Normativ lucrari sustinere (sprijiniri).pdf

7/24/2019 Normativ lucrari sustinere (sprijiniri).pdf

1/143

UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI

DEPARTAMENTUL DE CERCETARE SI PROIECTARE IN CONSTRUCTIIBd. Lacul Tei 124 * Sect. 2 * RO-020396 * Bucuresti - ROMANIA

Tel.: +40-21-242.12.08, Tel./Fax: +40-21-242.07.81,www.utcb.roFunctionare conform HG nr. 223/2005, cod fiscal R13726642

NORMATIV PRIVIND PROIECTAREALUCRRILOR DE SUSINERE

REDACTAREA I

BENEFICIAR: MDLPL

Contract 332/2008, AA1/2008

RECTOR UTCB,Prof. dr. ing. Johan NEUNER

Responsabil contract,Prof. dr. ing. Loretta BATALI


2/143


3/143


4/143


5/143


6/143


7/143

Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I

Palplanele pot fi utilizate pentru lucrri definitive sau temporare.

III.4.1 Palplanele metalice

Palplanele metalice au seciunea n form de Z, S sau U (Figura III.23).Acestea pot fi combinate rezultnd seciuni compuse n funcie de condiiile destabilitate i rezistenpe care trebuie sle ndeplineasc(Figura III.24).

Palplanele laminate la cald de tip Larssen sunt utilizate n cele mai multecazuri, fiind foarte versatile. Graie formei lor simetrice se pot reutiliza cu uurintipermit o fixare facila tiranilor, chiar i sub nivelul apei.

Palplanele de tip Z sunt adaptate solicitrilor hidraulice severe, graie unuimodul de inerie mare, iar raportul rezisten/greutate le face i economice.

Palplanele profilate la rece au grosimi limitate, dar limi mari. Formaspecific este dat prin pliere. Aceast gam de produse ofer soluii foarteeconomice pentru lucrri de micanvergur.

Palplanele combinate de tip HZ/AZ sunt indicate lucrrilor mari, care necesitmoduli de inerie i de rezistenmari (cheuri maritime, excavaii de dimensiuni foartemari).

mbinrimbinri

Tipuri de mbinri

Tip U Tip Z Tip S


8/143


a tuburi + palplane Ub chesoane din profile U + palplane Uc chesoane din profile Z + palplane Zd grinzioare i palplane Z

.24. Exemple de perei de palplane mixte

Introducerea n teren a palplanelor metalice se realizeazprin batere, vibraresau presare. Presarea este indicat n zone n care vibraiile i zgomotele produseprin batere sau vibrare pot aduce prejudicii vecintilor.

Utilizarea palplanelor metalice n medii foarte corozive (ex: n contact cusubstane chimice agresive) nu este indicat.

n cazul utilizrii palplanelor metalice pentru lucrri definitive sunt necesare

msuri de protecie anticorozivn funcie de agresivitatea mediului.

III.4.2 Palplanele din beton armat sau beton precomprimat

Palplanele din beton armat sau beton precomprimat sunt utilizate, de regul,


9/143


Palplanele din beton armat sau precomprimat au seciuni dreptunghiulare isunt prevzute cu mbinri pentru asigurarea etaneitii (Figura III.25).

.25. Exemple de palplane din beton armat sau precomprimat i de tipuri dembinri

III.4.3 Palplanele din lemn

Palplanele din lemn sunt confecionate din dulapi sau grinzi ecarisate dinesene rinoase sau din esene tari.

Palplanele din lemn sunt introduse n teren prin batere. Pentru a nu sedeteriora la introducerea n teren palplanele din lemn sunt protejate la capete cuplatbande metalice.

Utilizarea palplanelor de lemn este limitatla lucrri temporare (ex: sprijinireapereilor gropilor de fundare). n funcie de gradul de etanare necesar se pot adoptadiferite tipuri de mbinri ntre palplane (Figura III.26).

Dulapi joantivi

Dulapi suprapui

mbinare n jumtatea lemnului

mbinare n coadde rndunic


10/143


III.5 Perei ngropai

(1) Dup criteriul alctuirii constructive, pereii ngropai examinai ncuprinsul prezentului normativ se clasific n: perei din panouri i perei din piloiforai.

(2) Dup criteriul funciilor ndeplinite de peretele ngropat n lungulaceleiai verticale, pereii ngropai se clasificn: perei omogenii perei compui.

Pereii omogeni sunt acei perei la care att materialul ct i funcia pe care ondeplinesc (de susinere, de portan sau de etanare) sunt identice n lungulaceleiai verticale.

Pereii compui sunt acei perei la care funciile de rezisten, portani deetanare se separpe vertical.

III.5.1 Perei ngropai din panouri

III.5.1.1 Perei mulai

Pereii mulai sunt realizai prin turnarea n teren a betonului dup ce nprealabil a fost realizatprin forare, sub protecia noroiului bentonitic, o tranee dedimensiuni stabilite prin proiectare. n Figura III.27 este prezentato seciune printr-un astfel de perete.

Panourile sunt armate cu carcase de armtur iar legtura dintre panouritrebuie tratatastfel nct sasigure continuitatea peretelui din punct de vedere al

rezistenei i etanrii.Lungimea panoului

Rosturi ntrepanouri

Grosimeaperetelui

.2.

III.5.1.2 Perei din elemente prefabricate


11/143


.2.

Legtura ferm ntre perete i teren, precum i etanarea peretelui suntasigurate prin ntrirea noroiului de foraj autontritor care este utilizat n astfel decazuri (noroi bentonitic n care se introduce i o cantitate de ciment i un aditiv

ntrzietor de priz).Reeta noroiului autontritor se determin prin ncercri i trebuie s

corespundcerinelor specifice ale lucrrii, printre care:

densitatea, vscozitatea i celelalte caracteristici ale noroiului se aleg astfelnct s permit excavarea panoului n timpul prevzut pentru aceastoperaie (o alternativ o reprezint excavarea cu noroi obinuit, urmat desubstituirea acestuia cu noroi autontritor);

aditivul trebuie s asigure declanarea prizei dup introducereaprefabricatelor n tranee;

creterea rezistenei n timp trebuie sfie suficient de rapidastfel nct, larealizarea excavaiei protejatde perete, mortarul sasigure legtura dintre

prefabricate i teren.


12/143


III.5.2 Perei ngropai din piloi forai

n funcie de condiiile de rezisten i etanare pe care trebuie s lendeplineascperetele; piloii pot fi dispui cu distane ntre ei, joantivi sau secani.

Pereii realizai din piloi se impun, de regul, atunci cnd stabilitateatraneelor necesare pentru panouri nu este asigurat (de exemplu cnd nvecintatea peretelui se gsesc fundaiile unor construcii cu ncrcri mari) sau dac

n cuprinsul stratificaiei se ntlnesc mluri sau nisipuri antrenate de curentul deap. n astfel de situaii se recurge la piloi forai cu tubaj recuperabil.

n Figura III.29 sunt prezentate cteva tipuri de perei ngropai din piloi,difereniate dupmodul de dispunere, materialul din care sunt alctuii i de armareapiloilor.

n cazul pereilor din piloi secani se poate recurge la armarea tuturor piloilor,dacperetele este supus la ncrcri mari care impun o rezistenridicata acestuia,sau la armarea numai a piloilor secundari, daceste importantndeplinirea condiieide etanare i peretele nu este supus la solicitri importante.

n funcie de condiiile pe care trebuie s le ndeplineasc peretele, piloiinearmai (primari) pot fi realizai din material cu slabe rezistene care asigurnumaicondiia de etanare (amestec de noroi bentonitic cu ciment la care se poate adugai nisip, cu rezistene la compresiune ntre 1 i 2 N/mm2) sau din beton simplu careare o rezistenmai ridicat.


13/143


.2.

n Anexa B sunt prezentate avantaje i limitri pentru principalele tipuri deperei ngropai.

III.6 Perei de susinere a excavaiilor sisteme de sprijin

Dup criteriul modului de preluare a solicitrilor la care sunt supui,pereii de susinere pentru excavaii se clasificn: perei de susinere n consoliperei de susinere rezemai.

III.6.1 Perei de susinere n consol

Stabilitatea unui perete de susinere n consol pe parcursul lucrrilor deexcavare este asiguratprin ncastrarea acestuia n teren.

n Figura III 30 sunt ilustrate etapele de execuie a unui perete de susinere n


14/143


.30. Etapele de execuie a unui perete de susinere n consol

III.6.2 Perei de susinere rezemai

Rezemarea peretelui de susinere pe msura realizrii excavaiei reprezintoalternativ care permite reducerea adncimii de ncastrare a peretelui, precum ilimitarea deplasrilor orizontale ale peretelui, comparativ cu soluia peretelui nconsol.

Sistemele de rezemare de tip praiuri sau ancoraje sunt descrise nparagraful III.6.3.

Pe msura avansrii lucrrilor de excavare sunt amplasate sistemele derezemare la cotele i intervalele rezultate n urma calculelor de proiectare.

n Figura III.31 sunt ilustrate etapele de execuie a unei astfel de lucrri.


