ntul coeziv de consistenlStare) sau pentru a compacta pdndla indesarenecoezive.
pamdnturile
- Cel pulin la o addncime undeefortul in teren datorat sarciniitransmise de fundalie este mai micde 107o din sarcina geologic5.
n pdmdnt, addncimea explordrii artrebui sa se extindd sub adincimeaanticioatd a oilotilor cu minim 6.0
rde* i*. _--tr*l
l*i
- (l c ttfJL II
pertrupiL.r!ilopal'te d
din lr-ursingur
Se teazolrelestrfitifiipentrude r"ocZ
ls*spru1.'i I peltr
FelLtru
disl.an{
?ntr e 3din fa!ac€rstu
Per itruSC VOI
zol]a (
eie cul
Ramtrleele de i
acces pe podulirealizate peste
pdm0nturislabe de
funda"re.
a9e lfealrafl i
si-lni
Etal:
[af i
lnfdcpe1
SPIi
D**"ri, ='i fS-It.
i lllll iifila lnre ete uI
; i0{'m'I
it_I se \iol face forari s
-* i--- --=-
lui
reahzeazb cel pulin un foraj'u fiecare loca{ie forat[ a
ilor monolili dac6 pilo{ii nu fac
: dintr-un grup, dacd fac parte
-un grup este necesard doar un
"rr foraj pentru tot grupul.
'eahzeazd fordri adilionale in:le ?n care se intAlnesc
ificarfii neuniforme, in sPecialru prilo{ii incastrali intr-un strat
rc6.
m, sau cu minirn de doud oridimensiunea maximd a gruPului de
pilo{i .
Toate forajele vor str[bate
straturile slabe de fundare (ex:
umpluturi neconsolidate, turb6,
materialele puternic organice,pdm0nturile moi cu granulalii fine,pamdnturile slabe cu granulaliigrosiere) pentru a ajunge la un
strat cu rezistenlb rnare.
Pentru pilolii incastrafi ?n piatrd, se
va pitrunde in aceasta minim 3.0
m.
real'rzeazd cel pu{in un forajru fiecare zid de sprijin.
ru zidurile mai lungi de 30 m,
rn{a dintre foraje va fi cuPrinsi: 30 m qi 60 m alterndnd Poziliilefa{a zidului cu ceie din sPatele
tuia,
iru ziduri de sprijin cu ancoraje,/or reahza foraje adilionale inl de ancorare cu distanla dintre:uprinsd intre 30 qi 60 m.
Cel pulin la o adAncime unde
efortul in teren datorat sarciniitransmise de funCalia zidului este
mai mica de 7Ao/o din sarcina
geologicd. sau intre 1 Pi de 2 otrindl{imea zidului, care dintre
adAncimi este mai mare.
Addncimea de forare ar trebui sd
fie suficient de mare Pentru astr,lbate in totalitate pSrntnturilemoi puternic compresibile (ex:
turba, ndmolurile organice,pdminturile cu granula{ii foartefine) gi pdn[ se intfflne;te un strat
de teren cu o capacitate Portantdmare (ex: p[rndnturile coezivecompacte gi tari, P6m0nturilenecoezive compacte 9i dense, un
strat de piatrd).
rd rambtreele trebuie sd fiezate pe pdm0nturi moi, se vatza c:el pulin un foraj la fiecareibleu pentru a detemina dacd
t probleme asociate cu
riiiiatea gi deformabilitatearbleului"
rnod tipic, fordrile de testarei;te la ramblee sunt cele Propuseitru realiza're la Punctele de
,,jin aie podului gi au dublu ro1.
Cel pulin la o adOncime unde
efortuX in teren datorat sarciniitransmise de fundalia zidului este
mai micd de TAVo din sarcina
geologicd. sau intre X 9i de 2 orr
indl{imea zidului, care dintre
addncimi este mai ntare sau 3 m
in stratul de rocd dac6 se int0lneEte
la o adOncime mai mic6.
reahzeazb foraje cu o distanlirim6 intre ele Ce aProximatirifa]
\ior face forari suplirrientare ir
Forajele se vor extinde Plnd laad0ncimea de minirn 2 In sub
nivelul stratului Ce rezisten{ipropus"
ferate
)(,
AlunecdriLe de
teren
Surs,e
imprumut,cariere
de-
cuperl
;itra,detr:
legr
ele cu stratificatii neuniforme.
mod tipic, distan{a dintre forajeii cuprinsd intre 60 m (in condiliirgulate de teren) Ei 120 mndilii uniforme) .
