PROCEDEU DE
CONSOLIDARE
A
TERENURILOR SLABE DE FUNDARE PRIN IMPĂNARE,
CU
ADAOS DE MATERIALE GRANULARE NATURALE
(REFUZ DE CIUR, DEŞEURI DE CARIERĂ,
GROHOTIŞ, SPĂRTURI DE BETON), UTILIZÎND MAIUL GREU SFERIC.
AUTOR: ING. MÁTYÁS VILHELM ADALBERT1
REZUMAT:
Procedeul de consolidare a
terenurilor slabe de fundare Soil-Cons se foloseşte de
principiul bine cunoscut din mecanica pămînturilor, conform câruia, sub orice
fundaţie incărcată cu o forţă, se naşte un bulb de presiune, format din
izobare. Din analiza mărimii bulbului de presiune rezultă, că terenul de
fundaţie influenţat în laţime şi în adîncime de o fundaţie încărcata este de
3,5 – 4,0 D, D fiind diametrul, (latura) fundaţiei. Dacă în zona bulbului de
presiune apar terenuri slabe de fundare, sub fundaţii apar tasări importante,
sau se produc avarii. Prin procedeul Soil-Cons terenul slab de fundare din
adîncimea bulbului de presiune este imbunătăţit (dislocat), prin material
granular solid, de fracţiune grosieră, întrodus prin împănare, prin căderea
repetată a maiului greu sferic. Datorită formei maiului, materialul de adaos
este presat în teren în adâncime si lateral, asigurând compactarea terenului
local slab si pe verticală si pe orizontală.
Procedeul garantează realizarea
construcţiilor pe terenuri slabe, prin fundare directă, de suprafaţă.
Deformatiile ulterioare sub greutatea construcţiilor, a rambleelor drumurilor
si căilor ferate, a rampelor de acces la poduri, a pistelor de avioane sunt
minimale.
___________________________________________________________________________
1. Mátyás Mérnöki Iroda
Hu-2112
Veresegyház Táncsics Mihály u. 36
tel/fax
00-36-28-386-415; mobil 00-36-30-224-9782;
e-mail: matyasmernokiiroda@vnet.hu
ABSTRACT
The soil
strengthening technology, “Soil Cons” relates to a method for increasing value
of physical parameters and load-bearing capacity of ground as well as
decreasing setting time and
expectable settlement, during which a hollow is created by drop-stamp or
vibrotamping in the ground and a grainy additive, preferably coarse gravel is
put into the hollow, then this additive is compacted into the ground by
drop-stamp, which is characterized by that, during the drop-stamping the
additive compacted into the ground breaks down the original structure of soil
and the additive is consolidated with the local soil, then additional additive
is put into the hollow by additional drop-stamp and this process is repeated
until the soil is filled with additive, by this an outer compacted local
ground-zone and an inner compacted local ground-zone consisting of a mixture of
the additive and the local soil are created, and on said ground a plane
basement of a building is made.
1.
INTRODUCERE
Procedeul Soil-Cons se foloseste de
principiul bine cunoscut din mecanica pămînturilor, conform câruia, sub orice
fundaţie incărcată cu o forţă, se naşte un bulb de presiune, format din
izobare. Din analiza mărimii bulbului de presiune rezultă, că terenul de
fundare influenţat în laţime şi în adîncime de o fundaţie încărcata este
de 3,5 – 4,0 D, D fiind diametrul, (latura) fundaţiei.
Bulbul de presiune (izobare) Bulbul de presiune umlut cu material
de
adaos grosier
Dacă în zona bulbului de presiune apar terenuri slabe de fundare, sub
fundaţii se nasc tasări importante, sau se produc avarii. Prin procedeul Soil-Cons terenul slab de fundare din adîncimea bulbului de
presiune este imbunătăţit (dislocat), prin material granular solid, de
fracţiune grosieră, introdus prin impănare, prin căderea maiului greu sferic.