15/143


down, cunoscut i sub numele de metoda milanez. Structura subteran esterealizat de sus n jos, pe msura avansrii lucrrilor de excavare, iar planeele

acesteia devin pe rnd rezemri ale peretelui de susinere. ncrcrile verticale suntpreluate de stlpi i transmise unor barete sau piloi executai n prealabil. Procedeulpermite realizarea, simultan cu subsolurile, a unui numr de niveluri dinsuprastructura construciei. Execuia lucrrilor este ns mai complex i maianevoioas; spaiile de lucru sunt reduse - sparea terenului are loc sub fiecareplaneu pe o nlime egalcu cea a viitorului nivel; trebuie asigurate goluri pentruevacuarea pmntului spat; sunt necesare utilaje cu gabarit redus etc.

n Figura III.32 sunt ilustrate etapele de execuie n procedeul de sus n jos.

.32. ()

III.6.3 Sisteme de rezemare a pereilor de susinere

III.6.3.1 Soluia cu praiuri

praiurile sunt n general elemente metalice (profile H, seciuni rectangularesau tuburi) avnd rolul de a prelua eforturile din mpingerea pmntului asupraperetelui. Funcia acestui sistem de rezemare, de regulprovizoriu, este de a asigurastabilitatea pereilor de susinere pnn momentul n care este construitstructuradefinitiv. Dup ce ntreaga excavaie a fost realizat, ncepe de jos n sus


16/143


praiurile pot fi folosite mai ales n cazul n care alte sisteme de rezemare (detipul ancorajelor) nu sunt indicate (terenuri slabe, prezena unor construcii n

vecintate etc).

III.6.3.2 Soluia cu ancoraje

Soluia cu ancoraje are avantajul c las liber incinta excavat. Aceastsoluie poate fi utilizatcomplementar cu alte soluii (praiuri sau contrabanchete depmnt).

Ancorajele nu sunt indicate n cazul unor terenuri slabe sau atunci cnd existconstrucii n vecintate care ar putea fi afectate de execuia ancorajelor.

Sistemul de rezemare cu ancoraje poate fi realizat n dousoluii:

cu tirani pasivi care transmit solicitarea din reazem la o plac de ancoraj(Figura III.33) sau la un bloc din beton (blocul de beton poate fi fixat printr-o

caprde piloi n cazul unor solicitri mari) (Figura III.34) ;cu tirani forai, injectai i pretensionai.

33 Ti t i t it i l i d j


17/143


18/143


19/143


20/143


21/143


22/143


23/143


24/143


25/143


26/143


27/143


28/143


29/143


30/143


31/143


32/143


33/143


34/143


35/143


36/143



37/143

1. Cerine de proiectare a pereilor de susinere

Cerine specifice amplasamentului Cerine specifice peretelui de susinere

localizarea peretelui:- existena unor cldiri n apropiere, drumuri,

ci ferate, tuneluri, reele edilitare etc;- limite impuse pentru tasarea terenului i

deplasarea peretelui innd seama devecinti;

- posibiliti de acces al materialelor peamplasament.

geometria amplasamentului:- formi dimensiuni;- topografia amplasamentului;- spaiul necesar pentru utilaje;- limite ale nlimii spaiului de lucru.

durata de utilizare a peretelui:- cerine de durabilitate;

rolul peretelui n construcia final;

cerine de etanare a peretelui;

tehnologia de execuie;

sprijiniri orizontale sau verticale aleperetelui:- temporare;- permanente.

se va introduce n calcul rigiditateaelementelor din beton armat dupfisurare(caracteristicstadiului II);

geologia i hidrogeologia amplasamentului:- stratificaia terenului;- caracteristicile fizice i mecanice ale

pmnturilor;- agresivitatea apei subterane;- necesitatea drenrii apei;- necesitatea controlului temporar sau

permanent al nivelului apei subterane;

- variaii ale nivelului apei subterane.

seismicitatea amplasamentului.

Cerinele de proiectare precizate n Tabelul VII-1 pot fi completate n anumitecazuri cu alte cerine specifice situaiei (de exemplu, limite impuse de fisurareabetonului n cazul pereilor de susinere din beton armat).

VII.2 Aciuni asupra pereilor de susinere a excavaiilor



38/143

VII.2.1 ncrcri laterale

(1) Peretele trebuie proiectat astfel nct sfie permisaplicarea de ncrcrin spatele lui:

- ncrcri provenite din construcii nvecinate (cldiri, drumuri etc.);- ncrcri datorate activitilor de construire;- ncrcri datorate variaiilor nivelului suprafeei terenului.

(2) ncrcrile laterale pot fi reprezentate de:- presiuni ale terenului, cu luarea n considerare a ncrcrilor verticale

aplicate n vecintatea peretelui, presiuni ale apei subterane; i / sau- fore aplicate direct pe perete: fore de impact, fore de inerie n caz deseism (suprapresiuni).

(3) Pentru determinarea presiunii pmntului a se vedea Capitolul V paragrafulV.7, precum i Anexa A.

(4) Pentru suprafee orizontale ale terenului i nlimi ale excavaiei mai mari

de 3 m, este recomandat considerarea unei suprancrcri minime de 10 kPaaplicatla suprafaa terenului susinut de peretele ngropat.Pentru nlimi de excavare mai mici de 3 m aceastsuprancrcare poate fi

redus dac proiectantul este sigur c o suprasarcin mai mare nu va apareniciodatpe durata de viaa structurii de susinere.

(5) Procesul de execuie a peretelui ngropat n teren determinperturbri nstarea iniialde eforturi;

la pereii realizai n foraje sau tranei a cror stabilitate este asiguratcunoroi bentonitic are loc o reducere a presiunii orizontale fade cea iniial.La pereii la care procedeul de execuie determino ndesare a terenuluiare loc o cretere a presiunii orizontale;

n timpul procesului de execuie a peretelui ngropat, terenul din jurulacestuia poate fi supus la diferite variaii de eforturi care presupun creterisau micorri ale presiunii laterale. Acest lucru poate determina modificri

n timpul excavaiei i implicit modificri n rspunsul terenului, (deexemplu prin modificarea rigiditii terenului din faa peretelui).

n cazul unei analize de interaciune teren structureste important sse ian considerare efectul execuiei peretelui asupra strii iniiale de eforturi din teren.



39/143

efectul coborrii nivelului apei subterane (epuismentelor) n timpulexecuiei i pe durata de viaa peretelui;

modificri ale presiunii apei din pori datorate plantrii sau ndeprtrii

vegetaiei; modificri ale presiunii apei datorate variaiilor climatice.

Pe baza acestor consideraii proiectantul trebuie sdetermine:(a) presiunea apei i forele de curgere, cu cele mai nefavorabile valori care

pot apare n circumstane extreme sau accidentale pentru fiecare etapdeexecuie ct i pe perioada de via a construcie. O asemeneacircumstan poate fi reprezentat de avaria unei conducte principale deapn apropierea peretelui;

(b) presiunea apei i forele de curgere, cu cele mai nefavorabile valori carepot apare n circumstane normale pentru fiecare etapde execuie ct ipe perioada de via a construciei. Evenimentele extreme (de felul celormenionate la a) pot fi de asemenea incluse, dacproiectantul considercpot apare n circumstane normale).

Valorile corespunztoare cazului (a) sunt utilizate pentru verificrile la strilimit ultime, n timp ce valorile corespunztoare cazului (b) sunt utilizate pentruverificrile la stri limitde exploatare.

Proiectantul trebuie s evalueze presiunea apei n jurul peretelui pentrudiferitele etape de execuie i pe durata de viaa structurii.

Stabilirea valorilor parametrilor geotehnici utilizai n calcule (eforturi efectivesau totale) se realizeaz n funcie de condiiile de drenare ale apei date de natura

terenului i de tipul peretelui. n Anexa B sunt prezentate diagrame posibile alepresiunii apei asupra peretelui ngropat.

VII.2.2 ncrcri verticale

(1) ncrcrile verticale depind de specificul proiectului i de etapele deexecuie a lucrrii de susinere. De exemplu, n metoda de sus n jos (top-down),

ncrcrile verticale pe perete vor fi maxime pentru nivelul maxim al excavaiei.Pentru un perete ncastrat n argile tari, peretele trebuie spreia forele ascensionaledatorate umflrii terenului, pentru a asigura stabilitatea generalpe vertical. Se voranaliza efectele ncrcrilor verticale asupra peretelui n vederea alegerilorparametrilor potrivii pentru frecarea sau aderena terenului pe perete.



40/143

La stabilirea adncimii excavaiilor planificate, n proiectare se va lua nconsiderare abaterea probabil a nivelului excavaiei. Proiectantul trebuie s seasigure cverificarea la stri limitultime (SLU) este ndepliniti n condiiile unor

excavaii neplanificate realizate n faa peretelui.Pentru aceasta, se va considera pentru verificrile la SLU un nivel al terenului

cobort cu o valoare a, aleasastfel: pentru un perete ncastrat liber la partea superioar(perete n consol), a

se ia egal cu 10% din nlimea peretelui deasupra nivelului de excavare,dar nu mai mult de 0.5 m;

pentru un perete ngropat sprijinit la partea superioar, a se ia egal cu

10% din distana dintre cel mai cobort element de sprijin i nivelul deexcavare, dar nu mai mult de 0.5 m.

Dacnivelul suprafeei terenului este nesigur, se pot considera valori maimari ale lui a .

VII.3 Calculul la starea limit ultim a pereilor de susinere a

excavaiilor

VII.2.1. Peretele de susinere trebuie verificat la starea limit ultim pentrusituaii de proiectare corespunztoare acestei stri, n conformitate cu celespecificate la IV.2.

