«

»

Valorificarea unui teren amplasat intr-o ravena, prin masuri combinate de sprijinire si fundare. Studiu de caz – Spatiu comercial in municipiul Galati

Share

valorificare fig 2Cercetarea si investigarea geotehnica in cazul de mai sus a urmarit stabilirea conditiilor de fundare pentru cladirea unui complex comercial cat si pentru zidul de sprijin ce rezulta ca urmare a sistematizarii verticale si amplasarii constructiei in zona de influenta a celor doua strazi adiacente. Cladirea complexului comercial este amplasata, conform planului de situatie, in partea de Sud-Vest a municipiului Galati (fig. 1), intr-o zona depresionara (ravena in fosta vale a Tiglinei) si este prevazuta, la parter, cu spatii comerciale, iar la nivelul strazilor Prelungirea Brailei si Brailei, cu spatii de parcare totalizand aproximativ 10.000 mp.

 

Din punct de vedere geomorfologic amplasamentul este situat la baza versantului drept al vaii Tiglina, versant care apartine zonei de te­rasa a raului Siret. Valea Tiglinei s-a format in urma unor procese ero­zionale, la care a fost supusa terasa Siretului in decursul timpului, de catre apele de suprafata dar si de cele din precipitatiile cazute pe versanti.

Din punct de vedere geologic, terasa Siretului este constituita la suprafata din depozite cuaternare recente -loessuri, de culoare galben-cafeniu, plastic consistente pana la plastic moi, cu compresibilitate mare in stare naturala si saturata, cu intercalatii fin nisipoase, dupa care se intalneste o alternanta de depozite aluvionare formate din argile prafoase si argile roscate-maronii, in baza negre-cenusii, cu intercalatii nisipoase.

Pentru stabilirea volumului lucra­rilor de investigatii si a naturii acestora, s-a realizat incadrarea preli­minara a lucrarii intr-una din categoriile geotehnice, in conformitate cu normativul NP 074/2007 [1]. In urma analizei factorilor determinanti riscul geotehnic s-a incadrat in categoria geotehnica 3.

Conform codului de proiectare seismic P 100/1-2006 [2], pentru Galati, se considera valoarea de varf a accele­ratiei terenului pentru pro­iectare Ag = 0,24 g, iar perioada de control (colt) a spectrului de raspuns, Tc = 1 s.

Adancimea maxima de inghet este de 1,00 m de la suprafata terenului, conform STAS 6054-77 [3].

 

Investigarea terenului de fundare

Pentru determinarea naturii tere­nului de fundare, s-au executat pe amplasament 9 foraje geotehnice cu adancimea de 30,00 m si 10 foraje cu adancimea de 6,00 m, din care s-au recoltat probe de pamant, in conformitate cu STAS 1242/l-89 [4]. Din observatiile efectuate in teren si din interpretarea rezultatelor incercarilor de laborator, cu ocazia executarii forajelor si a penetrarilor, s-au constatat urmatoarele:

Forajele geotehnice executate au reliefat urmatoarea stratificatie:

• 0,00 – 3,20/5,60 m – umplutura eterogena din pamant, caramizi, beton, plastic, lemne;

• 3,20/5,60 – 15,40/16,80 m – pa­chet de praf argilos si praf  maroniu-roscat, cu concretii calcaroase, compresibil, plastic consistent;

• 15,40/16,80 – 24,60/26,40 m – pachet de argila si argila grasa cu intercalatii de argila prafoasa, argila nisipoasa si nisip argilos, plastic consistent la plastic vartos;

• 24,60/26,40 – 30,00 m – pachet de argila prafoasa si praf argilos in baza, negru-cenusiu, plastic consistent.

Avand rezultatele lucrarilor de investigare, laborator si cercetare din cadrul amplasamentului, s-a pus in evidenta succesiunea straturilor ce compun terenul de fundare pe adancimea studiata. Astfel, avem:

orizontul l – stratul de umpluturi antropice, eterogene, format din elemente din beton armat, moloz, caramizi, lemne, sticle, metale, pamant galben si negru etc. gasite in amplasament in grosimi de apro­ximativ 5,50 m, in zona rondului si a strazii Prelungirea Brailei si grosimi de aproximativ 3,50 m, in zona dinspre aval, str. Brailei si statia PECO;

orizontul 2 – stratul de praf argilos – praf cu grosimi variabile de la 8,00 m in aval pana la 11,00 m in amonte. In zona din amonte stratul de praf argilos este incadrat, atat la partea superioara cat si la cea inferioara, de straturi preponderent prafoase.

