Pasarela pietonala peste lacul Snagov

Lacul Snagov, care face parte din rezervatia naturala complexa Snagov, este o importanta baza nautica si sportiva si, totodata, un atractiv obiectiv turistic si loc de agrement pentru locuitorii Capitalei.

Complexul monahal Manastirea Snagov, aflat pe insula din interiorul lacului, dateaza din anul 1408, prin hrisovul semnat de Mircea cel Batran. Urme mai vechi apartin lui Dan I (1383-1386), pe locul unde o constructie din lemn data din secolul al Xl-lea. Atractia turistilor se datoreaza, printre altele, existentei, in interiorul manastirii, a mormantului lui Vlad Tepes, ucis in anul 1476.

In jurul micutei manastiri, izolate pe ostrovul din nordul lacului Snagov, graviteaza mai multe legende. Lacasul a fost loc de refugiu pentru o buna parte dintre revolutionarii pasoptisti si mormant pentru panduri de-ai lui Tudor Vladimirescu. In timpul Revolutiei de la 1821, podul de stejar care lega insula de mal a fost incendiat, gasindu-si sfarsitul, in foc si apa, foarte multi revolutionari. De atunci, podul nu a mai fost refacut, legatura manastirii cu tarmul facandu-se doar cu barca. Cativa piloni din acest pod exista si astazi.

In cele ce urmeaza prezentam proiectul si solutia de realizare a unei pasarele pietonale peste lacul Snagov, pentru punerea in valoare a monumentului national Manastirea Snagov.

Pasarela pietonala de acces la manastirea Snagov, lunga de 144 de metri, are 150 de tone greutate si trei deschideri, de cate 42 m, 60 m si iarasi 42 metri. Accesul la capetele pasarelei este realizat cu scari meta­lice, rezemate pe pile metalice cu fun­datii directe din beton.

La executia pasarelei au fost aplicate metode originale: asambla­rea tablierelor in camp, montarea acestora pe pontoane, cu ajutorul unor macarale uri­ase (160 de tone), transportarea lor la locul destinat pe apa si alte procedee. Executia a du­rat aproximativ doua luni.

CARACTERISTICI GEOTEHNICE ALE TERENULUI DE FUNDARE

Lacul Snagov este un lac foarte sinuos, cu forma alungita de tip liman fluviatil, o lungime de peste 16 km si o suprafata de cca. 570 ha. Lacul a luat nastere prin bararea, cu aluviuni, a gurii de varsare a paraului Snagov. Pe malurile lui se afla padurea Snagov – rezervatie naturala – parcurile si amenajarile pentru agrement.

Din punct de vedere geologic, am­plasamentul este constituit din depozite argiloase si argilos prafoase sau prafos argiloase cafenii, cu filme si concretiuni calcaroase.

In scopul identificarii litologiei si stratificatiei si pentru determinarea caracteristicilor geotehnice ale tere­nului din cadrul amplasamentului studiat, au fost executate doua foraje geotehnice – F1 si F2 cu adancimea de 13,00 m (F1) si respectiv 10,00 m (F2). Forajul F1 a fost executat de pe ponton, in apa, iar forajul F2 pe uscat, pe malul insulei, la o distanta de aproximativ 200 m de F1.

Forajele au fost sapate in sistem semimecanic, cu instalatia de foraj tip Geopec. Din forajele geotehnice au fost recoltate probe de pamant tulburate si netulburate, pentru determinari de laborator geotehnic, conform STAS 1242/4-85 „Teren de fundare. Cercetari geotehnice prin foraje executate in pamanturi“.

Din analiza si interpretarea rezultatelor de laborator, a reiesit urmatoarea stratificatie existenta pe amplasament.

Forajul F1

• 0,00 m (oglinda lac) – 2,00 m – adancime Lac Snagov;

• 2,00 m – 4,60 m – argila prafoasa, cenusiu-galbuie, plastic consistenta, cu calcar diseminat;

• 4,60 m – 7,40 m – argila cafeniu-galbuie, plastic vartoasa, cu calcar diseminat si oxizi de mangan;

• 7,40 m – 9,30 m – argila grasa, cafeniu-cenusie, plastic vartoasa, cu concretiuni si diseminatii calcaroase si cu oxizi de fier;

• 9,30 m – 11,80 m – argila prafoasa, nisipoasa, galbuie, cu benzi cenusii, plastic vartoasa, cu calcar diseminat si oxizi de fier;

• 11,80 m – 13,00 m – argila galbui-cafenie, cu benzi cenusii, plastic vartoasa, cu calcar diseminat.

