Normativ GP 113/2004

GHID PRIVIND PROIECTAREA ŞI EXECUȚIA MINIPILOTILOR FORATI (REVIZUIRE ŞI COMPLETARE C 245-93), INDICATIV GP 113-04

CUPRINS „9

4. Materiale 4.1. Pastă de ciment si mortar 4.1.1. Pastă de ciment 4.1.2. Mortar de ciment-nisip „mean ana 4.2. ArMătUrĂ ee aaa a aaa 4.3. Fluide de foraj smn

5. Execuţia minipilotilor 5.1. Generalităţi ..

6. Proiectarea minipilotilor forati 6.1. Principii generale de profectare oo... ce nenea 6.2. Prevederi generale de proiectare pentru minipilotii forati utilizaţi ca elemente de fundare 62.1. Actiuni 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. 6.7. 6.8. 6.9. Capacitatea portantă a minipilotilor la încărcări verticale 6.3.1. Calculul capacităţii portante a minipilotilor la încărcări verticale pe baza rezultatelor încercărilor de teren... eee 24 6.3.2. Calculul capacităţii portante a minipilotilor la încărcări verticale pe baza unor relaţii empirice de calcul... nenea 26 Capacitatea portantă pentru minipilotii verticali solicitati la încărcări orizontale... atei itzi 36 Calculul minipilotilor forati la flambaj [4] 39 Capacitatea portantă a minipilotilor forati realizaţi în grup [4]... . 40 6.8.1. Determinarea eforturilor din minipilotii Vertical „mmm 4l 6.8.2. Determinarea eforturilor din minipilotii înclinați

7. Prevederi generale de proiectare pentru minipilotii forati utilizati la sustinerea si consolidarea pantelor naturale și artificiale instabile 00.0.0... tee nene 44 7.1. Generalităţi nenea nenea 44 7.2. Susținerea si consolidarea terasamentelor cu miniptloti dispuşi în grup şi solidarizati la capătul superior cu un radier din beton armat... nene 44

7.2.2.2. Determinarea valorilor împingerii pământului pe fiecare minipilot în parte funcţie de dispunerea minipilotilor în planul radierului

8. Elemente constructive. Legătura dintre minipiloti si Suprastructură eee 48 ANEXE ..

Anexa |...

Anexa 2. .

Anexa 3. .

Anexa 4. IL. Standarde de referinţă eee 69 GHID PRIVIND PROIECTAREA ȘI EXECUȚIA MINIPILOTILOR FORATI (REVIZUIRE ȘI COMPLETARE C 245-93) Indicativ GP 113-04

1. INTRODUCERE Acest ghid se referă la minipilotii forati utilizaţi ca elemente de fundare pentru construcţii şi ca structuri de susținere şi consolidare (stabilizare) a taluzurilor şi versanților. Ghidul furnizează prevederi generale de proiectare, metode de calcul, alcătuiri constructive si elemente de execuţie a lucrărilor cu minipiloti forati. Prezentul ghid înlocuieşte Îndrumătorul Tehnic C245 — 93.

2. DEFINIȚII. DOMENII DE APLICARE. CLASIFICĂRI Minipilotit sunt piloţi cu diametrul cuprins între 100 şi 300mm realizaţi cu tehnologii specifice [1]. şi utilaje de gabarit redus. Experienţa dobândită până în prezent atestă că minipilotii pot prelua încârcări axiale de compresiune de la 150kN până la 500 kN Domeniile de aplicare a minipilotilor sunt redate sistematizat în fig. 2.1 [2]

pi , wi E: inipilotii sunt elemente de fundare care efectu ză transferu ae Minipilotii sunt el te de fundare care efectuează transferul 25 încărcărilor de la suprastructură către terenul de fundare şi care az i be limitează deformatiile construcţiei. —— Frecarea laterală si capacitatea portanta pe varf sunt imbuna- 55 tatite prin injectare şi pot fi influențate prin adoptarea unor secţiuni a 3 z specifice ale corpului şi respectiv bazei minipilotului (fig. 2.2) {1 w, a2 = s = me ——— = 2 Sau K Roz E prăiriză EES Ei zoz Zeu 2 Sac a Soe E [= Doza = >%u o SESE Beg vp. ca asZu 5 39 £a36 2 Sz ors a ui mo} Ba = 22 5 a E $25 5 Eur = L 2 EEE Pi za Bees ri | 5“ ° e & 5 Ei 2 Fig. 2.2. Exemple de conformatie ale corpului si bazei minipilotilor oO ooa ce i moe 4 BPS _ pie : E oS : Pentru preluarea mai eficientă a încărcărilor orizontale se pot ZE woek 352 P Se a i Z = & & utiliza si minipiloti înclinați. N ; 9 N = E: ” ‘ = woe foe - . EI 2 B58 w 5 & | Prezentul ghid se referă la: minipiloti izolaţi: grupuri de iri iu IS II _ as 4 as re pe TA . o la vu zu minipiloti; „perdele”, de minipiloti (minipiloți dispuşi în acelaşi — plan);si rețele de minipiloti (fig. 2.3) [1] wos ww ws Minipilotii forati se clasifică de regula în funcţie de următoarele $23 eszse criterii: Ă o poe 258 a. modul de preluare al încărcărilor în raport cu terenul “9% az Fe . a inconjurator: b. modul de injectare.

