SBR Soletanche Bachy Fundatii: Springsol® – imbunatatirea pamanturilor cu proprietati mecanice slabe

Printre diversele metode de imbunatatire a terenurilor cu proprietati mecanice slabe, Soletanche Bachy, in calitate de contractor in domeniul fundatiilor speciale, detine tehnologii patentate precum Trenchmix®, Geomix® si Springsol®. Aceasta din urma se diferentiaza de majoritatea procedeelor cu aplicatii similare, prin flexibilitatea utilizarii in spatii limitate. 

Imbunatatirea caracteristicilor fizice si mecanice ale terenurilor suport pentru constructii viitoare sau chiar existente a devenit, in ultima vreme, un procedeu uzual si, de cele mai multe ori, obligatoriu in contextul actual de executie a lucrarilor de constructii.

Stabilizarea in adancime a pamanturilor, prin malaxare, presupune o interventie efectuata asupra terenului la adancimi mai mari de 3 metri, ceea ce implica destructurarea si amestecarea mecanica a acestuia cu diversi lianti. Tipul si starea de agregare a agentului de stabilizare folosit sunt determinate in functie de natura si parametrii pamantului in stare naturala dar si in raport cu destinatia si dimensiunile constructiilor. Suspensia de ciment ramane, in continuare, cel mai utilizat material pentru prepararea suspensiilor de stabilizare.

In prezent, la nivel mondial exista o multitudine de tehnologii de stabilizare in adancime, tehnologii care se deosebesc in special prin caracteristicile si constructia dispozitivului de malaxare.

Utilizarea tehnologiei Springsol® permite, prin constructia capului de malaxare, patrunderea in interiorul elementelor de beton simplu sau beton armat, pana la interceptarea terenului de fundare, remarcandu-se, in special, in cazul consolidarii pamanturilor sub structurile existente. Diametrul mic al capului de malaxare (160 mm) reduce, in aceeasi masura, atat costurile necesare carotarii elementelor structurale, cat si nivelul slabirii structurale a elementelor carotate.

Printre avantajele folosirii acestei tehnologii se numara: consumul redus de energie pentru realizarea lucrarilor, un volum al detritusului evacuat redus mult fata de tehnologiile conventionale, geometrie bine definita a coloanelor de pamant stabilizat, precum si o protectie sporita a mediului inconjurator.

Utilizarea tehnologiei Springsol® in Romania

Tehnologia Springsol® a fost folosita cu succes, in anul 2017, la o hala existenta, cu functiune mixta – productie si birouri, cu scopul reducerii fenomenului de tasare progresiva a fundatiilor izolate.

Constructia este alcatuita din elemente prefabricate din beton armat, si a fost finalizata in anul 2007. Inca din anul 2014, printr-un program de monitorizare topografica la nivelul stalpilor halei, au fost observate tasari excesive ale infrastructurii constructiei, avand drept consecinta degradari ale elementelor nestructurale ale halei (pereti de compartimentare din gips-carton, tencuieli, placari ceramice, pardoseli etc.).

Avand in vedere limitarile de gabarit ale incaperilor sau ale cailor de acces si necesitatea interventiei speciale, prin perforarea si patrunderea diferitelor structuri: pardoseala, umplutura, talpa de fundare, s-a optat pentru executia lucrarilor de stabilizare a pamanturilor in adancime, prin malaxare cu ajutorul tehnologiei Springsol®, datorita avantajelor pe care aceasta le ofera.

Anterior inceperii lucrarilor propriu-zise de remediere, au fost efectuate o serie de investigatii geotehnice si determinari de laborator, asupra probelor de pamant prelevate din apropierea fundatiilor afectate de tasari. Rezultatele de laborator au pus in evidenta valori foarte mari ale umiditatii naturale, valori ale porozitatii mai mari de 45% si un continut de peste 5% de materie organica. Parametrii determinati au indicat un potential ridicat de deformabilitate si o capacitate portanta redusa a terenului din amplasament.

