Lucrarile geotehnice sunt asociate cu multiple incertitudini si, implicit, riscurile in ceea ce priveste comportarea lor si influenta acestora asupra cladirilor invecinate sunt considerabile. Aceste riscuri pot fi minimizate, atata timp cat exista informatii suficiente, iar ipotezele considerate in proiectare sunt verificate inainte de executie, prin investigarea terenului, si in timpul construirii, prin masuratori in situ. In plus, in conformitate cu Eurocodul 7, una dintre ipotezele de proiectare este aceea ca „exista o continuitate si comunicare adecvate intre personalul implicat in colectarea datelor, proiectarea si executia lucrarilor” [1]. Atunci cand se ia in considerare sau rezulta necesara implementarea Metodei Observationale, aceasta comunicare este necesara aproape in timp real.
In plus, activitatea de monitorizare furnizeaza date si rezultate foarte importante pentru actualizarea informatiilor despre proiect si realizarea calculelor inverse in vederea imbunatatirii modelelor de calcul si (re)evaluarii riscurilor, conducand spre o proiectare mult mai eficienta.
Plecand de la aceste premise, vom prezenta un mod de lucru la care am ajuns in timp, pe baza experientei vaste in proiectare structurala si geotehnica , o abordare completa a lucrarilor geotehnice, redand, in cele ce urmeaza, principalele activitati din cadrul derularii proiectelor geotehnice si legaturile logice dintre acestea, asa cum se desfasoara si sunt dezvoltate ele in cadrul echipei Popp & Asociatii Inginerie Geotehnica.
Articolul expune un sir logic de activitati necesare, de abilitati pe care proiectantul geotehnician trebuie sa le aiba, insusiri astazi inseparabile, in vederea obtinerii de solutii eficiente. Procesul este in orice caz iterativ si presupune o intelegere mai profunda, implicare si acumularea unei experiente largi, bazate pe date complete din investigatiile terenului, din modelele numerice si experimentale, inregistrarile din teren si datele din monitorizare.
CONCEPTUL DE ABORDARE COMPLETA
Pentru a furniza solutii eficiente, de buna calitate si fezabile in acelasi timp, in cadrul companiei s-a promovat in permanenta abordarea completa a lucrarilor atat din punctul de vedere al competentelor personalului, cat si din cel al dezvoltarii si diversificarii serviciilor furnizate.
La orice lucrare geotehnica, se porneste de la identificarea, intelegerea si stapanirea parametrilor geotehnici relevati prin incercari in laborator sau in situ. Apoi, in proiectare, se continua cu formularea scenariilor, alegerea criteriilor de performanta, cu modele de calcul si tehnici de analiza, dar si cu decizii ingineresti de proiectare. In timpul executiei, este importanta monitorizarea lucrarilor – urmarirea comportarii in timp prin inspectii si masuratori in teren, precum si urmarirea lucrarilor printr-o prezenta activa la santier. Nu in ultimul rand, in urma extragerii rezultatelor din masuratori, se creeaza baze de date si se revine asupra modelelor de calcul si a ipotezelor de proiectare, in vederea comparatiei model teoretic-realitate, cu reinterpretarea si recalibrarea datelor de intrare.
Aceasta conexiune logica dintre activitatile necesare realizarii unei constructii noi (investigatii, proiectare, monitorizare, analize inverse), impreuna cu lucrarile experimentale si calibrarea modelelor si parametrilor, conduc la o calitate mai inalta a lucrarilor de constructii, precum si la obtinerea unor rezultate viitoare imbunatatite pe baza lucrarilor similare.
Fig. 1: Schema logica a conceptului de abordare completa a lucrarilor geotehnice
Conceptul l-am mai prezentat atat la nivel general, cat si aplicat pe mai multe lucrari elaborate in cadrul echipei [2], [3], [4], [5], [6].
