Îndrumar pentru proiectarea fundațiilor | Șef lucrări dr.ing. Florin BEJAN | 2020-2021

1

TEMA 1 Întocmirea fișei sintetice a forajului

1.1. Generalități

Pământurile alcătuiesc terenul de fundare al construcțiilor

sau servesc ca materiale pentru realizarea unor construcții

inginerești (baraje, diguri, platforme, terasamente pentru căi

de comunicații etc.).

Eșantioanele prelevate din foraje sunt încercate în laboratorul

geotehnic în vederea determinării caracteristicilor fizico-me-

canice ale pământurilor conform reglementărilor tehnice în

vigoare:

- umiditatea, 𝐰 [%], conform STAS 1913/1-82;

- densitatea scheletului mineral, 𝛒𝐬 [g/cm3], conform

STAS 1913/2-76;

- densitatea, 𝛒 [g/cm3], conform STAS 1913/3-76;

- limitele de plasticitate, 𝐰𝐋 [%] și 𝐰𝐏[%], conform STAS

1913/4-86;

- granulozitatea, conform STAS 1913/5-85;

- compresibilitatea în edometru (𝐄𝐨𝐞𝐝 – modulul de defor-

mație edometrică), conform STAS 8942/1-89;

- rezistența la forfecare (𝛟 – unghiul de frecare internă și

𝐜 – coeziunea), conform STAS 8942/2-82.

Pe baza acestor indici determinați în laborator, prin calcul, se

pot determina indicii geotehnici derivați:

- greutatea volumică a pământului în stare naturală,

𝛄 [kN/m3];

- greutatea volumică a scheletului mineral, 𝛄𝐬 [kN/m3];

- greutatea volumică a pământului în stare uscată,

𝛄𝐝 [kN/m3];

- greutatea volumică a pământului în stare saturată,

𝛄𝐬𝐚𝐭[kN/m3];

- greutatea volumică a pământului în stare submersată,

𝛄′[𝐤𝐍/𝐦𝟑];

- porozitatea, 𝐧 [%];

- indicele porilor, 𝐞 [−];

- gradul de umiditate, 𝐒𝐫 [−].

- indicele de plasticitate, 𝐈𝐏 [%];

- indicele de consistență, 𝐈𝐂 [%];

- gradul de îndesare, 𝐈𝐃;

- capacitatea de îndesare, 𝐂𝐢.

1.2. Identificarea pământului

Pământurile se identifică pe baza determinărilor efectuate în

laboratorul geotehnic prin încadrarea în categoriile și varietă-

țile precizate în continuare.

În funcție de existența forței permanente superficiale de

atracție (coeziunea) între fragmentele solide constituente, pă-

mânturile de împart în două categorii:

- pământuri necoezive;

- pământuri coezive.

Pământurile grosiere se clasifică după granulozitate, în

funcție de predominația anumitor fracțiuni granulare, conform

Tabelului 1.1 împreună cu factorul de curbură granulometrică

(𝐂𝐂) și factorul de uniformitate granulometrică (𝐂𝐔) conform

Tabelului 1.2.

Tabelul 1.1 Clasificarea pământurilor grosiere în funcție de

granulozitate (SR EN ISO 14688-2:2005)

Mărimea fracțiunii granulometrice predominante (peste 50%), mm

Denumirea pămân-tului necoeziv

0,063 … 0,2 nisip fin (CSa)

0,2 … 0,63 nisip mijlociu (MSa)

0,63 … 2 nisip mare (FSa)

2 … 6,3 pietriș mic (CGr)

6,3 … 20 pietriș mijlociu (MGr)

20 … 63 pietriș mare (FGr)

63 … 200 bolovăniș (Co)

> 200 Blocuri (Bo)

Tabelul 1.2 Tipul de repartiție granulometrică (SR EN ISO

14688-2:2005)

𝐂𝐔 𝐂𝐂 Forma curbei

granulometrice

> 15 1 … 3 bine gradată

6 … 10 < 1 mediu gradată

< 6 < 1 rău gradată

în general ridicat în general < 0,5 discontinuă

Pământurile fine se clasifică în funcție de indicele de plasti-

citate (𝐈𝐩) și granulozitate, conform diagramei ternare

(Anexa 1.2).

