Lucrari de aparare - consolidare

Lucrari de aparare - consolidare

1 Procedee traditionale de aparare - consolidare

Normativul actual cuprinde urmatoarele procedee de consolidare si protejare a taluzurilor, procedee denumite traditionale:

inierbarea prin insamantare;

plantarea cu arbori sau arbusti;

apararile cu fascine (in suluri sau saltele);

apararile cu brazde;

apararile cu pereuri;

protejarea cu anrocamente;

apararea cu casoaie;

protejarea cu gabioane;

protejarea cu stabilopozi.

În anumite situatii se pot realiza si combinatii intre procedeele enuntate.

Protejarea taluzurilor se face, potrivit prevederilor STAS 2916/87, de preferinta prin consolidari cu vegetatie forestiera adecvata.

Înierbarea prin insamantare se utilizeaza in cazul taluzurilor la care nu exista siguranta ca se vor acoperi singure cu iarba si care nu prezinta semne vizibile de deteriorare, putandu-se astfel astepta pana cand iarba semanata se va dezvolta suficient pentru a realiza o consolidare.

Plantarea de arbori sau arbusti se realizeaza cu specii forestiere corespunzatoare conditiilor locale atat din punct de vedere al consolidarii drumului cat si sub aspectul utilitatii economice a speciilor, conform indicatiilor din ANEXA 8.3.

Apararile cu fascine (in suluri sau saltele) se folosesc in zonele cu apa permanenta si curent puternic ce erodeaza baza taluzurilor (fig.8.42).

Fig.8.42 - Protejarea cu fascine

Apararile cu brazde reprezinta o metoda de protejare rapida si economica a taluzurilor. Brazdele se recolteaza de pe terenuri invecinate, cat mai asemanatoare, ca natura a pamantului si umiditate cu a taluzurilor ce se protejeaza, si au 7 . 10cm grosime si 25/25 sau 25/40 la dimensiunile fetei.

Acoperirea cu brazde se executa pe timp umed, brazdele se aplica direct pe taluz sau, in cazul pamanturilor nisipoase ori pietroase, pe un strat de 5 . 8cm grosime. Fixarea lor se face cu tarusi de lemn de 2cm diametru (fig.8.43 si fig.8.44)

Fig.8.43 - Protejarea cu brazde asezate suprapus

Fig.8.44 - Protejarea cu brazde si piatra

1 - brazde; 2 - piatra; 3 - piloti din lemn.

Apararile cu pereuri se prevad numai in cazul taluzurilor a caror inclinare nu depaseste 1/1. Sunt indicate, in special, in cazul taluzurilor amplasate pe malul apelor si expuse loviturilor valurilor si gheturilor. Înaltimea de pereere a taluzului trebuie sa depaseasca nivelul apelor maxime cu circa 50cm.

Pereurile se executa din blocuri de piatra bruta ori cioplita din gros, asezate pe un strat de 10cm nisip sau balast (fig.8.45) si pot fi uscate (simple) sau zidite cu mortar de ciment (daca taluzul este bine tasat).În lipsa pietrei de cariera se pot folosi bolovani de rau asezati in interiorul caroiajelor; acolo unde piatra lipseste pereerea se face cu ajutorul unor dale de beton de forma patrata, care se leaga intre ele cu sarma galvanizata. Pentru a nu fi afuiate, pereurile se executa pe o fundatie si se protejeaza cu anrocamente (fig..8.46).

Fig .8.45 - Pereu din piatra bruta

Fig.8.46 - Pereu din piatra pe anrocament cu fundatie pe saltea din fascine

1- pereu uscat; 2 - anrocament; 3 - suluri de fascine.

Apararile cu anrocamente se folosesc in regiunile in care piatra poate fi procurata cu usurinta la dimensiuni mari; in cazuri justificate se pot utiliza si blocuri de beton. Se practica pentru consolidarea partilor inundate ale taluzurilor de rambleu, aflate in lungul    cursurilor de apa (fig.8.47)

Fig.8.47 - Anrocamente

Anrocamentele nu sunt indicate in zonele cursurilor de apa cu panta mare si cu patul sapat in stanca, deoarece sunt usor antrenate de viituri; in terenurile afuiabile ele se aseaza pe saltele sau paturi de fascine.

Apararile cu gabioane sunt indicate in zonele lipsite de piatra mare si la cursurile de apa cu scurgere intermitenta, unde nu se pot folosi fascine din cauza ca sunt supuse uscarii .Gabioanele sunt cutii cu capac mobil, confectionate din sarma galvanizata sau geogrile TENSAR -GM4, umplute cu piatra bruta (fig.8.48).

Fig.8.48 -Protejarea taluzurilor cu gabioane

Lungimea cutiilor variaza intre 2 si 6m, iar celelalte dimensiuni intre 0,5si2m. Dupa ce s-au umplut cu piatra suficient de mare ca sa nu poata iesi prin ochiurile plasei, capacele mobile se leaga cu sarma. Cu timpul, suprafata gabioanelor se umple cu mal si se inierbeaza, devenind tot mai rezistenta.

