35
FACULTATEA DE CONSTRUCTII Lucrare de cercetare semestrul I Fenomenul de îngheț-dezgheț în complexul rutier Îndrumător: Conf. Dr. Ing. Hoda Gavril Studenti: Buzgariu Florin Chifor Iulia Inginerie Geotehnică , Anul I

Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

  • Upload
    danfaur

  • View
    200

  • Download
    7

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

Citation preview

Page 1: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

FACULTATEA DE CONSTRUCTII

Lucrare de cercetare semestrul I Fenomenul de îngheț-dezgheț în complexul rutier

Îndrumător: Conf. Dr. Ing. Hoda Gavril

Studenti:

Buzgariu Florin

Chifor Iulia

Inginerie Geotehnică , Anul I

Page 2: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

Cuprins:

1. INTRODUCERE……………………..……………………………………pag.3

1.1 Fenomenul de capilaritate…………………………………………………….3

1.2 Geoizoterma de 0o …………………………………………………………….4

2. CAUZELE SI EFECTELE DEGRADARII...……..…………………………...5

2.1 Cauze…………………………………………………………………………....5

2.2 Efecte…………………………………………………………………………....6

3. DETERMINAREA SENSIBILITĂȚII LA ÎNGHEȚ A PĂMÂNTURILOR DE

FUNDAȚII…………………………………………………………………...…..6

3.1 Principiul metodei……………………………………………………………....6

3.2 Luarea si pregătirea probelor…………………………………………………7

3.3 Modul de lucru………………………………………………………………….7

3.4 Rezultate………………………………………………………………………...8

4. CLASIFICAREA PĂMÂNTURILOR………………………...………………...9

4.1 Prin încercări……………………………………………………………………9

4.2 Criteriul granulometric……………………………………………………….…9

5. ADÂNCIMEA DE ÎNGHEȚ ȘI CALCULUL DE VERIFICARE A

REZISTENȚEI LA ÎNGHEȚ-DEZGHEȚ………………………..………….....12

5.1 Gradul de sensibilitate la îngheț al pământului………………………….......12

5.2 Adâncimea de îngheț în complexul rutier și nivelul stratului de apă

freatica……………………………………………………………………….…12

5.2.1 Calculul adâncimii de îngheț……………………………………..............12

5.2.2 Nivelul apei subterane…………………………………………………….16

5.3 Condiții hidrologice ale complexului rutier…………………………………..16

5.4 Gradul de asigurare la pătrunderea înghețului în complexul rutier,K……19

6. MĂSURI PENTRU PREVENIREA ȘI REMEDIEREA DEGRADĂRILOR

DIN ÎNGHEȚ-DEZGHEȚ……………………………..…………………………20

7. CONCLUZII………………………………………………………………………21

ANEXE:

A. GEOTEXTILE SI GEOCOMPIZITE………………………………………...…23

A.1 Geotextile……………………………………………………………………......23

A.2 Geocompozite…………………………………………………………………..25

A.2.1 Geocompozite de drenaj………………………………………………….…26

A.2.2 Geoompozite bentonitice……………………………………………………29

A.2.3 Geocompozite pentru armarea asfaltului…………………………...……..30

Page 3: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

3

1. Introducere

La temperaturi de 0˚C apa liberă trece din stare lichidă în stare solidă, prin fenomenul

înghețării. Înghețarea apei din pori conduce la modificări ale proprietăților fizico-mecanice ale

pământurilor, printre acestea se pot menționa: importante variații de volum, creșteri ale

rezistențelor mecanice (prin creșterea coeziunii) pe timpul înghețului, micșorarea

permeabilitășii si respectiv micșorarea rezistențelor mecanice pe timpul dezghețului.

Aceste modificări se pot explica prin creșterea de volum a apei de cca. 9% prin îngheț,

dar si prin creșterea umidității pământului din zona înghețata. Umiditatea poate crește prin

fenomenul de termoosmoză si prin fenomenul de capilaritate, daca apa subterană se afla la o

distanța mai mică decât înalțimea capilară de zona înghețata.

1.1 Fenomenul de capilaritate

Apa capilară este apa care apare în golurile dintre granulele pământului, golurile care

formează canale cu diametru de dimensiuni foarte mici. Fenomenul se datorează existentei

unor forte de tensiune superficială. În mod simplificat, porii pământului pot fi imaginați ca niște

tuburi capilare de dimensiuni variabile, în care apa se ridică la o înălțime numită înălțimea de

ridicare capilară.

Temperatura de îngheț a apei pure este de 0˚C, dar temperatura de îngheț a apei din

pământ, aflat sub influența câmpului de forțe generate de fenomenele de interfață și care

poate conține diferite săruri în disoluție, este mai mică de 0˚C. În urma experiențelor s-au

demonstrat scăderi apreciabile ale temperaturii de îngheț, în funcție de raza tuburilor capilare

(Tabel 1.1).

Tabelul 1.1 Temperatura de îngheț în funcție de diametrul capilarului

Diametru capilarului (mm) 1.57 0.24 0.15 0.06

Temperatura de îngheţ (˚C) -6.4 -13.3 -14.6 -18.5

Prima îngheață apa gravitațională și apoi, în funcție de temperatura, îngheață apa

adsorbită, din complexul de adsorbție. Se poate spune că temperatura de îngheț a apei din

nisipuri este de 0˚C, în timp ce la argile, ea este situată sub 0˚C.

Page 4: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

4

1.2 Geoizoterma de 0˚C

Adâncimea de îngheț indica zona maximă în teren până la care temperaturile pot

atinge valori mai mici sau egale cu 0˚C. În timp, geoizoterma de 0˚C, coboară în interiorul

pământului în funcție de durata procesului de îngheț.

Când frontul de îngheţ a ajuns undeva în pământ, apa din pori se transformă în cristale

de gheaţă. În continuare, presiunea apei din pori scade şi în jurul cristalelor se realizează o

subpresiune. Atunci apa existentă sub curba de 0˚C care se găseşte la o presiune mai mare,

se îndreaptă lent (în special apa liberă şi slab legată) spre zona îngheţată şi alimentează

cristalele formate, mărindu-le la dimensiunea unei lentile de gheaţă. Acest proces ajunge la un

moment dat la care diferenţa de presiune este mică, nu mai are loc fenomenul de trecere a

apei din zona cu temperaturi pozitive spre zona îngheţată (fenomen de sucţiune). Lentilele nu

se mai măresc; apoi izoterma de 0˚C coboara şi procesul continuă.

