Caracteristicile geomecanice ale terenurilor din Campia Becheiului

Obiectivul acestui studiu este de a prezenta conditiile geotehnice (tipurile de pamanturi, parametrii geotehnici) corespunzatoare terenului de fundare. Datele folosite pentru caracterizarea geologica generala provin din documentatiile de specialitate care se refera la regiunea studiata, cat si din studiile efectuate pe teren.

Pe tot parcursul traseului analizat se intalnesc zone inundabile si mlastinoase, unde in anotimpurile ploioase inundatiile pot afecta suprafete intinse, din cauza permeabilitatii scazute a orizonturilor de suprafata.

Caracteristicile generale ale zonei

Geologia si geomorfologia generala

Din punct de vedere geologic, zona analizata apartine Depresiunii Panonice, care a aparut ca bazin de sedimentare prin scufundarea, pe linii de fractura, a unei portiuni din regiunea carpatica, in timpul miscarilor orogenice.

Sondajele efectuate dovedesc ca fundamentul depresiunii inclina de la est spre vest, directie in care se produce si o crestere in grosime a depozitelor cu varsta Panoniana si Cuaternara. In timpul Panonianului s-a depus o succesiune de strate formate din marne, argile si nisipuri.

Pe masura apropierii de suprafata, pachetele de marna devin mai subtiri, in favoarea celor de nisipuri si pietrisuri – in care sunt cantonate rezerve de apa subterana.

In Cuaternar, evolutia reliefului a continuat prin depunerea orizonturilor de pietrisuri si nisipuri apartinand teraselor culoarului Timis – Bega. O parte din formatiunile ramase la zi dupa retragerea lacului Panonic au fost acoperite cu un strat coeziv care prezinta grosimi variabile.

In paralel cu evolutia reliefului, in Holocen a continuat actiunea de eroziune a retelei hidrografice, pe fondul unei subsidente continue, in partea de vest a campiei. Astfel, s-au depus structuri incrucisate de nisipuri si pietrisuri din terasele inferioare si din lunci remaniate, ori de cate ori arterele hidrografice si-au schimbat traseele prin eroziune laterala, meandrare sau divagare.

Cea mai mare parte a tronsonului analizat este acoperita de depozite recente (cuaternare) dispuse peste formatiunile bazinului panonic. De asemenea, depozite neogene apar pe traseu in bazinul Bega. Astfel, sub solul vegetal, sunt intalnite formatiuni cu varsta cuaternara (Cuaternar nedivizat – reprezentat prin depozite deluviale: argile amestecate cu pietrisuri, Pleistocen mediu, Pleistocen Superior, Holocen Inferior si Holocen Superior). Sub depozitele cuaternare, roca de baza este reprezentata de formatiuni care apartin Panonianului.

Stratigrafic, pe traseul analizat sunt intalnite urmatoarele depozite:

Panonian (pn)

Depozitele panoniene sunt alcatuite dintr-o succesiune de nisipuri, nisipuri argiloase, argile marnoase si argile, carora li se subordoneaza pietrisuri si gresii. Nisipurile au cea mai mare dezvoltare si prezinta culori variate, de la galbui-roscate la cenusiu-albicios. Argilele marnoase au o culoare cenusie-vinetie si de cele mai multe ori ocupa baza succesiunii depozitelor panoniene. Acestea prezinta resturi de cochilii, bivalve etc. Pietrisurile sunt alcatuite in general din gnaise oculare, micasisturi, cuartite, banatite, calcare si gresii. Grosimea Panonianului variaza intre 800 m – 1.600 m.

Pleistocen mediu (qp2)

1. a) Complexul nisipos-argilos (qp2-qp1). Majoritatea forajelor executate au intalnit deasupra formatiunilor panoniene o serie de depozite reprezentate prin pietrisuri si nisipuri fine, in care se intercaleaza argile nisipoase. Grosimea acestui complex litologic depaseste 60 m si ea creste de la est la vest. Pe baza pozitiei geometrice, complexul nisipos argilos a fost considerat ca reprezinta o serie consolidata in care se include Pleistocenul mediu si tranzitia la Pleistocenul superior ( Mihaita, 1957).
2. b) Depozitele terasei vechi (qp2₂). Aceste depozite sunt constituite din: pietrisuri, bolovanisuri si nisipuri a caror grosime variaza intre 4 m si 6 m; ele au fost atribuite partii superioare a Pleistocenului mediu.

