GHID PRIVIND EVALUAREA RISCULUI ASOCIAT ALUNECĂRILOR DE TEREN DIN ZONA DRUMULUI

Indicativ: AND 594/2013Elaborat: SC TRANSPROIECT 2001 S.A.

Director General:- ing. Nicolae Popescu

Responsabil tema: - ing. Mihail Munteanu

Elaboratori: - ing. Emil Oltean- ing. Dennis Alexandru Ungureanu

Consultant: - prof. univ. dr. ing. Sanda Manea

2013

1 | P a g

Cuprins

Capitolul I 5Generalităţi 5

1.1. Obiectiv. Domeniul de aplicare 51.2. Documente de referinţă 5

Capitolul II 7Alunecări de teren 7

2.1. Generalităţi. Definiţie. 72.2. Factorii care generează alunecările de teren 8

2.2.1. Cauze litologice 82.2.2. Cauze geomorfologice 82.2.3. Cauze structural - tectonice. 92.2.4. Cauze hidrologice şi climatice 92.2.5. Cauze hidrogeologice 102.2.6. Cauze dinamice. 112.2.7. Cauze legate de vegetaţie 112.2.8. Cauze antropice 11

2.3. Comportarea versanţilor sau taluzurilor la alunecare 112.3.1. Masive de pământ 112.3.2. Masive stâncoase 152.3.3. Rambleuri 18

2.4. Clasificarea alunecărilor de teren 192.4.1. Clasificarea alunecărilor după starea acestora 192.4.2. Clasificarea alunecărilor după adâncimea suprafeţei de alunecare 202.4.3. Clasificarea alunecărilor de teren după viteza de deplasare a maselor alunecătoare 202.4.4. Clasificarea alunecărilor din punctul de vedere al caracterului mişcării 20

Capitolul III 27Evaluarea riscului asociat alunecărilor de teren din zona drumului 27

3.1. Generalităţi. Definiţii. Relaţii de legătură 273.2. Etapele de realizare hărţilor de hazard şi a hărţilor de risc 293.3. Modul de elaborare şi conţinutul hărţilor hazard şi de risc asociat alunecărilor de teren 30

3.3.1. Generalităţi 303.3.2. Realizarea hărţilor de hazard la alunecări de teren preliminare şi de detaliu 303.3.3. Evaluarea riscului asociat alunecărilor de teren din zona drumului şi realizarea hărţii de risc. 34

3.4. Managementul riscului asociat alunecărilor de teren din zona drumului 37Capitolul IV 39Cercetarea terenului 39

4.1. Principii generale privind cerecetarea terenului 394.2. Planificarea programului de investigare 404.2. Realizarea cartării geotehnice 414.3. Investigaţii de teren 444.4. Investigaţii de laborator 454.5. Evaluarea parametrilor geotehnici obţinuti şi elaborarea modelului geotehnic 48

Capitolul V 52Estimarea stabilităţii după principiile Eurocodului 7 52

5.1. Principii teoretice 525.2. Metode de analiza a stabilităţii taluzurilor bazate pe echilibrul limită 56

5.2.1. Metoda simplificată a fâşiilor (metoda Fellenius) 562 | P a g

5.2.2. Metoda Bishop 575.2.3. Metoda Janbu 585.2.4. Metoda Spencer 61

Capitolul VI 63Monitorizarea alunecărilor 63

6.1. Generalităţi 636.2. Metode de monitorizare a alunecărilor de teren 646.3. Monitorizarea zonelor cu probabilitate de producere a alunecărilor "mare" şi "foarte mare" 67

Capitolul VII 70Principii de prevenire, combatere şi stabilizare a alunecărilor de teren din zona drumului 70ANEXE 761. Exemple de calcul de analiza a stabilităţii la stările limită ultime GEO şi STR conform Eurocod 7

762. Estimarea stabilităţii cu ajutorul abacelor 803. Determinarea factorului de siguranţa Fs prin metode grafico - analitice în cazul unei alunecări tip până 974. Metode de dimensionare a sistemelor de protecţie a versanţilor stâncoşi cu plase ancorate 1045. Exemple fotografice de alunecări de teren care au afectat zona drumului 109Bibliografie 111

Lista figurilor:

FIGURA 1. CLASIFICAREA FACTORILOR CAUZALI CONFORM UNESCO.............................................................................8FIGURA 2. POZIŢIA SUPRAFEŢEI DE ALUNECARE ÎN RAPORT CU ÎNCLINAREA STRATELOR................................................9FIGURA 3. SCHEMA CIRCUITULUI APEI PE VERSANT (ZAMFIRESCU, COMSA, MATEI - 1985)..........................................10FIGURA 4. SCHEMA DISTRIBUTIEI FORŢELOR CARE CONTROLEAZA MECANISMUL DE PRODUCERE A ALUNECĂRILOR DE

TEREN.....................................................................................................................................................................12FIGURA 5. VARIAŢIA STĂRII DE TENSIUNE A UNUI PUNCT DIN MASIV CA URMARE A SAPARII UNUI TALUZ...................13FIGURA 6. ELEMENTELE SPECIFICE UNEI ALUNECĂRI DE TEREN......................................................................................14FIGURA 7. SCHEMA DE ALUNECARE ŞI RĂSTURNARE A UNUI BLOC................................................................................15FIGURA 8. DEFINIREA ELEMENTELOR UNEI DISCONTINUITĂŢI (ORIENTARE, ÎNCLINARE, AZIMUTUL ÎNCLINĂRII).......16FIGURA 9. REPREZENTAREA STEREOGRAFICA A UNUI PLAN PE EMISFERA DE REFERINTA INFERIOARA7........................16FIGURA 10. REPREZENTAREA CERCULUI MARE ŞI POLULUI7............................................................................................16FIGURA 11. DOMENIUL DE INSTABILITATE PENTRU POLII PLANELOR DE DISCONTINUITATE..........................................17FIGURA 12. DETERMINAREA UNGHIURILOR PN ŞI TPN PRIN METODA PROIECŢIEI SFERICE...........................................18FIGURA 13. ALUNECĂRI ROTAŢIONALE...........................................................................................................................21FIGURA 14. SCHEMA UNOR ALUNECĂRI DE TRANSLAŢIE................................................................................................22FIGURA 15. SCHEMA UNEI ALUNECĂRI DE TIP CURGERE DE NOROI SAU DE ROCI..........................................................24FIGURA 16. FAZELE UNEI ALUNECĂRI DE TEREN (DUPĂ K. TERZAGHI)............................................................................24FIGURA 17. PRĂBUŞIRI DE ROCI DE PE VERSANŢI PUTERNIC FISURAŢI............................................................................25FIGURA 18. EXPUNEREA ELEMENTELOR DIN ZONA DRUMULUI INTR-O ZONA POTENŢIAL ALUNECĂTOARE..................28FIGURA 19. MANAGEMENTUL ŞI REDUCEREA RISCULUI ÎN TIMPUL DEFASURARII PROIECTULUI...................................37FIGURA 20. PLANIFICAREA INVESTIGAŢIILOR GEOTEHNICE.............................................................................................39FIGURA 21. VARIAŢIA PRESIUNII APEI DIN PORI ÎN ZONA SUPRAFEŢEI DE ALUNECARE..................................................46FIGURA 22. VARIAŢIA UMIDITĂŢII ÎN JURUL SUPRAFEŢEI DE ALUNECARE......................................................................46FIGURA 23.METODA FELLENIUS – ÎMPĂRŢIRE A MASEI ALUNECĂTOARE ÎN FÂŞII ŞI FORŢELE CARE ACŢIONEAZĂ

ASUPRA UNEI FÂŞII CARACTERISTICE „I”................................................................................................................56FIGURA 24. METODA BISHOP – ÎMPĂRŢIRE A MASEI ALUNECĂTOARE ÎN FÂŞII ŞI FORŢELE CARE ACŢIONEAZĂ ASUPRA

UNEI FÂŞII CARACTERISTICE „I”..............................................................................................................................57FIGURA 25. MODELUL JAMBU – ELEMENTELE GEOMETRICE ŞI FORŢELE GLOBALE CARE ACŢIONEAZĂ ASUPRA MASEI

ALUNECĂTOARE.....................................................................................................................................................58FIGURA 26. MODELUL JAMBU – FORŢELE CARE ACŢIONEAZĂ ASUPRA FÂŞIILOR...........................................................59FIGURA 27. METODA SPENCER........................................................................................................................................61FIGURA 28. MOBILIZAREA DIFERENŢIATĂ A REZISTENŢEI LA FORFECARE ÎNTR-UN TEREN STRATIFICAŢ........................67

3 | P a g

FIGURA 29. MOBILIZAREA REZISTENŢELOR LA FORFECARE (A), DREPTELE INTRINSECI PENTRU DIFERITE DEFORMAŢII (B) ŞI REPREZENTAREA PARAMETRILOR TG ŞI C PE MĂSURA CREŞTERII DEFORMAŢIEI (C).............................68

FIGURA 30. SCHEMĂ PENTRU STABILIREA CORELAŢIEI DINTRE DEFORMAŢIILE CORESPUNZĂTOARE BAZELOR A DOUĂ FAŞII ALĂTURATE...................................................................................................................................................68

FIGURA 31. VARIAŢIA FACTORULUI DE STABILITATE FSΕ CU DEFORMAŢIA MEDIE Ε´MED..............................................69FIGURA 32. VARIAŢIA ÎN TIMP A DREPTELOR INTRINSECI CA URMARE A CURGERII LENTE A PĂMÂNTULUI COEZIV......69FIGURA 33. EXEMPLU DE CALCUL. RAMBLEU..................................................................................................................76FIGURA 34. EXEMPLU DE CALCUL. DEBLEU.....................................................................................................................77FIGURA 35. ABACA LUI TAYLOR PENTRU ANALIZA STABILITĂŢII ÎN EFORTURI TOTALE...................................................81

FIGURA 36. ABACA BISHOP PENTRU ŞI ŞI ...................................................................83

FIGURA 37. ABACA BISHOP PENTRU ŞI ...............................................................................84

FIGURA 38. ABACA BISHOP PENTRU ŞI .......................................................................................85

FIGURA 39. ABACA SPENCER PENTRU DIFERITE RAPOARTE ŞI 0,5 ALE PRESIUNII APEI DIN PORI...........87FIGURA 40. ABACA JANBU PENTRU ANALIZA ÎN EFORTURI TOTALE................................................................................88FIGURA 41. ABACELE JANBU PENTRU ANALIZA ÎN EFORTURI EFECTIVE..........................................................................89FIGURA 42. DIAGRAMA EFORTURILOR NORMALE ŞI DE FORFECARE..............................................................................92FIGURA 43. COMPARAREA POZIŢIILOR CERCURILOR CRITICE..........................................................................................93FIGURA 44. CORELAŢIILE DINTRE ŞI ........................................................................................................................93FIGURA 45. A. REŢEAUA SCHMIDT; B. DIAGRAMA DE CONTUR A SISTEMELOR DE FISURAŢIE........................................98FIGURA 46. DIAGRAMA SISTEMELOR DE FISURAŢIE ŞI A ZONEI DE INSTABILITATE.........................................................99FIGURA 47. CALCULUL UNGHIURILOR SI PN PENTRU INTERSECŢIA PLANELOR DE FISURAŢIE S1 - S3 (I1/3)....100FIGURA 48. CALCULUL UNGHIURILOR SI PN PENTRU INTERSECŢIA PLANELOR DE FISURAŢIE S3 - S4 (I3/4)....101FIGURA 49. CALCULUL UNGHIURILOR NRG ŞI NRRR PENTRU INTERSECŢIA PLANELOR DE FISURAŢIE S1 - S3 (I1/3)....102FIGURA 50. CALCULUL UNGHIURILOR NRG ŞI NRRR PENTRU INTERSECŢIA PLANELOR DE FISURAŢIE S3 - S4 (I3/4)....103FIGURA 51. ALUNECAREA PARALELA CU SUPRAFAŢA VERSANTULUI............................................................................104FIGURA 52. ANCORE TENSIONATE.................................................................................................................................105FIGURA 53. ANCORE PASIVE..........................................................................................................................................106FIGURA 54. ANCORE TENSIONATE. MODUL A...............................................................................................................107FIGURA 55. ANCORE TENSIONATE. MODUL B...............................................................................................................107FigurA 56. Ancore în suprafeţe de cedare adânci..........................................................................................................108

4 | P a g

Capitolul IGeneralităţi

1.1. Obiectiv. Domeniul de aplicare

"Ghidul privind evaluarea riscului asociat alunecărilor de teren din zona drumului - indicativ AND 594" are drept obiectiv următoarele:

să stabilească criteriile, exigenţele şi metodele de realizare a hărţilor de hazard şi de evaluare a riscului asociat alunecărilor de teren din zona drumului;

să prezinte metode de analiză a stabilităţii şi de determinare a factorului de stabilitate; să prezinte metode de monitorizare a alunecărilor de teren din zona drumurilor; să prezinte principii de prevenire, combatere şi stabilizare a alunecărilor de teren din zona

drumului.

Prevederile acestui ghid sunt specifice proiectării, construirii şi exploatării drumurilor şi se aplică tuturor categoriilor de drumuri din sistemul rutier naţional existent sau de perspectivă, idiferent de unitatea administrativ teritorială care îl administrează.

Aceste prevederi sunt în conformitate atât cu "Legea nr. 575/2001 privind aprobarea Planului de amenajare a teritoriului naţional - Secţiunea a V-a Zone de risc natural" şi "HG nr. 447/2003 pentru aprobarea normelor metodologice privind modul de elaborare şi conţinutul hărţilor de risc natural la alunecări de teren şi inundaţii" cât şi cu prevederile "SR EN 1997-1: 2004/NB:2007. Eurocod 7: Proiectarea geotehnică. Partea 1: Reguli generale" şi "SR EN 1997-2:2007:Eurocod 7: Proiectarea geotehnică. Partea 2: Încercarea şi investigarea terenului".

Hărţile de hazard şi de risc realizate conform acestui ghid îşi găsesc aplicabilitatea atât în cazul drumurilor existente cât şi în cazul proiectării şi execuţiei de drumuri noi, astfel:

- în cazul drumurilor existente pot reprezenta documente pe baza cărora administratorul drumului să fie informat în legatură cu probabilitatea de producere a unor alunecări de teren care pot să afecteze zona drumului astfel încât să poată lua măsuri de prevenire;

- în cazul proiectării şi execuţiei de drumuri noi realizarea hărţilor de hazard şi gestionarea riscurilor induse de alunecările de teren trebuie să facă parte dintr-un Sistem de Management complex astfel încât, prin măsurile adoptate prin proiect sau în timpul execuţiei, riscurile să poată fi identificate, evaluate, evitate, eliminate sau atenuate până la nivele acceptabile.