Stratul de argila galbui-cafenie, existent in forajul F1, in care se incas­treaza coloanele, prezinta urma­toa­rele caracteristici geotehnice:

• granulozitate:

– argila A = 51%

– praf P = 36%

– nisip N = 13%

• umiditatea naturala w = 24,10%

– limita inferioara de plasticitate wP = 16,80%

– limita superioara de plasticitate wL = 60,50%

– indicele de plasticitate IP = 43,70%

– indicele de consistenta IC = 0,83

• greutati volumice, porozitati, grad de umiditate:

– greutatea volumica a paman­tului g = 20,10 kN/m3

– porozitatea n = 40,40%

– indicele porilor e = 0,68

• gradul de umiditate Sr = 0,96

• parametrii rezistentei la forfecare:

– unghiul de frecare interna f = 140

– coeziunea c = 32 kPa

Forajul F2

• 0,00 m – 0,80 m – strat vegetal;

• 0,80 m – 2,80 m – umplutura din pamant, cu resturi de materiale de constructii;

• 2,80 m – 4,80 m – argila prafoasa, cafenie, plastic consistenta, cu calcar diseminat si cu oxizi de fier;

• 4,80 m – 6,70 m – argila cafenie, plastic vartoasa, cu calcar diseminat si oxizi de mangan;

• 6,70 m – 8,60 m – argila prafoasa, cafeniu-galbuie, plastic consistenta, cu diseminatii calcaroase;

• 8,60 m – 10,0 m – argila, galbui-cafenie, cu calcar diseminat si cu oxizi de mangan.

Stratul de argila galbui-cafenie, existent in forajul F2, in care se incastreaza coloana, prezinta urmatoarele caracteristici geotehnice:

• granulozitate:

– argila A = 47%

– praf P = 42%

– nisip N = 11%

• umiditatea naturala w = 23,90%

– limita inferioara de plasticitate wP = 17,90%

– limita superioara de plasticitate wL = 62,30%

– indicele de plasticitate IP = 44,40%

– indicele de consistenta IC = 0,87

• greutati volumice, porozitati, grad de umiditate:

– greutatea volumica a pamantului g = 20,20 kN/m3

– porozitatea n = 40,10%

– indicele porilor e = 0,67

– gradul de umiditate Sr = 0,97

• parametrii rezistentei la forfecare:

– unghiul de frecare interna f = 140

– coeziunea c = 37 kPa

Nivelul de variatie al apei subte­rane, in zona amplasamentului, este cuprins intre 0,00 – 2,00 m, in zona forajului F1 –  executat de pe ponto­nul lacului Snagov si 1,00 m – 3,00 m in zona forajului F2 – executat la o distanta de aproximativ 200 m de F1.

Amplasamentul studiat se afla pe un teren slab inclinat, care nu pre­zinta fenomene de instabilitate accentuate sau procese actuale de eroziune avansata, iar diferenta de nivel intre diverse puncte din cadrul amplasamentului este de aproximativ 1,00 m. Tinand seama de destinatia obiec­­tivului, a rezultat ca tere­nul bun de fundare este constituit dintr-un strat de argila galbui-cafenie, cu plasticitate foarte mare, in stare plastic vartoasa, care a fost intalnita la adan­cimi cuprinse intre 11,80 m si 13,00 m in forajul F1 si intre 8,60 m si 10,00 m in forajul F2, cotele fiind luate fata de gura forajelor.

SOLUTIA PENTRU SUPRASTRUCTURA PASARELEI

Pasarela pietonala are supra­structura alcatuita din 3 tabliere me­talice, sudate cu platelaj ortotrop, simplu rezemate, cu trei deschideri de L1 = 42,00 m, L2 = 60,00 m si L3 = 42,00 m. Platelajul tablierelor este alcatuit cu tola continua avand latimea de 3,0 m, prevazuta cu nervuri longitudinale flexibile, ce trec continuu prin inimile diafragmelor si antretoazelor, prin degajari speciale. Acestea permit sudura dintre ner­vura si inima antretoazelor sau diafragmelor numai pe o fata, pentru eliminarea tensiunilor reziduale din contractia sudurilor (fig. 2).