Lentilele de gheață formate în patul drumului ating grosimi de câţiva centimetri și

pot provoca umflarea neuniformă a suprastructurii (cu 10 .. 20 cm). Astfel rezultă denivelarea

si fisurarea îmbracaminților

Fig. 1.2 Formarea lentilelor de gheaţă

Page 5: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

5

2. Cauzele si efectele degradarii

2.1 Cauze

Prin creşterea umidităţii prin termoosmoză (proces de mişcare a apei prin porii mici ai

pământului datorită diferenţei de temperatură) şi marirea volumului de apă prin îngheţare apare

o umflare a pământurilor datorită cristalelor de gheaţă ce tind să disloce particulele din poziţia

iniţială, distrugând structura pământurilor.

Dacă această tendinţă de umflare este împiedicată total sau parţial de elemente de

construcţie, atunci apar presiuni de umflare ce pot distruge respectivele elemete de construcţii.

Urmarea practică a acestei observaţii este plasarea fundaţiilor construcţiilor la adâncimi de

fundare mai mari decât adâncimile maxime de îngheţ.

În cazul drumurilor şi aeroporturilor cum nu se pot respecta aceste adâncimi minime, iar

presiunile pe care ele le transmit terenului nu pot anula umflări, îngheţul terenului din patul

drumului conduce la fisurări ale îmbrăcăminţii, urmate în perioada de dezgheţ de degradări

însemnate, în special în zonele în care vehiculele frânează (curbe, staţii de autobuze şi

troleibuze). (Fig. 1.2)

Prin dezgheţarea pământului, proces ce se desfășoară din suprafaţă spre interior,

gheaţa se topeşte şi cum apa rezultată nu poate fi infiltrată în adâncime din cauza pământului

nedezgheţat încă, rezultă o lichefiere a pământului, deci o reducere considerabilă a capacităţii

portante, ce accelerează distrugerea îmbrăcaminţilor de drumuri sub acţiunea traficului.

Atunci când există simultan următoarele condiţii apar degradări provocate de îngheţ

dezgheţ:

Pământ de fundaţie sensibil la îngheț;

Temperaturi negative pe o durată îndelungată, care să permită migrarea şi acumularea

apei în pământul de fundaţie;

Probabilitatea de alimentare cu apă a frontului de îngheţ în pământ;

Circulaţia autovehiculelor grele în perioada de dezgheţ, accentuează producerea

degradărilor;

Utilizarea materialelor cu conţinut de sare pentru dezgheţarea suprafeţei drumului,

accentuează de asemenea producerea degrădarilor.

Page 6: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

6

2.2 Efecte

În funcţie de sistemul rutier pot apărea următoarele efecte datorate fenomenului de

îngheţ - dezgheţ:

A) În cazul sistemului rutier nerigid :

- Umflări neregulate (burduşiri), însoţite eventual de fisuri şi crăpături, ale

îmbrăcăminţilor bituminoase şi ale pavajelor din piatră naturală în perioadă de îngheţ;

- Fisuri, crăpături, faianţări, făgaşe şi deformaţii locale în perioada de dezgheţ.

B) În cazul sistemului rutier rigid:

- Denivelări ale dalelor, în dreptul rosturilor şi largirea acestora în perioada de îngheţ;

- Fisuri, crăpături, distrugeri ale dalelor în perioada de dezgheţ.

3. Determinarea sensibilităţii la îngheţ a pământurilor de fundaţii

Determinarea se realizează conform STAS 1709/3-90.

Metoda se aplică pământurilor coezive, precum si celor necoezive cu plasticitate redusă

(indicele de plasticitate , mai mic sau cel mult egal cu 10), având un conținut de fractiune fina,

argilâ si praf, de minim 10% si dimensiunea maximă a granulelor egală cu 7.1 mm.

Metoda se aplica și în cazul pământurilor cu fragmente de roci pe fracțiuni mai mici de

7.1 mm.

3.1 Principiul metodei

Probele de pământ sunt menținute pe durata încercării in condiții similar cu cele in situ

(temperatura negativă la partea superioara; temperatură pozitivă și alimentate cu apă la partea

inferioară), măsurându-se efectele produse de îngheț: sporul de înălțime si creșterea umidității.

Sensibilitatea la îngheț se determină pe baza coeficientului de umflare la îngheț si a

stării de consistență a pământului după dezgheț

Page 7: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

7

3.2 Luarea şi pregătirea probelor

A) Luarea probelor

Se ia câte o probă de pământ în cantitate de minim 20 kg, din sondaje deschise din:

- fiecare strat al terenului natural de pe ampriza drumului;

- pământul de umplutură în cazul profilului transversal situat in rambleu;

B) Confecţionarea probelor

În cazul pământurilor coezive lipsite de pietriș, acestea se fărâmițeaza până ce trec,in

totalitate, prin ciururi cu dimensiunea ochiurilor de 3.15 mm.

În cazul pământurilor necoezive si al pământurilor coezive cu conținut de pietriț se

înlocuiește fracțiunea mai mare de 7.1 mm cu aceeași cantitate de pietriș din sortul 3-7.

În cazul pământurilor cu fragmente de roci se separă prin ciuruirea fracțiunilor sub 7.1

mm.

Se stabilesc caracteristicile de compactare pentru confecționarea epruvetelor astfel:

o umiditatea de confecționare :

wconf=wopt+2

wopt-umiditatea optimă de compactare în domeniul umed

Cantitatea de apă de adaos la confecționare, A, in grame se calculează cu urmatoarea

relație:

A G w conf wn

100 w n

o G - cantitatea de pământ pentru confecționarea epruvetelor în grame

o wconf - umiditatea de confecționare în procente

o wn – umiditatea pământului în procente

Cantitatea de apă A , se adaugă la cantitatea de pământ G, se amestecă si se lasă 24 h

pentru omogenizarea umidității.

Se confecționează 3 epruvete cilindrice cu înalțimea de 150mm , diametrul 100mm cu

densitatea în stare uscată corespunzatoare umidității de confecționare

Epruvetele se cântăresc si li se măsoară diametrul si înalțimea in 3 puncte diferite

Page 8: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

8

3.3. Modul de lucru

Epruvetele se înfăşoară pe suprafaţa laterală cu o folie din polietilenă , iar suprafaţa de

la capătul superior se acoperă cu un strat subţire de vaselină tehnică.

Pe placa de separaţie din frigider se aşează 3 rondele de material filtrant umezite în

prealabil. Fitilele din prelungirea rondelelor sunt trecute prin orificiile din placa de separaţie în

compartimentul inferior al frigiderului şi introduse în câte un pahar cilindric de sticlă cu apă.

Se introduc epruvetele în frigider, amplasându-le pe fiecare cu suprafaţa inferioară

liberă pe rondeaua de material filtrant. Epruvetele se aliniază pe axa orificiilor din placă ,

lăsându-se spaţii de 40 mm între ele, deasemenea şi între ele şi pereţii laterali ai frigiderului.