VII.2.2. Cauzele cele mai probabile pentru atingerea unei stri limitultime nrealizarea unui perete de susinere sunt:

- o recunoatere insuficient de aprofundat a condiiilor geologice ihidrogeologice;

- o proiectare sumar a peretelui sau/i mn de lucru necalificat nexecuie (n special la realizarea reazemelor peretelui);

- etape de construire care duc la dezvoltarea unor presiuni ale pmntuluiasupra peretelui diferite de cele avute n vedere la proiectare;

- control inadecvat al operaiilor de execuie (excavri mai adnci dect

cele proiectate, suprancrcri neprevzute prin depozitarea unormateriale sau echipamente etc.)

VII.2.3. Calculele la SLU trebuie realizate pe baza metodelor de echilibru limitsau a analizei de interaciune teren structur (prezentate n Anexa B). Principalulscop este determinarea adncimii de ncastrare i a capacitii portante a peretelui



41/143

VII.3.1 Cedarea n teren a pereilor de susinere

n Figura VII.1 sunt ilustrate tipuri de cedri la SLU pentru un perete desusinere: pierderea stabilitii generale (a1), cedare rotaional(a2), cedare vertical(a3).

La verificarea stabilitii generale trebuie respectate principiile din SR EN1997-1:2006 Proiectarea geotehnic Partea 1: Reguli generale seciunea 11:Stabilitatea general.

Stabilitatea generala taluzelor incluznd construcii existente sau proiectate

se verific la strile limite ultime de tip GEO i STR, folosind valorile de calcul aleaciunilor, rezistenelor i parametrilor geotehnici, precum i coeficienii pariali definiin Anexa A a SR EN 1997-1:2006.

La verificarea cedrii de tip rotaional (stare limit tip GEO) a pereilor desusinere trebuie demonstrat prin calcule c pereii ncastrai au o fi suficientpentru a fi pui la adpost de o astfel de cedare. Intensitatea i direcia de calcul aleefortului tangenial dintre pmnt i perete trebuie s fie compatibile cu deplasarea

verticalrelativcare s-ar produce n situaia de proiectare considerat.



42/143

.1.Exemple de stri limitultime pentru un perete de susinere cedare n teren

La verificarea cedrii verticale a pereilor de susinere (stare limit tip GEO)trebuie demonstrat cse poate obine echilibrul pe verticalfolosind valorile de calculale rezistenelor sau proprietilor de rezistenale pmntului i forele verticale decalcul care se exercit asupra peretelui Se vor respecta prevederile paragrafului



43/143

.2.Exemple de stri limitultime pentru un perete

Pentru strile limit de tip GEO sau STR trebuie verificat ndeplinireacondiiei:

dd RE , unde: (Ec. VII-1)

Edeste valoarea de calcul a efectelor aciunilor:

dMk;repFd a;XFEE = - daccoeficienii pariali se aplicasupra aciunilor

(Frep) (Ec. VII-2)sau:

dMkrepEd a;X;FEE = - daccoeficienii pariali se aplicasupra efectelor

aciunilor (E) (Ec. VII-3)

n care:E efectul unei aciuni,F coeficient parial pentru aciuni,Frep valoarea reprezentativa unei aciuni,Xk valoarea caracteristica proprietii unui material,M coeficient parial pentru un parametru al pmntului,ad valoarea de calcul a datelor geometrice,E coeficient parial pentru efectul unei aciuni,

iar Rdeste valoarea de calcul a rezistenei fade o aciune:

dMkrepFd a;X;FRR = - daccoeficienii pariali sunt aplicai proprietilor

terenului (X) (Ec VII 4)



44/143

n alegerea coeficienilor pariali pentru fiecare caz n parte se vor respectaprevederile Anexei A i ale paragrafului 2.4.7.3 al SR EN 1997-1:2004, n funcie de

abordarea de calcul utilizat.

Pentru strile limit de tip STR i GEO se vor utiliza abordrile de calculprezentate n paragraful 2.4.7.3.4 al SR EN 1997-1:2006 i SR EN 1997-1/NB/2007Anexa naionalla SR EN 1997-1/2006.

VII.3.2 Cedarea structurala pereilor de susinere

n Figura VII.3 sunt ilustrate tipuri de cedri structurale ale pereilor desusinere a excavaiilor.

Elementele structurale ale unei lucrri de susinere (perete, sisteme derezemare de tip praiuri sau ancoraje) trebuie verificate la cedarea de tip structural(STR).

n verificrile la cedarea structural a pereilor de susinere din palplane sevor respecta prevederile SR EN 1992, SR EN 1993, SR EN 1995 i SR EN 1997.

Pentru fiecare stare limitultim, trebuie demonstrat crezistenele necesarepot fi mobilizate, cu deformaii compatibile n teren i n lucrarea de susinere.

In elementele structurale este indicat s se ia n considerare reducerea

rezistenei n funcie de deformaii, ca urmare a unor efecte precum fisurareaseciunilor nearmate, rotirile mari la articulaiile plastice sau flambajul local alseciunilor metalice, n conformitate cu standardele SR EN aferente materialelorrespective.



45/143

.3. Exemple de stri limitultime pentru un perete de susinere cedare structural

VII.3.3 Ruperea hidraulica terenului

n cazul n care peretele de susinere este etan i este supus la presiunidifereniale ale apei trebuie verificat securitatea fa de ruperea prin ridicarehidraulici prin eroziune internsau regresiv.

n acest caz se aplicprevederile capitolului 10 al SR EN 1997-1:2006.

(1) Ruperea prin ridicare hidraulicse produce atunci cnd forele curentului,dirijate n sus, se opun greutii pmntului, reducnd la zero efortul efectiv vertical.Ca urmare, particulele de pmnt sunt ridicate de curentul de ap, iar ruperea se

face prin antrenare hidraulic. Acest mecanism de rupere este numit n SR EN 1997-1:2006 rupere hidraulicdatoritanulrii eforturilor efective verticale.



46/143

1 nivel de excavaie (stnga); nivelul apei (dreapta)2 ap3 nisip

.4. Exemplu de rupere prin ridicare hidraulicn cazul unei peretede susinere

Stabilitatea fade acest mod de cedare, de tip HYD, se verificcu una dinrelaiile urmtoare, n conformitate cu paragraful 2.4.7.5 al SR EN 1997-1:2006:

d;stbd;dstu - condiia de stabilitate n termeni de eforturi totale i presiuni

ale apei din pori (Ec. VII-7)sau:

d;stbd;dst 'GS - condiia de stabilitate n termeni de greuti submersate i

fore ale curentului (Ec. VII-8)

unde:udst;deste valoarea de calcul a presiunii totale destabilizatoare a apei din pori

la baza coloanei de pmntstb;deste tensiunea totalverticalstabilizatoare la baza coloaneiSdst;deste valoarea de calcul a forei curentului n coloana de pmntGstb;deste valoarea de calcul a aciunilor verticale permanente stabilizatoare

(greutatea n stare submersata coloanei de pmnt.

n aceste ecuaii de verificare trebuie utilizai coeficienii pariali pentru udst;d,stb;d, Sdst;di Gstb;dpentru situaiile permanente i tranzitorii definite n A.5 (1)P dinAnexa A a SR EN 1997-1:2006.



47/143

Stabilitatea fade modul de rupere prin anularea eforturilor efective verticalenu asigur n mod necesar i stabilitatea fa de eroziunea intern, care trebuieverificatseparat, daceste cazul, n conformitate cu articolul (3) al acestui paragraf.

n cazul n care nu se asigurcondiiile cerute de siguran fa de rupereaprin anularea eforturilor efective verticale se pot lua msuri care s vizeze fiemicorarea presiunii apei, fie creterea greutii coloanei de pmnt care se opuneruperii.

(2) Atunci cnd pmntul are coeziune mare, modul de rupere se modific,trecnd de la rupere prin anularea eforturilor efective verticale la o rupere hidraulic

global, datoritpresiunii arhimedice. Ridicarea sub efectul presiunii arhimedice seproduce atunci cnd presiunea apei sub un strat de pmnt de permeabilitate redusdevinsuperioarefortului vertical mediu.

Stabilitatea unui strat de pmnt cu permeabilitate sczutfade acest modde cedare (stare limitde tip UPL) se verificprin compararea aciunilor permanentestabilizatoare cu aciunile destabilizatoare permanente i variabile datorit apei (ieventual altor surse):

dd;stbd,dst RGV + (Ec. VII-9)unde:Vdst,d este valoarea de calcul a combinaiei dintre aciunile verticale

permanente i variabile destabilizatoare, egalcu:

d;dstd;dstd,dst QGV += (Ec. VII-10)

n care:Gdst;d valoarea de calcul a aciunilor permanente destabilizatoareQdst;d valoarea de calcul a aciunilor verticale destabilizatoare

iar:Gstb;d valoarea de calcul a aciunilor verticale permanente stabilizatoareRd valoarea de calcul a rezistenei fade o aciune

n relaiile de mai sus trebuie utilizai coeficienii pariali pentru Gdst;d, Qdst;d,Gstb;di Rdpentru situaii permanente sau tranzitorii definii n A.4, Anexa A, SR EN

1997-1:2006.n cazul pereilor de sprijin n cazul crora nu s-ar ndeplini condiia de

verificare pentru acest mod de cedare, se vor lua msuri care vizeaz reducereapresiunii apei.



