of 143/143
UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI DEPARTAMENTUL DE CERCETARE SI PROIECTARE IN CONSTRUCTII Bd. Lacul Tei 124 * Sect. 2 * RO-020396 * Bucuresti - ROMANIA Tel.: +40-21-242.12.08, Tel./Fax: +40-21-242.07.81, www.utcb.ro Functionare conform HG nr. 223/2005, cod fiscal R13726642 NORMATIV PRIVIND PROIECTAREA LUCRĂRILOR DE SUSŢINERE REDACTAREA I BENEFICIAR: MDLPL Contract 332/2008, AA1/2008 RECTOR UTCB, Prof. dr. ing. Johan NEUNER Responsabil contract, Prof. dr. ing. Loretta BATALI - Decembrie 2008 -

NP 124-Normativ Privind Proiectarea Geotehnica a Lucrarilor de Sustinere_ed.I

  • View
    243

  • Download
    30

Embed Size (px)

Text of NP 124-Normativ Privind Proiectarea Geotehnica a Lucrarilor de Sustinere_ed.I

UNI VERSI TATEA TEHNI CA DE CONSTRUCTI I BUCURESTI DEPARTAMENTUL DE CERCETARE SI PROI ECTARE I N CONSTRUCTI I Bd. Lacul Tei 124 * Sect. 2 * RO-020396 * Bucuresti - ROMANI A Tel.: + 40-21-242.12.08, Tel./ Fax: + 40-21-242.07.81, www.utcb.ro Functionare conform HG nr. 223/ 2005, cod fiscal R13726642 NORMATIV PRIVIND PROIECTAREA LUCRRILOR 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 - Decembrie 2008 - Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 1 CUPRINS I OBIECT SI DOMENIU DE APLICARE ................................................................ 3 II TERMINOLOGIE I SIMBOLURI ........................................................................ 5 II.1 Terminologie................................................................................................. 5 II.2 Simboluri....................................................................................................... 5 III GENERALITATI. TIPURI DE LUCRARI DE SUSTINERE................................. 10 III.1 Ziduri de sprijin ........................................................................................... 10 III.2 Sprijiniri simple ........................................................................................... 16 III.2.1 Sprijiniri cu dulapi orizontali ................................................................. 16 III.2.2 Sprijiniri cu dulapi verticali ................................................................... 20 III.2.3 Sprijiniri simple din elemente metalice de inventar.............................. 24 III.3 Sprijiniri de tip mixt ..................................................................................... 25 III.4 Sprijiniri cu palplane.................................................................................. 25 III.4.1 Palplanele metalice............................................................................ 26 III.4.2 Palplanele din beton armat sau beton precomprimat......................... 27 III.4.3 Palplanele din lemn ........................................................................... 28 III.5 Perei ngropai ........................................................................................... 29 III.5.1 Perei ngropai din panouri ................................................................. 29 III.5.2 Perei ngropai din piloi forai ............................................................. 31 III.6 Perei de susinere a excavaiilor sisteme de sprijin ................................ 32 III.6.1 Perei de susinere n consol ............................................................. 32 III.6.2 Perei de susinere rezemai ................................................................ 33 III.6.3 Sisteme de rezemare a pereilor de susinere..................................... 34 III.7 Perei de susinere realizai prin tehnologia jet-grouting........................... 39 IV PRESCRIPII GENERALE DE PROIECTARE.................................................. 41 IV.1 Prescripii privind elaborarea proiectului ..................................................... 41 IV.2 Stri limit................................................................................................... 42 IV.3 Aciuni i situaii de proiectare .................................................................... 44 IV.4 Metode de proiectare i modele de calcul .................................................. 45 V EVALUAREA PRESIUNII MASIVELOR DE PAMANT ASUPRA LUCRARILOR DE SUSTINERE ....................................................................................................... 47 V.1 Generaliti ................................................................................................. 47 V.2 Presiunea pmntului n stare de repaus ................................................... 48 V.3 Valori limit ale presiunii pmntului .......................................................... 49 V.4 Valori intermediare ale presiunii pmntului ............................................... 50 V.5 Evaluarea presiunii pmntului n condiii seismice.................................... 50 V.6 Evaluarea presiunii pmntului n cazul zidurilor de sprijin......................... 50 V.7 Evaluarea presiunii pmntului pe lucrrile de susinere a excavaiilor...... 51 VI ZIDURI DE SPRIJIN.......................................................................................... 52 VI.1 Predimensionarea zidurilor de sprijin.......................................................... 52 VI.2 Calculul la starea limit ultim .................................................................... 52 VI.3 Proiectarea structural a zidurilor de sprijin................................................ 58 VI.4 Calculul la starea limit de exploatare........................................................ 58 VII PEREI DE SUSINERE A EXCAVAIILOR ................................................ 60 Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 2 VII.1 Prevederi comune................................................................................... 60 VII.2 Aciuni asupra pereilor de susinere a excavaiilor ................................. 61 VII.2.1 ncrcri laterale.................................................................................. 62 VII.2.2 ncrcri verticale ................................................................................ 63 VII.3 Calculul la starea limit ultim a pereilor de susinere a excavaiilor ..... 64 VII.3.1 Cedarea n teren a pereilor de susinere ............................................ 65 VII.3.2 Cedarea structural a pereilor de susinere........................................ 68 VII.3.3 Ruperea hidraulic a terenului............................................................. 69 VII.4 Calculul la starea limit de exploatare..................................................... 72 VII.5 Prevederi specifice pentru sprijinirile simple i mixte .............................. 73 VII.5.1 Sprijinirile simple.................................................................................. 73 VII.5.2 Sprijinirile de tip mixt............................................................................ 73 VII.6 Prevederi specifice pentru pereii din palplane...................................... 74 VII.6.1 Standarde aplicabile............................................................................ 74 VII.6.2 Elemente constructive ......................................................................... 74 VII.7 Prevederi specifice pentru pereii ngropai ............................................. 76 VII.7.1 Standarde aplicabile............................................................................ 76 VII.7.2 Dimensiuni uzuale ale pereilor ngropai............................................. 76 VII.7.3 Elemente constructive specifice pereilor mulai din beton armat ........ 77 VII.7.3.1. Materiale............................................................................................. 77 VII.7.3.2. Elemente de proiectare ...................................................................... 77 VII.7.4 Elemente constructive specifice pereilor din elemente prefabricate lansate n noroi autontritor .............................................................................. 80 VII.7.4.1. Materiale............................................................................................. 81 VII.7.4.2. Elemente de proiectare ...................................................................... 81 VII.7.5 Elemente constructive specifice pereilor din piloi forai ..................... 81 VII.7.5.1. Materiale............................................................................................. 82 VII.7.5.2. Elemente de proiectare ...................................................................... 82 Anexa A: Evaluarea presiunii pmntului asupra lucrrilor de susinere ............. 86 Anexa B: Perei de susinere................................................................................125 Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 3 I OBIECT SI DOMENIU DE APLICARE I.1. Prezentul normativ stabilete prescripiile generale de proiectare a lucrrilor de susinere a pmntului de tipul zidurilor de sprijin, sprijinirilor simple, palplanelor i pereilor ngropai. I.2. Prevederile prezentului normativ sunt corelate cu sistemul de norme europene pentru construcii EUROCODURI i sunt n concordan cu principiile expuse n Seciunea 7 din SR EN 1997-1/2006 ,,EUROCOD 7: Proiectarea geotehnic Partea 1: Reguli generale i SR EN 1997-1/NB/2007 Anexa naional. I.3. Prevederile prezentului normativ nu se aplic lucrrilor de sprijin din pmnt armat cu materiale geosintetice i metalice. Pentru aceste lucrri se vor aplica prevederile NP 075/2002 i GP 093-06. I.4. De asemenea, nu sunt incluse n acest normativ lucrrile de consolidare a pantelor cum ar fi piloii sau baretele pentru consolidarea pantelor instabile, lucrri cu iruri multiple de ancoraje sau inte etc. I.5. Prezentul normativ nu se aplic nici lucrrilor de ancoraje pentru care se vor avea n vedere prevederile NP 114-04. I.6. Aplicarea prezentului normativ se face n corelare cu prevederile reglementrilor tehnice naionale conexe: - NP 074/2007 Normativ privind ntocmirea i verificarea documentaiilor geotehnice pentru construcii. - NP 114/2004 Normativ privind proiectarea i execuia ancorajelor - NP 122 Normativ privind determinarea valorilor caracteristice i de