INVESTIGATIILE GEOTEHNICE
Investigatiile de teren trebuie sa fie in corelatie atat cu standardele si normativele in vigoare, cu geometria si sarcinile aduse de structura, cat si cu modelul utilizat pentru proiectare – cu metoda de calcul si modelul de comportament al terenului (de exemplu, comportamentul de descarcare-reincarcare, variatia rigiditatii in functie de nivelul de eforturi, parametrii in domeniul deformatiilor mici etc.). Din aceste motive, in calitatea noastra de proiectant, ne-am implicat intotdeauna sa primim date complete si de incredere din investigatiile geotehnice, in corelatie cu modelul si metoda de calcul si cu legile de comportare utilizate.
Mai mult, pe masura ce se primesc date despre terenul de fundare din cadrul investigatiilor geotehnice, pot rezulta necesare modificari sau completari ale temei de investigare, datorate conditiilor neasteptate sau dificile de teren identificate (de exemplu, ca urmare a incertitudinilor legate de stratul portant si/sau impermeabil de incastrare a lucrarilor de fundatii, straturi subtiri cu esantionare redusa a pamantului, variabilitate ridicata a parametrilor straturilor interceptate etc.).
Fig. 2: Executia lucrarilor de investigare de teren, inclusiv prelucrarile rezultate in urma acestora
Alegerea valorilor caracteristice pentru parametrii geotehnici o realizam in urma prelucrarilor avansate, ce presupun corelatii multiple din literatura, judecata inginereasca profunda, prelucrari statistice complexe, precum si prin comparatia valorilor si a rezultatelor obtinute prin modelul de calcul cu lucrari similare, pe baza masuratorilor in teren.
PROIECTAREA LUCRARILOR GEOTEHNICE
La proiectarea lucrarilor geotehnice, furnizam o documentatie completa si detaliata pentru executie si, de asemenea, pentru lucrarile necesare asociate, cum ar fi proiectul si specificatiile de epuizment, programul de monitorizare detaliat, specificatiile incercarilor in teren etc.
De asemenea, pentru o proiectare eficienta, utilizam modele avansate de teren. Atunci cand criteriile principale de dimensionare a unei structuri geotehnice sunt reprezentate de limitarea deplasarii pentru siguranta cladirilor invecinate, modelul utilizat si parametrii asociati ai terenului de fundare devin cu atat mai importante.
Asa cum am mentionat anterior, calibrarea modelelor de calcul se face prin judecata inginereasca profunda, tinand cont de vasta experienta similara si de rezultatele obtinute in urma incercarilor si masuratorilor in teren utilizand propriile baze de date, pe care le-am creat de-a lungul timpului [7]. In plus, in cadrul fiecarui proiect, pe parcursul executiei lucrarilor sau chiar si dupa finalizarea acestora, realizam analize detaliate ale rezultatelor obtinute [8], [9], [10], inclusiv calcule inverse (back-analysis) pentru sporirea cunostintelor si imbunatatirea modelelor de calcul [11], [12].
Fig. 3: Exemple de modele de calcul geotehnic realizate
ASISTENTA TEHNICA IN TIMPUL EXECUTIEI
O buna colaborare intre proiectare si executie duce la o calitate mai buna a lucrarilor si la o executie mai usoara. Proiectarea si executia nu ar trebui privite ca doua etape separate ale unui proiect, ci ar trebui sa fie in stransa legatura.
Chiar si cu o buna planificare, cu proiectare si executie de calitate a lucrarilor geotehnice, modificarile sunt deseori necesare din cauza conditiilor neasteptate ale amplasamentului, a capacitatii tehnologice, a erorilor etc. Este vital ca proiectantul sa controleze si sa verifice ipotezele de proiectare pe baza performantei reale in timpul executiei.
Mai mult decat atat, metodele de proiectare prescriptive sunt, in general, prea prudente si rezulta in solutii neeconomice. Sau, chiar si atunci cand exista mai multe metode de proiectare mai avansate, din cauza complexitatii parametrilor de interactiune teren-structura implicati, exista diferente intre calcul si experimente. Prin urmare, testele de teren efectuate in conditii reale de amplasament si cu aceeasi tehnologie utilizata pentru constructii trebuie sa fie baza proiectului final, conducand la solutii mai fiabile si chiar mai economice.