48/143

- direcia curgerii,- curba granulometrica materialului i forma particulelor- stratificaia terenului.

VII.4 Calculul la starea limitde exploatare

VII.3.1. Verificrile la starea limit de exploatare trebuie realizate n cazul ncare:

deformaiile peretelui i deplasrile asociate ale terenului sunt importante; peretele trebuie ssatisfaccriterii care impun verificri la starea limitde

exploatare (de exemplu verificarea la fisurare a pereilor din beton armat).

VII.3.2. Pentru verificarea la starea limit de exploatare n teren sau nseciunile structurale se aplicurmtoarea formul:

EdCd, (. 11)

unde:Edeste valoarea de proiectare a efectelor tuturor aciunilor,Cdeste valoarea limitde proiectare a efectului unei aciuni.

VII.3.3. Valorile coeficienilor pariali pentru verificarea la starea limit deexploatare sunt luate, n mod normal, egale cu 1.0.

VII.3.4. Pentru calculul pereilor de susinere la starea limitde exploatare seaplicprevederile capitolului 9.8. al SR EN 1997-1:2006.

VII.3.5. Pentru presiunea apei se iau n considerare cele mai nefavorabilevalori care pot apare n circumstane normale pentru fiecare etapde execuie, ct ipe perioada de viaa construciei. Evenimentele extreme (de exemplu avaria uneiconducte principale de apn apropierea peretelui) pot fi de asemenea incluse, dacproiectantul considercpot apare n circumstane normale.

VII.3.6. Calculele trebuie realizate pentru gruprile de ncrcricorespunztoare fazei de execuie i de exploatare. Trebuie adoptat gruparea de

ncrcri pe care proiectantul o consider posibil n circumstane normale.Evenimentele extreme sau accidentale trebuie excluse.



49/143

- peretele susine mai mult de 6 m de pmnt coeziv cu plasticitateredus,

- peretele susine mai mult de 3 m de pmnt coeziv cu plasticitate

ridicat,- peretele este suportat de o argilmoale pe nlimea sa sau sub baza

sa.

VII.5 Prevederi specifice pentru sprijinirile simple i mixte

VII.5.1 Sprijinirile simple

Pentru excavaii cu adncimi reduse de pnla maximum 3 m adncime frvecinti construite la calcan, sprijinirile simple din lemn pot fi dimensionateconstructiv, astfel:

- dulapii cu grosimea minimde 4 cm;- filatele cu seciunea minimde 5x14 cm, amplasate la distane de 1...2 m;

- praiurile cu diametrul minim de 14 cm, amplasate la distane de 1...2 m.Pentru adncimi mai mari de excavare sau atunci cnd pe terenul din spatele

peretelui exist suprasarcini, dimensionarea prin calcul este obligatorie. Pentruevaluarea presiunilor pmntului asupra peretelui se vor respecta prevederilecapitolului V.7 i indicaiile anexei A.

Dulapii i filatelor vor fi considerate din punct de vedere static ca grinzi simplurezemate supuse la ncovoiere, n timp ce praiurile vor fi verificate la compresiune

cu flambaj. De asemenea, este necesarverificarea la strivire a filatei la contactul cupraiurile.

VII.5.2 Sprijinirile de tip mixt

n proiectarea sprijinirilor de tip mixt se va ine seama de prevederilestandardelor referitoare la elementele care alctuiesc sprijinirea: lemn, profilemetalice i, eventual, piloi forai.

Dac ncastrarea profilelor metalice este realizat n piloi forai din beton sevor respecta prevederile SR EN 1536:2004 Execuia lucrrilor geotehnice speciale.Piloi forai.

Pentru evaluarea presiunilor pmntului asupra peretelui se va ine seama de



50/143

VII.6 Prevederi specifice pentru pereii din palplane

VII.6.1 Standarde aplicabile

n proiectarea pereilor de susinere din palplane se vor respecta prevederilestandardelor:

- SR EN 12063:2003 Execuia lucrrilor geotehnice speciale. Perei dinpalplane.

- SR EN 10248-1:1996 Palplane laminate la cald din oeluri nealiate.Partea 1: Condiii tehnice de livrare.

- SR EN 10248-2:1996 Palplane laminate la cald din oeluri nealiate.Partea 2:Tolerane de formi la dimensiuni.- SR EN 10249-1:1996 Palplane formate la rece din oeluri nealiate. Partea

1: Condiii tehnice de livrare.- SR EN 10249-2:1996 Palplane formate la rece din oeluri nealiate. Partea

2: Tolerane de formi la dimensiuni.

VII.6.2 Elemente constructiveVII.6.2.1. Materiale i produse

Materialele din care sunt confecionate palplanele trebuie s respecteprevederile seciunii 6 a SR EN 12063:2003.

Protecia palplanelor metalice contra coroziunii, respectiv metodele de

conservare a palplanelor din lemn trebuie srespecte prevederile din paragraful 6.4al SR EN 12063:2003.

Materialele de etanare utilizate n zona mbinrilor dintre palplane trebuie srespecte prevederile paragrafului 6.5 al SR EN 12063:2003.

Alegerea tipului de palplane, a profilelor i a calitii lor, ca i a dimensiunilorelementelor principale ale elementelor unui profil mixt trebuie s respecte cel puinspecificaiile generale de proiectare.

Pentru palplanele metalice se va considera clasa profilului n conformitate cuSR EN 1993. Alegerea fcut trebuie s garanteze capacitatea necesar deintroducere n teren


VII 6 2 2 C it t d i t d t l l l


51/143

VII.6.2.2. Capacitatea de introducere n teren a palplanelor

La analiza capacitii unui anumit tip de palplane de a fi introdus ntr-un

anumit teren trebuie s se in seama de toate restriciile definite n proiectare nceea ce privete metodele de introducere n teren.

VII.6.2.3. Elemente constructive ce trebuie luate n considerare la proiectare

La proiectarea pereilor de palplane se va ine cont de urmtoarele elemente(acolo unde este aplicabil):

- metoda de blocare a mbinrilor;

- metoda de fixare a racordurilor pe elementele principale ale unui profilmixt; se va ine cont de prevederile din Tabelul 15 al SR EN 10248-2;

- calitatea sudurilor;- procedeul de decupare a elementelor din oel;- metoda de facilitare a introducerii n teren, ca i adncimea pn la

care aceasta poate fi utilizat;- forma sabotului de protecie a vrfului palplanei,- metoda prevzut pentru evitarea ptrunderii argilei n spaiului dintre

baza palplanei i roca de baz, n cazul n care pe roca de bazexistun strat de argilmoale;

- calitatea umpluturii sau metoda de punere n opera acesteia;- pretensionarea praiurilor sau ancorajelor pentru limitarea deformaiilor

terenului din spatele peretelui;- constrngerile de duratde timp pentru fazele critice de execuie;- metodele de epuisment i nivelul final al apei subterane;

- tipul de protecie a elementelor metalice sau de conservare aelementelor din lemn;- compatibilitatea dintre materialele utilizate pentru etanarea mbinrilor

i stratul de acoperire al palplanelor;- prevederile specifice legate de permeabilitatea peretelui de palplane;- influena extragerii palplanelor asupra cldirilor i reelelor utilitare

nvecinate, asupra tasrii suprafeei terenului i asupra comunicriihidraulice posibile ntre acvifere;

- msurile necesare de monitorizare a tasrilor, deplasrilor i vibraiilor.

Pereii din palplane fiind perei flexibili, se va acorda o atenie deosebit ncazul n care n spetele pereilor se aflconstrucii existente ce ar putea fi afectate dedeformaiile peretelui. n acest caz este recomandat rigidizarea peretelui printr-un


VII 7 Prevederi specifice pentru pereii ngropai


52/143

VII.7 Prevederi specifice pentru pereii ngropai

VII.7.1 Standarde aplicabile

n proiectarea pereilor ngropai se vor respecta prevederile standardelor:- SR EN 1538:2002 Execuia lucrrilor geotehnice speciale. Perei mulai,- SR EN 1536:2004 Execuia lucrrilor geotehnice speciale. Piloi forai

referitoare la urmtoarele elemente:- panotare;-

stabilitatea traneei / forajului n timpul excavrii;- caracteristicile fluidului de foraj;- ncastrarea n roca de baz;- carcase de armtur(armare verticali longitudinal);- panouri cu mai multe carcase i rosturi;- goluri i perforri;- acoperire cu beton;- cerinele caracteristicile materialelor utilizate: beton i oel.

VII.7.2 Dimensiuni uzuale ale pereilor ngropai

n Tabelul VII-2 sunt prezentate dimensiunile uzuale ntlnite la utilizareadiferitelor tipuri de perei ngropai.

2. Dimensiuni uzuale n funcie de tipul de perete ngropat

Adncimea uzual(1), m Controlul apei subterane VerticalitateTipul pereteluin consol rezemat temporar permanent uzual(2) optim(3)

din piloi cuinterdistane

< 5 4 - 20 nu nu 1:75 1:125

din piloi secani:beton armat / noroiautontritor

< 5 4 - 20 da nu 1:75 1:125

din piloi secani:beton armat / betonsimplu

< 6 4 - 18 da da 1:75 1:125

din piloi secani:beton armat /beton

< 6 4 - 25 da da 1:75 1:200


VII 7 3 Elemente constructive specifice pereilor mulai din beton armat


53/143

VII.7.3 Elemente constructive specifice pereilor mulai din beton armat

Pereii mulai sunt realizai prin turnarea n teren a betonului, dup ce n

prealabil a fost realizat prin forare, sub protecia fluidului de foraj, o tranee dedimensiuni stabilite prin proiect.