Tablierul cu lungimea L = 42,00 m are tola platelajului alcatuita din tabla de 10 mm grosime. Tola pla­telajului tablierului central (fig. 1), cu lun­gimea L = 60,00 m, este din tabla groasa de 10 mm (pe zonele de capat ale tablierului) si de 12 mm pe zona centrala. Nervurile marginale (200 mm x 10 mm) tivesc tola pe marginile laterale si sunt pozitionate cu 2 cm deasupra nivelului superior al tolei pentru sustinerea stratului de asfalt care s-a turnat pe punte dupa montaj. Nervurile curente sunt in numar de 4 si au sectiunile (140 mm x 8 mm sau 140 mm x 10 mm) si impreuna cu tola si platbanda de la talpile inferioare, asigura variatia sectiunilor, in concordanta cu diagrama de momente pe grinda.

Accesul la capetele pasarelei se realizeaza cu scari metalice, rezemate pe pile metalice, cu fundatii directe din beton.

SOLUTIA PROIECTATA PENTRU INFRASTRUCTURA

Infrastructura pasarelei este formata din: 4 pile din beton armat, cu elevatia lamelara din beton armat si fundatia indirecta pe coloane forate de tip BENOTTO, cu diametrul f = 1,08 m si o fisa de 14,05 m in functie de stratificatia terenului.

Pilele marginale, pe care reaze­ma tablierele L = 42,00 m, sunt fundate pe radiere din beton cu 3 coloa­ne iar cele doua pile centrale, aferente deschiderii de L = 60,00 m, sunt fundate pe radiere din beton cu 4 co­loane (fig. 3).

In calculul coloanelor s-a avut in vedere stratificatia intalnita in forajele executate. Prima coloana forata a fost si coloana de proba.

Datorita conditiilor reale existente pe teren, identificate cu ocazia executarii celor doua foraje geotehnice pe amplasament, a fost adoptata solutia fundarii de adancime pe coloane din beton armat.

Din calcule a rezultat o capacitate portanta de 1.445 kN pentru o coloana. Avand determinata valoa­rea capacitatii portante s-a stabilit un numar total de 14 coloane.

Caracteristicile coloanelor Benotto sunt urmatoarele:

• Diametru coloana: 1.080 mm;

• Lungime coloana: 14,05 m;

• Incastrare in radier: 15 cm;

• Inclinarea coloanelor: 00

Coloanele au fost incastrate in stratul de argila galbui-cafenie pe o adancime de 3,00 m.

REALIZAREA COLOANELOR DIN BETON ARMAT

Forarea prevazuta s-a realizat cu tubaj recuperabil, cu instalatie tip BENOTTO (fig. 4).

Utilizarea fundatiilor de adancime a ridicat costul investitiei, dar solutia a fost impusa de conditiile existente pe teren. Ea asigura indeplinirea conditiilor de capacitate portanta si siguranta circulatiei pietonale pe pasarela. Dimensiunile radierelor de funda­tie au rezultat din conditiile constructive de dispunere a coloa­nelor, respectandu-se distantele minime admise intre axele coloa­nelor si din axul coloanelor marginale la marginea radierului (fig. 5).

Radierele sunt amplasate partial deasupra nivelului lacului, pentru a se asigura protectia pilelor impotriva loviturilor produse de navele de agrement (fig. 6).

Pilele scarilor de acces au elevatia metalica alcatuita din tevi si fundatia directa din beton. Rezemarea scarilor se face pe pile proprii, separat de pilele pasarelei.

Forarea s-a executat cu tubaj recuperabil, cu instalatia Benotto care a respectat tehnologia de introducere – extragere a tubului recupe­rabil prin acelasi procedeu, cu ajutorul preselor hidraulice care transmit tubajului o miscare de luvoaiere.

Fundatiile culeelor sunt fundatii indirecte, pe coloane Benotto, pentru valoarea carora s-au executat urmatoarele lucrari:

• platforma de lucru pentru mon­tarea instalatiei de forat;

• coloanele pentru cele 4 pile ale pasarelei, avand diametrul f = 1,08 m si lungimea L = 14,05 m;

• inlaturarea betonului de calitate redusa, pe inaltimea de 1,0 m in capetele coloanelor, pana la nivelul betonului de calitate corespunzatoare;

• o sapa din beton simplu, de 10 cm grosime, la 10 cm sub nivelul capului fiecarei coloane, pentru a permite executia lucrarilor urmatoare, in con­ditii optime;

• cofrarea si armarea radierului din beton armat, cu inaltime de 1,00 m;

• la partea superioara a radierului au fost lasate mustati de armatura in asteptare, pentru a permite continuizarea cu armaturile din elevatia culeelor.