_ Forajele se vor reatrrza pdnd inff-un strat rezistent sau pAni la oadAncime egalS cu de doud oriindllimea rambleului.
va realiza un minim de trei forajea lungul unei linii perpendicularelinia de centru a laturii panteitru a efectua o analizd geologicdde stabilitate a secfiunii
rsversale. Numdrul real de forajeinde de extensia problemelorrte dc stabilitate.
cazul alunecdrilor active, se
'rzeaz'.d cel pu{in un foraj in:nte si in aval de alunecare.
Forajele se vor extinde pdnd subsuprafafa cu risc de alunecare,pdn6 la un strat rezistent gi stabil,sau pdn[ la o adAncime in careriscul de alunecare este improbabildatoritd geometriei secfiuniitransversale.
inclinometrele foiosite pentru a
locahza addncimea unei alunecdriactive trebuie sd fie extinse subbaza alunecdrii.
tanla dintre foraje va fi cuprinsde 30msi60m.
Se va fora pdnd labaza depozituluisau la o addncirne impusd de
cantitate necesard de materiale.
de
Not6: Se pot :lace rnodifrciri ale criteriilor de mai sus pentru proiecte mari, pentru volume scdzute
de trafic (?n cazul d rumr.rrilor'), pentru amplasarnente rurale, func{ie de condi{iile de stratificalie qi
complexitatea geo.loi3ic5.
Dupd ce au fos,t st;,rbiliti: pozitiile forajelor, geotehnicianul coordoneazd marcarea pozifiei
acestora pe lereri. in nrod tipic, pozitiile pot fi marcate folosind un GPS sau benzi de pAnzd gi o
nivel6. Linde exa<:titateei poziliei forajului este incert6, specialistul geotehnician apeleazd la un
topometnst.
3.1.1.hr. Rrgcorilflndlri cu titlu de exemplificare privind interspaliile qi ad$ncimea
investigafiilorr conferrm iSR BN 1997 -2
Este indic;ata folosirea drellt ghid a urmdtoarelor interspa{ii intre punctele de investigare:
pentru ciiidiri inalte :1i cliidiri industriale, o relea cu puncte la distanld intre 15 m gi 40 m;
pentru construiclii 1rc supi'afele mari, o relea cu puncte la distan{e nu mai mari de 60 m;
pentru construclii liniare: (drumuri, cdi ferate, canale, conducte, diguri, tuneluri, ziduri de sprijin)
distanle intre |20 m;: 20i) m;
pentru structLiri spet:iale (de exemplu podurl, rezervoare, funda{ii de magini) doua pdnd la gase
puncte de: investigarcr pe 1'unda!ie;
pentru baraje rli devcrsoar e distan{e intre 25 m gi 75 m in lungul secJiunilor relevante.
tv
Este indicat6 f,rlosire a drept ghid a urm[toarelor valori ale ad0ncimii de investigare zu. (Nivelul
de referin{d pentru 2,, estr:; cel rnai cobordt punct al funda{iei structurii sau elementului structural sau
baza excava{iei.),A.tunci cancl sunt specificate mai multe alternative pentru stabilirea lui zu, este
necesar sd se uttltzezle cea care conduce la valoarea cea mai mare.