SECTIUNI TRANSVERSALE E acel | ACO Fig. 2.3. Exemple de structuri cu minipiloti 5

a) minipilot izolat : c) rețele cu minipiloti Ei

b) perdele de minipiloti d) grupuri cu minipifoti as ae az ae Din punct de vedere al criteriului (a) minipilotii pot fi: - incareati direct fie prin acţiuni preponderent, verticale cum este cazul fundațiilor indirecte la constr uctti (fig. 2.4 a), fie preponderent orizontale, cum este cazul alunecărilor de teren - (fig. 2.4 b) [3] : în acest caz minipilotti sunt dispuşi în același plan alcătuind o perdea” si preiau în totalitate incarcarile: - încărcați împreună cu terenul din jur, iminipiloții fiin dispuşi într-o rețea spaţială; în acest caz se formează un „bloc compozit (fig. 2.5 a, b) [3]. Fig. 2.4. Minipiloti incarcati direct. Exemple

ne: Metoda de injectare (criteriul b) este foarte importantă pentru calitatea realizării minipilotilor: materialul de injectare este de regulă de metodologii de punere în operă a materialului din care este alcătuit minipilotul şi anume: tipul A - injectarea se face gravitational (injectare de umplere) deoarece coloana de injectare nu este presurizata: tipul B — pasta de ciment este introdusă în foraj cu presiune mică de injectare (de ordinul 0.5 + | Mpa): tipul C— injectarea se realizează cu presiune mare de 1.0 + 2.0 MPa provocând ruperea hidraulică a terenului înconjurător: înainte de întărirea (priza) materialului introdus în prima etapă este realizată a doua injectare cu ajutorul. unui tub cu „manşetă”. ZIT COMER Fig. 2.5. Reţele de minipiloti. Exemple |: STAPILE vERTITaLE îi” IC AR LATEPALE foace ESTE CAT Tip A Tip 8 Tip C Tip D PENTRU A PPELIJA Fig. 2.6. Clasificarea minipilotilor forati dupa metoda de injectare pastă de ciment sau mortar. Conform figurii 2.6 se deosebesc 4 tipuri | .

prezenţa adâncimea, grosimea şi natura stratelor de pământ poluat sau deşeurilor care în cazul realizării unor săpă- | turi necesită măsuri de protecție şi securitate pentru echipele de pe şantier.

5. EXECUȚIA MINIPILOTILOR 5.1. Generalităţi Execuţia minipilotilor se realizează în conformitate cu. standardul de referință SR EN 14199. : Menţionăm că pentru minipilotii proiectati pentru consolidarea pantelor instabile se recomandă următoarele: Metoda de foruj recomandată este forajul uscat şi tubat, utilizând atât foreze cu şnec continuu, cât ş cu rotopercutie. Pentru celelalte tipuri de lucrări se pot utiliza şi alte metode d foraj menţionate în standardul de referință SR EN 14199. Atunci când forajul se execută într-un teren cu ape subterane arteziene, proiectantul va face precizări suplimentare privind neutra zarea presiunii apei în timpul operaţiilor de forare şi injectare. 20

6. PROIECTAREA MINIPILOTILOR FORATI 6.1. Principii generale de proiectare Proiectarea trebuie să definească tipul şi dimensiunile mini- pilotului si să demonstreze că execuţia lor este adaptată scopului propus, condiţiilor particulare de teren şi mediului înconjurător. Dacă nu există o experienţă asemănătoare în ceea ce priveşte execuţia într-un amplasament comparabil, este necesar. ca înaintea începerii lucrărilor propriu-zise, să se realizeze unul sau mai mulți minipiloti de probă pe amplasamentul ales. Realizarea unui minipilot de proba permite analiza metodei de execuţie, materialul şi evaluarea efectului minipilotului asupra terenului şi zonelor de influență. Proiectarea va cuprinde condiţiile specifice de execuție: - tolerantele geometrice: - metodele de forare şi injectare: - tipul armăturilor (carcase, bare simple sau țevi / profile metalice - spre exemplificare vezi anexa 4); - protecţia împotriva coroziunii. Acoperirea minimă admisă va fi în condiţii de teren normale conform tabelului 6.1. Tabel 6.1. Acoperirea minimă pentru armăturile din oțel pentru minipilotii injectati pe loc într-un mediu putin agresiv A Minipiloti conceputi pentru Minipiloti conceputi sa Material de a lucra numai la lucreze la întindere şi/sau l compresiune la încovoiere Pastă de ciment 20 mm 30 mm Mortar 35 mm 40 mm 21

