2
LUCRARI DE APARARE si CONSOLIDARE LA DRUMURI
1. Consideratii generate In timpul exploatarii terasamentele drumurilor sunt supuse actiunii distructive a unor factori naturali ca: ploile, zapezile, vantul, inghetul, dezghetul etc. Totodata, ele pot fi supuse actiunii distructive a apelor mari, ca urmare a inundatiilor in cazu! drumurilor care se desfasoara pe vai, in lungul cursurilor de apa sau a ava!anselor de zapada, in cazul drumurilor de munte amplasate la altitudini mari. De asemenea, in terenurile accidentate sau in zonele instabile ca rezultat al terenurilor cu capacitate portanta redusa, inaltimile mari de rambleu si sapaturilor de debleu apar frecvent situatii care impun sprijinirea terasamentelor si consolidarea lor din primele faze de executie. Totalitatea iucrarilor care urmaresc sa mentina caiitatea §i stabilitatea terasamenteior, pe toata durata exploatarii drumului, poarta numele de lucrari de aparare-consolidare. Ele se executa Tn paralel sau imediat dupa realizarea terasamentelor. In cazul drumurilor, principalele lucrari de aparare-consolidare au drept scop: •
colectarea si evacuarea apelor de suprafata provenite din precipitatii(meteorice);
•
colectarea si evacuarea apelor subterane;
•
consolidarea sj protejarea taluzurilor;
•
sprijinirea terasamentelor
•
protejarea drumului impotriva avalanselor de zapada
In general, aceste lucrari de aparare consolidare sunt costisitoare si consumatoare de materiale deficitare, motiv pentru care trebuie bine justificate din punct de vedere tehnic si economic. Realizarea lor in conditii optime contribuie nu numai la stabilitatea terasamentelor si taluzurilor pe o lunga perioada de timp, ci si la refacerea echilibrului ecologic al zonei afectate de constructia drumului, la sporirea efectului estetic al lucrarii si la incadrarea drumului in peisajul si mediul inconjurator . 2. Colectarea şi evacuarea apelor de suprafață (meteorice) Apele de suprafată provenite din precipitatiile atmosferice căzute pe ampriza drumului, precum si cele care se scurg pe taluzurile de pe terenul înconjurător din imediata vecinătate pot eroda terasamentele sau se pot infiltra in corpul drumului, reducându-i astfel capacitatea portantă. Colectarea şi evacuarea lor se realizeaza cu : •
şanturi şi rigole amplasate la marginea platformei (numite sanțuri şi rigole laterale);
•
şanțuri de garda;
•
şanțuri (canale) de evacuare;
•
casiuri.
3
2.1.Şanturile (rigolele) la marginea platformei Se executa din pământ cu sectiune trapezoidală, iar în stâncă cu sectiunea triunghiulară sau sub forma de rigole, fiind prevazute obligatoriu în portiunile de drum situate in debleu, în punctele de pasaj,în cazul rambleurilor
mici, unde lipsa şantului periclitează inundarea plartformei, precum şi acolo unde intre muchia platformei si piciorul taluzului nu s-a realizat o diferentă de nivel suficienta.
.
Racordarea şantului lateral cu platforma se face in muchie vie, iar cu terenul natural coltul se rotunjeste. La şosele de interes național , autostrazi la care s-a prevazut banda de siguranta si acostamente, stratul de asfalt se va uni cu marginea vie a şantului natural sau imbunătătit prin pereere cu beton simplu ,dale prefabricate sau cu geocelule intarite cu beton. În general panta şantului sau a rigolei de la marginea platformei urmăreşte declivitatea drumului. Atunci cand aceasta depaseşte limita de 5% (tabelul 1) se impune ca pentru a preveni eroziunea, santurile, respectiv rigolele, sa fie protejate prin brăzduire sau pereere (in cazul pantelor de peste 5%). Daca panta depaseste valorile maxime admise pentru santuri si rigole protejate prin pereere (tabelul.2), atunci panta se mentine în limite admise si se amenajeaza din loc în loc puncte concentrate de caderi de nivel (cascade, canale de fuga) pentru amortizarea şocului produs de apa in cădere (fig. 1). Uneori la drumurile de mai mica importanta (forestiere, agricole, de acces industrial) se folosesc amenajări mai simple, numite pante consolidate (fig. 2). Pante maxime pentru santuri şi rigole neprotejate Tabelul 1
4
Pante maxime pentru santuri şi rigole neprotejate Tabelul 2
Fig..1 - Cascada. -
Pentru a preintâmpina înnămolirea panta santurilor si rigolelor nu va fi mai mica decat 0,5% in cazul terenului natural sj 0,1% în cazul şanțțului pavat. Apa din santurile laterale se evacueaza la cel mult
Fig. 2 - Pantă consolidată.
fiecare 300m în cazul sectiunilor trapezoidale si la ce cel mult 150...200m, in cazul sectiunilor triunghiulare; nu se recomanda trecerea apei cu ajutorul şanturilor anturilor laterale din rambleu în debleu. Dacă pe una din părțile ile terasamentelor nu exista depresiuni sau văi,i, deci condi condiții favorabile evacuării apei, atunci se traverseaza apa în partea cealaltă a terasamentelor, prin intermediul unui pode podeț tubular, amplasat transversal şt prevazut cu
Fig. 3 - Descarcarea şantului cu ajutorui unui podeț tubular.
5
camera de cadere în amonte (fig, 3). Pentru asigurarea unui debit optim, secțiunea podețului tubular trebuie sa fie mai mare decat secțiunea şantului pe care îl deserveste. Panta longitudinal interioară a podetului tubular va fii cel putin de 5% pentru a avita depuneri si colmatari in timpul scurgerii apelor.De asemenea se recomanda ca la zona de scurgere exterioara sa se execute o pereere din beton, piatra bruta cu mortar pentru a avita spalarea terenului din imediata a propiere. 2.2. Şanturile de gardă Se executa în cazul terenurilor cu panta transversal în care înăltimea taluzurilor depăşeşte 5 min caz de debleu şi servesc pentru interceptarea, colectarea .i evacuarea apei de suprafata care se scurge de pe terenul Inconjurator spre ampriza drumului si prin supraîncarcarea santurilor laterale duce implicit la inundarea terasamentului si provoaca degradarea acestuia in timp De regula şantul de gardă se amplasează la o distantă de cel putin 5 m fata de muchia debleului (fig. 4a), pământul rezultat depozitându-se sub forma unui cavalier (la care i se da o înclinare de 2% spre şant), iar în cazul rambleului la o distanta de cel putin 2 m fata de piciorul taluzului (fig.4.b), pământul rezultat nivelându-se sub forma unei banchete (cu înclinare 2% spre şanț)
Fig.4 - Amplasarea şantu!ui de garda: a-In cazul debleului; b - J n cazul rambleului.
Apele colectate de santurile de garda nu se conduc spre santurile laterale, ci se evacueaza separate în locuri in care nu pericliteaza formarea de inundatii sau eroziunea solului.
2.3. Şanturile de evacuare Servesc, în general, pentru; • preluarea apei din sanțurile colectoare si evacuarea ei de la terasamente în lateral, spre depresiuni sau spre poduri si podețe; • devierea unor cursuri de apa pentru a evita executia unor poduri, daca acest lucru conduce la economii(fig.5)
Fig. 5- Devierea unui curs de apă pentru evitarea podurilor.
6
• evacuarea apei din depresiunile pe care le traverseaza traseul si unde apa ar putea stagna,provocând umezirea treasamentelor. Se recomanda ca şanturile de evacuare să se proiecteze si să se executein linie dreapta sau in cazul curbelor razele sa fie cât mai mari(minimum 15 m). In cazul pantelor excesive se vor prevedea cascade sau canale de fugă .
2.4. Casiurile Sunt canale cu profil albiat, pavat, amenajate pentru scurgerea dirijată a apelor meteorice pe taluzuri,in vederea evitării ravinării acestora. Ele se execută, deobicei, pentru protejarea taluzurilor de rambleu, cu înăltimi mai mari de 3 rn,realizând descarcarea rigolelor si şanturilor de acostament (fig. 6),care colecteaza apele ce cad direct pe platforma drumului.Amplasarea lor se face în functie
Fig. 6 - Casiu pe taluz de rambleu: 1 - rigole de acostament: 2 - casiu din elemente prefabricate; 3 - pat din beton simplu BC15(B200); 4 - Şant.
de panta drumului ,distantele dintre ele micsorându-se odata cu cresterea pantei longitudinale In ultimul timp la executarea şanturilor se folosesc materialele geosintetice de tip cellular, geocelule (Fig.7). Geocelulele sunt sisteme de confinare tridimensionale celulare, formate din benzi perforate si texturate care imbunătățesc considerabil caracteristicile materialelor de umplere si de placare a sanțurilor in terenuri neadecvate.