Deasemenea, în cazul în care zona drumului a fost afectată de alunecări de teren, analizele de stabilitate şi metodele de determinare a factorului de stabilitate prezentate în cuprinsul ghidului vor veni în sprijinul proiectanţilor de specialitate implicaţi în stabilizarea acestora.

1.2. Documente de referinţă

A. LEGI ŞI DECRETELegea nr. 575 din 22 octombrie 2001 privind aprobarea Planului de amenajare a teritoriului naţional - Secţiunea a V-a Zone de risc natural–M.Of. nr. 726/14.11.2001HG nr. 447 din 10 aprilie 2003 pentru aprobarea normelor metodologice privind modul de elaborare şi conţinutul hărţilor de risc natural la alunecări de teren şi inundaţiiHG nr.445/2009 privind evaluarea impactului anumitor proiecte publice şi private asupra mediului – M.Of. nr.481/13.07. 2009

5 | P a g

Ordinul 135/84/76/1.284/2010 al ministrului mediului şi pădurilor, al ministrului administraţiei şi internelor, al ministrului agriculturii şi dezvoltării rurale şi al ministrului dezvoltării regionale şi turismului privind aprobarea Metodologiei de aplicare a evaluării impactului asupra mediului pentru proiecte publice şi private – publicât în M.Of.nr. 274/24.04.2010HG nr. 1003/2007 privind refacerea zonelor în care solul, subsolul şi ecosistemele terestre au fost afectate – M.Of. nr. 804/26 nov. 2007Legea nr. 363/2006 privind aprobarea Planului de amenajare a teritoriului naţional – Secţiunea I . Reţele de transport. – publicâtă în M.Of. nr. 806/2006

B. STANDARDESR EN 1997-1:2004/AC:2009

Eurocod 7: Proiectarea geotehnică. Partea 1: Reguli generale.

SR EN 1997-1 : 2004 / NB:2007

Eurocod 7: Proiectarea geotehnică. Partea 1: Reguli generale. Anexă naţională.

SR EN1997-2:2007

Eurocod 7: Proiectarea geotehnică. Partea 2: Încercarea şi investigarea terenului.

SR EN ISO22475-1:2007

Investigaţii şi încercări geotehnice. Metode de prelevare şi măsurări ale apei subterane. Partea 1: Principii tehnice pentru execuţie.

SR EN ISO22476-2:2006

Cercetări şi încercări geotehnice. Încercări pe teren. Partea 2: Încercare de penetrare dinamică.

SR EN ISO14688-1:2004:2006

Cercetări şi încercări geotehnice. Identificarea şi clasificarea pământurilor. Partea 1: Identificare şi descriere.

SR EN ISO14688-2:2005

Cercetări şi încercări geotehnice. Identificarea şi clasificarea pământurilor. Partea 2: Principii pentru o clasificare.

SR EN ISO14689-1:2004

Cercetări şi încercări geotehnice. Denumire şi clasificare a rocilor. Partea 1: Denumire şi descriere.

STAS 1242/2-83Teren de fundare. Cercetări geologico - tehnice şi geotehnice specifice traseelor de căi ferate, drumuri şi autostrăzi.

STAS 1913/1-82 Teren de fundare. Determinarea umidităţii.

STAS 1913/3-76 Teren de fundare. Determinarea densităţii pamânturilor.

STAS 1913/4-86 Teren de fundare. Determinarea limitelor de plasticitate.

STAS 1913/5-85 Teren de fundare. Determinarea granulozităţii.

STAS 1913/12-88Teren de fundare. Determinarea caracteristicilor fizice şi mecanice ale pământurilor cu umflări şi contracţii mari

STAS 8942/2-82Teren de fundare. Determinarea rezistenţei pământurilor la forfecare, prin încercarea de forfecare directă.

C. INSTRUCŢIUNI ŞI NORMATIVE

C 159-89Instrucţiuni tehnice pentru cercetarea terenului de fundare prin metoda penetrării cu con, penetrare statică, penetrare dinamică, vibropenetrare

NP 074/2007 Normativ privind documentaţiile geotehnice pentru construcţii

NP 122/2010 Determinarea valorilor caracteristice şi de calcul ale parametrilor geotehnici

6 | P a g

Capitolul IIAlunecări de teren

2.1. Generalităţi. Definiţie.

Pentru a prezenta alunecările de teren care afectează sau pot afecta zona drumului şi pentru a înţelege modul în care ele trebuie tratate vom pleca de la principiile şi regulile1 enunţate în SR EN 1997-1 : 2004 / NB:2007. Eurocod 7: Proiectarea geotehnică. Partea 1: Reguli generale. Secţiunea 11. Stabilitate generală şi anume:

(P) "Prevederile acestei secţiuni trebuie aplicate pentru stabilitatea generală şi mişcarea terenurilor fie ele naturale fie ele umpluturi.

(P) Trebuie luate în considerare toate stările limită posibile pentru terenul în cauză, pentru a satisface cerintele fundamentale de stabilitate, deformaţii limită, durabilitate şi de limitare a mişcării în structurile sau reţelele învecinate.

Câteva stări limită posibile sunt:- pierderea stabilităţii generale a pământului şi a structurilor asociate;- mişcări excesive în teren datorită deformaţiilor de forfecare, tasărilor, vibraţiilor sau

unflării;- deteriorarea sau pierderea capacităţii de exploatare la structurile învecinate, drumuri sau

instalaţii datorită mişcării terenului.(P) Efectele următoarelor circumstanţe trebuie luate în considerare, după cum este cazul:- procesele de execuţie a lucrării;- noi pante sau structuri pe amplasament sau în apropiere;- mişcări anterioare sau în curs ale terenului, produse de diferite cauze;- vibraţii;- variaţii climatice, inclusiv modificări de temperatură (îngheţ şi dezgheţ), secetă şi ploi

intense;- vegetaţia şi îndepărtarea ei;- activităţi umane sau animale;- variaţii ale umidităţii sau ale presiunii apei din pori;- acţiunea valurilor"

Plecând de la principiile enunţate mai sus vom defini alunecările de teren din zona drumurilor ca fiind procese de mişcare gravitaţională a terenurilor, naturale sau a umpluturilor, aflate în pantă, ca efect simultan a unor factori naturali sau antropici.

1 Nota: Conform SR EN 1997-1 : 2004 / NB:2007. Eurocod 7: Proiectarea geotehnică. Partea 1: Reguli generale se face urmatoarea: "Distinctie intre principii si reguli de aplicare: Principiile (P) comportă:- indicaţii generale si definiţii pentru care nu există alternative;- cerinţe si modele analitice pentru care nu se permite o alternativă, cu excepţiile situaţiilor în care acest lucru este specificat in mod expres.

Regulile de aplicare sunt exemple de reguli general recunoscute, care respectă principiile şi satisfac cerinţele acestora. Se permite utilizarea unor reguli alternative diferite de regulile de aplicare indicate in Eurocod cu condiţia să se arate ca regulile alternative sunt în concordanţă cu principiile corespunzatoare şi că acestea sunt cel puţin echivalente în privinţa siguranţei condiţiilor de exploatare şi durabilităţii structurilor cu ceea ce s-ar astepta prin aplicarea Eurocodurilor"

7 | P a g

2.2. Factorii care generează alunecările de teren

Înţelegerea factorilor care pot produce deplasarea maselor de pământ sau de roci este extrem de importantă deoarece numai un diagnostic corect poate sta la baza unui proiect de măsuri eficiente pentru prevenire şi stabilizare.

Considerând că factorii declanşatori ai alunecărilor de teren sunt produsul simultan al unor factori favorizanţi (fig. 1) vom detalia şi grupa circumstanţele favorizante enunţate în Eurocod astfel:

Figura 1. Clasificarea factorilor cauzali conform UNESCO2

2.2.1. Cauze litologice

În geologia inginerească tipurile litologice care alcătuiesc scoarţa terestră sunt împărţite schematic în două mari categorii: roca de bază şi formaţiunea acoperitoare (depozitele superficiale)

În categoria roca de bază sunt cuprinse toate rocile de vârsta precuaternara şi anumite tipuri litologice cuaternare (depozite de tufuri calcaroase, travertin, conglomerate de terasa, s.a.) consolidate sau cimentate.

Tipurile litologice denumite generic "pământuri" aparţin formaţiunii acoperitoare, sunt de vârsta cuaternară şi se regăsesc pe diagramele din SR EN ISO 14688-2:2005 Cercetări şi încercări geotehnice. Identificarea şi clasificarea pământurilor. Partea 2: Principii pentru o clasificare. Acestea au fost formate pe seama rocilor preexistente, cuprinse în categoria "roca de bază", în urma proceselor de dezagregare fizică şi alterare chimică şi biologică.

Aceste procese de dezagregare şi alterare slăbesc treptat coeziunea rocilor şi sunt un factor favorizant al declanşării alunecărilor de teren.

2.2.2. Cauze geomorfologice

Forma suprafeţei terenului şi înclinarea sa joacă un rol important în stabilitatea masivelor. Declanşarea pierderii stabilităţii poate fi produsă de creşterea efortului de taiere în masiv

datorită maririi, din cauze naturale sau antropice, a pantelor taluzurilor sau versanţilor.Deasemenea existenţa pe pantele versanţilor a unor văi torenţiale tinere favorizează apariţia

alunecărilor de teren

2 dupa "Sanda Manea - Evaluarea riscului de alunecare a versantilor - Editura Conspress, Bucuresti - 1998"

8 | P a g

2.2.3. Cauze structural - tectonice.

Înclinarea stratelor poate favoriza sau inhiba apariţia instabilităţii. Stratele care inclina în aceeaşi direcţie cu înclinarea versantului (alunecări consecvente) au un potenţial de instabilitate mai mare decât cele care inclină în sens contrar pantei versantului (alunecări insecvente) sau a masivelor nestratificate (alunecări asecvente) (fig. 2).

Figura 2. Poziţia suprafeţei de alunecare în raport cu înclinarea stratelor

a. alunecare consecventa

b. alunecare insecventa c. alunecare asecventa

Foliaţia, caracteristică rocilor încadrate în categoria "roca de bază", reprezentată prin suprafeţe de stratificaţie, clivaj şi fisuraţie, joacă un rol foarte important în producerea alunecărilor de teren, îndeosebi când aceste suprafeţe, conforme cu pantele versanţilor, se umezesc excesiv. Alunecările favorizate de foliaţie se caracterizează prin suprafeţe de alunecare în general plane, deplasarea facându-se prin translaţie. Astfel de alunecări sunt caracteristice zonelor de fliş şi formaţiunilor de molasa.

Fenomenele tectonice (faliile, pânzele de şariaj, încovoierea capetelor de strat, etc.) prezente în masivele de roci pot favoriza deasemenea producerea fenomenelor de instabilitate.

2.2.4. Cauze hidrologice şi climatice

Apa reprezintă factorul predominant responsabil pentru producerea alunecărilor. Prezenţa sau absenţa apei trebuie analizată în contextul stării limită în care poate ajunge masivul pentru că absenta apei, pentru moment, nu exclude posibilitatea apariţiei sale ulterioare. Pentru a estima corect efectul apei asupra versantului trebuie să se ţină seama şi de celelalte elemente (vegetaţie, relief caracteristic) care contribuie la asigurarea circuitului apei pe versant. O schemă posibilă privind circuitul apei pe versant este prezentată în figura 3.

Efectul apei de suprafaţă asupra versanţilor sau taluzurilor de debleu sau rambleu depinde şi de natura litologică a versanţilor sau tipurile de materiale din componenta formelor antropice. De exemplu:

In cazul pământurilor cu unflări şi contracţii mari variaţia de umiditate conduce la variaţii de volum; drept rezultat se deschid fisuri şi crăpături prin care patrunde apa iar coeziunea se diminuează;

In cazul masivelor constituite din pământuri sensibile la umezire patrunderea apelor de suprafaţă sau ridicarea nivelului apei subterane poate conduce la colapsare.

9 | P a g

Figura 3. Schema circuitului apei pe versant (Zamfirescu, Comsa, Matei - 1985)3

Alte efecte cauzate de curgerea apelor de suprafaţă care pot favoriza producerea alunecărilor de teren pot fi:

Energia mare de curgere a apelor curgatoare poate conduce la spalarea bazei versanţilor sau taluzurilor şi pierderea stabilităţii acestora;

Apa de suprafaţă, cu energie mare de curgere pe suprafaţa taluzurilor sau versanţilor poate conduce la ravenări şi eroziuni ale acestora;

Ploile torenţiale de scurta durată, topirea rapidă a zăpezii, preciptaţiile îndelungate, inundaţiile conduc la creşterea greutăţii volumice a masivului, micşorarea coeziunii şi în final la pierderea stabilităţii;

Apa de suprafaţă, infiltrată în corpul terasamentelor, conduce la scăderea capacităţii portante şi pierderea stabilităţii.

2.2.5. Cauze hidrogeologice

Stabilitatea versanţilor sau taluzurilor de debleu poate fi afectată de mişcarea apelor atât direct prin forţa de filtraţie, cât şi indirect, în urma proceselor de antrenare hidrodinamică a pământurilor necoezive care intră în alcătuirea versanţilor.

Forţa de filtraţie se manifestă îndeosebi atunci când nivelul apei din interfluvii creşte şi apa este drenată către suprafaţa versanţilor. Foarte frecvent se produc alunecări de teren în urma acţiunii forţelor de filtraţie care se accentuează în timpul golirii rapide a lacurilor de acumulare, datorită exfiltratiilor din versanţi.

Procesele de antrenare hidrodinamică sub forma de sufozie, eroziune internă, refulare sau rupere hidraulică pot iniţia procese de alunecare a versanţilor.

În cazul masivelor stâncoase pe pereţii fisurilor umplute cu apă actionează presiunea

hidrostatică ( ) care poate contribui sensibil la creşterea efortului în masiv, accentuarea

gradului de fisurare şi diminuarea rezistenţei la forfecare a rocilor din versant.La partea superficială a masivului de rocă prin îngheţare apa îşi măreşte volumul şi exercită

presiuni mari asupra pereţilor care delimitează golurile în care este cantonată. Prin această acţiune se accentuează fenomenele de fisurare şi dezagregare ale rocilor iar ca efect final se reduce rezistenţa mecanică a masivului de rocă.

Alte efecte cauzate de prezenţa apei subterane în masivele de pământ care pot favoriza producerea alunecărilor de teren pot fi:

3 din "Sanda Manea - Evaluarea riscului de alunecare a versantilor - Editura Conspress, Bucuresti - 1998"

10 | P a g

Apa subterană cu nivel liber prinsă între două strate impermeabile actionează asupra stratului impermeabil superior prin subpresiune;

Apa subterană sub presiune actionează asupra stratului impermeabil superior, în condiţii de suprasarcină, prin suprapresiune (creşterea presiunii apei din pori);

Variaţia bruscă a presiunii apei din pori , în cazul nisipurilor fine, saturate, monogranulare, asociată unor fenomene şi situaţii complementare, poate conduce la lichefierea acestora.