Pentru minipilotii executaţi într-un mediu agresiv trebuie luate - precautii speciale, cum ar fi: - utilizarea cimenturilor speciale; - o acoperire cu pastă de ciment de grosime mai mare; - o protecţie specială a armăturilor contra coroziunii; - utilizarea unui oțel de compoziție chimică adecvată; - utilizarea unor armături cu diametrul mai mare decât cel * necesar care va include şi grosimea de oțel sacrificat; - o protecţie catodică; - tratament organic sau inorganic ; - utilizarea tubajului permanent. 6.2. Prevederi generale de proiectare pentru minipilotii forati utilizați ca elemente de fundare 6.2.1. Acţiuni Proiectarea fundațiilor pe minipiloti se face pe baza solicitărilor transmise de la suprastructură în grupările fundamentale şi speciale de încărcări. Solicitările transmise infrastructurii şi coeficienţii de corecție a încărcărilor se determină conform documentatiilor tehnice de referint (v. standardele de referință STAS 10101/0-75 şi STAS 10101/2A1 87). acţionează direct pe radier şi/sau minipiloti cum sunt: împingerea î stare de repaus: sau cea activă, rezistența pasivă, presiunea ape subterane etc. _ i Elemente de calcul privind solicitările date de pământ se gases: în anexa 3. Efectul acțiunii seismice se va lua în considerare pe baza normativului P100-92. 22 Se vor lua în considerare, de asemenea, şi alte încărcări care’ 6.22. Alegerea tipului de minipilot Stabilirea tipului de minipilot se face pe baza unei temeinice analize tehnico-economice. Diametrul efectiv al secţiunii transversale depinde de caracte- risticile utilajelor cu care se realizează gaura de foraj şi se va încadra în intervalul 100 + 300mm. Lungimea minipilotilor rezultă din calculul adâncimii până la care prin frecare pe suprafața laterală se ajunge la preluarea încărcării de la suprastructură şi/sau din calculul adâncimii până la stratul bun de fundare. Fundarea pe minipiloti purtători pe vârf se adoptă în cazul în care în terenul de fundare sunt cuprinse strate practic incompresibile la adâncimi convenabjle din punct de vedere tehnic. Sunt considerate strate practic incompresibile rocile stâncoase sau semistâncoase sau cele alcătuite din pământuri macrogranulare cum sunt pietrişurile, bolovănişurile şi blocurile. Acestea sunt caracte- rizate de module de deformatie liniară cu valori E> 10° KPa. Dacă în cuprinsul zonei active (v. de ex. definiţia din standardul de referință STAS 3300/2-85) sub un asemenea strat practic incompre- sibil se găseşte un strat sau o lentilă compresibilă, minipilotii se vor considera flotanti. Pentru a elucida aspectele de mai sus prospectările geologice trebuie să se extindă minim 2 m în formațiunea practic incompresibilă respectiv peste grosimea stratului alterat în cazul rocilor compacte. 6.3. Capacitatea portantă a minipilotilor la încărcări verticale Capacitatea portantă depinde atât de rezistentele materialelor din care este alcătuit mimipilotul (capacitatea portanta internă), care se va verifica. după normele de proiectare corespunzătoare, cât şi de caracteristicile terenului din jurul şi de la baza minipilotului (capacita- tea portantă externa). Prevederile prezentate în continuare se referă la capacitatea portantă externă. 23

04 600 700 800 850 900 1600__| 1000 1100 1200 1300 1400 Tabel 6.5 05 4000 1200 1300 1400 1500 1700 1800 1900 2000 06 1200 1600 2000 2200 2400

2800. | 3100 | 3400 3700 4000 07 2000 2500 2800. 3300 3500 4000 4500 5000 5500: 6000 Pamânturi coezive cu fc 3000 “3800 4000 4300 5000 „5600 6200 ~ 6800 7400 -8000 - 08 5100 6200 6900 7300 7500 8200 8800. 9400 40000 7000 | 4000 8300 8800 „9700 21,0 10500 11700 12600 13400 14200 15000 Nisip prăfos îi 1200 1250. 1300 1400 + 1500 1600: „1700. 1800 1900 2000- fine 1800 1900 2000 2200 2400 2800 3100 3400 3700: | 4000: Nisipuri medii 2900 3000 3100 3300 3500 4000 4500 5000 5500 6000 mari 6500 6600 6700 6900 7300 7500 8200 8800 9400 10000 Pământuri necoezive Pietriş 7500 8300 8800 9700 10500 11700 12600 13400 14200 15000 de înfigere [m] 10 15 20 25 30 35 Adâncime Observaţii la tabelul 6.5: !. Adâncimea de înfigere a minipilotilor se măsoară de. la nivelul terenului natural până la nivelul bazei când umplutura sau decapările prevăzute nu vor depăşi 3m. Când umpluturile sau decapările sunt mai mari de 3 m. adâncimea de înfigere se măsoară la un nivel ‘superior,. respectiv. inferior, cu 3 m deasupra nivelului terenului natural. i

2. Valorile. p, din tabelul 6.4 pot fi folosite cu condiţia ca minipilotul să pătrundă în terenul stabil (care nu este supus afuierii sau — alunecărilor) cel putin’ 4m pentru infrastructurile podurilor sau construcțiilor hidrotehnice şi 3m pentru celelalte construcții.