Se etanşează compartimentul inferior (în dreptul uşii) cu un panou din polistiren

expandat prin care se introduce un termometru.

Se realizează izolarea termică a epruvetelor prin umplerea spaţiului dintre ele cu

granule din polistiren expandat, spaţiul dintre epruvete şi uşă fiind închis cu un panou din

polistiren.

Se aşează un alt termometru pe suprafaţa izolaţiei din granule de polistiren şi se pune

în funcţiune frigiderul.

Se reglează temperatura în interiorul frigiderului astfel încât la suprafaţa epruvetelor să

se realizeze temperatura de -8˚C ±1˚C.

Încercarea începe din momentul atingerii la suprafaţa epruvetelor a temperaturii de -8˚C

şi durează 7 zile.

Pe durata încercării se verifică şi se înregistează zilnic temperaturile din cele două

compartimente, efectuându-se dacă este cazul, reglarea pentru menţinerea temperaturii în

compartimentul superior între limitele stabilite, iar în cel inferior peste 0˚C.

La sfârşitul încercării epruvetele sunt scoase pe rând din frigider, dezvelite din folia de

polietilenă, cântărite şi se măsoară cu şublerul înalţimea totală a fiecăruia şi înălţimea zonei

rămase neîngheţate în cele trei poziţii de pe contur.

Din fiecare epruvetă se extrag trei probe pentru determinarea umidităţii din zona cu

concentraţia maximă a lentilelor de gheaţă. Dacă lentilele nu sunt vizibile probele de umiditate

se iau din porţiunea centrală a zonei îngheţate, fiecare probă se aşează pe câte o sticlă de

ceas şi se usucă în etuvă până la masă constant.

Page 9: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

9

I

3.4. Rezultate

Pentru fiecare epruvetă se calculează coeficientul de umflare la îngheţ Cu , cu relaţia :

h Cu

Z

100

o ∆h – sporul de înaltime al epruvetei datorită înghețului, rezultând ca diferența dintre

înălțimea medie finală h2 si înălțimea medie inițiala h1 , în centimetrii

o Z – adâncimea de pătrundere a înghețului în epruveta care rezultă ca diferență între

înlțimea medie inițială a epruvetei h1 si înălțimea medie a zonei rămase neînghețate h3,

în centimetrii.

Indicele de consistență al pămâtului Ic după dezgheț se calculează cu relatia:

wL wî Ic

p

o wL- limita superioară de plasticitate a pământului, în procente

o wî – umiditatea medie din zona înghețată, în procente

o Ip – indicele de plasticitate al pământului, în procente

Pentru fiecare parametru Cu si Ic se calculează valoarea medie pentru cele trei epruvete

încercate pe baza cărora se stabilește sensibilitatea la îngheț a pămîntului.

4. Clasificarea pământurilor

4.1. Prin încercări

Conform încercării prezentate în cadrul punctului anterior pământurile se clasifică în

funcție de coeficientul de umflare Cu și indicele de consistență a pământului după dezgheț Ic ,

conform tabelului 4.1:

Page 10: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

10

Tabel 4.1 Clasificarea pământurilor în funcție de Cu și Ic

Gradul de sensibilitate la

îngheţ a pământurilor

Coeficientul de umflare

la îgheţ Cu %

Indicele de consitenţă

a pământurilor Ic

Insensibile sub 2 peste 0,75

Sensibile 2...8 0,5…0,75

Foarte sensibile peste 8 sub 0,5

Observație: În cazul în care cei doi parametrii conduc la grade de sensibilitate la îngheț

diferite , se adoptă sensibilitatea la îngheț cea mai mare.

4.2. Criteriul granulometric

Fenomenele datorate înghețului și dezghețului deși se produc în toate categoriile de

pământuri intensitatea lor însă este foarte diferită, în aceleași condiții climatice, depinzând de

natura pământului. Astfel, în timp ce în pământurile granulare (nisip, pietriș etc) ele sunt practic

neglijabile, iar în argile intesitatea este redusă, în pământurile prăfoase au intensitate maximă.

Explicația unor astfel de comportamente diferite la îngheț - dezgheț poate fi găsită

analizând legea lui Darcy generalizată, pentru mișcarea apei în pământuirle nesaturate. Astfel

viteza de deplasare a apei între două puncte se exprimă astfel:

v k i

o k – coeficientul de permeabilitate al pământurilor;

o i – gradientul hidraulic;

o ∆hg – diferenţa de potenţial gravitaţional;

o ∆hs – diferenţa de potenţial al forţelor de sucţiune;

o ∆l – lungimea liniei de curent între punctele considerate;

Se consideră două puncte 1 şi 2 din figura 4.1, viteza de ascensiune a apei între cele

două puncte este in conformitate cu relaţia de mai sus:

Page 11: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

11

Fig. 4.1 Viteza de ascensiune

o ∆ht1.2=ht2-ht1 – reprezintă diferenţa de sucţiuni, exprimate în cm coloană de apă, între

punctele 1 şi 2, induse de diferenţa de temperatură ∆t1.2

Dacă temperatura pământului este mai scăzută în suprafata (t2<t1) sensul fluxului de

apă este invers sensului gravitației si deci semnul între cei doi termeni este negativ.

Viteza de migrare a apei este dată de produsul celor doi termeni: coeficientul de

permeabilitate si suma algebrică a gradienților ce determină mișcarea, valoarea maximă se

obține pentru valorile medii. Această condiție este îndeplinita de regula pentru pământurile

prăfoase ce posedă o permeabilitate medie, ce permite circulația apei si o sucțiune suficientă

inducerii fenomenului de termoosmoză.

Pământurile granulare (nisip, pietriș) prezintă valorile cele mai mari ale coeficienților de

permeabilitate, dar cele mai reduse valori de suctiune si deci viteza rezultată este practic

neglijabilă.

În schimb, argilele au valori ridicate ale sucțiunii dar coeficienții de permeabilitate foarte

mici și prin urmare viteza de migrare a apei, respectiv debitul este foarte mic.

Ca urmare, pământurile, în funcție de intensitatea fenomenelor determinate de procesul

de îngheț - dezgheț se clasifică în pământuri insensibile, sensibile si foarte sensibile la îngheț.

Această împarțire a pământurilor este bazată pe criteriul granulometric (Tabelul 4.2),

care totuși nu poate reflecta complexitatea fenomenelor termoosmotice din pământuri si prin

Page 12: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

12

urmare este considerată de multi cercetători ca având un caracter calitativ si orientativ. Cu

toate acestea, în practica curentă sunt înca larg utilizate criteriile granulometrice în definirea

sensibilității la îngheț a pământurilor.