Fig.7. Şanț rigolă din geocelule
7
Ca avantaje evidente in recomandarea folosirii de geocelule se pot aminti: - scurtarea timpului de efectuarea lucrarilor de lucrărilor de protejare a sanțurilor şi rigolelor, - Sistemul de protectie cu geocelule confera o gama largă de protectii flexibile pentru şanturilor deschise si structurile hidraulice; - confera stabilitatea si protectia şanturilor si rigolelor expuse eroziunii, de la debite mici la debite mari, intermitente sau continue; - imbunatatesc semnificativ performantele hidraulice ale materialelor conventionale de protectie, cum sunt agregatele, anrocamentele si vegetatia, prin confinarea acestora în structura celulara. - De asemenea, se poate obtine o structura flexibila de beton pentru captusirea şanturilor; - Pot fi proiectate pentru conditiile specifice lucrarii, astfel încât sa fie compatibile cu mediul local, sa fie ecologice si estetice si sa corespunda debitelor previzionate si solicitarilor hidraulice associate; - Pot fi proiectate pentru conditiile specifice lucrarii, astfel încât sa fie compatibile cu mediul local, sa fie ecologice si estetice si sa corespunda debitelor previzionate si solicitarilor hidraulice associate; - Eficienta hidraulica si rugozitatea pot fi modificate pentru a controla debitele. 2.5. Dimensionarea şanturilor În principiu, calculele de dimensionare a şanțurilor urmăresc: • sa asigure scurgerea debitufui teoretic cu ajutorul unor şanturi de dimensiuni minime; • viteza de curgere a apei din şant sa fie mai mica decat viteza la care fncepe erodarea pamântului respectiv, în caz contrar fiind necesară consolidarea şantului; • viteza de curgere sa fie mai mare decat viteza minima la care încep sa se depuna particulele de pământ aflate in apa în stare de suspensie, pentru a nu se produce înamolireaşantului. De asemenea, dimensiunile şantur!Ior vor fi în asa fel stabilite încat de la nivelul apei pană la muchia şantului sa rămână circa 0,15-0.20m, iar fundul şanțului să se afie cu circa 0,10...0,20m sub nivelul drenului de acostament. La dimensionarea şanturilor se tine seama că: • santurile rigolele laterale, ca şi şanturile de gardă, şanturi colectoare, în care apa pătrunde (mai mult sau mai putin uniform) pe toata lungimea lor; • şanturile de evacuare au acelaşi debit pe toata lungimea lor. Pentru a nu se spori exagerat sectiunea şantului, se impune ca, la şanturile colectoare, apa să se evacueze la cel mult fiecare 300m, în cazul sectiuniior trapezoidale sj la cei mult 150...200m,în cazul secțiunilor triunghiulare. In consecinta calculele de dimensionare se fac pe portiuni de şant, respectiv pe lungimile de şant cuprinse Intre punctele de descarcare - evacuare. Calculele de dimensionare a şanturilor sunt reglementate de literatura de specialitate si de STAS -10796/1-77,STAS-10796/2-79,siSTAS-10796/3-88 in funcție de factorii meteorologici( debitul
8
de averse, intensitatea,durata) , de natura pămanturilor si stâncilor, de tipul de sant prevăzut.
3. Colectarea şi evacuarea apelor subterane Straturile acvifere de adâncime redusă, aflate în zona drumului periclitează in general stabilitatea acestuia, Astfel, ele majorează inaltimea apei capilare, sporesc pericolul alunecarilor de straturi in terenurile inclinate iar datorita fenomenelor periodice de înghet si dezghet pot produce fisurarea corpului drumului. Pozitia si nivelul straturilor acvifere, ca şi directia de scurgere, viteza debitul apelor subterane se stabilesc prin sondaje. Pentru interceptarea, colectarea şi evacuarea apelor subterane de gravitatie, in locuri dinainte stabilite sau pentru coborarea nivelului lor se executa amenajari speciale numite drenuri. 3.1. Constructia drenurilor In constructia drumurilor se folosesc drenuri deschise, drenuri închise şi puturi absorbante. .
a Fig. 8 - Santuri de drenaj: a – dren perfect. b – dren imperfect . Drenurile deschise se executa sub forma unor şanturi sau rigole de drenaj, fiind recomandate in situația in care nivelul apei subterane este aproape de nivelul terenului. Şanturile de drenaj se sapă pană la stratul impermeabil de sub pânza de apa, cand se numeste dren perfect (fig. 8 a) Daca grosimea stratului acvifer este mare şi coborârea pană la terenul impermeabil nu este posibilă, se realizeaza şantul de drenaj pană la adâncimea calculată pentru coborarea nivelului apelor subterane, insă fundul şi partea inferioara a peretilor săi se captuşesc cu un strat de pamant impermeabil obținându-se aşa numitul dren imperfect (fig. 8.b). In ambele cazuri, infiltrarea apei din stratui acvifer in şanț are loc prin partea superioară, permeabilă, a peretilor laterali ai şantului, iar scurgerea se face pe partea inferioara impermeabilă. Rigolele de drenaj (fig. 9) au peretii laterali executați din lemnarie, zidarie de piatra sau beton fiind prevazuti cu orificii care sa asigure infiitrarea apei din pamant in rigola. Un strat, de 25cm grosime, de nisip grăuntos, pietris mărunt sau zgură granulată, plasat in spatele
Fig. 9 - Rigola drenanta.
pereților rigolei de drenaj, impiedica antrenarea particulelor de pamant In rigola. Acest strat filtrant nu
9
trebuie sa coboare sub nivelul apei care circula prin partea inferioara impermeabilă a rigolei de drenaj. Drenurile deschise,în afara de apa subterană, colectează şi o cantitate oarecare de apa" superficială". Se intretin greu, intrucât in timpul iernii ingheatA, iar prin dezghet se deteriorează fiind putin folosite. Drenurile închise sunt mai raspandite, ele fiind destinate numai colectării apelor subterane. Se utilizeaza in cazul unor straturi acvifere cu grosimi de 2...5m, situate la adancimi de pana fa 10m (pentru adancimi mai mari sunt necesare galerii). Schema de principiu a unui dren inchis este redată în fig. 10 Fig. 10 -Dren inchis: 1 - strat impermeabil; 2 - tub de minim 10cm diametru; 3 - pânza de apă;4 -argilă, 5 – strat izotator (paie sau fân); 6 - pietriş , piatră spartă; 7 - nisip; 8 - tranşee.
Tranşeea (8) are o lătime de 0,60...0,80m şi se execută pe adâncimea necesară pentru colectarea apelor subterane, având grijă ca dispozitivul de colectare şi evacuare a apelor (2) sa fie situat sub adâncimea de inghet. In cazul drenurilor perfecte, tranşeea va pătrunde cu 0,20...0,30m in stratul impermeabil de sub pânza de apă; în cazul drenurilor imperfecte, fundul si partea inferioară a peretilor tranşeei se impermeabilizeaza. Dispozilivul de evacuare se acopera cu un filtru de nisip, pietris şi piatra sparta, numit corp drenant, la care marimea particulelor create de sus în jos,împiedicând astfel colmatarea drenului. Deasupra stratului filtrant se asează un strat izolator (5) de 5...10cm grosime din paie, fân, muşchi sau brazde de iarba (cu fața în jos). Capacul de acoperire de la partea superioara a tranşeei, cu rol de a impermeabiliza drenul, se realizează dintr-un dop de argilă de minimum 0,15m grosime, caruia i se dă la suprafața terenului o inclinare de 5...10%. De regulă acesta se acoperă cu pămant vegetal însamanțat sau cu un pereu de piatra bruta cu mortar de ciment, sub forma de rigola sau casiu. Daca drenul urmeaza sa intercepteze un strat acvifer, atunci el se prevede cu un perete lateral de protectie
Fig. 11 - Dren cu ecran,
numit ecran, care împiedică trecerea apelor dincolo de dren (fig.11).
Fig. 12 - Dren din umpluturi cu maferiale pietroase (dren făra tub).
Fig.13-Dren din zidărie de piatra
Ecranul, gros de 30,..50cm se executa din argila grasa bine framantata şi batuta cu maiul.
10
Dispozitivul de colectare şi evacuare al drenurilor închise poate alcătuit din: •
umpluturi din materiale pietroase, asezate in straturi (fig.12);
•
tuburi din zidarie uscata de piatra (fig.13);
•
tuburi de beton, bazalt, lemn: mase plastice, care permit patrunderea apei fie prin
intermediul
unor fante (fig.14) fie datorita modului lor de asamblare (fig.15).
Fig. 14 - Tub de dren cu fante.
Panta minimă a drenurilor fără tub este de 1%, iar a celor cu tub 0,2%. Panta maximă este de 10%.
Fig.15. - Agezarea tuburilor de dren cu rosturi la capete.
Pentru curătirea tuburilor şi pentru controlarea stării lor se construiesc pe traseu, la 50.-.70m distantă unul de altul, puturi de vizitare din caramidă, piatră sau beton, cu diametrul 0,80...1m.precum şi în toate punctele de schimbare de direcție si de pantă. lesirea la suprafata a drenurilor închise se prevede, de regulă, într-o depresiune, luându-se toate măsurile necesare pentru a preveni înghetarea apei la gura drenului, precum si producerea eroziunilor sau eventualelor alunecări de teren. Puturile absorbante sunt drenuri inchise, verticale care facilitează, prin străpungerea unor straturi impermeabile, scurgerea apelor dintr-un strat acvifer aflat aproape de suprafata, intr-un strat absorbant, aflat la adancime (fig.16). Executarea puturilor absorbante presupune urmatoarele condiții: • stratul
absorbant
sa
aibă
capacitatea suficienta de
absorbtie pentru apa; • stratul impermeabil, care urmeaza sa fie străpuns prin forare, să aibă o grosime relativ mică;
Fig.16.Puț absorbant
• sa nu existe fenomene de alunecare în zona drumului. Se recomanda ca puturile absorbante sa fie executate la o distanta de cel putin 10m de la drum. Sectiunea putului poate fi circulară sau dreptunghiulară, avănd diametrul, respectiv laturile, de 0,60...1m. 3.1.1. Amplasarea drenurilor In vederea drenarii terasamentelor se pot executa drenuri atat in spatiul amprizei drumului, cat si in afara amprizei. Drenurile din spatiul amprizei drumului se pot amplasa: • sub şanturile laterale; • sub platforma drumului (In ax sau la margini) nu se recomanda
11
• in taluzuri (drenuri de taluz). Din figura 19 se observa ca cel mai bun efect de coborâre a nivelului apelor subterane se obține prin drenul executat in ax (8); un efect mai
redus
se
obtine
prin drenurile
de
la
marginile părtii carosabile (C) si un efect şi mai redus, prin drenurile de sub şanțuri (A). Cu toate acestea, în mod curent, cel mai folosite sunt drenurile de sub şanțuri, intrucât sunt mai usor de întreținut ca urmare a accesibilității; repararea si curătirea drenurilor de sub platforma necesită desfacerea suprastructurii si intreruperea circulatiei si ca rezultat cheltuiele financiare ridicate.
Fig. 19 - Coborarea nivelului apelor subterane prin Intermediul drenurilor amplasate in şant
Drenurile de taluz se execută în general in cazul debleurilor şi rambleelor in vederea asanării si stabilizării taluzului. In figura 20 se redau cateva scheme de amplasare a drenurilor de mai frecvent. Fig. 20 - Scheme de amplasare a drenurilor de taluz.
a.
b.
