Sprijinirea terasamentelor

Sprijinirea terasamentelor

Pentru a se asigura stabilitatea terasamentelor in zonele supuse fenomenelor de alunecare precum si in terenurile accidentate cu pante transversale mari, se adopta lucrari de sprijinire care constau din ziduri de sprijin, casoaie sau piloti de sustinere. Acestea se prevad numai cand masurile de asanare nu asigura stabilitatea.

1. Zidurile de sprijin

Se clasifica in 2 categorii si anume:

- ziduri de captusire (de protectie) care servesc la protejarea taluzurilor de debleu impotriva degradarilor si pentru care se adopta dimensiuni constructive, deoarece acestea nu preiau impingeri ale pamantului

- ziduri de rezistenta, care servesc la sprijinirea taluzurilor de rambleu si debleu expuse alunecarilor, surparilor sau actiunii apelor curgatoare (fig. 8.10) si reduc volumul terasamentelor executate pe coaste puternic inclinate;intrucat preiau impingeri ale pamantului, dimensiunile lor se verifica prin calcule inca din faza de proiectare.

În cazul rambleurilor zidul de sprijin se poate ridica pana la nivelul platformei, cand este numit zid de platforma sau poate sprijini numai piciorul taluzului, atunci fiind numit zid de picior

Zidurile de sprijin se fundeaza pana sub adancimea de inghet si se plaseaza astfel incat inaltimea lor sa fie cat mai mica. Ele se executa din piatra uscata, din piatra cu mortar, din beton si beton armat.

Zidurile din piatra uscata se pot intrebuinta ca ziduri de picior pentru rambleuri mai mici de 3 m. Ele lucreaza prin greutate proprie, realizand un moment de stabilitate suficient de mare pentru siguranta impotriva rasturnarii.

Zidurile din piatra cu mortar si zidurile din beton cu calitatea ca se adapteaza mai bine conditiilor locale.

La zidurile din beton, paramentul vazut se executa dintr-un beton superior, prelucrat cu spitul sau bucearda, astfel incat sa imite piatra. Pe drumurile mai importante, zidul se poate imbraca cu moloane de piatra naturala. Din loc in loc (15la 30m) se lasa rosturi de dilatatie.

Pentru aceste ziduri sunt de mare importanta masurile ce trebuie luate impotriva infiltratiilor de apa si anume:

. prevederea unei sape de protectie,in spatele zidului;

. amenajarea in corpul zidului, a unor orificii speciale de scurgere, numite barbacane, avand dimensiunile 10/20 . 10/25 cm; acestea se dispun alternant la distante intre 3 . 5m pe orizontala si 1 . 1,5m pe verticala;

. executarea unui dren din piatra sparta sau piatra bruta cu o rigola la baza, prin care se scurg, pana in dreptul barbacanelor, apele adunate in spatele zidului.

Zidurile din beton armat sunt prevazute cu o talpa care asigura stabilitatea, datorita greutatii masei de pamant ce apasa pe aceasta talpa a zidului. În situatii dificile, sectiunea zidului se intareste prin contraforturi tot din beton armat.

În constructia drumurilor forestiere zidurile din beton armat sunt mai putin utilizate din cauza cantitatii mari de otel - beton pe care o consuma. Sunt indicate in special, in terenurile cu impingeri mari.

▲ Dimensionarea zidurilor de sprijin

Dimensiunile zidurilor de rezistenta se stabilesc prin calcule;pentru o prima dimensionare, se iau in considerare, pentru elevatie, valorile indicate in normativ.

Calculele constau, in principal, in verificarea zidului in ceea ce priveste stabilitatea la rasturnare, stabilitatea la alunecare pe talpa fundatiei si presiunile realizate pe talpa fundatiei si in diverse sectiuni ale zidului.

Se procedeaza, de regula, in felul urmator:

. se alege din tabele sectiunea zidului de sprijin, in functie de inaltimea masei de pamant care impinge si de prescriptiile constructive;

. se calculeaza, pe de o parte, solicitarile asupra zidului (impingerea pamantului), iar, pe de alta parte, reactiile provenite din greutatea proprie a zidului, obtinandu-se astfel un sistem de forte (active si pasive) care actioneaza asupra constructiei;

. se fac verificarile corespunzatoare de stabilitate si presiune.

Toate calculele se fac pentru o lungime de zid de 1metru.

▲Lucrari de sustinere si drenaj la zidurile de sprijin

Lucrarile de sustinere din pamant armat cu geogrile, solutii mai economice si mai rapide decat cele clasice isi gasesc aplicare si la executia zidurilor de sprijin prin aceea ca, in acest caz geotextilul participa atat la armarea masivului de pamant cat si la constituirea paramentului (fig.4.1).

Fig.4.1- Scheme de alcatuire a lucrarilor de sustinere

din pamant armat cu geotextile, aplicate la zidurile de sprijin

Geotextilul necesar infasurarii in cazul armarii in camp,este o prelungire nemijlocita a fasiei de armare. În cazul armarii cu benzi acesta este o fasie independenta careia trebuie sa i se asigure legatura ferma cu benzile de armare.

