«

»

Metode perfectionate de calcul si interpretare a incercarilor complexe pe elemente de fundare in adancime (II)

Share

(Continuare din numarul anterior)

saidel_septembrieEXEMPLU DE UTILIZARE A INCERCARILOR OSTERBERG

In partea de N-NV a orasului Bucuresti, la aproximativ 700 m vest de malul raului Colentina (bazinul Baneasa), se va realiza un complex de cladiri cu diverse destinatii. Printre acestea se numara si o cladire avand functiunea de birouri 2S+P+28E (fig. 5).

Cu o inaltime de 117 m, cladirea de 29 niveluri (P+28) are o inclinatie de 5,780 in prima parte, pana la nivelul 17, de unde se inclina in directia opusa cu un unghi de 10,050, fapt ce ii confera acesteia o forma unica, dar ridica si anumite provocari din punct de vedere tehnic.

Sistemul de fundare al turnului este conceput ca un radier pe barete, acestea avand latimea de 1,00 m si adancimea de 21,20 m (cota bazei -31,00 m).

Din cauza incarcarilor mari care ac­tioneaza la nivelul fundatiei turnului, au fost introduse barete cu rol de reducere a tasarilor si de diminuare a eforturilor din radier. Baretele au fost amplasate direct sub pozitia elementelor structurale verticale principale din infrastructura turnului, iar dimensiunile lor au rezultat pe baza fortelor transferate de acestea la nivelul superior al radierului.

In programul de incercari s-a prevazut realizarea a doua incarcari de proba pe doua barete avand dimensiunile in plan 2,8 m x 1 m (T1), respectiv 4 m x 1 m (T2). Incercarile au fost realizate cu concursul firmei Fugro Loadtest Limited folosind metoda Osterberg. Baretele au fost executate prin forare cu graifer (utilaj Kelly) si betonare sub protectia noroiului de foraj.

In figura 6 este prezentata o sectiune schematica prin bareta de test T1, furnizand date despre dimen­siunile baretei, stratificatia terenului, nivelul la care sunt amplasate celulele Osterberg si marcile tensometrice.

Figura 7 prezinta curbele incarcare-deplasare pentru cele doua parti ale baretei, la fiecare treapta de incarcare si descarcare, incarcarea maxima bidirectionala este de 12,7 MN, pentru care se inregistreaza o de­plasare maxima de 78,4 mm a partii superioare a baretei.

In figura 8 este prezentat graficul incarcare-timp. Incarcarea a inceput cu presurizarea celulei Osterberg pentru a sparge sudura de prindere si separa cele doua elemente ale pilotului, dupa care s-au aplicat cele 10 trepte.

Durata totala a testului a fost de aproximativ 24 de ore.

Figurile 10, respectiv 11, redau mobilizarea rezistentei pe suprafata laterala a baretei (frecarii) pentru fiecare din cele doua parti. Cele cinci niveluri de marci tensometrice si celulele Osterberg impart corpul baretei in cinci intervale, numite zone. Mobilizarea frecarii este redata separat pe fiecare dintre aceste intervale.

In figura 12 se prezinta curbele de „transfer“ la teren ale incarcarii axiale aplicate de celulele Osterberg pe cele doua segmente ale baretei T1.

In figura 13 este prezentata curba incarcare-tasare estimata, in cazul efectuarii unei incercari conventionale, in care aplicarea incarcarii directionate in jos se face pe capul baretei. Linia subtire apro­ximeaza cazul unei barete rigide, in timp ce linia mai groasa tine seama si de deformabilitatea baretei.

 

Compararea valorilor qb si qs determinate in incercare cu cele furnizate de NP 123:2010

Normativul pentru proiectarea geotehnica a fundatiilor pe piloti (barete), NP 123:2010 [4], permite calculul capacitatii portante la compresiune stabilite pe baza parametrilor geotehnici ai straturilor strabatute. In functie de caracteristicile terenului si de adancimea de infigere, normativul furnizeaza valori caracteristice ale presiunii pe baza (qb,k) si rezistentei la frecare laterala (qs,k). Valorile rezistentelor obtinute prin incercarea Osterberg pot fi comparate cu cele recomandate de normativ.

Rezistenta pe baza a baretei se calculeza cu formula de capacitate portanta (relatia 16 din NP 123:2010): qb, k = a(gd x db x Ng + gd;1 x Dc x Nq)

Valoarea rezultata in urma acestui calcul este qb,k = 4.670 kPa, valoare superioara celei rezultate din incercarea Osterberg qb = 2.200 kPa.

