C 241-92- teren de fundare la solicitari seismice.doc

METODOLOGIA DE DETERMINARE A CARACTERISTICILOR DINAMICE ALE TERENULUI DE FUNDARE LA SOLICITARI SEISMICE

METODOLOGIA DE DETERMINARE A CARACTERISTICILOR DINAMICE ALE TERENULUI DE FUNDARE LA SOLICITARI SEISMICEIndicativ C 241-92

A. METODOLOGIA DE DETERMINARE A CARACTERISTICILOR DINAMICE ALE TERENULUI DE FUNDARE LA SOLICITRI SEISMICE PRIN METODE DE LABORATOR* GENERALITATI* METODE DE LABORATOR UTILIZATE PENTRU DETERMINAREA CARACTERISTICILOR DINAMICE ALE TERENULUI DE FUNDARE * PREZENTAREA REZULTATELOR

B. METODOLOGIA DE DETERMINARE A CARACTERISTICILOR DINAMICE ALE TERENULUI DE FUNDARE LA SOLICITARI SEISMICE PRIN METODE DE TEREN - METODE SEISMICE

* GENERALITATI* PRINCIPIUL METODEI * APARATURA SEISMICA* METODE DE TEREN UTILIZATE PENTRU DETERMINAREA VITEZELOR DE PROPAGARE A UNDELOR SEISMICE* DETERMINAREA CARACTERISTICILOR DINAMICE ALE TERENULUI DE FUNDARE

A. METODOLOGIA DE DETERMINARE A CARACTERISTICILOR DINAMICE ALE TERENULUI DE FUNDARE LA SOLICITRI SEISMICE PRIN METODE DE LABORATOR

1. GENERALITATI SI DOMENII DE APLICARE

1.1.Prezenta metodologie stabilete modul de determinare prin metode de laborator a caracteristicilor dinamice ale terenului de fundare supus solicitrilor seismice.

1.2. Caracteristicile dinamice ale terenului de fundare care fac obiectul prezentei metodologii sunt:

- modul dinamic de deformaie transversal G (kPa);

- modul dinamic de deformaie longitudinal E (kPa);

- fraciunea din amortizarea critic, D.

1.3. Caracteristicile dinamice G i D sunt parametrii care definesc relaia efort deformaie la pmnturi.

n cazul unei solicitri seismice relaia efort tangenial-deformaie unghiular specific este reprezentat printr-o bucl de histerezis, figura A.1., caracterizat de:

a) panta tangentei n origine la curba efort-deformaie (pentru deformaia = 0), parametru ce este cunoscut sub denumirea de modulul dinamic maxim de deformaie transversal, notat Gmax sau G0;

Pentru valori ale deformaiei modulul dinamic de deformaie transversal, G, se definete ca fiind panta axei mari a buclei de histerezis (dreapta ce unete vrfurile buclei) cunoscut sub denumirea de modul dinamic echivalent (sau secant) de deformaie transversal, notat GS, sau G.

b) fraciunea din amortizare critic (sau factorul de amortizare critic) D, un numr adimensional, care caracterizeaz capacitatea de amortizare a micrii i este definit ca raportul dintre lucrul mecanic intern, W, consumat ntr-un ciclu de oscilaie i energia de deformaie iniial W:

n care:W = AB este aria buclei de histerezis

W = AT - este aria triunghiului definit n fig. A.1.1.4. Modulul dinamic de deformaie longitudinal E, are aceeai semnificaie ca i modulul G, dar pentru curba efort normal - deformaie specific longitudinal.

1.5. Caracteristicile dinamice ale pmnturilor sunt necesare la protecia antiseismic a construciilor civile i industriale i n special a construciilor de importan deosebit: centrale nuclearo-electrice, diguri i baraje, poduri i viaducte, tuneluri, construcii destinate producerii sau depozitrii unor materiale deosebit de periculoase.

Valorile caracteristicilor dinamice ale terenului de fundare se utilizeaz la determinarea ncrcrilor seismice prin:

- evaluarea coeficienilor de rigiditate i amortizare ai terenului;

- calcularea perioadei fundamentale de vibraie a terenului pe baza creia se stabilete expresia curbei.

1.6. Caracteristicile dinamice ale pmntului determinate prin prezenta metodologie pot fi utilizate i n proiectarea fundaiilor de maini.

1.7. Prin metode de laborator se determin caracteristicile dinamice ale pmntului pe probe prelevate din toate categoriile de pmnturi, nisipuri, prafuri, argile, marne.

1.8. Valorile caracteristicilor dinamice sunt influen]ate de starea fizic a pmntului (forma i mrimea particulelor, greutatea volumic, porozitate) i de aceea trebuie ca epruvetele s fie prelevate astfel nct s fie pstrat structura depozitului natural.

Probele din materiale necoezive se prepar n laborator la starea de ndesare din depozit.

1.8. Valorile caracteristicilor dinamice sunt influenate de starea fizic a pmntului (forma i mrimea particulelor, greutatea volumic, porozitate) i de aceea trebuie ca epruvetele s fie prelevate astfel nct s fie pstrat structura depozitului natural.

Probele din materiale necoezive se prepar n laborator la starea de ndesare din depozit.

1.9. Numrul probelor pe care se determin caracteristicile dinamice ale pmntului prin metoda de laborator este de minim 3 probe cu aceleai caracteristici fizice i valorile reale ale caracteristicilor dinamice se determin ca media aritmetic a rezultatelor obinute.

1.10. Factorul care influeneaz n mod deosebit mrimea modulilor dinamici i a amortizrii este amplitudinea deformaiilor. Din acest motiv se utilizeaz metode diferite pentru determinarea caracteristicilor dinamice n laborator, difereniate prin posibilitatea de a genera probelor de pmnt deformaii specifice ntr-un anumit domeniu.[top]2. DATE NECESARE PROIECTARII LUCRARILOR REALIZATE DIN MINIPILOTI FORATI

2.1. Metoda coloanei rezonante HARDINMetoda coloanei rezonante se utilizeaz pentru determinarea valorilor caracteristicilor dinamice corespunztoare deformaiilor specifice n domeniul 10-5 - 10-3.

2.1.1. Principiul metodei

Prin metoda coloanei rezonante tip Hardin se solicit o prob de pmnt la vibraii sinusoidale torsionale suprapuse peste o stare de eforturi triaxiale i se determin frecvena de rezonan corespunztoare modului principal de vibrare.

Proba de pmnt are baza inferioar fix, vibraia de torsiune aplicndu-se pe capul superior liber.

2.1.2. Aparatura necesar

Aparatura utilizat n metoda coloanei rezonante Hardin este format din:

- o celul triaxial n care se monteaz proba mpreun cu vibratorul;

- un generator de joas frecven care furnizeaz curentul de excitaie conectat la

- un amplificator de putere legat la bobinele vibratorului;

- accelerometre pentru vibraii torsionale montate pe vibrator conectate la

- un amplificator pentru ncrcare;

- un multimetru digital pe care se citesc acceleraiile micrii;

- un osciloscop x-y n care se introduce pe axa x excitaia iar pe y semnalul de ieire.