Fig. 21.Efectul distructiv al apei subterane din platform drumului a. Platforma distrusă ;b.Platforma dupa refacere
taluz, folosite
12
Materiale pentru execuŃia drenului La executarea sistemului de drenaj orizontal se foloseşte o gama largă de materiale de construcŃie (ciment, otel. beton, confecŃii metalice, lemn), ponderea cea mai mare avand-o materialele specifice acestor lucrări, tuburile de drenaj si filtrele. De alegerea corecta a materialelor de drenaj depinde in mod hotaritor. atât parametrii proiectaŃi cit si durata funcŃionarii. Tuburile de drenaj pot avea diferite lungimi si parametri ca exemplu cele din ceramica au 0.3 - O.S m. lungime, cele din plastic l - 6. Forma secŃiunii transversale poate fi cilindrică poliedrica, ovala cu perforatii pentru colectarea apei Ultimii 20 de ani au căpătat o raspindire mare tuburile de mase plastice, datorită duratei mari de funcŃionare (policlorura de ventil, polietilena de mare densitate) care pot fii de doua forme a -dreptunghiulare
b - circulare
Avantajele tuburilor de drenaj sunt: - Capacitatea de transport cu masa 20...30% mai mare decit a celei din ceramica, datorita rugozităŃii mici. - Tuburile de plastic sunt mai puŃin influenŃate de tasări, mişcări ale scoarŃei. - Posibilitatea mecanizării lucrărilor. - Gradul de mecanizare in timpul manipulatiilor. - Masa materialului transportat de 40 de ori mică, iar cheltuielile se reduc de 4-6 ori.
4. Consolidarea şi protejarea taluzurilor 4.1. Procedee traditionale Pentru a preveni şia atenua ravinările si pierderea locala a stabilitătii, taluzurile drumurilor se consolidează sau se protejează prin diverse procedee, devenite deja traditionale, si anume: • Înierbarea prin insămânțare; • acoperirea cu brazde; • caroiajele; • plantarea de arbori sau arbusti: • acoperirea cu nuiele sau fascine; • acoperirea cu pereuri;
13
•
protejarea cu plase libere sau torcretate;
•
protejarea cu anrocamente;
•
apararea cu căsoaie;
•
protejarea cu gabioane;
•
protejarea cu stabilopozi.
...
• Protejarea cu geocelule si geotextile 4.1.1. Inierbarea prin însamântare Se utilizează în cazul taluzurilor la care nu există siguranta ca se vor acoperi singure cu iarba şi care nu prezinta semne vizibile de deteriorare. putându-se astfel astepta pană când iarba semănată se va dezvolta suficien; pentru a realiza o consolidare. La insămantare se folosesc semințe de ierburi (graminee si leguminoase), care cresc in regiunea respectiva şi semințe de plante furajere. Amestecul de seminte se alege astfel încat o parte din ierburi sa aibă rădacini mai dezvoltate, iar alta sa contribuie la realizarea unui covor des in timp cât mai scurt. Lucrările se execută in perioadele premergatoare ploilor şi se seamana 30...50 kg seminte la hectar. Imprăstierea semintelor pe taluz se face fie direct pe terenul natural, fie pe un strat de pămant vegetal, de 10...15cm grosime, asternut în prealabil pe taluzul se amenajat in trepte(fig. 22). Treptele se executa de sus in jos, iar parnantul vegetal se aşterne de jos in sus, bătându-se bine cu maiul. Fig.22 - Consolidarea taluzunlor pnn insământare. In scopul de a mari eficacitatea procedeului, la însămațare se pot folosi ingraşaminte chimice sau organice, care sa favorizeze încoltirea si dezvoltarea vegetatiei ierbacee, precum şi diferitesubstante adezive (emulsii bituminoase,aracet, acrilat etc.) care, pulverizate, sa realizeze aderenta amestecului de seminte si substante nutritive de taluz,chiar in conditiile unei înclinari mari. Pelicula adezivă este perforată de iarba care incolteste. Pentru a mari eficacitatea lucrarilor de insamantare se recomanda folosirea unor utilaje care arunca amestecul gata preparat pe taluz reducând astfel forta de munca si perioada de executie. 4.1.2. Acoperirea cu brazde (brăzduirea) Reprezinta o metodă de protejare rapida şi economica a taluzurilor. Brazdele de iarba se recolteaza de pe terenuri înclinate, cât mai asemanatoare ca natura a pamantului si umiditate, taluzului ce trebuie protejat si au 7...10cm grosime, si 25/25 sau 25/4 cm la dimensiunile fetei sau pregatite in prealabil in pepiniere in acest scop.Procedeul se aplica, în general, la taluzurile cu înăltimi de peste 2m şi cu înclinari de cel mult 1:1,5 în cazul rambleurilor si 1:1 In cazul debleurilor. Brazdele
14
se aplica, pe timp urned, direct pe taluz sau, în cazul unor pământuri pietroase ori nisipoase, pe un strat de pământ vegetal de minimum 10 cm grosime. Fixarea lor se face cu taruşi de lemn cu diametrul de 2...3 cm si lungimea de 40cm sau in cazuri special cu plasă de sârmă pentru a avita glisarea lor pe taluz. Asezarea brazdelor pe taluz se poate face in camp continuu (fig. 23) sau în benzi, inclinate la 45° fata de linia de cea mai mare panta,astfel incât sa forrneze carouri, care se pot insamanta sau planta (fig.24).
Fig. 23 - Aşezarea brazdelor in câmp continuu.
Fig. 24 - Aşezarea brazdelor in carouri.
La ultimul procedeu, la părțile superioare si inferioare a taluzului se executa o banda continue de brazde, având lățimea de minimum 50cm. La taluzurile cu înclinări mai mari decat 1:1,5 brazdele se aşează suprapus, fixăndu-se prin țăruşi de 35...50 cm lungime (fig. 25).
Fig.25 - Protejarea cu brazde aşezate suprapus
Standardele în vigoare recomanda procedeele de protejare ale taluzuriior prin brazduire însămânțare, în functie de natura pamantului şi înăltimea acestora (tabelul 3). Procedee de consolidare a taluzurilor prin brăzduire si însămânțare Tabela 3
Nr. Natura pământului Crt. de pe taluz
Rambleuri H<2m
1
Nisipuri fine si nisipuri prafoase Nisipuri
2
3
2m
Debleuri H>4m
Brazduire pe toata suprafata
irnbracare
Brazduire fn carouri
argiloase, pamanturi cu pamant îmbracate cu prafoase vegetal şi pămant Tnsamantat vegetal şi Tnsamantare Argile nisipoase sau Irnbracare cu pamant prafoase vegetal si însamantat
H<2m
2m
H>4m
Brazduire pe toata suprafsta
Brazduire
Brazduire in carouri
Brazduire
pe toata suprafata
Tmbracate cu pamant vegetal si insamantare
pe toata suprafa|a
Brazduire pe Irnbracare cu pamant vegetal si Brazduire pe toată toata suprafata tnsamanțat suprafața
15
4.1.3. Caroiajele Se utilizează in regiunile cu ploi abundente la taluzurile de peste 2m înălțime, constituite din pamanturi pietroase ori nisipoase. Ele pot fi constituite din gărdulete de nuiele împletite pe țăruşi bătuti in pamant (fig. 26} sau din prefabricate din beton simplu BC15 (B200), care se fixeaza prin țărusi din acelaşi material (fig. 27). Suprafetele din interiorul pătratelor se imbraca cu pământ
Fig. 26 - Caroiaje din gardulete de nuiele împletite: 1 - tarusi de colt (100. . 750cm); 2- taruş intermediar(75.. 100cm), 3 – Impletitură de nuiele
Fig. 27 - Caroiaje din prefabricate din beton (dimensiuni in cm) a – caroiaj; b -țaruş
vegetal şi se insămanțeaza, plantează sau se acoperă cu brazde. Acest procedeu protejează bine taluzurile împotriva spălărilor şi alunecărilor superficiale. 4.1.4. Plantarea de arbori sau arbuşti Este indicata pentru protejarea taluzurilor drumurilor amplasate in zone inundabile sau in regiuni cu vânturi puternice. In primui caz se execută plantații de salcie sau arin, iar în cel de-al doilea caz plantatii de salcâm. De asemenea împădurirea taluzurilor drumurilor se poate face, indiferent de zonă, pentru reducerea suprafețelor sustrase fondului producției forestiere prin constructia drumurilor, folosindu-se, de preferinta, specii lemnoase care intra în componenta tipului de padure natural fundamental. 4.1.5. Acoperirea cu nuiele sau fascine Se foloseşte, obisnuit, pentru portiunile de taluz aflate continuu sub apaşi numai exceptional, din cauza consumului mare de material lemnos, pentru portiunile situate deasupra nivelului apelor mari. Un prim procedeu consta in acoperirea taluzului cu straturi de nuiele asezate cu varful in sus si petrecute pe o treime din lungimea lor.Straturile de nuiele au o grosime de 15. ..20cm şi sunt mentinute pe taluz prin fascine (suluri
de nuiele) sau prin prajini asezate orizontal (fig. 28).
Fascinele au diametrul de 20...25cm si sunt constitute din nuiele (obisnuit din salcie), proaspat tăiate si având urmatoarele dimensiuni: lungimea 1,5...2,5m;Fig. 28 Protejarea taluzului cu nuiele si fascine.
diametrul la capatul subtire cel putin 1cm; diametrul la
16
capatul gros 2..,3cm.Sulurile se leaga din 50 in 50cm cu nuiele de răchită, alun sau sârmă galvanizată si se fixeaza pe taluz prin tăruşi de 1m lungime si 5..,6cm grosime,care intra în pământ cu cei putin 2/3 din lungimea lor. O apărare mai buna se obtine prin renuntarea la stratul de nuiele şi acoperirea taluzului cu fascine, aşezate dupa linia de cea mai mare pantă si fixate prin taruşi. O protejare si mai puternică se obține daca fascinele se aşează în rânduri orizontale,unele peste altele, încărcându-se fiecare rănd cu argila framantata sau cu piatra (fig. 29). Fig. 29 - Protejarea cu fascine
4.1.6, Acoperirea cu pereuri
Este indicată, in special, In cazul taluzurilor amplasate pe malul apelor şi expuse loviturilor valurilor şi gheturilor. Inăltimea de pereere a taluzurilor trebuie sa depăşească nivelulapelor maxime cu circa 50cm. Pereurile se execută din blocuri de piatra brută ori cioplită din gros aşezate pe un strat de 10 cm nisip sau balast (Fig. 30 ) şi pot fi uscate (simple) sau zidite cu mortar
Fig. 30- Pereu din piatra bruta
de ciment (daca taluzul este bine tasat). In cazu! unor ape cu viteză mare de scurgere, ca urmarea a unei pante longitudinale accentuate a văii, se sprijina la baza pe anrocamente. In lipsa pietrei de cariera se pot folosi, pentru pereere, bolovani de rau, aşezati in carourile de 0,75...1,00m latură a unor gardulete de nuiele de 20...30cm inaltime (fig. 31), sau asezati în interspațiile unor elemente de beton prefabricate (fig. 32).
