Pamantul vegetal ca strat de fundare

In acest articol se prezinta unele proprietati si parametri geotehnici ai stratului vegetal care, in ultima perioada de timp, se doreste a fi considerat teren de fundare la unele lucrari de constructii de mica importanta.

Recent, a aparut tendinta ca pamantul vegetal sa fie definit ca praf argilos cenusiu sau argila prafoasa cenusie. Pe suprafata Dobrogei stratul vegetal are grosimi variabile: in unele zone poate sa nu apara deloc iar in altele, sa aiba grosimi medii de 1,20 m. Pe unele foste fire de vale, stratul vegetal poate avea grosimi chiar mai mari de 2 m.

Atunci cand se doreste construirea unor obiective de mica importanta cum ar fi: locuinte unifamiliale cu regim de inaltime parter, strazi comunale etc., nu este rentabila, din punct de vedere financiar, fundarea pe stratul de loess (pamant considerat teren bun de fundare) care se gaseste, de obicei, la o adancime mai mare de 1,30 m.

Ce prevede legislatia

Legislatia in vigoare (coduri de proiectare, normative si standarde) atat pentru constructiile civile cat si pentru constructiile de drumuri, cai ferate, poduri si canalizari prevede ca fundarea sa nu se faca pe stratul vegetal.

Aceasta prevedere este mentio­nata si in urmatoarele reglementari tehnice:

• in normativul C 29/1985 Anexa II se mentioneaza ca „Fundarea constructiilor trebuie sa se faca in mod obligatoriu sub zona cu frecvente gauri de rozatoare si trebuie sa depaseasca stratul vegetal”,

• in normativul C 56/1985, punctul 1.6. Umpluturi (…), „se va verifica – indepartarea pamantului vegetal si a altor straturi indicate in proiect”,

• in normativul C 169/1988 punctul 2.8. – „excavarea stratului vegetal – se va face, de regula, mecanizat (…) pct. 5.5. – inainte de realizarea umpluturilor este obligatorie indepartarea stratului vegetal”,

• in normativul NP 081/2002 punctul 4 – stabilirea capacitatii portante a terenului de fundare, 4.1. suportul structurii rutiere este constituit din terasamente alcatuite din pamanturi de fundare, conform cu prevederile STAS 2914 si eventual dintr-un strat de forma, in conformitate cu prevederile STAS 12253”,

• in STAS 2914/1984 „Materialele pentru terasament, tabelul 1b, paman­turile organice – calitate ca material pentru terasamente – mediocra, rea si foarte rea…,,

• in STAS 7582/1991 punctul 3 – Verificarea calitatii, 3.1. in timpul executiei lucrarilor se verifica (…) pregatirea terenului de baza la fata amprizei – decapare teren vegetal (…) Anexa / „In tabelul cu incadrarea principalelor pamanturi in categorii nu este trecut si pamantul vegetal”.

Parametri fizici ai stratului vegetal

Pentru a se putea analiza stratul vegetal, s-au efectuat incercari in laborator in vederea determinarii unor parametri geotehnici.

Domeniul granulometric pe care il poate avea pamantul vegetal este prezentat in graficul din figura 1.

De obicei, stratul vegetal are o culoare brun-negricioasa, in functie de proportia acizilor humici componenti.

In probele analizate are o umiditate cuprinsa intre 20% si 33%.

Din punct de vedere al plastici­tatii, valorile limitei superioare sunt cuprinse intre 42% si 48%, iar limita inferioara intre 15% si 18%.

In literatura de specialitate se recomanda ca, in cazul in care exis­ta o indoiala in ceea ce priveste natura organica a pamantului, sa se determine limita superioara de plasticitate pe o proba uscata in prealabil in etuva. Daca prin uscare valoarea limitei superioare de plasticitate scade cu 30% sau mai mult, in raport cu cea determinata pe proba initiala, se poate afirma ca pamantul este organic.

S-au efectuat, astfel, trei incercari duble obtinandu-se rezultatele prezentate in tabelul 1, in care w_L este limita superioara de plasticitate iar w_L‘ reprezinta valoarea limitei superioare de plasticitate efectuata dupa ce pamantul a fost uscat in prealabil in etuva. Analizand valorile prezentate se observa ca diferenta dintre valorile obtinute este mai mica de 30% dar totusi mai mare de 5%.

Pentru a avea o imagine cat mai clara a datelor s-au efectuat probe dupa modul prezentat mai sus, pentru determinarea limitei superioare de plasticitate si pentru loessurile si argilele prafoase din zona. La aceste pamanturi diferen­tele dintre valorile limitelor superioare de plasticitate au fost de maxim 2% – 3%.

Parametri mecanici ai pamantului vegetal

Pentru probele de strat vegetal ai caror parametri fizici au fost prezentati anterior, s-au efectuat si determinari ale parametrilor mecanici. Astfel, s-au efectuat: incercari edometrice si incercari de forfecare directa pe probe care aveau porozitatea cuprinsa intre 35% si 47%.

In figura 2 sunt prezentate curbe de compresiune – tasare, obtinute pentru doua porozitati (proba 1 – n = 34% iar proba 2 – n = 47%) atat pentru proba incarcata avand umiditatea naturala cat si pentru proba incarcata inundata initial.

Valorile modulului edometric deter­minat pentru un interval i-j de presiuni precum si indicii de tasare suplimentara prin umezire, pentru o valoare i-j obtinute pentru porozitati mini­me de 34% si maxime de 47%, sunt prezentate in tabelul 2.

La probele care au avut porozi­tatile specificate mai sus s-au obti­nut: pentru coeziune, valori cuprinse intre 3,47 kPa si 13 kPa iar pentru unghiul de frecare interna, intre 11 grade si 18 grade.

Concluzii

Analizand rezultatele incercarilor de laborator se observa ca, desi ca­racteristicile fizice nu difera foarte mult de cele ale loessurilor din zona, parametrii mecanici au valori semnificativ mai mici.

Pamantul vegetal este un pamant impropriu pentru fundare din cauza continutului mare de materie orga­nica si resturi vegetale, continut care poate conduce la tasari importante in timp.

In cazul in care este incerta natura terenului de fundare (daca este pamant vegetal sau alt tip de pamant) incertitudinea se poate indeparta folosind metoda determinarii limitelor superioare de plasti­citate pe doua probe, una preparata din pamant in stare naturala iar cea de a doua preparata din pamant uscat in prealabil in etuva. Daca diferentele intre cele doua limite de plasticitate sunt mai mari de 5%, atunci pamantul poate fi considerat pamant vegetal.

In cazul constructiilor civile, a cailor de comunicatii in localitati din mediul rural si nu numai, pe amplasamentele in care grosimea stratului vegetal depases­te 1,00 m, chiar daca acest tip de pamant are caracteristicile fizico-mecanice foarte apropiate de cele ale pamanturilor subadiacente, se recomanda evi­tarea construirii pe stratul de pamant vegetal, indiferent de costurile suplimentare care pot sa apara.

Un suport bun, un teren de fundare corespunzator, este cel care garanteaza rezistenta, durabilitatea si pastrarea calitatii in timp a lucrarii.

BIBLIOGRAFIE

M. J. Tomlinson, Proiectarea si executarea fundatiilor;

Coduri, Normative si Standarde romanesti in vigoare.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 87 – noiembrie 2012, pag. 24

Autori:
Gabriela Brindusa Cazacu, Cornel Ciurea, Mirela Popa – Universitatea Ovidius Constanta