(Atunci c6ml se ;rntic ipeazd condi{ii geologice nefavorabile, cum ar fi straturi slabe sau
compresibile sub urL strat cu portantd ridicatd, este indicat sd se aleag6 intotdeauna addncimi de
investigar;ie mai mari.
pentru clddirile inalte qi lucrdrile de construclii ingineregti este indicat sd se utilizeze cea mai mare
dintre urrnitoarele condilii ( f'ig*ra ;1" I ;r):
- zz,,> 6rn;
- zr > 3,0br.
in care bpeste latura micii a fundaJiei.
pentru fundaliile pe radier gi clddirile cu mai multe elemente de fundare ale cdror efecte in
zr, 2 1,5-b6
in care beeste latura micii a cl5"dirii, ( figure: 3.1 b).
pilolilor in nisip;testele in argilesunt mai deincredere cOnd
sunt folosite inacelaqi timp cucu FVT
rul dens,ri,, argile
Argile moi,ndmoluri qi
nisipuriafdnate
Compresibilitatea(valoarea modulului) gi
coeficientul presiuniipimdntului in stare derepaos
)url,Lri gi
Prundig qi roci Unghiul de frecare alnisipului, rezisten{a laforfecare nedrenatd a
argilelor moi
gi argile Pietriq Corela{ia empiricdpentru tipul de pdmdnt,coeficientul presiuniipdmAntului in stare de
repaos (Ko) qi rata de
consolidare, rezisten{ala forfecare nedrenatd .
4.2.Incercarea de penetrrare standard
Acealltd ?nLcercar,: de teren este, probabil, incercarea cea mai utilizatd pe scarf, largd in special
in S-[-I:\. Ea are a-ranttdul cd este simpl6, existd o mare varietate de corelalii pentru datele
oblinute qi inrlicii otr{inu'fi in laborator, precum $i faptul cd se extrag probe tulburate din fiecare
incercare.
incercarea de penefi'are standard (SPT) este realrzatd in timpul avans5.rii unei fordri in pdmAnt
pentru a cbline o rn:isurii aproximativd a rezistenfei pdmdntului, precum pi o proba deranjatd de
pdmffnt recoh.atd rlu un dispozitiv de prelevare. Obiectul incercdrii de penetrare standard il
reprezintir determin;irea rezistenlei la baza unei gduri de foraj prin penetrarea dinamicd a unui
prelevator de egantioane (sau a unui con solid) qi prelevarea unor eqantioane tuiburate in scopul
identificErii.
Numbrul de iovituri [\) ieces,ar pentru a asigura pdtrunderea prelevatorului pe 300 mm (dupd
penetrarea sub efec,-ul giravitaliei gi penetrarea de amorsare) este numit vaioarea standard de
penetrare, sau, val<lar'ea I,r sau rezistenla la peneffare.
Este indicat ca r<>z*ltattle incercdrilor SPT sd fie folosite in principal pentru determinarea
proprietiiilor de re zistenjE qi dieformabilitate ale pdm0nturilor granulare.
Tabeiul 4.2 - avant-ajele ;;i dezavantajele SPT
,n.vanlaje
. Sc pot oblrnr: atdt probe tulburate gi se
reahzeazd qr qleter minare de rezistenld
. Simplu de utllizai
. Fotrivit perltr rr m *lte tipuri de pdmdnt
. Pcate ii utilii;at ilr rocile moi
o Ilisponitril in foar te multe laboratoare
i:ul .l'r *dui';a rf* U{ i I iz* r"g
Incercarea fclc,seqie: un tub cu perelii gro$i, cu un diametru exterior de 50mm ;i un
diametru intet"ior rle 35 tnrn,qi o lungime de aproximativ 650mm. Acesta este introdus p0nd la
partea interiorlrd a stratui de pdmdnt prin batere cu o greutate de 63.5kg ldsatb si cadd de la o
in61lirne de 7r50mrn. Tul:,ul este introdus in pdmdnt 150 mm qi se noteazd numSrul de lovituri
necesar p,entm a pdtrundr: fiec,are 75 mm pdnd la o pdtrundere totald de 300 mm. Numdrul de
lovituri necesar pontru a realiza o pitrundere de 300 mm reprezintd rezisten{a de penetrare
stanclarci l.l" in ca:zu-[ in r:are nu sunt suficiente 50 de lovituri pentru apdtrunde pe tr50 mm se
consernitcazd.50 (le iovituri" Rezultatele dau inCicalii privind densitatea p6mfi"ntului gi sunt
folosite in nurneroas3 reia{ii ernpirice din geologia inginereasc5.