VII.7.3.1. Materiale

(1) Fluidul de foraj reprezint, n mod obinuit o suspensie de bentonitactivat n ap care ndeplinete condiiile tehnice prevzute n documentul dereferin STAS 9305-81 Bentonit activat pentru fluide de foraj. La punerea n

oper a suspensiei de bentonit activat se efectueaz n laboratorul de antierdeterminri de laborator avnd ca referin STAS 9305-81 pentru a stabili dacsuspensia ndeplinete condiiile de calitate privind vscozitatea aparent,densitatea, stabilitatea, filtratul i capacitatea optimde colmatare, coninutul de nisipliber i valoarea pH.

Pentru caracteristicile pe care trebuie sle ndeplineascfluidul de foraj se vaface referire la SR EN 1538:2002 Execuia lucrrilor geotehnice speciale. PEREIMULAI.

(2) Beton: Clasa de rezistenminima betonului este C12/15. Tipul i marcade ciment se stabilesc funcie de clasa betonului i agresivitatea mediului.n stabilirea tipului de agregat, a cimentului, a raportului ap/ciment i a adaosurilorse va face referire la SR EN 1538:2002.

(3) Oel: Armturile din carcasele de armare ale pereilor mulai se vor realiza

din OB 37, PC 52 sau S500, avnd ca referin

STAS 438/1-89i SR EN 1538:2002.Dacnu sunt luate msuri speciale de precauie, se interzice folosirea altor elemente

metalice de tipul evi, plci, conectori etc. din oel galvanizat sau din alte metale carepot produce efecte electrostatice, conducnd la ngroarea turtei de bentonitsau lacorodarea electrochimica armturilor.

Armarea unui panou poate sconinuna sau mai multe carcase pe lungimeapanoului.

Carcasa de armturtrebuie sconin:

- armtur vertical, n mod obinuit dispus n unul sau dou rnduri pefiecare faa peretelui;- armturorizontal: cadre, etrieri sau alte profile;- bare pentru suspendare i ridicare.

VII 7 3 2 El t d i t


- carcase de armtur (armare vertical i longitudinal);


54/143

- carcase de armtur(armare verticali longitudinal);- panouri cu mai multe carcase i rosturi;- goluri i perforri;

- acoperire cu beton.VII.7.3.3. Realizarea rosturilor ntre panouri

Realizarea rosturilor ntre panouri este difereniat, n funcie de procedeulfolosit pentru excavare i de gradul de impermeabilitate impus peretelui.n mod normal rosturile sunt realizate fie cu ajutorul unor cofraje de o el sau beton, fieprin decupare n beton sau n materialul ntrit al panoului adiacent turnat anterior.

De asemenea, n unele cazuri pot fi introduse n rosturi tole de etanare.

VII.7.3.4. Panotarea

La stabilirea panotrii se va ine seama de tehnologia de execuie i de modulde tratare a rosturilor, precum i de specificaiile SR EN 1538:2002.

Modul de dispunere a panourilor sau panotarea, dimensiunile n plan ale

acestora, succesiunea execuiei se stabilesc prin proiect, n funcie de particularitilelucrrii, de instalaiile de excavare folosite etc. n cazul excavrii panourilor cu cupgraifr acionathidraulic sau cu forezrotativsau percutantcu circulaie de noroi,panourile se pot executa unul dup cellalt sau pe srite. Se deosebesc din acestpunct de vedere, trei tipuri de panouri: primar, secundar i mixt. n cazul excavriipanoului cu instalaii cu cup tip lingur dreapt, panourile se execut unul dupcellalt. Panourile se clasificdin acest punct de vedere n panouri primarei panouride tip mixt.

n Figura VII.5 sunt artate etapele de execuie ale unui perete mulat, alctuitdin panouri primarei panouri secundare:

I excavarea panourilor primare i plasarea la extremitile acestora atuburilor de rost;

II lansarea carcasei de armturn panourile primare;III betonarea panourilor primare;IV extragerea tuburilor de rost;

V sparea panourilor secundare;VI lansarea carcasei de armturn panourile secundare;VII betonarea panourilor secundare.


1 2 2 1


55/143

I

II

III

IV

V

VI

VII

3 3

4 4

5

3

6

1 - panou primar sapat2 - tub de rost3 - carcasa de armatura

4 - panou primar betonat5 - panou secundar sapat6 - panou secundar betonat

Legenda:

.5.

n Figura VII.6 sunt artate etapele de execuie ale unui perete mulat, alctuitdin panouri primarei panouri de tip mixt:

I excavarea panoului primar i plasarea la extremitile acestuia a tuburilorde rost;

II lansarea carcasei de armturn panoul primar;III betonarea panoului primar i extragerea tuburilor de rost; sparea

panoului de tip mixt i plasarea unui tub de rost la extremitatea acestuia;

IV lansarea carcasei de armturn panoul de tip mixt;V betonarea panoului de tip mixt i extragerea tubului de rost; spareaurmtorului panou de tip mixt;


1 2


56/143

I

II

III

IV

V

3

4 5

1 - panou primar sapat2 - tub de rost3 - carcasa de armatura

4 - panou primar betonat5 - panou de tip mixt sapat6 - panou de tip mixt betonat

Legenda:

6

.6.

La stabilirea dimensiunii panourilor se va ine seama de stabilitatea traneii. nfuncie de dimensiunea acestora pot fi armate cu una sau mai multe carcase dearmtur. Dimensiunea panoului depinde, de asemenea, de utilajul care realizeaz

forajul.VII.7.3.5. Stabilitatea traneei

Se va verifica stabilitatea traneei excavatsub protecia noroiului bentonitic.Aceasta depinde de natura terenului, de condiiile hidrogeologice, de adncimeatraneei i de caracteristicile noroiului bentonitic.

n Anexa B sunt prezentate metode de verificare, cu caracter informativ.

VII.7.4 Elemente constructive specifice pereilor din elementeprefabricate lansate n noroi autontritor




57/143

(1) Fluid de foraj: n cazul n care sparea traneii se efectueazsub protecia

unei suspensii de bentonitactivatn apsau a unei soluii cu polimeri, se va facereferire la SR EN 1538:2002 Execuia lucrrilor geotehnice speciale. Perei mulai.

(2) Noroiul de foraj autontritor reprezinto suspensie de bentonitn care seintroduce ciment. Sunt folosii de asemenea aditivi pentru a mbunti lucrabilitatea

n faza de excavare i de lansare a elementelor prefabricate precum i pentru a reglatimpul de priz. n proiect se vor specifica proprietile materialului ntrit (de ex.permeabilitate, rezisten, deformabilitate) precum i metodele de ncercare, astfel

nct sfie ndeplinite cerinele funcionale ale peretelui.Noroiul de foraj autontritor poate fi folosit i n faza de excavare a traneii,dacprin reetse poate asigura pomparea noroiului n tranee i ntrzierea prizeipn dup introducerea elementelor prefabricate i dac nu exist riscul unor

ntreruperi accidentale. n caz contrar, sparea se face sub protecia noroiuluiobinuit care apoi va fi nlocuit cu noroi autontritor, utiliznd aceiai tehnologie ca ncazul turnrii betonului.

(3) Beton, oel: Se vor respecta prevederile documentului de referinSR EN1538:2002.

VII.7.4.2. Elemente de proiectare

La proiectarea pereilor din elemente prefabricate se vor respecta toaterecomandrile privind calculul de stabilitate i de rezistenal pereilor ngropai.

(1) Noroiul autontritor nu trebuie s dezvolte rezistene ridicate dup

ntrire; este suficiento rezistensuperioarterenului n care este introdus peretelengropat.

(2) Elementele prefabricate pot fi realizate din beton armat sau betonprecomprimat.

(3) Diferenele care apar ntre tipurile de elemente prefabricate sunt date,n special, de tipul mbinrilor. n funcie de condiiile de rezisteni/sau etaneitatepe care peretele trebuie s le ndeplineasc, se aleg tipurile de elementeprefabricate.

VII.7.5 Elemente constructive specifice pereilor din piloi forai

Pereii ngropai din piloi forai sunt perei care se realizeaz, n funcie decondiiile de rezisten i etaneitate pe care trebuie s le ndeplineasc n una din




58/143

(1) Beton: Clasa de rezistenminima betonului este C12/15. Tipul i marca

de ciment se stabilesc funcie de clasa betonului i agresivitatea mediului.n stabilirea tipului de agregat, a cimentului, a raportului ap/ciment i aadaosurilor se va face referire la SR EN 1536:2004 Execuia lucrrilor geotehnicespeciale. Piloi forai.

(2) Oel: Armturile din carcasele de armare ale piloilor forai pentru pereingropai se vor realiza din OB 37, PC 52 sau S500, avnd ca referinSTAS 438/1-89 i SR EN 1536:2004.

Armarea piloilor se face cu carcase de armtur formate din barelongitudinale, etrieri sau fret, inele de rigidizare i distanieri.n cazul utilizrii unor armturi rigide (de tipul profilelor laminate) se va utiliza

ca referinSR EN 1994-1-1:2004 Eurocod 4: Proiectarea structurilor compozite deotel si beton. Partea 1-1: Reguli generale si reguli pentru cldiri.

