«

»

Folosirea materialelor geosintetice la sistemele de fundare pe terenuri dificile

Share

materiale geosintetice fig 1In lucrarea de fata va prezentam o serie de solutii privind utilizarea materialelor geosintetice pentru imbunatatirea terenurilor cu capacitate portanta scazuta si realizarea unor solutii de fundare a construc­tiilor in zone seismice, cu rol de filtru pentru energia seismica ce se transmite de la teren la suprastructura constructiilor.

 

Constructia cladirilor sau a altor structuri de inginerie civila, ampla­sate pe terenuri cu capacitate portanta scazuta, implica un anumit risc, deoarece asemenea soluri sunt sensibile la tasari diferentiate si prezinta rezistenta redusa la forfecare si compresibilitate mare.

Cunoasterea comportarii pamanturilor sub actiunea solicitarilor dinamice este necesara la proiec­tarea sistemelor de fundare ale constructiilor. Daca la proiectare nu se ia in calcul influenta regimului dinamic de solicitare a terenurilor de fundare, mai ales in cazul in care pe amplasament se afla nisipuri in exploatare si mai ales in cazul producerii unui cutremur, repercusiunile pot fi foarte grave. Aceasta, deoa­rece totalitatea incarcarilor la care este supusa suprastructura cladirii este transferata infrastructurii care, la randul sau, o transmite terenului de fundare.

Dimensio­narea fundatii­lor trebuie facuta astfel incat sa nu fie mai mare decat capacitatea portanta a terenului de fundare, respectiv:

• sa nu apara tasari peste cele admise si calculate in etapa de proiectare;

• sa nu apara fenomene de liche­fiere a terenului de fundare, ceea ce ar putea duce la pierderea stabilitatii structurii.

Pamanturile necoezive si in special cele saturate, solicitate la incarcari dinamice, isi modifica foarte mult caracteristicile, prin transformarea masei neuniforme intr-o stare in care fortele de frecare dintre granule se reduc, determinand scaderea rezistentei la forfecare si pierderea echilibrului. Fenomenul de lichefiere a tere­nului de fundare apare, de re­gula, pe parcursul cutremurului, din cauza eforturilor ciclice induse intr-un teren cu suprafata orizontala, in principal din cauza miscarilor seismice orizontale, miscarea seismica verticala producand variatii temporare si de mai mica intensitate decat cele orizontale. Efectele obser­vate ale acestui fenomen constau in ejectari de pamant si apa (vulcani de nisip), fisurarea terenului, deformatii ale terenului (laterale sau verticale), ridicarea constructiilor ingropate, res­­pectiv tasarea sau cedarea fundatiilor.

Pentru a se evita aparitia tasarilor si deplasarilor laterale ale fundatiilor dincolo de valorile admise, si deci aparitia fenomenului de lichefiere in cazul producerii seismului, se recomanda a se adopta sisteme de fundare adaptate tipului de teren, respectiv tipului de suprastructura si masuri de consolidare si imbuna­tatire a terenului de fundare, cu scopul cresterii capacitatii portante a acestuia, fie prin diferite tehnici de imbunatatire si stabilizare a terenului, fie prin armarea acestuia.

 

Solutii de imbunatatire a terenului de fundare cu materiale geosintetice

Pamant armat cu materiale geosintetice – presupune introdu­cerea de materiale geosintetice in interiorul pamantului pentru a prelua eforturile de intindere pe care acesta nu le poate prelua. Asemenea materiale au inceput sa fie folosite in anul 1926 in statul Carolina de Sud din SUA pentru armarea drumurilor. Cu timpul s-a creat o gama diversificata de produse, realizate, cu preponderenta, din materiale sintetice cu caracteristici fizico-mecanice diverse, adaptate scopului pentru care urmeaza a fi folosite, iar eficienta dovedita a acestora a dus la extinderea continua a domeniilor de activitate, identificandu-se circa 150 de aplicatii la care pot fi folosite geo­sinteticele.

Cele 6 functii principale pentru care se folosesc sunt: filtrarea, dre­narea, separarea, armarea, protec­tia, controlul antierozional.