Fig. 31 - Protejarea cu gărdulețe şi bolovani.
Fig. 32 - Pereu din elemente prefabricate şi bolovani.
Acolo unde piatra lipseste, pereerea se face cu ajutorul unor dale de beton, de formă pătrată, de 12...15 cm grosime si 0,50 sau 1m latura. Dalele sunt prevăzute cu goluri sj se leagă Intre ele cu sârma galvanizată. Se recomandă ca taluzul sa fie bine tasat.
17
4.1.7. Protejarea cu plase libere sau torcretate Este utilizata in cazul taluzurilor executate In roci friabile sau aflate tn diferite stadii de alterare. Plasele ancorate libere (fig. 33} se fixeaza pe taluz cu ancore betonate (2) din OB37, cu 0 20mm, având lungimea de 0,2...0,3m, montate la distante de 2...4m, de la muchia taluzului; plasa (1) la partea superioară, in lungul taluzului este legata de bara de legatura (3).
Fig. 33 - Protejarea taluzurilor cu plase ancorate libere
Fig. 34 - Protejarea taluzurilor cu plase ancorate torcretate:
1 - plasă ancorata libera; 2 - ancora betonata; 3 - bară de legăură; 4- piroane: 5 - taluz finisat.
1 - plasă ancorata; 2 - ancore betonate; 3 - bară de legatura: 4 -piroane; 5 - taluz finisat, 6 - beton aplicat prin torcretare; 7 - barbacane.
Pe întreaga suprafața a taluzului plasa (1) se fixeaza cu piroane OB37, cu diametrui de 16mm, având lungimea 0,3...0,4m, bătute la de 2...4m. Plasele ancorate libere se montează, in mod obişnuit, ca protectie pe durata executiei unor lucrari la baza taluzului şi se pot demonta ulterior; păstrarea lor continuare
favorizeaza fixarea
vegetației pe taluz. Plasele ancorate torcretate (fig. 34) se execulă în scopul evitarii
alterării progresive
a rocilor din taluz pentru protecția circulatiei contra caderilor de stanci. In general se aplicăpe taluzuri de debleu, pe suprafete
reduse,
stabilite in proiectul de executie.
Plasele (1) se fixează pe suprafata taluzului, ca şi in cazul plaselor libere, cu ancore betonate (2), bare de legatura (3) si piroane (4), dupa care se aplica betonu! prin torcretare (5). Grosimea betonului torcretat se stabileşte în functie de natura rocii şi de gradul de alterare al acesteia. 4.1.8. Protejarea cu anrocamente Se practica pentru consolidarea părtilor inundate ale taluzurilor de rambleu, aflate în lungul cursurilor de apa.
Fig.. 35 - Anrocamente
18
Anrocamentele sunt constituite din blocuri mari de piatra (minimum 150kg), împanate cu pietre mai mici. Ele pot face parte din corpul terasamentului, când se execută odatâ cu acesta şi atunci apar sub forma unui pinten de sectiune trapezoidală, sau pot doar acoperi rambleul, cand se executa ulterior, şi apare ca un pinten de sectiune triunghiulară (fig. 35). Pintenii se execută pană la Fig. 36 - Anrocament pe saltea din fascine: circa 1m peste etiaj, iar pe porțiunea de deasupra
1 - pereu uscat; 2 - anrocament; 3 - suluri
de
pană la circa 0,50 m peste nivelul apelor extraordinare,taluzul se pereează. In cazul cand terenul este afuiabil ,anrocamentele se aseaza pe saltele sau paturi de fascine (fig. 36). Blocurile de piatra pot folosi si la execuția aşa numitor rambleuri filtrante, constructii cu scurgere liberă, la care nivelul curentului de apă se stabileşte in interior după o suprafata de depresiune (fig. 37). Rambleurile filtrante sunt avantajoase in situațiile In care debitul pâraielor este scazut, iar executarea
Fig. 37 - Rambleu filtrant
culeelor pentru poduri sau a fundatiilor pentru podețe tubulare este costisitoare, sau atunci cand lucrarile se execută iarna şi construirea podurilor şi podetelor tubulare este dificilă.
4.1.9. Apararea cu căsoaie Este o metoda veche, folosita, în special, pe cursurile superioare ale păraielor, unde viteza apelor este mare. Căsoaiele sunt constructii combinate din lemn şi piatra (fig38), care in afara protejarii taluzului, contribuie si la sprijinirea terasamentului. Lemnăria acestor constructii este supusă unei uzuri mecanice rapide, datorita condițiilor de umezire şi uscare alternative, precum şi a loviturilor produse de pietrele purtate de apa.
Fig. 38 - Căsoaie din !emn: a - simple; b - cu pereti dubliu, compartimentata
Se pot executa căsoaie şi din grinzi prefabricate de beton armat, care se intrebuințeaza ca lucrări de sprijinire, in special pentru rambleuri.
19
4.1.10. Protejarea cu gabioane Se utilizeaza în regiunile unde nu se gasesc blocuri mari de piatră pentru anrocamente. Gabioanele sunt cutii cu capac mobil,confectionate din sarma galvanizata,implute cu piatră (Fig.39). Lungimea cutiilor variaza intra 2 şi 6 m iar celelalte dimensiuni între 0,5 şi 2 m. Dupa ce cutiile au fost aşezate in locul cuvenit, astfel incă asigure protectia constructiei, se umplu cu piatră suficient de mare ca sa nu poata ieşi prin ochii plasei. Dupa umplere capacele mobile se leaga cu sârma. Cu timput,suprafata gabioanelor se umple cu mâl Fig. 39 - Imbracarea taluzurilor cu gabioane
şi se înierbeaza devenind din ce in ce mai rezistenta. Uneori, in locul gabioanelor-cutii se utilizeaza
gabioane monolite, sub forma de saltele deformabile (fig. 40). Fig. 40 - Saltea de gabioane
Dezavantajul gabioanelor este că, în timp, plasa de sârmă se corodează datorita apei si pământului. Pentru înlăturarea acestor dezavantaje au fost concepute, mai nou gabioane din plasa de materiale plastice (polimeri) sau anumite geogrile (TENSAR) foarte rezistente la actiunea factorilor externi. Atat modelele de gabioane din plasa de sarma cat si cele din geogrile TENSAR, cand se amplaseaza la apa, la baza taluzului de rambleu, se asează pe un pat de fascine de 25...30cm grosime, pentru a se evita eroziunea sau afuierea terenului ds sub gabion. 4.1.11. Protejarea cu stabilopozi Este practicată in cazul drumurilor de interes peisagistic şi forestiere ce se desfasoară în lungul retelelor hidrografice. Stabilopodul este un corp spațial simetric cu patru picioare,terminate fiecare cu protuberante (fig. 41).Se confectioneaza sub forma de prefabricate din beton sau beton armat având o masa de 2,1t (0,866m3). . . . .
Fig. 41 – Stabilopod
Fig. 42 - Protejarea cu stabilopozi şi ziduri de sprijin
20
Stabilopozii se aşează, legati sau nelegati între ei, sub forma de cordoane si servesc la disiparea energiei apei, protejând în acest fel baza şi corpul drumului. De obicei se folosesc în combinație cu anrocamentele sau zidurile de sprijin (fig. 42), pentru protejarea acestora mai ales în zonele unde sunt suprasolicitări la producerea viiturilor mari. Când fundul albiei este instabil stabilopozii se aşează pe saltele de fascine. Pe langa procedeele traditionale propriu-zise, descrise mai sus în functie de situatiile concrete din teren, s-au experimental si se folosesc solutii complexe de aparare-consolidare, respectiv de combinare a acestor procedee (ziduri de sprijin cu stabilopozi, pereuri cu anrocamente, gabioane cu ziduri de sprijin sau cu stabilopozi, brazduiri sau caroiaje cu anrocamente etc.)
.
Rezultalele obtinute permit ca, in continuare, să se extindă acele procedee tradiționale sau combinații ale acestora care şi-au demonstrat in timp eficiența. 5.4.2.
Consolidarea şi protejarea taluzurilor de rambleu aflate in cantact cu apa
Realizarea unor lucrari de consolidare si protejare durabile şi eficiente presupune ca taluzurile de rambleu aflate in contact cu apa sa fie astferealizate incat: •
sa reziste la anumite valori maxime ale curentului si la orice schimbare nivelului apei;
•
sa suporte actiunea dinamica a valurilor sau presiunea ghetii şi a plutitorilor;
• sa fie rezistente la variatiile de temperature, la tasari, la actiunea apei subterane, precum si la actiunea chimica a apei.
Zona I
Zona II
Z ONAIII
Fig. 43 - Zonarea malului (taluzului) dupa nivelurile apei.