VII.7.5.2. Elemente de proiectare

(1) n cazul pereilor din piloi din beton armat amplasai cu interdistane sepot utiliza diametrele i distanele prevzute n .

3. Perei din piloi armai amplasai cu interdistane diametre idistane uzuale

Diametru,mm

Distanainterax, mm

Diametru,mm

Distanainterax, mm

Diametru,mm

Distanainterax, mm

300450600750

400550700850

900105012001500

1000115013001600

180021002400

190022002500

n cazul pereilor din piloi secani de tip piloi din beton armat alternai cu piloinearmai din material cu rezisten sczut (noroi bentonitic autontritor) se potutiliza diametrele i distanele prevzute n .

4. Perei din piloi secani de tip piloi din beton armat alternai cupiloi nearmai din material cu rezistensczut(noroi bentonitic autontritor) -

diametre i distane uzuale


** distana (lumina) dintre piloii armai nu trebuie sdepeasc40% din diametrul piloilordin noroi autontritor


59/143

din noroi autontritor

n cazul pereilor din piloi secani de tip piloi din beton armat alternai cu piloidin beton simplu se pot utiliza diametrele i distanele prevzute n .

5. Perei din piloi secani de tip piloi din beton armat alternai

cu piloi din beton simplu - diametre i distane uzuale

Diametru, mmsecund* primar

Interax, mm

600750

600750

9001150

* piloi armai

n cazul pereilor din piloi armai secani se pot utiliza diametrele i distaneleprevzute n .

6. Perei din piloi armai secani - diametre i distane uzuale

Diametru, mmsecund* primar*

Interax, mm

7508801180

7508801180

650760

1025* piloi armai

(2) Pereii din piloi cu interdistane nu sunt indicai a fi utilizai n cazulunor excavaii sub nivelul apei subterane. Ei formeaz, de regul, structuri cucaracter temporar. Un perete permanent poate fi realizat prin umplerea golurilordintre piloi (elemente din beton armat fixate de piloi, beton torcretat).

n ceea ce privete dimensiunile uzuale ale unui perete de susinere din piloiarmai cu interdistane, acestea sunt indicate n .

(3) Pereii din piloi secani de tip piloi din beton armat alternai cu piloinearmai din material cu rezisten sczut (noroi bentonitic autontritor) nu suntindicai ca soluie permanent pentru reinerea apei datorit caracteristicilor decontracie i fisurare a materialului din care sunt alctuii piloii nearmai.

n cazul n care peretele are un caracter permanent alegerea materialului din


(4) n cazul pereilor din piloi secani de tip piloi din beton armat alternaiil i di b t i l t i l l di il ii i ( i i) t b i


60/143

cu piloi din beton simplu, materialul din piloii nearmai (primari) nu trebuie sdepeasco rezisten la compresiune de 10-20 N/mm2pentru a se putea ulterior

fora piloii armai (secundari).n ceea ce privete dimensiunile uzuale ale unui perete de susinere de acesttip, acestea sunt indicate n .

(5) Pereii din piloi secani armai sunt utilizai n cazurile n care estenecesar o capacitate portant ridicat i trebuie ndeplinite condiii de etanare.Este indicat utilizarea lor pentru realizarea unor perei ngropai de-a lungul unuitraseu circular.

Carcasa de armtur a piloilor secundari are, de regul, seciunearectangular.

n ceea ce privete dimensiunile uzuale ale unui perete din piloi armai,acestea sunt indicate n Tabelul VII-2.



61/143

ANEXE


ANEXA B


62/143

PEREI DE SUSTINERE

B.1 Avantaje i limitri ale diferitelor tipuri de perei desusinere

n Tabelul B-1 sunt sintetizate tipurile de perei de susinere cu evidenierea

unor avantaje i limitri ale fiecrui tip.

Tabelul B-1 Tipuri de perei de susinerei

Tipul peretelui Avantaje Limitri

Sprijiniri simple ide tip mixt

rapiditate i uurinn execuie soluie economicpentru un

perete de susinere

numai pentru lucrri temporare nu sigurcondiii de etanare n anumite soluii poate fi aplicate

doar n pmnturi coezive (ex:sistemul berlinez)

Perei dinpalplane

palplanemetalice

rapiditate i uurinn execuie stabilitate i rezistene ridicate asigurcondiii de etanare pot atinge adncimi ridicate

utilizate n toate tipurile deteren, chiar dure faa peretelui poate rmne

aparent pot fi introduse i prin presare

pentru a se evita efecteleneplcute cauzate de bateresau vibrare

formeazperei flexibili care potsuferii deformaii importante

palplane din

beton armat

stabilitate i rezistene ridicate

asigurcondiii de etanare faa peretelui poate rmne

aparent

lungimi limitate datoritgreutii

(circa 20 m) manipulare i punere n oper

dificile palplane din

lemn rapiditate i uurinn execuie soluie economic

numai pentru lucrri temporare nu pot fi utilizate n pmnturi tari

i diii d t


interdistane soluie de perei din piloi rapiditate n execuie

utilizare doar n pmnturi coezive datorit distanelor ntre piloi nu


63/143

rapiditate n execuie datoritdistanelor ntre piloi nureprezinto soluie permanentnnici un tip de teren dect dacntre piloi se dispun elementestructurale

tangeni stabilitate i rezistenridicate utilizare n toate tipurile de

pmnt

nu asigurcondiii de etanare

secani:piloi armai / piloidin noroiautontritor

perei etani cu caractertemporar

forarea piloilor secundari(armai) este mai uoar

nu ofero soluie permanentdeetanare

adncimi limitate de tolerana pevertical(pentru asigurarea zonei deintersecie a piloilor secani)

secani:piloi armai / piloidin beton simplu

perei etani cu caracterpermanent

stabilitate i rezistenbune

adncimi limitate de tolerana pevertical(pentru asigurarea zoneide intersecie a piloilor secani)

secani:piloi armai / piloiarmai

perei etani cu caracterpermanent

stabilitate i rezistenridicate

forarea piloilor secundari necesitinstalaii puternice

adncimi limitate de tolerana pevertical(de asigurare a zonei deintersecie a piloilor secani)

Perei n consol nu presupune sisteme derezemare temporare ale

peretelui (praiuri, ancoraje) spaiu de lucru liber n incintaexcavat, frrestricii impusede lucrri de rezemare aleperetelui

poate deveni neeconomic pentruexcavaii adnci

deplasrile peretelui datoratelucrrilor de excavare pot fiinacceptabile

adncimea de nfigere a peretelui(fia) i caracteristicile secionale(grosime, material, armare) potdeveni considerabile pentru aasigura stabilitatea

Perei rezemai cu

praiuri sauancoraje

deplasrile peretelui ngropat

sunt controlate prin amplasareareazemelor temporare rigiditatea acestora, adncimea

de nfigere i rezistena pot fidiminuate comparativ cu pereiin consol

comparativ cu pereii n consol

sunt mai scumpi i presupun otehnologie mai complex(realizarea reazemelor temporare)

n cazul utilizrii praiurilor,spaiul de lucru n incinta excavatse aglomereaz i apar dificulti



64/143

B.2 Metode de calcul utilizate n proiectarea pereilor de

susinere

B.2.1 Metode care considerechilibrul limit

Metodele de echilibru limit sunt bazate pe condiiile corespunztoaremomentului cedrii, cnd ntreaga rezisten de forfecare a pmntului este

mobilizatuniform n jurul peretelui ngropat. Calculele la starea de echilibru limitsunt bazate pe considerarea unei distribuii simple, liniare, a eforturilor laterale.Metoda este utilizat pe scar mai larg i ofer rezultate acceptabile i poate fiutilizatpentru anumite forme structurale (de exemplu, pereii n consol), dar estemai puin indicatpentru alte forme structurale, de exemplu perei rezemai pe maimulte niveluri.

Datorit faptului c metodele la starea de echilibru limit sunt bazate perezistena la forfecare a terenului, acestea nu ofer indicaii n cea ce privete

deplasrile peretelui. De asemenea, aplicarea de coeficieni de siguran la valorilepresiunilor terenului, poate conduce la supradimensionarea structurii. La proiectareapereilor ngropai se va da prioritate unor metode care pot lua n considerareinteraciunea dintre perete i teren.

B.2.2 Metode care iau n considerare interaciunea teren

structurB.2.2.1 Ipoteza comportrii elastice a terenului. Mediul elastic discret i

mediul continuu

ntr-o analizsimplde interaciune teren structur, peretele ngropat estemodelat printr-o grindiar terenul printr-un mediu elastic discret, alctuit dintr-o seriede resorturi orizontale (metoda coeficientului de reaciune), sau printr-un mediu

elastic continuu. Rigiditatea terenului este caracterizat prin rigiditile resorturilor(coeficieni de reaciune) sau prin rigiditatea mediului elastic continuu. Rigiditiiresorturilor i se poate asocia o lege de cretere cu adncimea sau se pot impunelimitri inferioare sau superioare are forelor n resorturi care scorespundatingeriivalorilor de mpingere activ sau rezisten pasiv ale terenului


elementelor finite (MEF) sau metoda diferenelor finite (MDF). Prin aceste metodeeste posibil modelarea unor factori precum:


65/143

este posibilmodelarea unor factori precum: comportamentul complex al terenului;

etapele de execuie a lucrrii de susinere; detaliile de rezemare a peretelui; efectele date de consolidarea terenului; efectele date de prezena apei subterane etc.