In partea de jos a amplasamentului, acest orizont aste alcatuit din praf agilos si argila prafoasa, galbena, compresibila, maronie-roscata in baza, plastic consistenta;

orizontul 3 – stratul argilos – cu grosimi cuprinse intre 9,00-13,00 m  – este format din argila cu intercalatii de argila prafoasa, argila nisipoasa si nisip argilos, maroniu-cenusiu, cu oxizi de fier si mangan, plastic consistent la plastic vartos. La baza, stratul devine cenusiu cu intercalatii cochilifere;

orizontul 4 – stratul de argila prafoasa si praf argilos la baza, cu grosimi de 3,50 -5,00 m, de culoare negru-cenusiu, plastic consistent.

Testele de penetrare dinamica s-au realizat pentru confirmarea si verificarea uniformitatii si starii de indesare a terenului, pe adancimea investigata, cu punerea in evidenta a unor pamanturi afanate sau eventuale goluri ori accidente subterane, care ar putea exista in amplasament. Astfel, s-au executat 5 pe­netrari dinamice (DPH) conform SR EN 22476/2-2006 si a normativului C 159-89 [5].

Apa subterana a fost interceptata, in timpul investigatiilor, la adancimea de 3,50 m – 5,00 m fata de nivelul terenului si prezinta un caracter slab agresiv sulfatic si foarte slab magnezian si carbonic, conform Raportului de incercare nr. 1258/nov. 2011 realizat de Laboratorul calitatii apei al Administratiei Bazinale de Apa Prut-Barlad din Iasi. Nivelul acesteia prezinta tendinte ascensionale in urma perioadelor bogate in precipitatii in mod deosebit primavara si toamna. Configuratia actuala a terenului favorizeaza acumularea si baltirea apei provenite din precipitatii, topirea zapezilor si aportul din versant. In acest context, la pro­iec­tarea si executia cladirii marketului s-a urmarit sistematizarea verticala care sa favorizeze drenarea, colec­tarea si evacuarea intr-un sistem colector a apelor.

Parametri geotehnici determinati in laborator au pus in evidenta, in cadrul orizontului 1 (umpluturi) si 2 (prafuri argiloase loessoide), existenta unor pamanturi cu caracteristici fizice si mecanice slabe, plastic moi la plastic consistente, cu defor­mabilitati mari, caracterizate de va­lori mici ale modulului edometric respectiv 4.500…6.100 kPa, cu parametrii rezistentei la forfecare determinati prin forfecare directa neconsolidata-nedrenata de ordinul a 4-90 ale unghiului frecarii si 30-45 kPa ale coeziunii. Confirmarea parame­trilor geotehnici a fost pusa in evidenta prin rezultatele obtinute in urma realizarii testelor de penetrare PDH. Corelarea numarului de lovituri ale berbecului N10 cu adancimea pune in evidenta o capacitate portanta redusa a terenului si o compresibilitate mare a acestuia.

Valorile caracteristicilor fizico-mecanice ale terenului bun de fundare corespund orizontului 3 – stratul argilos – interceptat la adancimea de 15,00 m – 18,00 m fata de cota tere­nului natural, cu grosimi cuprinse intre 9,00 m – 13,00 m format din argila cu intercalatii de argila grasa, argila prafoasa, argila nisipoasa si nisip argilos, maroniu-cenusiu, plastic consistent la plastic vartos, in ca­re se incastreaza pilotii sunt prezentate in tabelul 1.

 

Solutii de fundare recomandate

Avand in vedere cele aratate anterior, caracteristicile terenului, precum si prevederile din normele tehnice si cele din STAS 3300/2-85 [6], C 159-89 [7] pct. 3.3.2, referitor la existenta in cuprinsul zonei active a unor straturi cu caracteristici fizico-mecanice slabe, nu este recomandata fundarea directa in stratul de umplutura si praf argilos loessoid, compresibil, uscat sau saturat, intalnit in teren pana la adancimea de 16,80 m in amonte si 12,50 m in aval.