Schema de principiu a ansamblului este asemntoare cu cea prezentat n figura A.2.ntreg lanul de aparatur este fabricat n SUA.

2.1.3. Pregtirea probelor

a) Probele utilizate n coloana rezonant corespund ca form i mod de prelevare cu probele utilizate n triaxialul ciclic (pct. 2.4.3.a.).

b) Epruvetele sunt cilindrice cu bazele perpendiculare pe axa longitudinal.

Dimensiunile lor sunt n funcie de dimensiunile particulare: diametrul = 33, nlimea = 71,1 mm sau diametrul = 71,1 mm i nlimea 142 mm.

c) Proba fasonat se msoar i se noteaz dimensiunile n formularul ncercrii (Anexa A.1.).

d) O atenie deosebit se acord la montarea probei n celula triaxial, baza inferioar trebuie s fie bine fixat pe pistonul inferior iar capul de acionare cuplat pe baza superioar.

e) Proba se consolideaz la o stare de eforturi izotrope egale cu presiunea medie din depozitul natural de unde a fost prelevat.

2.1.4. Efectuarea ncercrilor

a) Cnd proba de pmnt este consolidat se fac conexiunile ntre aparatele care alctuiesc lanul de generare a vibraiilor de torsiune i nregistrare a fenomenului de rezonan.

b) Cu puterea sczut se modific frecvena de excitaie i se determin frecvena de rezonan a sistemului.

Dac dispozitivul de msurare a vibraiilor msoar acceleraia sau amplitudinea deplasrilor, frecvena de rezonan este cea pentru care pe ecranul osciloscopului x-y se produce o elips cu axa vertical.

c) Coloanele rezonante sunt concepute pentru a exercita asupra probei vibraii cu amplitudini suficient de reduse astfel nct ncercarea s fie considerat nedistructiv.

Pstrnd frecvena reglat la frecvena de rezonan a sistemului i crescnd puterea curentului se produce o cretere a amplitudinilor deformaiilor specifice la care vibreaz ntreg sistemul se scade frecvena i se stabilete o nou valoare a frecvenei de rezonan.

Dup acest procedeu se obin un grup de valori pentru frecvenele de rezonan determinate n funcie de puterea curentului.

d) n formular se trec valorile nregistrate n timpul efecturii ncercrii:

- perioada de vibraie a curentului, T (sec).

- frecvena de rezonan a sistemului

- amplitudinea vibraiilor sistemului la frecvena de rezonan, (rad.)

- curentul la rezonan, CR (amperi).

2.1.5. Determinarea caracteristicilor dinamice

Calculul caracteristicilor dinamice se face pentru fiecare set de date nregistrate.

a) se calculeaz densitatea probei:

(kg/m3)

n care:

M - masa probei (kg)

V - volumul probei (m3)

b) Se calculeaz modulul dinamic de deformaie transversal G astfel:

(kPa)

n care: = densitatea probei

Vs - viteza de propagare a undelor transversale

fn - frecvena de rezonan a sistemului (Hz) determinat din ncercrile efectuate (Hz)

l - lungimea probei (m)

F - un factor de frecven

Factorul de frecven se determin astfel: pe baza momentului de inerie al aparatului (Jo) i al probei (J), a constantei de arcuire a aparatului (Ko); se calculeaz factorul sistemului T.

n cartea tehnic a aparatului este dat graficul de variaie a factorului de frecven F cu factorul sistemului T.

c) Pentru calculare fraciunea din amortizarea critic n sistemul vibraiilor staionare se utilizeaz msurtorile fcute la frecvena de rezonan. Se folosete formula:

n care:

1. A este factorul de amortizare calculat astfel:

unde:

Kt - este constanta moment/curent a aparatului

KD - este constanta de amortizare a aparatului

fn - frecvena de rezonan

QR - curentul prin bobina dispozitivului de producere a vibraiilor (msurat)R - amplitudinea vibraiilor sistemului la frecvena de rezonan (msurat)

2. Se determin valoarea lui R funcie de T dintr-un grafic dat n cartea tehnic a aparatului.

d) Deformaiile specifice se calculeaz cu relaia:

R - amplitudinea vibraiilor sistemului la rezonan (radiani)

r - raza probei (cm)

l - lungimea probei (cm)

e) Pentru fiecare strat de pmnt se fac minim 3 ncercri valorile reale ale caracteristicilor dinamice G i D fiind media valorilor grupate pentru aceeai deformaie specific.

2.2. Metoda coloanei rezonante ntr-o celul adaptatDup principiul Hardin s-a adoptat o celul a tria xialului static GEONOR nct s se realizeze o ncercare tip coloan rezonant.


Principiul metodei este identic cu cel prezentat la pct. 2.1.1.


Aparatura necesar ncercrii alctuiete un ansamblu denumit "echipamentul coloanei rezonante" prezentat n figura A.3.Echipamentul coloanei rezonante este compus din:

- celula aparatului triaxial static (1);

- montajul special pentru transmiterea vibraiilor de torsiune alctuit din: dou bobine (2) montate pe cadrul celulei, doi magnei (3) solidarizai cu tija pistonului, o pies de legtur (4) ntre capul pilotului i tija pistonului (5), pies necesar pentru transmiterea vibraiei de torsiune probei de pmnt;

- generatorul de semnal de joas frecven (6);

- accelerometru (7);

- punte integratoare (8);

- osciloscop x-y (9);

- nregistrator (10);

Generatorul de semnal de joas frecven alimentat de la reeaua electric 220 V produce un curent de frecven variabil, curent care trece prin bobinele (2) montate pe cadrul aparatului triaxial. Sub aciunea curentului alternativ, magneii (3) sunt atrai sau respini n bobine, producnd un moment de torsiune transmis prin tija pistonului pe capul probei.

Acceleratorul (7) fixat pe tija pistonului va nregistra i va transmite prin semnal electric variaia n timp a amplitudinii deplasrii pistonului la puntea integratoare (8) unde este amplificat i apoi transmis la osciloscop (9) spre vizualizare. Mufa de ieire a generatorului de semnal de joas frecven este cuplat la cel de al doilea canal al osciloscopului pentru vizualizarea semnalului de excitaie al bobinelor.


a) Din pmnturile coezive se preleveaz epruvete netulburate recoltate n monolii sau tuuri.