3. Valorile p, din tabel sunt valabile pentru pământuri îndesate sau cu îndesare medie (J, = 0,33).

4. Pentru nisipurile mari şi pietrişuri. valorile p, din tabel se pot folosi în cazul în care încastrarea relativă a vârfului pilotului în strat este r/d > 15. Pentru valori r/d calcul corectată cu relaţia: Pico = Py :00.7+0.02-1/d) [kPa]. (6.6) în care: | a . t— adancimea de incastrare în stratul de nisip mare sau pietris a bazei minipilotului, în m; d — diametrul minipilotului în planul bazei, în m.

5. Pentru pământuri nisipoase (cu excepţia nisipurilor mari, prevăzute la obs. 4) şi pământuri coezive, valorile din tabel se pot folosi cu condiţia pătrunderii vârfului minipilotului pe o adâncime t/d>4. Pentru valori 1/d corectată cu relaţia: P vcor = „-(0.5+0.125-1/d) [kPa] =. (6.7)

6. Pentru valorile intermediare ale adâncimilor sau consistentei, valorile p, din tabel se interpolează liniar.

3 | Observaţii la tabelul 6.6: _ = wJlolt}[wojolmjolS/Ayuy ede EI ° Valorile f se adoptă pentru adâncimile medii, corespunză-

1. Pentru valori intermediare ale indicelui de consistenţă 7, şi. a Observatie: Cand deasupra stratului de pamant necoeziv in care pătrunde baza pilotului se află un strat de umplutură recentă, necompactată. sau de pământ plastic moale sau plastic curgător. sau un strat de turbă. drept fişa D se consideră doar adâncimea pe care pătrunde minipilotul în stratul portant. iar expresia p. definită prin relaţia 6.13 se adaugă termenul 2 în care: - ¥2 este valoarea de calcul a greutăţii volumice a stratului slab. în kN/m'; - h grosimea stratului slab, în metri. ale adâncimii, valorile p, se determina prin interpolare liniară. 5 iri . A . . . - 5

2. In stratul coeziv având indicele porilor e > 0,5 se utilizează valorile p.. cor deduse cu relaţia: | Prcow E Pe (E 0.6 b. Pentru minipiloţii care reazema cu baza pe strate necoeziv p, =alyd,N, + DN, (kPa) (6.13) în care: a — coeficient dat în tabelul 6.7, în funcție de gradul ‘de indesare /,, al pământului de la baza pilotului; oo 34

ii Tabelul 6.8 0,00...0,33 0,5 10 0,34...0,66 0,4 15 0,67...1,00 0,3 20 “în care: | : Io — lungimea convenţională de încastrare, in metri; Map — momentul încovoietor capabil al secţiunii minipilotului, determinat conform documentatiilor tehnice de referință privind calculul elementelor de beton armat, în kN x m. Lungimea convenţională de incastrare Tabelul 6.10 N, 9,5 12,6 17,3 24,4 34,6 48,6 71,3] 108,0 : Na | 18,6 24,8 32,8 45,5 64,0 87.6 127,0 6.4. Capacitatea portantă pentru minipilotii verticali solicitati la încărcări orizontale Capacitatea portantă la încărcări orizontale se poate stabili, in. mod aproximativ, cu ajutorul valorii lungimii convenţionale d Denumirea pământului h Nisipuri afanate si pământuri 4d coezive având 7, Nisipuri de indesare medie si 3d pământuri coezive având 0,5 Nisipuri şi pietrișuri îndesate, 2d pământuri coezive având 075 Pământuri coezive tari 7, > | Sd încastrare lo, dată în tabelul 6.10 in funcţie de denumirea pământului ş de diametrul minipilotului Lungimea convențională de încastrare /, reprezintă lungime; unei console la care momentul încovoietor maxim de încastrare est acelaşi cu momentul maxim care se dezvoltă în minipilot. Forţa orizontală P,,., a unui minipilot vertical cu radier jos s determină cu relaţiile: - în cazul minipilotului considerat încastrat în radier 2 M cap Para =—— (kN) - in cazul minipilotului considerat articulat in radier M wy Pow = ih (KN) 2) 36 Fig. 6.2. Scheme de lucru pentru minipilotii forati vertical sub acţiunea incarcarilor orizontale 37

aria ȘI teii ca e aid ca Capacitatea portantă la încărcări orizontale a minipilotului : a . R,, — capacitatea portantă a minipilotilor verticali la solicitări vertical se determină cu relaţia: orizontale. în kN: R, =kmP.,.. (kN) (6.16). n — numărul minipilotilor verticali: . ” “ : m — coeficientul condiţiilor de lucru, egal cu 0,9. în care: k = 90.7: m = 0.7. Observaţii: : 6.5. Calculul minipilotilor forati la flambaj [4]

1. Relaţiile 6.15. 6.16 pot fi utilizate în cazul în care isa i ii i Fi A revadă un tubaj minipilotului D > S/o. În terenuri instabile poate fi necesar să se pre ŞI permanent pentru a proteja pasta de ciment sau mortarul proaspăt. Pentru m inipilotti executati pe loc in strate de. pământ în care rezis-