Tabel 4.2 Clasificarea sensibilității pământurilor pe baza granulozitătii STAS1709/2-90

Nr. Crt.

Gradul de sensibilitate

la îngheţ

Denumirea

pământului conform

STAS 1243-88

Tipul

pământului

Granulozitate

Diametrul

particulelor

mm

Procente

din

masa

totală

1

Insensibile

Pietriş cu nisip

P1

sub 0,002

sub 0,02

sub 0,1

sub 1

sub 10

sub 20

2

Sensibile

Pietriş cu nisip

P2

sub 0,002

sub 0,02

sub 0,1

1…6

10…20

20…40

Nisip, Nisip prăfos P3

Argilă grasă P5 conf . STAS 1243-88

3

Foarte sensibile

Nisip prăfos

P3

sub 0,002

sub 0,02

sub 0,1

peste 6

peste 20

peste 40

Nisip argilos

Praf , praf nisipos, praf

nisipos argilos , praf

argilos

P4

Argilă nisipoasă, argilă

prafoasă, argilă

prafoasă-

nisipoasă, argilă

P5

Criteriul granulometric pentru stabilirea gradului de sensibilitate la îngheț al pămâturilor

se aplică pentru pământurile având minim 90 % fracțiune sub 2mm. În cazul în care conținutul

de fracțiuni mai mari de 2 mm depășesc 10 % , curba granulometrică se recalculează

considerând 100% materialul ce trece prin ciurul de 2mm , după care se aplică criteriul

granulometric.

Page 13: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

13

Încercarea sensibilității la îngheț a pământurilor , conform STAS 1709/3 -90 poate fi

utilizată ori de cate ori criteriul granulometric nu dă rezultatele concludente.

De asemenea, un criteriu empiric, cu totul calitativ, exprimat de Casagrande, apreciaza

gelivitatea pământurilor, dupa cum o probă de pământ luată între degete se sfărmă sau

râmane intactă. Dacă proba se sfărmă pământul se consideră geliv, altfel nu.

Observație: Conform Stas 14688-1, clasificarea pământurilor în funcţie de granulozitate

s-a modificat. (Tabel 4.3)

Tabel 4.3 Clasificarea pământurilor in funcție de granulozitate SR EN 14688 /1

Fracţiuni Subdiviziuni Simboluri Mărimea particulelor [mm]

Pământ foarte

grosier

Blocuri mari LBo >630

Blocuri Bo >200 până la 630

Bolovăniş Co >63 până la 200

Pământ grosier

Pietriş Gr >2 până la 63

Pietriş mare CGr >20 până la 63

Pietriş mijlociu MGr >6,3 până la 20

Pietriş mic FGr >2,0 până la 6,3

Nisip Sa >0,063 până la 2,0

Nisip mare CSa >0,63 până la 2,0

Nisip mijlociu MSa >0,2 până la 0,63

Nisip fin FSa >0,063 până a la 0,2

Pământ fin

Praf Si >0,002 până la 0,063

Praf mare CSi >0,02 până la 0,063

Praf mijlociu MSi >0,0063 până a la 0,02

Praf fin FSi >0,002 până la0,0063

Argilă Ci ≤0,002

Negăsind nici o clasificare recentă pentru stabilirea gradelor de sensibilitate a pământurilor la

îngheț, pe baza celor două tabele de mai sus am facut o clasificare în funcție de granulozitate

împărțita pe subdiviziuni ( Tabel 4.4).

Page 14: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

14

Tabel 4.4 Gradul de sensibilitate la îngheț al pământurilor pe subdiviziuni

Nr. Crt.

Grad de sensibilitate

Subdiviziuni

Simboluri Tipul

pământului Dimensiunea particulelor

(mm)

1

Insensibile

Blocuri mari LBo P1 >630

Blocuri Bo P1 >200 pana la 630

Bolovaniș Co P1 >63 pana la 200

Pietriș Gr P1 >2 pana la 63

Pietriș mare CGr P1 >20 pana la 63

Pietris mijlociu MGr P1 >6,3 pana la 20

Pietriș mic FGr P1 >2,0 pana la 6,3

2

Sensibile

Nisip Sa P2 >0,063 pana la 2,0

Nisip mare CSa P2 >0,63 pana la 2,0

Nisip mijlociu MSa P3 >0,2 pana la 0,63

Nisip fin FSa P3 >0,063 pana la 0,2

3

Foarte sensibile

Praf Si P4 >0,002 pana la 0,063

Praf mare CSi P4 >0,02 pana la 0,063

Praf mijlociu MSi P4 >0,0063 pana la 0,02

Praf fin FSi P5 >0,002 pana la0,0063

Argila Ci P5 ≤0,002

5. Adâncimea de îngheț și calcul de verificare a rezistenței la îngheț

dezgheț

Calculul de verificare a rezistenței la acțiunea îngheț-dezghețului a structurii se

efectueaza în funcție de:

- gradul de sensibilitate la îngheț al pământului;

- poziția adăncimii de îngheț în complexul rutier fața de grosimea sistemului rutier și de

nivelul stratului de apă freatică;

- condițiile hidrologice ale complexului rutier;

5.1. Gradul de sensibilitate la îngheț a pământului

S-a analizat în capitolul anterior.

Page 15: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

15

5.2. Adâncimea de îngheț în complexul rutier si nivelul stratului de apa freatica

5.2.1. Calcul adâncimii de îngheț

Adâncimea de îngheț în complexul rutier reprezintă nivelul cel mai coborât de la

suprafața drumului la care apa insterstițiala se transformă în gheața, în timpul iernii (în practica

se admite ca această adâncime coincide cu cea a izotermei 0).

Indicele de îngheț reprezintă diferența între maximum si minimum curbei temperaturilor

medii zilnice ale aerului acumulate pe toata durata iernii , prin însumarea algebrică a

temperaturilor si se exprimă în ˚C x zile.

Grosimea echivalentă a sistemului rutier ,reprezintă grosimea stratului de pământ cu

aceeași capacitate de transmitere a căldurii cu a straturilor componente ale sistemului rutier și

se exprimă în centimetrii.

