DEGRADĂRI LA CONSTRUCȚII ȘI

SOLUȚII DE CONSOLIDARE

1. INTRODUCERE.

Degradarea construcţiilor -Alcătuirea de ansamblu a construcţiei, ‒ Natura terenului de fundare, ‒ Transmiterea încărcărilor de la construcție la terenul de fundare, ‒ Materiale, execuţie, exploatare, ‒ Alcătuirea constructivă de detaliu, ‒ Efectele intervenţiilor în timp ‒ Mecanismul și gradul de avariere.

Principiile intervențiilor • Eficacitate • Compatibilitate • Durabilitate • Reversibilitate

2. TERENUL DE FUNDARE.

1. Investigarea terenului de fundare

1. Scopul investigării terenului de fundare.

2. Categorii de lucrări de investigare a terenului de fundare.

2. Prezentarea rezultatelor investigarii terenului de fundare

1. Studiul geotehnic

2. Expertiza geotehnică

3. Analiza stării celor trei subsisteme: terenul de fundare, fundaţia și suprastructura construcțiiei istorice.

3. Pricipalele tipuri de pământuri și comportarea lor la variația încărcărilor exterioare și la acțiunea factorilor perturbatori.

1. Generalități, clasificări.

2. Caracteristici geotehnice și cauzele degradării pământurilor.

– Pământuri necoezive.

– Pământuri coezive.

– Roci stâncoase.

– Pământuri cu comportament special: Pământuri sensibile la umezire (PSU)

Pământuri cu umflări şi contracţii mari (PUCM) Pământuri argiloase saturate, puternic compresibile Pământuri gelive Pământurile organice:mâlurile, nămolurile, pământurile turboase, turba Pământuri sărăturate Pământuri de umplutură

ANALIZA DEGRADĂRILOR

TEREN DE FUNDARE STRUCTURA DE REZISTENȚĂ CONDIȚII DE AMPLASAMENT

CONDIȚII GENERALE

POSIBILE CAUZE

TERENUL DE FUNDARE –STRATIFICAȚIA –MODIFICAREA NAS –INFILTRAȚII DE APĂ –CONDIȚII DE FUNDARE –TASĂRI

STRUCTURA

–PILOȚI DIN LEMN –ZIDĂRIE

CERCETĂRI SPECIALE

STRUCTURA –Dechiderea, înclinarea și tipul fisurilor, –Cercetarea materialelor –Modificarea în timp a caracteristicilor materialelor

TEREN DE FUNDARE –foraje și sondaje

–încercări înclinomerice –încercări de laborator

DIAGNOZA

CONCEPTUL DE CONSOLIDARE

TEREN DE FUNDARE STRUCTURA

MONITORIZAREA EXECUȚIEI ȘI EXPLOATĂRII

3. CAUZELE DEGRADĂRII FUNDAȚIILOR.

1. Sisteme de fundare pentru construcții

Clasificarea degradărilor construcțiilor

2. Tipuri caracteristice de degradări ale fundațiilor

construcțiilor Cauzele degradărilor fundațiilor

construcțiilor. 1. Degradarea datorată materialelor constituiente.

2. Degradări datorate terenului de fundare.

3. Reducerea capacităţii portante a terenului de fundare

3. CAUZELE DEGRADĂRII FUNDAȚIILOR.

Degradări datorate terenului de fundare.

– Amplasarea construcției pe terenuri dificile.

• Pământuri cu umflări și contracții mari – PUCM.

• Efectul mecanic al rădăcinilor copacilor amplasați în apropierea unei construcții

• Amplasarea construcției pe terenuri deformabile.

– Apa în pământuri. • Variaţia nivelului apei subterane

• Eroziunea stratelor de pământ sub acţiunea apei în mişcare

• Infiltraţii de apă din conducte sau canalizări degradate

• Infiltraţii de apă la terenuri loessoide

• Agresivitatea apei subterane

• Efectul îngheţului asupra pământului

• Apa subterană cu agresivitate chimică

– Alunecări de teren. • Înclinarea stratelor de pământ.

• Datarea alunecărilor de teren.

• Alunecările de teren.

3. CAUZELE DEGRADĂRII FUNDAȚIILOR.

Degradări datorate terenului de fundare.

– Acțiuni antropogene asupra terenului de fundare.

• Vibraţiile

• Prăbuşirea golurilor de mină

• Procese antropice generatoare de căldură sau frig

– Seismele. • Efectul seismelor asupra TF

• Efectul seismelor asupra construcțiilor.

– Executarea și exploatarea construcției.

• Cercetarea/cunoașterea insuficientă a terenului de fundare

• Erori la executarea fundaţiei

• Lipsa / greşeli la realizarea hidroizolaţiilor la fundaţii

• Concepţie greşită a ansamblului structural

• Transformări interioare cu dirijarea incorectă a încărcărilor la fundaţii

• Consolidări structurale greşite

• Executarea de săpături în vecinătatea unor construcţii existente

• Supraîncărcarea terenului

• Transmiterea unor încărcări neuniforme în lungul fundaţiei

Reducerea capacității portante a TF

4. PRINCIPII DE CALCUL ȘI VERIFICARE ALE

SOLUȚIILOR DE CONSOLIDARE.