Pleistocen superior (qp₃)

Pleistocenul superior este reprezentat prin depozitele terasei inalte, depozitele terasei superioare si depozitele terasei inferioare, alcatuite din depozite aluvionare pelitice (argiloase – prafoase) si psamitice (nisipuri si pietrisuri) depuse intr-o succesiune de sedimentare normala.

a) Depozitele terasei inalte (qp1₃). Acumularile aluvionare ale terasei inalte, care au fost atribuite partii bazale a Pleistocenului superior (qp3), sunt alcatuite din pietrisuri, bolovanisuri si nisipuri, in a caror compozitie petrografica intra cuartite, gnaise, micasisturi, granodiorite, calcare si gresii. Grosimea lor variaza intre 4 m si 6 m.

b) Depozitele terasei superioare (qp1₃). Depozitele care intra in constitutia terasei superioare sunt alcatuite din pietrisuri si nisipuri si au grosimi cuprinse intre 5 m si 7 m. Ca varsta depozitele terasei superioare au fost raportate partii mediane a Pleistocenului superior (qp3).

c) Depozitele terasei inferioare (qp3₃). Aceeasi varsta a fost acordata si acumularilor aluvionare apartinand terasei inferioare, constituite din pietrisuri si nisipuri.

Holocen inferior (qp1)

Acumularile aluvionare ale terasei joase, constituite din pietrisuri, bolovanisuri si nisipuri cu grosimi de 5 – 8 m, au fost raportate Holocenului inferior.

Holocen superior (qh2)

Holocenului superior i s-au atribuit aluviunile recente ale luncilor, reprezentate prin pietrisuri, nisipuri si argile. Tot Holocenului superior i-au fost raportate si depozitele deluviale de pe fruntile teraselor.

• Morfologia

Relieful zonei studiate este rezultatul unui larg proces de evolutie: o prima etapa, marcata de formarea si punerea in loc a sisturilor cristaline care alcatuiesc Muntii Poiana Rusca, urmata de formarea Depresiunii Panonice si scoaterea campiei de sub domeniul lacustru si acoperirea ei cu o patura coeziva sau cu depozite aluviale si o a doua etapa – formarea unitatilor de relief: Dealurile Lipovei, Dealurile Surducului, Campia Lugojului, Campia Timisului si Campia Fagetului. Caracterizarea lor geomorfologica este prezentata pentru a crea o imagine de ansamblu asupra zonei de studiu.

Pe traseul studiat se pot distinge urmatoarele unitati morfologice majore:

a) zona teraselor si luncilor

Principalele rauri, Timis si Bega, au sapat un sistem de mai multe terase, care in raport cu altitudinea lor relativa se repartizeaza urmatoarelor nivele:

– Terasa veche cu altitudine relativa de 120 m – 130 m;

– Terasa inalta cu altitudine relativa de 80 m – 100 m;

– Terasa superioara cu altitudine relativa de 30 m – 40 m;

– Terasa inferioara cu altitudine relativa de 15 m – 20 m;

– Terasa joasa cu altitudine relativa de 5 m – 10 m.

b) zona colinara cu pante mai line

Aceste zone colinare alcatuiesc un relief imbatranit de dealuri mijlocii, cu inaltimea medie cuprinsa intre 350 m si 600 m.

Hidrologia si hidrogeologia

• Hidrologia

Reteaua hidrografica a zonei strabatuta de tronsonul investigat este drenata de raul Bega. La acesta se adauga lacurile antropice si o retea de canale de desecare si irigatii.

• Hidrogeologia

Din punct de vedere hidrogeologic, traseul se incadreaza in bazinul hidrografic Timis – Bega; pot fi delimitate doua structuri acvifere:

Strate acvifere freatice – formate in depozitele teraselor joase si in lunca sau in zona de campie inalta:

– acviferul freatic din depozitele aluvionare ale teraselor joase si ale luncii sunt reprezentate prin pietrisuri si nisipuri de varsta holocena.

– acviferul freatic din zona de campie este constituit, in general, din nisipuri, pietrisuri, acoperite de argile si loessuri si este interceptat la adancimea de 5-10 m, pe alocuri chiar mai mult.

Strate acvifere de medie si mare adancime – formate in depozitele Panoniene, alcatuite dintr-o succesiune de nisipuri, nisipuri argiloase, marne si argile si subordonat, pietrisuri si gresii.

Caracteristicile geomecanice ale terenului de baza

In prezentul studiu s-au efectuat investigatii geotehnice atat in teren cat si in laborator.

Investigatii geotehnice in teren

Au fost executate: 121 de foraje cu adancimi cuprinse intre 6,00 m si 35,00 m, 12 penetrari dinamice cu con, efectuate cu penetrometrul dinamic super greu (DPSH – Tip B) si 4 penetrari cu penetrometrul dinamic usor (PDU).

Din foraje au fost recoltate probe continue, alternativ din 2 in 2 metri si/sau la schimbarea de strat, probe de pamant netulburate si carote, care au fost analizate in laborator, in conformitate cu standardele in vigoare. In cazul in care in foraje s-a intalnit o infiltratie de apa sau un nivel hidrostatic, acestea au fost mentionate in fisa forajului.