2.2.6. Cauze dinamice.

Cutremurele de pământ, exploziile şi vibraţiile de mare amploare produc în terenuri oscilaţii de diferite frecvenţe şi respectiv o variaţie a efortului, care poate strica starea de echilibru a masivului.

În loessuri şi nisipuri afânate şocurile pot să provoace distrugerea legăturilor intergranulare şi în consecintă reducerea coeziunii sau a unghiului de frecare interioară.

În nisipurile fine saturate, şocurile pot avea drept rezultat deplasarea granulelor mergând până la lichefierea bruscă a acestora.

În cazul argilelor sensitive vibraţiile pot conduce la apariţia fenomenului de tixotropie (proces reversibil de trecere a unui material cu anumite proprietăţi, sub acţiunea vibraţiilor, din stare solidă în stare lichidă)

2.2.7. Cauze legate de vegetaţie

Rădăcinile copacilor menţin stabilitatea taluzurilor prin efecte mecanice şi contribuie la uscarea taluzurilor prin absorbţia unei părţi din umiditatea solului.

Despădurirea taluzurilor strică regimul umidităţii la suprafaţa stratelor.

2.2.8. Cauze antropice

Suprasarcina pusă pe marginea taluzurilor de rambleu îndeosebi asociată cu infiltrarea apelor de suprafaţă poate conduce la pierderea stabilităţii acestora.

In cazul terenului natural, supraâncărcarea (de exemplu prin executarea de ramblee înalte) poate conduce la creşterea efortului de taiere şi a presiunii apei din pori, elemente care produc slăbirea rezistenţei. Cu cât este mai rapidă încărcarea cu atât creşte riscul de producere a instabilităţii.

2.3. Comportarea versanţilor sau taluzurilor la alunecare

2.3.1. Masive de pământ

Din punct de vedere mecanic starea de echilibru a unui versant sau taluz depinde de raportul dintre forţele care actionează în favoarea stabilităţii şi forţele care actionează în sensul producerii alunecării. Gradul de stabilitate se exprimă printr-un coeficient de siguranţă sau factor de stabilitate (Fs) care reprezintă raportul dintre momentul forţelor rezistente şi momentul forţelor active (fig. 4)

Dacă se consideră o masă de pământ care alunecă, admiţând, în cazul cel mai simplu, că suprafaţa de rupere este circular - cilindrică, cu centrul de curbură în punctul O, raza suprafeţei de rupere fiind R, verticala ce trece prin punctul O împarte masa alunecătoare în două prismuri: prismul activ - care actionează în favoarea alunecării

11 | P a g

prismul pasiv sau rezistent - care se opune alunecării

Dacă se consideră că întreaga masă alunecătoare este formată din fâşii verticale, de formă prismatică, forţele principale care acţionează asupra unei fâşii sunt forţa de greutate G şi rezistenţa la forfecare a pământului notata cu S. Rezistenţa la forfecare a pământului actionează în lungul suprafeţei de rupere, este tangentă la aceasta, în orice punct şi îndreptată în sens invers sensului de alunecare.

Din descompunerea forţei de greutate G rezultă componenta normala şi componenta tangenţială

Componenta normala N a fiecarei fâşii este perpendiculară pe tangenta la suprafaţa de rupere în punctul respectiv şi îndreptată către interiorul masivului. Această componentă lucrează întotdeuna în favoarea stabilităţii.

Figura 4. Schema distributiei forţelor care controleaza mecanismul de producere a alunecărilor de teren4

Scriind raportul de forţe care acţionează asupra masei alunecătoare, faţă de punctul O, factorul de stabilitate va fi:

Starea de echilibru a versantului sau taluzului trebuie analizată în funcţie de valoarea

factorului de stabilitate. Când factorul de stabilitate versantul se află în stare de echilibru

limită; daca versantul îşi pierde stabilitatea producându-se alunecarea; versantul este stabil

când .

Din descrierea forţelor care acţionează în favoarea sau defavoarea stabilităţii unui taluz sau versant se constată că un rol extrem de important îl are rezistenţa la forfecare a pământului. Pentru a înţelege rolul pe care aceasta îl are în stabilitatea masivelor de pământ acestea trebuie tratate în interacţiune cu mediul exterior.

Suprafaţa înclinată care separă masivul de pământ de ambient (versant în cazul masivelor naturale sau taluz în cazul masivelor antropice) se prezintă astfel ca un element component al unui sistem complex, sediu al interacţiunii dintre cele două medii pe care le separă.

Comportarea şi evoluţia mediilor componente ale masivului sunt determinate pe de o parte de proprietăţile materialului care le formează iar pe de altă parte de natura şi variaţia condiţiilor ambientale (climă, vegetaţie, intervenţia omului, etc).

Sistemul se află în permanenţă într-un echilibru dinamic a cărui evoluţie lentă prezintă variaţii rapide de mică amplitudine în jurul unei poziţii medii.

Din punct de vedere geomecanic această evoluţie poate fi exemplificată prin variaţia stării de tensiune a unui punct dintr-un masiv ca urmare a executării unui taluz, prin săpatură. După

4 dupa Eugeniu Marchidanu - Geologie pentru ingineri constructori - Editura Tehnica, Bucuresti, 2005

12 | P a g

sapărea taluzului punctul analizat se poate găsi în următoarele 3 situaţii, în funcţie de poziţia relativă a cercului lui Mohr în raport cu dreapta intrinsecă (figura 5):

în echilibru ( ef < f ) - cercul lui Mohr situat sub dreapta intrinsecă; în stare de echilibru limită ( ef = f ) - cercul lui Mohr tangent la dreapta intrinsecă; în stare plastică ( ef > f ) - cercul lui Mohr intersectează dreapta intrinsecă când se produce

ruperea/cedarea pământului.

Starea în care se gaseşte punctul din masiv, exprimată prin poziţia punctului 3 din fig. 5 în raport cu dreapta intrinsecă este relativă în sensul deplasărilor din 3 → 3' sau din 3' → 3" fie prin modificarea stării de tensiune în timp datorită anumitor factori, fie prin modificarea rezistenţei la forfecare a pământului. Aceasta face ca în punctul analizat, în anumite condiţii, sa fie atînsă starea de cedare (plastică) chiar dacă iniţial, pământul se găsea în echilibru.

Figura 5. Variaţia stării de tensiune a unui punct din masiv ca urmare a saparii unui taluz5

Dacă acelaşi fenomen are loc şi în alte puncte din masiv atunci "locul geometric" al acestora formează o zonă plastică, continuă, de cedare sau alunecare, cu grosime variabilă de la câţiva milimetri până la zeci de centimetri, care determină pierderea stabilităţii şi găsirea unei noi poziţii de echilibru. Prin urmare pierderea stabilităţii taluzurilor şi versnţilor are loc ca urmare a depăşirii rezistenţei la forfecare a pământului în anumite zone din interiorul masivului.

Din punct de vedere geomorfologic elementele specifice unei alunecări produse într-un

masiv de pământ sunt cele redate schematic în figura 6, precizarea lor fiind absolut necesară în vederea poziţionarii spaţiale a desfăşurării fenomenului în raport cu funcţionalitatea drumului.

Figura 6. Elementele specifice unei alunecări de teren

A. Vedere în plan B. Vedere în secţiune

5 dupa Anghel Stanciu, Irina Lungu - Fundatii - Fizica si mecanica pamantului, Ed. Tehnica, 2006

13 | P a g

C. Bloc diagram

unde:1. suprafaţa de alunecare - este suprafaţa (zona) ce separă masa alunecătoare de terenul stabil. Suprafeţele de alunecare în masivele de pământ naturale, stratificate pot avea forme variate (plane, circulare sau alte forme mai complicate). În cazul în care alunecarea se produce în masive de pământ relativ omogene şi izotrope (de ex. în rambleuri) suprafaţa de cedare poate fi presupusă ca fiind circulară.2. treapta (faţa de desprindere) principală - este suprafaţa înclinată sau verticală, concavă, ce limitează extremitatea superioară a alunecării şi se prelungeşte în adâncime cu suprafaţa de alunecare.3. masa alunecată (corpul alunecării) - este partea centrală a alunecării care acoperă suprafaţa de alunecare.4. suprafaţa terenului inainte de alunecare.5. terenul stabil - zona din masiv ale carei caracteristici geomecanice exclud posibilitatea alunecării.6. coronament (fruntea alunecării) - este zona situată deasupra feţei de desprindere principale, puţin afectată de alunecare. Se disting unele fisuri şi crevase determinate de tensiunile de întindere din aceasta zonă.7. piciorul alunecării - corespunde intersecţiei aval a suprafeţei de alunecare cu suprafaţa topografică iniţială a terenului. Acesta este de regulă acoperit de acumulatul de alunecare.8. baza alunecării - reprezintă limita din aval a acumulatului de alunecare.9. teren cu potenţial de instabilitate - zona din masiv ce urmează a fi antrenată în alunecare.10. terasa alunecării - reprezintă partea de material alunecător cuprins între cele două rupture.11. fisurile şi crevasele - sunt rupturi în masa rocii individualizate prin fante importante de diverse forme în funcţie de solicitarea predominantă ce le-a produs. Se pot distinge trei mari tipuri: fisuri prin solicitare de întindere; fisuri de solicitare de forfecare; fisuri prin solicitare de compresiune

14 | P a g

Dimensiunile unei alunecări sunt definite prin:LT - lungimea totală a alunecării - este distanţa între coronament şi baza alunecării.L - lungimea alunecării - este distanţa între coronament şi piciorul alunecării.l - lăţimea alunecării - este distanţa între flancuri.h - adâncimea alunecării - este distanţa între suprafaţa de alunecare şi terenul natural.g - grosimea alunecării – este distanţa între suprafaţa de alunecare şi partea superioară a acumulatului.

2.3.2. Masive stâncoase

Din punct de vedere mecanic forţele care acţionează în favorea stabilităţii sau instabilităţii masivelor de rocă sunt similare cu cele din interiorul masivelor de pământ (fig. 7a), factorul de stabilitate fiind deasemenea definit ca raportul dintre momentul maxim al forţelor care induc alunecarea şi momentul maxim al forţelor care se opun alunecării.

Spre deosebire de masivele de pământ, din punct de vedere geomecanic, instabilitatea masivelor stâncoase care sunt afectate de o reţea de discontinuitaţi bine definită, se poate produce (fig 7b) prin:

alunecarea unor blocuri sau a unor prisme de rocă; răsturnarea unor blocuri; o combinaţie de răsturnare şi alunecare.

De aceea instabilitatea masivelor de rocă trebuie tratată în funcţie de orientarea planului taluzului în raport cu planurile discontinuităţilor care îl afectează.

Figura 7. Schema de alunecare şi răsturnare a unui bloc6

Orientarea în spaţiu a elementelor structurale planare (discontinuităţi) se masoară cu ajutorul busolei geologice şi se exprimă prin orientare (direcţie), prin valoarea unghiului de înclinare şi prin azimutul (orientarea) înclinării (fig 8).

6 dupa "Duncan C. Wyllie and Christopher W. Mah - Rock Slope Engineering Civil and Mining, 2005"

15 | P a g

Figura 8. Definirea elementelor unei discontinuităţi (orientare, înclinare, azimutul înclinării)7

a. bloc diagram b. proiecţie în plan

Una din metodele folosite pentru a putea analiza instabilitatea unui masiv de rocă din punctul de vedere al discontinuităţilor care îl afectează este metoda proiecţiei sferice.

Proiecţia sferică este un instrument grafic utilizat atât pentru reprezentarea spaţială a unor plane sau drepte şi pentru determinarea intersecţiei lor cât şi pentru interpretarea lor statistică. Cea mai frecvent folosită metodă de proiecţie sferică în geologia structurală şi în analizele de stabilitate este metoda de proiecţie cu suprafeţe egale care utilizează reţeaua Schmidt (fig. 45a ). În cazul acesteia, deoarece emisfera superioară şi cea inferioară conţin aceleaşi informaţii, în scopuri inginereşti, se utilizează mai mult emisfera de referinţă inferioară (fig. 9). Cu ajutorul proiecţiei sferice un plan de discontinuitate (cu orientarea definită de azimutul înclinării () şi de unghiul de înclinare () - fig 8) poate fi reprezentat prin cercul mare şi prin polul său (fig 10).

Figura 9. Reprezentarea stereografica a unui plan pe emisfera de referinta inferioara7

Figura 10. Reprezentarea cercului mare şi polului7

2.3.2.1. Identificarea condiţiilor de instabilitate ale taluzurilor de roca8

Tipurile de instabilităţi care afectează cel mai frecvent masivele stâncoase afectate de discontinuităţi adiacente zonei drumului sunt:

alunecarea planara simplă (fig 11a);

7 dupa "Duncan C. Wyllie and Christopher W. Mah - Rock Slope Engineering Civil and Mining, 2005"

8 dupa "Cristian Marunteanu s.a - Geologie Inginereasca. Aplicatii practice, 1999"

16 | P a g

alunecarea tip pană (fig 11b);

Alunecarea planară simpla are loc în următoarele condiţii: o Înclinarea planului de discontinuitate (sau planului mediu al unui sistem de

discontinuităţi) este conformă cu înclinarea taluzului;o Direcţia planului de discontinuitate nu diferă cu mai mult de ±20o faţă de direcţia

taluzului;o Unghiul de înclinare al planului de discontinuitate P este mai mic decât unghiul de

înclinare al taluzului T şi mai mare decât unghiul de frecare pe planul de discontinuitate (): < P < T

o În taluz există plane de minimă rezistenţă, aproximativ perpendiculare pe planul

alunecării, care marginesc corpul de roci alunecător

Într-o reprezentare în proiecţie sferică a unei alunecări planare simple (fig. 11a) domeniul de instabilitate pentru polii planelor de discontiunitate este cuprins între cercul mare al planului definit de direcţia taluzului şi normala la taluz (polul T), cercul şi două raze formând un unghi de 40o

bisectat de normala la planul T (domeniul punctat).

Figura 11. Domeniul de instabilitate pentru polii planelor de discontinuitate a. alunecare planară simpla; b. alunecare tip până

Alunecarea tip pană. La acest tip de alunecare, deplasarea are loc de-a lungul liniei de intersecţie a două plane de

discontinuitate (A) şi (B), celelalte feţe ale penei fiind planul taluzului (T) şi un alt plan de discontinuitate sau planul bermei taluzului (C) (fig 11b). IA-B, IA-C şi IB-C reprezintă vectorii intersecţiilor dintre planele A, B şi C. Aceşti vectori sunt consideraţi pozitivi dacă au sensul dinspre apexul penei către suprafaţa excavată.