Pe baza caracterizarii geotehnice a amplasamentului si a solicitarilor diferentiate pe suprafata acestuia datorate obiectivelor propuse a fi realizate au fost stabilite zone de amenajare cu solutii de fundare dupa cum urmeaza.

Spatiu comercial – hala, parcaje, rezervor si zid de sprijin

Din cauza caracteristicilor geo­tehnice scazute ale terenului din suprafata, cat si a posibilitatii produ­cerii infiltratiilor de apa din diferite surse, pe baza calculelor, conform NP 123/2010 [8] si SREN 1536/2004 [9], se propun pentru solutia de fundare indirecta piloti cu diametru mare (f 880 mm – 1.080 mm) forati cu tubaj recuperabil (tip Benotto), incastrati in orizontul argilos situat sub adancimea de 16,00 m, cat si incluziuni verticale rigide pentru zona pardoselilor.

Se impune fundarea indirecta, prin intermediul unor piloti din beton armat, executati si turnati pe loc datorita:

• caracteristicilor fizico-mecanice slabe si a capacitatii portante mici ale terenului, pana la adancimi de 15,00 m – 16,00 m;

• nivelului ridicat al apei subte­rane, interceptat la 3,50 m, cu caracter ascensional dupa perioade bogate in precipitatii;

• amplasarii cladirii intr-o zona depresionara si aluvionara cu stratificatii incrucisate si caracteristici fi­zico-mecanice slabe si diferite;

• favorizarii circulatiei libere a apei subterane dinspre amonte spre aval reconstituind astfel rolul drenant al fostei vaii Tiglina.

Numarul, lungimea, diametrul cat si adancimea de incastrare a pilotilor pot diferi pe zone. In functie de incarcari (zona magazinului, re­zervorului, zidului de sprijin sau a parcajelor) se va stabili prin calcule si se va definitiva odata cu incepe­rea forarii coloanelor si a analizarii mate­­rialului extras din acestea intr-un laborator geotehnic autorizat.

Capacitatea portanta orientativa la compresiune a unui pilot de acest tip (calculat ca pilot flotant singular) este de 120-140 tone. Capacitatea portanta definitiva a pilotilor va fi stabilita prin incercari de proba, pe piloti executati in lucrare sau in imediata apropiere a acesteia, in conformitate cu normativul SR EN 1977-1/2006 si NP 045/2000.

Sectiunile pilotilor se dimensio­neaza si se verifica la solicitarile maxime ce pot aparea in diferite tronsoane ale pilotului, tinand seama de rezistenta de calcul a materialelor care alcatuiesc pilotul. La piloti cu diametru mare se vor realiza incercari la compresiune, smulgere si solicitare transversala.

La dimensionarea pilotilor se va tine cont de efectul frecarii negative, datorat compresibilitatii straturilor superioare formate din umplutura, praf si praf argilos compresibil.

Sistemul constructiv alcatuit din fundatii pe piloti, ranforsati cu grinzi si placi, constituie suportul cladirii magazinului si al parcajelor. Prin aceasta solutie se evita:

• fundarea obiectivelor prin intermediul unor perne din balast, care in acest amplasament poate avea tasari diferentiate mari, cu conse­cinte grave asupra exploatarii constructiei din cauza conditiilor exis­tente si a naturii terenului pana la adancimi de 16,00 m -17,00 m;

• volume foarte mari de excavatii, inlaturare de umpluturi, realizare de perne, compactari, epuizmente etc. care sunt costisitoare si greu de realizat in conditiile date.

Fazele de executie ale lucrarii de infrastructura constituie un capitol important in derularea investitiei, deoarece o succesiune si o tehnologie adecvata optimizeaza costurile si creste gradul de siguranta al lucra­rilor. Lucrarea presupune realizarea sprijinirilor cu piloti din beton armat, amenajarea platformelor de lucru pen­tru executia pilotilor sub funda­tiile cladirii, a nucleelor rigide sub pardoseala si a rezervorului de apa si coloanelor drenante din material granular, la drenul de interceptie.