Pentru functia de armare, materialele geosintetice se folosesc la foarte multe lucrari geotehnice: la zi­duri de sprijin armate, la imbunata­tirea terenului de fundare, la terasamente pentru drumuri si cai ferate, pentru stabilizarea pantelor si construirea podurilor, chiar si in zone seismice. Materialele geosintetice s-au folosit pentru armare datorita avantajelor lor fata de sistemele clasice, respectiv inalta rezistenta la intindere, eficienta in exploatare pe termen lung, reducerea timpului de lucru si a impactului negativ asupra mediului si scaderea costurilor prin imbu­natatirea pamantului aflat pe amplasament; de asemenea, au o mai buna comportare la solicitarile dinamice din timpul cutremurului datorita flexibi­litatii si ductibilitatii mai mari decat cele ale sistemelor clasice (Huang et al., 2002).

In literatura de specialitate se pre­zinta foarte multe cercetari, atat teoretice cat si studii de caz, privind aportul pozitiv pe care il au diversele materiale geosintetice introduse in pamant. In cazul studiilor teoretice, efectul pozitiv al materialelor geosintetice este pus in evidenta prin comparatia comportarii sistemului analizat, cu si fara aceste materiale. La lucrarile la care s-au folosit asemenea materiale, chiar daca s-au efectuat studii teoretice inainte de folosirea lor, eficienta este demonstrata, de fapt, prin observarea starii lucrarii dupa producerea seismului.

Astfel, s-a studiat comportamentul acestor sisteme constructive in timpul seismelor majore la Kobe, Japonia, 1995 (Tatsuoka et al., 1995, 1997, 1998 [1]), California, SUA, 1994 (Sandri, 1997 [2]; White and Holtz, 1994 [3]), in Taiwan, 1999 (Ling et al., 2001 [4]), in Turcia, 1999 (Sankey and Segrestin, 2001 [5]) constatandu-se fie ca nu au cedat, fie ca marimea daunelor a fost net diminuata fata de structurile clasice. Aceasta a dus la dezvol­tarea conceptului de pamant armat si la extinderea folosirii sale la cat mai multe aplicatii.

Studiile teoretice, in urma carora s-au realizat acele sisteme constructive folosind pamantul armat, au fost verificate si in realitate, dupa cutre­mure, iar rezultatele investigatiilor au permis elaborarea de normative care sa le reglementeze.

In prezent, pamantul armat se folo­­seste pe scara larga si in Romania pentru realizarea zidurilor de sprijin si armarea terasamentelor drumu­rilor, existand si un normativ in vigoare, care indica normele de pro­iectare pentru acest gen de lucrari; se foloseste insa putin la consolidarea terenurilor de fundare cu capa­citate portanta scazuta, sub fundatii de suprafata pentru constructii.

La nivel mondial, in literatura de specialitate, se gasesc numeroase studii privind modul de comportare a pamantului armat in conditii de soli­citari dinamice. Aceste studii au fost efectuate de cercetatori care au rea­lizat diferite combinatii de nisip si argila armate cu geotextile, geogrile, respectiv cu geocelule, care au fost testate pentru a vedea cum se comporta la aplicarea solicitarilor de natura statica sau dinamica. In urma acestor studii s-au elaborat teorii de calcul pentru proiectare, in functie de tipul de material geotextil folosit, de tipul de pamant, de felul si dimensiunile fundatiei si de marimea si felul incarcarilor. Functia principala a acestor materiale este preluarea fortelor de intindere, care se dezvolta in terenul de fundare, din cauza incarcarilor la care este supus si transmiterea lor in toata masa pamantului.

Pentru o proiectare eficienta si economica trebuie sa se ia in considerare meca­nismul prin care interactioneaza materialul geosintetic si pamantul din amplasament.

S-a studiat comportamentul tere­nurilor granulare armate cu geosintetice (Goodhue et al., 2001 [6]; Sugimoto and Alagiyawanna, 2003 [7]; Desai and El-Hoseiny, 2005 [8]; Moraci and Gioffre’, 2006 [9]), comportamentul terenurilor coezive ar­mate cu geosintetice (Almohd et al., 2006 [10]; Abdi et al., 2009 [11]).