Scopul principal ai incelr:drii este de a furniza indicafii privind densitatea depozitelor granulare,
cum ar fi nisi;tul qi iiietriEul deoarece este imposibil sd se recolteze probe netull-rurate. Marele
merit ai acesiei ine:rcb,ii, mrltiv pentru care este foarte rdsp0ndit6, este acela c5 este foarte
simplu" F,'aramerrii i':zist,:n{ei ia forfecare ce vor fi deduSi vor fi aproximativi gi vor fi folosili
Dezavantaje
o Proba recoltatd este tulburatd ( poate fifolositd doar pentru determinareaindicilor frzici)
. Estimarea rezisten{ei nu este de
incredere pentru argiletre moi gi prafuri
. Variabilitate mare a rezultatelor qi
nesiguranld
q5
drept ghid in siturl{iile i,n care nu este posibilS recoltarea de probe netulburate de calitate, ca
exemplu pentru pielriq, nisip, praf qi argilS cu confinut de nisip. in situaliile in care calitatea
probelor netulbureite estr:: indoielnicS, exemplu argile foarte prdfoase sau foarte nisipoase, sau
argild foarte tare e,ste de mult,e ori avantajos s[ se alterneze recoltatea de probe prin incercarea
de penetrare standard ou determinarea rezistenJei p[mdntului Dacd probele trmeazb si fienepermis de tulburate esrie nec,esar si se foloseascd o alt[ metodd de determinare a rezistenfei, de
exemplu metoda r:u pla::a. Cdnd incercarea se realtzeazd, in pdmdnturi granulare situate sub
nivelul apei subl-et'ane, pdmAntul devine afdnat. in anumite circumstan{e, se realizeazd
continuarea coboriirii rec,rltdnrl proba la o altd addncime.
Canal iesire apa
diametrel intre 75 si 100mm si
lungime de 1m
Piston cu manson de cauciuc
si surub de eliberare presiune
Figura - Prelevator cu piston
.{1
Valva unidirectionala cu componente ce au
in secliune o arie de 600mm2 oentru a
permite eliberarea aerului si a apei
Tub cu peretisubtiri, cu diametrel
75 si 100mm si lunqime de 1m
ji'f,.n'rerr.v . Prelevatorul cu perete tngust
In general rezultatel'l incercirii de penetrare standard depind de tipul de pdm6nt, ddnd rezultate
foarte bune in cazul nisripurilor fine. in nisipurile grosiere qi cele prdfoase se ob{in rezultate
rezonabile iar in cazrrl argilelor ;i pietrigului rezultatele indoielnice.
incercarea de penetrare stanclard este folositd qi pentru a pune la dispoz ilie rezvltate pentru
determinarea empirir:d a r;usceptibilitAlii la lichefiere a nisipurilor submersate.
Figura q: l.Echipamentul tncercdrii de penetrare standard 6Pf )
incercarea este dependerrtd de echipamentul folosit gi de operator. Cel mai important factor este
eficien{a energeticd a s istemului. Energia teoreticd a unui sistem cu perete liber cu masa
specificatd qi cu indlfimea de cidere este 48 kg m (ex:, 64,5 kgx 0.76 m), insd energia realS este
mai micS datc'ritd pierderilor p,rin frecare qi datoriti greutd{ii proprii.
A fost conceputd ,l mettrdd de mSsurare a energiei in timpul incerc[rii SPT Deoarece existd o
variabilitate largi ,Je cior:'ane ciocane SPT, aceastd metodf, este util6 pentru a evalua performanla
individua16 a,fiecaruia.