În funcție de gradul de umiditate (𝐒𝐫), pământurile se clasifică

conform Tabelului 1.3.

𝐒𝐫 =𝛄𝐬 ∙ 𝐰

𝟏𝟎𝟎 ∙ 𝐞 ∙ 𝛄𝐰 (1.1)

unde 𝛄𝐬 este greutatea volumică a scheletului, 𝐰 este umi-ditatea pământului în stare naturală, 𝐞 este indicele porilor și 𝛄𝐰 este greutatea specifică a apei.

Tabelul 1.3 Clasificarea pământurilor în funcție de gradul de

umiditate (STAS 1243-88)

𝐒𝐫 Starea de umiditate a pământului

< 0,40 uscat

0,41 … 0,80 umed

0,81 … 0,90 foarte umed

> 0,90 practic saturat

În funcție de gradul de îndesare 𝐈𝐃, nisipurile se clasifică con-

form Tabelului 1.4.

𝐈𝐃 =𝐞𝐦𝐚𝐱 − 𝐞

𝐞𝐦𝐚𝐱 − 𝐞𝐦𝐢𝐧 (1.2)

unde 𝐞 este indicele porilor pământului în stare naturală, 𝐞𝐦𝐚𝐱 este indicele porilor pământului în stare de afânare maximă și 𝐞𝐦𝐢𝐧 este indicele porilor în stare de îndesare maximă.

Tabelul 1.4 Clasificarea pământurilor după gradul de înde-

sare (SR EN ISO 14688-2:2005)

𝐈𝐃 Termen calificativ

0 … 0,15 foarte afânat

0,16 … 0,35 afânat

0,36 … 0,65 îndesare medie

0,66 … 0,85 îndesat

0,86 … 1,00 foarte îndesat

Îndrumar pentru proiectarea fundațiilor | Șef lucrări dr.ing. Florin BEJAN | 2020-2021

2

În funcție de indicele porilor 𝐞, starea de îndesare a pămân-

turilor necoezive se stabilește conform Tabelului 1.5.

Tabelul 1.5 Clasificarea pământurilor necoezive în funcție de

indicele porilor (STAS 1243-88)

𝐞 Nisip Starea de îndesare

< 0,55 Nisip cu pietriș, nisip mare, nisip

mijlociu

afânată

0,55 … 0,70 cu îndesare medie

> 0,70 îndesată

< 0,60

Nisip fin

afânată

0,60 … 0,75 cu îndesare medie

> 0,75 îndesată

< 0,60

Nisip prăfos

afânată

0,60 … 0,80 cu îndesare medie

> 0,80 îndesată

În funcție de capacitatea de îndesare 𝐂𝐢 nisipurile se clasifică

conform Tabelului 1.6.

𝐂𝐢 =𝐞𝐦𝐚𝐱 − 𝐞𝐦𝐢𝐧

𝐞𝐦𝐢𝐧 (1.3)

unde 𝐞𝐦𝐚𝐱 este indicele porilor pământului în stare de afâ-nare maximă și 𝐞𝐦𝐢𝐧 este indicele porilor în stare de îndesare maximă.

Tabelul 1.6 Clasificarea pământurilor în funcție de capacita-

tea de îndesare (STAS 1243-88)

𝐂𝐢 Capacitatea de îndesare a nisipurilor

< 0,40 mică

0,40 … 0,60 mijlocie

> 0,60 mare

După indicele de plasticitate 𝐈𝐏 pământurile se clasifică con-

form Tabelului 1.7 (STAS 1243-88).

𝐈𝐏 = 𝐰𝐋 − 𝐰𝐏 (1.4)

unde 𝐰𝐋 este limita superioară de plasticitate și 𝐰𝐏 este li-mita inferioară de plasticitate.

Tabelul 1.7 Clasificarea pământurilor în funcție de indicele

de plasticitate (STAS 1243-88)

𝐈𝐏 Starea de plasticitate a pământului

0 neplastic

< 10 cu plasticitate redusă

11 … 20 cu plasticitate mijlocie

21 … 35 cu plasticitate mare

> 35 cu plasticitate foarte mare

După indicele de consistență 𝐈𝐂, pământurile coezive se cla-

sifică conform Tabelului 1.8.