Amplasarea solutiilor constructive pe verticală trebuie sa aiba in vedere zona de expunere a taluzului in contact cu apa. Dupa cum se observa in figura 5.43, zonarea taluzului defineste, in principal, urmatoarele 3 zone: -
Zona I, situată intre nivelul apelor extraordinare (nivelul de asigurare) si cel rnediu al apelor mari
(nivelul de calcul) este si cea mai rar expusă actiunii curentului apei. Ca urmare, in această zona se prevăd lucrari de tip uşor, în special pentru combaterea acțiunii eoliene si a efectului precipitațiilor. -
Zona II, se afla între nivelul mediu al apelor mari (nivelul de calcul) §i nivelui mediu al apelor,
fiind astfel o zonă supusă periodic variatiilor în albie (viteze, gheturi, etc.) si efectelor legate de inundatie. Pentru aceasta zona lucrările de aparare trebuie sa fie cât mai rezistente, dimensionându-se in functie de natura terenului şi de eforturile date de curentul de apa. -
Zona III, situata între nivelul mediu ai apelor şi fundul albiei, are constructiile ferente partial sau
21
total sub apa, în functie de anotimp, iar acestea trebuie să răspundă la încercările de antrenare, eroziune şi afuiere. Apărările din această zonă reprezintă elementul de sprijin al intregului sistem. In ansamblu, amplasamentul în aceasta zona prezintă conditii de stabilitate mai grele decât în primele doua zone, executia se desfaşoară sub apă, deci necesită deosebită atentie, un control tehnic permanent şi adecvat. Practic pentru apărareă profilului taluzului cu o lucrare corespunzatoare,se recurge la combinarea tipurilor de apărări indicate pe zone şi la asocierea acestora cu mijloacele naturale si locale existente. Din acest punct de vedere, procedeele traditionale se pot aplica şi se comportă astfel: •
în zona I : - Inierbarea prin însământare rezista la viituri de scurta durată, - brazduirea rezista la viituri de scurta durată si viituri de lunga durata cu intensitatea redusă, - plantatiile: pădurile şi lăstărişul reduc viteza de scurgere a apei până la 30-40% apărând zonele II şi III de eroziune - pereerea caracteristică zonei I se va executa cu 50cm deasupra apelor maxime;
• în zona II : - acoperirea cu nuiele sau fascine pentru portiunile de taluz situate continuu sub apă şi cu scurgeri de gheața de scurta durată •
în zona III : - Anrocamentele destinate consolidării taluzurilor aflate in cursurile de apă, - căsoaiele destinate ca corp de rezemarea al apărarii de alte nature - gabioanele intrebuințate la cursuri de apă cu fundul albiei mobil si care solicită o lucrare cu caracter stabil ,locuri unde nu se pot construii ziduri din cauza necesitatii de fundatii adânci si costisitoare şi cu posibilități de extracție locală a materialului necesar.
4.3. Solutii noi de apărare-consolidare In general preocuparile privind îmbunătațirea soluțiilor de aparare consolidate, la drurnurile urmaresc: • folosirea cu precădere a materialelor locale, ca urmare a crizei de energie si materii prime cu care se confrunta epoca noastră; • mecanizarea execuției lucrărilor de aparare-consolidare atât prin crearea si organizarea unor poligoane de elemente prefabricate cât şi la punerea în operă; • diversificarea gamei soluțiilor de apărare si consolidate pentru obținerea unei eficiențe tehnice si economice de lunga durata. In acest context se menționează ca soluții noi,neexperimentate sau insuficient experimentate şi folosite pe santierele de drumuri cu scopul înbunătățirii incadrării in mediul inconjurător şi peisagistic: • însământarile cu ajutorul much-ului; • covoarele de iarba;
22
• pământul armat. 4.3.1. Insămânțarile cu ajutorul "mulch-ului"
La acest procedeu suprafata semănată este acoperită de un strat aerat, care permite creşterea plantelor, diminuează evaporarea apei din sol şi joaca rol de protectie antierozionala in cazul precipitatiilor abundente. Mulch-urile folosite initial au fost de origine vegetală (paie sau frunze locate) încleiate uşor cu emulsie bituminoasa. Aplicarea lor pe taluz se realizeaza cu maşini speciale. Uitimul procedeu pus la punct fo!oseşte o spuma sintetica de culoare alba (agrospuma) care are proprietatea de a retine apa în cantități mari (70% din volum). In functie de ordinea operatiilor se disting doua procedee: procedeul Schiechtl care presupune următoarele operatii:
•
• aşezarea pe taluz a unui strat de paie sau "mulch"; • raspandirea semintelor; • pulverizarea unei emulsii de bitum usor pentru fixarea mulch-ului. •
procedeul Hydrostat (apiicat în S.U.A.) la care ordinea operatiilor semodifica astfel: •
însămanțarea
•
aplicarea mulch-ului;
_
•
• fixarea mulch-ului cu ajutoru! filmului de bitum. În ambele procedee, cantitatile de materiale necesare la 100m2 sunt: 4kg seminte, 4kg îngrăşăminte, 100kg paie şi 30kg bitum rezidual. In practică se impune o supraveghere atenta la pulverizarea emulsiei de bitum, ca grosimea acesteia sa nu fie prea mare, intrucat in timpul verii poate provoca ridicarea temperaturii, mai ales în cazul folosirii în strat a celulozei. Spuma sintetică se recomanda în zonele cu pronuntat caracter secetos, avănd proprietatea de a absorbi cea mai mica cantitate de apă (ploaie sau roua) si fiind singurul procedeu care, la era actuala, se poate aplica pentru a evita principala cauza a uscarii plantelor în perioada estivala. 4.3.2. Covoarele de iarbă In cazuri deosebit de dificile intreaga suprafata a taluzurilor se acopera cu covoare prefabricate din iarba, prin asa numituf procedeu Grunlig. Acesta consta din aşternerea unor rogojini prefabricate din trestie şi paie, peste care se împrăştie un amestec din turbă, ingrasaminte şi semințe. Rogojinile se livrează, pe santiere, sub formă de suluri, fiind apoi derulate pe taluz si fixate prin tarusi. Procedeul este foarte utilizat în Germania. In caz de aplicare pe pante pentru se evita ebularile, pe toata suprafata se intinde un o plasa de sărma metalică sau din plastic, fixat solid. Metoda fiind costisitoare se intrebuinteaza numai in suprafete reduse si in special în mediul urban in lucrări de arhitectura peisagistică.
23
4.3.3. Pământul armat
Conceptul de pamant armat apartine inginerului francez HENRI VIDAL care a folosit pentru prima oara procedeul la realizarea unor ziduri de sprijin. Pământul armat este un material de constructie rez rezultat ultat din asocierea unui material granular coeziv sau slab coeziv, capabil de a suporta eforturi de compresiune si forfecare şi conlucrarea cu un material de armare benzi,placi sua bare metalice ,geotextilă, geogrilă sau geocompozit capabile sa preia eforturi turi de intindere. Fenomenul care conditioneaz conditionează rezistența internă a pământului ntului armat, îl constituie frecarea dintre pămaânt si armătura. tura. Astfel, sub ac acțiunea solicitărilor verticale, păm mântul aflat între armături, tinde sa se deplaseze lateral,dep deplasare care este însă împiedicată de frecarea ce are loc între materialul granular si armatură ă. In armături apar eforturi de întindere, ntindere, intregul intreg masiv comportându-se ca bloc compact de pământ si cu o anume coeziune. Alcătuirea tuirea masivului de p pământ armat este clasică, constând dintr-o o alternantă alternant stratificată de pământ nt si materialul de armare, ((cel el mai des geotextilele compuse, etc.). Execuția Execu presupune aşternerea pământului ntului in strate successive de înăltime constantă si compactată compactat (30…50 cm) între care se pozează elementele de ranforsare, adic adică geotextilul, geogrila etc. Acestea pot fi discontinui (sub forma unor fâsii-benzi ) sau continui, adic adică acoperind intreaga suprafața suprafa a taluzului. Utilizările pământului armat, la lucr lucrările de apărare si consolidare sunt numeroase în special acelea care folosesc geotextilele ca ca element de ranforsare, în armarea pământului.Astfel pământului se pot exemplifica: 1.Protectia şi evitarea formelor antierozionale a taluzurilor sub acțiunea ac precipitațiilor meteorice de suprafața (şiroirilor) iroirilor) si vântului prin soluți care vizează: • acoperirea suprafetelor expuse cu un strat de geotextil care trebuie să asigure protecția pâna la fixarea si maturizarea a unui covor vegetal, vegetal,insămanțat anterior sau ale cărui seminte sunt continute in geotextil (fig. 44 şi 45);
Fig.44 – Protectia antierozional antierozională cu geotextil,care se însământeaza sământeaza ulterior
Fig. 45 - Protectia antierozionala cu geotextil insămantat mantat anterior fixarii pe taluz
• realizarea unor structuri ructuri din geotextil fixat cu țăruşii pe suprafetele expuse, cu rolul de a retine materialul antrenat, realizand ealizand un profil de echilibru pe directia de actiune a agentului eroziv (fig. 46), sub forma unor terase.
24
Întrucât aceste solutii antierozionale tipice sunt asociate, de regula, cu o stabilizare biologică, rolul geotextilelor utilizate este limitat în timp, până cand vegetatia poate prelua integral protectia suprafetelor arnenajate. Ca urmare se aleg geotextile biodegradabile (Terazon, Netezon, Tifon Malimo,Greenfix,etc) care in timpse descompun şi se autodistrug. Fig.46.-Protecția antierozionala cu geotextil si terase
O solutie originala de protectie antierozionala este si aceea a retelelor alveolare de geotextil (geocelule) aşternute pe taluz (fig. 47) Covorul alveolar este constituit din fâsii de geotextil sudate, astfel Incat sa formeze o retea hexagonala, care se umple cu pamant vegetal ce se poate fertiliza. Peretii alveoleior impiedica eroziunea taluzului prin şiroirea apei din precipitatii.
Fig. 47 - Retea alveolară (geocelule) din geotextil pentru protectia antierozionala
În cazul taluzurilor foarte înclinate se practice ptacarea suprafetei cu saci din geotextil umpluti cu pământ local sau cu piatra (fig, 48). Sacii se aşeaza in randuri suprapuse intre care se intercaleaza straturi de pământ vegetal şi crengi de salcie. Acestea, prin intrare in vegetație, contribuie la sporirea stabilitații structurii, precum şi la aspectul estetic al lucrarii.
Fig. 48 - Protectia şi stabilizarea unui taluz prin placarea cu saci din geotextil umpluti cu material granular şi crengi de salcie
2. Protectia antierozională a taluzurilor aflate in contact cu apa urmareste să combata actiunea valurilor si a curentilor prin: • apărări uşoare, pentru solicitari mici, alcătuite din doua straturi,respectiv protectia din peste geotextilul asternut direct pe taiuz (fig. 49);
piatra
25
Fig. 49 - Apărări uşoare de taluzuri, aflate in contact cu apa, cu folosirea de geotextite.
• apărări grele, pentru solicitări puternice, constituite din trei straturi,respectiv geotextilul aşternut direct pe taluz, un strat de material granular marunt şi protectia propriu-zisă din blocuri de piatră (fig. 50).
Blocuri de piatra
Fig. 50 - Apărări grele de taluzuri, aflate în contact cu apa, cu folosirea de geotextite,
.