Distributia tensiunilor in masa pamantului armat, precum si modul de deformare, depind de rezistenta la forfecare a solului, de rezistenta la intindere a materialului geosintetic (geogrile, geocelule) si de mecanismul de conlucrare, interfata, intre cele doua materiale pamant – ­geo­sintetic, care se exprima prin coeficientul de legatura ce a fost deter­minat pe cale experimentala pentru diverse combinatii de pamant-geosintetic (Cowland si Wong, 1993 [12]).

S-a constat ca, din gama diversificata a materialelor geotehnice pentru imbunatatirea terenurilor de fundare, cele mai bune rezultate se obtin prin dispunerea de geogrile si geocelule.

 

Armarea pamantului cu geocelule

Geocelulele sunt structuri tridimensionale polimerice, permeabile, realizate din benzi de geotextile, geogrile sau geomembrane, utilizate pentru armarea pamantului sau/si control erozional. Studiul folosirii lor a inceput in ultimii 20 de ani si, din aceasta cauza, nu sunt folosite la fel de mult precum geosinteticele plane de tip geogrile sau geotextile. Eficienta lor la armarea terasamen­telor dispuse pe terenuri cu capacitate portanta scazuta a dus la extinderea domeniilor de aplicare.

Cowland si Wong (1993) [12] au raportat un studiu de caz privind performanta unei saltele de geocelule folosite la armarea unui terasament amplasat pe zgura moale.

Latha et al. (2006) [13] si Latha si Murthy (2007) [14] au efectuat o serie de teste de compresiune pentru a studia eficienta armarii pamantului in trei variante (geogrila plana, fibre dispersate si geocelule) pentru consolidarea si imbunatatirea rezistentei la forfecare a nisipului. Ei au observat ca, prin consolidarea cu geocelule, s-a imbunatatit forta de frecare a solului pe intreg amplasamentul dovedindu-se o solutie mai eficienta in consolidarea solului decat variantele dispunerii de armatura plana.

Zhou si Wen (2008) [15] au ob­servat, de asemenea, dupa efectuarea de teste de compresiune triaxiale ca geocelulele sunt o varianta superioara de armare in comparatie cu armarea plana. Rezultatele studiului lor indica faptul ca, la armarea unei perne de nisip cu geocelule, coeficientul de legatura dintre cele doua materiale, nisip-geocelule a crescut de 3 ori, iar deformatiile au fost reduse cu 44%. Zhang et al. (2009) [16] a studiat aportul straturilor de geocelule pentru armarea umplutu­rilor (fig. 1). El a concluzionat ca folo­sirea geo­celulelor pentru armarea terasamentelor imbunatateste rezistenta terenului prin trei metode: efectul rezistentei laterale, efectul de sca­dere a eforturilor de compresiune pe verticala si efectul de membrana.

a) Efectul rezistentei laterale (de confinare) – deoarece geocelu­lele sunt materiale tridimensionale care confineaza, retin si armeaza diverse materiale. Aceste celule impiedica raspandirea laterala a materialelor pe care le contin si cresc rezistenta la forfecare a materialelor pe care le armeaza. Mai mult, rezistenta la interfata intre pamant si armatura, ce rezulta din interactiunea dintre geocelule si straturile de teren situate sub si deasupra stratului armat (fig. 2) creste, prin armarea laterala, si determina o marire a modulului de rezistenta al stratului armat, precum si imbunatatirea distributiei si sca­derea valorilor eforturilor de compresiune pe verticala.

b) Efectul de scadere a efortu­rilor de compresiune pe verticala – deoarece realizarea stratului armat cu geocelule duce la marirea suprafetei pe care se vor distribui incarcarile si deci la scaderea valorilor acestor eforturi, astfel incat sa nu depaseasca capacitatea portanta a stratului de pamant existent (fig. 3).

