CISC: Fundarea pe terenuri sensibile la umezire

Fundarea constructiilor presupune cunoasterea stratificatiei, a caracteristicilor fizice si mecanice ale straturilor pe adancimea zonei active, a capacitatii portante si a deformatiilor care se produc in teren.

Costul lucrarilor de infrastructura pentru constructii obisnuite, cu proprietati mecanice ce se incadreaza in limitele normale, este cuprins intre 17-20% din costul de investitii. Prezenta, insa, pe amplasamente a unor terenuri de fundare cu comportament special conduce la cresteri ale costului, care uneori ajung pana la 50% sau chiar mai mult.

Loessurile si pamanturile loessoide fac parte din aceasta categorie de pamanturi cu comportament special. In stare naturala, loessul constituie un bun teren de fundare, insa dupa ce apa patrunde in pachetul de straturi loessoide, avand in vedere parti­cularitatile acestor pamanturi, loessurile isi pierd calitatile de rezistenta, devenind un suport care nu prezinta siguranta pentru constructiile fundate pe asemenea categorie de pamanturi.

Fundarea constructiilor pe paman­turi sensibile la umezire (loessuri si pamanturi loessoide) ridica proble­me deosebit de dificile din cauza posibilitatii de degra­dare, prin apa­ritia unor tasari mari si neuniforme in urma eventualelor inundari ale tere­nului de fundare cu ape provenite din surse permanente sau intamplatoare.

Adoptarea unor sisteme de fundare rationale, a unor masuri corespunzatoare, pentru evitarea inun­darii terenului de fundare in timpul executiei, cat si in timpul exploatarii, precum si a unor masuri constructive adecvate, constituie premisele de baza pentru asigurarea unei comportari normale a constructiilor fundate pe pamanturi sensibile la umezire.

Umiditatea si porozitatea constituie principalii factori care determina rezistenta structurala a pamanturilor sensibile la umezire. Influentele lor se manifesta concomitent si se conditioneaza reciproc, fapt care nu poate fi neglijat, cu atat mai mult cu cat, in marea majoritate a cazurilor, pamanturile sensibile la umezire se afla in stare nesaturata.

Cercetarile au aratat ca rezistenta structurala a pamanturilor sensibile la umezire este determinata de umiditate, deoarece de aceasta depinde gradul de distrugere a legaturilor structurale. Aceleiasi umiditati, care determina o anumita slabire a legaturilor structurale, ii pot corespunde grade de saturatie diferite in functie de porozitatea pamantului.

Pentru aprecierea rezistentei structurale a pamanturilor sensibile la umezire si a pericolului pe care acestea il prezinta, in caz de inundare, s-a utilizat raportul

t_nat / t_inundat

aratandu-se ca rezistenta structu­rala este mult influentata de umiditate in domeniul porozitatilor reduse, adica tocmai pentru pamanturile care nu prezin­ta pericol din punct de vedere al criteriului deformatiei.

Rezultatele incercarilor experimentale efectuate pe loessuri indica faptul ca, pentru acestea, este posibila trasarea curbelor de egala rezistenta la forfecare pentru diferite incarcari verticale. Pe baza acestor curbe se traseaza liniile intrinseci si se pot determina parametrii rezistentei la forfecare f si c pentru diferite stari de indesare si umiditati ale terenurilor de fundare alcatuite din pamanturi sensibile la umezire.

Sistematizarea rezultatelor in reprezentari grafice de tipul celor prezentate pentru indicii rezistentei la forfecare permite stabilirea direc­ta a elementelor necesare proiectarii fundatiilor, in functie de conditiile concrete intalnite in teren si de posibilitatea modificarii lor in timpul executiei si exploatarii constructiilor.

Aceasta cercetare sistematica trebuie, insa, sa fie extinsa si asupra altor categorii de loessuri, insotita, in acelasi timp, de o completare si aprofundare a fenome­nelor din cazurile cercetate.

In cazul in care pe aceste tipuri de terenuri dificile de fundare nu se poate adopta un sistem de fundare direct, proiectantul va analiza in mod obligatoriu urmatoarele:

• Eliminarea sensibilitatii la umezire prin consolidarea tere­nului astfel:

• compactarea cu maiul, perne de loess, sau combinarea lor, care elimina sensibilitatea la umezire pe intreaga adancime a zonei de deformatie a fundatiilor;
• compactarea cu coloane de pamant, care va conduce la eli­minarea sensibilitatii la umezire pe intreaga grosime a stratului de PSU;
• preumezirea simpla sau cu explozii, care va elimina sensibilitatea la umezire a loessului, pe adancime, cel putin in zona, sub greutatea proprie a PSU.