17 | P a g

Pentru ca pana de rocă să fie instabilă sunt necesare următoarele condiţii:o Vectorul IA-B sa fie pozitiv, adică înclinarea lui să fie conformă cu taluzul,

o Unghiul de înclinare al vectorului IA-B (pn) sa fie mai mic decât unghiul de înclinare al

taluzului (pn) şi mai mare decât unghiul de frecare pe planele de discontinuitate A şi B (): < pn < Tpn unde:

pn = unghiul de înclinare al planului taluzului măsurat într-un plan vertical care conţine linia de intersecţie IA-B. Determinarea unghiurilor pn şi Tpn prin metoda proiecţiei sferice este prezentată în figura 12.

În reprezentarea condiţiilor de stabilitate în proiecţie sferică a unei alunecări tip pană (fig. 11b) domeniul de instabilitate pentru polii liniilor de intersecţie IA-B este mărginit de cercul mare al planului taluzului şi cercul 90o - f (aria punctată). Domeniul critic este cel cuprins între două raze la 40o bisectate de normala la planul taluzului.

Pentru a exemplifica modul în care poate fi determinat factorul de stabilitate al unui taluz de roci stâncoase afectat de discontinuităţi, prezentăm, în anexa 3, un exemplu concret de determinare a acestuia prin două metode grafico-analitice: - metoda Hoek şi Bray - metoda John şi Deutsch

Figura 12. Determinarea unghiurilor pn şi Tpn prin metoda proiecţiei sferice

2.3.3. Rambleuri

Conform SR04032-1/2001. Lucrări de drumuri. Terminologie: rambleul este definit ca fiind umplutura compactată de pământ sau de materiale locale, având forme regulate, destinată sa susţină suprastructura drumului.

Diferenţele dintre alunecările care afectează masivele de pământ naturale şi cele care pot afecta taluzurile de rambleu constau în faptul ca masivele naturale se presupune că sunt alcătuite din pământuri stratificate, ai căror parametri de rezistenţă la forfecare pot prezenta variaţii considerabile, iar rambleurile se consideră că sunt constituite din materiale relativ omogene şi izotrope. Din această cauză, pentru rambleurile a căror alcătuire este cunoscut ca fiind omogenă şi izotropă, se poate presupune o suprafaţă de cedare circulară.

Din punctul de vedere al stărilor limită care trebuie verificate la calculul stabilităţii rambleurilor este indicat, în conformitate cu prevederile SR EN 1997-1 : 2004 / NB:2007. Eurocod 7: Partea 1 sa se verifice:

pierderea stabilităţii generale; cedarea în cuprinsul pantei sau crestei rambleurilor; cedarea datorită eroziunii interne; cedarea datorită eroziunii de suprafaţă sau afuierii;

18 | P a g

deformaţii ale rambleului care conduc la pierderea capacităţii de exploatare, de exemplu tasări excesive sau crăpături;

tasări şi deplasari de curgere lentă care conduc la degradări şi prejudicii în exploatarea structurilor şi utilităţilor din vecinătate;

deformaţii excesive în zonele de tranziţie, de exemplu rambleul de acces la un pod; pierderea capacităţii de exploatare a zonelor de circulaţie, ca urmare a fenomenelor

climatice, precum îngheţul şi dezgheţul sau seceta extremă; curgerea lentă pe pante în perioadele de îngheţ şi dezgheţ; deformaţii produse de acţiuni hidraulice.

2.4. Clasificarea alunecărilor de teren

Principalul criteriu de clasificare al alunecărilor de teren ca fenomene de impact asupra zonei drumului este acela al caracterului mişcării.

Alte criterii de clasificare a alunecărilor de teren, complementare acestuia sunt: adâncimea alunecării; viteza de deplasare; starea alunecării;

2.4.1. Clasificarea alunecărilor după starea acestora9

Alunecările de teren pot fi definite astfel: a) alunecări active - fenomenele care se desfasoară în present;b) alunecări stabilizate, dar active în trecut;c) alunecări inactive, mai vechi de un an şi care la rândul lor pot fi:

latente; abandonate - în condiţiile în care cauzele producerii lor au dispărut (ex. râul de la

bază şi-a schimbat cursul); stabilizate - prin diverse metode inginereşti de consolidare; vechi - care au fost active cu mii de ani în urmă dar ale căror urme se pot vedea încă;

d) alunecări reactivate - care au devenit active după ce au fost inactive;

2.4.2. Clasificarea alunecărilor după adâncimea suprafeţei de alunecare10

Tipul de alunecare Adâncimea suprafeţei de alunecare

superficială h< 1.0 m

9 dupa "Sanda Manea - Evaluarea riscului de alunecare a versantilor - Editura Conspress, Bucuresti - 1998"

10 conform "Ghid privind identificarea şi monitorizarea alunrcărilor de teren şi stabilirea soluţiilor cadru de intervenţie asupra terenurilor pentru prevenirea şi reducerea efectelor acestora, în vederea satisfacerii cerinţelor de siguranţă în exploatare a construcţiilor, refacere şi protecţie a mediului, indicativ GT 006-97", aprobat de MLPAT cu ordinul nr. 18/N din 19 februarie 1997 - Buletinul Constructiilor, vol.10 - 1998

19 | P a g

de adâncime mică 1.0 < h < 5.0 m adancă 5.0 < h < 20.0 m foarte adancă h > 20.0 m

2.4.3. Clasificarea alunecărilor de teren după viteza de deplasare a maselor alunecătoare

Descriere Clasa Viteza

Extrem de rapidă 7 > 5 m/sec

Foarte rapidă 6 5m/sec … 0,05 m/sec (3m/min)

Rapidă 5 3 m/min … 0,03 m/min (1,8 m/ora)

Moderată 4 1,8 m/ora … 13 m/luna

Lentă 3 13 m/luna … 1,6 m/an

Foarte lentă 2 1,6 m/an … 16 mm/an

Extrem de lentă 1 < 16 mm/an

2.4.4. Clasificarea alunecărilor din punctul de vedere al caracterului mişcării

După caracterul mişcării alunecările de teren pot fi împărţite în tipurile prezentate mai jos, dar, fiind fenomene extrem de complexe, în natură pot fi întâlnite şi combinaţii ale acestora sau treceri, în cadrul aceluiaşi fenomen, de la un tip de alunecare la altul.

Clasificarea alunecărilor din punctul de vedere al caracterului mişcării este caracteristică formelor geomorfologice naturale, dar, din punctul de vedere al zonei drumurilor, ea poate fi extinsă şi asupra formelor antropice (debleuri şi rambleuri).

Tipuri de alunecări de teren după caracterul mişcării:2.4.4.1. Alunecări propriu-zise

de rotaţie; de translaţie.

2.4.4.2. Curgeri de noroi (mud flow); de roci (debris flow); lente (creep);

2.4.4.3. Prăbuşiri şi răsturnări

2.4.4.1. Alunecările propriu-zise.În funcţie de direcţia de avansare, alunecările propriu-zise, rotaţionale sau de translaţie, pot

fi la rândul lor: progresive (detrusive) - se formează pe versant sau la partea superioară a acestuia şi

evoluează spre baza pantei în aceeaşi direcţie în care se deplasează acumulatul. retrusive (delapsive) - încep de la baza versantului şi evoluează pe versant, spre

vârful, pantei în direcţie opusă faţă de direcţia deplasării acumulatului.În cazul alunecărilor delapsive masa alunecătoare este supusă longitudinal unor forţe de

întindere determinate de îndepărtarea parţială a pintenului de rezistenţă de la baza versantului sau

20 | P a g

taluzului spre deosebire de alunecările detrusive în care masa alunecătoare este supusă unor forţe de compresiune.

Alunecările rotaţionale (fig. 13) pot fi: - alunecări rotaţionale simple - cu o singură suprafaţă de alunecare, concavă, uneori

(de ex. în argilele moi) aproximativ circulară. În cazul în care nu sunt stabilizate se pot extinde şi transforma în alunecări multiple;

- alunecările rotaţionale multiple - sunt provocate iniţial de o alunecare simplă evoluând ulterior (progresiv sau retrusiv) pe mai multe planuri de alunecare;

- alunecări rotaţionale succesive - sunt caracterizate de un număr de alunecări rotaţionale de suprafaţă. Au în general un caracter retrusiv evoluând de la baza versantului spre partea superioară.

Alunecările rotaţionale se formează în depozite omogene, au o lungime limitată şi se produc pe taluzuri relativ abrupte.

În pământurile coezive şi rocile pelitice neconsolidate sau slab consolidate (marne, argilite, şisturile argiloase) deranjarea echilibrului versantului duce, datorită depăşirii rezistenţei la forfecare, la pierderea stabilităţii acestuia în lungul unor suprafeţe curbe de alunecare. Forţele care generează pierderea stabilităţii pot să fie sporite fie de subminarea bazei versantului pe cale naturală sau artificială fie de supraâncărcarea acestuia cu ramblee, construcţii, etc.

Figura 13. Alunecări rotaţionale11

a - simpla progresivab - multipla progresivac - succesiva retrusiva

Deplasarile nu se produc pe plane preexistente ci pe suprafeţe noi de alunecare care împart masa alunecătoare în blocuri. La piciorul taluzului înclinarea suprafeţei de alunecare poate fi inversa înclinării taluzului ceea ce conduce la ridicarea stratelor.

Acest tip de alunecări pot avea mărimi diferite şi stadii diferite de dezvoltare. În excavaţiile artificiale (de ex. taluzurile de debleu) sau pe taluzurile de rambleu ele pot începe sub forma unor eroziuni sau ravenări de câţiva metri cubi şi pot evolua până la zeci de metri cubi. În schimb pe formele geomorfologice proeminente (dealuri, maluri etc) alunecările pot să antreneze milioane de metri cubi de material.

Alunecările pământurilor coezive sau ale rocilor neconsolidate sau slab consolidate pot creşte progresiv fie prin avansare spre baza pantei (alunecări progresive sau detrusive) fie prin

11dupa "Sanda Manea - Evaluarea riscului de alunecare a versantilor - Editura Conspress, Bucuresti - 1998"

21 | P a g

extindere regresivă către partea superioară a versantului (alunecări delapsive sau retrusive). De obicei extinderea regresivă are loc în lungul unor suprafeţe parţial cilindrice dar întreaga zonă este ondulată neregulat iar suprafaţa de alunecare rezultată nu prezintă o formă cilindrică normală.

Adâncimea şi forma alunecării se adaptează după structura geologică a versantului, după condiţiile locale şi după vârsta alunecării.

Alunecările de translaţie (fig. 14) pot fi împărţite la rândul lor: - în blocuri sau în plăci (simple sau multiple) şi- cedări laterale

Alunecările de translaţie se pot dezvolta fie pe suprafeţele de stratificaţie, fie pe o altă suprafaţă de separaţie preexistentă sau pe limita dintre formaţiunea acoperitoare şi roca de bază.

Alunecările multiple de translaţie sunt în general declanşate de alunecări simple însă numărul de alunecări succesive care iau naştere este cu atât mai mare cu cât coeziunea materialului este mai ridicată. Ele se dezvoltă de obicei de la baza pantei în sus pe măsură ce apele superficiale patrund în teren prin fisurile de creastă înrăutăţind calităţile de rezistenţă ale terenului. Un exemplu de alunecare de translaţie este deplasarea materialului deluvial pe roca de bază.

Figura 14. Schema unor alunecări de translaţiea. - în blocuri sau plăci b. - cedare laterala12

Cedările laterale se produc de regulă în masivele coezive neconsolidate, cu intercalaţii de nisip saturate care sunt supuse într-un timp redus unor sarcini verticale mari. (figura 14b)

Cauzele alunecărilor de teren propriu-zise pot fi regăsite în cap.2.2., aproape întreaga gamă de factori descrisi în acest capitol putând contribui la declanşarea alunecărilor de teren. Dar, pentru zona drumului, principalele cauze care conduc la producerea alunecărilor de teren sunt legate de curgerea necontrolată a apelor de suprafaţă sau subterane, de factorii antropici (excavaţii, compactări necorespunzătoare, neântreţinerea lucrărilor de colectare şi evacuare a apelor, defrişarea versanţilor adiacenţi drumului, etc) sau cedarea terenului sub rambleele înalte.

În funcţie de condiţiile locale, efectul alunecărilor de teren asupra zonei drumului poate fi de la redus (ravenarea taluzurilor de rambleu sau de debleu sau mici tasări ale platformei drumului) până la critic (distrugerea în totalitate). Având însă în vedere faptul că alunecările de teren sunt

12 dupa Anghel Stanciu, Irina Lungu - Fundatii - Fizica si mecanica pamantului, Ed. Tehnica, 2006

22 | P a g

fenomene ce se dezvoltă în timp lipsa intervenţiilor la apariţia primelor semne de instabilitate poate conduce, prin evoluţia fenomenului, către efecte distructive majore asupra zonei drumului.

Măsurile care trebuie luate pentru aducerea drumului la condiţiile de dinaintea producerii instabilităţii trebuie să aibă drept obiective stoparea şi/sau eliminarea cauzelor care au contribuit la declanşarea sau favorizarea fenomenului de instabilitate şi eliminarea efectelor acestuia.

2.4.4.2. Curgerile.

Sunt caracterizate prin faptul ca nu au o suprafaţă clară de rupere, se deplasează pe distanţe mari, au forme alungite şi comportare de fluid vâscos. Pot fi:

curgeri de noroi (mud flow); curgeri de roci (debris flow); curgeri lente (creep).

Curgerile de noroi sau de roci se produc în general în zonele cu diferenţe mari de altitudine şi apar atunci când în urma precipitaţiilor abundente şi/sau de lungă durată sau a topirii zăpezilor apa se amestecă cu masa de material aflată pe versant: fragmente de rocă prinse în matrice (în cazul curgerilor de roci) sau pământ (în cazul curgerilor de noroi) transformând-o într-un material vâscos, fără coeziune. În cazul în care în masa de material aflată pe versant se află un procent important de nisip, sub acţiunea unor şocuri dinamice, se pot produce şi curgeri uscate. Suprafaţa de curgere este în general delimitată de profilul unor văi torenţiale abrupte, pe care, ulterior, fenomenul de curgere le remodelează.

Curgerile lente (creep) sunt caracterizate prîntr-o rată a relaţiei "deformaţie - timp" a masivului foarte lentă fapt ce conduce la o mişcare a acestuia descendentă, constantă, dar aproape imperceptibilă. Cauza mişcării este reprezentată de un efort de forfecare suficient pentru a produce deformaţii plastice permanente, dar insuficient pentru rupere caz în care fenomenul s-ar transforma într-o alunecare sau curgere propriu-zisă. Din acest motiv curgerile lente sunt în general caracteristice masivelor de pământ cu plasticitate mare (de ex. pământurile cu unflări şi contracţii mari) dar pot apărea şi în alte tipuri de pământuri atunci când masa solicitată la forfecare este supusă unei presiuni normale mai mică decât limita de rupere. În multe situaţii curgerile lente au precedat declanşarea unor alunecări sau curgeri propriu-zise dar există şi foarte multe exemple când mişcarea masivului a ramas doar în domeniul deformaţiilor plastice (domeniul Oa din figura 16).

Figura 15. Schema unei alunecări de tip curgere de noroi sau de roci 13

a. bloc diagram al unei alunecări tip curgere b. secţiune prîntr-o alunecare tip curgere

13 dupa " The Landslide Handbook— A Guide to Understanding Landslides"

23 | P a g

Curgerile lente se pot produce atât la suprafaţa masivului cât şi în profunzime în acest caz fiind cunoscute sub denumirea de "deep creep".

Cauzele care conduc la apariţia curgerilor lente, de suprafaţă sau profunzime, sunt în general aceleaşi care produc variaţiile de volum ale pământurilor contractile adică variaţia de umiditate. Acestora li se pot alătura, complementar sau nu, cauze morfologice (panta versantului) sau cauze datorate unor fenomene fizico-chimice ce pot apărea în masiv (de ex. tixotropie). Deoarece curgerile lente nu au drept cauză principală panta versantului le face să poată să apară şi pe versanţi cu pante relativ reduse (5 - 7o).

Figura 16. Fazele unei alunecări de teren (după K. Terzaghi)14

În general, atunci când curgerile lente se produc la partea superioară a masivului ele pot fi identificate prin văluriri ale terenului fără suprafeţe clare de rupere şi prin copaci sau construcţii antropice (garduri, ziduri, stâlpi, etc) înclinaţi.

Deşi sunt clasificate conform cap. 2.4.3 ca fiind alunecări "foarte lente" - "extrem de lente" efectele asupra construcţiilor şi implicit asupra corpului drumului pot fi, în timp, mai devastatoare decât ale curgerilor de noroi sau de rocă.

În cazul acestora din urmă, în funcţie de poziţia drumului faţă de corpul alunecării, efectele pot fi de la reduse până la critice (distrugeri totale).

Măsurile care pot fi luate pentru protecţia zonei drumului împotriva acestor tipuri de alunecări pot fi de tipul zidurilor de retenţie sau în cazul curgerilor lente lucrări de consolidare. Atât în cazul curgerilor lente cât şi în cel al curgerilor de noroi sau rocă aceste măsuri trebuie completate cu cele ce au drept obiectiv ţinerea sub control a variaţiei de umiditate din interiorul masivului (de ex. sisteme de drenaj, amenajări hidrologice ale văilor torenţiale, sisteme de colectare şi evacuare a apelor de suprafaţă),

2.4.4.3. Prăbuşirile şi răsturnările

Deşi încadrarea acestor fenomene fizico-geologice în categoria alunecărilor de teren este posibilă doar într-un cadru mai larg deoarece desprinderea şi căderea liberă a materialului de pe versanţii abrupţi se produce în general fără alunecare ele sunt prezentate datorită impactului pe care îl pot avea asupra zonei drumului.

Sunt fenomene care se pot produce atât în cazul masivelor de roci stratificate şi fisurate (fig 17b) cât şi în cazul masivelor de pământ (fig 17a). Sunt "foarte rapide" până la "extrem de rapide", viteza lor depinzând de panta masivului.

În cazul masivelor de rocă prăbuşirile sunt datorate pătrunderii apei pe planurile de stratificaţie şi/sau fisuraţie şi a acţiunii de îngheţ-dezgheţ a acesteia. Se dezvoltă în general pe

14 extras din Geologie Inginereasca vol.II Coord. prof.dr. Ioan Bancila, Editura Tehnica, Bucuresti, 1981

24 | P a g

adâncimi relativ mici egale cu grosimea zonei de alterare dar, în cazul în care masivul este afectat de fenomene tectonice (fisuri, falii, sariaj, etc) se pot dezvolta şi în profunzimea masivului.

Figura 17. Prăbuşiri de roci de pe versanţi puternic fisuraţia - pământuri (roci) cu rezistenţe diferite la eoziune/alterare; b - masive fisurate

În cazul masivelor de pământ apele de suprafaţă se infiltrează prin crăpături iar acţiunea efectului de îngheţ - dezgheţ duce la desprinderea de blocuri din acesta. Deasemenea acţiunea erozională a apelor ce curg la baza versantului (rambleului) poate duce la crearea de caverne şi în final la prăbuşirea masivului de pământ.

Alte fenomene care sunt generate de circulaţia apei subterane prin masivul de pământ şi care pot avea asupra acestuia efecte care în final să conducă la prăbuşire pot fi de tipul:

- variaţiei apei din pori - caracteristica masivelor aflate în vecinătatea lacurilor de acumulare al căror nivel variază brusc - conduce la scăderea rezistenţei la forfecare şi implicit la reducerea forţelor de rezistenţă a masivului;

- sufoziune - procesul de antrenare de către apa subterană a particulelor fine din masiv, atunci când viteza de curgere depăşeste viteza critică. Poate fi un fenomen de mai lungă durată, sau, în cazul unor procese antropice de excavare sau epuismente, fenomenul de instabilitate se poate declanşa foarte rapid. Şi într-un caz şi în celalalt, dacă nu se iau măsuri de stopare, poate conduce la prăbuşirea masivului;

- dizolvarea (sufoziunea chimică) - este un proces prin care mineralele uşor solubile din componenţa masivului, sub acţiunea apelor de suprafaţă sau subterane, se dizolvă conducând la apariţia de goluri sau caverne. Durata de apariţie şi dezvoltare a acestora depinde de viteza de curgere a apei şi de conţinutul în minerale solubile al masivului (de ex. în apropierea diapirelor de sare sau gips durata de apariţie a golurilor poate fi relativ scurtă).

Pentru zona drumurilor, cauzele naturale care conduc la apariţia prăbuşirii masivelor de roci sau de pământ pot fi amplificate şi de cauze antropice. De exemplu:

- lipsa protecţiei versanţilor (plase ancorate, torcrete, etc.);- producerea de şocuri dinamice (vibraţii, explozii, etc.);- lipsa amenajărilor antierozionale la baza versanţilor;- excavaţii la baza versantului;- încărcări la partea superioară a versantului, etc.

25 | P a g

Capitolul IIIEvaluarea riscului asociat alunecărilor de teren din zona drumului

3.1. Generalităţi. Definiţii. Relaţii de legătură15

În conformitate cu Glosarul internaţional al termenilor de bază, specific managementului dezastrelor, editat de Departamentul Afacerilor Umanitare (DHA) - Geneva 1992, 1993, 1996, sub egida O.N.U. şi adoptat în legislaţia ţărilor membre U.E.:

Dezastrele naturale sunt fenomene naturale distructive, generatoare de pagube materiale şi pierderi de vieţi omeneşti (ploi abundente, viituri, inundaţii, depuneri masive de zapadă şi gheaţă, alunecări de teren, cutremure de pământ etc.). Hazardul natural reprezintă posibilitatea de apariţie într-o zonă şi pe o perioadă determinată a unui fenomen ce poate genera distrugeri. Măsura hazardului este probabilitatea de depăşire a mărimii caracteristice a respectivului fenomen natural într-un areal şi într-un interval de timp dat. Hazardul antropic (generat de om) se referă la acele fenomene, de regulă naturale, a căror variaţie aleatoare este modificătă ca urmare a acţiunii omului. Plaja acestor fenomene este foarte largă, plecând de la modificarea regimului de precipitaţii ca urmare a încălzirii atmosferei terestre (influenţa antropică uşoară) şi terminand cu exploziile nucleare (influenţa antropică totală). Zonele expuse hazardului alunecărilor de teren sunt arealele cu valori ridicate ale probabilităţii de alunecare.

15 dupa HG nr. 447/2003 pentru aprobarea normelor metodologice privind modul de elaborare şi conţinutul hartilor de risc natural la alunecări de teren şi inundatii

26 | P a g

Elementele expuse hazardului alunecărilor de teren reprezintă totalitatea persoanelor şi bunurilor materiale ce pot fi afectate de producerea alunecărilor de teren. Caracteristica distructivă a unei alunecări de teren reprezintă acea mărime specifică a fenomenului care prin interacţiune cu structurile construcţiilor le produce acestora daune: câmpul de deplasări diferenţiate pentru alunecările lente, deplasări de subsidenţă pentru dezvoltările retrogresive, energia cinetică a masei alunecătoare pentru alunecările rapide.

Vulnerabilitatea la alunecări de teren reprezintă gradul de afectare (de la 0% la 100%) al elementelor expuse la acţiunea hazardului alunecărilor de teren.

Riscul asociat alunecărilor de teren este definit ca produsul dintre probabilitatea de producere a fenomenului, generator de pierderi umane şi pagube materiale, şi valoarea însumată a acestor pagube.

În cazul alunecărilor de teren din zona drumului gradul de afectare al elementelor expuse (vulnerabilităţi) poate fi diferit de la un element la altul fie datorită poziţiei acestora faţă de geometria alunecării fie datorită detaliilor constructive ale fiecărui element (fig. 18).

Alte exemple:1. În Anexa 5 foto 2 se observă ca o altă amplasare a platformei drumului faţă de geometria

alunecării putea conduce la un grad de afectare (vulnerabilitate) al acesteia diferit.2. Culeea unui pod (fundată indirect, sub un potenţial plan de alunecare) va avea un grad de

afectare diferit faţă de rambleul de racordare adiacent.

Figura 18. Expunerea elementelor din zona drumului într-o zonă potenţial alunecătoare16

Deoarece în cazul riscului asociat alunecărilor de teren din zona drumului nu vor fi cuantificate pierderile umane riscul va fi definit ca risc specific (Rs).

16 dupa "Copilau J, Stanciu A., Lungu I. - Utilizarea hartilor de risc privind alunecarile de teren in reabilitarea infrastructurilor terestre"

27 | P a g

Deci, riscul specific asociat alunecărilor de teren din zona drumului poate fi definit ca produsul dintre probabilitatea de producere a alunecării (P) şi suma efectelor acesteia. Prin efect înţelegându-se produsul dintre gradul de avariere al unui element (V) şi valoarea totală a elementului (PM):

(1)

unde: Rs = riscul specific (lei); P = probabilitatea de producere (%); V i = gradul de afectare (vulnerabilitatea) asociat fiecărui element (%); PMi = pierderea maximă (valoarea) fiecărui element (lei); i = element expus alunecării (-); n = numărul total al elementelor expuse (-)

Din analiza relaţiei (1) se observă că riscul specific asociat alunecărilor de teren din zona drumului are două componente:

- o componentă legată de hazard (fenomenul propriu-zis) definită, în acest context, prin probabilitatea de producere (P);

- o componentă legată de efectele fenomenului definită ca sumă a valorii pagubelor produse.

Din acest motiv evaluarea riscului asociat alunecărilor de teren are la rândul ei două componente:

- o componentă legată de hazard (fenomen) şi cuantificată prin determinarea probabilităţii de producere a alunecării;

- o componentă legată de pierderile materiale generate de alunecările din zona drumului cuantificată prin suma efectelor individuale asupra fiecărui element expus alunecărilor.

Evaluarea probabilităţii de producere a alunecărilor în zona drumului se finalizează prin realizarea hărţii de hazard iar evaluarea pierderilor materiale generate de alunecări se finalizează prin realizarea hărţii de risc.

Hărţile de hazard la alunecare reprezintă izolinii privind distribuţia geografică plană a valorilor probabilităţilor de alunecare.

Hărţile de risc asociat alunecărilor de teren din zona drumului reprezintă distribuţia plană a valorilor pagubelor materiale cauzate de producerea alunecărilor de teren.

3.2. Etapele de realizare a hărţilor de hazard şi a hărţilor de risc

Conform definiţiei de mai sus, harta de hazard la alunecare se realizează pe baza determinării valorilor probabilităţii de producere a alunecării şi a distributiei planare a acestor valori.

Probabilitatea de producere (P) se exprimă în procente şi reprezintă posibilitatea de producere a unui eveniment sau fenomen.

În cazul unei analize statistice sau teoretice, în care sunt respectate axiome şi reguli, probabilitatea de producere a unui eveniment se determină matematic conform teoriilor probabilităţii.

28 | P a g

În cazul întocmirii hărţilor de hazard la alunecări de teren probabilitatea de producere va fi determinată, aşa cum se va vedea în continuare, plecând de la factorii care favorizează producerea fenomenului.

Identificarea şi analiza factorilor care favorizează producerea alunecărilor de teren implică costuri şi timp iar din acest motiv gradul de detaliere al acestora va depinde de scopul propus.

De exemplu:- în cazul zonelor cu probabilitate de producere a alunecărilor de teren "mare" şi "foarte

mare" pe care urmează a se realiza obiective noi (de ex. rambleurile sau debleurile înalte ce urmează a fi executate pe drumurile noi) sau în cazul în care drumurile existente au fost afectate de alunecări şi trebuie realizate lucrări de stabilizare, cercetarea terenului se va face în detaliu (investigaţii geotehnice in situ şi în laborator, ridicări topografice de detaliu) iar analizele de stabilitate şi determinarea coeficienţilor de siguranţă se vor face prin metode elaborate. Costurile ridicate şi timpul mare de realizare a acestor studii şi analize (proiecte) le face însă să nu poată fi aplicate decât punctual şi axate pe obiective.

- obţinerea unei imagini de ansamblu a unei zone din punctul de vedere al probabilităţii de producere a alunecărilor de teren şi a riscurilor asociate acestora se poate obţine şi printr-o cercetare a terenului şi analiză a factorilor care influenţează apariţia instabilităţilor cu un grad de detaliere mai puţin ridicat. Hărţile de hazard şi de risc astfel obţinute pot fi însă considerate satisfăcătoare scopului pentru care au fost elaborate şi anume de determinare calitativ/cantitativă a probabilităţii de producere a alunecărilor de teren şi raportare spaţială a valorilor obţinute (hărţile de hazard) şi de evaluare a efectelor alunecării asupra elementelor din zona drumului şi de repartiţie numerică a acestor efecte pe zona drumului (hărţile de risc):

Din aceste motive, în continuare, structura ghidului va fi axată pe două nivele de detaliere astfel:

- etapa I (calitativă) de elaborare a hărţilor de hazard şi a hărţilor de risc- etapa II (de detaliu) privind analiza stabilităţii şi determinarea coeficientului de siguranţă

Alegerea de către beneficiar a uneia din etapele de mai sus depinde de scopul propus. Există situaţii când se pot face doar analize de stabilitate şi determinări ale coeficientului de siguranţă (etapa II - de detaliu) fără a fi necesare hărţi de ansamblu realizate conform etapei I, sau există situaţii când pot fi făcute doar analize de ansamblu fără a urma neapărat o analiză de detaliu axată pe obiective. Deasemenea, de exemplu în cazul traseelor de drumuri noi, cele două etape pot fi succesive, după o analiză de ansamblu a traseului urmând analiza de detaliu a zonelor pe care urmează să se realizeze obiective importante (debleuri sau rambleuri înalte, lucrări de arta, etc).

3.3. Modul de elaborare şi conţinutul hărţilor de hazard şi de risc asociat alunecărilor de teren

3.3.1. Generalităţi

Elaborarea hărţilor de hazard şi de risc asociat alunecărilor de teren din zona drumului se realizează, de regulă, într-un sistem informaţional integrat, având la bază bănci de date informatizate şi hărţi digitale.

Banca de date aferentă hărţilor de hazard şi de risc asociat se realizează prin colectarea, stocarea şi prelucrarea informaţiilor şi datelor necesare referitoare la: a) baza topografică şi cartografică (hărţi existente digitizate, fotograme, imagini din satelit etc.); b) alunecările de teren existente şi lucrările de remediere executate;

29 | P a g

c) caracterizarea mediului natural din punct de vedere geologic, geomorfologic, hidrogeologic, hidrologic, meteorologic, al vegetaţiei etc.; d) intervenţiile asupra versanţilor de natură să schimbe echilibrul natural al acestora (defrişări, excavaţii, amplasarea construcţiilor pe versanţi sau la partea superioară a acestora etc.); e) utilizarea prezentă şi de perspectivă a terenurilor adiacente zonei drumului (zone locuite, zone industriale, suprafeţe agricole, păduri etc.); f) identificarea şi evaluarea elementelor din zona drumului expuse alunecărilor de teren (lucrări de artă, lucrări de consolidare, sisteme de colectare şi evacuare a apelor).

Realizarea hărţilor de hazard şi de risc asociat la alunecări de teren trebuie făcute de societăţi specializate care deţin personal, aparatură şi tehnică de calcul capabile să acopere suprafeţe mari. Actualizarea periodică a acestor hărţi sau ori de câte ori intervin modificări ale datelor iniţiale este obligatorie şi poate fi făcută atât de societăţile care au întocmit hărţile cât şi de personal specializat din structura administratorului drumului care deţine cunoştinţele şi tehnica de calcul necesară.

3.3.2. Realizarea hărţilor de hazard la alunecări de teren preliminare şi de detaliu17

Realizarea hărţii de hazard şi ulterior a hărţii de risc asociat alunecărilor de teren din zona drumului reprezintă o activitate de cercetare complexă. Aceasta se bazează pe întocmirea prealabilă a unui set de hărţi ajutătoare aferente principalilor factori care pot juca un rol hotărâtor în menţinerea sau pierderea stabilităţii versantului sau taluzurilor, analiza separată a fiecărui factor şi ulterior estimarea probabilităţii de producere a alunecării în contextul acţiunii simultane a mai multor factori.

Criteriile care se i-au în considerare, caracterizarea masivelor pe care este amplasată zona drumului din punctul de vedere al fiecărui criteriu, precum şi estimarea probabilităţii de producere a alunecării conform fiecărui criteriu sunt prezentate în tabelul de mai jos:

Plecând de la criteriile prezentate în tabel paşii necesari pentru realizarea hărţii de hazard şi ulterior a hărţii de risc asociat alunecărilor de teren din zona drumului sunt:

3.3.2.1. Colectarea, în birou, a informaţiilor şi întocmirea hărţii preliminare de hazard la alunecări de teren .

Pentru aceasta se vor studia documentaţii executate pentru diverse scopuri şi se vor culege informaţii privind zona de interes din:o literatura de specialitate;

o harta de hazard la alunecări de teren scara 1:50000 - realizată pe întreg teritoriul României;

o harta topografică 1:25000;

o harta geologică 1:200000, sau 1:50000 (dacă există);

o harta climatică;

o harta cu zonarea seismică a Romaniei conform SR 11100/1-93;

o ortofotograme;

Pe baza informaţiilor obţinute din birou, înainte de a se trece la cercetarea in situ, se va întocmi pe zona de interes o hartă de hazard preliminară.

17 dupa Ghid de redactare a hartilor de risc la alunecare a versantilor pentru asigurarea stabilitatii constructiilor - indicaţiv GT 019-98

30 | P a g

Gradul de detaliere (scara) al acestei hărţi preliminare va fi dat de scara hărţii topografice folosite (1:25000).

Pentru realizarea hărţii de hazard preliminare arealul cercetat va fi împărţit în suprafeţe poligonale delimitate astfel încât să reprezinte zone cât mai omogene din punct de vedere litologic şi structural. Fiecarei suprafeţe astfel delimitate i se va atribui o valoare a coeficientului de risc K(a÷h) conform tabelului de mai jos.

Pe baza repartiţiei valorilor coeficienţilor de risc K(a÷h) din fiecare suprafaţă poligonală se vor realiza cele 8 hărţi corespunzătoare fiecărui criteriu (a-h).

Pentru fiecare suprafaţă poligonală se calculează coeficientul de risc mediu (Km) cu relaţia (2) iar pe baza distribuţiei valorilor Km se întocmeste harta de hazard la alunecări de teren:

in care: (2) 18

K(a-h) reprezintă valoarea coeficienţilor factorilor: litologic (Ka); geomorfologic (Kb); structural (Kc); hidrologic-climatic (Kd); hidrogeologic (Ke); seismic (Kf); silvic (Kg); antropic (Kh)

18 conform "HG nr. 447/2003 pentru aprobarea normelor metodologice privind modul de elaborare şi conţinutul hartilor de risc natural la alunecări de teren şi inundatii"

31 | P a g

Criteriile pentru estimarea probabilităţii de producere a alunecărilor de terenC

RIT

E-

RIU

LPROBABILITATEA DE PRODUCERE A ALUNECĂRILOR DE TEREN (P)

PRACTIC ZERO REDUSĂ MEDIE MEDIE - MARE MARE FOARTE MARE

0 < 0.10 0.10 - 0.30 0.30 - 0.50 0.50 - 0.80 0.80 - 1.0

Ka

LITOLOGIC

Roci stâncoase, masive, compacte sau fisurate, nealterate

Majoritatea rocilor sedimentare care fac parte din formaţiunile acoperitoare (deluvii, coluvii şi depozite proluviale) şi din categoria rocilor semistâncoase (roci pelitice stratificate cum sunt şisturile argiloase, marnele şi marnocalcarele, creţele s.a., rocile metamofice, îndeosebi şisturile de epizonă şi mai puţin cele de mezozonă, puternic alterate şi exfoliate, unele roci de natură magmatică puternic alterate, s.a.)

Roci sedimentare detritice neconsolidate - necimentate de tipul argilelor şi argilelor grase, saturate, plastic moi - plastic consistente, cu unflări şi contracţii mari, argile montmorillonitice, puternic expansive, prafuri şi nisipuri mici şi mijlocii afânate, în stare submersată, brecia sării, etc.

Kb

GEOMORFOLOGIC

Relief plan, orizontal, afectat de procese de eroziune nesemnificative, văile care constituie reţeaua hidrografică fiind într-un avansat stadiu de maturitate

Relief de tip colinar caracteristic zonelor piemontane şi de podiş, fragmentat de reţele hidrografice cu văi ajunse într-un anumit stadiu de maturitate, mărginite de versanţi cu înălţimi medii şi înclinări în general de până la 450

Relief caracteristic zonelor de deal şi de munte, puternic afectat de o reţea densă de văi tinere cu versanţi înalţi şi puternic înclinaţi, majoritatea văilor fiind subsecvente (paralele cu direcţia stratelor)

Kc

STRUCTURAL

Corpuri masive de roci stâncoase de natură magmatică, roci sedimentare stratificate cu strate în poziţie orizontală, roci metamorfice cu suprafeţe de şistuozitate dispuse în plane orizontale

Majoritatea structurilor geologice cutate şi faliate afectate de clivaj şi fisuraţie, structurile diapire, zonele ce marchează fruntea pânzelor de şariaj

Structuri geologice caracteristice ariilor geosinclinale în facies de flis şi formaţiunilor de molasa din depresiunile marginale, structuri geologice stratificate, puternic cutate şi dislocate afectate de o reţea densă de clivaj, fisuraţie şi stratificaţie

Kd

HIDRO-LOGIC

SI CLIMATIC

Zone în general aride, cu precipitaţii medii anuale reduse. Debitele scurse pe albiile râurilor ale căror bazine hidrografice se extind în zone de deal şi de munte în general sunt controlate de precipitaţiile din aceste zone. Pe albiile râurilor predomină procesele de sedimentare eroziunea producându-se numai lateral în timpul viiturilor

Cantităţi moderate de precipitaţii. Văile principale din reţeaua hidrografică au atins stadiul de maturitate în timp ce afluenţii acestora se află încă în stadiul de tinereţe. în timpul viiturilor se produc atât eroziuni verticale cât şi laterale importante transporturi şi depuneri de debite solide

Precipitaţii lente de lungă durată cu posibilităţi mari de infiltrare a apei în roci. La ploi rapide viteze mari de scurgeri cu transport de debite solide. Predomină procesele de eroziune verticală.

Ke

HIDROGEOLO

GIC

Curgerea apelor freatice are loc la gradienţi hidraulici foarte mici. Forţele de filtraţie sunt neglijabile. Nivelul liber al apei freatice se află la adâncime mare

Gradienţi de curgere a apei freatice moderaţi. Forţele de filtraţie au valori care pot influenţa sensibil starea de echilibru a versanţilor. Nivelul apei freatice, în general, se situează la adâncimi mai mici de 5m

Curgerea apelor freatice are loc sub gradienţi hidraulici mari. La baza versanţilor uneori şi pe versanţi apar izvoare de apă. Există o curgere din interiorul versanţilor către suprafaţa acestora cu dezvoltarea unor forţe de filtraţie ce pot contribui la declanşarea unor alunecări de teren.

Kf SEISMIC

Intensitate seismică pe scara M.S.K. mai mică de gradul 6

Intensitate seismică pe scara M.S.K. de gradul 6 – 7Intensitate seismică pe scara M.S.K. mai mare de gradul 7

Kg SILVIC

Gradul de acoperire cu vegetaţie arboricolă mai mare de 80%. Păduri de foioase cu arbori de dimensiuni mari. Taluzurile de rambleu sunt acoperite de vegetaţie arboricolă

Gradul de acoperire cu vegetaţie arboricolă cuprins între 20% şi 80%. Păduri de foioase şi conifere cu arbori de vârste şi dimensiuni variate

Gradul de acoperire cu vegetaţie arboricolă mai mic de 20%

Kh ANTROPOGEN

Pe versanţi nu sunt executate construcţii importante, acumularile de apă lipsesc;În zona drumului există lucrări de stabilizare a taluzurilor sau versanţilor realizate pe baza unor proiecte de dimensionare care sunt în stare bună

Pe versanţi sunt executate o serie de lucrări (platformele unor alte drumuri decât cel de interes, cale ferată, canale de coastă, cariere s.a.) cu extindere limitată şi pentru care s-au executat lucrări corespunzătoare de protecţie a versanţilor.

Versanţi afectati de o reţea densă de conducte de alimentare cu apă şi canalizare, drumuri, căi ferate, canale de coastă, cariere, supraânncărcarea acestora în partea superioară cu depozite de haldă, construcţii grele ş.a.Lacuri de acumulare care umezesc versanţii în partea inferioară.

32 | P a g

Întocmirea hărţilor de hazard pentru alunecările de teren din zona drumurilor (în special în cazul traseelor de perspectivă) are un caracter specific. Acesta este dat de faptul că în general traseele acestor drumuri sunt situate în zone în care factorul antropic are o pondere relativ mică iar ceilalţi factori (îndeosebi geomorfologic, hidrologic, hidrogeologic şi silvic) au caracteristici predictibile. Din acest motiv hărţile obţinute pot fi definite ca hărţi de hazard natural.

Odată cu începerea executării drumului factorul antropic creşte exponenţial iar ceilalţi factori se modifică datorită executării lucrărilor caracteristice (defrişări, drumuri tehnologice, debleeri, rambleeri, etc). Harta de hazard obţinută în noile condiţii poate să difere substantial faţă de harta hazardului natural, iar hazardul poate fi definit ca hazard antropic.

Deasemenea specific zonei drumurilor este dinamica hazardului la alunecări de teren deoarece, în general în zonele care au fost identificate ca având "probabilitate de producere mare şi foarte mare", valoarea hazardului poate varia în funcţie de lucrările efectuate. De exemplu: defrişarea versanţilor adiacenţi drumului, debleerile pentru supralărgiri pot creşte valoarea probabilităţii de producere a alunecărilor de teren iar lucrări precum amenajarea văilor torenţiale, decolmatarea şanţurilor şi podeţelor, vegetalizarea taluzurilor o pot scădea.

3.3.2.2. Cercetarea terenului şi întocmirea hărţii de hazard de detaliu pe zonele cu probabilitate de producere a alunecărilor de teren "mare" şi "foarte mare"

Zonele cu probabilitate de producere a alunecărilor de teren "mare" şi "foarte mare", identificate pe harta de hazard preliminară, vor fi detaliate, din punctul de vedere al criteriilor de producere a alunecărilor de teren (Ka-h) şi al riscului asociat acestora, printr-o cercetare geotehnică a terenului. Aceasta va consta atât din cartări geologo-tehnice cât şi din investigaţii geotehnice in situ şi în laborator.

Elementele de detaliu obţinute în această etapă de cercetare a terenului vor fi raportate pe hărţile topografice ale zonei (scara 1:5000). Aceasta va fi, în final, şi scara hărţii de hazard de detaliu obţinută.