In figura 2 este reprezentat modul de distributie a incarcarilor, iar notatiile au urmatoarea semnificatie:

– bn – suprafata pe care se aplica incarcarile uniform distribuite;

– pn – capacitatea portanta a tere­nului de fundare nearmat;

– hc – inaltimea stratului de ar­mare cu geocelule;

– c – unghiul de dispersie a geocelulei folosite ca armare.

c) Efectul de membrana – pe masura aplicarii incarcarii, fundatia si terenul de sub fundatie se depla­seaza in jos iar straturile de armare sunt supuse la intindere, se curbeaza si lucreaza ca un tot unitar. Armatura tensionata trebuie sa fie intinsa si rigida, pentru a se evita ruperea prin smulgere sau depa­sirea rezistentei la intindere.

Primele cercetari abordeaza arma­rea cu geocelule din punct de vedere al mecanismului de armare, proprietatile si geometria geocelu­lelor si materialul pentru umplere. Preocuparile majore ale acestor studii au fost cu privire la efectele geocelulelor din punct de vedere al raportului latime­-inaltime, rezistenta la intindere a materialului geocelulei, rezistenta si densitatea materialului din umplutura, modul de incarcare si dispunerea incarcarilor si folosirea impreuna cu alte tipuri de materiale geosintetice plane (geogrile, georetele, geotextile etc.).

Aceste studii s-au efectuat pentru incercarea pamanturilor armate cu geocelule la incar­cari statice. Studiile efectuate privind arma­rea terenurilor coezive si necoezive cu geocelule au aratat eficienta folosirii lor. Astfel, Mengelt et al. (2006) [17] a raportat o crestere marcanta a modulului elastic al solurilor coezive (16,5% – 17,9%), prin consolidarea cu un singur strat de geocelule si o crestere mai mica in cazul solurilor granulare (1,4% – 3,2%).

Un studiu recent realizat de Pokharel et al. (2009b) [18] pe nisip armat cu geocelule a aratat, de asemenea, ca prin consolidarea cu un strat de geocelule s-a redus procentul deformatiilor plastice si a crescut procentul deformatiilor elastice sub incarcari repetate. Pokharel S. et al. (2010) [19] a efectuat studiul luand in considerare 4 tipuri de geocelule, diferite din punct de vedere al materialului din care sunt realizate si al formei geocelulei, pentru armarea nisipului; pentru comparatii s-a luat in considerare si un model nearmat.

S-a observat ca forma si materialul din care sunt realizate geocelu­lele pot influenta comportamentul nisipului armat. Astfel, dupa aplicarea incarcarilor statice, s-a observat cresterea rigiditatii nisipului armat cu geocelule cu forma circulara si elicoidala, deplasarile fiind de circa 5 mm (echivalentul a 3,3% din diametrul placii de incarcare). Rezultatele se pot exprima ca raport intre rigiditatea sau capacitatea de incarcare ultima a pamantului armat si nearmat.

Dispunerea stratului de armare cu geocelule a determinat cresterea rigiditatii cu un factor intre 1,3÷2,0 si a capacitatii ultime de incarcare cu un factor intre 1,5÷2,5, in functie de tipul si forma initiala a geocelulei. Aceste valori sunt in concordanta cu rezultatele experimentale si numerice obtinute de Han et al. (2008a) [20].

S-a observat ca gradul de imbu­natatire a performantelor nisipului armat depinde de modulul elastic al materialului plasei cu geocelule, iar rigiditatea si capacitatea ultima de incarcare sunt mai mari in cazul geocelulelor cu forma circulara decat la cele cu forma eliptica. De asemenea, inaltimea geocelulei poate influenta comportamentul nisipului armat supus la incarcari statice.

Shimizu si Inui (1990) [21] au constatat ca o crestere a inaltimii si supra­fetei geocelulei a condus la cresterea capacitatii portante a fundatiei armate, aceasta crestere fiind corelata si cu rigiditatea orizontala a materialului celulei.

Pentru studierea efectului inaltimii geocelulei asupra rigiditatii si capa­citatii portante a nisipului armat, s-au facut teste pe straturi de nisip nearmat si armat cu geocelule, cu inal­timi intre 75 mm si 100 mm si sectiune circulara, acoperite cu un strat de nisip suplimentar de 20 mm. Nisipul armat cu geocelulele mai inalte a inregistrat cresteri ale raportului rigiditatii si capacitatii portante intre 1,3÷1,6, iar cel armat cu geocelule mai putin inalte, cresteri intre 1,6÷1,9. Exista un optim intre raportul dintre inaltimea si grosimea geocelulei si raportul dintre latimile suprafatei de incarcare si cele ale celulei. Modul de comportare a nisipu­lui armat este influentat si de caracteristicile materialului folosit pentru armare.