𝐈𝐂 =𝐰𝐋 − 𝐰

𝐈𝐏 (1.5)

unde 𝐰𝐋 este limita superioară de plasticitate și 𝐰 este umi-ditatea pământului în stare naturală și 𝐈𝐏 indicele de plasticitate a pământului.

Tabelul 1.8 Clasificarea pământurilor în funcție de indicele

de consistență (SR EN ISO 14688-2:2005)

𝐈𝐂 Starea de consistență a pământului

≤ 0,25 foarte moale

0,26 … 0,50 moale

0,51 … 0,75 consistent

0,76 … 0,99 vârtos

≥ 1 tare

După modulul de deformație edometric pentru intervalul de

presiuni 200 - 300 kPa 𝐌𝟐−𝟑 (𝐄𝐨𝐞𝐝 𝟐𝟎𝟎−𝟑𝟎𝟎), pământurile se

clasifică conform Tabelului 1.9.

𝐌𝟐−𝟑 =𝚫𝐩

𝚫𝛆 (1.6)

unde 𝚫𝐩 este variația tensiunii normale, 𝚫𝛆 este variația de-formației specifice a probei corespunzătoare variației tensiunii normale 𝚫𝐩.

Tabelul 1.9 Clasificarea pământurilor în funcție de modulul

de deformație edometric pentru intervalul de presiunii 200 -

300 kPa

𝐌𝟐−𝟑 [𝐤𝐏𝐚] Compresibilitatea pământului

> 50000 practic incompresibile

20000 … 50000 cu compresibilitate redusă

10000 … 20000 cu compresibilitate medie

5000 … 10000 cu compresibilitate mare

< 5000 cu compresibilitate foarte mare

1.3. Fișa sintetică a forajului

Informațiile obținute sunt centralizate în fișele sintetice ale

forajelor (SG2) ce reprezintă o componentă foarte impor-

tantă a Studiilor Geotehnice.

Fișa sintetică a forajului reprezintă un tabel centralizator în

care sunt completate informațiile geotehnice obținute pe te-

ren și în laboratorul geotehnic în funcție de adâncimea la

care au fost obținute acele informații.

În primele două coloane ale fișei se reprezintă la scară și se

notează cota față de suprafața terenului și respectiv grosimea

straturilor interceptate prin realizarea forajului. În a treia co-

loană se reprezintă și se notează nivelul apei subterane.

Aceste cote se obțin pe amplasament, în urma realizării fora-

jului.

Descrierea stratului de pământ se face prin precizarea carac-

teristicilor specifice în următoarea ordine:

- denumirea (pe baza granulometriei, gradului de uniformi-

tate, plasticității);

- culoarea;

- starea de îndesare sau starea de consistență (pe baza

gradului de îndesare, respectiv a indicelui de consis-

tență);

- gradul de umiditate;

- caracteristicile particulare (conținut de impurități, lianți

etc.)

Exemple:

- Argilă grasă, vânătă, cu plasticitate foarte mare, în stare

plastic consistentă, foarte umedă;

- Argilă nisipoasă, maronie cu pete cenușii, cu plasticitate

mică în stare plastic moale, saturată, cu macropori și res-

turi vegetale în curs de carbonizare;

- Nisip prăfos, roșcat, în stare îndesată, saturat, cu frag-

mente de cochilii;

Următoarea parte a fișei se completează cu tipul de eșantion

prelevat (tulburat, netulburat) și adâncimea de prelevare. În

continuare se înregistrează în dreptul fiecărui eșantion valo-

rile indicilor geotehnici obținuți în laboratorul geotehnic.

Îndrumar pentru proiectarea fundațiilor | Șef lucrări dr.ing. Florin BEJAN | 2020-2021

3

ANEXA 1.1 Diagrama ternară (SR EN ISO 14688:2-2005)

Îndrumar pentru proiectarea fundațiilor | Șef lucrări dr.ing. Florin BEJAN | 2020-2021

4

ANEXA 1.2 Fișa sintetică a forajului - exemple

Îndrumar pentru proiectarea fundațiilor | Șef lucrări dr.ing. Florin BEJAN | 2020-2021

5