studiu geotehnic stabilizare versant in cadrul unei alunecari de teren.doc
TRANSCRIPT
Universitate de Stiinte Agricole si Medicina Veterinara a Banatului din Timisoara
LUCRARI DE SPRIJINIRE A VERSANTILOR, TALUZURILOR SI MALURILOR
Coordonator StudentBlenesi Atila Seracin Lorena- Maria
Anul II M.T.C
Studiu geotehnic stabilizare versant in cadrul unei alunecari de teren
1. EVALUAREA GEOTEHNICA
Ca urmare a situatiei ivite in amplasamentul viitoarei Pensiuni turistice Sinaia, din str.
Furnica nr.57 A, al carei beneficiar este S.C. EMIRA ‘94 SRL, s-a elaborat prezenta
documentatie, prin care se evalueaza gradul de stabilitate a terenului si eventualele masuri de
remediere a situatiei.
Amplasamentul luat in studiu, din punct de vedere geomorfologic, este situat in versantul
estic al Masivului Bucegi, din perimetrul Muntelui Furnica, care face racordul cu talvegul vaii
Prahova, care constituie nivelul eroziunii de baza a regiunii.
Panta versantului din perimetrul amplasamentului studiat este de cca. 160, care creste la
valori mai mari in sus pe versant. Structura acestuia este data de roca de baza cretacic
inferioara acoperita in suprafata de patura de alterare formata dintr-un complex argilos in
amestec cu fragmente de roci sedimentare de natura gresiilor, conglomeratelor si calcarelor.
Elementele de roci stancoase au o granulozitate foarte variata, de la diametre echivalente
centimetrice pana la valori decimetrice. De remarcat gradul redus de rulare, acesta depinzand
de varsta si natura rocii semistancoase. Din studiul geotehnic elaborat initial in amplasament
patura de alterare are grosimi de 2.50 – 3.00 m spre piciorul versantului si se reduce treptat in
sus spre versant la grosimi de 1.50 – 2.00 m.
Roca de baza din amplasament este constituita din complexul superior al stratelor de
Sinaia neocomiene, care reprezinta o succesiune compusa din marne cenusii – albastrui cu
intercalatii subtiri de gresii cenusii calcaroase. De remarcat este predominanta marnelor, care
se prezinta intr-un stadiu avansat de alterare, indeosebi, prin dizolvarea cimentului de
carbonat de calciu, astfel incat, au devenit argile in care domina fractiunea foarte fina de
natura montmorillonitica. Aceasta structura mineralogica confera acestora o mare capacitate
de absorbtie a apei, ceea ce determina scaderea substantiala a consistentei pana la stadiul de
curgator.
In continuare in sus pe versant peste stratele de Sinaia urmeaza brecia calcaroasa
calcaroase de Raciu barremian– aptiana si succesiunea Albianului, compusa de complexul
conglomeratelor de Bucegi si gresiei de Babele. Intreaga succesiune a Albianului formeaza
flancul estic al sinclinoriului general al Bucegilor si platforma geomorfologica al cuestei din
partea estica a acestora. Intreg ansamblul este intens fracturat pe directia E-V, ceea ce a
determinat formarea unui sistem complicat de fisuri si favorizeaza circulatia apelor subterane.
De altfel, acest sistem complicat de fracturi si fisuri formeaza o zona de drenaj a apelor
subterane din hidrostructura Cheile Tatarului – Scropoasa, delimitata de autor, inca din anii
1983 – 1984.
Din descrierea de mai sus rezulta principalii factori care au condus la structura paturii de
alterare, si anume: factorul gravitational, natura litologica a rocii de baza, actiunea apelor
subterane si apelor de siroire provenite din precipitatii.
Un alt factor care trebuie luat in considerare este eroziunea glaciara si periglaciara care s-
a manifestat, in general, in Carpati la sfarsitul Pleistocenului si inceputul Holocenului.
Astfel, se poate spune ca patura de alterare este de natura pluvio-nivala, la care s-a
adaugat actiunea apelor subterane, ceea ce explica cresterea gradului de montmorillonitizare a
fractiunii argiloase din structura acesteia. Pe de alta parte, trebuie remarcat ca descarcarea
continua a apelor subterane, adevarat, la un debit relativ redus, a determinat mentinerea unei
umiditati ridicate a materialului argilos din structura paturii de alterare si reducerea
parametrilor de forfecare, ceea ce confera acesteia un grad redus de stabilitate.
