GEOBRUGG AG: Protectie versanti DN7 Km 198+000 – 226+000, Valea Oltului

Date de identificare a obiectivului de investitii
Beneficiar: CNADNR – DRDP Craiova, Sectia de Drumuri Nationale Valcea
Proiectant: SC IPTANA SA Bucuresti
Constructor sisteme Geobrugg: Sächsische Bau GmbH Germania, Sucursala Sibiu
Furnizor sisteme: Geobrugg AG – Geohazard Solutions, Elvetia

Caracteristici specifice ale investitiei

Termen de executie: 15 luni, perioada iunie 2008 – mai 2010;

Valoarea investitiei: 17.000.000 lei

Finantarea investitiei: BEI II si Guvernul Romaniei

Sisteme de protectie proiectate:

• Sistem de plase ancorate – Sistem Tecco®

• Sistem impotriva caderilor de pietre – Sistem RXI®

• Sistem de fixare al blocurilor – Sistem Spider®

Descriere solutii adoptate

Intrucat pe Valea Oltului proble­mele legate de instabilitati ale versantilor sau de caderi de pietre au fost de mare amploare, neexistand resurse financiare pentru inlaturarea, in totalitate, a acestora, s-au ales, spre rezolvare, 18 pozitii considerate ca fiind cele mai critice iar ulterior, in timpul executiei, proiectul s-a extins cu inca 5 pozitii.

In functie de problemele intalnite si de natura terenului, s-au proiectat 3 tipuri de solutii, astfel:

Sistem de plase ancorate – Sistem Tecco® si Sistem SPIDER®

Sistemul Tecco® de stabilizare a pantelor predispuse la degradare este destinat stabilizarii versantilor abrupti din roca afanata si stanca, precum si asigurarii impotriva ruperi­lor de pietre, blocuri si stanci alterate, afanate sau erodate sub influenta agentilor atmosferici. In acest scop, suprafata ce urmeaza a fi protejata se acopera cu plasa din sarma de otel de inalta rezistenta, dupa curatarea, egalizarea si profilarea versantului. Plasa este fixata in tije pentru sol sau stanca, care sunt tensionate cu ajutorul placilor speciale de ancorare cu o forta intre 30-50 N.

Date tehnice generale:

• Suprafata totala proiectata: 22.800,00 mp;

• Tipul tijelor de ancoraj folosite: Gewi ø 32 si Ischebeck Titan ø 40/16;

• Tehnica de forare: foraj rotopercutant cu aer (sistem SUSPA-Gewi) si foraj autoperforant cu carotiera proprie pierduta (sistem Ischebeck);

• Lungimi tije de ancoraj: 4 m ÷ 8 m;

• Material de injectie: suspensie de ciment.

Sistem de protectie impotriva

caderilor de pietre – Sistem RXI®

Acolo unde sunt prezente blocuri cu potential ridicat de desprindere sau suprafete intinse de protejat greu accesibile, s-a optat, din motive economice si de siguranta, pentru instalarea de sisteme tip „bariera impo­triva caderilor de pietre”. Acestea sunt realizate din plasa inelara / romboidala, din otel de inalta rezistenta si absorb energia cinetica rezultata in urma caderilor de pietre, prin deformatii elasto-plastice. Sunt o alternativa economica a solutilor rigide de protectie (copertine, ziduri de protectie).

Sistemele tip bariera cuprind plasa, stalpi (profile HEB), care au rolul doar de a mentine plasa la inaltimea dorita, cabluri de sustinere a plasei si de ancorare a stalpilor, elemente de franare (disipatoare de energie) si ancore flexibile.

In cazul caderilor de pietre plasa absoarbe o parte din energia rezultata. In cazul in care capacitatea de absorbtie este depasita, energia reziduala este absorbita prin deformarea plastica a inelelor de franare. Prin deformarea si activarea inelelor se protejeaza plasa si cel mai important, ancorajele. Capacitatea portan­ta a cablurilor nu se diminueaza! Dupa activare, inelele de franare necesita doar inlocuirea.

In functie de capacitatea de absorbtie a energiei, sunt disponibile bariere RXI® impotriva caderilor de pietre pentru 100 kJ, 250 kJ, 500 kJ, 1.000 kJ, 1.500 kJ, 2.000 kJ, 3.000 kJ  si 5.000 kJ (aceasta din urma cores­punzatoare unui bloc de piatra de 16 tone, care se deplaseaza cu viteza de 90 km/h).