Intrucat pana la cota de fundare se gasesc straturi de pamanturi sa­turate cu apa, baza tubajului s-a mentinut, in permanenta, cu cel putin 1/2 din diametrul tubajului sub talpa forajului.

Saparea si scoaterea din interior a pamantului s-a realizat cu ajutorul greiferului. S-a urmarit, permanent, stratificatia si concordanta ei cu cea prevazuta in studiul geotehnic.

Tubajul metalic recuperabil a fost tronsonat iar asamblarea tronsoa­nelor s-a realizat prin buloane de constructie speciala.

Curatirea talpii forajului s-a facut cu instalatia de sapare (greifer). Dupa incheierea operatiunii si scoa­terea apei s-a turnat beton de egalizare cu grosime de 10 cm.

Carcasa de armatura s-a realizat conform detaliilor de executie si s-a introdus in gaura forata, asiguran­du-se ancorarea acesteia la nivelul superior astfel incat, in procesul de betonare, sa se evite deplasarea carcasei. Pentru realizarea acoperirii mini­me necesare a armaturilor longitudinale din carcasa s-au prevazut patine care asigura atat pastrarea pozitiei carcasei in plan vertical cat si acoperirea uniforma pe contur a armaturilor cu beton.

La determinarea capacitatii portante a coloanelor, s-a considerat necesara aplicarea tehnologiei de betonare sub apa, cu injectie la baza, in teren coeziv.

Betonarea coloanelor s-a facut cu metoda palniei fixe ridicatoare, diametrul tubului de betonare fiind de 20 cm. Baza tubului de betonare s-a gasit in permanenta cu cel putin 2 m, dar nu mai mult de 4 m, sub nive­lul betonului. Betonarea unei coloa­ne s-a facut fara intreruperi, cu un debit de betonare de minim 5 m3/h.

Pe parcursul betonarii, s-au efectuat urmatoarele operatiuni si determinari:

• pentru fiecare coloana s-a intoc­mit o curba de betonare, masuran­du-se, in permanenta, relatia dintre inaltimea betonului in gaura forata si volumul de beton turnat. Aceasta, pentru a putea actiona in cazul constatarii unor consumuri anormale (sub profil sau cu 30% peste profil);

• la fiecare 10 m3 de beton pus in opera s-au prelevat probe de beton la locul turnarii si s-a determinat consistenta acestuia prin metoda tasarii conului;

• la fiecare 20 m3 de beton pus in opera, dar cel putin o data pentru fiecare pilot, s-au prelevat probe (trei cuburi) de beton de la locul de tur­nare si s-a determinat clasa betonului.

Pregatirea capului pilotului

Betonarea capului pilotului s-a executat la o cota superioara cu 1,0 m fata de cota capului pilotului inglobat in radier.

La terminarea betonarii s-a indepartat betonul pana la atingerea cotei de incastrare iar in cazul cand s-a constat ca betonul este necores­punzator s-a continuat indeparta­rea acestuia si s-a completat, pentru a asigura inaltimea minima de incastrare in radier, de 15 cm.

Pasarela peste lacul Snagov, care leaga tarmul de insula pe care se afla Manastirea Snagov, a fost inaugurata la 20 noiembrie 2010.

CONCLUZII

Pasarela de 144 metri lungime si greutate de 150 de tone, avand trei deschideri, a fost realizata de SC DELTACONS SA Tulcea, aplican­du-se o serie de metode originale in domeniul lucrarilor de arta:

• asamblarea tablierelor in camp;

• montarea tablierelor pe pontoa­ne cu ajutorul unor macarale uriase (160 tone);

• executie in aproximativ doua luni, un timp record pentru o lucrare de asemenea anvergura.

BIBLIOGRAFIE

1. Proiect nr. C19/2006 „Pasarela pietonala de acces la Manastirea Snagov“, Proiectant SC Activ SRL, Bucuresti;

2. NP 123 – „Proiectare geotehnica a fundatiilor pe piloti“;

3. Grecu V., MuSat V – „Consideratii privind comportarea unui pilot forat de diametru mare, actionat de sarcini axiale de compresiune“, a IX-a Conferinta Nationala de Geoteh­nica si Fundatii, Iasi 25 – 28 septembrie 1996, vol. I, Tomul C., pag. 515-520.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 88 – decembrie 2012, pag. 40

Autori:
Alexandru Stroie – director general SC DELTACONS SA Tulcea
Vasile Grecu – Universitatea Tehnica „Gheorghe Asachi“ Iasi, Facultatea de Constructii si Instalatii, Departamentul de Cai de Comunicatii si Fundatii