Noţiuni generale.

Modele matematice probabilistice privind analiza siguranței structurale la construcții existente

Deformații și deplasări ale fundațiilor.

Metode pentru evaluarea tasărilor efective probabile. • Calculul tasării efective și a tasării diferențiale a fundațiilor.

• Metoda bazată pe relația efort deformație.

• Metoda bazată pe teoria elasticității adaptată.

Probleme la dimensionarea consolidărilor. • Calculul subzidirii din beton

• Calculul subzidirii cu piloţi

Calculul suprafeței în plan a fundațiilor construcțiilor istorice considerând valoarea tasării maxime admisibile

Măsuri pentru limitarea tasărilor.

4. PRINCIPII DE CALCUL ȘI VERIFICARE ALE

SOLUȚIILOR DE CONSOLIDARE.

Calculul suprafeței în plan a fundațiilor construcțiilor istorice considerând valoarea tasării maxime admisibile

Determinarea lățimii consolidării prin metoda tasărilor admisibile este o abordare logică pentru construcțiile istorice, posibilitatea lor de a prelua deformații neuniforme fiind aproape inexistentă datorită materialelor utilizate și soluțiilor constructive folosite

Unde Em – valoarea de calcul a modulului de elasticitate,

f – coeficientul tasării,

b – lățimea fundației,

p – presiunea pe teren, liniar distribuită la baza fundației.

• tasarea admisibilă medie pentru o fundație amplasată pe pământuri necoezive se consideră sadm=2cm,

• tasarea admisibilă medie pentru o fundație amplasată pe pământuri coezive sadm=5cm

5. SOLUȚII DE CONSOLIDARE ALE TERENULUI DE

FUNDARE ȘI FUNDAȚIILOR

Intervenții asupra structurii

construcției istorice.

Soluții de consolidare a structurilor de fundare directă sau indirectă.

Soluția de subzidire a sistemelor de fundare directă.

• Alegerea sistemului de subzidire.

• Soluția de subzidirea continuă rigidă. – Executarea săpăturii pentru

subzidire.

– Executarea turnării betonului.

– Probleme tehnologice la transmiterea încărcării de la fundația veche la subzidire.

• Subzidirea continuă elastică. – Grinda de beton armat.

– Centura de beton armat.

• Subzidirea cu profil metalic înglobat.

• Subzidirea cu radier de beton armat.

• Subzidirea în șah.

• Subzidirea cu grindă și blocuri de beton.

5. SOLUȚII DE CONSOLIDARE ALE TERENULUI DE

FUNDARE ȘI FUNDAȚIILOR

Soluții de consolidare a structurilor de fundare directă sau indirectă.

Consolidarea cu piloți. • Sistem grindă-pilot

• Pinten de beton armat

• Folosirea piloţilor rădăcină

• Pilaştri de beton armat

• Traverse de beton armat sau metalice

• Grinzi laterale din beton armat

• Consolidare combinată

Măsuri structurale. • Centuri de beton armat.

• Cămășuire.

5. SOLUȚII DE CONSOLIDARE ALE TERENULUI DE

FUNDARE ȘI FUNDAȚIILOR

Soluții de consolidare a zidurilor de

sprijin.

– Consolidarea cu contraforți.

– Consolidarea cu piloți.

– Consolidarea cu radiere pe

piloți.

– Consolidarea cu ancoraje

injectate.

Consolidarea fundațiilor amplasate pe

terenuri cu potențial alunecător.

– Legarea fundațiilor prin

intermediul unor grinzi de

beton armat.

– Consolidare cu ajutorul unor

tiranți pretensionați.

5. SOLUȚII DE CONSOLIDARE ALE TERENULUI DE

FUNDARE ȘI FUNDAȚIILOR

Intervenţii asupra terenului de fundare. – Metode de îmbunătățire temporară

• Împiedicarea umezirii terenului de fundare

• Măsuri care conduc la împiedicarea uscării sau umezirii pământurilor cu umflări și contracții mari (PUCM)

– Metode de îmbunătățire permanentă, fără adaos de material nou

– Metode de îmbunătățire permanentă, cu adaos de material nou

• Metoda injectării. – Injectare de umplere (îmbibare)

– Injectare de clacare

– Injectare de compactare

– Jet grouting

• Considerații asupra folosirii injectării la terenul de fundare și la fundații

• Soluții de consolidare prin injectare. – Consolidarea terenului prin injectarea de

blocuri izolate.

– Consolidarea terenului prin injectare și subzidire.

– Injectarea terenului de fundare și a fundației

– Injectare de umplere și injectare de consolidare.

– Injectare de izolare și injectare de consolidare.

Protecția prin ecranare antivibratorie a construcțiilor.