Adâncimea de îngheț în complexul rutier Zcr, se consideră egală cu adâncimea de

îngheț în pământul de fundație, Z , în condiții de porozitate si umiditate specifice acestuia, la

care se adaugă un spor al adâncimii de îngheț ∆Z (determinat de capacitatea de transmitere a

căldurii straturilor sistemului rutier) și se calculeaza cu relația :

Zcr Z Z

(cm)

Z Hst He (cm)

o Hst – grosimea sistemului rutier alcătuit din straturi de material rezistente la îngheț, în

cetimetrii

o He – grosimea echivalentă de calcul la îngheț a sistemului rutier, în centimetrii

n

He i 1

hiCti

o hi – grosimea stratului rutier luat în calcul , în centimetrii

o Cti – coeficientul de echivalare a capacitații de transmitere a căldurii specifice fiecărui

material din alcătuirea stratului rutier luată în calcul , ale cărei valori sunt specificate în

STAS709/1-90 Tabelul 3, în funcție de materialul din stratul rutier

o n- numărul de straturi din materiale rezistente la îngheț- dezgheț

Page 16: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

16

Observatie: În grosimea echivalentă a sistemului rutier se includ si straturi de formă alcatuite

din materiale rezistente la îngheț- dezgheț sau din pământuri sensibile la îngheț

Adâncimea de îngheț Z, în pământul de fundație este determinată, în principal, de

următorii factori:

Rigolele iernii, definite prin intensitatea si durata temperaturilor negative ale aerului ,

caracaterizate prin indicele de îngheț

Caracteristicile termice (căldura specifică, căldura latentă) ale pământului, în condiții de

compactare specifice terasamentului rutier și de umiditate caracteristice condițiilor

hidrologice ale acestuia

Adâncimea de îngheț în pământul de fundație se stabilește pe baza curbelor (Fig. 5.1),

în funcție de indicele de îngheț I, a cărui valoare depinde de izoliniile din hărtile de zonare a

teritoriului României. Acestea țin cont de tipul sistemului rutier, de clasa de trafic de

dimensionare, stabilite conform reglementărilor tehnice in vigoare.

Numărul curbei din Fig. 5.1 din care rezultă adâncimea de îngheț în pământ, se alege

conform Tabelui 5.1,în funcție de:

tipul climatic în care este situat drumul conform hărtii de zonare a teritoriului României

(Fig. 5.2);

tipul pământului de fundație ,P2….P5 stabilit conform reglementărilor tehnice în vigoare;

condițiile hidrologice ale complexului rutier;

Page 17: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

17

Fig. 5.1 Determinarea adâncimii de îngheț

Tabelul 5.1 Determinarea adâncimii de îngheț

Tip

climatic conform

hărţii

Condiţii hidrologice

Tipul de pământ

P2 P3 P4 P5

Pietriș cu

nisip

Nisip, Nisip prafos

Nisip

argilos

Praf, praf nisipos

praf argilos

praf nisipos argilos

Argila prafoasa

argila nisipoasa

argila parafoasa nisipoasa

Argila

Argila grasa

Numarul curbei din diagrama

I

Favorabile 1 2 3 4 6 7 9

Mediocre Defavorabile

1

2

3

4

7

8

10

II

Favorabile 1 2 3 4 6 7 9

Mediocre Defavorabile

1

2

3

5

7

8

10

III

Favorabile 1 2 4 5 6 7 9

Mediocre Defavorabile

1

2

4

6

7

8

10

Page 18: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

20. I

R.portijio.duflO fndk..k

de ..,.,ldif'* \n$1 tlpurf M cfimoller

LEGENDA

I

\.§:ill"'....... +I

20lip ctimotic: n I t TiP climoli<:. m

i

Fig. 5.2 Repartitia dupa indicele de umiditate 1m a tipurilor climatice

19

Page 19: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

20

5.2.2. Nivelul apei subterane

Prezența apei subterane la o adâncime mai mică decât adâncimea de îngheț constitue

un indice al unor posibile umflări ale terenului prin îngheț. Convențional se consideră

următoarea influența a apei subterane, asupra desfașurării procesului de îngheț - dezgheț:

neglijabilă, dacă adâncimea acesteia este de trei ori mai mare decât adâncimea de

îngheț;

medie, pentru adâncimi de 1,5-3 ori adâncimea de îngheț;

favorabile, dacă nivelul apei subterane este deasupra adâncimii de îngheț;

foarte favorabile, dacă apa baltește în gropile de împrumut, în șanțurile înfundate de la

marginea platformei sau la piciorul taluzului

În acet sens se defineste o adancime critică (hcr) a nivelului apei subterane (N.A.S). ca

fiind adâncimea la care se află apa subterană de la care regimul de umiditate pentru

zona (0<h<hcr) este dictat, prin fenomenul de sucțiune, de către aceasta.

Adâncimea critică este dependentă de tipul pământului astfel:

hcr=1,00m pentru pământurile P1, P2 si P3;

hcr=3,00m pentru pământurile P4, P5 (argilă nisipoasă)

hcr= 5,00m pentru pământurile P5, mai putin argila nisipoasă

5.3. Condițiile hidrologice ale complexului rutier

Condițiile hidrologice ale complexului rutier în funcție de posibilitățile de alimentare cu

apă a frontului de îngheț în pământul de fundație al drumurilor sunt:

A)Favorabile

- Îmbrăcămintea bituminoasă sau din beton de ciment cu Ist.degr≥0

Ist.degr reprezintă indicele de evaluare a stării de degradare a îmbrăcăminții si se

determină conform reglementărilor tehnice în vigoare

- Acostamente impermeabilizate pe minim 1.00m sau pe toata înalțimea în cazul

acostamentelor cu lațimi sub 1.00 m

- Șanțuri sau rigole impermeabilizate

- Scurgerea apelor de pe terenul înconjurător asigurată în tot timpul anului

Page 20: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

21

- Nivelul cel mai ridicat al apei freatice față de patul drumului este la o adâncime mai

mare decât cea critică hcr ,care este in funcție de tipul pământului

Observație: Adâncimea critică hcr, reprezintă nivelul maxim al apei freatice care nu

reduce capacitatea portantă a pământului de fundație sub valoarea de calcul stabilită

conform reglementărilor tehnice în vigoare.

B) Mediocre

- Îmbrăcăminte bituminoasă sau din beton de ciment Ist.degr ≥ -1;

- Acostamente impermeabilizate pe cel puțin lățimea benzilor de încadrare;

- Șanțuri și rigole impermeabilizate sau neimpermeabilizate ,dar cu funcționare

corespunzătoare ;

- Scurgerea apelor de pe terenul înconjurător asigurată în tot timpul anului. În cazul

rambleelor cu înălțime egală sau mai mare de 3.00 m apele pot staționa temporar, în

zone depresionare ;

- Nivelul cel mai ridicat al apei freatice fața de patul drumului este la o adâncime mai

mare decât cea critică ;

C) Defavorabile

- Îmbrăcăminte bituminoasă sau din beton de ciment Ist.degr < -1;

- Îmbrăcăminte din macadam , pavaje de piatră brută sau bolovani, împietruire;

- Șanțuri sau rigole neimpermeabilizate , cu funcționare necorespunzătoare ;

- Scurgerea apelor de pe terenul înconjurător drumului este neasigurată, cu excepția

drumului situate în rambleu cu înălțimea ≥ 3.00 m ; apele staționează temporar în zone

depresionare lipsite de scurgerea naturală;

- Nivelul cel mai ridicat al apei freatice față de patul drumului este la o adâncime mai

mică decât cea critică;

Observație: Verificarea rezistenței la actiunea îngheț – dezghețului se poate face conform

Tabelului 5.2

Page 21: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

23

5.4. Gradul de asigurare la pătrunderea înghețului în complexul rutier, K

Se consideră că o structură rutieră este rezistentă la îngheț-dezgheț dacă gradul de

asigurare la pătrunderea înghețului în complexul rutier, K, are cel putin valoarea din tabelul

următor ,în funcție de tipul climatic, tipul sistemului rutier, tipul de pământ și gradul de

sensibilitate la îngheț al acestuia.