Pentru incercari s-au utilizat nisip de cariera si nisip de rau, care nu contin parti fine si nu sunt sensibile la umiditate. Nisipul de rau cu particu­le rotunde are o capacitate portanta mai mica decat cel de cariera, care contine circa 7% fractiune de parti­cule fine. Dupa umplerea geoce­lu­lelor cu cele doua tipuri de material si aplicarea de solicitari statice s-a observat o imbunatatire semnificativa a capacitatii portante a nisipului de rau, mai mare decat in cazul nisipului de cariera. Aceasta datorita contributiei geocelulelor la imbuna­tatirea fortelor de coeziune dintre particulele materialului granular, prin confinarea intre peretii geocelulei. Asadar, fortele de coeziune existente in masa materialului de baza minimizeaza aportul pozitiv pe care il are forta de confinare a geocelulei supusa la incarcari statice.

Utilizarea, pentru armare, a doua straturi de geocelule a dus la cres­terea rigiditatii si capacitatii portante de circa 2÷3 ori.

 

Armarea pamantului cu geogrile

Pentru studierea comportarii tere­nurilor ranforsate cu unul sau mai multe straturi de armatura plana (geogrile, geotextile, georetele), s-au efectuat numeroase studii teoretice, folosindu-se programe de calcul specifice dar si experimentale care sa confirme rezultatele teoretice. In decursul timpului, lucrarile executate au fost solicitate la incarcari reale, dovedindu-si eficienta.

Aportul straturilor de armare folosite la imbunatatirea terenului pentru executarea fundatiilor de suprafata se exprima cu ajutorul a doi parametri, respectiv coeficientul de capacitate portanta si factorul de reducere a tasarii. Numerosi cer­cetatori au efectuat studii pe diverse combinatii de sisteme de armare, diferentiate in functie de materialul de armare, de modulul de dispunere a armaturii, de tipul de fundatie si de felul terenului. In urma acestor studii s-au stabilit relatiile de calcul, cel mai eficient modul de dispunere a armaturii si relatiile intre dimensiunile fundatiei si cele ale straturilor de armatura.

Pentru determinarea conditiilor optime care sa asigure cea mai eficienta armare, studiile au urmarit stabilirea:

• raportului intre suprafata primului strat de armare de la baza fundatiei (u) si suprafata fundatiei (B);

• raportul intre grosimea stratului de armare (b) si suprafata fundatiei (B);

• raportul intre adancimea de la care se dispune armarea (h) si suprafata fundatiei (B).

Chung si Cascate (2006) [23] arata ca cel mai eficient efect al armaturii cu o fundatie dreptunghiulara, dispusa pe un teren cu nisip armat cu geogrile, se obtine la un raport u/B situat intre 0,175÷0,3, raportul b/B intre 2÷3 iar d/B circa 1,25. Adams si Collin (1997) [23] au facut experimente, la scara, pe 34 de modele si au constatat ca raportul intre capacitatea portanta a pamantului armat cu geogrila si cel nearmat este de 2,63, iar raportul intre capacitatea portanta a pamantului armat cu geocelule si cel nearmat este de 1,27.

Das si Shin (1994) [24] au cer­cetat comportamentul unei fundatii continue amplasata pe teren cu nisip armat cu geogrila, rezultand o redu­cere a tasarii permanente cu 20÷30%.

Chung si Cascante (2006) [22] au aratat ca zona cea mai eficienta in care sa se dispuna stratul de ar­matura este cea cuprinsa intre 0,3 B si 0,5 B. Ei au constatat, de asemenea, ca dispunerea de armatura sub o fundatie circulara duce la cres­terea capacitatii portante si a rigi­ditatii terenului fata de situatia fara armatura, deoarece transfera incarcarile adu­se de fundatie catre un strat de teren dispus la adancime mai mare, reducand, astfel, nivelul de solicitare si tasare a terenului.