Se pot face estimri privind deplasrile terenului i ale peretelui, mrimeaeforturilor n perete i forelor n reazemele peretelui. Pentru a obine, ns, rezultate

apropiate de realitate este necesarn prealabil o calibrare a modelului utilizat princompararea rezultatelor calculului cu msurtori realizate pe structuri de susinereasemntoare.

Metoda elementelor finite (MEF) i metoda diferenelor finite (MDF) suntconsiderate cofersoluii teoretic complete. Aplicarea acestor metode impune caproiectantul saibexperienatt n utilizarea unui anumit program de calcul carese bazeazpe una din aceste metode ct i n modelarea unor astfel de lucrri.

B.2.2.3 Alegerea metodei de calcul

Metoda de calcul aleas pentru a fi utilizat depinde de complexitateastructurii, de procesul de construire, de informaiile necesare a se obine prin calcule,de datele de intrare avute la dispoziie i de beneficiul din punct de vedere economiccare rezultn urma rafinrii calculelor. De exemplu, dacperetele ngropat trebuies satisfac doar condiii de impermeabilitate, calculele prea complexe oferbeneficii reduse. De asemenea, nu sunt indicate calcule complexe pentru cazuri ncare interaciunea teren structur este puin relevant (de exemplu la pereii nconsol).

n Tabelul B-2 sunt sintetizate avantajele i limitrile principalelor metode decalcul al pereilor ngropai. Unele dintre acestea ofero cantitate largde informaii,dar acurateea rezultatelor depinde de calitatea datelor introduse n calcule. Tehnicilenumerice avansate (MEF sau MDF) necesit timp pentru calarea modelelor i date

de intrare complexe, precum i un operator cunosctor al programului de calcul i cuexperienn domeniu. Aceste metode nu sunt, deci, de indicat n proiectarea unorstructuri simple, cnd sunt de preferat metode de calcul mai puin complexe.

n principiu, este mai bine s fie utilizat o metod de calcul simpl, cuparametri ai terenului corect estimai dect o metod de calcul mult mai complex


Tabelul B 2 Avantaje i limitri ale metodelor de calcul a pereilor ngropai


66/143

Tabelul B-2. Avantaje i limitri ale metodelor de calcul a pereilor ngropai

Metoda decalcul

Avantaje Limitri

Echilibrulimit

necesitnumai parametrii deforfecare ai terenului

simpli clar

nu modeleazinteraciunea teren structur, rigiditatea peretelui ietapele de construire

nu permite calculul deformaiilor nu se aplicunor sisteme static

nedeterminate (perei rezemai

pe mai multe nivele) poate modela numai condiiidrenate (eforturi efective) saunedrenate (eforturi totale)

numai probleme bidimensionale nu ia n considerare efectul strii

iniiale de eforturi n terenCoeficient dereaciune

posibilmodelarea interaciuniiteren structur, a etapelor de

execuie etc. modelarea terenului prinresorturi elastice

deplasarea peretelui poate fiestimat

utilizare relativ simpl se poate ine cont de starea

iniialde eforturi

modelare simplista terenului estimare dificila coeficienilor

de reaciune numai probleme bidimensionale anumite conectri structurale

sunt dificil de modelat deplasrile terenului n jurul peretelui

nu pot fi calculate

Model elastic

continuu

posibilmodelarea interaciunii

teren structur, a etapelor deexecuie etc. modelarea terenului printr-un

mediu elastic continuu(matricea de rigiditate poate fideterminatcu un program deelemente finite)

deplasarea peretelui poate fiestimat

utilizare relativ simpl se poate ine cont de stareainiialde eforturi

comportare elastica terenului, cu

limite corespunztoare atingerii striiactive sau pasive modelare simplista influenei

apei din pori numai probleme bidimensionale anumite conectri structurale

sunt dificil de modelat deplasrile terenului n jurul

peretelui nu sunt calculate

MEF / MDF posibilmodelarea interaciuniiteren structur, a etapelor deexecuie etc.

pot necesita un timp relativ mare decalcul

dificil modelarea anumitor aspecte


condiii nedrenate la condiiidrenate

bl bi i t idi i l


67/143

probleme bi i tridimensionale se poate ine cont de starea

iniialde eforturi deplasarea terenului n jurul

peretelui poate fi estimat

B.2.3 Parametrii geotehnici necesari diferitelor metode de calcul

n Tabelul B-3 sunt prezentai, spre exemplificare, parametrii geotehnicinecesari n calculele de proiectare, n funcie de cteva din metodele utilizate.

Parametrii terenuluirezistena la forfecare a terenuluiMetoda de calcul

utilizatn

proiectareaperetelui ngropat

greutatea

volumic,

coeficientulpresiunii n

stare derepaus,Ko

eforturi totale,sueforturi efective,c,

rigiditatea

terenului

Metode careconsiderechilibrullimit

* - * * -

Metodacoeficientului dereaciune

* * * * *

Metoda elementelorfinite i adiferenelor finitecu utilizarea

criteriului elasto-plastic, Mohr -Coulomb

* * * * *

cu utilizarea unormodele neliniare

* * (1) (1) (1)

(1) parametri specifici n funcie de modelul utilizat.

B.3 Metode de modelare a contrabanchetei de pmnt


B.3.1 Modelarea contrabanchetei printr-o suprasarcinechivalent


68/143

n Figura B-1 este prezentat modelarea unei contrabanchete de pmnt

printr-o suprasarcinechivalent.

Modelarea contrabanchetei printr-o suprasarcinechivalent

Reprezentarea contrabanchetei printr-o suprasarcin echivalent presupunecalculul greutii contrabanchetei i echivalarea acesteia cu suprasarcina q*.Aceastsuprasarcinse extinde pnla intersecia planului nclinat cu unghiul (45-`/2) care pornete din piciorul peretelui cu fundul excavaiei (Figura B-1). Presiunea

lateralexercitatde contrabancheteste neglijat.Aceastmetodde modelare a contrabanchetei este foarte acoperitoare, maiales dacadncimea de nfigere a peretelui este mare.

B.3.2 Modelarea prin ridicarea nivelului excavaiei

n Figura B-2 este prezentatmodelarea efectului unei contrabanchete prinridicarea nivelului excavaiei. Aceastmodelare presupune cnivelul excavaiei esteridicat prin prezena contrabanchetei de pmnt. Profilul original al contrabancheteieste redus la un profil de proiectare cu o pant de 1:3, dar baza (limea) esteconsiderat neschimbat, b. nlimea contrabanchetei proiectate devine b/3 iar



69/143

Figura B-2. Modelarea contrabanchetei prin ridicarea nivelului excavaiei

Aceastmodelare ia n considerare o parte din presiunea lateralexercitatde contrabancheti este o metodacoperitoare.

B.3.3 Metoda penelor de pmnt de tip Coulomb

Aceast metod este aplicabil numai pentru terenuri argiloase n condiiinedrenate. Etapele care trebuie urmate ntr-o astfel de modelare sunt (Figura B-3):

(1) divizarea peretelui n tronsoane de aproximativ 1 m (considerarea de nodurin fiecare capt de tronson). Se presupune un punct de rotire la adncimeah+zp fade suprafaa terenului (97.5% din nlimea totala peretelui h+d

sub nivelul terenului poate reprezenta un punct iniial);(2) analiza echilibrului penelor de pmnt de tip Coulomb care se formeaz dinfiecare nod. n i deasupra punctului de rotire se determinsuprafeele decedare din fiecare nod corespunztoare strii pasive a terenului. n i subpunctului de rotire se determin suprafeele de cedare din fiecare nod



70/143

Figura B-3. Metoda penelor de pmnt de tip Coulomb

n principiu o astfel de analizpoate fi realizati pentru terenuri n condiiidrenate (eforturi efective). Totui, acest lucru nu este ncvalidat i metoda poate fineacoperitoare datoritfaptului csuprafeele de alunecare nu sunt plane.


meninerea acestor presiuni negative, n practic, se poate recurge la acoperireacontrabanchetei cu beton sau cu o membranimpermeabil.


71/143

B.4 Analiza stabilitii traneei excavate sub protecie denoroi bentonitic

B.4.1 Metoda suprafeei cilindrice de alunecare

Pentru determinarea stabilitii unui masiv de pmnt limitat de o suprafavertical, se presupune calunecarea se produce dupo suprafacilindric. Pentruvolumul de pmnt situat deasupra acestei suprafee coeficientul de stabilitate estedefinit prin raportul:

r

ss M

MF = (Ec. B-1)

unde Mseste momentul de stabilitate, iar Mreste momentul de rsturnare, calculatefa de centrul cercului director al suprafeei de alunecare. De fapt este vorba deraportul ntre eforturile efective mobilizate n lungul suprafeei de alunecare ieforturile necesare pentru asigurarea stabilitii.

Momentul de stabilitate este generat de eforturile tangeniale de contactmobilizate n lungul suprafeei de alunecare:

+= tgc (Ec B-2)

iar coeficientul de stabilitate Fsdevine n consecin:

necnec

efefs tgc

tgcF

+

+= (Ec. B-3)

Evident cexisto multitudine de valori care rezolvstarea de echilibru limit.Dac co este coeziunea corespunztoare lui = 0, iar o este unghiul de frecareinterncorespunztor lui c = 0, meste presiunea normalpentru care rezistenele laforfecare n cele doucazuri extreme sunt egale:


n acest caz, Mseste dat de presiunea hidrostatica noroiului (cu rezultantaP) i de rezistena la forfecare a terenului dezvoltat n lungul suprafeei dealunecare iar M este dat de greutatea prii din masivul de pmnt care alunec G


72/143

alunecare, iar Mreste dat de greutatea prii din masivul de pmnt care alunec, G,

la care se adaugeventualele suprasarcini aplicate la suprafaa terenului.