Gradul de asigurare ,K, se calculează astfel:

K He

Zcr

o He – grosimea echivalentă de calcul la îngheț a sistemului rutier, în centimetrii

o Zcr – adâncimea de îngheț în complexul rutier

În cazul în care condițiile din Tabelul 5.3 nu sunt îndeplinite este necesară adoptarea de

măsuri pentru prevenirea si remedierea degradărilor din îngheț- dezgheț.

Tabel 5.3 Gradul de asigurare la pătrunderea al înghețului

Nr. Crt

Gradul de

sensibilitate la

îngheţ al pământurilor

Tipul

pământului

Tipul

climatic

Tipul sistemului rutier

Nerigid Rigid

Cu straturi bitumi-

noase cu grosime

totală <15cm, fără strat

stabili- zat cu lianţi

hidraulici sau puzzolanici

Cu straturi bitumi-

noase cu grosime

totală ≤15cm, fără strat

stabilizat cu lianţi

hidraulici sau puzzolanici

Cu strat stabilizat cu lianţi hidraulici

Cu strat stabilizat cu lianţi

puzzolanici

Cu strat de beton

de ciment in alcătuire

Gradul de asigurare la patrunderea îngheţului , K

1

Sensibile

P2 , P3

I, II, III

0,40

0,45 0,35 0,40

0,45 0,50

0,25

2

Foarte Sensibile

P3 I, II, III 0,45

0,50

0,40 0,45

0,50 0,55

0,30

P4

I II III

0,45 0,55 0,40

P5

I II III

0,50 0,55 0,45

Page 22: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

24

6. Măsuri pentru prevenirea şi remedierea degradărilor din îngheţ

dezgheţ

Asupra factorului hidrologic, cu scopul realizarii unor condiții hidrologice favorabile ale

complexului rutier:

Executarea terasamentelor în rambleu pentru a se obține condiția ca nivelul cel mai ridicat

al stratului de apă freatică sa fie sub adâncimea critică a acestuia și sub adâncimea de

îngheț în complexul rutier.

Coborârea nivelului stratului de apă freatică de sub corpul drumului prin drenuri de

adâncime.

Prevederea lucrărilor de colectare si evacuare ale apelor superficiale (șanțuri, podețe,

canale de evacuare); pe porțiuni foarte umede, șanțurile vor fi prevăzute mai adânci pentru

a avea efect de drenare.

Impermeabilizarea acostamentelor șanțurilor sau rigolelor.

Impremeabilizarea taluzului drumului în lungul unui curs de apă care poate umezi corpul

drumului.

Interceptarea infiltrațiilor de apă din amonte prin drenuri longitudinale pe sectoare de

debleu sau în profil mixt

Măsuri pentru realizarea gradului de asigurare la pătrunderea a înghețului în cazurile în

care nu se poate acționa eficient asupra condițiilor hidrologice ale complexului rutier, respectiv

când drumul se încadrează în conditii hidrologice favorabile sau mediocre.

Îngroșarea stratului inferior de fundație, din balast sau prevederea unui substrat de fundație

anticapilar care poate îndeplini și funcția de strat drenant – strat de pietriș.

Utilizarea de geocompozite (Anexa A).

În cazurile în care nu se poate acționa pentru coborârea nivelului stratului de apă

freatica ,față de nivelul patului în afara prevederilor de la punctele anterioare se recomandă

adoptarea uneia sau mai multora din măsurile următoare :

Adoptarea sistemului rutier rigid , cu îmbracaminte din beton de ciment sau a sistemului

Page 23: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

25

rutier nerigid având în alcăturie un strat stabilizat cu lianți hidraulici sau puzzolanici

Prevederea unui strat de formă din pământuri coezive tratate cu var, pământuri coezive

stabilizate cu zgura granulate și var , a cărui grosime nu se include în grosimea totală a

straturilor alcătuita din materiale rezistente la îngheț-dezgheț.

Prevederea unui strat izolant din geotextile si din materiale refolosibile (Anexa A).

În cazul sistemelor rutiere nerigide pentru clasele de trafic mediu , ușor si foarte ușor stratul

de bază din mixtură asfaltică se execută din agregate de carieră.

În cazul în care măsurile indicate mai sus pentru prevenirea degradărilor din îngheț

dezgheț sunt neeconomice se va studia comparativ, chiar în faza de proiect, posibilitatea

evitării sectoarelor în care se întâlnesc simultan pământuri sensibile la îngheț și condiții

hidrologice defavorabile.

Pe sectoarele de drum caracterizate prin condiții hidrologice mediocre și pământ de

fundație sensibil sau foarte sensibil la îngheț, îmbrăcămintea bituminoasă ușoară trebuie sa

fie executată pe o fundație cu grosimea de cel puțin 30 cm.

În cazul drumurilor caracterizate prin Ist.degr< -1 se prevede repararea completă a

sistemului rutier pe suprafețe întinse ,cu luare în considerare a următoarelor măsuri:

Decaparea locală a cuiburilor de pământ sensibile la îngheț identificate în perioada

producerii degradărilor si înlocuirea cu pământ insensibil la îngheț;

Refacerea sistemului rutier;

Supraînăltarea terasamentelor pentru asigurarea condițiilor hidrologice mediocre sau

favorabile ca urmare a unui calcul tehnico – economic comparativ cu soluția îngroșării

sistemului rutier

Pe sectoarele de drum caracterizate printr-un indice de evaluare a portanței Ist.port ,

cuprins în intervalul (+1,-1) se recomandă interzicerea circulației vehiculelor grele în perioada

de dezgheș. Adoptarea acestei măsuri este indicată și pe sectoarele de drum pe care în

perioada de îngheț se constată apariția umflărilor neregulate provenite din formarea lentilelor

de gheață.