 

Solutii de sprijinire Si drenaj

Tinand cont ca cele doua strazi adiacente perimetrului studiat au fost realizate din pamant galben compactat cu grosimi variabile de pana la 6,00 m iar amplasarea maga­zinului afecteaza zona de influenta a fundatiei strazilor, s-a dispus realizarea unei sprijiniri din piloti de beton armat. Deoarece amplasamentul este situat intr-o ravena a vaii Tiglina, se impune redarea rolului drenat al acestei sectiuni, reali­zand, in acest scop, coloane verticale drenante din material gra­nular, in geotextil, amplasate intre pilotii de beton armat. Astfel, s-a obtinut un dren de interceptie, pozi­tionat perpendicular pe directia de curgere a apei. Rolul acestuia este de a limita afluxul de apa in suprafata amenajata.

Pentru inlaturarea efectelor ne­gative ale apei asupra caracteristicilor terenului de fundare de sub cladire, s-a stabilit, pe baza rezultatelor unui studiu hidrogeologic, executia unui dren cu trei ramuri de colectare si descarcare, realizat din teava PHD f350. Apa este colectata intr-un camin, din care va fi descarcata gra­vitational printr-un foraj orizontal in valea Tiglinei.

 

Concluzii

• Fundarea constructiilor pe tere­nuri dificile presupune studii si investigatii de anvergura care contribuie la stabilirea unei solutii optime de proiectare si exploatare. Cheltuielile suplimentare pentru investigatii sunt justificate si compensate de buna exploatare a constructiilor in timp.

• Utilizarea pilotilor forati, a nucleelor din beton si a coloanelor dre­nante s-a dovedit o solutie corespunzatoare de fundare pe terenuri cu ca­racteristici fizico-mecanice slabe in suprafata.

• Fundarea indirecta pe piloti forati asigura un grad ridicat de rezistenta si stabilitate intregii lucrari si totodata, reda rolul drenat al ravenei.

• Prin masuri combinate de sprijinire si fundare s-a valorificat, in scopuri economice, o ravena ampla­sata intr-o intersectie intens circulata, realizand un spatiu comercial la parter de 5.000 mp iar la etaj o parcare pe aceeasi suprafata.

• Alegerea sistemelor de fundare, sprijinire si drenaj s-a facut tinandu-se seama de conlucrarea ansamblului suprastructura – infrastructura – teren de fundare, asa incat sa se obtina o eficienta maxima de rezistenta si stabilitatea intregului ansamblu.

 

Bibliografie

1. NP 074/2007Normativ privind documentatiile geotehnice pentru constructii;

2. P 100/1-2006 Cod de proiec­tare seismica. Prevederi de proiectare pentru cladiri;

3. STAS 6054-77 Teren de fundare. Adancimi maxime de inghet;

4. STAS 1242/1-89 Teren de fundare. Principii de cercetare geologica, tehnica si geotehnica a terenului de fundare;

5. STAS 3300/2-85 Terenul de fundare. Calculul terenului de fundare;

6. C 159-89 Instructiuni tehnice pentru cercetarea terenului de fundare prin metoda penetrarii cu con;

7. NP 123/2010 Normativ privind proiectarea geotehnica a fundatiilor pe piloti;

8. SREN 1536/2004 Executia lucrarilor geotehnice speciale. Piloti forati;

9. xxx Studiu geotehnic si studiu hidrogeologic – Kaufland Galati – SC Progeocon SRL;

10. xxx Proiect executie centru comercial – Kaufland Galati – SC Archi Team Consult SRL;

11. xxx Studiu geotehnic si hidrogeologic – Kaufland Galati – consultant general S. Manea.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 88 – ianuarie-februarie 2013, pag. 34

Autori:
Dumitrica Stefanache,
D. D. Stefanache – SC Progeocon SRL Iasi
Sanda Manea – Universitatea Tehnica si de Constructii Bucuresti
P. Raileanu – Universitatea Tehnica „Gheorghe Asachi“, Facultatea de Constructii si Instalatii

 

 



Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Share

Permanent link to this article: http://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2013/02/09/valorificarea-unui-teren-amplasat-intr-o-ravena-prin-masuri-combinate-de-sprijinire-si-fundare-studiu-de-caz-spatiu-comercial-in-municipiul-galati/

Lasă un răspuns

Adresa de email nu va fi publicata.