Pentru determinarea energiei cinetice si deci a tipului de bariera, cu ajutorul unui aparat laser se rea­lizeaza cateva sectiuni transversale ale versantului prin zonele conside­rate ca fiind cele mai periculoase. Pe baza acestora, utilizand programul Rockfall 6.1, se fac simulari de caderi de pietre. Simularile ofera o serie de informatii legate de traiectoria blocurilor de piatra, salturile maxime ale acestora si energiile cinetice maxime probabile.

In urma interpretarii rezultatelor obtinute, se recomanda dispunerea unui anumit tip de bariera.

Instalarea sistemelor tip bariera este simpla si rapida. Se foreaza gauri cu lungimi de 4 m – 6 m in care se introduc tijele de ancoraj, de care se fixeaza placile de  baza ale stalpilor. Lateral si in amonte de bariera, se foreaza gauri pentru ancore din cablu spiralat, de care se prind cablurile laterale si cele de retinere.

Manipularea si fixarea pe pozitii a componentelor se poate face cu ajutorul unei macarale.

In cadrul proiectului de pe Valea Oltului au fost prevazute urmatoarele tipuri de bariere de protectie impotriva caderilor de pietre:

• RXI® 100 (1.000 kJ):   L = 25,0 m, H = 5,0 m;

• RXI® 200 (2.000 kJ):   L = 45,0 m, H = 6,0 m;

• RXI® 300 (3.000 kJ):   L = 30,0 m, H = 6,0 m / L = 55,0 m, H=6,0 m.

Test  comportare bariera de caderi de pietre RXI®-200
Data: 23 iulie 2009;
Locatia: DN7, Km 201+384 – 201+427, Valea Oltului;
Organizatori: Geobrugg AG – Geohazard Solutions & Sächsische Bau GmbH & DRDP Craiova.

In data de 23 iulie 2009, pe DN7 Km 201+384 – 201+427, a avut loc un eveniment in premiera in Romania: demonstrarea printr-un test la scara 1:1 a modului de comportare a unei bariere RXI® la caderi de pietre de 2.000 kJ. Trebuie precizat ca toate barierele de protectie Geobrugg sunt sisteme testate la scara de 1:1 si certificate de institute independente de testare, cazul de fata avand doar rolul unei demonstratii.

Evenimentul a necesitat cateva zile de pregatire, timp in care s-au facut ultimele verificari ale barierei, s-a identificat blocul de piatra de cca. 2,5  tone si s-au realizat cu ajutorul calculatorului, simulari pentru stabilirea traiectoriei acestuia, a saltului maxim produs si a energiei cinetice maxime dezvoltate.

Din conditii de siguranta si pentru buna desfasurare a demonstratiei, circulatia a fost oprita complet, pe ambele sensuri, pe durata testului.

Demonstratia a constat in elibe­rarea, de la o inaltime de 30 – 35 m, a unui bloc de piatra de cca. 1,2 m3 (2,8 tone) spre bariera de protectie Geobrugg. In drumul sau spre bariera, blocul a atins o viteza de cca. 55 km/h (15,2 m/s). La ultimul salt produs, inainte de a lovi bariera, acesta s-a fragmentat, astfel ca energia cinetica dezvoltata a fost de numai 370 kJ. Sageata maxima a fost de cca. 1,7 m.

Energia dezvoltata a fost cu mult sub capacitatea maxima de absor­b­tie a barierei. Sistemul a fost proiectat pentru cazul exceptional de 2.000 kJ (un bloc de piatra de 6,4 tone ce se deplaseaza cu o viteza de 90 km/h), care are o perioada de recurenta de 50 de ani. Astfel ca demonstratia a avut la baza un eveniment de caderi de pietre considerat comun in perioada de viata a barierei.

Data fiind energia rezultata in urma demonstratiei, inelele de fra­nare nu s-au activat, astfel ca nu a fost nevoie de niciun fel de interventie asupra barierei.

Testul a fost un succes!

Autor:
ing. Cristiana Stanciu  – SC IPTANA SA Bucuresti 

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 105 – iulie 2014, pag. 34