3. Efectuarea lucrărilor de susținere si de drenaj la zidurile de sprijin
Fig. 51 - Scheme de alcătuire a lucrărilor de sustinere din pământ armat cu geotextile,aplicate la zidurile de sprijin.
Lucrările de susținere din pământ armat cu geotextile,îşi găsesc, printre altele: aplicare si la executia zidurilor de sprijin inlocuind cu success cele clasice ca soluții tehnice mai economice şi rapide. În acest caz,geotextilul participa atât la armarea masivului cât şi la constituirea paramentului.Execuția la parament consta în înfăsurarea fiecarui strat (fig. 51 a) la capăt peste care se suprapune urmatorul strat sau suprapunerea straturilor in ordinea lor (fig.51 b) asigurându- o verticalitate sau oblicitate a straturilor dupa necesitate si conditii de calcul. În cazul înfaşurării in câmp geotextilul necesar este o prelungire a fâşiei armate .In cazul armării cu benzi, acesta este o fâsie independentă,căreia trebuie să i se asigure legatură ferma cu benzile de armare din corpul masivului.
26
Drenajul la zidurile de sprijin trebuie sa asigure, în spatele acestora,preluarea si descarcarea debitelor afluente. In acest scop soluțiile noi se bazeaza pe utilizarea pământului armat cu un geotextil cu capacitate de drenaj. Geotextilul este aşternut pe întreaga suprafata a constructiei, în spatele zidului, preluând integral functia de drenaj (Fig. 52 soluția A) sau poate lucra în combinație cu o umplutură drenantă,situatie în care geotextilul asigura doar o drenare partiala(Fig.52 soluția B). Soluția A
D
Fig 52 . Sisteme de drenaj cu geotextile in spatele zidurilor de sprijin
Descarcarea de ape a sistemului se face în colectoare longitudinal aşezate ila baza zidului in lungimea zidului şi evacuare exterioară in şantul drumului sau in camera de colectare a podetelor tubulare. 4.Armarea taluzurilor cu geogrile În lucrarile de aparare si consolidare a taluzurilor sunt folosite şi pamanturile armate cu geogrile. Astfel, geogrilele (ca şi geotextilele ) se utilizeaza pentru armarea taluzurilor, cu scopul , de a prelua eforturile de întindere pe care pământul nu le poate prelua. In figura 53 se arata modul de armare cu geogrile a unui taluz cu pantă mai abruptă. Straturile de geogrilă trebuie sa fie ancorate pe lungime o suficientă, determinate prin calcule si aplicarea de abace speciale care sa corespunda la condițiile de stabilitate generală şi de alunecare.
Parament.
Fig. 53 - Taluz abrupt armat
5.Ancorarea taluzurilor La lucrări de modernizări ale căilor de comunicație şi pe porțiuni unde protectiile existente au fost deteriorate sau alte metode nu se pot folosii în condiții geomorfoligice deficitare se pot executa protecții de taluzuri a săpăturilor impotriva alunecărilor de teren şi versant prin metoda ancorajelor .Prin ancoraj se introduce in structură o forță dirijată către suprafața de contact dintre constructie(zid de sprijin) şi rocă ce actionează în favoarea unei mai bune legături si rigidizări între cele doua elemente prin creearea unui effort decompresiune care sporeşte rezistenta şi reduce permeabilitate rocii.
27
Ancora este un dispozitiv cu funcție statică ce transmite din structură în masivul de roci sau pământ forțe cu o direcție anumită.O ancoră se compune din 3 parți: - capul ancorei care este terminația exterioară şi cu care se executa pretensionarea sistemului, - corpul ancorei –tendonul-este partea de mijloc care prin deformatia sa plastic permite pretensionarea permanent a acorei in lucrare , - rădăcina ancorei este capatul interior al ancorei care foloseste la fixarea ei in masivul de rocă.Fixarea se poate face prin trei metode: a) desfacerea mecanica a unui dispozitiv de oțel amplasat la capatul tendonului,2)prin cimentarea secțiunii de fixare a ancorei în rocă,3) printr-un bulb de beton sau placa metalica in orficiul de ancoraj. - Ancorele se executa din bare de otel netede sau profilate ,toron –sârme de oțel împletite ,si cablu de ancoraj care este deobicei un fasciculde sârme , toraoane sau bare. Stabilitatea unui taluz este amenintata de fortele tangential create de greutatea rocii sau a pamantului de de-asupra suprafeței de forfecare, de încarcare activă a taluzului si de presiunea activa a apei reținuta sau liberă, stabilitatea fiind favorizata de frecarea de-alungul suprafetei de frecare. Intrucât comportamentul rocilor este diferită de cea a pământurilor ,in cazul de alunecari ,metodele de ancoraj si de consolidarea taluzurilor vor fii diferite in functie de cerinte. Procedura de execuție a ancorajelor este urmatoarea(descriere sumară datorită complexitătii): -
Forarea gaurilor insemnate in funcție de densitatea , adancime si diametru.
-
Fixarea mecanică a radacinilor prin presiune si frecare .
-
Inchiderea gaurilor de ancoraj cu lianti betonici,
-
Fixarea capului de ancoraj si crearea stării de pretensionare.
Ordinea de execuție se va face de jos in sus si nu se vor deschide toate orificiile deodata pentru a evita iesirea din echilibru a masivului destinat ancorajului. Se pot executa lucrări de ancorare pentru: roci in stare distructivă, pamanturi tari, fundații de diferite tipuri si destinații ,ziduri de sprijin ,in locuri cu spatii limitate sau in cazul de taluzări inalte şi riscante, consolidări de drumuri,sprijiniri de versanti (Fig.54).
a.consolidare de drum
b.sprijinire de versant
c. taluz ancorat
Fig. 54 –Exemple de ancorări in diferite situații După efectuarea lucrărilor de ancoraj se poate acoperi taluzul cu beton torcretat sau alte sisteme de apărare sau incadrare in sistemul peisagistic si mediul inconjurator.
28
5. Sprijinirea terasamentelor Pentru a se asigura stabilitatea terasamentelor în zonele supuse fenomenelor de alunecare, precum si in terenurile accidentate cu pante transversale marl, se adopta masuri de sprijinire care pot afecta nu numai terasamentele propriu-zise, ci şi mediul inconjurator.. Soluțiile tehnice de sprijinire a maselor de pământ, cele mai răspândite in constructia drumurilor, sunt zidurile de sprijin, contraforturile, contrabanchetele si pilotii de sustinere,
5.1. Ziduri de sprijin Zidurile de sprijin sunt construcŃii inginereşti destinate asigurării stabilităŃii unor mase de pământ care, din diferite motive, nu pot fi menŃinute în echilibru numai prin amenajarea lor în taluz. Asemenea cazuri sunt întâlnite în activitatea inginerească la diferite categorii de lucrări (fig. 55), cum sunt: sistematizarea pe verticală, în cazul construcŃiilor amplasate pe terenuri în pantă; lucrările de terasamente pentru căi de comunicaŃii; amenajarea cursului apelor; asigurarea echilibrului terenurilor în pantă naturală etc.
a
b
Fig. 55. Diferite cazuri de amenajare pe verticală cu ajutorul zidurilor de sprijin: a - pentru construcŃii de clădiri; 1 - construcŃie; 2 - linie iniŃială a terenului; 3 - zid de sprijin;4 - linia terenului sistematizat; b - pentru căi de comunicaŃie; 1 - rîu; 2 - cale ferată; 3 - zid de sprijin; 4 - şosea.
Zidurile de sprijin sunt, în general, construcŃii masive a căror greutate proprie şi rezistenŃă pasivă mobilizată în faŃa lor trebuie să asigure echilibrul împingerii active dată de pământul ce le încarcă. Forma zidului în secŃiune transversală este dictată de conlucrarea cu terenul, astfel încât să fie asigurată stabilitatea zidului şi a masei de pământ. În principiu la un zid de sprijin se deosebesc urmatoarele elemente: fundatia, corpul zidului şi coronamentul (fig. 56), Fața văzută a zidariei se numeste parament, fața superioară coroană, iar înclinarea zidului în raport cu planul vertical fruct. După funcția pe care indeplinesc zidurile de sprijin se împart în: 1.Ziduri de căptuşire, care nu preiau impingeri ,(fig.57) având doar rol de protecție pentru taluzurile aflate în zone cu roci alterabile. De regulă se execută din zidărie aplicată direct pe taluz, cu asize orizontale sau în opus incertum; paramentul se realizează cu un fruct de 10:1 pană la 3:1, în funcție de starea rocii protejate, iar grosimea zidariei este de 0,40 m la coronament si de 0,40 m +h/10 m la bază. Zidurile de căptuşire se execută după terminarea lucrărilor de terasamente.
29
Fig. 56 - Elementele unui zid de sprijin.
Fig. 57 - Zid de căptuşire
2. Zidurile de rezistență (fig.58) preiau împingerea pământului şi sprijină taluzurile de rambleu sau debleu. În plus ele apară piciorul taluzului împotriva acțiunii apelor din precipitații sau a celor curgătoare şi reduc volumul terasamentelor executate — pe coaste puternic inclinate.
Fig. 58. Diferite forme pentru ziduri de sprijin de rezistență masive
In cazul rambleurilor, zidul de sprijin se poate ridica pană la nivelul platformei, cand este numit zid de platformă (fig. 59a),sau poate sprijini numai piciorul taluzului, atunci fiind numit zid de picior (fig.59b). Zidurile de sprijin se fundează pâna sub adancimea de îngheț si se plaseaza astfel încât înălțimea lor sa fie cât mai mică pentru a economisii Fig.59 - Zid de platformă (a) şi zid de picior (b)
cheltuielile de execuție.