Pentru pmnturile necoezive se utilizeaz epruvete preparate n laborator din material tulburat, obinute prin turnare n uscat sau sub ap direct n forma pentru modelare. Proba realizat trebuie s fie la acelai grad de ndesare ca depozitul natural.

b) Epruvetele utilizate sunt de form cilindric cu dimensiunile de: =50 mm i h = 100 mm.

c) Dup fasonare se msoar dimensiunile epruvetei (circumferina i nlimea) cu o precizie de 0,03 mm i se cntresc.

d) Probele de pmnt montate n celula triaxial se vor satura dac este cazul i se vor consolida izotrop (), sau anizotrop (> ; ), la starea de eforturi din teren.

Pentru consolidarea anizotrop se monteaz dispozitivul special pentru consolidare anizotrop.

2.2.4. Executarea ncercrilor

a) Dup consolidarea probei se va monta pe tija pistonului sistemul pulsator i se vor face toate legturile artate n fig. A.3. ntre aparatele ce compun echipamentul.

b) ncercarea se realizeaz prin aciunea probei de pmnt cu vibraii de torsiune avnd frecvena variabil, cu valori cresctoare (se acioneaz butonul generatorului de joas frecven) pn cnd se constat c elipsa nregistrat pe ecranul osciloscopului se transform ntr-o dreapt nclinat. Acest moment marcheaz atingerea frecvenei de rezonan a modului principal de vibraie, numit i frecven fundamental i notat cu fo.

c) Pentru determinarea decrementului logaritmic al amortizrii se supune proba de pmnt la aciunea unei vibraii libere amortizate.

Acest lucru se realizeaz prin ntreruperea circuitului de alimentare al bobinelor, prin oprirea brusc a generatorului de frecven dup ajungerea la frecvena de rezonan i nregistrarea scderii amplitudinii vibraiei liber-amortizate pe o band de hrtie fotografic de un nregistrator (10), montat la ieirea punii interogatoare.

d) n echipamentul coloanei rezonante se realizeaz deformaii g la forfecare prin torsiune cuprinse n domeniul 10-4.


a) Modulul dinamic de deformaie transversal se determin pe baza valorii frecvenei de rezonan i a caracteristicilor fizice i geometrice ale probei, utiliznd urmtoarea formul:

(kPa)

n care:

f0 - frecvena de rezonan (Hz)

l - lungimea (nlimea) probei (m) - densitatea probei (kg/m3)

F - factor adimensional de frecven determinat dup metodologia lui Hardin prezentat n Anexa A.2.

b) Utiliznd nregistrarea atenurii amplitudinilor vibraiilor libere amortizate se calculeaz valoarea decrementului logaritmic al amortizrii cu formula:

n care:

x0, xn - amplitudinea ciclului "O" resoectiv a ciclului "n";

n - numrul de cicli luai n considerare

Fraciunea din amortizare critic se calculeaz:

c) Pentru fiecare strat se fac minim trei ncercri, valorile G i D obinndu-se ca medie aritmetic a valorilor lor obinute pe cele 3 probe consolidate n condiii identice.

2.3. Metoda coloanei rezonante DRNEVICH2.3.1. Principiul metodei

Principiul metodei este acelai ca la coloana rezonant Hardin, n plus celula triaxial DRNEVICH are posibilitatea de a exercita asupra probei att vibraii torsionate ct i vibraii longitudinale, suprapuse peste o stare de eforturi izotrope.

Principiul de funcionare al coloanei rezonante const n determinarea n regim de rezonan a modulilor longitudinali E i/sau transversal G, a freciunilor din amortizare - longitudinal D1 i/sau transversal D1, precum i variaia acestora cu deformaia longitudinal sau torsional .


a) Metoda coloanei rezonante DRNEVICH utilizeaz o celul triaxial special care d i numele metodei, i un lan de aparate electronice, prezentat n figura A.2.:

- voltmetru A/c;

- amplificator de putere;

- blocul de comand;

- traductoare de deplasare;

- amplificator pentru ncrcare;

- comutator;

- multimetru digital;

- osciloscop x-y.

Celula triaxial i ntreg lanul de aparate de msur sunt fabricate n SUA.


a) Probele de pmnt sunt fasonate de dimensiunile indicate la pct. 2.1.3.

b) Montarea probelor n celula DRNEVICH este o operaie care se efectueaz cu mare atenie datorit dispozitivelor de producere i de msur a vibraiilor pe cele dou direcii transversale i longitudinale.

c) Consolidarea probei la o stare de eforturi corespunztoare eforturilor din depozitul natural.

2.3.4. Efectuarea ncercrilor

Dup consolidarea probei se aduce sistemul la frecvena de rezonan i se stabilesc amplitudinile deformaiilor longitudinale i amplitudinile deformaiilor transversale (la forfecare).

a) Se fixeaz butonul voltmetrului A/C pentru tipul de vibraie dorit, apoi butonul de comand (pentru acel tip de vibraii) se fixeaz n poziia intermediar.

b) n continuare se mrete frecvena vibraiilor pn cnd apare fenomenul de rezonan (apariia pe ecranul osciloscopului a elipsei cu ax vertical sau orizontal sau la nregistrarea tensiunii maxime de la accelerometrul corespunztor micrii), frecvena notat fn.

c) nainte de aplicarea unor amplitudini mai mari se obinuiete s se fixeze frecvena la valoarea i s mreasc puterea astfel ca voltmetrul s poat arta o valoare fix a tensiunii.

Valorile citite pe voltmetru A/C i accelerometru se noteaz n formularul ncercrii deoarece vor folosi n calculul factorului de calibrare al amortizrii.

d) Se aplic bobinelor o putere mai mare i se face un alt set de msurtori corespunztoare unei deformaii specifice mai mare.

e) Pentru determinarea factorului din amortizare se utilizeaz metoda factorului de amplificare pentru care se procedeaz astfel: se msoar curentul care trece prin bobinrile de antrenare i ieire a accelerometrului. Aceste msurtori se efectueaz la frecvena de rezonan fn i la din amplitudinea joas a frecvenei de rezonan.


Calculul caracteristicilor dinamice se face prin fiecare set de date nregistrate.

a) calcularea modulului dinamic de deformaie transversal, G, aplicnd formula:

(kPa)

Dac se noteaz cu factorii care rmn constani pentru o anumit prob, atunci formula pentru colaborarea lui G se poate scrie:

(kPa)

s-a notat:- densitatea probei (kg/m3)

l - lungimea probei (m)S - un factor de frecven care este o constant a aparatului i este egal cu = J/J0(J,J0 - avnd semnificaiile de la pct. 2.1.5.b.), Valoarea calculat a lui S, este prezentat n cartea tehnic a aparatului n funcie de dimensiunile probei ( = 3,57 cm sau = 7,11 cm).

b) calcularea raportului din amortizare, D.

Procedeul prin care se msoar curentul i accelera]ia la dou frecvene diferite permit calculul amortizrii independente de factorii de calibrare, utiliznd formula:

unde:

R este o constant a probei i poate fi calculat:

n care T este:

- raportul dintre greutatea sistemului de vibrare i greutatea probei n cazul micrii longitudinale;

- raportul dintre momentul de inerie polar al sistemului de antrenare i cel al epruvetei.

c) calcularea deformaiei specifice se face aplicnd formula:

n care:

d - diametrul probei

l - lungimea probei

fn - frecvena de rezonan

ACF - un factor de calibrare al accelerometrului transversal dat n cartea tehnic.

d) calcularea modulului de deforma]ie longitudinal, E, se face cu formula:

(kPa)

n care - densitatea probei (kg/m3)

l - lungimea probei (m)

fn - frecvena de rezonan a vibraiilor longitudinaleL - factor de frecven care este dat n cartea tehnic a aparatului

Dac se noteaz C1 fiind o constant a probei atunci E se calculeaz: e) calcularea deformaiei specifice longitudinal, , se face aplicnd formula:

n care:

l - lungimea probei

fn - frecvena de rezonan a vibraiilor longitudinale

ACF - un factor de calibrare al accelerometrului longitudinal dat n cartea tehnic.

f) Pentru fiecare strat se fac minim trei ncercri, valorile reale ale caracteristicilor G, D, F, fiind media aritmetic a valorilor determinate pe cele 3 probe consolidate n condiii identice.

2.4. Metoda triaxialului ciclicMetoda triaxialului ciclic se utilizeaz pentru determinarea caracteristicilor dinamice ale terenului de fundare corespunztoare deformaiilor specifice situate n domeniul 10-3 - 10-1 (se acoper spectrul deformaiilor ce apar n timpul marilor cutremure).


a) Principiul metodei triaxialului ciclic const n acionarea unei probe de pmnt supuse unei stri de eforturi triaxiale, cu o ncrcare ciclic acionat dup direcia vertical. n timpul ciclrii se nregistreaz diagrama efort-deformaie i diagrama variaiei presiunii apei din pori.

b) ncrcarea ciclic are o variaie sinusoidal n timp pentru ca fiecare ciclu de ncrcare s fie compus dintr-o compresiune urmat de o extindere triaxial.

c) Triaxialul ciclic lucreaz n domeniul frecvenelor de 0,5-2,0 Hz, frecvene apropiate de cele ntlnite n cazul solicitrilor seismice.


a) Aparatura utilizat n metoda triaxialului ciclic este compus din triaxialul ciclic propriu-zis legat n lan cu o serie de aparate care asigur n timpul ciclrii nregistrarea automat a diagramei efort-deformaie i a diagramei de variaie a presiunii apei din pori. Schema de principiu este prezentat n fig. A.4.b) Triaxialul ciclic este alctuit din:

- celula triaxial (1) n care se monteaz proba;

- sistemul de introducerea presiunii n celul i prob necesare operaiei de consolidare i acionare triaxial a probei cu un efort static;

- dispozitivul de aplicare a sarcinii ciclice (sistem de ciclare).

Dispozitivul de aplicare a sarcinii ciclice este compus din pupitrul de comand (2) i un sistem pneumatic de acionare al pistonului (3) formate dintr-un regulator de presiune i un comutator care asigur prin pulsaii alternante ncrcarea cu dubl aciune a pistonului.

Triaxialul ciclic i lanul de nregistrare a diagramei efort-deformaie este fabricat n S.U.A.

c) nregistrarea diagramei efort-deformaie este fcut de un nregistrator x-y (6) spre care un traductor liniar variabil de deplasare (5) montat pe tija pistonului transmite micarea acestora i o celul de presiune (4) transmite fora dinamic aplicat pistonului.

d) Diagrama de variaie a presiunii apei din porii probei se nregistreaz pe un nregistrator cu baz de timp (9) spre care variaia presiunii apei din pori este transmis de un traductor electric de presiune (7), conectat la o punte tensiometric (8).


a) n metoda triaxialului ciclic se supun ncrcrilor ciclice epruvete de pmnt recoltate din monolii sau tuuri (pentru pmnturi coezive) i epruvete preparate n laborator din material tulburat (pentru pmnturi necoezive).

La confecionarea epruvetelor din pmnturi necoezive se folosete metoda de turnare n uscat sau sub ap direct n forma de modelare.

b) Dimensiunile epruvetelor sunt n funcie de celula triaxial: diametrul egal cu 50 mm i nlimea de 10 mm sau cu diametrul de 30 mm i nlimea 70 mm.

Dup fasonare se msoar dimensiunile ct mai exact (cu o precizie de 0,03 mm), se cntrete proba i se noteaz datele n formularul ncercrii (prezentat n Anexa A3).

c) Se monteaz proba n celula triaxialului se satureaz i se consolideaz la o stare de eforturi izotrope corespunztoare strii de eforturi din depozitul natural.

Cantitile de ap adiionate sau scoase din prob (Bs) eforturile de consolidare (1), contrapresiune din pori (Uc), variaiile de nlime (h) se noteaz n formularul ncercrii.

2.4.4. Efectuarea ncercrii ciclice

a) Se verific dac sunt conectate legturile ntre aparatura care alctuiete lanul utilizat, conform schemei din figura A.4.b) Se nchide drenajul probei i legtura la presiune din celul.

c) Se programeaz ncrcarea axial ciclic la pupitrul de comand.

d) Se ncepe ncrcarea ciclic prin acionarea butonului de la pupitrul de comand.

e) ncrcarea ciclic se aplic pn cnd dublul amplitudinii deformaiei specifice axiale atinge 15% din nlimea iniial a probei.

f) n timpul ciclrii se nregistreaz variaia efortului ciclic axial cu deformaiile axiale i diagrama de variaie a presiunii apei din porii probei.

g) n triaxialul ciclic o prob nu poate fi ncercat dect o singur dat deoarece n timpul unei ncercri ciclice proba i modific caracteristicile fizice, chiar dac nu a ajuns la limita de deforma]ie.


Utiliznd metoda triaxialului ciclic se determin: modulul dinamic secant de deformaie longitudinal, E, modulul dinamic secant de deformaie transversal, G, i fraciunea din amortizarea critic, D, pentru deformaii specifice n domeniul 10-3 - 10-1.

a) Pe baza diagramei efort axial-deformaie, nregistrat n timpul ciclrii se determin modulul de deformaie longitudinal, E, utiliznd formula:

(kPa)

n care:d - efortul unitar deviator ciclic (kN/m2); - deformaie specific longitudinal, determinat cu formula:

h - abscisa vrfului buclei histerezis, iar n cazul n care bucla nu este simetric h este egal cu jumtate din deschiderea buclei

h - nlimea iniial a probei

Fiecrui ciclu de ncrcare i corespunde o valoare a deformaiei specifice , deci o anumit valoare a modulului E.

b) Modulul dinamic secant de deformaie transversal Gs se determin utiliznd relaia:

(kPa)

Deformaia unghiular specific se obine pe baza deformaiei , aplicnd relaia:

n care: - coeficientul Poisson dinamic; pentru probe de pmnt ncercate n condiiile n care variaia de volum este mpiedicat =0,5.