De asemenea trebuie avut in vedere ca in sus pe versant s-au executat numeroase
constructii prin care s-a schimbat, indeosebi, circulatia apelor pluviale, acestea canalizandu-se
pe anumite directii ce converg catre amplasamentul luat in studiu. De aceea, se impune ca
intreaga zona sa fie luata in studiu pentru a fi elaborate lucrari de sistematizare a curgerii
apelor de suprafata si evacuarea eficienta a acestora. Altfel, este de asteptat ca sa apara si
alte fenomene de instabilitate a terenului, care ar afecta grav fondul locativ din zona.
In aceste conditii geologo – tehnice, riscul geotehnic este foarte ridicat, conform
normativelor GT 035/2002 si NP 074/2002.
Echilibrul precar al versantului, data fiind structura geologica si actiunea factorilor
favorizanti, a fost deranjat odata cu inceperea sapaturilor pentru Pensiunea turistica peste care
s-a suprapus nivelul ridicat al precipitatiilor de la inceputul lunii aprilie 2007. Sapaturilor s-au
efectuat la piciorul versantului, creandu-se un taluz vertical, fara a se lua masuri de sprijinire
provizorie a acestuia.
Fenomenul de instabilitate s-a manifestat printr-o alunecare de teren care a evoluat de
la ruperea terenului dupa suprafete circulare, prin care s-au format trepte de alunecare, pana
la trecerea in stare de curgere a masei argiloase. Alunecarea de teren a afectat jumatatea
dinspre aval a constructiei si s-a extins in vecinatatea nordica, prin curgerea numai a paturii de
alterare acoperitoare.
Din cartarea de suprafata a zonei si configuratia alunecarii de teren se prefigureaza ca
planul de rupere se situeaza si roca de baza compusa din strate de Sinaia intr-un stadiu
avansat de alterare.
Pentru a determina adancimea planului cu probabilitatea cea mai mare de rupere s-a
modelat fizico – matematic prin metoda fasiilor verticale (metoda suedeza), facandu-se mai
multe iteratii.
Prin aceasta metoda s-au determinat dreptele intrinseci la echilibru limita, care contin
multimea de valori reziduale ale unghiului de frecare interna si coeziunii. Din fig. 1 se poate
remarca ca, in conditii de coeziune nula (cr=0), valorile maxime ale unghiului de frecare
interna, la care s-a produs fenomenul de alunecare, variaza in intervalul φr = 13030’ – 150 25’.
Pentru forte de frecare nule (tgφr= 0) coeziunea reziduala maxima variaza in intervalul c r = 11
– 15 kPa.
Avand in vedere structura mineralogica a materialului argilos, ce il incadreaza argilelor
grase, aceste valori pot fi atinse usor prin aditionare unui volum important de apa, ceea ce a si
determinat, de fapt, declansarea fenomenului de instabilitate.
Luand ca reper linia sapaturii efectuate la taluz vertical adancimea planului de rupere se
situeaza in intervalul de adancime h = 4.40 - - 6.80 m. Insa trebuie avut in vedere ca factorul
declansator al alunecarii a fost nivelul ridicat al precipitatiilor, ceea ce a determinat scaderea
parametrilor de rezistenta a depozitelor din suprafata, astfel incat, planul cel mai probabil de
rupere se situeaza la adancimi de - 4.40 ( adica + 924.60 m in cota absoluta) in aliniamentului
taluzului vertical al sapaturii initiale. Spre amonte adancimea planului de alunecare (vezi pl.2),
scade continuu. Consideram ca prima fisura de rupere si implicit formarea primei trepte de
alunecare s-a produs la cca.5 m spre amonte fata de frontul sapaturii, dupa care treptele si
fisurile de rupere s-au format la intervale mai mici, de 1-2 m.
2. MASURI DE STABILIZARE A TERENULUI
Pentru remedierea situatiei trebuie avute in vedere 2 etape:
← etapa I premergatoare prin care sa se asigure o oarecare stabilitate a masei alunecate pe parcursul executiei lucrarilor definitive de stabilizare,
← etapa II, ulterioara, prin care se realizeaza lucrarilor de sprijinire a terenului.
Etapa I. Prin aceasta etapa se diminueaza aportul de apa din precipitatii si se scade
umiditate terenului, si implicit a greutatii.