2. În cazul unei stratificatii neomogene. /, se stabileşte ca medie ponderată (prin grosimile de straturi) ale valorilor corespunzătoare tenta la -forfecare nedrenată este mai mică de 15 kPa, se va lua în straturilor întâlnite pe o adâncime egală cu 1.570. în care /, reprezint valoarea corespunzătoare stratului de la suprafaţă. considerare flambajul. ţinând cont de tolerantele geometrice de execuție. Cu ajutorul abacelor din anexa 3 pentru un minipilot izolat (v. figura 6.3) considerând diferite ipoteze pentru extremităţi se Pentru determinarea capacităţii portante la încărcări orizontale @ determină forta critică. N,,, pentru care se produce flambajul. minipilotilor verticali sau înclinați. în special în cazul fundațiilor cu De asemenea se poate utiliza direct formula lui Euler (6. 18)3]. radier înalt precum şi pentru calculul la deformatii al fundatiilor supuse atât la încărcări verticale cât şi la încărcări orizontale pot fi utilizate diverse metode de calcul: se recomandă utilizarea metodelor bazate pe teoria grinzilor pe mediu elastic. [i —— ——— INDESAT —— INDESAT Spre exemplificare, in anexa A a standardului de referinţă Azi : , L - 2. ZONA CU STAS 2561/3-90 se prezintă o metodă de calcul a unui pilot izolat CALEAR 3 supus Ja solicitări transversale. iar în anexa B a aceluiași standard Te = 2 fe oy metodă de calcula unui grup de minipiloti cu radier rigid. Aceste metode pot fi utilizate prin asimilare şi pentru minipil 2 CAVITATE La radiere joase pe minipiloti. solicitate la încărcări orizont a) b) se verifică condiţia: Hi, Sm H,, +nR,,. )- (KN) (6. unde: L ARGILA MOALE Ă E — componenta orizontală a efortului total care actione re et Tipu ee ‘loti amba! asupra radierului; L (exemplificare Pilot H,, — suma tuturor componentelor orizontale ale eforturilor pentru minipilot axiale care acţionează în piloţii înclinați. în KN; c) CALCAR cu capăt liber) 38

SR (6.24) Soluţia de susţinere şi consolidare a terasamentelor cu mini- în care: , piloţi dispuşi în grup şi solidarizati la capătul superior cu un radier din 5 este efortul de calcul ce activează într-un minipilot; “beton armat prezintă următoarele avantaje: — este capacitatea portantă a minipilotului. i - consolidează terasamentul potential instabil prin reali- zarea unei sustineri continue fără săpături deschise; - necesită un consum redus de ciment şi de oţel-beton; - permite o execuţie complet mecanizată; - reduce durata de execuţie;

7. PREVEDERI GENERALE DE PROIECTARE PENTRU MINIPILOȚII FORATI UTILIZATI LA | : ; Ari i ; N * Peale - permite executia lucrarilor pe drumuri cu trafic intens SUSTINEREA SI CONSOLIDAREA PANTELOR | cu stânjenirea minima a circulaţiei, datorită gabaritului redus al NATURALE ȘI ARTIFICIALE INSTABILE | utilajelor. : 7.1. Generalitati 7.2.2. Elemente de calcul Lucrările de susţinere şi consolidare (stabilizare) a pantelor c ajutorul minipilotilor se referă la susținerea şi consolidarea teras mentelor cu minipiloți dispuşi în grup (fig. 2.4b si 2.5b)si solidariza la capătul superior cu un radier din beton armat. 7.2.2.1, Stabilirea încărcărilor orizontale Încărcarea 'preponderentă este împingerea pământului pe lucrarea de susținere care se poate calcula atât pe baza coeficienţilor 4, “ai împingerii active (conform teoriilor Rankine sau Coulomb). cât și pe baza unui calcul invers care stabileşte forța orizontală data de masivul alunecător. Valoarea încărcării orizontale luată în considerare pentru calculul grupului de minipiloti va fi valoarea maximă rezultată din compararea celor două ipoteze. În cazul efectuării calculului invers pentru a determina împinge- rea masivului aflat în echilibru limită (fig.7.1) se ia în considerare următoarea ecuaţie: a FL +AF, =[2(G, cosa med, +c/1, )+E]/2G, sina, Minipilotii dispuși în grup cu radier de solidarizare la capatul îi Superior constituie o lucrare folosită în general la susținerea şi. în care: 7.1) consolidarea terasamentelor de drum si de cale ferată. mai . . . a Sistemul * d i sa a G, — greutatea unei fâşii verticale i din masivul aflat în echilibru ul “grup de minipiloti — radier” permite analogia cu limita, [kN/m]: fundaţia indirectă pe minipiloti tratată în prezentul ghid, cu deosebire E tanta fortel izontale date de impi ivului — rezu rtelor orizontale date de împingerea masivului că încărcările verticale sunt neglijabile în raport cu cele orizontale Get ăn ENI OF1ZO ping că, în acest caz, nu se ia în calcul flambajul. e pământ, [kN/m]; 7.2. Susținerea şi consolidarea terasamentelor cu_ minipiloti dispuși în grup si solidarizati la capătul superior cu un radier din beton armat 7.2.1. Descrierea procedeului 44 45

