Consolidarea unei alunecari de teren

Articolul prezinta analiza si solutia de consolidare pentru o alunecare de teren situata in jud. Salaj, care afecteaza platforma si partea carosabila a drumului judetean DJ 108N. Analiza la stabilitate a fost facuta folosind software-ul GEO 5.5.

Zona instabila se intinde pe o lungime de cca. 100 m si o latime de cca. 40 m (fig. 1 si 2). Aceasta porneste de pe partea dreapta, de la cca. 30 m, din dreptul unui camin de vizitare al drenului existent. De jur imprejurul drenului exista apa in baltire. Portiunea rupta de drum are o lungime de cca. 30 m si a fost acoperita cu piatra sparta.

Sectorul de drum alunecat care face obiectul studiului prezinta urma­toarele carac­teristici generale.

Platforma drumului

Drumul a avut ca destinatie initi­ala exploatarea nisipurilor de la Aghires si are, ca imbracaminte, o structura rutiera rigida din beton de ciment.

In cea mai mare parte a traseului, platforma prezinta degradari multiple, in diferite faze:

• fisuri, crapaturi;

• dislocari cu deplasari ale unor parti din dala pe zonele de rambleu;

• prabusire a corpului drumului pe grosimi diferite, ajungand pana la 2 – 2,5 m adancime (fig. 3).

Scurgerea apelor

Podetele existente prezinta urma­toarele defecte:

• colmatare partiala sau totala;

• sectiune de scurgere redusa, nepermitand decolmatarea;

• infiltrarea apelor meteorice, pe sub sau pe langa fundatie, produ­cand prabusirea dalelor drumului;

• timpane deplasate si degradate.

Santuri

Santurile existente prezinta urma­toarele caracteristici:

• in mare parte nu au pante longitudinale care sa permita debusarea apelor la podete;

• sunt din pamant si au nume­roase zone de stagnare a apelor meteorice, care permit infiltrarea lor in corpul drumului, contribuind la degradarea acestuia.

Drenuri

In cadrul vizitei pe teren au fost identificate cateva capete ale unor drenuri-spic pe versantul de debleu. Este posibil sa existe si alte drenuri, longitudinale, transversale sau spic, insa, din cauza alunecarilor de teren si a vegetatiei bogate, nu au putut fi identificate. Cu certitudine, toate dre­nurile existente sunt colmatate si nu-si mai indeplinesc functia pentru care au fost executate. Nu au fost identificate camine de vizitare si puturi de aerisire, care sa confirme existenta unor drenuri longitudinale.

Versantii de debleu sunt afectati de alunecare de suprafata pe adan­­cimi mici care nu depasesc 1,5 – 2,0 m. Suprafata versantilor prezinta nume­roase valuriri ce permit stag­narea, infiltrarea apelor meteorice in versant, inmuierea acestuia si im­plicit favorizarea si accelerarea procesului de alunecare.

Versantii de rambleu prezinta instabilitati comune cu corpul drumului, conditionandu-se reciproc, dar si sub influenta majora a lipsei unui sistem de drenaj al apelor de infiltratii.

INVESTIGATII GEOTEHNICE

Investigatiile geotehnice au avut drept scop cunoasterea stratificatiei terenului. Ele s-au facut prin observatii directe, un put deschis, 7 foraje geotehnice si 4 penetrari dinamice cu penetrometrul dinamic usor (PDU), pentru determinarea adan­cimii la care se afla planul de alu­necare. In urma forajelor s-a intalnit urmatoarea stratigrafie:

F3

• 0,00 – 0,10: sol vegetal

• 0,10 – 0,50: argila cafenie

• 0,50 – 1,50: argila nisipoasa cu intercalatii de nisip (cafeniu – cenusiu – roscat)

F4

• 0,00 – 0,25: sol vegetal

• 0,25 – 1,00: argila cafenie, vartoasa

• 1,00 – 2,20: argila nisipoasa cu intercalatii de nisip cafeniu-cenusiu

•  2,20 – 4,20: argila cafenie cu intercalatii cenusii, vartoasa, cu lentile nisipoase

F5

• 0,00 – 0,10: sol vegetal

• 0,10 – 0,50: argila cafenie, vartoa­sa

• 0,50 – 1,30: nisip cafeniu cu lentile argiloase

• 1,30 – 1,90: argila roscata, vartoasa

• 1,90 – 4,00: argila cafenie cu inter­calatii cenusii, vartoasa

F7

• 0,00 – 1,50: argila cafenie cu pietris si concretiuni calcaroase

• 1,50 – 1,70: argila roscata cu nisip cenusiu

• 1,70 – 2,30: argila negricioasa consistenta cu miros de mal

• 2,30 – 2,80: argila cafenie cu inter­calatii cenusii, lentile de nisip, disemi­natii si concretiuni calcaroase

• 2,80 – 4,20: argila cafenie ros­cata, vartoasa

Penetrarile au aratat existenta unui teren cu rezistenta scazuta la penetrare in jurul adancimii de 1,5 – 2,5 m. Aceasta zona corespunde si unei consistente scazute a pamanturilor din forajele geotehnice.