Pentru acesta sunt necesare urmatoarele lucrari:
← executarea unui sant de evacuare a apelor situat la limita dinspre amonte a alunecarii si vecinatatea nordica,
← executarea unui sant de evacuare a apelor pluviale, pe latura sudica, care sa dreneze apele din vecinatatea sud – vestica a amplasamentului,
← executarea unei retele cu pasul de 1.00 – 1.50 m de coloane de var nestins, prin care se va scadea substantial umiditatea si implicit greutate masei alunecate,
← drenuri orizontale din tevi perforate batute in frontul sapaturii dinspre aval.
Santurile de evacuare vor avea profil trapezoidal cu deschiderea maxima de 0.80 m si
adancimea de 1.00 m. Peretii si fundul sapaturii vor fi compactate pentru limitarea accesului
apei pe sistemul de crapaturi si fisuri.
Coloanele de var nestins se vor executa prin baterea unor tevi cu diametru de 2 – 3 inci
pana la adancimea de 2.50 – 3.00 m. Introducerea tevilor se va face prin baterea cu cupa
excavatorului sau alt echipament corespunzator, acestea avand la capatul dinspre adancime o
tabla cu grosimea minima de 3 mm, care sa nu permita acesului pamantului in interior. Dupa
ajungerea la cota indicata teava se va umple cu var nestins, dupa care aceasta va fi extrasa,
astfel incat varul sa ramana in teren. Prin reactia cu terenul varul nestins va extrage apa in
proportie de 1:3. In acest fel se mizeaza si pe cresterea rezistentei materialului argilos.
La executarea zidului de sprijin dinspre aval este recomandabil baterea orizontala a unor
tevi cu diametrul de 2 inch, ascutite la capat si perforate pentru drenarea apelor subterane.
Acestea vor fi pozitionate la adancimea de. 2.50 – 3.00 m (adica 926.00 – 926.50 m cota
absoluta). Acestea vor ramane in teren si vor fi racordate cu drenul din spatele zidului de sprijin
de pe latura estica.
Etapa II cuprinde executarea lucrarilor de sprijinire care sa, asigure stabilitatea
terenului si sa limiteze deformatiile care ar degrada constructia.
Lucrarile de sprijinire constau in executia de ziduri de sprijin din beton armat cu dren in
spate si barbacane de evacuare a apelor infiltrate din precipitatii sau din subteran, la care se
adauga drenuri pe latura vestica (in sus pe versant), nordica si sudica. De asemenea pentru
limitarea infiltratilor de apa sub pardoseala demisolului vor fi executate drenuri din tuburi PVC
cu diametrul de 100 mm perforate pe semisfera superioara.
Lucrarile de sprijinire vor cuprinde:
← zid de sprijin cu dren in spate pe latura nordica ce va fi fundat la adancimi de 2.50 – 4.00 m (adica de la 935.50 m in sus pe versant la 926.00 m spre aval, in cote absolute) fata de cota terenului, pe roca de baza in faciesul stratelor de Sinaia,
← zid de sprijin cu dren in spate pe latura dinspre aval estica a constructiei (dinspre aval, fundat la adancimea de - 4.50 m (adica 926.50 m cota absoluta) pe roca de baza constituita din strate de Sinaia.
Drenurile vor cuprinde teava de PVC cu rezistenta sporita perforata pe semisfera
superioara, acoperita cu pietris cu nisip cu granulozitate 10 - 12 mm asezat intru-un strat cu
grosime minima de 0.50 m peste care se vor aseza anrocamente pana in apropierea
suprafetei. La suprafata drenul va fi etansat cu dop de argila compactata. Sectiunea santului
pentru dren in care este asezata teava PVC si filtrul de pietris va avea sectiunea minima de
0,50 x 0,50 m.
Dupa executarea lucrarilor de stabilizarea a terenului se vor executa sapaturile pentru
fundatiile pensiunii. Fundatiile vor fi incastrate, de asemenea, in roca e baza constituita din
strate de Sinaia. Sapaturile la taluz vertical mai adanci de 1.50 m vor fi sprijinite.
Dat fiind gradul mare de dificultate a lucrarilor de stabilizarea si de executie a fundatiilor
pensiunii este necesara prezenta geotehnicianului pentru examinarea stratului de fundare si
avizarea turnarii betoanelor. De asemenea, trebuie semnalate acestuia disfunctionalitatile ce
pot apare pe parcursul executiei lucrarilor.