calcul ale parametrilor geotehnici - 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 form i 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 form i la dimensiuni. - SR EN 12063:2003 Execuia lucrrilor geotehnice speciale. Perei din palplane. - SR EN 12716:2002 Execuia lucrrilor geotehnice speciale. Injectarea cu presiune nalt a terenurilor Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 4 - SR EN 13331-1:2004 Sisteme pentru sprijinirea anurilor. Partea 1: Specificaii de produs - SR EN 13331-2:2004 Sisteme pentru sprijinirea anurilor. Partea 2: Evaluare prin calcul sau ncercare - SR EN 14653-1:2005 Sisteme hidraulice acionate manual pentru sprijinirea anurilor. Partea 1: Specificaii de produs - SR EN 14653-2:2005 Sisteme hidraulice acionate manual pentru sprijinirea anurilor. Partea 2: Evaluare prin calcul sau ncercare - SR EN 1536:2004 Execuia lucrrilor geotehnice speciale. Piloi forai. - SR EN 1990:2004 Eurcod. Bazele proiectrii structurilor - SR EN 1993-5:2007 Eurocod 3: Proiectarea structurilor de oel. Partea 5: Piloi i palplane. - SR EN 1994-1-1:2004 Eurocod 4: Proiectarea structurilor compozite de otel si beton. Partea 1-1: Reguli generale si reguli pentru cldiri. - SR EN 1997-1/NB/2007 Anexa naional la SR EN 1997-1/2006 - SR EN 1997-1:2006 Eurocod 7: Proiectarea geotehnic. Partea 1: Reguli generale - SR EN 1997-2:2008 Eurocod 7: Proiectarea geotehnic. Partea 2: Investigarea terenului i ncercri - SR EN 1998-5:2006 Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremur. Seciunea 5: Fundaii, structuri de susinere i aspecte geotehnice - SR EN ISO 14688-1:2004 Cercetri i ncercri geotehnice. Identificarea i clasificarea pmnturilor. Partea 1: Identificare i descriere - SR EN ISO 14688-2:2004 Cercetri i ncercri geotehnice. Identificarea i clasificarea pmnturilor. Partea 2: Principii pentru o clasificare - SR EN 1538:2002 Execuia lucrrilor geotehnice speciale. Perei mulai. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 5 II TERMINOLOGIE I SIMBOLURI II.1 Terminologie n cuprinsul prezentului normativ se utilizeaz urmtorii termeni, cu definiiile aferente: 1. ziduri de sprijin - ziduri de piatr, beton simplu sau beton armat, avnd o talp de fundare, cu sau fr clci, umr sau contrafori. 2. perei ngropai perei relativ subiri din oel, beton armat sau lemn, susinui de ancoraje, praiuri i/sau de rezistena pasiv a pmntului. 3. lucrri de susinere compozite perei alctuii din elemente luate de la celelalte dou categorii (de exemplu: batardouri cu perei dubli de palplane, lucrri de pmnt ranforsate prin ancoraje, geotextile sau injecii etc.). 4. perete mulat - perete realizat din beton sau beton armat ntr-o tranee excavat n teren. Betonul este introdus in tranee cu ajutorul unui tub de betonare. Betonarea poate avea loc n prezena fluidului de foraj, care are rolul de a susine pereii traneei (n care situaie betonul nlocuiete fluidul din tranee) sau uneori are loc n uscat. 5. perete din elemente prefabricate - perete realizat din elemente prefabricate din beton armat care sunt lansate n traneea umplut cu un fluid de foraj autontaritor 6. pilot forat pilot format prin excavarea unei guri, cu sau fr tubaj protector, i umplerea acesteia cu beton simplu sau beton armat 7. perete ngropat din piloi forai perete format prin alturarea de piloi forai dispui la distane inter-ax mai mari dect diametrul (piloi cu interspaii), egale cu diametrul (piloi joantivi) sau mai mici dect diametrul (piloi secani). II.2 Simboluri Litere latine A' suprafaa efectiv a bazei (tlpii) fundaiei Ab suprafaa bazei unui pilot Ac suprafaa total a bazei supus la compresiune ad valoarea de calcul a datelor geometrice anom valoarea nominal a datelor geometrice Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 6 a modificare adus valorii nominale a datelor geometrice pentru anumite cerine particulare ale proiectrii b limea unei fundaii b' limea efectiv a unei fundaii Cd valoare de calcul limit a efectului unei aciuni c coeziunea c' coeziunea efectiv cu coeziunea nedrenat cu;d valoare de calcul a coeziunii nedrenate Ed valoarea de calcul a efectului aciunilor Estb;d valoarea de calcul a efectului aciunilor stabilizatoare Edst;d valoarea de calcul a efectului aciunilor destabilizatoare Fd valoare de calcul a unei aciuni Fk valoare caracteristic a unei aciuni Frep valoare reprezentativ a unei aciuni H ncrcare orizontal sau componenta orizontal a unei aciuni totale aplicat paralel cu baza fundaiei Hd valoarea de calcul a lui H h nlimea unui zid K0 coeficient al presiunii n stare de repaus a pmntului K0; coeficient al presiunii n stare de repaus ntr-un masiv de pmnt a crui suprafa este nclinat cu unghiul fa de orizontal k raportul d /cv;d l lungimea fundaiei Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 7 l lungimea efectiv a fundaiei qb;k valoare caracteristic a presiunii pe baz Rd valoarea de calcul a rezistenei fat de o aciune Rp;d valoarea de calcul a forei datorat presiunii pmntului asupra feei unei fundaii u presiunea apei din pori V ncrcare vertical sau component normal a rezultantei aciunilor aplicate asupra bazei fundaiei Vd valoarea de calcul a lui V V'd valoarea de calcul a aciunii verticale efective sau componenta normal a rezultantei aciunilor efective aplicate asupra bazei fundaiei Vdst;d valoarea de calcul a aciunii verticale destabilizatoare aplicat asupra unei structuri Vdst;k valoarea caracteristic a aciunii verticale destabilizatoare aplicat asupra unei structuri Xd valoarea de calcul a proprietii unui material Xk valoarea caracteristic a proprietii unui material z distana vertical Litere greceti nclinarea fa de orizontal a bazei unei fundaii unghiul pantei terenului n spatele unui zid (se consider pozitiv cnd este n sus) unghi de frecare la interfaa structur-teren d valoarea de calcul a lui greutatea volumic ' greutatea volumic submersat c' coeficient parial pentru coeziunea efectiv Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 8 cu coeficient parial pentru coeziunea nedrenat E coeficient parial pentru efectul unei aciuni f coeficient parial pentru aciuni, care in cont de posibilitatea unor devieri nefavorabile ale valorilor aciunilor prin raport cu valorile lor reprezentative F coeficient parial pentru o aciune G coeficient parial pentru o aciune permanent G;dst coeficient parial pentru o aciune permanent destabilizatoare G;stb factor permanent pentru o aciune permanent destabilizatoare m coeficient parial pentru un parametru al pmntului (o proprietate a materialului) m;i coeficient parial pentru un parametrul al pmntului n stratul i M coeficient parial pentru un parametru al pmntului (o proprietate a materialului), innd cont de asemenea de incertitudinile asupra modelului Q coeficient parial pentru o aciune variabil qu coeficient parial pentru rezistena la compresiune monoaxial R coeficient parial pentru o rezisten R;d coeficient parial pentru o incertitudine ntr-un model de rezisten R;e coeficient parial pentru rezistena pmntului R;h coeficient parial pentru rezistena la lunecare R;v coeficient parial pentru capacitate portant w greutatea volumic a apei coeficient parial pentru unghiul de frecare intern (tg ) coeficient parial pentru greutatea volumic unghiul de nclinare a lui H Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 9 stb;d valoarea de calcul pentru efortul total vertical stabilizator 'h;0 componenta orizontal a presiunii efective a pmntului n stare de repaus (z) efortul normal asupra unei lucrri de susinere la adncimea z (z) efort tangenial n lungul unei lucrri de susinere la adncimea z ' unghiul de frecare intern n termeni de eforturi efective cv unghiul de frecare intern la starea critic cv;d valoarea de calcul a lui cv d valoarea de calcul a lui ' Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 10 III GENERALITATI. TIPURI DE LUCRARI DE SUSTINERE Lucrrile de susinere sunt lucrri care au ca scop reinerea terenului (pmnt, roci, umpluturi) i a apei. n aceast categorie sunt incluse toate tipurile de lucrri i sisteme de sprijin n care elementele structurale sunt supuse forelor generate de materialul reinut (teren, ap). Conform SR EN 1997-1/2006 se disting urmtoarele trei tipuri de structuri de susinere, ale cror definiii au fost prezentate n capitolul 2: - ziduri de sprijin; - perei ngropai; - lucrri de susinere compozite. n prezentul normativ sunt tratate urmtoarele categorii de lucrri de susinere: - ziduri de sprijin de greutate din piatr sau beton simplu, inclusiv gabioane - ziduri de sprijin tip cornier din beton armat, - ziduri de sprijin din csoaie, - sprijiniri simple din lemn i din elemente metalice de inventar pentru susinerea excavaiilor - perei din palplane - perei ngropai din beton armat - perei ngropai de tip mixt - perei de susinere realizai prin tehnologia jet-grouting III.1 Ziduri de sprijin Zidurile de sprijin sunt lucrri de susinere, n general definitive, utilizate pentru a asigura trecerea ntre dou cote, atunci cnd spaiul nu este suficient pentru o sptur taluzat. Zidurile de sprijin sunt lucrri de susinere cu caracter continuu, la care mpingerea pmntului se transmite integral, pe toat suprafaa de contact dintre lucrare i teren. Zidurile de sprijin sunt realizate din zidrie de piatr, beton, beton armat, elemente prefabricate (tip csoaie sau gabioane). Zidurile de greutate sunt lucrri de susinere masive care rezist mpingerii pmntului prin propria lor greutate. n Figura III.1 sunt prezentate cteva tipuri constructive de ziduri de sprijin de greutate din beton. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 11 Figura III.1. Tipuri de ziduri de greutate Zidurile de greutate din beton sunt indicate pentru nlimi de pn la 3 m, peste aceast valoare alte tipuri de ziduri fiind mai economice. Pentru a se face economie de material se adopt seciuni n trepte sau nclinate (Figura III.1 c, e, f). Seciunea simpl din Figura III.1 d) este indicat pentru nlimi mici, de pn la 1.5 m. Zidurile de greutate din zidrie de piatr nearmat sunt indicate pentru nlimi mici. Pentru nlimi mai mici de 1.5 m se poate adopta o seciune simpl, ca cea din Figura III.1 d), iar pentru nlimi mai mari seciuni n trepte sau cu contrafori (Figura III.2). Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 12 Figura III.2. Ziduri de greutate din zidrie de piatr nearmat Pentru mbuntirea stabilitii zidurilor de greutate se poate adopta o talp nclinat (Figura III.3 a) sau un pinten (Figura III.3 b). Figura III.3. mbuntirea stabilitii zidurilor de greutate Tot n categoria zidurilor de greutate intr i cele realizate din gabioane (cutii din plas de srm umplute cu piatr) - Figura III.4. Ele se pot realiza cu trepte spre amonte sau spre aval. Figura III.4. Ziduri de sprijin din gabioane Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 13 Zidurile de greutate pot fi realizate i din elemente prefabricate de tip csoaie. Csoaiele sunt construcii alctuite din dulapi sau grinzi de lemn asamblate prin stivuire, delimitnd incinte ptrate sau rectangulare care se umplu cu piatr spart sau pmnt necoeziv (Figura III.5). Prin nlocuirea elementelor de lemn cu elemente prefabricate din beton armat (Figura III.6) se pot realiza ziduri de nlimi mari, de peste 10 m (Figura III.7). Tipul de csoaie utilizat pentru zidul din Figura III.7 b) este indicat pentru situaii n care nu exist suprasarcini. Figura III.5. Zid de sprijin din csoaie de lemn Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 14 Figura III.6. Csoaie din beton a) b) Figura III.7. Ziduri de sprijin din csoaie de beton Zidurile cornier sunt lucrri de sprijin realizate din beton armat, cu structur mai svelt, care utilizeaz pmntul aflat deasupra consolei amonte pentru preluarea mpingerii, reducnd astfel greutatea proprie a zidului. n Figura III.8 sunt prezentate cteva tipuri de seciuni de zid cornier. Pentru micorarea consumului de armtur, la nlimi de peste 6 m se recomand utilizarea de contrafori (Figura III.8 c, d). Pentru aceast situaie este mai economic adoptarea unei soluii de pmnt armat cu geosintetice sau, eventual, armturi metalice. Stabilitatea zidurilor de sprijin poate fi mbuntit prin prevederea de console de descrcare (Figura III.9). Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 15 Figura III.8. Ziduri de sprijin cornier Figura III.9. Ziduri de sprijin tip cornier cu consol de descrcare Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 16 III.2 Sprijiniri simple Sprijinirile simple sunt lucrri de susinere cu caracter temporar, utilizate pentru sprijinirea excavaiilor, atunci cnd: - adncimea spturii este mai mare dect nlimea la care pmntul s-ar menine la vertical nesprijinit, - realizarea unei spturi taluzate ar fi imposibil (din raiuni de spaiu disponibil) sau neeconomic. Au forma unor perei verticali neetani. Elementul principal al unei sprijiniri simple este constituit de dulapi, care sunt cei care vin n contact direct cu pmntul. Ei pot fi orizontali sau verticali. n primul caz, dulapii orizontali sunt montai dup ce a fost realizat excavaia (pe tronsoane). Ei sunt utilizai atunci cnd pmntul se poate menine la vertical nesprijinit pe adncimea unui tronson de excavare (pmnturi cu coeziune suficient). Dulapii verticali sunt introdui n teren naintea realizrii spturii, fiind utilizai n cazul pmnturilor necoezive. Elementele sprijinirilor simple sunt realizate de regul din lemn i/sau metal. Avantajul acestor sprijiniri este dat de simplitatea execuiei i de costul relativ redus. Datorit faptului ca nu sunt etane nu pot fi folosite sub nivelul apelor subterane. III.2.1 Sprijiniri cu dulapi orizontali Sprijinirea cu dulapi orizontali este alctuit din urmtoarele elemente (Figura III.10): dulapi orizontali, dispui joantiv, n cazul pmnturilor cu coeziune redus sau cu interspaii, dac pmntul are o coeziune mai mare; filate, elemente verticale de solidarizare a dulapilor, dispuse discontinuu pe nlime; praiuri, elemente de sprijinire a filatelor, dispuse orizontal sau nclinat, fixate prin mpnare. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 17 Figura III.10. Sprijinire cu dulapi orizontali Dulapii i filatele sunt realizate din grinzi de lemn, iar praiurile din lemn rotund (bile) sau elemente metalice. n cazul unei spturi de lime mare, peste 6 m, praiurile orizontale trebuie contravntuite prin grinzi i contrafie n plan orizontal i sprijinite pe vertical n dreptul nodurilor (cu elemente numite popi) pentru a evita cedarea prin flambaj sau ncovoiere sub greutate proprie (Figura III.11). Figura III.11. Sprijinire cu dulapi orizontali cu praiuri contravntuite Tot pentru spturile de lime mare se pot utiliza praiuri nclinate (Figura III.12). Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 18 Figura III.12. Sprijinire cu dulapi orizontali cu praiuri nclinate Un alt sistem de sprijinire a excavaiilor de dimensiuni mari este prezentat n Figura III.13. Figura III.13. Sistem de susinere cu profile metalice i dulapi orizontali cu contrafie nclinate i tlpi Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 19 Dezavantajul acestui sistem este obstruarea suprafeei de lucru de ctre contrafie. Pentru a mpiedica alunecarea pe grinzile orizontale, precum i ridicarea acestora, contrafiele trebuie s aib o nclinare redus fa de orizontal. n unele situaii este necesar ca spaiul ocupat de sprijiniri (n special de praiuri) s fie ct mai redus. n acest caz se folosesc pentru sprijinire grinzi metalice care se bat n teren la distane de 1.5 2.0 m, pe care se sprijin dulapii orizontali, fixai cu pene sau cu dispozitive metalice (Figura III.14). Figura III.14. Sprijinire cu dulapi orizontali sprijinire pe grinzi metalice n cazul spturilor adnci, grinzile metalice se ancoreaz la partea superioar. pentru adncimi de excavaie de maximum 3 4 m, grinzile metalice pot fi nlocuite cu piloi din lemn ancorai la partea superioar (Figura III.15). Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 20 Figura III.15. Sprijinire cu dulapi orizontali fr praiuri, cu piloi din lemn III.2.2 Sprijiniri cu dulapi verticali Sprijinirea cu dulapi verticali este alctuit din urmtoarele elemente (Figura III.16): dulapi verticali, dispui joantiv; filate, elemente orizontale e solidarizare a dulapilor, dispuse discontinuu pe nlime; praiuri, elemente de sprijinire a filatelor, dispuse orizontal, fixate prin mpnare. Figura III.16. Sprijinire cu dulapi verticali Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 21 Dulapii verticali sunt introdui n teren prin batere, treptat, pe msura avansrii spturii, devansnd-o pe aceasta. Vrful dulapilor trebuie ntotdeauna s se gseasc la cel puin 0.30 m sub nivelul fundului spturii. Sistemul de susinere din Figura III.16 se utilizeaz n cazul unor spturi continue, n spaii nguste, a cror adncime nu depete lungimea dulapilor. Pentru spaii largi, filatele i praiurile se nlocuiesc cu cadre orizontale din bile sau grinzi ecarisate legate pe vertical prin popi (Figura III.17). Dac dimensiunile cadrelor sunt mari, ele se contravntuiesc n plan orizontal (Figura III.18). cadre orizontaledulapi verticali Figura III.17. Sprijinire cu dulapi verticali cu cadre orizontale Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 22 dulapi verticalipenecadru orizontalcu contravantuiriscoabe Figura III.18. Sprijinire cu dulapi verticali i cadre contravntuite Pentru excavaii de adncimi mari se utilizeaz metoda telescopic seciunea spturii se reduce treptat pentru a se asigura spaiul de batere pentru rndurile succesive de dulapi (Figura III.19). Dac pmntul se evacueaz manual, se amenajeaz platforme pentru depozitarea pmntului. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 23 Figura III.19. Sprijinire cu dulapi verticali metoda telescopic Metoda telescopic duce la consum mare de material lemnos i la volume de excavaie mai mari dect necesar. Pentru a evita acest dezavantaj se pot utiliza dulapi nclinai metoda marciavanti (Figura III.20). Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 24 dulapicadru orizontalpopipene de ghidajpene Figura III.20. Sprijinire cu dulapi verticali metoda marciavanti III.2.3 Sprijiniri simple din elemente metalice de inventar Sprijinirile din elemente metalice de inventar se trateaz din punct de vedere al alctuirii i al calculului precum sprijinirile simple din lemn. Toate cele trei elemente ale unei sprijiniri simple (dulapi, filate i praiuri) se regsesc sub form metalic, cu dimensiuni n general modulate. praiurile sunt telescopice, permind adaptarea lor la diferite dimensiuni. n Figura III.21 este prezentat, cu titlu de exemplu, o astfel de sprijinire. Figura III.21. Sprijiniri cu elemente metalice de inventar Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 25 III.3 Sprijiniri de tip mixt Sprijinirile de tip mixt formeaz perei temporari de susinere a unor excavaii care utilizeaz combinaiile ntre diferite materiale pentru alctuirea structurii de susinere: metal cu lemn, metal cu beton, beton cu metal i lemn. Dintre aceste tipuri de sprijiniri, cel mai rspndit este aa numitul sistem berlinez. Sistemul berlinez combin metalul cu lemnul, elementele de rezisten verticale fiind alctuite din profile metalice laminate (dublu T) amplasate la diferite distane (circa 1 ... 3 m) pe conturul viitorului perete de susinere, ntre care, pe msura avansrii lucrrilor de excavare, se introduc dulapi orizontali care vor forma peretele propriu-zis de sprijinire. n Figura III.22 este prezentat o seciune orizontal printr-un astfel de perete de sprijin. (3) Dat fiind tehnologia de execuie a unei astfel de sprijiniri, aceasta nu poate fi utilizat dect n terenuri care au o suficient coeziune pentru a se menine nesprijinite pe o anumit nlime pn la montarea dulapilor i deasupra apei subterane. Profile metaliceDulapi de lemn Figura III.22. Sistem berlinez (4) n funcie de adncimea excavaiei profilele metalice pot fi introduse prin batere sau vibrare, sau pot fi introduse n guri forate i ncastrate prin betonare sub cota final de excavare. (5) Totodat, n funcie de adncimea de excavare, peretele poate fi realizat autoportant sau sprijinit prin praiuri, respectiv, ancoraje (capitolul III.6.). III.4 Sprijiniri cu palplane Palplanele sunt elemente prefabricate din metal, beton armat sau lemn, introduse n pmnt prin batere, vibrare sau presare astfel nct s formeze perei continui cu rol de susinere i etanare. Palplanele sunt prevzute cu mbinri care asigur continuitatea peretelui din punct de vedere al etanrii. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 26 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 de stabilitate i rezisten pe care trebuie s le ndeplineasc (Figura III.24). Palplanele laminate la cald de tip Larssen sunt utilizate n cele mai multe cazuri, fiind foarte versatile. Graie formei lor simetrice se pot reutiliza cu uurint i permit o fixare facil a tiranilor, chiar i sub nivelul apei. Palplanele de tip Z sunt adaptate solicitrilor hidraulice severe, graie unui modul de inerie mare, iar raportul rezisten/greutate le face i economice. Palplanele profilate la rece au grosimi limitate, dar limi mari. Forma specific este dat prin pliere. Aceast gam de produse ofer soluii foarte economice pentru lucrri de mic anvergur. Palplanele combinate de tip HZ/AZ sunt indicate lucrrilor mari, care necesit moduli de inerie i de rezisten mari (cheuri maritime, excavaii de dimensiuni foarte mari). mbinrimbinriTipuri de mbinriTip UTip Z Tip S Figura III.23. Exemple de palplane metalice i de tipuri de mbinri Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 27 a tuburi + palplane U b chesoane din profile U + palplane U c chesoane din profile Z + palplane Z d grinzioare i palplane Z Figura III.24. Exemple de perei de palplane mixte Introducerea n teren a palplanelor metalice se realizeaz prin batere, vibrare sau presare. Presarea este indicat n zone n care vibraiile i zgomotele produse prin batere sau vibrare pot aduce prejudicii vecintilor. Utilizarea palplanelor metalice n medii foarte corozive (ex: n contact cu substane chimice agresive) nu este indicat. n cazul utilizrii palplanelor metalice pentru lucrri definitive sunt necesare msuri de protecie anticoroziv n 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, pentru lucrri definitive. Utilizarea lor pentru lucrri temporare nu este indicat din cauza recuperrii dificile datorate greutii proprii mari. Transportul, manipularea i introducerea n teren ale palplanelor din beton armat sau precomprimat presupun maini i utilaje grele. Introducerea n teren se realizeaz prin batere sau vibrare. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 28 Palplanele din beton armat sau precomprimat au seciuni dreptunghiulare i sunt prevzute cu mbinri pentru asigurarea etaneitii (Figura III.25). Figura III.25. Exemple de palplane din beton armat sau precomprimat i de tipuri de mbinri III.4.3 Palplanele din lemn Palplanele din lemn sunt confecionate din dulapi sau grinzi ecarisate din esene rinoase sau din esene tari. Palplanele din lemn sunt introduse n teren prin batere. Pentru a nu se deteriora la introducerea n teren palplanele din lemn sunt protejate la capete cu platbande metalice. Utilizarea palplanelor de lemn este limitat la lucrri temporare (ex: sprijinirea pereilor gropilor de fundare). n funcie de gradul de etanare necesar se pot adopta diferite tipuri de mbinri ntre palplane (Figura III.26). Dulapi joantiviDulapi suprapuimbinare n jumtatea lemnuluimbinare n coad de rndunicmbinare cu lamb i uluc Figura III.26. Exemple de palplane din lemn i de tipuri de mbinri Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 29 III.5 Perei ngropai (1) Dup criteriul alctuirii constructive, pereii ngropai examinai n cuprinsul prezentului normativ se clasific n: perei din panouri i perei din piloi forai. (2) Dup criteriul funciilor ndeplinite de peretele ngropat n lungul aceleiai verticale, pereii ngropai se clasific n: perei omogeni i perei compui. Pereii omogeni sunt acei perei la care att materialul ct i funcia pe care o ndeplinesc (de susinere, de portan sau de etanare) sunt identice n lungul aceleiai verticale. Pereii compui sunt acei perei la care funciile de rezisten, portan i de etanare se separ pe 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 n prealabil a fost realizat prin forare, sub protecia noroiului bentonitic, o tranee de dimensiuni stabilite prin proiectare. n Figura III.27 este prezentat o seciune printr-un astfel de perete. Panourile sunt armate cu carcase de armtur iar legtura dintre panouri trebuie tratat astfel nct s asigure continuitatea peretelui din punct de vedere al rezistenei i etanrii. Lungimea panouluiRosturi ntrepanouriGrosimeaperetelui Figura III.27. Perete din panouri III.5.1.2 Perei din elemente prefabricate Pereii ngropai din panouri prefabricate sunt realizai prin lansarea n traneea excavat a unor elemente prefabricate prevzute cu margini profilate care s asigure mbinarea ntre acestea. n Figura III.28 sunt prezentate dou exemple de realizare a pereilor din elemente prefabricate. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 30 Figura III.28. Perei din panouri prefabricate Legtura ferm ntre perete i teren, precum i etanarea peretelui sunt asigurate prin ntrirea noroiului de foraj autontritor care este utilizat n astfel de cazuri (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 corespund cerinelor specifice ale lucrrii, printre care: densitatea, vscozitatea i celelalte caracteristici ale noroiului se aleg astfel nct s permit excavarea panoului n timpul prevzut pentru aceast operaie (o alternativ o reprezint excavarea cu noroi obinuit, urmat de substituirea acestuia cu noroi autontritor); aditivul trebuie s asigure declanarea prizei dup introducerea prefabricatelor n tranee; creterea rezistenei n timp trebuie s fie suficient de rapid astfel nct, la realizarea excavaiei protejat de perete, mortarul s asigure legtura dintre prefabricate i teren. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 31 III.5.2 Perei ngropai din piloi forai n funcie de condiiile de rezisten i etanare pe care trebuie s le ndeplineasc peretele; piloii pot fi dispui cu distane ntre ei, joantivi sau secani. Pereii realizai din piloi se impun, de regul, atunci cnd stabilitatea traneelor necesare pentru panouri nu este asigurat (de exemplu cnd n vecintatea peretelui se gsesc fundaiile unor construcii cu ncrcri mari) sau dac n cuprinsul stratificaiei se ntlnesc mluri sau nisipuri antrenate de curentul de ap. 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 dup modul de dispunere, materialul din care sunt alctuii i de armarea piloilor. n cazul pereilor din piloi secani se poate recurge la armarea tuturor piloilor, dac peretele este supus la ncrcri mari care impun o rezisten ridicat a acestuia, sau la armarea numai a piloilor secundari, dac este important ndeplinirea condiiei de etanare i peretele nu este supus la solicitri importante. n funcie de condiiile pe care trebuie s le ndeplineasc peretele, piloii nearmai (primari) pot fi realizai din material cu slabe rezistene care asigur numai condiia de etanare (amestec de noroi bentonitic cu ciment la care se poate aduga i nisip, cu rezistene la compresiune ntre 1 i 2 N/mm2) sau din beton simplu care are o rezisten mai ridicat. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 32 Figura III.29. Perei din piloi forai n Anexa B sunt prezentate avantaje i limitri pentru principalele tipuri de perei 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 clasific n: perei de susinere n consol i perei de susinere rezemai. III.6.1 Perei de susinere n consol Stabilitatea unui perete de susinere n consol pe parcursul lucrrilor de excavare este asigurat prin ncastrarea acestuia n teren. n Figura III.30 sunt ilustrate etapele de execuie a unui perete de susinere n consol. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 33 Figura III.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 reprezint o alternativ care permite reducerea adncimii de ncastrare a peretelui, precum i limitarea deplasrilor orizontale ale peretelui, comparativ cu soluia peretelui n consol. Sistemele de rezemare de tip praiuri sau ancoraje sunt descrise n paragraful III.6.3. Pe msura avansrii lucrrilor de excavare sunt amplasate sistemele de rezemare la cotele i intervalele rezultate n urma calculelor de proiectare. n Figura III.31 sunt ilustrate etapele de execuie a unei astfel de lucrri. Figura III.31. Etapele de execuie a unui perete de susinere rezemat O variant de rezemare a pereilor de susinere prin nsi structura ngropat realizat sub protecia acestora o reprezint procedeul de sus n jos sau top Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 34 down, cunoscut i sub numele de metoda milanez. Structura subteran este realizat de sus n jos, pe msura avansrii lucrrilor de excavare, iar planeele acesteia devin pe rnd rezemri ale peretelui de susinere. ncrcrile verticale sunt preluate de stlpi i transmise unor barete sau piloi executai n prealabil. Procedeul permite realizarea, simultan cu subsolurile, a unui numr de niveluri din suprastructura construciei. Execuia lucrrilor este ns mai complex i mai anevoioas; spaiile de lucru sunt reduse - sparea terenului are loc sub fiecare planeu pe o nlime egal cu cea a viitorului nivel; trebuie asigurate goluri pentru evacuarea pmntului spat; sunt necesare utilaje cu gabarit redus etc. n Figura III.32 sunt ilustrate etapele de execuie n procedeul de sus n jos. Figura III.32. Etapele de execuie n procedeul de sus n jos (top-down) 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 rectangulare sau tuburi) avnd rolul de a prelua eforturile din mpingerea pmntului asupra peretelui. Funcia acestui sistem de rezemare, de regul provizoriu, este de a asigura stabilitatea pereilor de susinere pn n momentul n care este construit structura definitiv. Dup ce ntreaga excavaie a fost realizat, ncepe de jos n sus construirea structurii, praiurile fiind ndeprtate pe msur ce structura avanseaz. Dezavantajul major al acestui sistem de rezemare a susinerilor l reprezint aglomerarea excavaiei, ceea ce complic att lucrrile de excavare, care trebuie realizate printre i pe sub praiuri, ct i lucrrile ulterioare de construire a structurii subterane. n cazul unor deschideri mari ale excavaiei, praiurile pot fi transformate n contrafie care asigur rezemarea peretelui prin sprijinirea de fundul excavaiei. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 35 praiurile pot fi folosite mai ales n cazul n care alte sisteme de rezemare (de tipul 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. Aceast soluie poate fi utilizat complementar cu alte soluii (praiuri sau contrabanchete de pmnt). Ancorajele nu sunt indicate n cazul unor terenuri slabe sau atunci cnd exist construcii n vecintate care ar putea fi afectate de execuia ancorajelor. Sistemul de rezemare cu ancoraje poate fi realizat n dou soluii: 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 capr de piloi n cazul unor solicitri mari) (Figura III.34) ; cu tirani forai, injectai i pretensionai. Figura III.33. Tirant pasiv care transmite ncrcarea unei plci de ancoraj Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 36 Figura III.34. Tirant pasiv care transmite ncrcarea unui bloc de beton Tiranii forai, injectai i pretensionai (Figura III.35) sunt indicai atunci cnd nivelul apei subterane este deasupra nivelului de ancorare i cnd terenul din spatele peretelui este abrupt. Nu este recomandat folosirea acestora n cazul n care nivelul hidrostatic se afl deasupra punctului de pornire a forajului, dac acest nivel nu poate fi cobort sau dac nu se dispune de o tehnologie adecvat care s previn curgerea apei. n cazurile n care nivelul de ancorare necesar este apropiat de suprafaa terenului, varianta tiranilor pasivi poate fi mai economic, cu condiia s existe suficient spaiu liber n spatele peretelui. Tiranii forai, injectai i pretensionai au avantajul c pot fi instalai pe mai multe niveluri. Figura III.35. Tirant forat, injectat i pretensionat Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 37 La proiectarea tiranilor forai, injectai i pretensionai se vor respecta prevederile normativului NP 114-04 Normativ privind proiectarea i execuia ancorajelor. n Tabelul III-1 sunt prezentate cteva din avantajele i limitrile tiranilor forai, injectai i pretensionai. Tabelul III-1. Avantaje i limitri ale tiranilor forai, injectai i pretensionai Avantaje Limitri dup execuie, incinta excavat este liber permind accesul pentru lucrrile de construcie ancorajele pretensionate pot reduce deplasrile peretelui i tasrile terenului n spatele peretelui, n funcie de valoarea forei de pretensionare timpul necesar instalrii i pretensionrii ancorajelor duce la mrirea duratei de execuie a lucrrii de susinere ancorajele se extind de multe ori pe o lungime considerabil n afara incintei protejate de pereii de susinere uneori este necesar nlturarea tensiunii din ancoraje sau chiar a ancorajului la sfritul lucrrilor de construire execuia ancorajelor poate conduce la slbirea terenului strbtut III.6.3.3 Soluia cu contrabanchete Contrabanchetele din pmnt pot fi utilizate pentru a ajuta stabilitatea unui perete de susinere i pentru reducerea deplasrilor acestuia. Utilizarea contrabanchetelor adiacente peretelui de susinere are avantajul c excavaia poate atinge adncimi mai mari (chiar cota final) n partea central, fr a fi mpiedicate lucrrile de praiuire. n combinaie cu contrabanchetele poate fi utilizat soluia cu contrafie. n Figura III.36 sunt prezentate schematic etapele de execuie a unei astfel de lucrri de susinere. Se interzice nlturarea prematur a contrabanchetei sau micorarea acesteia, ntruct pot conduce la cedarea peretelui de susinere. Contrabanchetele pot fi utilizate i n combinaie cu rezemarea peretelui de susinere direct prin structura realizat n incinta excavat. n Figura III.37 este prezentat schematic aceast posibilitate. Contrabancheta este ndeprtat numai n momentul n care structura poate prelua solicitrile date de peretele de susinere. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 38 Figura III.36. Utilizarea contrabanchetelor din pmnt n combinaie cu sistemul de rezemare prin contrafie Figura III.37. Utilizarea contrabanchetelor din pmnt n combinaie cu rezemarea peretelui de infrastructura construit n incinta excavat n Figura III.38 sunt prezentate elementele geometrice ale unei contrabanchete. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 39 Figura III.38. Elementele geometrice ale contrabanchetei de pmnt n condiii de teren date, gradul de asigurare a stabilitii oferit de contrabanchet depinde de nlimea H, de limea B i de panta 1:m (Figura III.38). Panta 1:m este guvernat de parametrii geotehnici ai terenului, n timp ce H i B sunt limitate de consideraii legate de spaiul i accesul din excavaie. Dac, pentru a se instala reazemul permanent al peretelui, contrabancheta este ndeprtat pe o anumit lungime, poate fi necesar o analiz tridimensional pentru estimarea stabilitii i deplasrilor peretelui. Dificultatea analizei determin, n general, utilizarea contrabanchetelor de pmnt mpreun cu metodele observaionale. (8) n anexa B sunt prezentate cteva posibiliti de modelare a contrabanchetelor de pmnt utilizate pentru asigurarea stabilitii pereilor ngropai. III.7 Perei de susinere realizai prin tehnologia jet-grouting O posibilitate de realizare a unor perei de susinere a excavaiilor o reprezint injectarea unui mortar de ciment n teren prin tehnologia jet-grouting. Mortarul de ciment este injectat n teren cu o presiune foarte mare care determin restructurarea pmntului i amestecul acestuia cu cimentul. Injectarea are loc radial, printr-o tij special, n jurul unui foraj, care constituie axa unei coloane de pmnt amestecat cu mortar de ciment. Dispunerea secant sau tangent a acestor coloane permite realizarea unor ecrane de susinere (Figura III.39). Utilizarea acestei tehnici rmne totui relativ restrns (cost foarte ridicat), fiind folosit mai ales n cazuri unor lucrri speciale (realizarea unor lucrri de subzidire, de exemplu). Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 40 Figura III.39. Principiul de realizare a unor perei prin tehnica jet-grouting Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 41 IV PRESCRIPII GENERALE DE PROIECTARE IV.1 Prescripii privind elaborarea proiectului IV.1.1. Categoria geotehnic (1) ncadrarea lucrrilor de susinere n categoriile geotehnice este urmtoarea: Categoria geotehnic 1: structuri mici sau relativ simple, care pot fi proiectate folosind experiena acumulat i date i analize calitative. n aceast categorie intr lucrrile de susinere cu nlime mai mic de 1.5 m, la care cedarea ar duce la distrugeri minime i la blocarea accesului. Categoria geotehnic 2: structuri convenionale fr riscuri deosebite, fr condiii de ncrcare sau de teren speciale, care pot fi proiectate utiliznd date i analize cantitative obinuite. n aceast categorie intr lucrrile de susinere a cror cedare poate provoca pagube moderate. Categoria geotehnic 3: structuri care implic riscuri datorate condiiilor deosebite de teren, ncrcrilor i vecintilor, care trebuie proiectate utiliznd metode speciale. (2) ncadrarea preliminar a unei lucrri de susinere ntr-una din categoriile geotehnice trebuie s se fac, n mod normal, nainte de cercetarea geotehnic terenului. ncadrarea poate fi ulterior schimbat n cursul procesului de proiectare i execuie. IV.1.2. Investigarea geotehnic a amplasamentului (1) Investigarea geotehnic se realizeaz cu ajutorul forajelor i sondajelor, ca i a ncercrilor in situ. Se vor respecta prevederile NP 074/2007. (2) Investigaiile geotehnice trebuie realizate n funcie de ncadrarea pe categorii geotehnice, conform indicaiilor din NP 074/2007. Pentru categoria geotehnic 1 nu sunt necesare investigaii geotehnice specifice. n timpul lucrrilor de execuie trebuie s se verifice ipotezele avute n vedere la proiectare. Categoria geotehnic 2 presupune studii de arhiv i realizarea de investigaii geotehnice specifice, conform NP 074/2007. (3) O etap important este determinarea informaiilor privind regimul apei subterane. Trebuie realizate urmtoarele: Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 42 - observarea nivelului apei n foraje i piezometre, precum i a fluctuailor acestuia, preferabil n timpul iernii i a primverii; - estimarea hidrogeologiei amplasamentului, incluznd micrile apei subterane i variaiile presiunilor; - determinarea nivelurilor extreme ale apei libere (provenit din diferite cauze) care pot influena presiunea apei subterane. (4) Categoria geotehnic 3 presupune investigaii adiionale fa de cele impuse la categoria geotehnic 2, cum ar fi de exemplu: ncercri geotehnice complexe pentru determinarea unor parametri caracteristici utilizai ntr-un calcul de interaciune teren structur prin metode numerice. Acestea se pot referi la determinarea coeficientului de mpingere n stare de repaus, Ko, prin ncercri de teren, determinarea relaiei efort deformaie ale terenului cu luarea n considerare a fenomenului de ecruisaj, ncercri dinamice etc. (5)n cazul n care sunt suspectate contaminri chimice, trebuie realizat o investigare pentru determinarea compuilor chimici i a modului n care ar putea afecta structura de sprijin. IV.2 Stri limit IV.2.1. n metoda strilor limit sunt analizate: starea limit ultim i starea limit de exploatare. Acest tip de metod de calcul are ca obiectiv aplicarea unor coeficieni de siguran potrivii, acolo unde ei sunt necesari - de exemplu, cei mai mari factori de siguran trebuie aplicai acolo unde incertitudinile sunt i ele mari. Aplicarea factorilor pariali de siguran are avantajul de a putea distribui diferit marja de siguran pentru diferiii parametri. IV.2.2. Starea limit ultim se definete ca fiind acea stare limit care se refer la sigurana oamenilor i a structurii. Starea limit ultim se refer la pierderea echilibrului static sau la ruperea unui component critic al structurii sau al ntregii structuri. Cu alte cuvinte, se definesc criterii astfel nct s nu survin o cedare a construciei. Starea limit ultim este atins cnd forele perturbatoare devin egale sau depesc forele rezistente. Marja de siguran fa de atingerea SLU este obinut prin aplicarea de factori pariali ai ncrcrilor i ai materialelor. Forele perturbatoare sunt mrite prin multiplicarea cu factorii ncrcrilor, obinnd astfel valori de proiectare ale acestor fore. Forele rezistente sunt diminuate prin mprirea la factorii pariali de material, obinnd rezistenele de proiectare. Dac rezistena de proiectare este egal sau mai mare dect solicitarea de proiectare, se estimeaz c exist o marj suficient de siguran fa de cedarea la starea limit ultim. IV.2.3. n conformitate cu SR EN 1997-1:2006, trebuie luate n considerare urmtoarele situaii: Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 43 pierderea