CAUZELE ALUNECARII

• lipsa unui sistem de scurgere a apelor in lungul drumului;

• lipsa unui sistem de drenaj, care sa impiedice infiltrarea apelor meteorice in corpul drumului si in versant;

• lipsa unui numar suficient de podete, care sa asigure evacuarea transversala rapida a apelor;

• lipsa lucrarilor de intretinere a suprafetelor partii carosabile a drumu­lui:

– decolmatarea rosturilor dalelor;

– inlocuirea dalelor din beton degra­date;

– reparatia fisurilor si crapaturilor dalelor de beton;

• caracteristicile fizico-mecanice slabe ale terenurilor;

• depasirea capacitatii portante a terenurilor corpului drumului, din cauza inmuierii excesive;

• lipsa perdelelor arboricole pe versanti;

• infiltratii de ape din bazinul de captare, aflat pe versantul de debleu.

ANALIZA STABILITATII VERSANTULUI SI SOLUTII DE CONSOLIDARE

Analiza stabilitatii versantului s-a efectuat cu ajutorul software-ului Fine Geo 5 – Slope Stability in baza profilului initial (fig. 4), utilizand metode de stabilitate bazate pe echilibrul limita, care folosesc supra­fete de alunecare poligonale (Sarma, Spencer si Morgenstern-Price).

Valorile factorului de stabilitate se pot observa in Tabelul 1, atat pentru situatia initiala a terenului (fig. 4) cat si pentru situatia in care terenul este amenajat (fig. 5).

Solutia de consolidare studiata este formata din:

• drenuri spic, din 10 m in 10 m, cu lungimea de 15 m si adancimea de 2 m, amplasate pe versantul de debleu, pe lungimea drenului longitudinal.

La capete vor fi prevazute:

• plantarea versantului de debleu si rambleu cu arbori specifici zonei, cu radacini puternice, crestere rapi­da si evapotranspiratie mare;

• zid de sprijin de 45 m lungime, din beton armat, fundat pe coloane cu diametru de 800 mm si lungi­me de 10 m;

• drenuri de asanare a corpului drumului, amplasate din 5 m in 5 m, cu latimea de 1 m si adancimea de 2,5 m, amplasate intre elevatia zidului si marginea dalelor de beton;

• refacerea structurii rutiere pe o lungime de 40 m;

• parapete de siguranta metalice, pe o lungime de 50 m.

CONCLUZII

Pentru elaborarea solutiilor de con­solidare la alunecarile de teren, chiar si pentru cele de suprafata, este foarte importanta la identificarea cu exactitate a planului de alunecare si folosirea in analiza a parametrilor reziduali ai caracteristicilor pamantului. Verificarea la stabilitate a versantilor pe care se dezvolta alunecari active devine o necesitate, chiar daca im­pingerea pamantului este preluata corespunzator de elemente de sprijinire clasice.

BIBLIOGRAFIE

1. SREN 1997-1:2006, Eurocode 7. Geotechnical Investigation, 2006;

2. A. Stanciu, I. Lungu, Fundatii, Ed. Tehnica, Bucuresti, 2006;

3. A. Popa, N. IlieS, C. Chi­o­rean, Utilization of analytical methods in slope stability and consolidation, Proc. of 14th Danube-European Conference on Geotechnical Engineering „From Research to Design in European Practice“, Iunie 2 – 4 2010, Bratislava, Slovakia, 2010;

4. Geotechnical software suite Geo 5, User’s guide, 2010;

5. Expertizare sectoare de drumuri afectate de alunecari de teren, Iunie 2009;

6. BSI 1377 – 1:1990, Methods of test for soils for civil engineering purposes. General requirements and sample preparation, British Standards Institution, 1990;

7. O. C. MureSan, N. IlieS. A. Popa – Consolidation of one active landslide. Proc. of l Ith International Scientific Conference VSU’ 2011, 2-3 Iunie 2011, Sofia, Bulgaria, 2011.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 92 – mai 2013, pag. 50

Autori:
asist. univ. ing. Radu V. CoT,
asist. univ. dr. ing. Olimpiu C. MureSan – Universitatea Tehnica Cluj-Napoca, Facultatea de Constructii, Departamentul Structuri