zk"E %_w'<ni % f/2'= I 'Vh- /////o i '(1tM////-1,:D --r"g l,:n
In cazul in care se mdsrlard forfa gi viteza in timpul unei incercdri, energia transmisd poate fideterminati. Odatii t:e acest lucru este cunoscut, valoarea N de la SPT poate fi modificatd la o
valoare I\i60 standrrrl, folosincl urmdtoarea ecualie:
Se po1. face mai multe corelalii empirice intre pdtrunderea sondei SPT gi proprietdtile
pdmdntului (ex: derrsitatea relativd, unghiul de frecare). Acestea se bazeazd pe presupunerea cd
sistemul de coborirr: a r:,iocanului furnizeazl6O Vo din energie. Proiectantul ar trebui sd aibl
grtj6 la folosirea lormei corecte a valorii N SPT in rela{iile empirice gi semiempirice . Unele
relafii cer valorile N SPI care au fost corectate pentru energia ciocanului precum gi presiunea de
suprasoiicitare (er.: (Nr),;o) in timp ce alte ecuatii pot doar sf, foloseascd 60 o/o din valoarea
energiei (ex: N6s).
Eficienla utiliz[rii liPT,Jepinde de numero$i factori incluzdnd:
o Tipul rle ciocan;
o Numdrul drl rdsuc;iri ale funiei;
o Starea scrilrfilor gi ma.ndrinei rotative (ex: lubrefiat, ruginit, indoit, nou, vechi);
o Vechimea riforii;
. Sr:Sderea rr>ard a indllirnii;
. Verticalitalea;
o Condiqiile rle vrer ne gi umezeali (ex: ud, uscat, inghe!); gi
. Alte v;ariabilt:
Sistemele automate pentru ridicarea gi pentru clderea masei minimizeazd acesti factori, ducdnd
la o energie mai ntare qi la o pdtrundere mai consistent6. Acolo unde este posibil se vor utiliza
sistemele de ciocare autrimate pentru arealtza incercarea SPT.
Datoritd importan{ei eficlen{ei sistemului sunt necesare calibrarea periodicd a instalaJiei de forare
gi instruirea operatorilor.
q. b
incetcarea de Pene:trare li;tandard. SPT este in general realizatLla intervale de 1.5 m in addncime.
La addncimi rnai nrari, intervalul poate fi crescut.
incetcurea SPT esle simpl6, totugi se impun cdteva cerinte minime:
Acldncimea irrcerciri i este important5;
Baza giiurii trebuie curdlatd corespunzdtor;
Se va folosi un contor penffu numf,rarea loviturilor pentru a preveni erorile de
num[rare a lc viturilor;
Se va nlarca c:lar acl0ncimea de penetrare;
intotdeauna s,e va men{ine nivelul apei din gaurd cdt mai aproape de nivelul apei
freatice' t'dacii. se cunoagte nivelul aproximativ al apei freatice) sau altfel se va
menfinr: Ilaur:j, plinii cu ap[.
Se va ervjta c,:rbordrea rapidd a nivelului apei din gauri sub nivelului apei freatice in
tinrpul asamtrldrii aparatului in cazul pdmdnturilor pr[foase gi nisipoase pentru a
prerveni o migr:are <lezordonatd in pdmdnt.
4.3, incercarea de,forfecare cu palete (scizometrul de teren)
incercarea de forfr)care cu palete (FVT), sau scizometrul de teren este folositd penffu evaluarea
rezistenlei la forfecLre r,edrerLat6, pe teren (suu) pentru argilele de la moi la tari qi pamdnturile
pr[foase. incercar,:a coristb in introducerea unui dispozitiv cu patru palete in argild qi rotirea
dispozitivului dupii o axir verticalS. (figura 4.2) r. riup6 inrtrttrl:r"rr il* *li,n AS'fh'$ {} 25?3"}
a paletelor
inferioara a forajului
b)Testul cu penetrare c)Detalii palete
i6 r.E
:i5loi
€io
.=iE'+
cu put foraia)Testul
Aparat de mdsurat torsiunea
Cuplu teava
d';'r4-r;ru . "... Aparat de forfecare cu palete
9.d
h,L
\,;iirJ
i ii ir-,
{- , r ..
i.-rl r I
i'tt'ij
fr
ii- .'-,:, r. .'1 .e.( 1 lui-r'{l ifii;tgo p\.3 i tl f::iil.:,. U:aft
r';p-zi.r *il 5094 cin
i il"4za'ranfrajb
i '* Apiicerea lin:rila* ;ie i;,, ,lr'!lii,:..' mri ia,rel* drrs*
'-;c. '.3h 'ijlf .i24. ,.",,.:
i3,f li. :, , r!}{:e;i i,,li
--J
'"r:-
I
ti
t' '
-;l t
- j j
-j
,il
1.1. I
:
,.
j
I
I
I Avaorr*u;,
I
leI
IlcI
i
";,r-fI! its iu ' ,:. '"-
.'. .i..