Dupa evaluarea rezultatelor de laborator s-au stabilit diametrul coloanelor (400 mm) si diferiti parametri tehnologici pentru realizarea lucrarilor de remediere. Cu scopul stabilirii retetei optime pentru remediere, s-au amenajat doua poligoane de proba (A si B), pentru care s-au adoptat parametri de stabilizare si injectare diferiti (viteze de avansare, viteze de malaxare, viteze de retragere, debite de injectare ale agentului stabilizant). In cazul ambelor poligoane de proba au fost folosite amestecuri de apa cu ciment, cu raportul apa-ciment de 1,0 pentru poligonul A si 0,6 pentru poligonul B.

S-au prelevat probe de amestec proaspat de pamant stabilizat de la ambele poligoane, probe testate in laborator la compresiune mono-axiala, dupa 7, 14 si 28 de zile. Pe langa incercarile de laborator au fost efectuate o serie de investigatii in teren: teste de continuitate asupra coloanelor, incercari de penetrare dinamica usoara (PDU) in proximitatea coloanelor executate si teste de compresiune cu forte statice verticale la scara reala, cu scopul certificarii capacitatilor portante ale coloanelor.

Pentru preluarea fortelor verticale (atat compresiune, cat si smulgere – in cazul dispunerii asimetrice pe anumite zone din interiorul halei) coloanele au fost armate cu tevi metalice Ø114×6 mm.

In cazul poligonului A, tasarea maxima a unei coloane a fost de 7 mm, la o forta maxima de compresiune de 700 kN, in timp ce, in cazul poligonului B, tasarea maxima a fost de 3 mm pentru aceeasi forta maxima aplicata. In niciuna dintre coloane (de test sau de ancoraj) nu s-au produs cedari ale materialului sau tasari peste limita admisa.

Avand in vedere ca rezistenta la compresiune axiala stabilita in urma testelor a fost de 5,5 MPa, depasind criteriul de acceptanta de 2,6 MPa, pentru coloanele de serviciu din interiorul halei s-au folosit parametrii definiti in cadrul poligonului A.

Sub fundatiile izolate ale halei afectate de tasari au fost executate 27 de coloane de pamant stabilizat, dintre care 12 coloane au fost realizate din interiorul zonei de birouri, cu un utilaj de dimensiuni reduse, iar pentru accesul acestuia in zona de lucru nu au fost necesare demontari sau dezafectari ale elementelor de compartimentare sau inchideri.

Executia a demarat cu carotarea pardoselii, a umpluturii si a talpilor de fundare pana la cota -2,35 m.

Dupa introducerea ansamblului Springsol® prin tubulatura de protectie, de la cota -2,35 m si pana la interceptarea stratului de sare (aproximativ -12 m) s-a realizat injectarea suspensiei de lapte de ciment, concomitent cu o malaxare controlata, atat la penetrare, cat si la retragerea ansamblului prin tubulatura de ghidaj.

In urma analizei masuratorilor tasarilor, care au continuat si dupa finalizarea lucrarilor de remediere, se remarca o tendinta generala de stabilizare a tasarilor.

Concluzii

Stabilizarea in adancime a pamanturilor prin malaxare cu ajutorul tehnologiei Springsol® s-a dovedit o solutie eficienta pentru limitarea tasarilor fundatiilor unei hale existente, fundate pe un teren cu proprietati mecanice slabe.

Volumul redus al detritusului evacuat, o executie curata si eficienta de lucru, chiar si in zone greu accesibile din interiorul constructiilor existente, sunt cateva dintre avantajele ce recomanda folosirea tehnologiei Springsol® la lucrari de stabilizare a terenului de fundare.

Autori:
ing. Alexandru Magureanu,
ing. Andreea Cristina Bitir (Buliga),
drd. ing. Cristian Radu,
ing. Árpád Szerző,
ing. Lóránd Sata – SBR Soletanche Bachy Fundatii 

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 146 – aprilie 2018, pag. 24