Page 24: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

26

Măsurile pentru prevenirea si remedierea degradărilor din îngheț- dezgheț se vor

jusitfica în fiecare caz în parte , din punct de vedere tehnic si economic; nu sunt limitative , se

pot aplica și alte măsuri , în funcție de condițiile specifice ale sectoarelor de drum respective.

7. Concluzii

Prin fenomenul de îngheț apar modificări ale proprietăților fizico-mecanice ale pământurilor,

care se pot explica prin creșterea de volum a apei cu cca 9% prin îngheț, dar si prin

creșterea umidității pământului prin fenomenul de termoosmoză si capilaritate.

Cele mai importante degradări datorate fenomenului de îngheț- dezgheț sunt: apariția

fisurilor si crăpăturilor, umflări neregulate, scăderea capacității portante si distrugerea

stratului de uzură.

Determinarea sensibilității la îngheț a pământurilor se poate face prin încercări de laborator

sau cu ajutorul criteriului granulometric. Pământurile clasificându-se astfel: insensibile,

sensibile si foarte sensibile.

Adâncimea de îngheț reprezintă nivelul cel mai coborât de la suprafața drumului la care

apa interstițială se transformă în gheață. Aceasta depinde de: tipul climatic, condițiile

hidrologice, tipul pământului și de Indicele de îngheț.

Gradul de asigurare la pătrunderea înghețului în complexul rutier este raportul dintre

grosimea echivalentă de calcul la îngheț a sistemului rutier și adîncimea de îngheț.

În cazul în care K<Kadm este necesară adoptarea de măsuri pentru prevenirea si

remedierea din îngheț – dezgheț.

Măsurile depind de condițiile hidrologice existente justificându-se tehnic si economic.

Page 25: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

27

Anexa A. Geotextile şi geocompozite

A1. Geotextile

Geotextilele sau geosinteticele (denumirea generală) sunt materiale textile plane,

permeabile realizate din polipropilenă, polietilenă sau poliester utilizate la lucrări de construcții

fiind în contact cu pământul sau cu alte materiale. Ele pot fi clasificate, după modul de

fabricare, în următoarele categorii: țesute, nețesute (consolidate mecanic sau termic),

termofixate, speciale.

Page 26: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

28

Materialele geotextile pot fi utilizate cu următoarele funcții:

Filtrare

Separare

Drenaj

Protecție

Armarea terasamentelor si taluzurilor

Container

Aplicaţii ale geotextilelor:

Îmbunătăţirea subsolului şi a fundaţiilor drumurilor

Amplificarea pavajului;

Drenajul subsolului;

Protecţia contra eroziunii;

Ziduri şi taluzuri;

Amenajări de siguranţă;

Împrejmuiri ale mâlului şi protecţia peisajului;

Căi ferate;

Îmbunătăţirea subsolului şi a fundaţiilor drumurilor

Atât geotextilele ţesute cât şi cele neţesute pot fi folosite în mod eficient la repararea /

stabilizarea şoselelor naţionale primare, a drumurilor secundare, nepavate sau pavate.

Motivele proiectarii

Cauza principală a deficienţelor în structura de pavare a drumurilor este contaminarea

fundaţiei de pietriş şi pierderea care rezultă în ceea ce priveşte rezistenţa pietrişului. Când

pietrişul este aşezat pe un sol slab, stratul inferior devine contaminat cu pământ. În timp,

traficul puternic şi vibraţiile fac ca pietrişul de la baza pavării să penetreze în sol/pământ şi să

cauzeze migrarea ascendentă a nămolului şi argilei. În locurile umede, traficul de construcţie

provoacă pomparea pământului umed de la subsol în pietrişul acoperitor. Toate aceste condiţii

reduc grosimea efectivă a pietrişului, distrugând suportul drumurilor şi diminuând randamentul

şi viaţa acestora. S-a stabilit în mod clar că subsolurile drumurilor pot fi stabilizate eficient prin

folosirea unei combinaţii între geotextile şi pietriş.

Page 27: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

29

Avantaje

Lucrările de construcţii se execută simplificat, productivitatea creşte;

Se face economie foarte mare la materialele pietroase, lemn, bitum, carburanţi, deoarece

geotextilele determină reducerea grosimii sau înlocuirea unor straturi materiale pietroase

de până la 20-60 cm;

Se micşorează masa totală a materialelor manevrate şi transportate (până la 1000 ori);

Previne contaminarea straturilor de la sub-bază şi de la bază prin particule fine/material

mărunt;

Permite folosirea materialelor cu drenaj liber şi filtrare deschisă, mai eficiente din punct de

vedere al structurii;

Măreşte drenajul drumurilor;

Reduce adâncimea excavării necesare pentru a îndepărta materialele necorespunzătore

de la subsol;

Reduce cerinţele de pregătire a locului;

Salvează întreruperile cauzate de vreme, deoarece munca poate continua în majoritatea

condiţiilor;

Extinde viaţa structurii pavărilor;

Previne deficienţele pavării;

Reduce costurile de întreţinere şi reparaţie.

Page 28: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

30

A2. Geocompozite

Geocompozitul este alcătuit dintr-o georeţea şi un filtru geotextil, poziţionat pe una sau

pe ambele feţe. Este foarte rezistent la compresiune, având capacitate mare de descărcare a

apei sub sarcini mari.

Se utilizează pentru drenaj – pereţi îngropaţi, subsoluri şi terase.

Geocompozite antifisură, se utilizează la drumuri din beton asfaltic sau beton de ciment.

Page 29: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

31

A2.1. Geocompozite de drenaj

Pietrișul a fost folosit înca din secolul I d.H. ca sistem de drenaj. Este un sistem de

drenaj eficient dar există si multe dezavantaje cum ar fi transportul (material voluminos și

resurse limitate) ca și costurile de instalare.

S-a constat o creștere considerabilă a utilizării geosinteticelor în contrucțiile civile din

lumea întreagă. Astfel s-a dezvoltat un nou sistem de drenaj: geocompozite de drenaj alcătuite

dintr-o georețea de drenaj cu unul sau două geotextile termofixate pe una sau ambele fețe cu

funcții specifice de filtrare, drenaj si separare.

Funcțiile specifice ale geocompozitelor sunt filtrarea, drenajul, separarea si protecția stratului

de impermeabilizare de posibile deteriorari.

Funcții

Protecție - geocompozitele de drenaj oferă o protecție eficienta pentru acoperiri etanșe sau

materiale impermeabile (membrană, vopsea, saltele bentonitice etc.) pentru terasamente și

construcții (trafic de vehicule grele, procese de compactare etc.).

Filtrare - geotextilele nețesute filtreaza lichidele perfect oprind trecerea materialelor fine si

împiedicând colmatarea conductelor colectoare.

