ROCILE CA ŞI MATERIAL DE CONSTRUCŢIE

Rocile componente ale zonei superficiale a scoarţei terestre se pot afla în

două ipostaze şi anume:- Teren de fundare;- Material de construcţieRocile din scoarţa terestră în care se execută fundaţiile construcţiilor respectiv

sunt influenţate de încercările din fundaţie poartă denumirea de teren de fundare.În cazul construcţiilor din pământ şi în special al rambleelor de căi de

comunicaţii terestre rocile sub formă de (pământuri) devin material de construcţie.Ţinând seama de faptul că pământurile datorită structurii lor trifazice sunt

foarte heterogene este necesară cunoaşterea:- Naturii lor;- Caracteristicilor fizice;- Caracteristicilor mecanice;- Comportamentul lor la influenţa apei;În acest caz este evident că numai o cercetare pertinentă de laborator poate

răspunde cerinţelor menţionate.În cazul în care pământurile se folosesc ca material de construcţie cazul

realizării rambleelor căilor de comunicaţii (căi ferate, drumuri) este necesară cunoaşterea parametrilor de compresibilitate şi anume:

- Modulul de deformaţie liniară (E);- Coeficientul lui Poisson (υ);- Coeficientul de pat (ks);La rambleele de căi de comunicaţii este inperios necesar cunoaşterea

modulului de deformaţie liniară E determinat în teren la diverse niveluri ale construcţiei din pământ (rambleuri) prin încercări statice de probă cu placa rigidă.

Rambleul ca şi construcţie din pământ trebuie adus printr-o compactare eficientă în situaţia unui corp omogen cu o deformabilitate din ce în ce mai mică pe măsură ce ne ridicăm către suprafaţa acestuia.

Acest lucru înseamnă că la divesre niveluri în corpul rambleului trebuie

atinsă o anumită deformabilitate exprimată prin valoarea limită a modulului de deformaţie liniare ce trebuie atins.

În figura 1 sunt prezentate valorile limită la nivelurile superioare ale unui rambleu.

Fig. nr.1

Fig.nr.2

De regulă încercarea cu placa rigidă se face după tipicul ştiut indiferent de norma după care se realizează străină sau autohtonă şi anume:

- încărcarea terenului prin placa de încărcare în trepte de încărcare;- citirea (înregistrarea tasării plăcii) sub fiecare treaptă de încărcare;- încărcarea plăcii cu cel puţin 5 trepte de încărcare (0,05 ÷ 0,10) MN / m2;Rezultatele unei încercări (presiune → tasare) se înregistrează într-

un formular cu perechile de valori (pi; si) se constituie curba de încărcare tasare Fig. nr. 3

Calculul modulului de deformare liniară ES1; ES2

Calculul conform NORMELOR ROMÂNEŞTI

Conform NORMELOR STRĂINE (AUSTRIECE)Tasările obţinute din citirile celor trei microcomparatoare în

ciclurile de încărcare şi descărcare se vor reprezenta funcţie de presiunile normale respective. Din aceasta reprezentare rezultă patru curbe şi anume: Curba presiune – tasare a primului ciclu de încărcare (1), curba de descărcare a primului ciclu de încărcare, curba presiune tasare a celei de-al doilea ciclu de încărcare (2).

Curbele de presiune – tasare pot avea un traseu caracteristic: în linie dreaptă, curbată convex sau concav.

Deoarece modulul de deformaţie corespunde înclinării tangentei la curbe, acesta este diferit în fiecare punct al curbei în cazul în care traseul curbei de presiune – tasare se dezvoltă curbat.

De aceea trebuie să se stabilească în care domeniu al tensiunii normale Δσ0 se calculează modulul de deformaţie (Ev).

În cazul construcţiilor de căi de comunicaţii se admite un domeniu al tensiunilor Δσ0 cuprins între 0,30 şi 0,70 din valoarea ultimei trepte de încărcare aplicată.

(În practică aceste valori deobicei se rotunjesc către trepte de încărcare, pentru care tasările corespunzătoare să fie valori măsurate şi nu valori interpolate).

Calculul modulilor de deformaţie se face utilizând formula dată de Schleicher (1926) stabilită pentru parametrii rezultaţi din încărcările de probă pe terenuri fundate considerate ca medii omogene şi liniar deformabile.

(pentru σ0 ≤ σp la limita proporţionalităţii)

ES’= Modulul de deformaţie edometric al terenului de fundare;σ0 = tensiunea normală pe placă în suprafaţa de contact cu terenul σp = tensiunea normală pe placă la limita proporţionalităţii s = tasarea terenului sub acţiunea tensiunii normale σ0F = suprafaţa plăcii de încercareks = σ0 / s = coeficientul de patω = coeficient după Schleicher

Mărimea ω depinde de forma suprafeţei (plăcii) şi în mică măsură de rigiditatea acesteia.

Pentru placa rotundă: De altfel expresia corespunde lungimii l în expresia Δl / l respectiv

înălţimii h în expresia Δh / h. Prin urmare ecuaţia lui Schleicher poate fi redusă la relaţia de bază cunoscută:

În acest caz terenul este înlocuit de o coloană de înălţime care va prelua presiunea σ0.

Dacă se introduce valoarea în ecuaţia lui Scleicher, se obţine pentru placa rotundă

FkFs

E sS ***0'

89,02

F

hhllE

//00

Fh

89,02

Pentru a exclude posibilitatea de confundare a modulului de deformaţie liniară (Es), cu modulul edometric (Es’) respectiv pentru accentuarea caracterului modulului de deformaţie liniară cât şi pentru alegerea unui domeniu de calcul al modulului de deformaţie liniară pe traseul curb al liniei încărcare – tasare, în cazul încercării cu placa pentru calculul modulului se foloseşte relaţia de calcul.

[MN / m2]

[MN / m2]

sd

sd

s

dES

0002

' 785,0442

sdEv

075,0

Posibilităţi de aplicare:a. Eliminarea unor tasări diferenţiate în cazul extinderii rambleelor de

cale de comunicareb. Crearea unor masive de teren cu modul de deformaţie liniar (E)

uniform distribuit la suprafaţa masivului consolidatc. Capacitatea portantă ca valoare constituită sub forma fundaţie izolatăd. Posibilitatea fundării pe teren plastic moi e. Consolidarea fundaţiilor instabile ale rambleelor f. Diminuarea tasărilor induse la construcţii existente cu urmarea

realizării unei construcţii adiacente.