echilibrului structurii sau terenului, considerate ca un corp rigid, n care rezistena materialelor structurale si a terenului este nesemnificativ n asigurarea rezistenei (EQU); cedare intern sau deformaii excesive ale structurii sau elementelor structurale, n care rezistena materialelor structurale este semnificativ n asigurarea rezistenei (STR); cedarea sau deformaii excesive ale terenului, n care rezistena terenului este semnificativ n asigurarea rezistenei (GEO); pierderea echilibrului structurii sau terenului datorit ridicrii de ctre presiunile interstiiale (UPL); antrenare hidrodinamic, eroziune intern a terenului datorat gradienilor hidraulici (HYD). IV.2.4. Starea limit de exploatare se refer la condiiile care duc la pierderea utilitii funcionale a unui component sau a ntregii structuri. Aceasta poate fi provocat de deformaiile terenului sau ale structurii. Starea limit de exploatare este atins atunci cnd deformaiile aprute n timpul duratei de via a construciei depesc limitele prevzute sau dac exploatarea normal a structurii este afectat. IV.2.5. Pentru calculul la stri limit a lucrrilor de susinere trebuie avute n vedere strile limit precizate n SR EN 1997-1/2006, paragraful 9.2, respectiv: - pierderea stabilitii generale, - cedarea unui element structural sau cedarea legturii dintre elemente, - cedarea combinat n teren i n elementul structural, - ruperea prin ridicare hidraulic i eroziune regresiv, - micri ale lucrrii de susinere care pot produce prbuirea sau pot afecta aspectul sau utilizarea eficient a lucrrii propriu-zise sau a celor nvecinate, - pierderi inacceptabile de ap prin sau pe sub perete, - transport inacceptabil de particule de pmnt prin sau pe sub perete, - modificri inacceptabile ale regimului apei subterane. IV.2.6. Pentru lucrrile de susinere de tip gravitaional i pentru lucrrile compozite trebuie luate n considerare i urmtoarele stri limit: - pierderea capacitii portante a pmntului sub talp, - cedarea prin alunecare pe talpa zidului, - cedarea prin rsturnarea zidului. IV.2.7. Pentru toate tipurile de lucrri de susinere trebuie analizate i combinaii ntre strile limit menionate. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 44 IV.3 Aciuni i situaii de proiectare IV.3.1. Aciunile i situaiile de proiectare pentru calculul la stri limit al lucrrilor de susinere sunt cele precizate n SR EN 1997-1:2006, paragraful 9.3. IV.3.2. Aciunile vor fi considerate n conformitate cu prevederile paragrafului 2.4.2 (4) din SR EN 1997-1:2006, respectiv se vor include ca aciuni de baz urmtoarele: - greutile pmntului, rocilor, apei - eforturile din teren - presiunea pmntului i presiunile apei subterane - presiunea apei libere, inclusiv valurile - presiunea apei din pori - fore hidrodinamice - ncrcri permanente i ncrcri transmise de construcii - suprasarcini - fore de amarare - descrcarea sau excavarea terenului - ncrcrile din trafic - micri cauzate de exploatri miniere, tuneluri, caviti subterane, - umflarea i contracia produse de vegetaie, clim sau variaii de umiditate, - micri datorate curgerii sau alunecrii, precum i tasrii masivelor de pmnt, - micri datorate degradrii, dispersiei, auto-compactrii i dizolvrii - micri datorate cutremurelor, exploziilor, vibraiilor i ncrcrilor dinamice, - efectele produse de temperatur, inclusiv nghe - ncrcarea din ghea, - eforturi de precomprimare n ancoraje sau praiuri - frecarea negativ. IV.3.3. Aciunile sunt definite n conformitate cu SR EN 1990:2004. Cnd se justific, valorile aciunilor trebuie luate conform SR EN 1991. IV.3.4. La stabilirea valorilor aciunilor se vor avea n vedere prescripiile i recomandrile cuprinse n SR EN 1997-1:2006, paragrafele de la 9.3.1.2 la 9.3.1.8. IV.3.5. Orice interaciune teren structur trebuie luat n considerare atunci cnd se determin aciunile de proiectare. IV.3.6. Calculul lucrrilor de susinere se face, dup caz, n funcie de una sau mai multe combinaii posibile de aciuni i/ sau situaii de proiectare. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 45 IV.3.7. Valorile de calcul ale datelor geometrice vor fi stabilite pe baza prevederilor cuprinse n paragraful 9.3.2. al SR EN 1997-1:2006, inndu-se seama de posibilele variaii n teren. IV.3.8. Nivelele de ap considerate pentru proiectare se vor baza pe datele locale din amplasament, innd cont de efectul variaiilor acestora. IV.3.9. Situaiile de proiectare ce trebuie luate n considerare pentru lucrrile de susinere sunt: - variaia n spaiu a proprietilor pmnturilor, nivelelor apei i presiunilor apei din pori, - variaiile anticipate n timp ale proprietilor pmnturilor, nivelelor apei i ale presiunilor apei din pori, - variaiile aciunilor i ale modului n care acestea se combin, - excavaia, afuierea sau erodarea pmntului n faa lucrrii de susinere - efectele compactrii materialului umpluturii din spatele lucrrii de susinere - efectele viitoarelor lucrri i ale unor ncrcri i descrcri prevzute asupra materialului reinut sau n apropierea lui - micrile anticipate ale terenului datorate, de exemplu, subsidenei sau aciunii ngheului. IV.4 Metode de proiectare i modele de calcul IV.4.1. Metodele prin care se verific strile limit sunt cele prevzute la paragraful 2.1 (4) din SR EN 1997-1:2006, respectiv: - prin calcul - pe baz de msuri prescriptive - pe baz de modele experimentale - metode observaionale. IV.4.2. Rezultatele calculelor se vor compara ori de cte ori este posibil cu experiena comparabil. IV.4.3. La proiectare, pentru verificarea strilor limit se vor aplica procedeele descrise in SR EN 1997-1:2006, paragrafele 2.4.7 (pentru starea limit ultim) i 2.4.8 (pentru starea limit a exploatrii normale). IV.4.4. La proiectare se vor avea n vedere prevederile i recomandrile paragrafului 9.4 din SR EN 1997-1:2006. IV.4.5. Valorile coeficienilor pariali pentru aciuni, efectele aciunilor i rezistene sunt cei din Anexa A a SR EN 1997-1:2006. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 46 IV.4.6. Este indicat ca valorile coeficienilor pariali pentru aciuni i efectele aciunilor n situaiile accidentale s fie luate egale cu 1.0. IV.4.7. Este indicat ca valorile coeficienilor pariali pentru rezistene s fie stabilite innd seama de condiiile particulare ale situaiei accidentale. IV.4.8. Determinarea valorilor de proiectare a parametrilor geotehnici se face n conformitate cu prevederile Normativului NP 122 privind determinarea valorilor caracteristice i de calcul ale parametrilor geotehnici. IV.4.9. La proiectarea prin calcul se vor respecta exigenele fundamentale ale SR EN 1990:2004, precum i prevederile paragrafului 2.4 al SR EN 1997-1:2006. IV.4.10. Modelul de calcul utilizat trebuie s descrie comportarea prezumat a terenului, pentru starea limit considerat. IV.4.11. Dac pentru o stare limit nu exist modele de calcul fiabile, calculul trebuie realizat pentru o alt stare limit folosind coeficieni care s asigure c depirea strii limite considerate este suficient de improbabil. n astfel de cazuri, proiectarea se poate face i pe baz de msuri prescriptive, modele, ncercri de prob sau metode observaionale. IV.4.12. Modelul de calcul considerat poate fi: analitic, semi-empiric sau numeric. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 47 V EVALUAREA PRESIUNII MASIVELOR DE PAMANT ASUPRA LUCRARILOR DE SUSTINERE V.1 Generaliti V.1.1. La determinarea valorilor de calcul ale presiunilor pmntului se vor lua n considerare moduri i amplitudini acceptabile ale deplasrilor i deformaiilor lucrrii de susinere, care sunt posibil a se produce pentru starea limit considerat. V.1.2. La evaluarea presiunilor pmntului asupra lucrrilor de susinere trebuie s se in cont de urmtorii factori: - existena unei suprasarcini la suprafaa terenului, dac este cazul, - panta suprafeei terenului, - unghiul pe care l face peretele de susinere cu verticala, - nivelele de ap i forele hidrodinamice n teren, - mrimea, direcia i sensul deplasrii lucrrii de susinere n raport cu masivul de pmnt sprijinit, - caracteristicile geotehnice ale masivului de pmnt sprijinit, respectiv greutatea volumic i parametrii rezistenei la forfecare, - rigiditatea peretelui de susinere i a sistemului de sprijin, - rugozitatea suprafeei lucrrii de sprijin aflat n contact cu terenul, - n cazul lucrrilor care susin masive de roc se va lua n considerare i efectul discontinuitilor, respectiv orientarea, deschiderea i rugozitatea acestora, precum i caracteristicile mecanice ale materialului care eventual umple discontinuitile. V.1.3. La evaluarea parametrilor de frecare la interfaa lucrare de sprijin/masiv de pmnt, respectiv a frecrii i adeziunii mobilizate se va ine seama de: - parametrii de rezisten ai terenului, - proprietile de frecare la interfaa lucrare teren, - direcia i amplitudinea deplasrii lucrrii de sprijin fa de masivul de pmnt, - capacitatea lucrrii de susinere de a prelua forele verticale ce rezult din frecarea i adeziunea la contactul dintre aceasta i teren. Se presupune c frecarea maxim pe peretele de sprijin nu poate apare simultan cu rezistena maxim la forfecare de-a lungul suprafeei de rupere. n Anexa A sunt prezentate, cu caracter orientativ, valori ale unghiului de frecare perete/teren, . La evaluarea acestor parametri se vor avea n vedere recomandrile i prescripiile cuprinse n SR EN 1997-1:2006, paragraful 9.5. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 48 V.1.4. Valoarea presiunii pmntului pentru calculul la starea limit ultim este n general diferit de valoarea acesteia la starea limit de exploatare normal, ea neavnd o singur valoare caracteristic. V.1.5. La evaluarea presiunii pmntului se va ine seama de eventualul potenial de umflare a pmntului, precum i de efectul compactrii umpluturii din spatele lucrrii de sprijin. V.2 Presiunea pmntului n stare de repaus V.2.1. Atunci cnd lucrarea de sprijin este foarte rigid, nu se deplaseaz i nu se rotete, presiunea pmntului este calculat pe baza eforturilor n stare de repaus. Pentru un pmnt normal consolidat se consider a fi ndeplinite condiiile de repaus atunci cnd deplasarea lucrrii de susinere este mai mic de 5 x 10-4 x h, unde h este nlimea structurii de sprijin. V.2.2. Presiunea n stare de repaus, 0 se calculeaz ca fiind: z K' = 0 0, unde: (Ec. V-1) K0 coeficientul presiunii n stare de repaus, - greutatea volumic a pmntului susinut, z adncimea punctului de calcul. V.2.2. Pentru o suprafa orizontal a terenului din spatele lucrrii de sprijin, coeficientul presiunii n stare de repaus, K0 se calculeaz cu: ( ) OCR ' sin K = 10 , unde: (Ec. V-2) unghiul de frecare intern n termeni de eforturi efective pentru pmntul susinut OCR raportul de supraconsolidare pentru pmntul susinut. Aceast formul nu este indicat a fi utilizat pentru un raport de consolidare, OCR foarte mare. V.2.3. Pentru o suprafa nclinat a terenului cu un unghi fa de orizontal, deasupra acesteia, dac : z K;'; h = 0 0, unde: (Ec. V-3) Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 49 h;0 componenta orizontal a presiunii efective a pmntului ( ) + =sin K K;10 0. (Ec. V-4) Direcia forei de mpingere a pmntului este paralel cu suprafaa terenului. V.3 Valori limit ale presiunii pmntului V.3.1. Valorile limit ale presiunii pmntului trebuie determinate n funcie de deplasarea relativ a pmntului i a lucrrii de susinere, precum i de forma suprafeei de cedare. n Anexa C a SR EN 1997-1:2006 sunt date valori ale deplasrilor relative care duc la valorile limit ale presiunilor pmntului. V.3.2. La evaluarea valorilor limit ale presiunilor pmntului se vor avea n vedere recomandrile i prescripiile SR EN 1997-1:2006. V.3.3. n cazul unui perete vertical, valorile limit ale presiunii unui pmnt coeziv sub aciunea unei suprasarcini, q se calculeaz astfel: - stare limit activ, corespunztoare trecerii masivului n stare activ datorit deplasrii peretelui de susinere prin ndeprtarea de masiv: ( ) ( )a a aK c 2 q z K z + = - presiunea activ a pmntului normal pe perete, unde: (Ec. V-5) - z adncimea punctului de calcul, - Ka coeficientul presiunii active orizontale, - c coeziunea pmntului susinut. - stare limit pasiv, corespunztoare trecerii masivului n stare pasiv datorit deplasrii peretelui de susinere nspre masiv: ( ) ( )p p pK c 2 q z K z + + = - presiunea pasiv a pmntului normal pe perete, unde: (Ec. V-6) - Kp coeficientul presiunii pasive orizontale. n Anexa A sunt date recomandri pentru determinarea coeficienilor Ka i Kp n diferite cazuri. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 50 V.4 Valori intermediare ale presiunii pmntului V.4.1. Atunci cnd deplasrile masivului sunt insuficiente pentru a mobiliza valorile limit, presiunea pmntului este cuprins ntre presiunea n stare de repaus i valorile limit activ i, respectiv, pasiv. V.4.2. Determinarea valorii intermediare a presiunii pmntului trebuie s se fac pe baza mrimii i direciei deplasrii lucrrii de sprijin fa de teren. V.4.3. n Anexa C din SR EN 1997-1:2006 sunt date unele recomandri privitoare la modul de determinare a valorilor intermediare ale presiunii pmntului. V.5 Evaluarea presiunii pmntului n condiii seismice V.5.1. In condiii seismice, la evaluarea presiunii pmntului se va ine seama de apariia unei presiuni suplimentare datorat solicitrii seismice fa de presiunea pmntului n condiii statice. V.5.2. Elementul de susinere va fi supus forelor ineriale, la a cror evaluare se va ine seama de coeficientul seismic, ks n conformitate cu P100-1:2006. V.5.3. Pentru lucrrile de susinere, coeficientul seismic n direcie orizontal, kh poate fi luat egal cu: s hk . k 5 0 = , (Ec. V-7) unde ks este coeficientul seismic. V.5.4. Coeficientul seismic n direcie vertical, kv poate avea valori pozitive sau negative. n cazul structurilor de sprijin poate fi luat, acoperitor, egal cu zero sau cu valoare negativ. n cazul n care nu se cunoate valoarea sa, se poate lua egal cu 0.5kh, V.5.5. n Anexa A sunt date recomandri privind modul de determinare a presiunii pmntului n condiii de solicitare seismic. V.6 Evaluarea presiunii pmntului n cazul zidurilor de sprijin In cazul zidurilor de sprijin la evaluarea presiunii pmntului se va ine seama i de urmtoarele aspecte: - forma geometric a paramentul amonte al zidului (linie frnt de exemplu), - lungimea consolei amonte a tlpii zidurilor cornier Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 51 - existena elementelor de mbuntire a stabilitii, cum ar fi console de descrcare sau clcie, - posibilitatea de apariie a efectului de siloz n cazul umpluturilor cu lime mic n spatele zidurilor de sprijin. n Anexa A sunt prezentate unele recomandri de calcul n aceste cazuri specifice. V.7 Evaluarea presiunii pmntului pe lucrrile de susinere a excavaiilor In cazul pereilor de susinere a excavaiilor, la evaluarea presiunii pmntului se va ine seama i de urmtoarele aspecte: - posibilitile de deplasare / deformare ale peretelui pe msura realizrii excavaiilor, ceea ce depinde de urmtoarele aspecte: - rigiditatea peretelui de susinere, - existena sprijinirilor suplimentare a peretelui i tipul acestora (praiuri, ancoraje pretensionate sau pasive etc.). - numrul sprijinirilor suplimentare i rigiditatea acestora, - existena unor construcii (fundaii) nvecinate, - prezena apei subterane i necesarul unor eventuale lucrri de epuismente. n Anexa A sunt prezentate unele recomandri de calcul n aceste cazuri specifice. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 52 VI ZIDURI DE SPRIJIN VI.1 Predimensionarea zidurilor de sprijin Pentru tipurile clasice de ziduri de sprijin, respectiv de greutate i cornier, n Figura VI.1 sunt date dimensiuni orientative pentru faza de predimensionare. Figura VI.1. Predimensionarea zidurilor de sprijin VI.2 Calculul la starea limit ultim VI.3.1. Zidul de sprijin predimensionat trebuie verificat la starea limit ultim pentru situaii de proiectare corespunztoare acestei stri, n conformitate cu cele specificate la IV.2. VI.3.2. Strile limit ultime n cazul zidurilor de sprijin sunt (SR EN 1997-1:2006): - cedarea terenului de fundare (Figura VI.2): cedarea prin lunecarea pe talp, prin rsturnare sau prin depirea capacitii portante a terenului de fundare. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 53 - pierderea stabilitii generale (Figura VI.3), Figura VI.2. Exemple de stri limit ultime prin cedarea terenului de fundare pentru ziduri de sprijin Figura VI.3. Exemple de stri limit ultime prin pierderea stabilitii generale VI.3.3. Verificarea la cedarea prin lunecare pe talp presupune verificarea urmtoarei relaii, conform 6.5.3 din SR EN 1997-1:2006: d , p d dR R H + , unde: (Ec. VI-1) Hd Valoarea de calcul a lui H H ncrcarea orizontal sau componenta orizontal a unei aciuni totale aplicate paralel cu baza zidului, n acest caz presiunea pmntului, Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 54 Rd valoarea de calcul a rezistenei fa de o aciune, n cazul acesta fora de frecare pe baza fundaiei zidului, calculat n conformitate cu paragraful 2.4 al SR EN 1997-1:2006. Rp,d valoarea de calcul a forei datorate presiunii pasive. Pentru zidurile de sprijin se recomand neglijarea presiunii pasive pe faa fundaiei zidului. Rezistena de calcul la lunecare, Rd n condiii drenate se calculeaz aplicnd coeficieni pariali fie asupra proprietilor pmntului, fie asupra rezistenelor terenului, dup cum urmeaz: d d dtan ' V R = (Ec. VI-2) sau: ( )h ; R k d d/ tan ' V R = , (Ec. VI-3) unde: Vd valoarea de calcul a aciunii verticale efective sau componenta normal a rezultantei aciunilor efective aplciate asupra bazei fundaiei zidului - unghiul de frecare la interfaa baza zidului teren de fundare k valoarea caracteristic a lui d valoarea de calcul a lui R;h coeficient parial pentru rezistena la lunecare (conform Anexa A SR EN 1997-1:2006) Unghiul de frecare de calcul, d poate fi admis egal cu valoarea de calcul a unghiului efectiv de frecare intern la starea critic, cv;d la fundaiile de beton turnate pe loc i egal cu 2/3cv;d la fundaii prefabricate netede. Este indicat s se neglijeze coeziunea efectiv, c. Rezistena de calcul la lunecare n condiii nedrenate, Rd trebuie calculat fie aplicnd coeficienii pariali asupra proprietilor pmntului, fie aplicndu-i asupra rezistenelor pmntului, dup cum urmeaz: d ; u c dc A R = (Ec. VI-4) sau: ( )h ; R k ; u c d/ c A R = (Ec. VI-5) Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 55 unde: Ac suprafaa total a bazei supus la compresiune cu;k valoarea caracteristic a coeziunii nedrenate cu;d valoarea de calcul a coeziunii nedrenate R;h coeficient parial pentru rezistena la lunecare (conform Anexa A SR EN 1997-1:2006) Dac este posibil ca apa sau aerul s ptrund la interfaa dintre fundaia zidului i un teren argilos nedrenat trebuie verificat i relaia urmtoare: d dV 4 , 0 R . (Ec. VI-6) VI.3.4. Verificarea la rsturnare a zidului de sprijin presupune verificarea urmtoarei relaii (stare limit EQU): d ; stb d ; dstE E , unde: (Ec. VI-7) - Edst;d valoarea de calcul a efectului aciunilor destabilizatoare, respectiv a momentului forelor destabilizatoare - Estb;d - valoarea de calcul a efectului aciunilor stabilizatoare, respectiv a momentului forelor stabilizatoare { }dstd M k rep F d ; dsta ; X ; F E E = (Ec. VI-8) { }stbd M k rep F d ; stba ; X ; F E E = (Ec. VI-9) unde: E efectul unei aciuni, F coeficient parial pentru aciuni, Frep valoarea reprezentativ a unei aciuni, Xk valoarea caracteristic a proprietii unui material, M coeficient parial pentru un parametru al pmntului, ad valoarea de calcul a datelor geometrice. Coeficienii pariali ai ncrcrilor (Anexa A a SR EN 1997-1:2006) se pot aplica fie asupra aciunilor, fie asupra efectelor aciunilor. De notat faptul c pentru ziduri de sprijin realizate pe terenuri de fundare alctuite din roci moi, rsturnarea ca stare limita ultim nu este luat n considerare, avnd n vedere c starea limit ultim de cedare prin depirea capacitii portante va aprea naintea acesteia. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 56 VI.3.5. Verificarea capacitii portante a terenului de fundare presupune satisfacerea urmtoarei relaii: d dR V , unde: (Ec. VI-10) Vd valoarea de calcul a lui V V ncrcare vertical sau component normal a rezultantei aciunilor aplicate asupra bazei fundaiei zidului Rd - valoarea de calcul a rezistenei fa de o aciune, calculat conform paragrafului 2.4 din SR EN 1997-1:2006. { }d M k rep F da ; X ; F R R = - dac coeficienii pariali sunt aplicai proprietilor terenului (X) (Ec. VI-11) sau: { }R d k rep F d/ a ; X ; F R R = - dac coeficienii pariali se aplic rezistenelor (R) (Ec. VI-12) sau: { }R d M k rep F d/ a ; X ; F R R = - dac coeficienii pariali se aplic simultan i proprietilor terenului i rezistenelor (Ec. VI-13) n acest caz, Rd este valoarea de calcul a capacitii portante. Vd trebuie s includ greutatea proprie a zidului, greutatea oricrui material de umplutur i toate presiunile pmntului, favorabile sau nefavorabile, precum i presiunea apei. O metod analitic de calcul a capacitii portante a terenului de fundare este prezentat n Anexa D a SR EN 1997-1:2006. Se vor avea n vedere prevederile paragrafului 6.5.2 al SR EN 1997-1:2006. Pentru excentriciti mari ale ncrcrilor, depind 1/3 din limea fundaiei dreptunghiulare a zidului se vor verifica valorile de calcul ale aciunilor n conformitate cu paragraful 6.5.4 din SR EN 1997-1:2006. VI.3.6. Verificarea stabilitii generale a zidului de sprijin se face n conformitate cu prevederile din capitolul 11 al SR EN 1997-1:2006. Pe baza acestor principii se va demonstra c nu se produce o pierdere de stabilitate general i c deformaiile corespunztoare sunt suficient de mici. Stabilitatea general a taluzelor incluznd construcii existente sau proiectate se verific la strile limit ultime de tip GEO i STR, folosind valorile de calcul ale aciunilor, rezistenelor i parametrilor geotehnici, precum i coeficienii pariali definii n Anexa A a SR EN 1997-1:2006. Se va ine cont de riscurile de cedare progresiv i de lichefiere. Pentru strile limit ultime de tip GEO i STR trebuie verificat ndeplinirea condiiei: Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 57 d dR E , unde: (Ec. VI-14) Ed este valoarea de calcul a efectelor aciunilor: { }d M k ; rep F da ; X F E E = - dac coeficienii pariali se aplic asupra aciunilor (Frep) (Ec. VI-15) sau: { }d M k rep E da ; X ; F E E = - dac coeficienii pariali se aplic asupra efectelor aciunilor (E) (Ec. VI-16) n care: E efectul unei aciuni, F coeficient parial pentru aciuni, Frep valoarea reprezentativ a unei aciuni, Xk valoarea caracteristic a 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 Rd este valoarea de calcul a rezistenei fa de o aciune: { }d M k rep F da ; X ; F R R = - dac coeficienii pariali sunt aplicai proprietilor terenului (X) (Ec. VI-17) sau: { }R d k rep F d/ a ; X ; F R R = - dac coeficienii pariali se aplic rezistenelor (R) (Ec. VI-18) sau: { }R d M k rep F d/ a ; X ; F R R = - dac coeficienii pariali se aplic simultan i proprietilor terenului i rezistenelor (Ec. VI-19) n alegerea coeficienilor pariali pentru fiecare caz n parte se vor respecta prevederile Anexei A i paragrafului 2.4.7.3 al SR EN 1997-1:2004, n funcie de abordarea de calcul utilizat. VI.3.7. Zidurile de sprijin realizate din elemente structurale precum gabioanele sau csoaiele vor fi verificate la strile limit ultime descrise mai sus considerndu-le ca un tot unitar (verificarea stabilitii externe). VI.3.8. Pentru strile limit de tip STR i GEO se vor utiliza abordrile de calcul prezentate n paragraful 2.4.7.3.4 al SR EN 1997-1:2006. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 58 VI.3 Proiectarea structural a zidurilor de sprijin VI.4.1. Lucrrile de susinere, inclusiv elementele lor structurale de sprijin trebuie verificate fa de cedarea structural n conformitate cu articolul 2.4 din SR EN 1997-1:2006, ca i cu standardele Eurocoduri referitoare la materialele din care sunt alctuite respectivele lucrri i elemente structurale. VI.4.2. Ca un minim este indicat s se ia n considerare modurile limit de cedare structural figurate n Figura VI.4. Figura VI.4. Exemple de moduri de cedare structural a zidurilor de sprijin VI.4.3. n cazul zidurilor de sprijin alctuite din elemente structurale precum gabioane sau csoaie, se va verifica posibilitatea de cedare intern prin verificarea la lunecare la fiecare nivel (ntre dou gabioane sau dou csoaie). Pentru evaluarea rezistenei la lunecare la nivelul diferitelor interfee ale unui zid din gabioane, se va considera unghiul de frecare intern a umpluturii de piatr din gabioane, fr a se conta n nici un fel pe srma (sau polimerii) din care este realizat cutia. n cazul zidurilor de sprijin din csoaie se va considera rezistena la forfecare a mbinrii dintre dou csoaie. VI.4.4. Pentru fiecare stare limit ultim trebuie demonstrat c pot fi mobilizate rezistenele necesare, deoarece deformaiile din teren i cele din structur sunt compatibile. VI.4 Calculul la starea limit de exploatare VI.5.1. Verificarea la starea limit de exploatare a lucrrilor de susinere se face n conformitate cu prevederile paragrafelor 2.4.8. i 9.8. din SR EN 1997-1:2006. VI.5.2. Verificarea la starea limit a exploatrii normale trebuie realizat pentru situaiile de proiectare definite la IV.3. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 59 VI.5.3. Coeficienii pariali afereni strii limit de exploatare sunt egali cu 1,0. VI.5.4. Valorile de calcul ale presiunilor pmntului pentru verificarea la starea limit a exploatrii normale trebuie stabilite lundu-se n considerare deplasrile admisibile ale structurii n aceast stare limit. Aceste valori nu sunt neaprat valori limit (activ sau pasiv). VI.5.5. Verificarea la starea limit de exploatare presupune satisfacerea urmtoarei condiii: d dC E , unde: (Ec. VI-20) - Ed valoarea de calcul a efectului aciunilor - Cd valoarea de calcul limit a efectului unei aciuni VI.5.6. Valorile caracteristice ale parametrilor pmntului trebuie modificate adecvat n funcie de modificrile ateptate pe durata de via a structurii. VI.5.7. Pentru valorile limit ale deplasrilor se va ine cont de prevederile articolului 2.4.9 al SR EN 1997-1:2006. VI.5.8. Valorile coeficienilor pariali pentru starea limit a exploatrii normale sunt luai egali cu 1.0. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 60 VII PEREI DE SUSINERE A EXCAVAIILOR VII.1. Pereii de susinere a excavaiilor pot fi realizai n funcie de importana lucrrii i de durata acesteia n una din urmtoarele variante: sprijiniri simple sau mixte, sprijiniri cu palplane, perei ngropai, perei executai prin jet-grouting. VII.2. La realizarea unei lucrri de susinere se pot combina diferite soluii de perei dintre cele prezentate la punctul anterior. VII.1 Prevederi comune VII.1.1. Metoda de construire a peretelui de susinere trebuie luat n considerare cu atenie n etapa de proiectare. Diferite metode de construire pot implica diferite metode de calcul. O excavaie presupune ntotdeauna deplasri ale terenului. Alegerea tipului de perete de susinere i a metodei de construire trebuie s asigure c deplasrile i efectele acestora rmn n limite prestabilite (a se vedea paragraful VII.4). VII.1.2. Proiectarea unei susineri cu perei implic parcurgerea a dou etape: 1. exprimarea condiiilor de echilibru, prin care s se determine dimensiunile i geometria peretelui de susinere necesare pentru a asigura stabilitatea acestuia sub aciunea presiunilor pmntului i a altor eventuale ncrcri asupra peretelui; 2. dimensionarea structural, prin care s se determine caracteristicile secionale de rezisten necesare pentru ca peretele s poat prelua n condiii de siguran eforturile la care este supus (momente ncovoietoare, fore tietoare). Ambele etape de calcul trebuie parcurse pentru situaii specifice de proiectare, n concordan cu principiile strilor limit. Situaiile de proiectare trebuie s fie suficient de severe i diverse astfel nct s acopere toate condiiile rezonabile de solicitare la care poate fi expus peretele ngropat pe durata construirii i exploatrii. VII.1.3. n Tabelul VII-1 este prezentat o list a principalelor cerine care trebuie avute n vedere la proiectarea unui perete de susinere a unei excavaii. Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 61 Tabelul VII-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 de vecinti; - posibiliti de acces al materialelor pe amplasament. geometria amplasamentului: - form i 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 ale peretelui: - temporare; - permanente. se va introduce n calcul rigiditatea elementelor din beton armat dup fisurare (caracteristic stadiului 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 anumite cazuri cu alte cerine specifice situaiei (de exemplu, limite impuse de fisurarea betonului n cazul pereilor de susinere din beton armat). VII.2 Aciuni asupra pereilor de susinere a excavaiilor Aciunile de baz n cazul lucrrilor de susinere sunt cele prezentate n paragraful IV.3, respectiv cele din SR EN 1997-1:2006, paragraful 9.3. n plus, se vor avea n vedere urmtoarele: Normativ privind proiectarea lucrrilor de susinere Redactarea I 62 VII.2.1 ncrcri laterale (1) Peretele trebuie proiectat astfel nct s fie permis aplicarea de ncrcri n 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 de seism (suprapresiuni). (3) Pentru determinarea presiunii pmntului a se vedea Capitolul V paragraful V.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 kPa aplicat la suprafaa terenului susinut de peretele ngropat. Pentru nlimi de excavare mai mici de 3 m aceast suprancrcare poate fi redus dac proiectantul este sigur c o suprasarcin mai mare nu va apare niciodat pe durata de via a structurii de susinere. (5) Procesul de execuie a peretelui ngropat n teren determin perturbri n starea iniial de eforturi; la pereii realizai n foraje sau tranei a cror stabilitate este asigurat cu noroi bentonitic are loc o reducere a presiunii orizontale fa de cea iniial. La pereii la care procedeul de execuie determin o ndesare a terenului are loc o cretere a presiunii orizontale; n timpul procesului de execuie a peretelui ngropat, terenul din jurul acestuia poate fi supus la diferite variaii de eforturi care presupun creteri sau micorri ale presiunii laterale. Acest lucru poate determina modificri n timpul excavaiei i implicit modificri n rspunsul terenului, (de exemplu prin modificarea rigiditii terenului din faa peretelui). n cazul unei analize de interaciune teren structur este important s se ia n considerare efectul execuiei peretelui asupra strii iniiale de eforturi din teren. (6) Stabilirea presiunii apei se va face n funcie de stratificaia terenului, de permeabilitate i innd seama de distribuia pres