Trebuie remarcat faptul ca valoa­rea caracteristica qb,k trebuie afectata de coeficienti partiali (in functie de „abordarea“ de calcul prevazuta in SR EN 1997-1:2004), in timp ce valoarea maxima realizata in incercare qb = 2.200 kPa corespunde unei comportari cvasiliniare a pamantului de la baza baretei (fig. 9).

In tabelul 1 se prezinta comparativ, pentru straturile de pamant strabatute, valorile qs ale frecarii pe suprafata laterala determinate prin incercare si valorile caracteristice qs,k recomandate in normativul NP 123:2010.

 

MODELAREA BARETEI INCERCATE IN VEDEREA CALIBRARII PARAMETRILOR GEOTEHNICI

Pe baza incercarilor efectuate pe teren (SPT, CPT) si a incercarilor de laborator, s-au determinat o serie de parametri geotehnici cu care s-a demarat simularea numerica a incercarii Osterberg, in programul de element finit Plaxis 3D 2011 [6].

Setul initial de parametri este detaliat in tabelul 2. In acelasi tabel este evidentiata si variatia acestor parametri in cadrul iteratiilor efectuate.

In tabelul 2 s-au utilizat urmatoarele simboluri:

gsat/unsat = greutatea volumica in stare saturata/nesaturata a stratului de pamant;

E50ref = modul edometric secant;

Eoedref = modul edometric de referinta;

Euref = modul edometric corespun­zator drumului de efort descarcare-reincarcare;

m = exponent pentru dependenta rigiditatii de starea de eforturi;

cref = coeziune;

j = unghi de frecare interioara;

uur = coeficientul lui Poisson cores­punzator drumului de efort descarcare-reincarcare;

pref = presiune de referinta;

Konc = coeficientul impingerii late­rale in stare de repaus, pentru pamanturi normal consolidate;

Rinter = factor ce caracterizeaza pro­prietatile interfetei teren-structura.

Pentru simplificarea calcului nume­ric, s-a recurs la modelarea unui sfert din bareta de test, lucru permis de geometria acesteia si de aplicarea simetrica a incarcarii.

Figurile 14 si 15 prezinta mo­delele realizate in programul Plaxis 3D 2011. Sunt evidentiate stratificatia si directiile de aplicare a incarcarilor in cazul incercarii Osterberg si al incercarii conventionale.

In figurile 16 si 17 sunt redate rezultatele finale pentru incercarea Osterberg si incercarea conventio­nala, dupa realizarea iteratiilor pri­vind parametrii geotehnici.

Rezultatele obtinute din simu­larile numerice ale celor doua teste realizate arata o buna corelare intre curbe si valideaza alegerea setului final de parametri, a caror valori sunt totusi conservative.

Corelarea curbelor incarcare – tasare pentru testul conventional demonstreaza ca simularea nume­rica a acestui tip de incercare este reprezentativa in egala masura.

Scopul final al acestor calibrari il reprezinta in fapt determinarea setului final de parametri semnificativi care, folositi mai departe la dimensionarea fundatiei, sa ofere rezultate plauzibile.

 

BIBLIOGRAFIE

1. NP 045-2000, Normativ privind incercarea in teren a pilotilor de proba si a pilotilor din fundatii, 2000;

2. England M., Bi-directional static load testing – State of the art, Loadtest, UK, 2003;

3. Fleming K. et. al, Piling engineering, third edition, Taylor & Francis, London, 2009;

4. NP 123:2010, Normativ privind proiectarea geotehnica a fundatiilor pe piloti, 2010;

5. SR EN 1997-1:2004, Eurocod 7: Proiectarea geotehnica. Partea 1: Reguli generale, 2004;

6. Brinkgreve R.B.J., Plaxis 3D Foundation, version 2, Delft University of technology and PLAXIS bv., 2011;

7. Saidel T. et. al, Modele evoluate si parametrii geotehnici necesari pentru calculul terenului de fundare in conlucrare cu infrastructurile adanci, A Xll-a Conferinta Nationala de Geotehnica si Fundatii, Iasi, 20-22 septembrie 2012.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 96 – septembrie 2013, pag. 36

(Va urma)

Autori:
ing. Tudor Saidel, ing. S. Draghici, ing. Ion Raileanu –
SC Popp & Asociatii Inginerie Geotehnica SRL*, Bucuresti
prof. univ. dr. ing. Anatolie Marcu – Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti
 

* Comunicarea a fost prezentata la a XII-a Conferinta Nationala de Geotehnica si Fundatii (Iasi, 2012), fiind elaborata in perioada cand autorii erau angajati la SC POPP & ASOCIATII Inginerie Geotehnica SRL.

 



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/2013/09/10/metode-perfectionate-de-calcul-si-interpretare-a-incercarilor-complexe-pe-elemente-de-fundare-in-adancime-ii/

Lasă un răspuns

Adresa de email nu va fi publicata.