111*.e
l.i*
r-, j.j l-'
t.- !-r1
{9 .1 r$'
'"t-,:. l!.r.:l_''i i
iit-ltI
iII
I!,--
| "i.
iII
i rti t';:I
.. i)^ -. .- *l,;; .fc hJ* :r 4r."e. r .r; i
ITl,Cf0:;r-t'il;Lri de';;si.:
qI
I
ilp,qlg:_Ul-!rc ce. _i'rJ+t:tfe'-*ii:*ii,3d, tlL,
".',zisie.ti; t tr,,i+cfi rrt i o;iii.-. ' 4.,, i., i .'.isi,: +: ffir... .i--ri!i r-rU. t a : J, .: tLll ltr l l tcli .- l;::
iii 1.nr..a; :5,{}_r.tj.,,_..r1
- - -i -,1.:i'r !I ,; { -.!il:"jl
i
iiq' n,I
I
Este foaiie irnporia,rt ci; rezisten{a
deterniinrrea :.;tabilii Xrii r-amb;:eelor.
excavarii,o-r irr &rtr:le mo l"
mdsuratb s5 fie corectatd inainte de utilizarea acesteia la
a capacitiJii portante a terenului de fundare sau la calculul
5rr:' r. ,'";,-i' i:'- Etapele tncercercdrii cu aparatul de fodecare cu palete
4.4. - [rnr:ercarea dl: pernetl'a,ne cu con (CPT)
incercar ea cie penet:are r)u cor] este rapidS, economicd gi oferd un profil continu.u ai stratifica{iei
gi o evalu'are LL proprieiirliior pamdntului. Exisid at0t sisteme cu conuri mecanice c6t
incercarea cu penelror,etrul cu con este o incercare de penetrare cvasi-staticd in care o
ttja cilirrdricri cii Lir ';6rf conic este avansatd prin teren la o vttt'td constantd gi
este rnisiiratb rezir;te nia. 1a penetrarc.
incercaoea esi:e real,izazk confbrm etapelor indicate in f igurii gi constd in impingerea
sondei ctiindi'ice dir, olei ?n p;imOnt cu o vttezd constantd de aproximativ 20 rnrn/s gi mdsurarea
rezistenie i ia penetru re. nrenetrornetrul standard are un vdrf conic cu un unghi Ce 500, (35.7-mm)
diametriri, coniuluj. iC cin2 suorafala qi 150.*t suprafa\amantalei de frecare. Prrnctul rndsurat
sau rezisie&tra vSrfi;lui esle nolat cu q.. iar rezistenla pe manta este fr.
.{ ,il o
CPT-u1 froate fi utilizat de la argilele foarte moi pdn[ la cele mai dense, insf nu este potrivitpentru pitri;ur:i sart terenuri pietroase. Avantajele qi dezavantajele CPT sunt prezentate in hebeir:l
Tir#l'Jref tlvantujele ,si dezavantajele utilizdrii tncercdrii de penetrore cu con
Avanta.ie
G Profil *e-J qi "tnt"uto Econornic ;gi prc'ductiv
o Rezuliatelt:, nu depindoperator
a C bazd teoretici solidd ininterpretar,i:
o In special potrivitpdm6rLturile mo i
rI
I
O datd e:e incerctuea ol'erd rislsli mai corecte qi mai de incredere pentru analizd, f6ra nici orecoltare de probe dr: p6r.ndnt, aceasta este un complement foarte util pentru inlocuirea par.tiald a
fordrii SF'T.
Rezultatele psnetr[rilor lrebuie prezentate sub formd de tabel indicdnd interpretarea rez\ltatele
brute.