Un sistem inovativ a fost introdus de Boushehrian A.H. et al. (2010) [25] (fig. 4), si a fost utilizat pentru investigarea nisipului armat supus la incarcari ciclice. Acest sistem presupune folosirea la armare a unei grile-ancora, care s-a dovedit a fi mai eficienta decat utilizarea armaturii sub forma de geogrila. Acest tip de armatura poate fi folosit pentru scaderea tasarilor uniforme si neuniforme ale terenurilor de fundare a silozurilor sau a altor depozite sau platforme de incarcare precum si la terasamente de cale ferata supuse la incarcari repetate. Utilizand acest material a rezultat o scadere intre 10÷31% a valorilor tasarilor in comparatie cu terenul nearmat, in functie de marimea fundatiilor. Aceste studii au fost facute luandu-se in conside­rare incarcari statice.

Ghazavi M. si Lasavan A. A. (2008) [26] au realizat un studiu teoretic privind raportul capacitatii portante pentru doua fundatii patrate, amplasate pe terenuri cu nisip armat cu geogrile. Rezultatele, obtinute folo­sind programul de calcul Plaxis, au fost verificate si confirmate in practica prin studii experimentale pe mo­dele. S-a studiat aportul dispunerii unuia sau mai multor straturi de geogrile privind cresterea fortelor de forfecare a nisipului si scaderea tasarilor, in functie de suprafata fundatiilor si a geogrilelor si de adan­cimea la care se dispun acestea.

In figura 5 este prezentat conturul fortelor tensiometrice de forfecare a nisipului nearmat in cazul a), armat cu un singur strat de geogrila, in cazul b) si armat cu doua straturi de geogrila in cazul c).

S-au observat urmatoarele efecte:

• Cresterea capacitatii portante si scaderea tasarilor;

• Raportul critic de armare intre suprafata fundatiilor si cea a geo­grilei (b/B) are valoarea 3, in cazul dispunerii unui singur strat de ar­mare si 2,5 in cazul a doua straturi de armare a nisipului;

• Raportul critic intre adancimea de dispunere a primului nivel de geogrile si suprafata fundatiei (u/B) are valoarea 0,25÷0,35, pentru unul sau doua niveluri de armatura;

• Optimul raportului intre adan­cimea stratului de armare (d/B) are o valoare de 0,3 pentru doua straturi de armatura;

• Efectul de bloc al celor doua fundatii si armatura dispare daca raportul dintre centrul armarii si centrul interspatiului dintre fundatii si suprafata fundatiilor (/B) depaseste valoarea 2;

• Capacitatea portanta este maxima pentru valori ale raportului (/B) = 2.0;

• Cedarea la forfecare a nisipului se extinde pe verticala pana la adancimea de 0,8 B sub fundatii.

Eficienta armarii creste odata cu sporirea numarului de straturi de armatura si cu reducerea distantei dintre fundatii.

Din putinele exemple publicate in literatura de specialitate, privind utilizarea geosinteticelor in conditii seismice, putem aminti experimentul realizat de Nanda et al. (2010) [27] care a studiat performanta izolarii la baza, prin dispunerea de material geotextil pentru protectia seismica a cladirilor. Conceptul de izolare a bazei de frecare s-a aplicat la cladirile din zidarie, prin separarea suprastructurii fundatiei la nivelul soclului cu ajutorul unei interfete de frecare-alune­care realizata prin dispunerea unui strat de material geo­textil netesut pe o suprafata de marmura. Au fost studiate proprietatile dinamice de frecare ale interfetei zidarie-geotextil. Testul s-a efectuat pe o masa vibranta, folosind un model cu un singur nivel realizat la scara 1 la jumatate. Structura cladirii este din zidarie de caramida dispusa pe o interfata de alunecare biaxiala. Pentru solicitarea seismica s-a propus un nivel corespunzator cu spectrul de proiectare, compatibil cu 5% din nivelul maxim de pro­iectare la cutremur, specificat de standardul indian, luand in conside­rare cea mai severa zona seismica. S-a observat ca utilizarea de materiale geotextile pentru izolarea bazei cladirii a fost destul de eficienta, constatandu-se o reducere cu 65% a acceleratiei absolute de raspuns la nivelul acoperisului, in comparatie cu nive­lul acceleratiei pentru structura de baza. Astfel, s-a obtinut o deplasare la varf de 25 mm fata de 75 mm, nivelul calculat fara armare la baza.