Procedeul garantează realizarea
construcţiilor pe terenuri slabe de fundare (mâluri si umpluturi neconsolidate,
argile slabe mâloase- turboase, nisipuri afânate), prin fundare directă, de
suprafaţă. Procedeul asigură deformatii minime sub greutatea construcţiilor, a
rambleelor drumurilor si căilor ferate, a rampelor de acces la poduri, a
pistelor de avioane şi a digurilor de pământ.
Soluţia permite fundarea directă a
construcţiilor pe umpluturi neconsolidate, realizate pe albiile părăsite ale
râurilor, peste depozitele de moloz, depozitele de gunoi, eliminind fundaţiile pe piloţi sau barete,
pe puţuri sau chesoane, schimburi de teren, sau perne de balast, perne de
nisip, perne de zgură.
Reduce considerabil cheltuielile,
faţă de alte soluţii de fundare în adâncime, elimină caracterul sezonal a
procesului de fundare la clădiri si la construcţia drumurilor.
2. APLICABILITATE:
2.1. Compactarea de la suprafaţa terenului
Terenul slab de fundare este situat
aproape de suprafaţa terenului, H = 2,00 ÷ 4,00 m.
Prin căderi repetate, datorită formei maiului, materialul de adaos este
presat în teren în adâncime si lateral, asigurând compactarea terenului local
slab în aceste direcţii (pe verticală si pe orizontală), creând o amprenta
nouă.
Şi această amprentă se umple cu material de adaos şi se repetă
procedeul de lansare a maiului, pînă cînd terenul slab de fundare nu mai preia
material de adaos, şi se propuc refulări laterale.
Materialul de adaos astfel întrodus, elimină din terenul local faza
lichidă şi faza gazoasă, ocupând locul acestora. Creşte astfel procentul fazei solide în teren, având
drept consecinţă creşterea capacităţii portante.
2.2. Compactare în adâncime
Terenul slab de fundare este situat la adâncimi mai mari H = 4,00 ÷
10,00 m.
În acest caz prin vibroştanţare sau
preexcavare se creează de la suprafaţa terenului, sau de la adâncimea de
îngheţ, o amprentă de 4,0 ÷ 6,0 m, şi procedeul de umlere şi de compactare se
începe de la această adâncime. Se câştiga astfel un surplus de adâncime egală
cu adâncimea amprentei anterior realizate.
Introducerea materialului de adaos
granular grosier (d = 7 ÷ 25 cm) se începe de la adâncimea amprentei.
COMPACTARE
ÎN AMPRENTE VIBROSTANŢATE
Maiul greu sferic este lansat şi
cade pe materialul de adaos introdus în amprentă. Prin căderi repetate,
datorită formei maiului, materialul de adaos este presat în adâncime şi
lateral, asigurând compactarea terenului local slab în aceste direcţii (pe verticală
si pe orizontală), creând amprente semisferice noi. Si aceaste amprente se
umplu cu material de adaos şi se repetă procedeul de lansare a maiului, pînă
cînd se ajunge la suprafaţa terenului şi terenul slab de fundare nu mai preia
material de adaos, respectiv încep refulările laterale. Si în acest caz se
produc fenomenele de dislocare, de impănare şi restructurare, prezentate
anterior. Ploturile din material de adaos se amplasează şi în acest caz în
vârfurile unor tiunghiuri isoscele sau echilaterale, având lungimea laturilor
de l = (3 ÷ 4 )D, D fiind diametrul maiului greu. Compactarea de suprafaţă şi
conlucrarea ploturilor se asigură şi în acest caz printr-un strat de material
de adaos granular de 30 ÷ 40 cm grosime, compactat prin vibrocilindrare sau prin
batere cu maiul greu, având suprafaţă de batere plată. Controlul calităţii
compactării se realizează prin penetrarea dinamică greu (adîncimea si gradul de
compactare) si prin încercarea cu placă (modulul de elasticitate E2,
coeficient de pat c).