În legatură cu modul de construcție din difente material, zidurilor de sprijin se execută din: zidărie de piatră (uscată sau piatra cu mortar) şi cărămidă, beton ciclopian, beton simplu, beton armat, pământ armat şi din elemente prefabricate, de beton şi beton armat asamblate între ele şi în unele
30
variante umplute cu pământ — materiale locale —, pentru a le conferi stabilitatea necesară. Zidurile din piatra uscată se pot intrebuința ca ziduri de picior pentru rambleuri mai mici de 3 m. Ele
lucrează
stabilitate
prin
suficient
greutate proprie, realizând un moment de de
mare
pentru siguranța
împotriva
răsturnarii. Forma şi dimensiunile lor uzuake sunt redate în figura 60. Spatele zidului se execută vertical sau cu o înclinare de 2:1. Lățimea minimă a coronamentului este de 50 cm, cu recomandarea ca de la marginea exterioară a coronamentului zidului sj pană la piciorul taluzului umpluturii de deasupra sa ramană o distanta m, care se Fig. 60 - Zid de sprijin din piatra uscată.
a
b
a
b
m=— +— 20 40
m=— +— 40 40
Determină cu relatiile:
în cazul umpluturilor cu material pietros;
în cazul umpluturilor cu material de pământ.
Zidurile din piatră cu mortar si zidurile de beton (fig.61) au calitatea ca se adapteaza mai bine conditiilor locale.
Fig. 61 - Zid de sprijin din beton cu si placare cu zidărie cu moloane Informatie electronica P- platforma drumului; 1 - parapet; 2 - coronament; 3 ~ beton 8C15 (B2QO), 4-dren.
Pe drumurile mai importante, zidul se poate imbrăca cu moloane de piatră naturală.Daca zidul va avea o lungime apreciabilă se vor lăsa rosturi de dilatatie din loc in loc (15 la 30m). Pentru constructia acestor ziduri, sunt de mare importanta masurile ce trebuiesc luate impotriva infiltrațiilor de apă şi anume: • prevederea unei şape de protectie, în spatele zidului; • amenajarea in corpul zidului a unor orificii speciaie de scurgere, numite barbacane (fig. 62), avand dimensiunile 10/20...10/25cm; acestea se dispun alternant la distanțe variind intre 3 şi 5 m pe orizontală şi 1…1,50m pe verticală; • executarea unui dren din piatra spartă sau piatra bruta cu o rigolă la bază, prin care se scurg, pană în dreptul barbacanelor, apele adunate in spatele zidului.
Fig. 62 - Zid de sprijin cu. dren si barbacane
31
Zidurile de sprijin din beton armat pot fi din: beton slab armat, beton armat monolit sau prefabricat şi beton precomprimat. FaŃă de zidurile de greutate, deşi consumă oŃel-beton,prezintă avantajul unui consum redus de ciment şi agregate, se pretează la prefabricare,necesită lucrări reduse de cofrare şi turnări de betoane pe şantier şi pot fi realizate într-un timp mai scurt. În figura 58 a... g se dau câteva secŃiuni transversale pentru ziduri de sprijin masive. Când înălŃimea de sprijinit este mare, zidurile de forma celor din figura 58 devin neeconomice. Pentru o mai bună conlucrare a zidului cu terenul, se folosesc console sau plăci de descărcare, care
Fig. 63. Zid de sprijin: a - cu consolă; b - cu placă de descărcare.
au rolul de a reduce volumul presiunilor active (fig. 63) şi de a asigura o mai mare stabilitate zidului. Ducând prin extremitatea consolei, punctul D, o linie ce face cu orizontala unghiul O şi o a doua linie sub unghiul planului de alunecare ηa, se obŃin punctele E şi I, respective înălŃimea pe care se face simŃită efectul consolei. Diagrama presiunilor active se va reduce cu volumul deif (fig. 63, a). ÎnălŃimea hc a consolei faŃă de coronament, se alege la cel puŃin hc=(0,25 ... 0,35)h, şi cel mult la adâncimea la care punctul I să nu depăşească punctul B al zidului. Greutatea prismei de pământ situată deasupra consolei măreşte stabilitatea la răsturnare şi alunecare a zidului. Efecte similare au asupra zidului şi plăcile de descărcare (fig. 6.3, b). La o adâncime convenabilă h1 se aşează o placă din beton armat, de lungime l, care reazemă cu un capăt pe zid şi cu celălalt pe teren, în afara planului de alunecare, pe o lăŃime b care se va lua de (l-a)/3. Greutatea prismei de pământ de deasupra plăcii se descompune în componenta G1 care acŃionează asupra zidului, mărindu-i stabilitatea, şi în componenta G2, care influenŃează diagrama presiunilor active. Efectul de descărcare dat de placă reduce diagrama presiunilor cu volumul efid, peste care se suprapune efectul dat de componenta G2, materializat prin diagrama fgif. Dacă sub placa portantă terenul se amenajează în taluz, sub unghiul Φ, liniaKL, atunci linia ef din diagramă se suprapune peste linia ea, până în k. Zidurile de greutate din pământ armat cunosc în ultimul timp o largă aplicabilitate,datorită avantajelor pe care le oferă, dând posibilitatea folosirii pe scară largă a materialelor locale, cât şi a elementelor prefabricate din: metal, beton sau materiale plastice, de diferite forme, pentru placarea paramentului.
32
Zidul este alcătuit dintr-o succesiune de straturi orizontale din materiale locale, granulare sau cu mică coeziune, între care sunt intercalate armăturile, sub formă de benzi, având suprafaŃa cât mai rugoasă, pentru a asigura o aderenŃă cât mai bună cu pământul. Armăturile, care pot fi din oŃel carbon, fibre de sticlă sau fibre textile (geotextile, geofibre)sunt tratate corespunzător pentru a rezista la coroziune, lungimea lor trebuie să fie L>0,8h (h este înălŃimea paramentului) pentru a asigura preluarea prin frecare a presiunilor şi transmiterea lor terenului în care sunt ancorate, în afara planului de alunecare. În fig. 64 se prezintă un schematic un zid din pământ armat, cu paramentul din elemente prefabricate.
Fig. 64. Zid de sprijin din pământ armat: a — secŃiune verticală; 1 — parament; 2 — fundaŃie; 3 — straturi de pământ; 4 — armătură; b — vedere laterală a paramentului din elemente prefabricate din beton armat; c — idem, din metal sau materiale plastice.
a
b
c
Fig. 65. Execuția unor ziduri de sprijin din pământ armat a.- montarea placilor prefabricate si fixarea benzilor de tensionare; b.- aşternerea startului de pământ; c.-compactarea stratului de pământ
Placile montate in zid pot avea fațete cu diferite modele care se pot incadra in in mediul înconjurător neprovocând astfel o discordantă intre zidul construit si aspectul peisagistical regiunii.
33
Fig. 66.-Diferite fațete ale placilor folosite la ziduri de sprijin cu pământ armat
Zidurile de sprijin din beton armat au forme diferite în secŃiune transversală, dictate de necesitatea reducerii împingerilor active şi de sporirea stabilităŃii. Pentru înălŃimi relativ mici,de până la 3... 4 m, se recomandă zidurile tip corniere, alcătuite din două plăci: talpa şi un perete frontal, care poate fi vertical sau uşor înclinat spre teren (fig. 67). Se recomandă ca la alcătuirea acestora, grosimea minimă a plăcii hp să fie de cel puŃin 20 cm. Celelalte dimensiuni rezultă din dimensionarea secŃiunilor cu solicitări maxime.Peretele frontal se consideră încastrat în placa de bază şi încărcat cu diagrama presiunilor active.
Fig. 67 Zid de sprijin din beton armat: a — tip cornieră; b — cu contrafort parŃial; c — cu contrafort pe toată înălŃimea; d — cu contrafort şi placă de descărcare; 1 — perete vertical; 2 — placă de fundaŃie; 3 — pinten; 4 — contrafort parŃial; 5 — contrafort pe toată înălŃimea; 6 — placă de descărcare.
34
Pentru a asigura zidului o mai mare stabilitate la alunecare, placa de bază este prevăzută cu un pinten care va mobiliza în faŃa lui rezistenŃa pasivă a pămîntului. La calculul reacŃiunilor terenului pe talpă şi în calculele de stabilitate la răsturnare şi alunecare se poate lua diagrama presiunilor active fată de planul FDE sau faŃă de ABDE. În cazul zidurilor de sprijin de înălŃime mai mare sunt indicate zidurile cu pereŃi transversali sau cu contraforŃi, dispuşi în lung la o distanŃă de 2...4 m. Placa de bază şi cea frontală se consideră ca elemente continue pe contraforŃi. Se pot realiza plăci-consolă de descărcare, care se reazemă pe contraforŃi. TendinŃa de industrializare a lucrărilor pe şantier impune alcătuirea şi proiectarea zidurilor de sprijin din elemente prefabricate. Varietatea acestora este foarte mare şi rezultă din asamblarea în mod convenabil a unor elemente prefabricate de tip: grindă, dulap,cutii de diferite forme geometrice (fig. 68).
Fig. 68. Ziduri de sprijin din elemente prefabricate de beton armat: a — din rigle ( l - spaŃiu ce se umple cu pământ; 2 - rigle transversale; 3 - rigle longitudinal); b — din dulapi; c — din stâlpi şi plăci de diferite forme; d — cutii-chesoane(1 - elemente prefabricate tip cutie umplute cu pământ; 2 - argilă bătută; 3 - umplutură drenantă; 4 - barbacană; 5 - fundaŃie monolită; 6- pinten; 7 - rigolă)
5.1.1. Măsuri constructive la executarea zidurilor Asemanator ca şi la zidurile de sprijin din materiale pietroase şi la zidurile executate din pământ armat si beton se impun luarea unor măsuri privind: -
protejarea coronamentului zidului;
-
drenarea apelor de infiltraŃie din spatele şi din faŃa zidului;
-
prevederea unor rosturi verticale de dilataŃie şi de tasare.
Coronamentul zidurilor de sprijin constituie partea cea mai expusă acŃiunii de degradare a diverşilor factori externi, motiv pentru care se protejează prin acoperire cu dale din beton , piatră natural sau cu placă continuă de beton de calitate superioară turnată monolit.Coronamentului i se asigură o pantă de 1% astfel ca apele de suprafaŃă să se scurgă spre exterior.Paramentul văzut al zidurilor din beton poate fi lăsat netratat, sau realizat dintr-un beton de suprafaŃă cu dozaj de ciment mai ridicat, care se prelucrează prin buciardare. La ziduri care sprijină terasamentele unor căi de comunicaŃii importante — autostrăzi, drumuri, căi ferate etc. — se obişnuieşte deseori ca paramentul văzut să fie placat cu piatră naturală prelucrată, cu cărămidă, sau cu plăci ceramice. Înclinarea
35
obişnuită a paramentului văzut este cuprins între .10 :1 şi 5:1, putând coborî până la 4:1. Din motive arhitectonice sau constructive se pot realiza şi ziduri cu parament vertical. Pentru asigurarea scurgerii apelor infiltrate în terenul din spatele zidului se execută drenuri din piatră brută, care pot fi verticale (fig. 69 a),executate în imediata vecinătate a spatelui zidului. In ultimul timp pentru asigurarea drenajului se folosesc si saci de geogrile sau geotextile umplute cu material pietroase (fig. 52) care se amplasează imediat in spatele zidului dupa care se aşterne umplutura de egalizare a taluzului de după zid.