Uneori in locul gabioanelor-cutii se utilizeaza gabioane monolite, sub forma de saltele deformabile (fig.8.49)

Fig.8.49 - Saltea de gabioane

Apararea cu casoaie este o metoda folosita mai ales pe cursurile superioare ale paraielor, unde viteza apelor este    mare. Casoaiele sunt constructii din lemn si piatra care, in afara protejarii taluzului, contribuie si la sprijinirea terasamentului (vezi figura 8.18)

Protejarea cu stabilopozi se utilizeaza la drumurile forestiere care se desfasoara in lungul retelei hidrografice. Se confectioneaza sub forma de prefabricate din beton sau beton armat (fig.8.50) si in cazul drumurilor forestiere au o masa de 2,1t (0,866m³).Se aseaza legati sau nelegati intre ei si servesc la disiparea energiei apei,protejand astfel corpul drumului (fig.8.51)

   

Fig.8.50 -Stabilopod    Fig.8.51 - Protejarea cu stabilopozi si

ziduri de sprijin (dupa E.P.Ivanus).

2. Procedee noi de aparare - consolidare

În intervalul de timp care s-as curs de la reactualizarea normativului in vigoare (1999) si pana in prezent, s-au concretizat o serie de procedee noi de aparare - consolidare, rezultate fie prin perfectionarea procedeelor traditionale, fie ca urmare a utilizarii unor materiale noi aparute. Ca urmare, consideram ca studiul de fundamentare care se elaboreaza trebuie sa se refere atat la procedeele traditionale (care raman valabile), dar mai ales sa le prezinte si pe cele noi.

Procedeele noi pot fi grupate, in functie de specific,in urmatoarele categorii:

- procedee noi, rezultate prin perfectionarea tehnicilor traditionale de executie (protejarea cu plase libere, protejarea cu plase torcretate, insamantarile cu ajutorul

mulch-ului si covoarele de iarba);

procedee noi, rezultate in urma extinderii la protejarea taluzurilor a unor materiale rutiere moderne,respectiv a celor din categoria geosinteticelor.

▲Protejare cu plase libere sau torcretate

În general aceste procedee sunt recomandate in cazul taluzurilor executate in roci fiabile,aflate in diferite stadii de alterare.

Plasele ancorate libere (fig.8.52)     se fixeaza pe taluz cu ancore betonate din OB37,cu Φ20mm,avand lungimea de 0,2 . 0,3m,montate la distante de 2..4m, de la muchia taluzului; plasa (1) la partea superioara,in lungul taluzului, este legata de bara de legatura (3).

Fig. 8.52 - Protejarea taluzurilor cu plase ancorate libere: 1 - plasa ancorata libera; 2 - ancora betonata; 3 - bara de legatura; 4 - piroane; 5 - taluz finisat

Pe intreaga suprafata a taluzului plasa se fixeaza cu piroane(4) din OB37,cu diametrul de 16mm,avand lungimea de 0,3 . 0,4m,batute la distante de 2 . 4m.

Plasele ancorate libere se monteaza, in mod obisnuit, ca protectie pe durata executiei unor lucrari la baza taluzului si se pot demonta ulterior; pastrarea lor in continuare favorizeaza fixarea vegetatiei pe taluz.

Plasele ancorate torcretate (fig.8.53) se executa in scopul evitarii alterarii progresive a rocilor din taluz si pentru protectia circulatiei contra caderilor de stanci. În general se aplica pe taluzuri de debleu,pe suprafete reduse, stabilite in proiectul de executie.

Fig. 8.53 - Protejarea taluzurilor cu plase ancorate torcretate 1 - plasa ancorata; 2 - ancore betonate; 3 - bara de legatura; 4 - piroane; 5 - taluz finisat; 6 - beton aplicat prin torcretare; 7 - barbacane

Plasele(1) se fixeaza pe suprafata taluzului ca si in cazul plaselor libere,cu ancore betonate (2), bare de legatura (3) si piroane (4),dupa care se aplica betonul prin torcretare (6). Grosimea betonului torcretat se stabileste in functie de natura rocii si de gradul de alterare al acesteia.

  Însamantarile cu ajutorul mulch-ului

La acest procedeu suprafata semanata este acoperita de un strat aerat,care permite cresterea plantelor, diminueaza evaporarea apei din sol si joaca rol de protectie antierozionala in cazul precipitatiilor abundente.

Mulch-urile folosite initial au fost de origine vegetala(paie sau frunze tocate) incleiate usor cu emulsie bituminoasa. Aplicarea lor pe taluz se realizeaza cu masini speciale. Ultimul procedeu pus la punct foloseste o spuma sintetica de culoare alba (agrospuma) care are proprietatea de a retine apa in cantitati mari (70% din volum).În functie de ordinea operatiilor se disting doua procedee:

. procedeul Schiechti care presupune urmatoarele operatii:

- asezarea pe taluz a unui strat de paie sau "mulch";

- raspandirea semintelor;

- pulverizarea unei emulsii de bitum pentru fixarea mulch-ului.