Raportui Ce teren priniinr:l free area poate fi analt:zat pentru a determina tipul de pdmdnt existdnd
foarte multe core'latii zile rezultatelor incercdrilor cu parametrii pdm6ntului determinaJi in
laborator gi deasr:nreneit exist[ metode de proiectare pentru proiectarea fundafiilor piloJi.
Penetrorrietrul pczrte fi iblosit in nisipuri sau argile, dar nu in roci tari sau in p6m6nturi cu
densitate foarte milro. hlr-i sunt obtinute probe in urma penetrdrilor, astfel cd explorarea terenului
trebuie ?rttotdeauna (lom;)letat;d, cu penetrdri standard SPT sau foraje cu prelevare de eEantioane
de pdmdrrt.
Piezocortul poate fi, de ;rsemenea, utilizat pentru a misura disiparea presiunii in exces a apei din
pori. Aeest tip de lncet'care este util pentru terenuri, cum ar fi turba fibroasd care este foarte
sensibiia la tr:hnicitre de recc,ltare de eqantione. Este necesar ca, conul s[ fie echipat cu un
traductoare dc presiune r:?re 3ste capabil sd mbsoare presiunea apei din pori. Pentru a efectua
aceast6 incercare, coilul 'r,a fi introdus in teren cu o vitezd de 20 mm / sec. Presiunea apei din pori
va fi mdsuratd inrediat gi la intervale de cdteva secunde dupd aceea. Datele inregistrate se
utihzeazi, la trasarea gral:iculuri presiuneaapei dinpori rapcrtatd,la log de timp. Folosind aceast
pentru
I)ezavantaje
o Investitii mari
o Necesitd un operator specializat
o Devia{ie electronicS, zgomot gicalibrare
. Nu sunt recoltate probe depdmdnt
. Nepotrivit pentru straturile depietrig sau cele granulare
tq"fi{l
grafic se poate calcula in moC direct presiunea apei din pori sau viteza de disipare a presiunii
apei din pori.
4.4.1. - Piezocomlrile gii conurile seismice
Piezoconuriie (CPTu) s;unt penetrometre conice cu convertizori aclauga{i pentru a mdsura
presiunile apoi interstiliirle in timpul avansdrii sondei.
Figur;e ii] pre:zintd te:rminologia detaliatd gi caracteristicile modelului pentru un piezocon. Conul
este o pics6 a penr:tt'ome:trului care are un capdt in formd de con unde se dezvolt5 pivotul final.
Conul &rt; in mod nitrmal un dia-metru de 35.7 mm, o arie de 10 cm2 gi un unghi al conului de
600. hzlantaua de fric{iu,:re es;te sectriunea v6rfului penetrometrului unde se misoar[ frecarea
laterald iocatr5. Fentru a rndsut'a presiunea apei interstifiale gi disiparea acesteia, filtrul poros (ex:
filtru por-cs din plitstic, ceramicd sau din olel inoxidabil) care permite migcarea rapid[ avolumelcr exirern dt: rnir::i de apa este folosit pentm activarea senzorului de presiune. Elementul
poros esli: dCI ,rbict:i piasr,tt imt:diat in spatele g6tului conului. Este foarte important ca sistemul de
mdsurare a presiutrii inte,rstiliale si fie saturat in intregime pentru a se obline o mdsurare bund a
presiunii intersti{iirlt:. Tc,ate clatele sunt captate electronic astfel incdt se reduc erorile umane.
Figura 1 i prezintd irLstali,.{ia testSrii piezocone.
Piezoconul anl trei ripliciriii principale (CPTU):
- Esiimo.eii ,oir iiuni1 pdm0ntului in-situ in stare de repaos, I(6
- Eslimore :1 pp1'smeti ilor geotehnici pentru rezistenld gi duritate.
Aceast6 incercare s,e e i'ectue'azd cu o sondd cilindricd plasatd la addncimea doriti intr-un
foraj. Presiornetrulr lip l,4enar"d necesiti un foraj in care se introduce sonda presiometrului,
reducini asti'el pelturb;,irea pdmAntului. Sonda Menard contine trei membrane flexibile din
cauciuc { i :-i: ',,u*ir',1 l:r':rtrl ,i if ).