coala C! — coeziunea pământului i în eforturi efective care acţionează la baza fâşiei i. [KN/m *. . @’, — unghiul de frecare internă în eforturi efective care acţionează la baza fâşiei i, [grade]: : /,— lungimea bazei fasiei i. [m]: a, — unghiul format între tangenta la baza fâșiei / si orizontala: Fo — factorul de siguranță pentru masivul aflat în echilibru limită (Pol) E AF, — sporul prescris al valorii factorului de siguranță pentru asigurarea stabilităţii masivului (AF, > 0.3). E Din rezolvarea ecuaţiei (7.1) rezultă valoarea E. 7.2.2.2. Determinarea valorilor impingerii pământului pe fiecare minipilot in parte funcţie de dispunerea minipilotilor în planul radierului de solidarizare [7, 8] Pentru minipilotii dispuşi in grup cu interdistante as 4b (fi 8.1), încărcarea orizontală £,, aferentă fiecărui minipilot în parte dupa cum urmeaza: 46 E,, = B keg/n, ÎkN/m] (7.2) “în care: n = numărul de minipiloti conform fig. 8.1: B= B'+ 3b. unde: B’ — distanţa între axele minipilotifor marginali ai radierului, b — diametrul minipitoţilor. [m]: k — coeficientul de repartiție al încărcării orizontale conform poziţiei minipilotului in plan, indicat în fig. 8.1: e, — împingerea activă a pământului care se poate determina cu relaţia generală: e, =yk, ku —2ex ku» INN/m] în care: — greutatea volumică a pământului, [kN/m*]: = — adâncimea de calcul a împingerii active. [m]: ku coeficientul împingerii active: q — suprasarcina la nivelul terenului natural. [KN/m]: e - coeziunea pământului. [KN/m?]. i Fig.7 7.2. Coeficientul k de repartiție al încărcării orizontale (7, 8] 47

8. ELEMENTE CONSTRUCTIVE. LEGĂTURA | ongitudinale ale minipilotilor sau țeava să se înglobeze în radier pe DINTRE MINIPILOTI ŞI SUPRASTRUCTURA “minimum 25 cm. În cazul fundațiilor pe minipiloti supuşi la solicitări axiale de Se recomandă ca distanţa minimă între axele minipilotilor forațismulgere sau la forte orizontale mari care impun preluarea prin piloți să fie S = 3d (d este diametrul secțiunii minipilotului). “considerați incastrati in radier, minipilotii trebuie să pătrundă în radier Repartizarea minipilotului sub radier se face într-un rând, încu Capetele intacte pe o lungime de 15 cm, iar armăturile longitudinale rânduri paralele, în şah, radial. respectând distanţele minime şi tinând le minipilotilor trebuie să se înglobeze in radier pe o lungime seama de tehnologia de realizare. determinată prin calcul, sau până la partea superioară a radierului. Tipul şi adâncimea de fundare a radierului se stabilesc în functi În cazul în care minipilotul este armat cu țeavă, în funcţie de “tipul solicitărilor, se poate adopta şi o legătură cu suprastructura de ipul celor redate in figura 8.1 În cazul consolidării unor infrastructuri vechi cu ajutorul minipilotilor se pot distinge două tipuri de conlucrare și anume: a. minipilotii sunt forati prin infrastructura existentă si conlucrarea este asigurată prin aderenta (fig. 8.2) b. minipiloţii preiau încărcările prin intermediul unor noi elemente cum ar fi o nouă talpă de fundare (fig. 8.3) sau o nouă - grindă-radier precomprimată ce înglobează şi vechea fundaţie de: — existenţa subsolurilor și instalaţiilor subterane: — condiţiile geologice si hidrogeologice ale amplasame tului (nivelul apelor subterane şi variaţia acestuia în timp execuţiei exploatării); —. gelivitatea. pământurilor şi posibilitatea variațiilor volum din alte cauze. at 4 Radierul de beton armat se calculează conform documentaţiilei tehnice de referinţă (v. de ex. standardele de referință STAS 10102- 75 (fig. 8.4). şi STAS 10107/0-90) sub acțiunea încărcărilor transmise de sup structură şi a reactiunilor din minipiloti. . Înălțimea _radierului determină prin calcul dar nu va fi mai mică de 30 cm. Clasa betonului din radier va fi cel putin C16/20. Distanţa între. fata exterioară a” minipilotilor marginali ; extremitatea radierului trebuie să fie de minimum Id; dar nu mai mică. de 25 cm. Lungimea părții minipilotului- cuprinsă în radierul de bet armat se determină funcție de tipul de solicitare si de tipul armăturii longitudinale din corpul pilotului (nu. se include în grosimea radieruliii grosimea stratului de beton turnat sub apă, sau betonul de egalizare) conform reglementărilor tehnice specifice. : in cazul fundatiilor pe minipiloti supuși la solicitări axiale compresiune si la forte orizontale. reduse, care pot fi preluate de min piloţii consideraţi articulati în radier, 'minipiloţii trebuie să pătru în radier cu capetele intacte pe o lungime de Sem, iar armătu 48 “49

ţi de lemn b. fundaţie veche pe pilo NISIPOASA COMPACTATA MARNA a. furidatie veche directă din zidărie areyolos ap jndiy ap aroun uw alepuny ap epulss 1$ vopiduruu un anurp eies9y “18 “Bly De LOTIdiNIW DA sy UBldve % 3 ES saree rea

„52 Fig. 8.3. Conlucrarea fundaţiei pe minipiloti cu suprastructura PRECOMPRIMARE MINIPILOTI Fig. 8.4. Asigurarea conlucrării prin precomprimare . În ceea ce priveşte primul tip de conlucrare se recomandă realizarea unor încercări pentru determinarea valorii eforturilor admisibile corespunzătoare aderentei între pasta de ciment şi oțel. În general aderenţa mobilizabilă este de ordinul a 0,5 MPa pentru oţelul OB37 respectiv 1,0MPa pentru barete din oțel PC52. Pentru al doilea tip de conlucrare se recomandă: în cazul betonului armat a armare ca în figura 9.3. În cazul precomprimării se va considera un efort de precompri- mare N = (2 + 3)Q pentru asigurarea unei bune conlucrări. EXISTENTA ” GRINDA/RADIER ARMATURI 53

: | . ANEXA 1. Adaosuri folosite la minipiloti Adaosurile pot fi utilizate pentru îmbunătăţirea lucrabilitatii și durabilității pastei de ciment şi mortarului -utilizate la realizare minipilotilor. De asemenea prin aceste adaosuri se urmăreşte creşterea valorilor rezistentelor mecanice. Pe de altă parte aceste adaosuri 'trebuie să respecte anumite condiţii de chimism pentru a nu degrada oţelul din care sunt confectio: nate armăturile sau chiar pasta de ciment. Nu se vor folosi adaosuri conţinând > 0.1 % din masa totală, iale sulfuri şi nitrați. . ete i În cazul utilizării bentonitei ca aditiv (ceea ce este recomandat) "cantitatea va fi-sub 10 kg/m? pentru un raport apă / ciment sub 0.5 Atunci.când pentru imbundtatirea lucrabilitatii st pentru reduce rea contractiei se utilizează adâosuri; calitatea” acestora trebuie să: comparabilă cu cea a cimentului utilizat. aaa

ANEXA 2. Împingerea în stare de repaus, împingerea activă şi rezistența pasivă a pământului asupra - fundațiilor pe minipiloti. Presiunea apei Pentru calculul împingerii în stare de repaus. împingerii active “i şi rezistenţei pasive a pământului. în cazul stărilor limită de exploatare normală (SLEN), se recomandă luarea în considerare'a parametrilor rezistenței la forfecare (o'.c') şi F. = 1.00. Pentru presiunea apei se vor lua: în considerare cele mai defavorabile situaţii din punct de vedere al nivelului subteran cât şi al apariției unor accidente ce induc solicitări suplimentare. Presiunea pământului asupra minipilotilor la o: adâncime z în teren. se exprimă printr-un efort unitar efectiv orizontal calculat cu relaţia: Op = k:y-2 unde: cos y — este greutatea volumică a pământului în stare umedă (y'— greutatea volumică: în stare. imersată — sub; nivelul apei subterane); k — este un coeficient ce poate fi - ko pentru împingerea pământului în stare de repaus: ky =l-sing'; - “ky pentru impingerea activa si poate fi calculat cu relația: te? ȘI „ku =tg ast); - ky pentru împingerea pasivă si poate fi calculat cu relaţia: Jk, = tg (3) 55

cs cai act 56

ANEXA 3. Grafice pentru calculul minipilotilor la flambaj Notatii: Ne Lai „. şi incastrati la cealaltă; încărcarea critica axială de compresiune care produce flambajul (kN); modulul lui Young pentru secţiunea echivalentă a mini: pilotului (kN/m2 ) momentul de inerție pentru secţiunea minipilotului (m) î 4 coeficient care tine seama de conditiile de rezemare a mini pilotului (o = 1 pt. minipiloti articulati la ambele extremi: t&ti; o = 0,5 pt. minipiloti incastrati la ambele extremităţi, @ = 2 pt. minipiloti incastrati la o extremitate şi liberi i cealaltă; o = 0,699 pt. minipiloti articulati la o extremitate E. lungimea totala a unui minipilot; modulul de reacţie al terenului. Ne so 40 30 “A 4 ro Ap raha RR oe (Na SS ee a Ve oe IRI ă N ww ÎI SiS a ee E SLI „57

SA 58 59

60 61

wh 50 30 E 20 10 a | Sh ISI SRSC to — Vi ‘AS ROSAS 9 El 2 RAN 7) Wr : [| LL! [A 1 A PRI TI SY os po | ERIN ee 04 E N A IRA IRI RR RI NN 02 03 of 05 05 07 oe oo 4 909 02 G3 04 03 ns 07 62

ANEXA 4. Exemple de carcase pentru minipiloti

SECTIUNEA 1-1

SECTIUNEA 2-2 q PASTA _DE | CIMENT |

SECTIUNEA 3-3 PASTA DE CIMENT MINIPILOT FORAT MINIPILOT FORAT DISTANTIER INEL SECTIUNE: LONGITUDINALA B-B TEAVA METALICA SS IN ÎN PASTA eae CENTROR METALIC PASTA_(MORTAR) INJECTIE CENTROR METALIC DNS PERETELE ORAJULUT PERETELE FORAJULUI PERFORATII Nw

68 REFERINȚE NORMATIVE I. Reglementări tehnice conexe C 28-99 — Normativ pentru sudarea armăturilor din otek beton. C 56-85 — Normativ pentru verificarea calităţii şi recepţia lucrărilor de construcții şi instalaţii —. aferente. N 7 C 241-92 — Metodologie de determinare a caracteristici dinamice ale terenului de fundare la solicitări seismice. i GT 035-2002 — Ghid privind modul de întocmire si verificat a documentatiilor geotehnice pentru construcții NP 074-2002 — Normativ privind principiile, exigenţele şi metodele cercetării geotehnice a terenului de fundare. NE 012-99, partea A ~ Cod de practică pentru executarea lucrărilor din beton şi beton armat. P 100-92 —Normativ pentru proiectarea antiseismică a construcțiilor de locuinţe social-culturale, agrozootehnice şi industriale. NP 045-2000 — Normativ privind încercarea în teren a piloțitor de probă şi a piloților din fundaţii. II. Standarde de referință SR EN 196-1:1995 — Metode de încercări ale cimenturilor. Partea |: Determinarea rezistentelor mecanice. SR EN 197-1:2002 —Ciment. Partea |: Compoziţie, specificaţii şi criterii de conformitate ale cimenturilor uzuale. SR EN 197-1:2002 —Ciment. Partea 2: Evaluarea conformităţii. SR EN 1008:2003 —Apă de preparare pentru beton. Specificaţii pentru prelevare. încercare şi evaluare a aptitudinii de utilizare a apei, inclusiv a apelor recuperate din procese ale industriei de beton, ca apă de preparare pentru beton. STAS 438/1-89 —Produse de oţel pentru armarea betonului. Otel beton laminat la cald. Mărci şi condiţii tehnice de calitate. STAS 1242/1-89 —Teren de fundare. Principii generale de cercetare. STAS 1667-76 —Agregate naturale grele pentru betoane şi mortare cu lianti minerali. STAS 2561/1-83 —Teren de fundare. Piloti. Clasificare şi terminologie. STAS 2561/3-90 —Teren de fundare. Piloti. Prescriptii generale de proiectare. 69

70 STAS 3300/1-85 —Teren de fundare. Principii generale de calcul. * STAS 3300/2-85 —Teren de fundare. Calculul terenului de fundare în cazul fundării directe. STAS 3349/1-83 —Betoane de ciment. Prescriptii pentru stabilirea gradului de agresivitate a apei. STAS 3950-81 —Geotehnica. Terminologie, simboluri şi unităţi, - de măsură. j STAS 9305-81 —Bentonita activată pentru fluide de foraj. : STAS 10100/0-75 —Principii generale de verificare a siguranței, 2 constructiilor. E STAS 10101/0-75 —Acţiuni în construcţii. Clasificarea şi ; [3] gruparea acţiunilor. : STAS 10101/0A-77 —Actiuni în construcţii. Clasificarea şi gruparea acțiunilor pentru construcții civile şi industriale. STAS 10101/0B-87 —Actiuni în construcții. Clasificarea şi gruparea acţiunilor pentru podurile de c.f. și şosea. STAS 10101/2A 1-87 —Actiuni în construcții. Încărcări : tehnologice din exploatare pentru constructii civile, industriale si agrozootehnice. STAS 10102-75 —Constructii din beton, beton armat şi beton precomprimat. Prevederi fundamentale pentr calculul şi alcătuirea elementelor. STAS 10107/0-90 —Construcţii civile şi industriale. Calculul şi alcătuirea elementelor structurale din beton, beton armat şi beton precomprimat. SR EN 14199 —Executia lucrărilor geotehnice speciale. Minipiloti LUCRĂRI DE REFERINȚĂ EN 14199 (2003) — Execution of special geotechnical works. Micropiles Bruce, D. A., Juran, I. , Dinillio, A. F. (2001) — Proc. of the 15th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Istanbul S. S. Liew & C. C. Fong (2003) — Design & Construction of Micropiles. Gue& Partners Sdn Bhd, Kuala Lumpur, Malaysia M. J. J. Aznar &M. J. Renault (1986) — Les micropieux H. Cyna, F. Schosser, R Franki, C. Plumette, R. Estephan, F. Altmayer, N. Goulesco, 1. Jouran, C. Mauriel, I. Shakrour, P. Vezole — (2002) - FOREVER - Synthese des resultats et recommendations du Projet National sur les micropieux (1993-2001) Mihai Popescu (1995)— “Back analysis of slope failures to design stabilizing piles ” Keynote Lecture, Proc. 2" Turkish Symp. on Landslide, Adapazari Konrad Simmer (1985)- “ Grundbau ” 8] Ulrich Smoltezyk (1987)- “ Grundbau - Taschenbuch ” vol. 3 71