. procedeul Hydrostat,aplicat in SUA, la care ordinea operatiilor se modifica astfel:

insamantare;

aplicarea mulch-ului;

fixarea mulch-ului cu ajutorul filmului de bitum.

În ambele procedee cantitatile de materiale necesare la 100m² sunt: 4kg seminte, 4kg ingrasaminte,100kg paie si 300 kg bitum rezidual.

În practica se impune o supraveghere atenta la pulverizarea emulsiei de bitum, in asa fel incat grosimea sa nu fie prea mare, intrucat in timpul verii poate provoca ridicarea temperaturii, mai ales in cazul folosirii in strat a celulozei.

Se recomanda folosirea unei emulsii cu rupere lenta.

Spuma sintetica este indicata in zonele cu pronuntat caracter secetos, avand proprietatea de a absorbi cea mai mica cantitate de apa (ploaie sau roua) si fiind singurul procedeu care,la ora actuala, se poate aplica pentru a evita principala cauza a uscarii plantelor in perioada estivala.

▲Covoarele de iarba

În cazuri deosebit de dificile intreaga suprafata a taluzurilor se acopera cu covoare prefabricate din iarba, prin asa numitul procedeu Grunlig.

Acesta consta din asternerea unor rogojini prefabricate din trestie si paie, peste care se imprastie un amestec din turba, ingrasaminte si seminte. Rogojinile se livreaza pe santiere sub forma de suluri, fiind apoi derulate pe taluz si fixate prin tarusi. Procedeul este foarte utilizat in Germania. Pentru a se evita ebularile, pe toata suprafata se intinde un grilaj metalic sau din plastic, fixat solid.

▲Protectia antierozionala a taluzurilor cu geotextile

Procedeele folosite depind de scopul urmarit,respectiv fie protejarea taluzurilor impotriva actiunii precipitatiilor si a vantului, fie protejarea taluzurilor impotriva actiunii valurilor si a curentilor de apa.

● În cazul protectiei antierozionale impotriva actiunii precipitatiiloor si a vantului se disting urmatoarele procedee:

acoperirea suprafetelor expuse cu un strat de geotextil,care sa asigure protectia pana la fixarea si maturizarea unui covor vegetal,insamantat anterior sau ale carui seminte sunt continute in geotextil (fig.8.54 si 8.55).

Fig. 8.54 - Protectia antierozionala cu geotextil, care se insamanteaza ulterior

Fig. 8.55. - Protectia antierozionala cu geotextil insamantat anterior fixarii pe taluz

- realizarea unor structuri din geotextil fixat cu tarusi pe suprafetele expuse cu rolul de a retine materialul antrenat, realizand un profil de echilibru pe directia de actiune a agentului eroziv (fig.8.56), sub forma unor mici terase.

Fig. 8.56. - Protectia antierozionala cu geotextil si formarea de mici terase

- crearea unor retele alveolare de geotextil asternute pe taluz (fig.8.57),constituit din fasii de geotextil sudate, astfel incat sa formeze o retea hexagonala,care se umple cu pamant vegetal ce se poate fertiliza. Peretii alveolelor impiedica eroziunea taluzului prin siroirea apei din precipitatii.

Fig.8.57 - Retea alveolara din geotextil pentru protectia antierozionala

(L.Kellner si colab., 1994)

Peretii alveolelor impiedica eroziunea taluzului prin siroirea apei din precipitatii;

- placarea suprafetei taluzurilor foarte inclinate cu saci din geotextil umpluti cu pamant local sau cu piatra (fig.8.58).

Fig.8.58 - Protejarea si stabilizarea unui taluz prin placarea cu saci

din geotextil umpluti cu material granular si crengi de salcie

(L.Kellner si colab., 1994)

Sacii se aseaza in randuri suprapuse intre care se intercaleaza straturi de pamant vegetal si crengi de salcie. Acestea prin intrare in vegetatie, contribuie la sporirea stabilitatii structurii, precum si la aspectul estetic al lucrarii.

Întrucat aceste solutii antierozionale sunt, de regula, asociate cu o stabilitate biologica si rolul geotextilelor utilizate este limitat in timp, se aleg geotextile biodegradabile (TERAZON,NETEZON,TIFON MALIMO,GREENFIX etc.) care se distrug (dupa 6 luni pana la 2 ani).

În cazul protectiei antierozionale a taluzurilor aflate in contact cu apa se urmareste combaterea actiunii valurilor si a curentului apelor curgatoare.

Se disting urmatoarele procedee:

- aparari usoare din doua straturi, respectiv protectia din piatra peste geotextilul asternut direct pe taluz (fig.8.59).