3. FUNDAREA CONSTRUCŢIILOR PE TERENURI SLABE CONSOLIDATE PRIN PROCEDEUL
SOIL-CONS
3.1.fundaţii izolate obişnuite sau
semisferice, cu placă de repartitie, ştanţate în ploturi
3.2. fundaţii prin reţea de grinzi de forma
T întors
3.3. fundaţii pe radier general
3.1. Construcţii având solicitari normale la
nivelul fundaţiilor (P+2-4 nivele).
În acest caz prin căderea maiului
semisferic se creează în corpul ploturilor cîte o amprentă semisferică, care
după o rectificare manuală şi aşezarea armăturilor de legatură se umple cu
beton. Pentru impiedicarea posibilităţilor de basculare a fundaţiilor
semisferice, izolate (la incărcări excentrice) este recomandat prevederea
acestora la suprafaţă, cu o placa de repartiţie pătrată, care are şi rolul de a
împiedica refularea laterală a materialului de adaos de sub fundaţie, la
eventualele tasări a acestora, aducînd astfel un spor important de capacitate
portantă. Aceste fundaţii izolate sunt legate între ele printr-o reţea de
grinzi dreptunghiulare.
Fundaţie izolată dezvelită -Foto
Incercările de probă, pe fundaţii semisferice, cu D = 1,0 m si cu placă
de repartiţie de 1,3x1,3 m, au confirmat o capacitate portantă de N = 650 KN.
Mărînd dimensiunile plăcii de
repartiţie la 1,5x1,5 m, păstrând diametrul D = 1,0 m, capacitatea portantă a
fundaţiei semisferice a crescut la N = 850 KN
3.2. Construcţii având solicitări mari la
nivelul fundaţiilor (P+6-10 nivele).
În acest caz după realizarea şi
controlul calităţii ploturilor, peste ploturi se realizează stratul granular de
egalizare, drenant prin vibro-cilindrare sau batere cu maiul greu, având
suprafaţă de batere plată. Pe fâşiile astfel pregătite se toarnă betonul de
egalizare, şi se realizează o reţea de grinzi, de forma T întors, dimensionat şi
armat la solicitările efective din calculul static al stucturii de rezistenţă.
3.3. Construcţii având solicitări foarte mari
la nivelul fundaţiilor ( peste P+10 nivele).
În acest caz după realizarea si
controlul calităţii ploturilor, sub toată suprafata construită, peste ploturi
se realizează stratul granular de închidere, drenant, prin vibro-cilindrare sau
batere cu maiul greu, având suprafaţă de batere plată.
Pe suprafaţa astfel pregătită se
toarnă betonul de egalizare, şi se realizează un radier general rigid,
dimensionat şi armat la solicitările efective din calculul static al stucturii
de rezistenţă.
4. UTILIZAREA PROCEDEULUI SOIL-CONS LA
CONSTRUCTIA DRUMURILOR
Ploturile din material de adaos în acest caz se amplasează în vârfurile
unor tiunghiuri isoscele sau echilaterale, avănd lungimea laturilor de: l = (3
÷ 4)D, D fiind diametrul maiului greu.
Compactarea de suprafaţă şi conlucrarea ploturilor se asigură printr-un strat
de material de adaos granular, drenant de 30 ÷ 40 cm grosime, compactat prin
vibrocilindrare sau prin batere cu maiul greu, având suprafaţa de batere plată.
Rambleele drumurilor, rampele de acces la poduri, pistele de avioane,
digurile de pământ se aşează direct pe suprafeţele de teren slab astfel
consolidate.
Varianta drumului naţional nr. 47 - de
ocolire a orasului Oroshaza – străbate un teren mîlos + umplutură (peste albia
veche al Mureşului) peste care s-au depus deşeurile menajere ale fabricii de
sticlă. Pe acest teren soluţia iniţială era proiectată pe schimb de teren, pe o
adincime de 2-3 m, mutând deseurile menajere într-un nou depozit de gunoi.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu