Normativ GE 026/1997

REDACTAREA a II-a INDICATIV GE-026-97

CUPRINS

1.1. Necesitatea compactarii pamanturilor din terenul de fundare al terasamentelor si a celor puse in opera in corpul constructiilor executate din pamant, a aparut datorita posibilitatii de realizare, prin procesul de compactare, a unor caracteristici fizico-mecanice superioare, care in cazul terenurilor de fundare maresc capacitatea portanta si reduc tasarile, iar in cazul lucrarilor de terasamente reduc volumele de pamant datorita posibilitatii adoptarii unor pante ale taluzelor mai abrupte.

Ca urmare a unei bogate experiente acumulate in domeniul cercetarii mecanismului de modificare a caracteristicilor geotehnice ale pamanturilor prin procedeul compactarii si dezvoltarii continue a tehnicii utilajelor terasiere si de compactare, s-a ajuns la reduceri importante ale investitiilor si totodata, la cresterea sigurantei in exploatare a lucrarilor.

1.2. Compactarea reprezinta un fenomen complex, dimensionat atat tehnic cat si valoric, cu implicatii majore in stabilitatea constructiilor, constituind in prezent o problema majora in cercetare, proiectare si executie.

1.3. Fazele necesare unei proiectari eficiente a lucrarilor de compactare sunt: studiile geotehnice privind sursele de pamant, investigatiile de teren si laborator, pista experimentala si verificarea compactarii materialului.

1.4. O problema majora care apare la trecerea in practica si este pregnanta in actualitate o reprezinta starea de dotare a unitatilor de executie cu utilaje necesare realizarii parametrilor tehnici admisi in proiectare.

1.5. Procesul de compactare este rezultatul aplicarii succesive a unor forte de compresiune sau a unor sarcini dinamice pe suprafata terenurilor de fundatie sau a stratelor puse in opera in constructiile de pamant, care are drept scop redistribuirea particulelor solide prin eliminarea partiala a aerului si apei din pori.

In urma compactarii pamanturilor, cresc valorile greutatii volumice, rezistentei la taiere (unghi de frecare interna si coeziune) si a modulului de deformatie, concomitent cu scaderea tasarii specifice.

1.6. In faza premergatoare proiectarii si trecerii la executie, in cadrul studiilor geotehnice, pe probe reprezentative de pamant prelevate din cariera sau din gropi de imprumut (aluviuni fine, nisipuri prafoase, prafuri, argile) se fac incercari de compactare PROCTOR. Aceste incercari stabilesc relatia dintre natura pamantului, umiditate (W), lucrul mecanic specific de compactare (L) si greutatea volumica in stare uscata (yd).

De pe diagrama de compactare se retine valoarea umiditatii optime de compactare (Woc) careia ii corespunde greutatea volumica in stare uscata maxima (ydmax).

Incercarile de compactare PROCTOR normal si PROCTOR modificat fac obiectul STAS 1913/13-83.

Relatia W-yd pentru diferite lucruri mecanice de compactare si relatia W-yd pentru diferite pamanturi sunt prezentate in fig.1.

Pentru bolovanisurice cu pietris si anrocamente se fac incercari speciale de compactare in prezent nestandardizate.

2.1. Domenii de aplicare a. Compactarea in plan orizontal b. Compactarea in plan inclinat 2.2. Tipuri de pamanturi puse in opera a. Pamanturi coezive b. Pamanturi necoezive c. Ancrocamente si elemente cu dimensiuni mari

2.1. Domenii de aplicare

2.1.1. Compactarea in plan orizontal are cea mai larga utilizare atat pentru imbunatatirea calitatii terenurilor de fundare cat si pentru cele mai variate tipuri de lucrari din pamant, anrocamente sau produse rezultate din activitati industriale (steril, zgura, cenusa etc).

Imbunatatirea calitatii terenului de fundare se aplica in cazul pamanturilor macroporice sensibile la umezire (PSU), a pamanturilor nisipoase afanate si a umpluturilor necompactate.

Compactarea materialelor de umplutura se aplica in cazul lucrarilor hidrotehnice si de imbunatatiri funciare (baraje de pamant si anrocamente, batardouri, diguri, ramblee pentru canale de irigatii, diguri marine etc.), ca si in cazul pernelor de pamant, balast sau piatra sparta, al infrastructurilor rutiere, pistelor de aviatie, rambleelor de cale ferata, rampelor de acces la poduri etc.

Pentru constructii speciale cu incarcari fixe se executa platforme cu capacitate portanta impusa (in special pentru terenuri slabe de fundare).

2.1.2. Compactarea in plan inclinat Are utilizare mai mica, ea aplicandu-se de regula la compactarea taluzelor barajelor si digurilor, in vederea unei mai bune fixari a protectiilor: masti impermeabile, dalari, inierbari, blocaje din piatra de dimensiuni mari etc., care presupun realizarea unui grad de compactare ridicat al suprafetei taluzelor.

La suprafata taluzelor, compactarea pe strate orizontale succesive nu da rezultate bune, materialul pus in lucrare avand posibilitatea de a refula spre exterior.

Uneori, aceasta metoda de compactare poate fi inlocuita cu compactarea in supraprofil si aducerea taluzului prin reprofilare la forma prevazuta in proiect.

Alt domeniu de aplicabilitate il reprezinta compactarea taluzelor canalelor navigabile, canalelor magistrale de irigatii, canalelor de fuga si de acces la centralele electrice si nucleare realizate in rambleu.

2.2. Tipuri de pamanturi ce se pun in opera

Este necesara o clasificare globala a pamanturilor ce se supun compactarii, deoarece functie de tipul acestora sunt alese utilajele terasiere si de compactare. Folosirea nejudicioasa a utilajelor conduce la o compactare ineficienta sau/si la consumul unui lucru mecanic sporit, si deci neeconomic.

Exista doua mari grupe de pamanturi ce pot fi puse in opera: pamanturi coezive si pamanturi necoezive. Dar, in ultima perioada de timp, a luat o dezvoltare mare folosirea anrocamentelor si a altor materiale cu dimensiunile mari, care desi sunt mai scumpe la excavare si transport, conduc la scurtarea timpului de executie si la diminuarea volumelor puse in opera, datorita unor caracteristici fizico-mecanice superioare.

Colateral tipurilor de pamant enumerate mai sus, exista pamanturi greu compactabile, unele fiind chiar improprii pentru lucrari de terasamente, cum sunt: pamanturi cu mai mult de 6% materii organice (maluri, turbe etc.), argile grase, pamanturi cu componenti solubili in apa (continut de gips, clorura de sodiu etc.), nisipuri foarte uniforme etc.

La alegerea materialelor de umplutura se va tine cont de prevederile STAS 10355/84 si standardele indicate de metoda.

2.2.1. Pamanturi coezive In aceasta categorie se includ pamanturile cu o valoare a coeziunii c > 5 kPa de tipul nisipuri argiloase-prafoase, prafuri si argile, acestea din urma fiind folosite si la ecrane datorita permeabilitatii scazute.

La aceasta grupa de pamanturi ca utilaje terasiere sunt indicate screpere pentru exploatare-transport, gredere si buldozere pentru imprastierea si nivelarea stratelor.

De asemenea, sunt necesare scarificatoare pentru infratierea stratelor.

Pentru distante mici sunt necesare screpere, iar pentru distante mari autocamioane.

2.2.2. Pamanturi necoezive Sunt cuprinse materiale granulare cu coeziunea apropiata de 0, dar cu grad de neuniformitate Un # 5 pentru a putea fi compactate usor la un grad de indesare ridicat.

In aceasta categorie se gasesc nisipurile slab prafoase, nisipurile cu pietris, nisipurile cu pietris si bolovani, alte combinatii ale acestor fractiuni, refuzul de ciur etc.

Ca utilaje terasiere la excavare sunt indicate excavatoare, dragline si greifere, iar la nivelare buldozere.

Pamanturile coezive si necoezive sunt definite prin STAS 1243-88. Teren de fundare. Clasificarea si identificarea pamanturilor.

2.2.3. Anrocamente si materiale cu elemente mari Pentru realizarea marilor baraje, a digurilor marine si batardourilor, odata cu dezvoltarea tehnica a utilajelor de compactare, s-a trecut la folosirea frecventa a anrocamentelor constituite din roci stancoase rezistente la compresiune, soc si gelivitate, a blocurilor cu dimensiuni de pana la 100 cm. constituite din morene, conglomerate, deluvii de panta si bolovanisurie.

De mare importanta in realizarea unei compactari bune este stabilirea unor curbe granulometrice adecvate, astfel incat materialul de dimensiuni mici sa patrunda in golurile celui cu dimensiuni mari.

Parametrii de compactare pentru diferite tipuri de pamanturi si anrocamente, respectiv utilajele indicate sunt prezentate in tabelul nr.1 anexat.

3.1. Pregatirea amprizei terenului de fundare 3.2. Excavarea si transportul materialelor de constructie din cariera pe santier 3.3. Punerea in opera a pamanturilor 3.4. Metode de compactare 3.4.1. Compactare statica prin cilindrare 3.4.2. Compactarea prin batere 3.4.3. Compactare prin vibrare

Procesul de punere in opera a umpluturilor si de compactare este complex si se desfasoara in mai multe etape, dupa cum urmeaza: 3.1. Pregatirea amprizei. 3.2. Excavarea si transportul materialelor din cariere sau gropi de imprumut pe santier. 3.3. Punerea in lucrare a umpluturilor sub forma de strate elementare. 3.4. Compactarea umpluturilor. Metode de compactare.

3.1. Pregatirea amprizei

3.1.1. Indiferent de importanta si marimea constructiei (baraj, dig, batardou etc.) este necesara pregatirea riguroasa a amprizei, in vederea eliminarii unei parti din tasari ce s-ar datora existentei unor pamanturi compresibile sau alterabile in timp: pamant vegetal, mal, namol, radacini, vegetatie marunta, roci foarte alterate, resturi de constructii etc., astfel incat stratul de fundare sa indeplineasca parametrii tehnici prevazuti in proiect: capacitate portanta, rezistenta la taiere, impermeabilitate etc.

3.1.2. In vederea eliminarii sau diminuarii tasarilor terenului de fundare este necesara decaparea pe toata suprafata construibila a pamantului vegetal, extragerea arbustilor si radacinilor, curatarea zonelor maloase-namoloase cu continut in materii organice: la roci stancoase, decaparea orizontului alterat pana la roca compacta, eliminarea zonelor cu exces de umiditate si a celor de umplutura.

3.1.3. La constructiile asezate pe pamanturi coezive si necoezive, inainte de asternerea primului strat, dupa pregatirea amprizei se poate trece, dupa caz, la o compactare riguroasa a terenului cu utilaje specifice tipului de pamant, marindu-se in acest fel capacitatea portanta a acestuia.

3.1.4. Daca compactarea se realizeaza cu compactor cu fete netede sau pe pneuri, este necesara o scarificare, in vederea unei bune infratierea intre stratele puse in opera.

Tehnologiile necesare sunt explicitate in normativ C.29-85 (Imbunatatirea terenurilor de fundare slabe prin procedee mecanice).

3.2. Excavarea si transportul materialelor de constructie din cariera pe santier

3.2.1. In majoritatea cazurilor lucrarile de terasamente reclama volume mari sau foarte mari (de la mii la milioane de m3), fiind necesare utilaje de sapare si transport de inalta productivitate, care conditioneaza viteza de executie.

3.2.2. Modul de excavare a pamanturilor din cariera depinde de inaltimea, grosimea si caracteristicile geotehnice ale stratului de exploatare; transportul de la cariera la santier depinde de distanta dintre acestea.

3.2.3. Pentru sapare se folosesc excavatoare (cupe de 1-5 m3) dragline si screpere cu volume de 6,0-25,0 m3; pentru anrocamente excavarea se face cu ajutorul explozibililor.

3.2.4. Pentru transport se folosesc autobasculante de mare capacitate (10...20 m3), autoscrepere si uneori, benzi transportoare.

3.3. Punerea in lucrare a umpluturilor sub forma de strate elementare

3.3.1. Punerea in lucrare a umpluturilor se face in strate elementare a caror grosime se stabileste pe baza studiului geotehnic si in functie de utilajele folosite.

3.3.2. Materialul pus in lucrare este caracterizat prin urmatorii parametri tehnici: umiditate (de preferinta optima), grosimea stratelor si numarul de treceri ale utilajului de compactare.

3.3.3. In vederea definitivarii parametrilor tehnici de compactare, realizarea terasamentelor va fi precedata de executarea unei piste experimentale pentru stabilirea umiditatii, grosimii stratelor si numarului optim de treceri ale utilajelor efectiv folosite, pentru a putea obtine greutatile volumice in stare uscata stipulate in proiect si valorile caracteristicilor geotehnice luate in calcul la dimensionarea lucrarii.

3.3.4. Pista experimentala poate fi realizata in ampriza constructiei sau in afara ei. Se recomanda executarea pistei in ampriza constructiei pentru a putea fi inglobata in volumul de terasamente care se pun in opera.

3.3.5. Materialul este descarcat din autobasculante sau screpere, dupa care este asternut in strate, cu ajutorul buldozerului la grosimea prevazuta si nivelat cu autogredere.

3.3.6. In cazul in care umiditatea materialului nu corespunde cu cea indicata in proiect, aceasta se ajusteaza prin umezire sau uscare, dupa care se trece la compactarea propriu-zisa.

3.4. Metode de compactare

Functie de felul in care este aplicata sarcina de compactare asupra stratului se deosebesc urmatoarele metode de compactare pe orizontala: 3.4.1. Compactarea prin cilindrare. 3.4.2. Compactare prin batere. 3.4.3. Compactare prin vibrare.

In unele situatii aceste metode pot fi combinate intre ele.

3.4.1. Compactarea prin cilindrare (statica) La viteze mici ale cilindrilor compactori greutatea transmisa prin treceri succesive ale utilajului pe un strat se poate asimila cu o sarcina statica care transmite presiuni pe teren, in zona de contact. Acest gen de compactare se aplica pentru o gama mare de tipuri de pamanturi, de la nisipuri si pietrisuri la argile si chiar anrocamente.

Cele mai des folosite utilaje de compactare prin cilindrare sunt: compactoare cu cilindri netezi; compactoare cu cilindri picior de oaie; compactoare pe pneuri sau combinate, mai rar rulouri cu grile si placi etc.

Deplasarea utilajelor de compactare in plan orizontal se face prin autopropulsare sau prin tratare ca alte utilaje.

3.4.2. Compactarea prin batere (dinamica) Compactarea prin batere se executa prin aplicarea succesiva pe suprafata stratului a unor socuri repetate, realizate prin caderea unor mase de o anumita greutate de la diverse inaltimi.

Ca utilaje pentru compactarea prin batere se utilizeaza maiuri si placi cu baza circulara sau patrata, cu latura de 70 si 150 cm. si cu greutati de 1-5 tone, avand centrul de greutate situat cat mai jos, pentru realizarea unei caderi verticale.

De mare eficienta este compactarea cu maiuri foarte grele si supergrele. Acest procedeu de sporire a capacitatii portante a terenurilor de fundare, consta in aplicarea de lovituri repetate, pe aceeasi amprenta, cu un mai avand masa de 10...30 t, ce cade de la inaltimi de 10...30 m.

Loviturile se aplica in 3...4 faze pe o retea de ochiuri (de regula triunghiulara sau patrata), trasate prealabil pe teren, inainte de fiecare faza.

Introducerea unor energii foarte mari in teren determina comprimarea terenului pe adancimi apreciabile si cresterea presiunii apei din pori, uneori pana la lichefiere.

Compactarea cu maiuri foarte grele si supergrele poate fi utilizata pentru sporirea capacitatii portante a pamanturilor necoezive, slab coezive sau coezive cu diferite grade de umiditate si a umpluturilor reconsolidate.

Maiul se poate confectiona monocorp sau din module asamblate din otel masiv sau beton armat turnat intr-o manta metalica din tabla de 15...20 mm. Forma maiului este troncoconica cu baza mare in jos si usor convexa, pentru a usura desprinderea de teren.

Alte utilaje sunt maiurile mecanice sau pneumatice cu greutati de 100-1200 Kg, 50-60 lov./min. si salturi de 15-20 cm.

Pentru volume mici si spatii inguste sunt folosite vibro-maiuri portative cu greutati de 20-200 Kg. actionate de motoare termice, electrice, sau cu aer comprimat, cu o frecventa de 500-600 lov./min.

3.4.3. Compactarea prin vibrare Compactarea dinamica reprezinta o metoda mult mai eficienta cu aplicatii largi. Ea consta in transmiterea de vibratii asupra stratului de pamant supus compactarii, provocand o deplasare relativa a particulelor si o reasezare mai compacta a lor. Metoda se aplica in cazul pamanturilor necoezive (nisipuri, pietrisuri, bolovanisurie si anrocamente). Nu se aplica la pamanturile argiloase.

Din practica se cunoaste ca frecventa vibratiilor trebuie sa depaseasca 1500-1600 cicluri/min. dar sa fie mai mica decat 3g, deoarece peste aceasta valoare cresterea greutatii volumice este practic nula.

Ca utilaje de compactare prin vibrare, frecvent se folosesc rulouri liss si picior de oaie vibratoare in greutate de 8-16 tone, vibratoare manevrate cu utilaje de ridicat, placi vibratoare si utilaje cu saboti vibranti.

4.1. Utilaje de compactare statica prin cilindrare 4.1.1. Cilindri compactori liss 4.1.2. Compactarea pe pneuri 4.1.3. Cilindru compactor picior de oaie 4.2. Utilaje de compactare prin batere 4.2.1. Maiuri si placi grele actionate de utilaje de ridicare 4.2.2. Maiuri mecanice 4.2.3.4. Utilaje de compactare prin vibrare

4.1. Utilaje de compactare prin cilindrare

Utilajele prin cilindrare sunt utilaje de mare productivitate, iar compactarea terasamentelor se obtine prin rularea pe suprafata stratului a unor cilindri (rulouri) sau a unor pneuri de dimensiuni mari, care transmit pe teren presiuni mari.

Dupa modul in care vin in contact si transmit sarcinile stratului de pamant, utilajele de compactare prin cilindrare se clasifica astfel: 4.1.1. Cilindri compactori liss. 4.1.2. Compactoare pe pneuri. 4.1.3. Cilindri compactori picior de oaie.

4.1.1. Cilindri compactori liss Acest tip de compactor este constituit din unul sau mai multi tamburi netezi, goi in interior, pentru a putea fi lestati cu balast sau bile metalice.

Dupa principiul de constructie si dupa modul de propulsare aceste tipuri de compactoare se impart in: - cilindri netezi tractati; - rulouri compresoare autopropulsate.

La aceste tipuri de utilaje procesul de compactare se transmite de sus in jos, valorile maxime ale compactarii situandu-se la suprafata de contact dintre pamant si utilaj.

Necesitatea realizarii umpluturilor in strate subtiri de 20-30 cm., variatia pe verticala a compactarii si numarul mare de treceri pe acelasi strat tind sa conduca la inlocuirea acestui tip de utilaj cu altele de productivitate mai mare.

In categoria cilindrilor compactori liss pentru pamanturi grosiere (nisipuri, pietrisuri cu bolovani) si anrocamente a fost pus in practica cilindrul vibrator liss (vezi fig.2) care poate compacta strate cu grosimea de 30-60 cm.

4.1.2. Compactoare cu pneuri Acestea sunt utilaje des folosite la constructia de baraje, diguri si drumuri, datorita faptului ca pot compacta cu succes o gama larga de pamanturi.

Un avantaj important al acestui tip de compactoare il constituie posibilitatea de variatie a presiunii in pneuri si lestarea sau delestarea prin atasare sau detasare de placi. Alt avantaj este acela ca au mersul reversibil si nu necesita spatii de intoarcere.

Compactarea terenului se realizeaza prin presiunea statica a pneurilor pe suprafata de contact, care transmit in teren presiuni sub forma de bulb.

Pentru stabilirea tehnologiei de compactare sunt necesare cunoasterea presiunii din pneuri, presiunea specifica asupra stratului, grosimea stratului si numarul de treceri ale utilajului de compactare.

In fig.3 este prezentata imaginea unui cilindru compactor pe pneuri autotractat.

4.1.3. Cilindri compactori picior de oaie Pe cilindrul liss sunt fixate came si un dispozitiv de curatire. Dimensiunile camelor variaza astfel: pentru pamanturi argiloase talpa unei came are suprafata de 30-40 cm2, iar pentru nisipuri 40-65 cm2. Lungimea optima a unei came trebuie sa fie 0,75 x grosimea stratului pus in opera.

La acest tip de compactor, la primele treceri presiunea se transmite stratului anterior. Pe masura ce se deruleaza procesul de compactare, planul de compactare maxima se deplaseaza de la limita inferioara a stratului pana la cca. 2-5 cm de suprafata acestuia, asigurandu-se astfel o compactare omogena.

In vederea cresterii eficientei procesului de compactare la acest tip de utilaj se poate atasa un motor pentru vibrator (vezi fig. nr.4).

4.2. Utilaje de compactare prin batere

4.2.1. Maiuri si placi grele actionate de utilaje de ridicat Compactarea terasamentelor prin batere se obtine prin transformarea energiei cinetice a maiului (placii) ce cade, intr-un impuls care deplaseaza particulele, reasezandu-le intr-o stare cat mai compacta.

Aceasta metoda se poate aplica atat la compactarea umpluturilor cat si la terenuri de fundatie.

Maiurile si placile grele sunt confectionate din otel sau beton armat, cu diametrul de 70-150 cm, si au greutati de 1-5 t. Pentru ridicarea lor sunt folosite excavatoare cu brat de macara, automacaralele etc., care au capacitatea de ridicare de 1,5-2 ori greutatea maiului sau a placii, le pot ridica la 2-4 m inaltime si se pot deplasa pe roti. Cand utilajul are ambreiaj cu frictiune, maiul se prinde direct de cablu, iar cand se foloseste troliul cu snec, prinderea se face cu un carlig special.

Lasate sa cada de la inaltimi de 3-5 m reusesc sa compacteze pamantul pana la o adancime de 1,2-1,5 m. Inaltimea de cadere si numarul de lovituri se determina prin compactari de proba.

In cazul compactarii cu maiuri grele si supergrele in Romania se folosesc urmatoarele utilaje de ridicare: - Macara Zemag de 16 t pentru mai de 10 t ridicat la H = 8 m; - Macara pe senile Zemag de 40 t pentru mai de 10 t ridicat la H = 15 m; - Macara E 2508 de 60 t pentru mai de 10 t, ridicat la 22 m etc.

4.2.2. Maiuri mecanice Maiurile mecanice sunt utilaje cu greutati variind intre 100 si 1200 kg actionate prin motoare termice ce permit utilajului sa faca salturi de 15-40 cm. La maiurile grele "Delmag" avansarea utilajului este asigurata de inclinarea axului, care face ca la fiecare salt de 30-40 cm inaltime sa se produca o deplasare de 15-20 cm in directia inclinarii axului.

La maiurile mecanice usoare avansul este asigurat de operator, care ii asigura impingerea inainte.

La tipul de maiuri usoare efectul de compactare este triplu: - primul efect este provocat de socul produs de explozia amestecului carburant asupra talpii maiului inainte de salt; - al doilea efect apare ca urmare a socului de cadere a maiului; - al treilea efect se datoreaza vibratiilor de frecventa redusa ce se transmit pamantului la fiecare explozie si recadere.

La pamanturile coezive grosimea optima a stratelor variaza intre 20-50 cm, iar la pamanturile necoezive intre 25-70 cm. In functie de greutatea maiului sunt necesare 4-6 treceri, la un numar de min. 4 lovituri pe aceeasi urma.

Acest tip de maiuri au productivitate redusa si se folosesc la compactarea de volume mici sau in spatii inguste.

4.2.3. Utilaje de compactare prin vibrare Aceasta metoda de compactare este folosita in special la pamanturile necoezive la care fortele de legatura dintre particule sunt foarte mici.

Compactarea prin vibrare este data de coeficientul de vibro-indesare, care este influentat de umiditate si de compozitia granulometrica, indesarea maxima realizandu-se atunci cand umiditatea are valoarea W = 1 - 1,2 x Wopt.

La umiditati reprezentand 0,7 x Wopt eficacitatea compactarii prin vibrare este redusa. Efectul compactarii prin vibrare scade totodata cu cresterea continutului de argila.

Des folosite in compactarea in plan orizontal sunt vibratoarele enumerate mai jos: - vibratoare manevrate cu utilaje de ridicat cu greutati de 7 pana la 20 tone, destinate compactarii umpluturilor din bolovani si anrocamente cu grosimi intre 1,0 si 4,0 m. - placi vibratoare in general autopropulsate cuprinzand: - placi grele de 1,5-2,5 tone cu suprafata de 0,25-0,50 m2 si frecvente de 2000-3000 vibratii/min; - placi usoare de 0,1-0,2 tone cu suprafata de 0,1-0,25 m2 si frecventa de 3000-5000 vibratii/min; - utilaje cu saboti vibrati alcatuite dintr-un sasiu automotor ce propulseaza 4-6 saboti vibranti cu greutati de 100-200 Kg, suprafete de 0,2-0,4 m2 si frecvente de 1500-4200 vibratii/min.

Cilindrii vibratori sunt autopropulsati sau tractati si au posibilitatea modificarii frecventei.

De asemenea exista cilindri vibratori liss si picior de oaie ce pot fi folositi si la compactarea pamanturilor argiloase.

5.1. Urmare faptului ca prin compactarea in plan orizontal taluzele lucrarilor din pamant nu pot fi suficient de bine compactate datorita refularii pamantului si faptului ca utilajele nu pot circula pe marginea stratului pus in opera, a fost pusa la punct metoda de compactare directa a taluzelor.

Aceasta masura se impune datorita necesitatii ca taluzele sa fie rezistente la curenti de apa, valuri, eroziune prin siroire a apelor din precipitatii, coborari rapide ale nivelului apei inghet-dezghet, cat si faptului ca trebuie asigurata protectia acestor taluze.

In vederea aplicarii protectiilor este necesara asigurarea atat a unei compactari egale cu cea ceruta in proiect, cat si a unei planeitat care sa permita asezarea in bune conditiuni a protectiilor cu dale, betoane, betoane asfaltice, altor tipuri de masti, a protectiilor cu anrocamente si inierbari, fara sa apara pericolul unor tasari ulterioare.

5.2. In vederea realizarii compactarii pe plan inclinat se utilizeaza doua tipuri de utilaje:

- utilaje pentru taluze de inaltime mica (H In aceasta categorie se includ excavatoarele pe ale caror brate se monteaza un dispozitiv batator de tip mai, ce se deplaseaza in lungul bratului, acoperind intreaga lungime a taluzului;

- utilaje de tip Telepactor-Albaret, prevazute cu troliu autopropulsat, care se deplaseaza pe coronamentul sau bancheta taluzelor pe roti cu pneuri si care vehiculeaza 2 cilindri compactori de 4 tone, statici sau vibratori (indicati in proiect), unul care urca si altul care coboara pe taluz.

Numarul necesar de treceri se obtine printr-o reglare convenabila a vitezei telepactorului cu viteza de ridicare-coborare a rulurilor.

In fig.8 este prezentat un utilaj specializat in compactare pe plan inclinat de tip Telepactor-Albaret.

In lipsa unor utilaje de compactare pe plan inclinat sau in cazul unor taluze abrupte umplutura se poate executa in supraprofil cu min. 30 cm grosime masurata perpendicular pe taluz, dupa care aducerea la profilul proiectat se face prin sapare manuala.

6.1. Principii 6.2. Metode

6.1. Principii

6.1.1. Verificarile lucrarilor de compactare se fac atat pe parcursul executiei cat si in faza finala, in vederea receptiei ca lucrari ascunse. Ele urmaresc calitatea executiei si uniformitatea compactarii, verificarea facandu-se conform STAS 9850-89.

6.1.2. Verificarea lucrarilor de compactare se face de catre personal atestat apartinand unei institutii, unui laborator sau agent economic, conform "Normei metodologice privind autorizarea laboratoarelor de incercari in constructii" publicata in Buletinul Constructiilor nr.4 din 1996, autorizat pentru profilul geotehnic si teren de fundare (GTF).

Verificarile compactarii se fac in urmatoarele faze: - inainte de inceperea executiei; - pe parcursul executiei; - in vederea receptiei finale.

6.1.3. Prima verificare - aceea inainte de inceperea executiei - se face dupa pregatirea amprizei la cota din proiect si este premergaatoare asternerii primului strat. Ea consta in analiza vizuala a terenului natural si confruntarea cu studiul geotehnic si se face de catre reprezentantii constructorului, proiectantului, beneficiarului impreuna cu geotehnicianul, dupa cum s-a mentionat la pct. 3.1. "Pregatirea amprizei constructiei".

6.1.4. Verificarile pe parcursul executiei se fac periodic pe fiecare strat pus in lucrare.

Verificarile periodice constau in asigurarea prevederilor din proiect referitoare la calitatea materialului pus in opera, grosimea stratului inainte de compactare si tehnologia de executie (numar de treceri, viteza de deplasare etc.).

Verificarile pe fiecare strat se fac prin laboratorul de santier in nodurile unei retele dreptunghiulare sau triunghiulare, asigurandu-se determinari la o densitate conform prevederilor proiectului. Aceste verificari urmaresc daca a fost realizat gradul de compactare prevazut in proiect. Nu se poate trece la executia unui strat daca stratul precedent nu a fost verificat si gasit corespunzator.

Metoda de verificare este obligatoriu aceea folosita in poligonul experimental.

6.1.5. Verificarile finale, in vederea receptiei, se fac pe intreaga inaltime a lucrarii sau pe etape dinainte stabilite daca lucrarea este de mari dimensiuni. Metoda de determinare si densitatea punctelor de investigatie se stabilesc in proiect.

6.1.6. Receptia lucrarii se face la fata locului de catre reprezentantii beneficiarului, executantului, proiectantului si de catre geotehnician pe baza tuturor verificarilor efectuate, care intocmesc un proces verbal de receptie ce se anexeaza la cartea constructiei.

6.2. Metode

6.2.1. Asigurarea unei bune calitati a umpluturii impune un control operativ al carui rezultate sa fie obtinute in timp util pentru a se putea interveni in procesul tehnologic. In acest scop s-au pus la punct metode rapide de determinare a umiditatii pamanturilor si a gradului de compactare obtinut, determinari ce se executa atat pe santier, in ampriza lucrarii, cat si in laboratorul geotehnic de santier.

6.2.2. O alta serie de determinari ca: greutatea specifica a rocilor, limitele de plasticitate, analiza granulometrica, rezistenta la forfecare, modul de deformare edometrei etc. care nu au o legatura imediata cu controlul compactarii, fac de obicei obiectul unor studii de laborator intreprinse in colaborare cu organizatia de proiectare.

6.2.3. Metodele de verificare a compactarii urmaresc sa arate in ce masura valoarea greutatii volumice in stare uscata yd (stabilita prin incercari Proctor si mentionata in proiect) a fost realizata in conditiile de santier.

Dupa obiectul pe care il au, metodele de verificare a compactarii pe santier se impart in doua categorii: - metode directe care se aplica direct pe santier, asupra stratului compactat; - metode indirecte care se aplica asupra unor probe luate din stratul compactat si analizate in laboratorul geotehnic.

6.2.3.1. Metodele directe, din care fac parte metoda penetrarii si metoda radiometrica, sunt in general foarte rapide, rezultatele obtinandu-se in cateva minute, ceea ce ofera un mare avantaj prin aceea ca in acelasi interval de timp si cu acelasi personal se pot face mult mai multe probe - fara a deranja suprafata stratului compactat. Desi aceste metode obliga la tararea aparatului prin constructia unor curbe etalon (realizate prin metode indirecte) care se diminueaza, in parte, precizia determinarii, prin marele numar de determinari posibile ele sunt deosebit de utile in asigurarea unei verificari intr-un mare numar de puncte de depistare a zonelor slab compactate.

Determinarea greutatii volumice dupa compactare, a pamantului pus in opera se poate face direct pe santier prin metoda gropilor, care consta in extragerea si cantarirea cantitatii de pamant dintr-o groapa de forma prismatica executata in stratul compactat si determinarea volumului gropii. Greutatea volumica a materialului compactat se calculeaza prin raportarea greutatii pamantului extras din groapa la volumul gropii.

6.2.3.2. Metodele indirecte, aplicate asupra unor probe luate din stratul compactat, sunt mai precise, dar necesita o deranjare a suprafetei de lucru, iar analizele propriu-zise au o durata de timp cuprinsa intre 1-8 ore.

O organizare eficienta a controlului compactarii trebuie sa utilizeze ambele metode, rezultatele obtinute prin metode directe fiind verificate si precizate prin metode indirecte. In cele ce urmeaza se prezinta sumar cateva din metodele folosite curent in constructiile de pamant:

- Determinarea greutatii volumice pe probe prelevate in stante din sondaje deschise (STAS 1913/15-75). - Determinarea greutatii volumice cu folia de material plastic (STAS 1913/15-75). In acest caz se masoara volumul gropii cu apa sau cu nisip monogranular. - Metode pentru determinarea greutatii volumice mai rar folosite sunt: dezlocuirea volumului prin imersarea probei in mercur precum si extragerea de monolit din strat, (cuburi) carora li se poate masura volumul si greutatea. - Determinarea greutatii volumice prin masuratori radiometrice executate in foraj (STAS 1242/9-76). - Sondaje de penetrare statica (STAS 1242/6-76). - Sondaje de penetrare dinamica cu con (Instructiuni Tehnice - Indicativ C.159-89).

Pentru verificarea compactarii terasamentelor realizate din materiale macrogranulare (bolovanisurie si anrocamente) se practica determinarea greutatii volumice cu folia si cu nisip calibrat.

Pentru determinarea tasarilor si rezistentelor la compresiune la terasamente cu volume mari se foloseste metoda incercarilor cu placa de compresiune. (STAS 8942/3-90).

Determinarea umiditatii pamanturilor se poate face prin mai multe metode, clasificate dupa principiul de evidentiere a continutului de apa: - metoda de determinare a umiditatii prin uscare; - metode chimice de determinare a umiditatii; - metode picnometrice de determinare a umiditatii; - metode bazate pe cantarirea hidrostatica.

Pentru balasturi si anrocamente se foloseste metoda uscarii pe tava.

La executarea compactarii terasamentelor se vor respecta prevederile generale si cele specifice din normativele republicane de protectia muncii in lucrarile de constructii montaj.

- Norme republicane de protectia muncii aprobate de Ministerul Sanatatii si Ministerul Muncii cu ordinul nr. 60 si 34/75, inclusiv modificarile aduse prin Ord.110/1977 al Ministerului Muncii si 39/77 al Ministerului Sanatatii. - Norme de protectia muncii in activitatea de constructii montaj aprobate de M.C.Ind. cu ord. nr. 1233/D din 29.12.1980.

In cazuri speciale proiectantul impreuna cu executantul lucrarii pot stabili de comun acord masuri specifice corespunzatoare, in vederea asigurarii conditiilor de protectia muncii.

TABELUL NR. 1 Parametrii compactarii pentru cateva tipuri de pamanturi si utilajele recomandate

Tipul pamantului | Utilajul de compactare | Grosimea stratului (m) | Numarul de treceri | Viteza de lucru (km/h) | Productivitatea (m3/h)

Blocuri din piatra, anrocamente, bolovani: - Rulouri vibratoare grele (6-10 t): 1-2 m, 4-6 treceri, 1,5-2,5 km/h, 300-800 m3/h - Placa vibratoare grea (2 t): 0,5-1 m, 4-6 treceri, 0,5 km/h, 50-100 m3/h - Compactoare pe pneuri (40-50 t): 0,6-1 m, 2-6 treceri, 2,3 km/h, 250-600 m3/h - Maiuri si placi bataitoare grele: 0,5 m, 4 treceri, -, 60-80 m3/h

Pietrisuri sau balasturi cu putine fractiuni fine: - Rulouri vibratoare grele: 0,7-0,8 m, 2-3 treceri, 1,5-2,5 km/h, 250-750 m3/h - Rulouri vibratoare: 0,5-0,6 m, 2-3 treceri, 0,5 km/h, 80-120 m3/h - Compactoare pe pneuri grele: 0,25-0,40 m, 2-8 treceri, 2-3 km/h, 250-900 m3/h - Rulouri netede (8-10 t): 0,10-0,20 m, 4-6 treceri, 1,5-2,5 km/h, 15-30 m3/h - Maiuri mecanice ("broasca"): 0,4 m, 2-3 treceri, 0,5 km/h, 50 m3/h

Pietris si balast: - Rulouri vibratoare grele: 0,4-0,6 m, 6-8 treceri, 2-3 km/h, 80-120 m3/h - Placi vibratoare: 0,1-0,4 m, 6-10 treceri, 2-3 km/h, 100-200 m3/h - Compactoare pe pneuri grele: 0,5-0,6 m, 5-6 treceri, 0,5 km/h, 50 m3/h - Maiuri mecanice: 0,3-0,4 m, 3-4 treceri, 0,5 km/h, 20 m3/h

Rulouri vibratoare (5 t): - 0,15-0,20 m, 5-6 treceri, 1,5-2,0 km/h, 10-20 m3/h - Rulouri vibratoare: 0,7-0,8 m, 3-4 treceri, -, 350-450 m3/h - Placi vibratoare: 0,3-0,5 m, 4-6 treceri, 0,4 km/h, 70-80 m3/h - Compactoare pe pneuri grele: 0,2 m, 5-6 treceri, 2-3 km/h, 200-400 m3/h - Rulouri netede (8-10 t): 0,4 m, 2-3 treceri, 1,5-2 km/h, 12-30 m3/h - Maiuri mecanice ("broasca"): 0,4 m, 2-3 treceri, 0,5 km/h, 30 m3/h

Nisipuri prafoase si necoezive / nisipuri argiloase: - Rulouri vibratoare (4-5 t): 0,4-0,6 m, 5-6 treceri, 1,5-2 km/h, 200-280 m3/h - Placi vibratoare: 0,5 m, 5-6 treceri, 0,4 km/h, 50 m3/h - Compactoare pe pneuri usoare: 0,2 m, 8-10 treceri, 5 km/h, 100-150 m3/h - Compactoare pe pneuri ("broasca"): 0,3-0,4 m, 8-10 treceri, 2-3 km/h, 150-200 m3/h

Prafuri, nisipuri foarte fine, nisip fin praafos, sau argilos cu plasticitate redusa: - Maiuri mecanice ("broasca"): 0,4 m, 3-4 treceri, 0,5 km/h, 25 m3/h - Rulouri picior de oaie (6 t): 0,2 m, 10-16 treceri, 2,5-5 km/h, 30-40 m3/h - Rulouri picior de oaie (16 t): 0,2 m, 8-12 treceri, 1,5-2,5 km/h, 25-30 m3/h - Compactoare pe pneuri grele: 0,2-3,0 m, 8-10 treceri, 2-3 km/h, 100-150 m3/h - Maiuri mecanice ("broasca"): 0,3 m, 3-5 treceri, 0,4 km/h, 25-30 m3/h

Argile cu plasticitate redusa sau medie, argile nisipoase sau prafoase: - Compactoare pe pneuri grele: 0,2 m, 10-12 treceri, 2-3 km/h, 80-120 m3/h - Rulouri picior de oaie (16 t): 0,2 m, 8-12 treceri, 1,5 km/h, 25-30 m3/h - Maiuri mecanice ("broasca"): 0,3 m, 4-5 treceri, 4,5 km/h, 30-40 m3/h

Argile cu plasticitate ridicata: - Compactoare pe pneuri grele: 0,2-0,3 m, 12-14 treceri, 2-3 km/h, 60-100 m3/h - Rulouri picior de oaie (16 t): 0,2 m, 8-14 treceri, 1,5-2,5 km/h, 20-30 m3/h - Maiuri mecanice ("broasca"): 0,2 m, 4-6 treceri, 0,4 km/h, 15-20 m3/h

TABELUL NR. 2 - UTILAJE DE COMPACTARE

TABELUL NR. 3 - Caracteristicile tehnice ale unor compactoare cu pneuri

TABELUL NR. 4 - Caracteristicile tehnice ale unor compactoare vibratoare

Compactoare cu crampoane:

TABELUL NR. 5 - Caracteristicile tehnice ale unor compactoare statice cu crampoane