MACCAFERRI: Sistemele de sprijin din gabioane Maccaferri

Pentru a creste gradul de siguranta in exploatare, durabilitatea si pentru reducerea costurilor de investitii si mentenanta, sistemele de ziduri de sprijin din gabioane au cunoscut, de-a lungul timpului, imbunatatiri importante. Din pacate, aceste imbunatatiri bazate pe studierea performantelor pe termen lung nu au fost asumate de practica din tara noastra, unde s-au folosit sisteme de gabioane complicate si costisitoare. In cuprinsul prezentului articol, vom denumi aceste gabioane „clasice” si le vom descrie sub forma unor cosuri din plase de sarma metalica, atasate unui „cadru” din otel beton de tip OB sau PC (fig. 1). 

Sistemele de gabioane sunt sisteme flexibile, capabile sa se adapteze miscarilor terenului si, din acest motiv, sunt utilizate in locul structurilor rigide din beton pentru a asigura stabilitate, drenaj si protectie la eroziune pe termen mediu. O mare deficienta a gabioanelor „clasice”, se datoreaza diferentei de rigiditate dintre cadrul metalic si plasa metalica.

Introducerea in cadrul sistemului a unor elemente „rigide” din OB sau PC conduce, in cazul miscarii terenului, la concentrarea eforturilor in zona acestor elemente. Astfel, in loc ca eforturile sa se redistribuie pe intreaga suprafata a plaselor, ele se vor concentra in jurul rigidizarilor perimetrale, conducand la suprasolicitarea sarmei din zona ochiurilor adiacente rigidizarilor. Rezultatul final consta in deformarea excesiva a structurii, cedarea la rupere a plaselor si golirea ulterioara a cosurilor de gabioane de roca de umplere.

Gabioanele Maccaferri pun in valoare avantajul ranforsarii interne cu diafragme din plasa de otel si al ancorelor de rigidizare. Acestea permit redistribuirea uniforma a eforturilor mecanice de impingere, compresiune, forfecare si tractiune de-a lungul intregului sistem asigurand structurii o flexibilitate marita (fig. 2).

Cel mai elocvent exemplu este cel al saltelelor de gabioane folosite la lucrarile hidrotehnice pentru protejarea talvegului si reducerea afuierilor. In practica, sunt des intalnite situatiile in care, din cauza rigiditatii ranforsarilor din OB si PC, salteaua isi pierde capacitatea de a se „mula” la profilul talvegului iar apa curge pe dedesubt, salteaua ramanand, in ultima faza, suspendata si ulterior, generand colapsul intregului sistem constructiv (fig. 3).

Gabioanele Maccaferri au un comportament superior datorat flexibilitatii, imbunatatind concomitent si stabilitatea structurala in conditii severe de exploatare.

Pe langa deficientele functionale si de performanta, generate de modul constructiv ne-evoluat, gabioanele „clasice” cu rama din otel-beton se confrunta si cu o alta mare problema: probarea si evaluarea durabilitatii.

Durabilitatea sistemelor de gabioane este reglementata conform SR EN 10223-3:2014 „Sarme de otel si produse de sarma pentru imprejmuiri. Partea 3: Produse din impletituri de sarma de otel cu ochiuri hexagonale pentru aplicatii de inginerie civila”. Intre alte lucruri importante acest normativ coreleaza durata de viata a sistemului in raport cu nivelul de agresivitate al mediului de exploatare. Mai departe, aceasta durata de viata trebuie pusa in acord cu specificatiile legilor privind durata de viata sau de exploatare a obiectivelor construite. Prin urmare, nu se poate acepta utilizarea de solutii cu durata de viata de 5-10 ani pentru construirea de structuri aferente autostrazilor care au durata de viata de 120 ani sau la lucrari hidrotehnice, unde intalnim cerinte legale cuprinzand intervalul intre 30 ani si 60 ani.