Membrana din niij to*: ;rferb m6surdtori, in tirnp ce cele doua membrane exterioare oferd
protecfie penlru a red'-lce, influLen{a apei asupra mdsuritorilor. in timp ce membranele ceiulare de
protec{ie suni urnfiate lu gtz sub presiune membrana centrald este umfiatd cu apD" prin
interrre d,ul giizuir-ri r;ub i;resiune" Presiunea in toatd celula creste gi descreqte cu aceeagi valoare.
Studiile ;iu aritat cii cei-rleie de protec{ie pot fi eliminate fltrd a reduce acuratelea datelor de
testare, cu condilia ca sonlla sd fie suficient de 1ung5. in plus, aerul pompat poaie fi inlocuitde gaz
sub presi;ne rriiiizilt pen{r'u urntlarea membranei cu ap6.
\ i] Y
Rezultatele sunt interpr:etate pe baze semi-empirice 9i corela{iile de |a testele anterioare.
Pot fi esrimar-e p€; relefl Ceforma{iile orizontale, rezistenla la forfecare, capacitatea portantd, qi
deformaliile pe vertirlal5 lolosind diverse corelalii.
CAnd foriim gaura pt:ntrtt ince:rcarea presiometricd, vrtezade rotire a sapei de forare trebuie s6 fie
foarte inc,eatb (mar, pulin de 50 rym). Circula{ia ndmolului din forare de asemenea ar trebui sa fiefoarte micd. Este re:conrandat sf, se foreze cu un rnetru mai jos de ad6ncimea selectatd pentru
incercare penlru a ptlrmil-e bur:6{ilor taiate de pimdnt sd decanteze pe fundul gaurii fdrd a afecta
porfiunea gaurli un,:[e s(: va f'ace incercarea. Este foarte important sd fie calibrat presiometrul
inainte rCt: utiiizare. .i)etaiiile acestei determindri poti fi gdsite in Clarke (1g95) gr Briaud (lgg1).
3.5. truce,rcare& cur clinat,lrrneti.-ul (DMT)
Dilatometrul ero rjir::ienr,iunil,: de 95 mm ldlirne gi 14 mm grosime qi este o lamd din oJel
inoxiCabii cu o rne:nittrarrd sutr{ire extensibiid cu diametrul de 60 mm pe una dintre feie. ?n timp
lama este fie bhtti;d, fle 1:'resati in pam6.nt cu ajutorul unui penetrometru sau a urrei instalatii de
foraj. Este Cotat cti cablu d electrice de la membrana de la suprafala terenului.
La intervale de adAllcimr,, Ce 2,00 rnm se extinde membrana cu gaz sub presiune gi atAt presiunea
necesard pentru a ?n:epe migc,area membranei cdt gi cea necesarS pentru a extinde rnembrana in
pf,mrint sunt mbsuraie. iil plus, la descdrcare poate fi inregistratd presiunea corespunzdtoare inmemtrrara la :rozi{ier sa ilri{iaiii"
Tubul piezon:ietrie gi pie:zr:metreie hidrauiice deschise sunt prezentate in I'ri5lur'::. i:1. in timpul
instaiSrii, elernentelt: por:oase trebuie sI fie saturate total si umplute cu apd sau fluid cum ar figlicerina" F)acb dou6 pir:zometre sunt plasate ?ntr-o singurd gaurd, este irnportantd iz olarea
corespunzato;i.re pr:lli"ru a prev*ni rezultatele confuze sau gregite. Pentru a mlsulla rdspunsul rapid
al modificdriior-pr"ei;ir;rriiape.L interstiliale, se pot folosi piezometrele cu fir vibr'llt*r. De obicei
piezometrele r":r-i fii'"iltritl*l"stLnt instaiate sub lucrdrile de excavare pentru a rn6sura modificdrile
1V ),t', uJ
a
Filtru
presiunii apei inte.ist.ilial:: in timpul excav[rii gi pe ,ermen lung dupi terminarea lucrdrilor. Sunt
foarte utile unde erite: nec:sard inregistrarea automatd a citirilor.