Detaliile care vor completa informaţiile pe baza cărora a fost realizată harta de hazard preliminară vor consta din:

o pe hărţile topografice vor fi completate şi reactualizate elementele care lipsesc sau

care au suferit modificări. Hărţile topografice folosite la realizarea hărţii de hazard de detaliu şi ulterior a hărţii de risc vor trebui să conţină elemente clare de planimetrie şi de nivelment pe baza cărora sa se poată calcula pantele taluzurilor sau versanţilor;

o elementele litologice şi structurale suplimentare vor fi obţinute pe baza cartării

aflorimentelor existente şi a investigării terenului. Pot fi astfel cunoscute natura litologică de la partea superioară a terenului şi/sau elementele structurale (cute, falii, flexuri) sau microstructurale (clivaj, suprafeţe de stratificaţie, fisuraţie);

În cazul elementelor structurale, pe baza unei cercetări geofizice a terenului, pot fi obţinute hărţile cu izobate (izoliniile de adâncime) la contactul rocii de bază cu deluviul. Pe baza acestora pot fi obţinute hărţile cu izopahite (izolinii de grosime) ale deluviului sau ale depozitelor de suprafaţă cu potenţial de instabilitate ridicat;

Tot pe baza hărţilor cu izobate ale suprafeţei de contact dintre roca de bază cu deluviul şi a hărţilor topografice poate fi determinat şi indicele structural de alunecare definit ca raportul dintre unghiul aparent de alunecare ' al suprafeţei structurale considerate şi unghiul de înclinare al suprafeţei versantului;

33 | P a g

o Elementele hidrogeologice cunoscute vor fi completate cu detalii obţinute în urma

cartării geotehnice (de ex. cota apei în fântânile adiacente drumului) şi cu rezultatele investigaţiilor geotehnice sau geofizice;

În analiza, ulterioară, a hazardului la alunecări de teren, poate fi luată în considerare atât starea hidrogeologică cea mai favorabilă în care se află zona drumului (existenţa unor sisteme de colectare şi evacuare a apelor subterane funcţionale) cât şi starea hidrogeologică cea mai defavorabilă (masive nedrenate sau cu un drenaj necorespunzător);

o Detaliile hidrologice şi climatice vor fi date de cartările de suprafaţă ale văilor

torenţiale, izvoarelor, cursurilor de apă adiacente zonei drumului, etc.;o Detalierea factorului silvic va fi realizată prin cartarea de suprafaţă. Pot fi evaluate

din punctul de vedere al probabilităţii de producere a alunecărilor de teren defrişările zonelor adiacente drumului sau împădurirea taluzurilor sau versanţilor;

o Din punct de vedere antropogen detaliile obţinute din cartarea terenului sunt extrem

de importante. Prezenţa sau absenţa sistemelor de colectare şi evacuare a apelor din zona drumului, starea lor de funcţionalitate (de ex. gradul de colmatare al podeţelor sau şanţurilor), existenţa lucrărilor de consolidare, a zidurilor de retenţie sau a lucrărilor de protecţie a versanţilor, existenţa lucrărilor de protecţie antierozională a bazei rambleurilor, geometria rambleurilor sau ale taluzurilor de debleu, etc. sunt elemente extrem de importante în analiza probabilităţii de producere a alunecărilor de teren din zona drumului.

În timpul cartării elementelor existente în zona drumului trebuie identificate şi condiţiile de fundare ale acestora, pentru ca la întocmirea hărţii de risc să poată fi evaluat potenţialul grad de afectare al fiecărui element. Informaţiile privind condiţiile de fundare ale elementelor din zona drumului pot fi obţinute fie direct de la administratorul drumului, din proiectele de execuţie sau în urma investigării geotehnice.

Întocmirea hărţilor de hazard la alunecări de teren de detaliu se va face conform pct. 3.3.2.1. paragraf 3, luand în considerare elementele obţinute în urma cercetării terenului.

3.3.3. Evaluarea riscului asociat alunecărilor de teren din zona drumului şi realizarea hărţii de risc.

Elaborarea hărţii de risc se face pe baza hărţii de hazard de detaliu (pe zonele care au o probabilitate de producere "mare" şi "foarte mare" la alunecări de teren) şi cu precădere acolo unde se află un număr şi/sau o categorie importantă de elemente expuse hazardului.

Pentru a evalua riscul şi a putea elabora harta de risc mai trebuie cunoscute, în afara probabilităţiii de producere - din harta de hazard, conform relaţiei (1), două elemente: - vulnerabilitatea (V) sau posibilul grad de afectare al fiecărui element expus hazardului [%] - valoarea maximă (PM) a fiecărui element expus hazardului [lei].

În cazul specific zonei drumului, pentru a determina vulnerabilitatea fiecărui element component al acesteia care este expus la alunecări de teren trebuie sa se ţină cont de:

1. Caracteristici de fundare. În funcţie de acestea elementele din zona drumului pot fi:- fără fundaţii sau cu fundaţii superficiale (platforma drumului, şanţurile, parapetele de

protecţie, rambleurile); - cu fundaţii directe sau indirecte situate deasupra sau sub eventuale planuri de alunecare

(apărute ulterior proiectării şi execuţiei acestora) şi nedimensionate la impingeri laterale;

34 | P a g

- cu fundaţii directe sau indirecte dimensionate la alunecări existente.2. Poziţia elementelor expuse riscului în raport cu geometria alunecării;3. Magnitudinea fenomenului în raport cu corpul drumului exprimată în volumul de

material alunecât [m3];4. Modalitatea de management al riscului – acelaşi fenomen poate afecta elementele

drumului în proporţii diferite în funcţie de momentul din evoluţia alunecării în care se adoptă măsurile de prevenire şi/sau stabilizare.

În evaluarea riscului asociat alunecărilor de teren din zona drumului mai trebuie însă precizat că:

- riscul specific calculat cu relaţia (1) reprezintă doar valoarea pierderilor directe, pierderile indirecte produse de alunecări neputând fi cuantificate (de ex. costurile suplimentare produse de utilizarea drumurilor ocolitoare, costurile produse de timpii pierduţi prin blocarea traficului, etc).

- valoarea totală (PM) a elementelor din zona drumului este de foarte multe ori greu de cuantificat datorită gradului de deteriorare al acestora sau numărului mare de intervenţii asupra acestora.

Din aceste motive, de foarte mult ori, (îndeosebi atunci când pe hărţile de hazard probabilitatea de producere a alunecărilor este "mare şi foarte mare" iar pe aceste zone există obiective ce trebuie protejate sau ce urmează a fi construite) etapa evaluării riscului asociat alunecărilor de teren din zona drumului poate fi înlocuită cu etapa II - de detaliu (aşa cum este descrisă în capitolul 4 din punctul de vedere al cercetării terenului şi în capitolul 5 din punctul de vedere al analizei stabilităţii)

În tabelul de mai jos este prezentată o sinteză a paşilor necesari pentru realizarea hărţilor de hazard şi a hărţilor de risc (etapa I) şi pentru analiza stabilităţii şi calculul factorului de stabilitate (etapa II):

Sinteza paşilor necesari pentru realizarea hărţilor de hazard preliminare şi de detaliu şi a hărţilor de risc asociat

alunecărilor de teren din zona drumului

Etapa I (calitativă) de realizare a hărţilor de hazard şi a hărţilor de risc pe zona drumului

1. Primirea temei de studiu

2.

Rea

liza

rea

baze

i de

date

pen

tru

elab

orar

ea

hărţ

ii d

e ha

zard

pre

lim

inar

e

Cercetarea documentelor din arhivă şi a literaturii de specialitate privind zona de interes. Analiza hărţii de hazard la alunecări de teren scara 1:50000

3.

FACTORUL MOD DE REALIZARE

Ka litologic cercetarea hărţilor geologice scara 1:200000 sau 1:50000

Kc structural

Kb geomorfologic cercetarea hărţilor topografice (scara 1:25000) realizarea hărţii pantelor

Kdhidrologic şi

climatic cercetarea hărţilor climatice cercetarea hărţilor topografice (1:25000)

Kg silvic studierea ortofotoplanurilor

Kh antropic

Kf seismic studierea hărţii valorii de vârf a acceleratiei terenului harta cu zonarea seismică a Romaniei

Ke hidrogeologic studierea hărţilor hidrogeologice

4 Realizarea hărţii de hazard preliminare (scara 1:25000)

35 | P a g

5.

Rea

liza

rea

baze

i de

date

pen

tru

elab

orar

ea

hărţ

ii d

e ha

zard

de

deta

liu

(pe

zone

le c

u pr

obab

ilit

ate

de p

rodu

cere

a

alun

ecăr

ilor

"m

are"

şi "

foar

te m

are"

Detalierea informaţiilor pe zonele cu probabilitate de producere a alunecărilor "mare" şi "foarte mare" prin: - cartare geologo - tehnică- investigaţii geotehnice

FACTORUL MOD DE REALIZAREKa litologic cartări de teren

investigaţii geotehniceKc structuralKb geomorfologic cartări de teren

Kdhidrologic şi

climatic cartări de teren

Kg silvic cartări de teren

Kh antropic

Kf seismic -

Ke hidrogeologic cartări de teren investigaţii geotehnice

6. Realizarea hărţii de hazard de detaliu (scara 1:5000)

evaluarea riscului asociat

alunecărilor de teren

identificarea elementelor expuse cartări de teren informaţii de la administratorul drumului investigaţii geotehnice

evaluarea gradului de avariere în cazul producerii alunecării de terenidentificarea valorii maxime a fiecărui element expus

informaţii de la administratorul drumului

5. Elaborarea hărţii de risc

6. Managementul informaţiilor obţinute pe baza hărţilor de hazard şi de risc asociat alunecărilor de teren din zona drumului

Etapa II (de detaliu) privind analiza stabilităţii şi determinarea factorilor de stabilitate

1. Primirea temei de studiu

2. Cercetarea documentelor din arhivă şi a literaturii de specialitate privind zona de interes

3.Realizarea bazei de date

pentru:

Studii geotehnice

(vezi cap. 4)

investigaţii în teren (cartări geotehnice, foraje geotehnice, penetrări statice sau dinamice, teste in situ, etc) determinări în laborator (identificari, determinări ale parametrilor fizici şi mecanici)

Studii topografice

în teren (ridicări topografice de detaliu) scara 1:500; 1:200; 1:100

4.

Realizarea Raportului de investigare geotehnică a terenului prin corelarea datelor obţinute, realizarea şi interpretarea profilelor geotehnice caracteristice

Realizarea Raportului topografic prin raportarea datelor obţinute în teren, realizarea profilelor transversale şi planurilor de situaţie la scări de detaliu

5. Analiza de stabilitate şi determinarea coeficientului de siguranţă (vezi cap. 5)

6. Identificarea măsurilor de stabilizare sau prevenire a alunecării

36 | P a g

3.4. Managementul riscului asociat alunecărilor de teren din zona drumului

Trebuie făcut atât în cazul drumurilor existente expuse la alunecări de teren cât şi în cazul drumurilor de perspectivă ale căror trasee urmează sa traverseze zone cu probabilitate de producere a alunecărilor de teren "mare" şi "foarte mare"

3.4.1. Managementul riscului asociat alunecărilor de teren în cazul unui drum nouAtunci când traseul unui viitor drum traversează zone încadrate, conform Eurocodului 7 în

"categoria geotehnică 3" sau zone identificate pe harta de hazard ca având "probabilitate de producere mare şi foarte mare" riscul asociat alunecărilor de teren însoţeşte constant atât proiectul de execuţie, în toate fazele sale, cât şi execuţia şi exploatarea drumului. Această situaţie poate fi datorată faptului că natura este prea complexă iar mijloacele de a investiga condiţiile reale şi de a anticipa stările limită nu pot fi acoperitoare, sau pentru că timpul sau banii disponibili pentru cercetarea geotehnică nu pot elimina toate incertitudinile. Pe de altă parte, reducerea riscului înseamnă implicit creşterea costurilor iar acestea, de multe ori, sunt limitate.

Din aceste motive gestionarea riscului şi încadrarea lui în limite acceptabile trebuie înţeleasă ca un sistem cuprinzător de management în care sunt implicaţi atât beneficiarul (administratorul) drumului, cât şi proiectantul şi executantul, iar modul în care fiecare îşi asumă o parte din risc trebuie sa fie decis în urma unor analize de detaliu comune.

Dacă la începutul proiectului incertitudinile legate de cunoaşterea condiţiilor din teren sunt mari, pe parcursul desfăşurării acestuia, o dată cu cercetarea geotehnică, acestea se reduc iar evaluarea riscului se îmbunătăţeşte.

În figura 19 este prezentat un exemplu privind modul prin care gestionarea riscului dealungul elaborării proiectului conduce la scăderea acestuia. Conform acestei scheme în faza iniţială (studii de prefezabilitate) riscurile trebuie identificate şi evitate, după care, în fazele ulterioare de proiectare riscurile trebuie reduse prin măsurile tehnice cuprinse în proiect.

Figura 19. Managementul şi reducerea riscului în timpul defasurarii proiectului19

19 dupa ”Geotechnical Risk in Rock Tunnel" (v. bibliografie)

37 | P a g

În cazul în care, pentru perioada de execuţie, rămân riscuri reziduale acestea trebuie monitorizate pe baza unui plan, pentru a se asigura identificarea în timp util a evoluţiilor nefavorabile şi pentru a pune în aplicare măsuri de stabilizare.

O metodologie de reducere a riscurilor reziduale în perioada de execuţie este descrisă în "SR EN 1997-1/2006.Eurocod 7: Proiectarea geotehnică. Partea 1. Reguli generale. Cap.2.7. Metoda observaţională."

3.4.2. Managementul riscului asociat alunecărilor de teren în cazul unui drum existentPe baza hărţilor de hazard şi de de risc asociat alunecărilor de teren din zona unui drum

existent, administratorul drumului poate: a) identifica şi monitoriza zonele cu probabilitate de producere a alunecărilor de teren "mare" sau "foarte mare" sau cu risc asociat acestora "mare" sau "foarte mare"; b) realiza un program de măsuri de prevenire şi atenuare a probabilităţii de producere şi/sau a riscului asociat alunecărilor de teren din zona drumului;

c) evalua modul în care modificările efctuate în zona drumului (antropice, silvice, hidrogeologice, etc) conduc la creşterea sau scăderea probabilităţii de producere a alunecărilor de teren.

Capitolul IVCercetarea terenului

4.1. Principii generale privind cerecetarea terenului20

Conform Eurocodului 7 cercetarea geotehnică a terenului face parte din strategia de

20 dupa Eurocod 7: Proiectarea geotehnica. Partea 1. Reguli generale si Partea 2. Investigarea si incercarea terenului

38 | P a g

proiectare a structurilor (figura 20) motiv pentru care, prin modul în care este efectuată, trebuie să respectate principiile şi regulile enunţate în Eurocod şi în standardele şi normativele de proiectare conexe acestuia.

Figura 20. Planificarea investigaţiilor geotehnice20

Prin cercetarea terenului trebuie să se furnizeze date suficiente privitoare la condiţiile de teren şi ale apei subterane pe amplasamentul construcţiilor şi împrejurul acesteia, necesare pentru o descriere adecvată a proprietăţilor esenţiale ale terenului şi pentru o estimare fiabilă a valorilor caracteristice ale parametrilor terenului de utilizat în calcule. Pentru obţinerea acestora cercetarea terenului se face planificat şi etapizat.20

Pentru a prezenta etapele privind cercetarea geotehnică vom pleca de la schema de principiu prezentată în figura 20, ţinând însă cont de specificul lucrării şi de faptul ca volumul şi conţinutul cercetării terenului este diferit în cazul elaborării hărţilor de hazard şi de risc faţă de de etapa analizelor de stabilitate şi a determinării coeficienţilor de siguranţă:

A. Planificarea programului de investigare;B. Cunoaşterea zonei printr-o cartare de detaliu; C. Investigaţii pe teren;D. Investigaţii de laborator;E. Evaluarea parametrilor geotehnici obţinuti şi elaborarea modelului geotehnic.