Incercari in laborator

Au fost efectuate analize de laborator, in conformitate cu standardele in vigoare, pe probe tulburate (T), netulburate (N) si carote (C). Analizele de laborator au constat in determinarea urmatoarelor caracteristici geomecanice: umiditate naturala, densitate in stare naturala, limita de plasticitate si indicele de consistenta, distributia granulometrica, compresibilitate si consolidare in edometru, pe probe in stare naturala si in stare inundata, rezistenta la forfecare, prin incercarea de forfecare directa (CU, CD), compresiune monoaxiala, umflarea libera, continutul de humus, continutul de carbonatii analiza de agresivitate a apei asupra betoanelor si metalelor.

Interpretarea rezultatelor

Pe baza rezultatelor analizelor de laborator si investigatiilor geotehnice, stratificatia intalnita de-a lungul tronsonului poate fi impartita in orizonturi cu proprietati fizico-mecanice asemanatoare.

Stratificatia a fost impartita astfel (profilul litologic):

Formatiuni Acoperitoare:

• Depozite aluvionare

Orizontul A1 – constituit din pamanturi coezive: argile, argile prafoase si argile prafoase nisipoase.

Orizontul A2 – constituit din pamanturi slab coezive: prafuri nisipoase, prafuri nisipoase argiloase, prafuri argiloase, nisipuri argiloase si nisipuri prafoase.

Orizontul A3 – constituit din pamanturi necoeziv: pietrisuri si bolovanisuri cu prafuri nisipoase.

• Depozite deluviale / eluviale

Orizontul B1 – constituit din pamanturi coezive: argile grase, argile, argile prafoase si argile nisipoase.

Orizontul B2 – constituit din pamanturi slab coezive: prafuri nisipoase, prafuri nisipoase argiloase, prafuri argiloase, nisipuri prafoase si nisipuri argiloase.

Orizontul B3 – constituit din pamanturi necoezive: pietrisuri cu nisipuri, nisipuri prafoase cu pietrisuri, nisipuri argiloase cu pietrisuri.

Formatiuni de Baza:

Orizontul C1 – constituit din pamanturi coezive: argile grase, argile si argile prafoase, cu aspect marnos.

Orizontul C2 – constituit din pamanturi slab coezive: prafuri nisipoase, nisipuri prafoase si rar prafuri argiloase si nisipuri argiloase.

Orizontul C3 – este constituit din pamanturi necoezive: nisipuri.

Orizontul C4 – este constituit din pamanturi coezive marnoase: argile grase, argile si argile prafoase.

Concluzii

Spatiul limitat nu a permis prezentarea detaliata a testelor efectuate, care se ragasesc in materialul biografic apartinand autoarei acestei lucrari.

Trebuie mentionat ca numarul mare de date culese din teren, coroborate si completate cu cele din laborator, au necesitat o prelucrare statistica laborioasa si avand in vedere importanta obiectivului analizat, au impus o mare resposabilitate.

De-a lungul tronsonului analizat, au fost intalnite pamanturi cu umflari si contractii mari – PCUM (pamanturi active si foarte active). Pentru proiectare si executie pe terenurile cu umflari si contractii mari se va utiliza Normativul NP 126/2010 „Normativ Privind Fundarea Constructiilor pe Pamanturi cu Umflari si Contractii Mari PUCM”. Zona studiata se incadreaza, conform STAS 6054-77: „Teren de fundare. Adancimi maxime de inghet. Zonarea teritoriului Romaniei”, intr-o zona in care adancimea de inghet, masurata de la nivelul solului, este cuprinsa intre 70 cm – 80 cm. Incadrarea in categoriile geotehnice se face in conformitate cu NP074/2007. Cu un punctaj total de 12-14 puncte, consideram ca, tinand cont de complexitatea si dimensiunea lucrarilor ce se vor executa, acestea se incadreaza in categoria geotehnica 2, cu risc geotehnic moderat.

Bibliografie

1. Pascu, Ileana – Stadiul actual al constructiei autostrazii A1 pe tronsonul Deva- Lugoj, Lot 2 (km 27+620 m – 47+090 m), Raport de cercetare nr. 1, Universitatea din Petrosani, 2016;
2. Pascu, Ileana – Caracteristicile geomecanice ale terenului de baza si ale pamanturilor utilizate la constructia autostrazii A1 pe tronsonul Deva-Lugoj, Lot 2 (km 27+620 m – 47+090 m) si stabilitatea structurii de rezistenta a acesteia pe tronsonul analizat. Raport de cercetare nr. 2, Universitatea din Petrosani, 2017;
3. *** STAS-urile pentru determinarea caracteristicilor geomecanice;
4. *** NP 126/2010 Normativ Privind Fundarea Constructiilor pe Pamanturi cu Umflari si Contractii Mari PUCM;
5. *** STAS 6054-77 Teren de fundare. Adancimi maxime de inghet. Zonarea teritoriului Romaniei;
6. *** NP074/2007 Normativ privind intocmirea si verificarea documentatiilor geotehnice pentru constructii. 

Autor:
drd. ing. Ileana PASCU 

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 145 – martie 2018, pag. 44