Perechile de valori G i se calculeaz pentru fiecare ciclu de ncrcare;

c) Fraciunea din amortizare critic se determin conform definiiei prezentate la pct. 1.b.

n care:

AB - aria buclei de histerezis;

AT - aria triunghiului delimitat de axa mare a buclei i proiecia pe orizontal a vrfului buclei.

Fiecrui ciclu i corespunde o valoare a fraciunii din amortizarea critic.

d) Pentru fiecare strat de pmnt se fac cel puin trei ncercri n triaxialul ciclic.

Cele trei probe cu aceleai caracteristici fizice, consolidate n condiii identice sunt ncercate n triaxialul cu valori diferite ale amplitudinii ncrcrii ciclice.

Valorile reale ale caracteristicilor dinamice G, E, D, sunt mediile aritmetice ale valorilor lor corespunztoare aceleiai deformaii specifice sau .[top]3. PREZENTAREA REZULTATELOR

Pentru un strat de pmnt valorile caracteristicilor dinamice variaz cu deformaia specific, prezentarea rezultatelor fcndu-se prin reprezentri grafice funcie de acest parametru.

a) Graficul de variaie al modulului dinamic G se obine reprezentnd n abscis valorile deformaiilor specifice, , iar n ordonat valorile grafice corespunztoare ale modulilor G, determinate prin una din metodele coloanei rezonante i metoda triaxialului ciclic.

b) Graficul de variaie al fraciunii din amortizarea critic se obine reprezentnd n abscis valorile deformaiilor, , iar n ordonat valorile corespunztoare ale fraciunii din amortizarea critic, valori determinate prin una din metodele coloanei rezonante HARDIN sau DRNEVICH i prin metoda triaxialului ciclic.

c) Graficul de variaie al modulului dinamic de deformaie longitudinal E se alctuiete reprezentnd n abscis deformaiile specifice iar n ordonat valorile E determinate prin metoda coloanei rezonante DRNEVICH i prin metoda triaxialului ciclic.[top]

B. METODOLOGIA DE DETERMINARE A CARACTERISTICILOR DINAMICE ALE TERENULUI DE FUNDARE LA SOLICITARI SEISMICE PRIN METODE DE TEREN - METODE SEISMICE

1. GENERALITATI

1.1. Prezenta metodologie stabilete modul de determinare a caracteristicilor dinamice ale terenurilor de fundare la solicitri seismice utiliznd metoda de teren cunoscut sub denumirea de metode seismice.

1.2. Caracteristicile dinamice ale terenului de fundare care fac obiectul prezentei metodologii sunt definite n STAS 11156-76 "Teren de fundare. Geofizica inginereasc. Terminologie", poziiile 48, 14, 49:

- modulul dinamic de deformaie transversal, G*;

- coeficientul Poisson dinamic, *;

- modulul dinamic de deformaie longitudinal, E*.

1.3. Valorile modulilor dinamici G* i E* sunt corespunztoare unor deformaii specifice n domeniul 10-6.[top]2. PRINCIPIUL METODEI

2.1. Principiul metodei const n determinarea caracteristicilor dinamice ale terenului de fundare cunoscnd vitezele de propagare a undelor seismice n teren.

2.2. Vitezele de propagare a undelor seismice longitudinale i transversale, Vp i Vs, se determin prin generarea de unde seismice ntr-un anumit punct al terenului i nregistrarea simultan n diferite puncte de observaie a timpilor de sosire a undelor seismice longitudinale P i transversale S (definite n Anexa B.1.)

2.3. Pentru calcularea valorilor modulilor E* i G* este necesar i determinarea n laborator a densitii pmntului conform STAS 1913/3-85. "Teren de fundare. Determinarea densitii pmntului".[top]3. APARATURA SEISMICA

3.1. Aparatura seismic este constituit din canale seismice. Un canal este alctuit dintr-un traductor, cablu, sistem de amplificare, sistem de nregistrare.

a) Traductorul este un geofon (traductor de viteze) vertical sau orizontal avnd un singur grad de libertate, caracterizat printr-o anumit frecven, o rezisten de amortizare, o impedan de ieire i o sensibilitate. n foraje de mic adncime i n zone mltinoase se utilizeaz geofoni cu carcase speciale de protecie sau hidrofoni. Pentru msurtori tip cross hole se utilizeaz garnituri de geofoni verticali (cable de viteze) sau geofoni tridirecionali (ortogonali).

b) Cablele utilizate sunt fire bifilare, fie multifilare (26 conductori) cu mufe de cuplare cu 24 contacte sau mai puin.

c) Staiile seismice conin att amplificatorii, filtrele ct i sistemele de nregistrare care pot fi:

- sistem de nregistrare pe hrtie;

- sistem de afiare pe ecran cu memorie digital;

- sistem de afiaj cu memorie i nregistrare pe band sau dischete.

Avantajul staiilor cu memorie i nregistrare pe band sau dischete const n faptul c se preteaz convenabil la o prelucrare automat.

Funcie de numrul de canale, staiile seismice pot avea 1, 3, 6, 12 sau 24 canale, condiia obligatorie fiind postabilitatea.

Se prefer staiile cu mai multe canale care sunt mai versatile, n sensul c se pot reduce numrul de canale funcie de necesiti. Rata de eantionare variaz ntre 1.10-3 i 1.10-6 secunde. Sunt de preferat cele cu raia minim de 1.10-5 secunde.

3.2. Generarea undelor seismice se realizeaz prin detonarea unei ncrcturi de exploziv sau prin ocuri mecanice.[top]4. METODE DE TEREN UTILIZATE PENTRU DETERMINAREA VITEZELOR DE PROPAGARE A UNDELOR SEISMICE

Metodele de teren utilizate n vederea determinrii vitezelor de propagare a undelor seismice, Vp i Vs sunt:

- metode seismice pentru msurtori de suprafa;

- metode seismice pentru msurtori n foraje;

- metode seismice pentru msurtori ntre foraje.

Volumul lucrrilor seismice pentru determinarea vitezei de propagare Vp i Vs este stabilit n STAS 1242/7-84, "Teren de fundare. Cercetarea geofizic a terenului prin metode seismice", capitol 1.3. Valorile indicate n acest standard sunt condiionate de clasa de importan a construciei i dimensiunile amplasamentului.

4.1. Metode seismice pentru msurtori de suprafaCea mai simpl metod pentru investigaii n vederea determinrii vitezelor de propagare (Vp, Vs) este cea de suprafa, metod ce nu presupune o serie de lucrri suplimentare (foraje, galerii etc.). Este ns necesar executarea unor lucrri pentru determinarea densitii terenului investigat.