Pe viitor, ne propunem studierea unor solutii noi de fundare a constructiilor amplasate in zone seismice, folosind materiale geosintetice, solutie care consta in realizarea unei perne de balast armata pe trei directii cu materiale geosintetice (grile si geocelule), care sa constituie un filtru pentru energia seismica transferata de la teren la structura constructiei. In acest fel, se reduc fortele seismice care actio­neaza asupra constructiei, cu efecte favo­rabile pentru rezistenta si stabilitatea acesteia, pentru viata oamenilor si protectia mediului inconjurator, impli­cand, de asemenea, costuri mai mici. Pentru realizarea filtrului antiseismic („pernei”) se pot folosi materiale locale (balast, piatra sparta) si materiale geosintetice.

 

CONCLUZII

Din sinteza materialelor studiate rezulta ca materialele geosintetice sunt folosite pe scara larga la executia fundatiilor pentru caile de comunicatii terestre iar in ultimul timp si la constructii civile. Comportarea in timp s-a dovedit foarte buna atat la incarcari statice cat si la solicitari ciclice in zone seismice. Sub aspect economic, considerand intreaga durata de existenta a constructiei, se constata ca aceste solutii, bazate pe utilizarea materialelor geosintetice, sunt mai eficiente decat cele clasice.

 

BIBLIOGRAFIE

1. Tatsuoka, F., Koseki, J., Tateyama, M., 1997. Performance of reinforced soil structures during the 1995 Hyogo-ken Nanbu Earthquake, pp. 973–1008;

2. Sandri, D., 1997. A performance summary of reinforced soil structures in the greater Los Angeles area after the Northridge Earthquake. Geotextiles and Geomembranes 15, 235–253;

3. White, D.M., Holtz, R.D., 1994. Performance of Geosynthetic-Reinforced Slopes and Walls During the Northridge, California Earthquake of January 17, 1994. Department of Civil Engineering, University of Washington, Seattle, WA;

4. Ling, H.I., Leshchinsky, D., Chou, N.N.S., 2001. Post-earthquake investigation on several geosynthetic-reinforced soil retaining walls and slopes during the Ji-Ji earthquake of Taiwan. Soil Dyna­mics and Earthquake Engineering 21, 297÷313;

5. Sankey, J.E., Segrestin, P., 2001. Evaluation of seismic performance in Mechanical Stabilized Earth structures. In: International Symposium on Earth Reinforcement Practice, IS Kyushu’ 01, 15 November;

6. Goodhue, M.J., Edil, T.B., Benson, C.H., 2001. Interaction of foundry sands with geosynthetics. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE 124 (4), 353÷36;

7. Sugimoto, M., Alagiyawanna, A.M.N., 2003. Pullout behaviour of geogrid by test and numerical analysis. Journal of Geo­technical and Geoenvironmental Engineering, ASCE 129 (4), 361÷371;

8. Desai, F.C.S., El-Hoseiny, K.E., 2005. Prediction of field behavior of reinforced soil wall using advanced constitutive model. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE 131 (6), 729÷739;

9. Moraci, N., Gioffre’, D., 2006. A simple method to evaluate the pullout resistance of extruded geogrids embedded in compacted granular soil. Geotextiles and Geomembranes 24 (2), 116÷128;

10. Almohd, I., Abu-Farsakh, M., Khalid, F., 2006. Geosynthetic reinforcement-cohesive soil interface during pullout.
Proceedings of the 13th Great Lakes Geo­technical and Geoenvironmental Conference, Milwaukee, Wisconsin, USA,  40÷49;

11. Abdi, M.R., Sadrnejad, A., Arjomand, M.A., 2009. Strength enhancement of clay by encapsulating geogrids in thin
layers of sand. Geotextiles and Geomembranes 27 (6), 447÷455;