• Adoptarea unui complex de masuri constand din:

• eliminarea partiala a sensibi­litatii la umezire;
• micsorarea sensibilitatii constructiilor la deformatiile terenului;
• prevenirea umezirii terenului de fundare cu ape din pierderi ale retelelor de alimentare cu apa si canalizare.

In calculul structurii de rezistenta a constructiilor se vor lua in considerare tasarile suplimentare la umezire ale pamantului ramas neconsolidat, a caror probabilitate de aparitie se va estima in functie de masurile pentru prevenirea umezirii terenului.

• Adoptarea unor sisteme de fundare indirecte (piloti, coloane etc.), care sa se sprijine pe stra­tul rezistent de la baza loessului si sa elimine integral ta­sa­rile suplimentare prin umezire.

Indiferent de categoria de teren si de solutiile adoptate, se vor lua intotdeauna masuri pentru evita­rea infiltratiei in teren a apelor de suprafata, atat in perioada executiei, cat si in timpul exploatarii constructiilor. Pe langa acestea, in functie de conditiile locale, se vor lua toate masurile pentru evitarea perturbarii echilibrului hidrogeologic din zona si a ridicarii nivelului apei subterane.

Se vor evita infiltratiile in teren ale apelor de suprafata prin adoptarea urmatoarelor masuri:

• sistematizarea pe verticala si in plan a teritoriului, pentru asigurarea colectarii si evacuarii rapide, de pe intreg teritoriul construit, a apelor din precipitatii si alte surse;
• prin masuri adecvate (trotuare, compactarea terenului in jurul constructiilor sau executia de straturi etanse din argila, panta cores­punzatoare, rigole) se va evita stagnarea apelor in jurul constructiilor, atat in perioada executiei, cat si pe toata durata exploatarii;
• incintele sapaturilor pentru fundatii vor fi amenajate astfel incat sa permita colectarea si evacuarea rapida a apei din precipitatii pe toata durata executiei;
• la fundarea directa pe teren neconsolidat si la pozarea conductelor, fundul sapaturii va fi compactat, ultimul strat de sapatura se va executa in ziua turnarii betonului;
• umpluturile in jurul fundatiilor si peretilor subsolurilor se vor executa imediat dupa ce constructia a depasit nivelul terenului natural.

In contexul celor prezentate se pune problema unei cunoasteri mai aprofundate a diferentelor de comportare la umezire, sub incarcari, a categoriilor de pamanturi sensibile la umezire (loessuri si pamanturi loessoide), pentru ca, pe aceasta baza, sa se poata trece la o diferentiere a masurilor de protectie a constructiilor amplasate in diferite zone caracteristice de pamanturi sensibile la umezire (loessuri si pamanturi loessoide).

Este de subliniat faptul ca, in multe cazuri, loessurile si pamanturile loessoide difera de la locatie la locatie, existand diferente in ceea ce priveste sensibilitatea sau grosimea stratului sensibil la umezire, care modifica substantial conditiile de fundare.

Urmarirea comportarii in timp a constructiilor existente fundate pe loessuri si pamanturi loessoide constituie, de asemenea, una dintre caile importante pentru obtinerea de elemente noi, cu privire la posibilitatile de reducere a costului constructiilor si de cunoastere a diverselor masuri de protectie prevazute de normele in vigoare.

Din urmarirea sistematica a comportarii in timp a constructiilor se pot obtine date cu privire la structurile de rezistenta optime, la cauzele curente ale degradarilor si masuri pentru inlaturarea lor in viitor, de asemenea si aprecieri asupra gradului de risc ce trebuie acceptat la fundarea pe loessuri si pamanturi loessoide.

BIBLIOGRAFIE

1. Andrei, S., Manea, S., Collapsing capacity of loess and loessial soil. Proceedings of International Conference on Engineering Problems of Regional Soil, Beijing, 1987;
2. NP 125-2010 – Normativ pri­vind fundarea pe pamanturi sensibile la umezire. 

Autor:
ing. Cornelia Florentina Dobrescu

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 128 – august 2016, pag. 12