Prin folosirea acoperirilor succesive de protectii anticorozive neferoase si sintetice, gabioanele Maccaferri sunt certificate cu durate de viata de 120 ani. Compania Maccaferri investeste responsabil, an de an, in cercetare, impingand, in prezent, performantele gabioanelor sale la durate de viata de peste 160 ani (protectia Galmac si poliamide PA6).

Dar ce durata de viata au sistemele de gabioane „clasice”, executate cu ranforsari din OB si PC?

Fiind vorba de produse improvizate si nereglementate, pentru a raspunde la aceasta intrebare vom studia doua aspecte importante:

1. Cat material se pierde in timp din cauza coroziunii?
2. Care este grosimea „rigidizarii” la care structura isi pierde stabilitatea?

GP 093 – „Ghid privind proiectarea structurilor de pamant armat cu materiale geosintetice si metalice” la Cap. 4.3 Materiale metalice, Tabelul 4-5 – Valori ale grosimii de material pierdute din cauza coroziunii, ofera niste cifre aproximative. Astfel, observam ca tabla neagra, utilizata in apa, pierde, in 50 ani, 1,55 mm. Daca la executia rigidizarilor se foloseste OB avand diametrul de 10 mm, in 50 de ani, din cauza pierderilor prin coroziune, vom avea un diamentru de numai 6,9 mm. In realitate, aceasta valoare scade si mai mult din cauza fenomenului de sablare in zona de variatie a nivelului apei, acolo unde coroziunea este mult accelerata, iar daca aceste sisteme se folosesc la sustinerea terasamentelor rutiere, scaderea este si mai mare, deoarece se folosesc agenti de dezghetare cu continut de cloruri si sulfati.

Acum avem o idee despre pierderea de material, dar cum ramane cu diametrul minim la care structura isi pierde stabilitatea? In mod curios, desi gabioanele „clasice” se folosesc de foarte multi ani in tara noastra, nu exista modele de calcul reglementate care sa permita evaluarea dimensionala a elementelor din otel beton. In aceste conditii, putem aprecia doar ca grosimea fierului de rama a diferit in functie de solicitarile prezumate la care sistemul era supus.

Maccaferri contrapune acestui model invechit, ineficient si experimental, o solutie sigura, supla, modulara, realizata din celule de confinare a rocilor de umplere, armate la interior cu diafragme si tiranti de rigidizare. Bazate pe caracteristici folosite si probate in intreaga lume, aceste sisteme de gabioane pot oferi detaliile necesare dimensionarii responsabile de structuri de sustinere.

In acest scop, Maccaferri pune la dispozitia specialistilor puternice instrumente software pentru dimensionarea lucrarilor cu gabioane – MACSTAR, GAWAC WIN, MACRA 1 si MACRA 2 – dar si baza tehnica de informare si experienta acumulata in cei 138 de ani de cercetare si dezvoltare a solutiilor de gabioane.

Nu puteam incheia fara a atinge un subiect sensibil al zilelor noastre: care este costul gabioanelor „clasice” in raport cu cel al gabioanelor Maccaferri. Fara indoiala, la acest capitol solutiile Maccaferri se detaseaza net in fata gabioanelor „clasice” cu rame metalice aducand, in practica, economii in medie de 20% si timpi de punere in opera drastic redusi. Explicatia consta in faptul ca gabioanele clasice „risipesc” cantitati impresionante de otel-beton care, pe langa faptul ca induc grave deficiente functionale, genereaza si costurile cele mai mari privind achizitia, transportul si prelucrarea lor.

In larga lor diversitate, gabioanele Maccaferri sunt, deseori, parte a solutiilor de optimizare a performantelor si a costurilor de proiect.

De exemplu, gabioanele de tip „Strong Face”, la care panourile standard expuse fenomenelor de sablare cu aluviuni sau la impact cu plutitori sunt inlocuite cu panouri de inalta rezistenta chimica si mecanica.

In forma lor preconfectionat – modulara, Sistemele Maccaferri asigura reducerea si controlul costurilor si viteze mult superioare la punerea in opera.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 170 – iunie 2020, pag. 20

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 164 – noiembrie 2019, pag. 16