Msurarea vitezelor undelor P i S se face prin generarea unui oc la suprafaa terenului.

n general se utilizeaz geofoni de joas frecven (4-10 Hz) ce se dispun colinear, echidistant sau cu distane variabile, distanele mai mici fiind repartizate la extremitile dispozitivului de msur. Lungimea dispozitivului de msur (de la punctul n care se amplaseaz sursa de impuls pn la ultimul geofon din dispozitiv) trebuie s fie egal sau mai mare de 3 h, h fiind adncimea maxim ce va fi investigat.

La toate metodele de suprafa este absolut necesar a se efectua nregistrri n ambele sensuri ale dispozitivului de msur pentru a se elimina efectul de neparalelism al suprafeei libere cu suprafeele de contrast.

4.1.1. Metoda pentru nregistrarea undelor longitudinale (P)Mod de lucrua) Se traseaz profilul de msur. Se stabilete locul de amplasare a geofonilor (verticali).

b) Se planteaz geofonii (ct mai vertical posibil). Se asigur un contact optim al acestora cu terenul.

c) Se ntinde cablul seismic n lungul dispozitivului i se cupleaz geofonii la prizele cablului, asigurndu-se o polaritate unic, ca i un contact perfect ntre geofoni i prize.

d) Se cupleaz cablul seismic la staie. Se msoar continuitatea canalului seismic (cablu + geofon).

e) Se stabilete nivelul de amplificare pentru fiecare canal n parte, astfel nct nivelul microseismelor s nu depeasc 0,5 mm = 2 A. (A = amplitudine maxim pozitiv sau negativ a microseismelor).

f) Generarea se poate face cu exploziv amorsat cu capse electrice instantanee. Cantitatea de exploziv se stabilete pe teren funcie de condiiile existente: nivel de zgomot, adncimea de investigaie, amplificare (50-500 g). Explozivul se introduce n guri pn la adncimea de 0,3-0,4 m, burndu-se bine cu pmnt, fig. B.1. n locul sursei explozive se poate utiliza o surs mecanic (cderi de greuti, baros etc.) care se aplic repetat pe o plac de oel sau dural.

g) Comenzile pentru darea focului se fac de ctre tehnicianul operator n momentul n care staia este pregtit pentru nregistrare.

h) Momentul n care impulsul seismic ajunge ca und direct sau refractat la geofoni, este marcat prin apariia pe traseele seismice a acestuia (ruperi). n cazul staiilor cu mai multe canale corelarea se va face pe impuls (prima sosire) sau pe prima faz (minim).

Condiia obligatorie pentru obinerea refraciilor este ca succesiunea de viteze, separate prin suprafee de contact s fie cresctoare cu adncimea:

V0>V1>V2...Vn.

i) Dup developarea seismogramei, tehnicianul operator hotrte dac este cazul s se repete nregistrarea sau ca punctul de mpucare s fie mutat n extremitatea opus a dispozitivului de msur. Generarea n acest punct se face ca la punctele f-g.

j) n cazul staiilor monocanal cu afiaj de tras pe display i marker (marcator de timp), geofanul rmne fix i se deplaseaz punctul de impact (fig. B.1.b).

k) Calitatea seismogramei se stabilete funcie de calitatea nregistrrii, n sensul ca toate canalele utilizate la nregistrare s funcioneze, ruperile (momentul cnd frontul de und seismic ajunge la geofoni) s fie ct mai aproape de 90o i momentul exploziei s fie bine marcat pe seismogram.Prelucrarea datelorPrelucrarea nregistrrilor se efectueaz prin citirea timpilor de propagare a undelor de la punctul de explozie (impact) la fiecare geofon i reprezentarea acestora ntr-un grafic t=f(d) numit - hodograf (Exemplu n Anexa B.2.). Se obin o familie de drepte cu pante diferite, prima reprezentnd unda direct, iar celelalte succesiv undele refractate provenind de la suprafeele de contact ntre strate.

Inversul pantei acestor drepte reprezint vitezele de propagare ale undelor longitudinale Vp, pentru diferite orizonturi. Mediile aritmetice ale vitezelor nregistrate n cele dou sensuri de propagare (denumite viteze aparente), reprezint vitezele reale ale undelor longitudinale.

4.1.2. Metoda pentru nregistrarea simultan a undelor longitudinale (P) i transversale (SV).Mod de lucrua) Modul de lucru este ca la punctul 4.1.1., reglndu-se la nivele foarte mici amplificrile.

b) Se utilizeaz cantiti mici de exploziv (50-100 g) astfel nct undele longitudinale s aib amplitudini reduse (2 A = maximum 10 mm). Se repet nregistrrile, cu reglaje succesive pentru ca n final s se obin o seismogram sau o nregistrare clar coninnd att undele longitudinale (P) ct i cele transversale (SV) (Exemplu n Anexa B.3 fig.a)Prelucrarea datelorPrelucrarea i interpretarea datelor se face ca la punctul 4.1.1 (Exemplul de hodograf este prezentat n Anexa B.3 fig.b.)

4.1.3 Metoda pentru nregistrarea undelor transversale (SH) - ColinearMod de lucrua) Se procedeaz asemntor ca la punctul 4.1.1 utilizndu-se ns geofoni orizontali cu polaritate unic (orientai unic n lungul dispozitivului de msur).

b) Generarea impulsului seismic se poate face n dou moduri:

- cu exploziv plasat pe latura mic a unei tranee executat n lungul dispozitivului de msur, la cele dou extremiti;

- mecanic, prin impactul unei grinzi confecionat din lemn moale grinda fiind orientat n lungul profilului (dimensiunile grinzii 150x20x20 cm).

n aceast situaie, generarea se face succesiv la cele dou extremiti ale traneei sau ale grinzii. Generarea la cele dou extremiti ale traneei sau ale grinzii se face cu scopul de a detecta faptul c nu s-au nregistrat unde de tip Rayleigh (ce nu-i schimb polaritatea odat cu schimbarea polaritii impactului (fig. B.2.a).

Prelucrarea datelorPrelucrarea datelor i interpretarea rezultatelor se face ca la pct. 4.1.1

4.1.4. Metoda pentru nregistrarea undelor transversale (SH) - transversalMod de lucrua) Se procedeaz asemntor ca la pct. 4.1.3, geofonii orizontali fiind lasai transversal fa de direcia dispozitivului de msur (fig. B.2.b i c.)

b) Generarea impulsului seismic se poate face:

- cu exploziv, lsat succesiv pe pereii paraleli cu direcia dispozitivului de msur ai unei tranee transversale fa de dispozitiv;

- mecanic, prin lovirea cu un baros a unei grinzi de lemn moale, succesiv la ambele extremiti ale acesteia.

c) n general la nregistrrile ce se fac cu generare mecanic este recomandabil a se utiliza staii cu afiaj de tras i acumulare de semnal (memorie).

Prelucrarea datelorPrelucrarea i interpretarea rezultatelor se face ca la punctul 4.1.1 fiind evident necesar i nregistrarea undelor longitudinale.