Drenaj - geocompozitele au o mare capacitate de drenaj chiar și pe taluzuri cu pantă mica și

când sunt supuse încărcărilor mari.

Impermeabilizare - anumite geocompozite conțin o pelicula etanșantă, adăugând funcția de

Page 30: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

32

impermeabilizare celor de mai sus.

Separare - geocompozitele conțin unul sau două geotextile al caror rol este de a separa

diferite tipuri de produse naturale sau geosintetice.

Proprietați

O capacitate mare de drenaj chiar și pe taluzuri cu panta mica și când sunt supuse

încărcărilor mari.

Rezistența mare la deteriorare îi permite să acționeze la mare adâncime fară a-și diminua

performanțele.

Rezistență la tracțiune.

Performanțe excelente la compresiune și curgere.

Caracteristici

Foarte robuste, permițându-le să reziste deteriorărilor din timpul instalării

Ușoare și flexibile.

Ușurința de transportare și depozitare

Capacitate de izolare între structură și pământ

Durabile:

- necasante

- inerte din punct de vedere chimic

- rezistente la microorganisme

- rezistente la oxidare

- rezistente la agenții atmosferici

- rezistente la apă sărată

Page 31: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

33

Pietriș Geocompozit de drenaj

Este sistemul tradițional

Geocompozitul de drenaj este ales utilizandu-se studii tehnice care demonstrează ca va fi capabil să evacueze de 1,5 ori mai multă apă decât soluția tradițională.

Costuri mari de transport (materiale voluminoase) Instalarea acestuia este dificilă și costisitoare (materiale grele)

Un produs ușor de trasportat și de depozitat

Realizarea manoperei afectează

compactarea materialului de umplutură deoarece pietrișul e un material necoeziv.

Un produs economic care se instaleaza ușor și repede deoarece este usor si flexibil). Mărește performanța straturilor pe toata suprafața. Cresc performanțele de instalare

Pietrișul nu se distribuie uniform pe toată suprafata (proprietați eterogene)

Produsul se așterne tot deodata, fară a întrerupe compactarea materialului de umplutură.

Pietrisul poate deteriora structurile și sistemele de impermeabilizare, fiind astfel nevoie de protejarea elementelor (geotetxile)

În contrast cu pietrișul, este un material cu propriețati omogene

Pietrișul produce o presiune inutila asupra

betonului sau a deșeurilor urbane (în cazul depozitelor de deșeuri)

Geocompozitul de drenaj incorporează funcția de protecție si separare fară a fi nevoie de elemente noi Geocompozitele sunt ușoare și nu produc supraîncărcări

Creează probleme mediu: este un produs

valoros, rar, scump

Nu produc probleme de mediu: polipropilena și polietilena nu sunt dăunătoare, nu poluează și sunt 100% reciclabile

O solutie mai scumpă;

Economii de cel puțin 60 % în comparație cu drenajul tradițional

Aplicații

Drenaj vertical

Drenaj orizontal

- Fundații

Page 32: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

34

- Drenajul spațiilor deschise (dale)

- Terase amenajate

- Spații verzi (grădini, terenuri de golf)

- Drenajul rambleelor

- Drenajul paturilor de drum și cale ferată

- Tramvaie

- Parcări subterane

A2.2. Geocompozite bentonitice

Geocompozitele bentonitice sunt produse prefabricate ce asociază materialele

geosintetice si bentonita, formând o barieră etanșă si eficace, printr-un material ușor de pus în

operă, omogen și rezistent la poansonare. Aceste produse aliază un material natural,

bentonita, care prezintă o permeabilitate foarte scăzută datorată capacitătii ei de umflare, cu

materialele geosintetice care au rol de protecție si eventual de etanșare.

Page 33: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

35

Compoziție

1. Un strat suport din:

- geotextil țesut din polipropilenă

- geomembrană de înaltă densitate

2. Un strat de bentonită sub formă de pulbere sau granule

3. Un strat de acoperire din geotextil nețesut din polipropilenă

Funcția de etanșare este asigurată în general de bentonita, care este supusă unui efort

normal de compresiune în timpul hidratării pentru a permite controlul variației de volum.

Aplicații

Etanșări de bază la depozite de deșeuri;

Etanșari de suprafață (acoperiri) la depozite de deșeuri;

Îndiguiri;

Etansări de rezervoare;

Lucrări miniere;

Lucrări de construcții și transporturi;

Izolarea terenurilor contaminate.

Avantajele

Cost competitiv

Înlocuiesc argila compactată sau geomembranele

Rezistență bună la îngheț/dezgheț și umezire/uscare

Page 34: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

36

Comportare bună pe pante și la tasări diferențiate

Instalare ușoara în conditii nefavorabile de climă și teren

Autocicatrizare

Nu necesită suduri

Efecte de sinergie atunci când sunt asociate geomembranelor în etanșările compuse

Înlocuiesc argila compactată sau geomembranele la iazuri, lagune, canale, lucrari de

irigații, terenuri mlăștinoase, stufărișuri

Suprapunerile se realizează ușor folosind pastă de bentonită

Sunt compatibile cu protecțiile catodice

Înlocuiesc argila compactată sau geomembranele la iazuri de decantare

A2.3. Geocompozite pentru armarea asfaltului

Sunt folosite pentru cretereșa duratei de exploatare a unei îmbrăcăminți rutiere

întârziind transmiterea fisurilor la straturile superioare.

Geocompozitele pentru armarea asfaltului sunt de două feluri:

1. Geocompozite realizate dintr-o geogrilă și un geotextil special fabricat în acest scop.

Cele două componente sunt termofixate si formează un material robust, ușor de instalat.

Geogrila cu noduri rigide este potrivită pentru creșterea rezistenței la oboseala a

îmbrăcăminților din fundațiile slabe, reducând apariția făgașelor și asigurând controlul fisurilor

de reflexie. Acest material este folosit pentru armarea straturilor de acoperire cu o grosime fr

70 mm

2. Geocompozite formate dintr-o rețea de filamente de sticla fixate pe geotextil nețesut.

Se folosesc pentru ranforsarea straturilor cu o grosime minima de 40 mm. Aceste

geocompozite sunt potrivite pentru a absorbi sarcinile de lungă durată cum ar fi cele de ciclul

îngheț - dezgheț și tensiunile induse de temperatură.

Page 35: Fenomenul de Inghet Dezghet in Complexul Rutier

BIBLIOGRAFIE:

1. STAS 1709/1/2/3 -90

2. SR EN ISO 14688/1/2-2004

3. “Geotehnica si Fundatii”- Marin Paunescu, Viorel Pop, Tudor Silion, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti.

4. www.geotextile.ro

5. www.iridexcons.ro

6. www.geocons.ro

7. www.scribd.com

8. www.romfiminvest.ro