Atunci cand este cazul, schemele prezentate cu parament inclinat admit, conform principiului pamantului armat si parament vertical.

Drenajul din spatele zidurilor de sprijin, in locul solutiilor clasice (piatra sparta sau piatra bruta) se poate rezolva si prin utilizarea pamantului armat cu un geotextil cu capacitate de filtrare (fig.4.2).

Fig.4.2- Sisteme de drenaj cu geotextile in spatele zidurilor de sprijin

Geotextilul este asternut pe intreaga suprafata a constructiei, imediat in spatele zidului, preluand integral functia de drenaj (solutia A) sau poate lucra in combinatie cu o umplutura drenanta, situatie in care geotextilul asigura doar o drenare partiala (solutia B); descarcarea sistemului se face in colectoare longitudinale.

2. Casoaiele (casitele)

Este o metoda veche, folosita, in special, pe cursurile superioare ale paraielor, unde viteza apelor este mare.

Casoaiele sunt constructii combinate din lemn si piatra, care, in afara protejarii taluzului, contribuie si la sprijinirea terasamentului.

Lemnaria acestor constructii este supusa unei uzuri mecanice rapide,datorita conditiilor de umezire si uscare alternativa, precum si a loviturilor produse de pietrele purtate de apa.

Se pot executa casoaie si din grinzi prefabricate de beton armat, care se intrebuinteaza ca lucrari de sprijinire, in special pentru rambleuri (pentru cazuri exceptionale).

Dupa unele studii ale INL Bucuresti, sprijinirea terasamentelor se mai poate rezolva si prin folosirea lemnului, ca material ecologic. Este cazul casitelor de picior si a celor de lest.

Casitele de picior constituie o solutie satisfacatoare in cazul unei pante transversale foarte abrupte cand permite limitarea excavarii totale a debleului. Se realizeaza foarte usor din lemn cu piatra bruta. În acest scop, la piciorul rambleului se realizeaza, prin sapare, o baza adecvata pentru casita de sustinere a acestuia.

Doua treimi din latimea platformei se obtine prin excavare in versant, iar o treime in rambleul sustinut de casita; procedeul respectiv permite reducerea semnificativa a volumului de excavare in cazul debleurilor cu taluzuri inalte.

Casitele de picior se pot aplica numai in zonele de rambleu si pot indeplini cu succes rolul zidurilor la apa. Marele lor avantaj este ca nu sunt consumatoare de material pietros,cum ar fi bolovanii de rau sau piatra bruta din derocari. Aceste materiale, desi se gasesc din abundenta in zona de munte, unde se proiecteaza circa 90% din drumurile forestiere,sunt totusi scumpe deoarece includ multa manopera si cheltuieli de transport.

Casitele de picior nu se vor amplasa in zonele de debleu instabil sau de rambleu distrus partial, fiind indicate in regiunile de munte bogate in lemn, ele realizandu-se din materialul lemnos rezultat din defrisarea amprizei viitorului drum.

Casitele cu lest sunt indicate pentru zonele de debleu si rambleu distrus pe portiuni transversale mici, unde casitele de picior sunt mai greu de amplasat.

Acestea se realizeaza din material lemnos din defrisari, iar piatra bruta se obtine din derocarile de pe traseu sau din bolovani de rau ce se gasesc pe vaile principale sau adiacente traseului drumului proiectat. Ele lucreaza prin greutate proprie, realizand un moment de stabilitate suficient de mare pentru siguranta impotriva rasturnarii.

Tehnologic acestea se realizeaza prin amenajarea fundatiei pe locul de amplasament. Urmeaza realizarea cutiilor propriu - zise din lemn fara capac si compartimentate din 3 in 3 m cu pereti transversali,avand inaltimea de ≈ 2m si latimea de 2,5m. Acestea se amplaseaza pe un pat de fascine gros de 50 . 60 cm,fixat cu tarusi si longrine. Corpul casitei se umple cu bolovani de rau sau piatra bruta, iar in spatele casitei se completeaza prisma de pamant care se compacteaza prin vibrare.

3 Pilotii de sustinere

Se executa din lemn impregnat, din beton armat sau din beton turnat pe loc

Numarul,sectiunea si adancimea lor de patrundere in stratul stabil se determina prin calcul, astfel incat sa reziste la fortele de deplasare transmise de masa de pamant pe care o sprijina.

În cazul unui singur sir de piloti, distanta minima dintre acestia se stabileste astfel incat sa fie indeplinita conditia:

, (4.1)

in care:b este distanta dintre piloti, m;

d - diametrul pilotului (0,25 . 0,35m);

P_a - presiunea activa pe 1metru de front, kN/m;

S - rezultanta fortelor de frecare si de coeziune care se dezvolta pe suprafata de rupere, kN;

Daca impingerea pamantului este mare si, in consecinta, se obtin distante foarte mici intre piloti, care nu se pot respecta din punct de vedere al conditiilor de executie, se adopta solutia pilotilor pe mai multe siruri.