M`(ci, tgi)

M

c

tgtg

co

O

H

nHmH

P

G

a b Figura B-4. Calculul stabilitii n ipoteza suprafeei de alunecare cilindrice

n practic, determinarea adncimii critice a traneei se realizeaz prinutilizarea unor abace de calcul n funcie de trei variabile:

nH diferena ntre cota superioara traneei i nivelul noroiului bentonitic; mH - diferena ntre cota superioara traneei i nivelul apei freatice; n densitatea noroiului bentonitic.

n Figura B-5 sunt prezentate astfel de abace care corespund unui nivel alnoroiului n tranee egal cu cota superioara acesteia (n = 0).

Pe baza acestor abace se pot determina nivelul i densitatea noroiului dintranee necesare pentru evitarea adncimii critice care duce la pierderea stabilitii.


0.15

gH r n= 1.05 g/cm

3


73/143

0.00

0.05

0.10

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7tg f

c/g

m = 0

m = 0.2

m = 0.5

n = 0

0.00

0.05

0.10

0.15

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7tg f

c

/gH

m = 0

m = 0.2m = 0.5

r n= 1.10 g/cm3

n = 0

0.10

0.15

c/gH r n= 1.15 g/cm

3

n = 0


0.15

gH r n= 1.20 g/cm

3


74/143

0.00

0.05

0.10

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7tg f

c/

m = 0

m = 0.2

m = 0.5

n = 0

Figura B-5. Abace de calcul al stabilitii traneei n ipoteza suprafeelor de

cedare cilindrice

Not: Problema de stabilitate generala taluzului vertical al unei tranee umplute cunoroi se poate rezolva n mod asemntor i n ipoteza unei suprafee planede alunecare (ipoteza Coulomb).

B.4.2 Stabilitatea traneei cu lungime infinit

n semispaiul infinit, eforturile normale sunt eforturi principale, determinarealor fiind posibilprin cunoaterea greutii volumice a materialului, :

z= Kz (Ec. B-6)

unde K este coeficientul de mpingere al terenului, iar z este adncimea punctului decalcul. Coeficientul K este ia valori ntre Ko(coeficientul de mpingere a pmntului n

stare de repaus) i Ka (coeficientul de mpingere activa pmntului).n cazul excavrii unei tranei n care se introduce noroi bentonitic, stabilitateaperetelui traneii este asiguratprin presiunea dat de noroi, pn, care echilibreazpresiunile terenului. Starea de echilibru depinde astfel de greutatea volumic a

i l i b t iti i t d t (Fi B 6 )


Z

O X

hn

ha

p < kn a z

1

0


75/143

zn Kz

Ka

z

p - p > k `n w a z

p - p < k `n w a z

2

3a

b

4

Figura B-6. Stabilitatea traneei cu lungime infinit

n zonele 0 1 i 3 4, presiunea noroiului este mai micdect valoareanecesarpentru atingerea strii limita terenului, n timp ce n zonele 1 2 i 2 3

presiunea este mai mare. Deoarece pe nlimea 0 1 presiunea orizontal aterenului este preluat de grinzile de ghidaj, calculul stabilitii se face conformteoriei clasice a mpingerii pmntului pe un perete rigid. Punctele 1 i 3 reprezintlimite ale zonelor plastice n timp ce punctul 2 corespunde unei stri de rezistenpasiv. Poriunea 3 4 este o zonplastic.

Pentru asigurarea stabilitii ntr-un punct pe verticala spturii trebuieasigurat un coeficient de siguransupraunitar:

za

wns K

ppF

= (Ec. B-7)

Verificarea stabilitii prin aceast metod conduce la greuti volumice alenoroiului mai mari dect n cazul unei singure suprafee de alunecare.

B.4.3 Calculul stabilitii pe baza echilibrului volumelor de pmnt

Aceastmetodse bazeazpe exprimarea echilibrului unui prism de pmntdelimitat la partea superioarde suprafaa terenului, lateral de planul spturii i la


Pe de altparte: ( ) nnhhP =2

2

1 (Ec. B-9)


76/143

atunci:

( ) ( ) ( ) ( )

( )2

222

n

wwwn

hh

hhtgctg`hhh

++= (Ec. B-10)

G

h

hw

hn

h ctg

w

c = 0

P

U

Q

(h-h )w w

O

A`

A

n

tg

a b Figura B-7. Calculul stabilitii pe baza echilibrului volumelor de pmnt

Din condiia de minim dP/d= 0 se determinunghiul limitpentru pierdereastabilitii. Pentru acest unghi se determinapoi greutatea volumicnecesarpentrunoroiul bentonitic, n.

Valoarea greutii volumice se recalculeazpentru diferite unghiuri de frecareintern. Graficul care delimiteazstarea de echilibru limital peretelui traneii, ncoordonate (ni, tgi) este prezentat n Figura B-7b. Cunoscnd unghiul de frecareintern al terenului i greutatea volumic a noroiului bentonitic, se pot determinacoordonatele punctului A, iar la intersecia dreptei AO cu graficul se obine punctulA`. Coeficientul de siguranal stabilitii peretelui traneii va fi:

`OAOA

Fs = (Ec. B-11)


n urma efectului de bolt eforturile verticale scad, adic se va constata odependenneliniarde adncime. Deoarece nu se ia n considerare efectul de boltorizontal, se consider o distribuie uniform a eforturilor i de aceea problema se


77/143

considerca problemplan.Eforturile orizontale se determin pe baza teoriei lui Rankine. Acestea fiindcunoscute, studiul stabilitii se reduce la determinarea ei n zonele plastice. Teorialui Caquot-Kerissel (1968), asupra efectului de siloz ia n considerare efectul de boltla terenuri necoezive.

L

-x +x

z

O

dx

dz

q

q`

2

y

1 z

0c = 0

3 x

p - pn w

xp - pn w x

Figura B-8. Calculul stabilitii traneelor de lungime finit

Condiiile sunt exemplificate n Figura B-8. Schneebeli (1964, 1971) aratc

valoarea eforturilor verticale n teren la faa traneii se determincu relaia:

=

Lz

sinz eLsin

L 2

2 (Ec. B-12)

i presupune ceforturile orizontale sunt cele corespunztoare strii plastice:

zx tg

=

24

2 (Ec. B-13)

C f i i l i S h b li i d l f l i ii


n acest caz fiile studiate sunt paralele (Figura B-8), iar pe pereii verticaliunde apar eforturi de forfecare se reduc eforturile verticale. Fenomenul este datoratredistribuirii eforturilor i nu unui efect de boltreal.


78/143

Pentru efectul de siloz de tip Terzaghi n cazul cnd c = 0, q = 0, la adncimeaz i lungimea L a panoului se determino valoare a efortului vertical egalcu:

=

Lz

Ktgz eLKtg

L 2

2 (Ec. B-15)

B.5 Presiunea apei asupra pereilor de susinere

n calculele de proiectare ale unui perete ngropat presiunea apei poate aveaun efect considerabil asupra rezultatelor de calcul.

n estimarea nivelului de proiectare al apei subterane trebuie sse inseamade variaiile naturale ale acestuia, existena i dispoziia eventualelor drenaje,precum i a straturilor drenante din teren. Influena apelor provenite din precipitaiiasupra regimului apei subterane trebuie luatn considerare mai ales n cazul unorpmnturi prfoase sau nisipoase.

n pmnturi argiloase nivelul apei subterane poate fi determinat numai nurma citirilor piezometrice realizate ntr-un interval suficient de timp. Presiunea apeidatoratumplerii temporare cu apa fisurilor n pmnturile argiloase trebuie luatn considerare pentru o analizn eforturi totale. Presiunea apei pentru o analizneforturi efective trebuie calculat conform regimului apei subterane din apropiereaperetelui. n roci moi este necesar msurarea presiunii apei pe suprafeele

discontinuitilor.n Figura B-9 sunt prezentate schematic situaiile posibile care pot apare n

regimul apei subterane n jurul unui perete ngropat.


n Figura B-10 sunt prezentate cteva scenarii posibile care scot n evidenefectul anizotropiei asupra presiunilor apei. n stabilirea efectului regimuluihidrodinamic asupra peretelui ngropat este indicat o analiz pe baza metodelor


79/143

numerice.


80/143


81/143


82/143


83/143


84/143


85/143


86/143


87/143


88/143


89/143


90/143


91/143


92/143


93/143


94/143


95/143


96/143


97/143


98/143


99/143


100/143


101/143


102/143


103/143


104/143


105/143


106/143


107/143


108/143


109/143


110/143


111/143


112/143


113/143


114/143


115/143


116/143


117/143


118/143


119/143


120/143


121/143


122/143


123/143


124/143


125/143


126/143


127/143


128/143


129/143


130/143


131/143


132/143


133/143


134/143


135/143


136/143


137/143


138/143


139/143


140/143


141/143


142/143


143/143

Documents

Normativ lucrari sustinere (sprijiniri).pdf