Pe parcursul executiei lucrarilor, in calitate de proiectant, am asigurat asistenta tehnica si urmarirea lucrarilor de executie pentru asigurarea calitatii, adaptarea la posibilitatile tehnologice si la conditiile reale intalnite in teren. Ca exemple ale actiunilor rezultate in urma activitatii de asistenta tehnica, mentionam: adaptari ale lucrarilor de excavatii, corelarea fortelor de pretensionare cu rezultatele masuratorilor pe ancoraje si/sau spraituri, reproiectarea fundatiilor pe baza incercarilor, aplicarea Metodei Observationale s.a.
REFERINTE
[1] SR EN 1997-1:2004. Eurocod 7: Proiectarea geotehnica. Partea 1: Reguli generale;
[2] ENE, A., MARCU, D. & POPA, H., Complete Approach of Deep Excavations, Proceedings of two seminars of TC207 ISSMGE in 2015 – Soil-Structure Interaction and Retaining Walls, 2015. 19-24;
[3] MARCU, D., ENE, A., POPA, H. & VEGHIU C., Abordarea completa a lucrarilor geotehnice pentru proiectul Timpuri Noi – Faza 1A, Bucuresti, Lucrarile celei de-a XIII-a Conferinte Nationale de Geotehnica si Fundatii Cluj-Napoca, Romania, 2016. 191-200;
[4] ENE A., MARCU D., POPA H., Proiectarea, executia si incercarea ancorajelor in teren pentru sustinerea unei excavatii adanci din Bucuresti. Lucrarile celei de-a XIII-a Conferinte Nationale de Geotehnica si Fundatii Cluj-Napoca, Romania, 2016. 173-182;
[5] ENE, A., CARASCA, O. & POPA, H., Design, Execution and Monitoring of a Deep Excavation in Bucharest, Proceedings of two seminars of TC207 ISSMGE in 2017 – Soil-Structure Interaction and Retaining Walls, 2017;
[6] DORNEANU, D., GHEORGHE, I., IONESCU, I., ASPRITOIU, A., CORLATEANU, S., ENE, A. & POPA, H., Abordarea completa a lucrarilor geotehnice pentru proiectul Stadion Giulesti „Valentin Stanescu”, Bucuresti. Manuscris pentru a XIV-a Conferinta Nationala de Geotehnica si Fundatii, 2021;
[7] MARCU, D., ENE, A., POPA, H., Monitoring measurements on retaining walls for deep excavations in similar sites – database creation, Proceedings of the XVI European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Edinburgh, Scotland, 2015. Vol. 6, 3577-3582;
[8] ENE, A., CARASCA, O., IONESCU, I., MARCU, D. & POPA, H., Comparisons between design estimations and measurements on several design sections of a deep excavation in Bucharest. Proceedings of the XVII European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Reykjavik, Iceland, 2019;
[9] ENE, A., MARCU, D., IONESCU, I.& POPA, H., Diferente si similitudini intre estimarile din proiectare si masuratorile in situ ale unei excavatii adanci. Utilizarea datelor obtinute in vederea evaluarii fiabilitatii lucrarii si a riscurilor asociate. AICPS Review 1-2 / 2019;
[10] ENE, A., IONESCU, I., DORNEANU, D., MARCU, D., & POPA, H., Calcule comparative ale sistemului de sustinere al unei excavatii adanci din Bucuresti. Comparatii cu lucrarile din faza anterioara a aceluiasi proiect si cu valorile rezultate din masuratori. Manuscris pentru a XIV-a Conferinta Nationala de Geotehnica si Fundatii. 2021;
[11] POPA, H., ENE, A., MARCU, D., Back-analysis of an anchored retaining structure of a deep excavation, Proceedings of the XVI European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Edinburgh, Scotland, 2015. Vol. 7, 3995-4000;
[12] POPA H., ENE A., MIRITOIU R., IONESCU I., MARCU D., Back analysis of an embedded retaining wall for a deep excavation in Bucharest. Proceedings of XVI Danube – European Conference on Geotechnical Engineering, Skopje, Macedonia, 2018. 743-748.
(va urma)
Autori: ing. Dragos MARCU, ing. Alexandra ENE, ing. Ionela IONESCU – Popp & Asociatii Inginerie Geotehnica
…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 202 – mai 2023, pag. 35-37
Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Lasă un răspuns