Fig. 69. Măsuri de drenare a apelor : a — dren vertical; (1 - placă din beton; 2 - argilă bătută; 3 - dren vertical; 4 - rigolă; 5 – barbacană); b — dren înclinat;( 1 - dren; 2 - rigolă deschisă din beton).
LăŃimea drenului este în funcŃie de înălŃimea zidului şi de permeabilitatea terenului, variind între 50 şi 80 cm. La partea superioară şi la baza drenului se prevede câte un strat de argilă bătută, care are rolul de a opri pătrunderea apelor de suprafaŃă în dren şi de a nu permite infiltrarea apei colectate de dren sub fundaŃia zidului. Apa colectată se elimină prin barbacane cu diametrul de 10—15 cm, care sunt prevăzute în zid pe lungimea sa, la 1 ... 3 m distanŃă. Apa este dirijată prin barbacane la o rigolă deschisă, care se amenajează în faŃa zidului. În locul stratului de argilă bătută de la baza drenului poate fi prevăzută o rigolă din beton simplu pe toată lungimea zidului. În cazul unor infiltraŃii mai abundente şi pentru pământuri coezive este mai indicată soluŃia de dren înclinat (fig. 69 b), evitând presiunea hidrodinamică asupra zidului, care în cazul drenului vertical se adaugă împingerii active. Zidurile de sprijin sunt construcŃii a căror lungime este mare în comparaŃie cu celelalte dimensiuni. Pentru a nu se produce fisurări, din cauza temperaturii sau a unor tasări inegale, este necesar ca din
Fig. 70. Rosturi de dilataŃie şi de tasare la ziduri de sprijin: 1 - tronson zid de sprijin; 2 – rost cu bitum
36
proiectare, respectiv la execuŃie, să se prevadă rosturi de dilataŃie şi detasare (fig. 70). La zidurile de greutate, care sunt nearmate, distanŃa dintre rosturi este de circa 6 ... 10 m. Dacă zidurile sunt orientate spre nord şi nu sunt expuse razelor solare în mod direct, aceasta distanŃă se poate majora până la 15 m. În cazul zidurilor din beton armat,distanŃa dintre rosturi poate fi de 20 ... 40 m. In spatele unor anumite tipuri de ziduri se execută umpluturi cu scopul de a mări stabilitatea acestora, iar suprafaŃa peretelui în contactcu terenul se urmăreşte să fie cât mai rugoasă, în vederea sporirii unghiului de frecare S.Spațiul dintre rosturi se va umple cu plăci de material plastic si bitum in vederea etanşării si asigurării continuității aspectului exterior al fațadei paramentului. 5. 2. Contraforturi Sunt ziduri de sprijin scurte însă puternice, executate de regulă din zidarie de piatra uscată, care se construiesc în corpul rambleului astfei încât sa alterneze cu porțiuni de rambleu fără lucrări de sprijinire (fig. 71). Uneori contraforturile pot fi executate si prin metoda de clincherizare a pămăntului (arderea argilelor si argilelor nisipoase, care prin aceasta îşi pierd apa şi capacitatea de a o mai absorbî).
Fig. 71 - Contraforturi din zidarie.
In general contraforturile se pot construii şi din interese peisagistice pentru a varia aspectul rambleului si chiar a debleului. 5.3. Contrabanchete Sunt lucrari de sprijinire care urmaresc sporirea stabilitatii rambleurilor înalte executate pe coaste. In general, contrabanchetele (fig.72) se amenajeaza la piciorul taluzului din piatra, pietri§ si nisip, ca sa permita scurgerea apelor. Suprafetei superioare a contrabanchetei i se da o înclinare de 2,.,4%. Fig. 72- Contrabancheta de sprijin a rambleului.
5.4. Piloti de sustinere Pilotii de susținere (fig. 73) se executa din lemn impregnat, din beton armat sau din beton turnat pe loc. Metoda se aplică in terenuri alunecatoarea în care este necesară asigurarea unei fundații adânci şi care asigură o stabilitate a construcției (zid de sprijin ,platform drumului) Numărul, sectiunea si adancimea lor patrundere în stratul stabil se determină prin calcul, astfel incăt sa reziste la fortele de deplasare transmise de masa de pamant pe care o sprijină. Daca împingerea pământului este mare şi, în consecintă, se obtin distante foarte mici între
37
piloti, care nu se pot respecta, din punct de vedere al conditiilor de executie, se adopta solutia piloților pe mai multe şiruri. În ultimii ani, la consolidarea terenurilor alunecatoare au inceput sa se utilizeze tot mai des sisteme constructive noi, alcatuite din ranforți pe coloane forate sau pe piloti. Avantajul acestor sisteme constă în mecanizarea executiei, reducerea volumului de manoperă şi scurtarea duratei de executie, în comparatie cu zidurile de sprijin şi bolțile cu pilaştri. Fig. 71. Sprijinirea terasamentelor. cu piloți
6. Construcții şi amenajări pentru apărare şi împotriva avalanşelor de zapada
In regiunile de munte situate la altitudini de peste 1000 m şi cu versanți puternici înclinati (pante peste 60%), apare pericolul avalanşelor de zăpadă. Apărarea sectoarelor de drum amenințate de avalanşe se realizează prin construcții şi amenajari care au scop de prevenirea producerii avalanşelor sau evitarea lor . În general avalanşele se produc in zonele lipsite de vegetație dincolo de limita superioara a startului vegetației alcatuită din păduri şi subarborete şi anume in golul alpin. Dintre lucrările de prevenire şi combaterea avalanşelor , împadurirea este mijlocul cel mai eficace si de lunga durată cu cheltuielile cele mai reduse.Însă lucrările de împădurire ,până la maturitatea arborilor şî obținerea unui parapet natural, trebuiesc insotite in prealabil de amenajari şi construcții de stabilizare a stratului de zăpada superior care prin detaşare si alunecare provoacă formarea avalanşelor. Combaterea avalanşelor se realizează printr-o gamă de lucrări de protecție active şi lucrări de protecție pasivă. Lucrările de protective activă presupun stabilizarea stratului de zăpada împiedicând prin aceasta declanşarea avalanşei.Aceste pregatiri se executa in golul alpin,in zonele de formare a avalşelor , pe toata suprafața versantului aflat in amonte şi în imediata apropiere a drumului. Din categoria acestor lucrari fac parte construcțiile si amenăjarile pentru reținerea,frânarea şi depozitarea zăpezii cum sunt:amenajări de terase : baraje de zidărie , Fig, 72 - Greble paraavalanşe(dupa B. Alexa): a - grebIă metalica (rigida); b - grebIă din plasă de sârmă
elemente de beton prefabricat,greble,plase. O largă utilizare o au greblele paraavalanşe care pot fii rigide,
38
elastice , penetrabile si care de regula se monteaza pe curba de nivel în râânduri paralele continui sau alternante (fig.72). ie pasiv pasivă admit producerea avalanşei şi urmăresc resc procesul de formare şi Lucrările de protecție desfaşurare a acestora. Se amplaseaza imediat dupa zona de formare a avalanşei, ava în culoarul de scurgere al acesteia, in amonte de drum sau chiar in ampriza lui.Din Din gama de construcții construc pasive se pot aminti urmatoarele lucrări: -Frânarea Frânarea şi disiparea avalanşei declanşate care se realizeaza cu ajutorul conurilor de frânare amplasate pe mai multe rânduri , alternativ şi care intercepteaza curentull avalanşei disipând energia cinetică(fig.73) - Lucrările de frănare şi depozitare a avalanşei se utilizează în cadrul culoarelor inguste şi de scurtă lungime.Aceste se prezinta sub forma unor baraje de frânare şii depozitare executate din diferite materiale rigide şi elastice (fig 74) Fig. 73 - Con de frânare din anrocamente si zidărie uscată (dupa B. Alexa).
Fig. 74 - Baraje Bara de frănare şi depozitare (dupa B. Alexa): a – din zidariede piatra cu mortar de ciment; b - din stâlpi lpi de beton cu şine de C.F.R; c - din stâlpi pi de beton şi anvelope din cauciuc; d - din cabluri.
Lucrările pentru ru devierea ava avalanşelor constau din ziduri masive din pământ, p zidărie sau beton executate pe ambele părti rti ale culoarului de avalan avalanşe şi care limitează zona de scurgere a acestora dirijându-le către terenuri goale sau în contrapantă.Se pot amenaja diguri de deviere amplasate pe o singura parte, la iesirea din culoarul propriu propriu-zis zis al avalansei, care se amplasează oblic fată de direcția ia de scurgere a avalanşei, cu un unghi de pană la 30° (odata cu rnărirea unghiului de deviere, construcția tinde sa se transforme orme într într-un baraj). O alta forma constructie folosită pentru apărare sunt copertinele care imbracă întregul drum în continuarea coridorului de alunecare a avalanşei realizând o apărare absolută. Amplasarea lor se
39
Fig. 75.Copertina
face peste drumul afllat in versant pentru ca zapada adunatădin avalanşă să aibă loc suficient de depozitare, iar panta terenului sa fie cât de mare.Deasemenea, copertina trebuie sa depăşească in lungime (în lungul drumului) lățimea culoarului propriu-zis de alunecare a avalanşei, pentru a nu fi obturată, iar timpanele laterale sa fie suficient de înalte (1,5...2,5m) şi eventual prelungite cu diguri de canalizare a avalanşei Înspre amonte. O copertină bine proiectată şi amplasată corespunzator poate funcționa ca o trambulină aruncând şi eliberând cu eficacitate înspre aval cantițătile mari de zăpadă antrenate de avalanşa fără să periclite circulația pe drum si fără să producă pagube drumului.