4.2. Metode seismice pentru msurtori n forajeAceste metode permit msurarea vitezelor de propagare a undelor ntr-un foraj vertical astfel: generarea ocului se face la suprafa i nregistrarea timpilor de sosire a undelor se face cu geofoni plasai n adncime sau cu generarea ocului n foraj i nregistrri cu geofoni plasai la suprafa, figura B.3.Metodele seismice pentru determinarea vitezelor undelor seismice prin msurtori n foraje prezint o serie de avantaje:

- recoltarea probelor de pmnt pentru determinarea densitii se face chiar din forajele folosite la msurtori;

- permit investigarea terenului de fundare pe direcia ncrcrii;

- combinnd msurtorile de suprafa cu cele n foraj se poate determina efectul de anizotropie al diferitelor straturi.

4.2.1. Metode de msurare cu geofoni n foraj (tip downhole sau microseismocarotaj invers)Modul de lucrua) Se lanseaz geofonul n foraj pn la adncimea la care se ncep msurtorile.

Modulul ce constituie geofonul vertical este introdus ntr-o carcas metalic diamagnetic, prevzut sau nu cu o patin elastic de oel ce se poate deschide pn la un diametru mai mare dect diametrul cel mai mare al forajului (fig. B.3.a)

b) n circa 0,5 m de gura forajului (n situaia n care acesta nu este tubat) sau la distane mai mari (2-5 m) funcie de lungimea tubajului, se plaseaz o plac avnd dimensiuni aproximative (25x25x3 cm) din oel sau dural.

c) Se lovete placa odat sau de mai multe ori (prin acumulare de semnal) pn cnd pe ecranul tubului catodic este afiat un semnal seismic clar.

d) Prin deplasarea markerului pe trasa seismic se citete valoarea timpilor de propagare a undelor longitudinale.

Prelucrarea datelora) Semnalul seismic se poate nregistra pe band magnetic sau se pot citi timpii de propagare afiai pe ecran i se reprezint imediat pe hrtie milimetric sub forma unui hodograf vertical graficul t=f(h) reprezentat ca n fig. B.3.b. Pe baza acestuia se calculeaz vitezele de propagare, Vp, asemntor pct. 4.1.1.

4.2.2. Metoda de msurare cu garnitura de geofoniMod de lucrua) n locul unui geofon singular se utilizeaz o garnitur de geofoni verticali dispui echidistant (2-5 m) ce se lanseaz n foraj sub greutate proprie sau lestai (geofonii nu dispun de patine, fig. B.3.c.).

b) Generarea semnalului seismic se face printr-un impact vertical sau prin detonarea unei cantiti reduse de exploziv (sau a unui numr mai mare de capse electrice instantanee), bine burat cu pmnt sau zpad tasat pentru a se asigura transmiterea semnalului seismic.

c) Reglajul amplificrii se face gradat, funcie de adncimea fiecrui geofon.Prelucrarea datelorPrelucrarea datelor se face ca la punctul 4.2.1.

4.2.3. Metoda de msurare cu geofonul la suprafa (tip UP HOLF sau microseismocarotaj normal)Mod de lucrua) Geofonul se amplaseaz la suprafaa terenului, la distana de 0,5-1 m de gura forajului n cazul unui foraj netubat sau tubat cu burlane din material plastic i la distana de 2-5 m n cazul unor foraje tubate cu burlane din oel. Geofonul utilizat este de tip vertical.

b) Sursa de impuls seismic o constituie un grup de capse electrice instantanee sau o cantitate redus de exploziv (50-200 g) amorsat cu o caps electric instantanee aezate la distane de 2-5 m pe vertical (fig. B.3.d).

c) Detonarea exploziilor se produc ascendent, de la talpa forajului la suprafa.

d) Semnalele seismice pot fi nregistrate i apoi transmise pe band magnetic sau dischete. n lipsa acestora, sunt citite cu ajutorul unui marker i reprezentate sub forma unor hodografi verticali.

Evident nu se pune problema nregistrrii n ambele sensuri.Prelucrarea datelorPrelucrarea se face ca la pct. 4.2.1.

4.2.4. Metoda de msurare simultan a undelor longitudinale i transversaleAcest tip de msurtori se aplic la nregistrrile tip seismocarotaj normal sau invers. nregistrarea simultan a undelor longitudinale i transversale presupune o reglare foarte pretenioas a amplificrii, la nivele foarte joase ale acesteia, astfel nct s se permit separarea undelor longitudinale de cele transversale.

Mod de lucrua) Se fixeaz un geofon la suprafa (ca la pct. 4.1.1.).

b) Impulsul seismic se face de la talpa forajului ctre suprafa, prin detonarea unui numr redus de capse, funcie de adncimea forajului.

c) Se urmrete ca amplitudinea undei P s se menin la nivele foarte joase pentru a nu masca prin trenul su de unde, undele transversale (de tip SV).

d) Se menioneaz c n toate cazurile n care se fac nregistrri prin metoda microseismocarotajului normal sau invers, lungimea pasului de msur este determinat de regimul de viteze din diferitele strate interceptate de foraj, ct i de rata de eantionare a aparaturii, astfel:

- la viteze mici de propagare pasul de msur poate fi mare;

- la rate mici de eantionare ale aparaturii seismice se poate utiliza un pas mic de msur (nu mai mici de 1 m).Prelucrarea datelora) La prelucrare se dispun nregistrrile una sub cealalt detandu-se net axele sinfaz pentru cele dou tipuri de unde, axa de sinfaz direcia dup care se aliniaz fie impulsul seismic (ruperile) sau prima (maxim) sau a doua faz (minim).

b) Reprezentarea ntr-un grafic vertical a timpilor de propagare funcie de adncime permite obinerea hodografilor verticali. Reprezentnd n acelai grafic raportul dintre timpii de propagare i diferena de adncime la dou nregistrri succesive, se poate obine viteza de interval pentru un interval de adncime ales.

4.2.5. Metode de msurare a undelor transversale (SH) microseismocarotaj invers - tip downhole)Mod de lucrua) Pentru msurtori se utilizeaz un geofon tridirecional avnd caracteristicile de directivitate orientate conform axelor x, y, z.

b) Exist obligativitatea ca geofonul tridirecional s fie prevzut cu patin elastic, cu o membran gonflabil cu ap sau aer sau cu servomotor ce poate mpinge n afar trei bacuri retractibile.

c) Generarea se face de la suprafa cu impact vertical pentru unda de tip P se folosete o plac de oel sau dural, iar pentru undele de tip SH se utilizeaz o grind de lemn moale.

d) O alt surs de generare o poate constitui o explozie redus realizat ntr-un foraj de mic adncime, bine burat cu ap.

e) Funcie de disponibilitile pe care le are staia seismic se poate utiliza un grup de 2 geofoni tridirecionali distanai la 2-3 m unul de cellalt, obinndu-se viteze de interval.

4.3. Metode pentru msurtori ntre foraje (tip cross hole)Cunoscute sub numele de seismografiere sau msurtori prin transparen, aceste metode permit investigarea unui panou delimitat de dou foraje.

4.3.1. Metoda cu sursa exploziv pentru msurarea simultan a undelor longitudinale i transversaleMod de lucrua) Distana dintre foraje la astfel de msurtori trebuie s fie de circa 12-20 m, funcie de rata de eantionare a staiei;

b) Ca traductor se utilizeaz un geofon vertical sau tridirecional (cu patin sau bacuri extensibile) introdus ntr-un foraj, la talp.

c) Sursa de impuls se introduce n forajul nvecinat, la aceeai adncime sau aceeai cot. Sursa const dintr-un grup de 4-5 capse electrice instantanee. (fig. B.4.a.)

d) Unul din cei doi geofoni orizontali va nregistra unda longitudinal (P), iar geofonul vertical va nregistra unda transversal (SV) n cazul geofonului tridirecional. n cazul n care se utilizeaz un singur geofon vertical cele dou tipuri de unde se nscriu pe aceeai tras, difereniindu-se pe criterii de frecven amplitudine.

e) Metoda prezint dezavantajul c n situaia unei succesiuni de strate cu viteze diferite accentuat, pot apare fenomene de refracie n apropierea limitei de contrast.

Prelucrarea datelorCunoscnd distana dintre foraje se pot calcula vitezele de propagare pentru fiecare nivel investigat iar prin realizarea mediilor aritmetice simple pe orizonturi comparabile din punct de vedere geologic se pot obine valorile celor dou tipuri de viteze, respectiv Vp i Vs.

4.3.2. Metode cu surse mecanice de impulsn fig. B.4.b. se prezint un alt sistem de nregistrare a undelor transversale, utiliznd un numr de 3-4 foraje dispuse colinear la distane de 2-4 m, unul de cellalt.Mod de lucrua) Se execut simultan 3-4 foraje pn la adncimea aproximativ a rocii de fundare. n primele 2-3 foraje se introduce la talp cte un geofon tridirecional ce se nfige n talpa forajului respectiv, cu ajutorul unei prjini. n ultimul foraj se introduce, la aceiai cot o prjin avnd la extremitatea inferioar sapa sau freza de foraj.

b) Generarea semnalului seismic se face lovind cu un baros extremitatea superioar a prjinii la care este montat sapa de foraj. n sistem diferenial se citete timpul de propagare ntre dou foraje n care se afl plasai geofonii.

c) Dup terminarea nregistrrii se continu simultan cele 3-4 foraje pn la cota urmtoare la care se vor efectua msurtorile. Operaiile se repet asemntor pn la adncimea final.Prelucrarea datelorPe baza distanelor dintre foraje se pot calcula vitezele de propagare ale undelor longitudinale i transversale.

4.3.3. Alte aplicaii ale metodei cross hole4.3.3.1. Metoda cross hole simplMod de lucrua) Se utilizeaz o garnitur de geofoni verticali cu sau fr patin, distana dintre geofoni fiind constant (2-10 m) (fig. B.5.a). n forajul nvecinat situat la distana de 60-40 m, se introduc cantiti mici de exploziv ce se detoneaz ascendent.

b) Se obine astfel la o explozie o distribuie a vitezelor de propagare ntre punctul de generare i cele de nregistrare. La o succesiune de explozii se obine o serie de curbe ce reflect distribuia de viteze pe verticale panoului determinat de cele dou foraje. (longitudinale, eventual transversale).

c) Se prefer nregistrarea simultan a cte dou panouri determinate de trei foraje.Prelucrarea datelorn final se prezint grafice de variaie a vitezelor undelor P i SV cu adncimea i distana.

4.3.3.2. Tomografie seismicMod de lucrua) Sursa de impuls este mecanic, se fixeaz pe pereii forajelor cu ajutorul unor bacuri retractibile, acionate de un servomotor. Sursa este acionat de la suprafa electric sau pneumatic, declanarea baleiajului traselor efectundu-se prin intermediul unui trigger (declanator electronic) ce sesizeaz momentul impactului mecanic pe o mic nicoval.

b) Sistemul de recepie este constituit din trei accelerometre dispui ortogonal dup cele trei axe, montai ntr-o carcas de dural i fixat pe peretele forajului prin acelai sistem de bacuri (fig. B.5.b). Se prefer msurtorile executate n guri netubate (cu excepia depozitelor aluvionare).

c) Se introduc sursa de impuls i traductorul tridirecional n cte un foraj (situate la distane de 20-50 m sau mai mult), se fixeaz pe pereii forajelor (fig. B.5.b.). Se declaneaz sursa mecanic de attea ori pn cnd semnalul nsumat (afiat pe un display) prezint calitile necesare stocrii. Se menine sursa de impuls fix i se ridic sistemul de recepie cu 3-5 m mai sus. Se repet msurtorile ca mai sus dup care se deplaseaz traductorul n sus, respectnd echidistana. La terminarea nregistrrii pentru un punct de impuls se deplaseaz sursa cu o distan comparabil (3-5 m) i repet operaiile pentru forajul n care se afl traductorul. Se continu astfel pn cnd sursa de impuls ajunge la suprafa.Prelucrarea datelorPrelucrarea se face cu ajutorul unui calculator personal pe baza unui program ce include un sistem de filtru. Se poate obine n final distribuia cea mai probabil a vitezelor n planul determinat de cele dou foraje.[top]5. DETERMINAREA CARACTERISTICILOR DINAMICE ALE TERENULUI DE FUNDARE

Caracteristicile dinamice ale unui strat de pmnt din terenul de fundare, G*, *, E* se obin din relaia de calcul ntre vitezele de propagare prin teren a undelor seismice longitudinale i transversale i densitatea stratului.

Valorile vitezelor de propagare Vp i Vs sunt determinate prin una din metodele prezentate n capitolul 4.

Densitatea pmntului se determin conform STAS 1913/3-85.

5.1. Modulul dinamic de deformaie transversal G* a unui strat de pmnt se calculeaz cu relaia

(Pa)

n care:

r - densitatea stratului de pm|nt, n kg/m3;

Vs - viteza de propagare a undelor seismice transversale, prin acest strat, n m/s;

5.2. Coeficientul Poisson dinamic se calculeaz cu relaia:

Vs - viteza de propagare a undelor seismice transversale, n m/s;

Vp - viteza de propagare a undelor seismice longitudinale, n m/s;

5.3. Modulul dinamic de deformaie longitudinal, E* se calculeaz cu relaia:

[Pa]

n care: - densitatea stratului de pmnt, n kg/m3;

Vp - viteza de propagare a undelor longitudinale prin acel strat, n m/s;* - coeficientul Poisson dinamic.

[top]

Documents

C 241-92- teren de fundare la solicitari seismice.doc