12. Cowland, J.W., Wong, S.C.K., 1993. Performance of a road embankment on soft clay supported on a geocell cushion foundation. Geotextiles and Geomembranes 12, 687–705;

13. Latha, G.M., Murthy, V.S., 2007. Effects of reinforcement form on the behavior of geosynthetic reinforced sand. Geo­textiles and Geomembranes 25, 23–32;

14. Latha, G.M., Rajagopal, K., Krishnaswamy, N.R., 2006. Experimental and theoretical investigations on geocell­supported embankments. International Journal of Geomechanics 6 (1), 30–35. ASCE;

15. Zhou, H.B., Wen, X.J., 2008. Model studies on geogrid- or geocell-reinforced sand mattress on soft soil. Geotextile and Geomembranes 26, 231–238;

16. Zhang L., Zhao M., Shi C., Zhao H., 2010, Bearing capacity of geocell reinforcement in embankment engineering. Geotextile and Geomembranes 28, 475–482;

17. Mengelt, M.J., Edil, T.B., Benson, C.H., 2006. Resilient modulus and plastic deformation of soil confined in a geocell. Geosynthetic International 13 (5), 195-205;

18. Pokharel, S.K., Han, J., Leshchinsky, D., Parsons, R.L., Halahmi, I., 2009b. Behavior of geocell-reinforced granular bases under static and repeated loads. Proceedings of the 2009 International Foundation Congress & Equipment Expo, March 15-19, 2009, Orlando, Florida, vol. 187. ASCE Geotechnical Special Publication, pp. 409-416;

19. Pokharel S., Han J., Leshchinsky D., Parsons R., Halahmi I., Investigation of factors influencing behavior of single geocell-reinforced bases under static loading, Geotextile and Geomembranes 28, 570–578;

20. Han, J., Yang, X.M., Leshchinsky, D., Parsons, R.L., 2008a. Behavior of geocell-reinforced sand under a vertical load. Journal of Transportation Research Board 2045, 95-101;

21. Shimizu, M., Inui, T., 1990. Increase in the bearing capacity of ground with geotextile wall frame. In: Hoedt, Den (Ed.), Geotextiles, Geomembranes and Related Products. Balkema, Rotterdam, p. 254;

22. Chung, W., Cascante, G., 2006. Experimental and numerical study of soil-reinforcement effects on the low-strain stiffness and bearing capacity of shallow foundations. Geotechnical and Geological Engineering 25, 265-28;

23. Adams, M.T., Collin, J.G., 1997. Large model spread footing load tests on geosynthetic reinforced soil foundations. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering 123 (1), 66-72;

24. Das, B.M., Shin, E.C., 1994. Strip footing on geogrid reinforced clay: behaviour under cyclic loading. Geotextiles and Geomembranes 13, 657-667;

25. Boushehrian A. H., Hataf N., Ghahramani A. Modeling of the cyclic behavior of shallow foundations resting on geomesh and grid-anchor reinforced sand, Geotextiles and Geomembranes 29, 242-248;

26. Ghazavi M., Lavasan A. A., Interference effect of shallow foundations constructed on sand reinforced with geosynthetics, Geotextiles and Geomembranes 26 (2008) 404–415;

27. Nanda R. P.; P. Agarwal P.; Shrikhande M. Friction base isolation by geotextiles for brick masonry buildings, Geotextiles and Geomembranes 17 (2010) 48–55.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 90 – martie 2013, pag. 44

Autori:
drd. ing. Felicia Niculescu-Enache, cercet. st. CS3 – Universitatea „Politehnica” din Timisoara, Facultatea de Constructii, Departamentul de Cai de Comunicatii Terestre, Fundatii si Cadastru; Instit. Nat. de Cercetare – Dezvoltare in Constructii, Urbanism si Dezvoltare Teritoriala Durabila URBAN INCERC sucursala Timisoara

 

 



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/2013/03/06/folosirea-materialelor-geosintetice-la-sistemele-de-fundare-pe-terenuri-dificile/

Lasă un răspuns

Adresa de email nu va fi publicata.