39 | P a g

4.2. Planificarea programului de investigare

Planificarea programului de investigare trebuie făcută pe baza unei teme de proiectare precise primită de la beneficiar pentru ca, la finalizarea cercetării terenului, să se poată dispune de date şi informaţii relevante, în concordanţă cu obiectivele temei primite.

Obiectivele generale ale investigării geotehnice necesare realizării hărţilor de hazard respectiv hărţilor de risc asociat alunecărilor de teren trebuie sa fie axate pe cunoaşterea factorilor care contribuie la declanşarea instabilităţilor iar obiectivele generale ale investigării geotehnice necesare analizelor de stabilitate şi determinării coeficientului de siguranţă (factor de stabilitate) trebuie sş urmarească obţinerea valorilor caracteristice ale parametrilor care influenţează apariţia stării limită.

Înainte de a se elabora programul de investigare zona de interes trebuie examinată vizual iar observaţiile efectuate trebuie confruntate cu informaţiile colectate, prin studiile de birou, din:

o hărţi topografice;

o investigaţii anterioare pe amplasament şi imprejurimi;

o hărţi şi descrieri geologice şi de geologie inginerească sau geotehnică;

o hărţi şi descrieri hidrogeologice;

o fotografii aeriene şi interpretari anterioare ale unor asemenea fotografii;

o condiţii climatice locale;

o informaţii geofizice, hidrologice, geomorfologice, paleogeografice, etc..

Programul de investigare al terenului este recomandat să cuprindă investigaţii de teren şi în laborator şi, dacă este cazul activităţi de control şi monitorizare.

În conformitate cu "SR EN 1997/2. Eurocod 7. Proiectarea geotehnică. Partea 2. Încercarea şi investigarea terenului" precum şi "NP 074/2007. Normativ privind documentaţiile geotehnice pentru construcţii" volumul şi tipul investigaţiilor geotehnice trebuie sa fie în concordanţă cu:

categoria geotehnică a zonei studiate; etapa/faza de proiectare; obiectivul temei de proiectare.

Deasemenea în alegerea tipurilor de investigaţii ce urmează a fi folosite trebuie sa se ţină cont şi de clasa de calitate dorită a probelor de pământ şi/sau de rocă21.

Există trei categorii (A, B şi C) de metode de prelevare prin care pot să fie obţinute, pentru eşantioanele de pământ sau de rocă destinate încercărilor de laborator, anumite clase de calitate (tabelul 5):o prin metodele de prelevare de categoria A pot fi obţinute eşantioane din clasele de calitate 1–5;

o prin metodele de prelevare de categoria B pot fi obţinute eşantioane din clasele de calitate 3–5;

o prin metodele de prelevare de categoria C pot fi obţinute eşantioane din clasa de calitate 5.

Clasele de calitate ale probelor de pământ şi categoriile de prelevare de folosit

Clase de calitate a probelor de pământ pentru încercări de laborator

1 2 3 4 5

21 conform SR EN 1997-2:2007 Eurocod 7: Proiectarea geotehnică. Partea 2: Încercarea şi investigarea terenului" si "SR EN ISO 22475-1. Iulie 2008. Investigatii si incercari geotehnice. Metode de prelevare si masuari ale apei subterane. Partea 1:Principii tehnice pentru executie"

40 | P a g

În alegerea metodelor de prelevare pentru obţinerea unor probe de o anumită clasă de calitate trebuie să se ţină cont de:

Clasele de calitate 1 şi 2 - sunt caracterizate de faptul că în cursul procesului de prelevare sau manipulare (depozitare, transport, etc) nu s-a produs nici o tulburare sau doar o tulburare uşoară a structurii pământului. Caracteristicile de stare (umiditatea şi porozitatea) corespund cu cele ale pământului in situ iar în compoziţia chimică a pamântului de asemenea nu s-a produs nici o modificare.

Probele de clasa 3 - sunt acelea care deşi au structura tulburată conţin toate părţile componente ale pământului in situ în proporţiile lor originale iar pământul şi-a păstrat umiditatea naturală. Pe aceste probe poate fi identificată dispunerea generală a diferitelor strate de pământ.

Probele din clasa 5 - sunt caracterizate prin faptul că structura pământului din eşantion a fost modificată total. Dispunerea generală a diferitelor straturi de pământ sau părţi componente a fost modificată astfel ca straturile de pământ in situ nu pot fi identificate cu exactitate. Umiditatea eşantionului poate să nu reprezinte umiditatea naturală a stratului de pământ prelevat.

Pe măsură ce rezultatele devin disponibile, pentru a se verifica ipotezele iniţiale, programul de investigare a terenului poate fi revizuit, astfel:

dacă se consideră necesară obţinerea unei imagini mai exacte a complexităţii şi variabilităţii terenului din zona studiată - tipul şi/sau numărul punctelor de investigare poate sa fie extins. În cazul în care se identifică un anumit model de variabilitate cerinţele iniţiale privind investigarea terenului pot fi reduse;

dacă prin verificarea pe parcurs, a parametrilor obţinuti se constată că aceştia nu se încadrează într-un anumit model de comportare a pământurilor sau rocilor, pot fi efectuate încercări suplimentare;

în analiza datelor devenite disponibile orice limitare a acestora (de exemplu date eronate, irelevante, insuficiente) este indicat să fie luată în considerare.

4.2. Realizarea cartării geotehnice

Această etapă este extrem de importantă atât pentru elaborarea hărţilor de hazard de detaliu şi a hărţilor de risc asociat alunecărilor de teren din zona drumului cât şi pentru analizele de stabilitate. Caracterul specific al acestor lucrări face ca obiectivele cartării geotehnice să nu urmărească strict elaborarea modelului geologic al zonei studiate ci să fie axate pe factorii care favorizează apariţia instabilităţilor.

Cercetarea terenului trebuie făcută pe tot conturul zonei cu "probabilitate de producere mare şi foarte mare" de pe harta de hazard preliminară şi obligatoriu până la cumpăna apelor în partea din amonte a drumului şi până la firul văii în partea din aval. În cazul în care în zona cercetată există alunecări de teren active sau stabilizate (natural sau antropic), cercetarea terenului se va face pe toată suprafaţa acestora.

Pentru a putea obţine informaţii cât mai detaliate despre zona de interes şi în condiţii cât mai apropiate de starea limită în care aceasta poate ajunge este de preferat ca observaţiile de teren să fie făcute primavara, după topirea zăpezii.

41 | P a g

Conţinutul cadru orientativ al cartării geologo-tehnice 22 Prin cartarea geologică - tehnică a zonei amplasamentului, pe planurile de situaţie existente

se transpun date referitoare la: litologie şi tectonică; hidrogeologie; fenomene fizico-geologice; morfometrie şi geomorfologie; elemente hidrologice; elemente silvice; elemente antropice.

Datele litologice şi structurale. Se obţin prin cercetarea punctelor de afloriment. Se fac observaţii privind:

- natura litologică;- direcţia şi înclinarea straturilor; - gradul de alterare al formaţiunilor superficiale; - gradul de fisurare şi orientarea fisurilor;- prezenţa elementelor structural - tectonice (falii, cute, sariaj, etc) şi orientarea

acestora.Date hidrogeologice:

- adâncimea apei în fântânile adiacente zonei drumului. Din informaţii de la localnici se va afla nivelul maxim şi minim al acesteia şi intervalele de recurenţă.

Fenomenele fizico-geologice. Pe planurile de situaţie se vor delimita:- zonele de alunecări;- eroziunile de adâncime şi de suprafaţă (vor fi făcute adnotari privind cauzele şi

posibila evoluţie a acestora);- crovurile, dolinele, etc.

Pentru fenomenele de instabilitate se vor face precizări privind: amploarea fenomenului (lungime, lăţime, suprafaţă/formă) tipul fenomenului (alunecare propriu-zisă, prăbuşire, curegere, răsturnare) starea fenomenului (stabilizat, activ, cu potenţial de reactivare) direcţia de deplasare (delapsive sau detrusive). măsura în care fenomenul afectează sau poate afecta elementele din zona drumului orice alt tip de informaţii care pot fi utile în caracterizarea fenomenului (tipul şi extinderea

crăpăturilor, prezenţa izvoarelor, prezenţa teraselor de alunecare şi mărimea acestora etc)Elementele morfometrice şi geomorfologice. Se determină şi se delimitează pe planuri de

situaţie, în corelare cu situaţia geologică observată în deschideri:- pante şi denivelari;- formele geomorfologice pe care este amplasată zona drumului sau din apropierea

acesteia (câmp, terase, versanţi, lunci, conuri de dejectie, etc)Elementele hidrologice. Se vor face observaţii şi vor fi precizate pe planurile de situaţii

elemente privitoare la:- prezenţa izvoarelor pe versanţi, pe taluzurile de debleu sau, dacă există, în zona

drumului (sub structura rutieră sau pe taluzurile de rambleu);

22 dupa NP 074-2007. Normativ privind documentatiile geotehnice pentru constructii

42 | P a g

- văile torenţiale. Se vor face precizări privind vârsta, geometria, gradul de colmatare, prezenţa lucrărilor antropice;

- existenţa cursurilor de apă în apropierea zonei drumurilor. Vor fi făcute precizări referitoare la viteza de curgere, la forma cursului (liniar, meandrat, anastomozat, etc), la incindenţa cursului de apă asupra zonei drumului, prezenţa unor eventuale elemente antropice de protecţie a zonei drumului sau pe cursurile de apă (praguri de fund, epiuri, etc)

- existenţa în apropierea zonei drumului, la baza rambleurilor sau la partea superioară a debleurilor a acumulărilor de apă (zone mlăştinoase)

Elementele silvice. Se vor face precizări privind:- gradul de acoperire al versanţilor adiacenţi sau ai taluzurilor de debleu sau rambleu

cu vegetaţie- tipul de vegetaţie şi gradul de dezvoltare- prezenţa vegetaţiei hidrofile pe taluzuri sau în zona adiacentă drumului (pe berme

sau contrabanchete, la baza rambleului sau la partea superioară a taluzurilor de debleu)Elementele antropice. Se vor face observaţii şi vor fi precizate pe planurile de situaţie observaţiile de teren privind elementele din zona drumului pentru:Lucrările de terasament:

- tipul constructiv al drumului (rambleu, debleu, profil mixt); - geometria taluzurilor de rambleu sau de debleu (înălţime, pantă, prezenţa bermelor,

contrabanchetelor, burduşiri, ravenări, etc);- starea carosabilului şi acostamentelor;- tipurile de degradări ale sistemului rutier (poziţie kilometrică de început şi sfârşit,

lăţime, amplasament faţă de marginea drumului sau faţă de axul acestuia);- prezenţa/absenţa şanţurilor sau rigolelor (descrierea acestora).

În cazul podeţelor se vor preciza:- poziţia kilometrică;- deschiderea, lumina şi tipul podeţului, precizări asupra culeelor (din beton, piatra

cioplită, zidărie, etc.), starea lui, etc.;- existenţa/absenţa camerelor de cădere amonte şi amenajărilor aval, starea şanţurilor

adiacente;- precizări privind valea traversată şi existenţa lucrărilor de amenajare ale acesteia.

Lucrările de artă. Se vor face precizări privind:- poziţia kilometrică (început şi sfârşit); - tipul podului (din beton/metal, calea sus/jos, etc);- numărul de deschideri cu lungimea fiecărei deschideri;- precizări generale asupra naturii şi stării infrastructurilor (culei, pile, reazeme,

tablier, etc); - descrierea văii traversate (adâncime, protecţie maluri, prezenţa sau absenţa apei, etc).

Lucrările de consolidare. - tipul şi rolul acestora (ziduri de sprijin, de retenţie, de protecţie versanţi, etc) cu

precizarea amplasamentului faţă de axul drumului;- natura (beton, moloane, gabioane, etc) şi starea elevaţiilor (grad de degradare,

burdusiri, etc).

43 | P a g

4.3. Investigaţii de teren

Pentru realizarea hărţilor de hazard de detaliu respectiv a hărţilor de risc asociat alunecărilor de teren din zona drumului investigaţiile geotehnice de teren trebuie să furnizeze, pe de o parte, informaţii privind factorii pe baza cărora sunt realizate aceste hărţi (litologic şi hidrogeologic) pe de altă parte să identifice elementele alunecărilor de teren existente sau potenţiale (suprafaţa de alunecare, adâncimea şi grosimea alunecării)

Pentru aceasta, prin sondajele geotehnice alese, trebuie să se poată preleva probe de pământ sau de rocă cel puţin de clasa 3 de calitate iar terenul stabil sa fie identificat şi investigat pe o adâncime de cel puţin 2,0 m. Sondajele care se pretează cel mai bine acestor cerinte sunt forajele geotehnice. În cazul necesităţii unor investigaţii geotehnice mai puţin adânci (alunecări "superficiale" sau "puţin adânci") pot fi executate şi sondaje geotehnice deschise (puţuri sau tranşee) dar acestea au dezavantajul că la adâncimi mai mari de 1,20 - 1,50 m trebuie sa li se asigure sprijinirea pereţilor.

Sondajele geotehnice pot fi amplasate fie în nodurile unei reţele prestabilite fie aleatoriu. Acestea însă trebuie astfel amplasate încât să ofere cantitatea necesară de informaţii atât din avalul zonei drumului cât şi din amontele acesteia. Deasemenea prin amplasarea sondajelor geotehnice trebuie să se asigure că datele obţinute prin interpolarea informaţiilor din două puncte alăturate nu sunt în afara nivelului de încredere dorit.

Îndesirea reţelei de investigare poate fi realizată şi prin alte metode, decât cele clasice (foraje sau puţuri), care pot avea avantajul unor durate de execuţie şi implicit costuri mai reduse. Rezultatele obţinute însă prin aceste metode sunt indirecte motiv pentru care ele nu pot substitui în totalitate metodele de cercetare clasice. Deasemenea la interpretarea rezultatelor obţinute prin metode indirecte trebuie să existe cel puţin un sondaj geotehnic clasic de referinţă.

Metodele indirecte cele mai recomandate pentru cercetarea ternului în vederea realizării hărţilor de hazard sunt:

penetrările dinamice (uşoare, medii, grele sau supergrele) investigaţiile geofizice.

Dintre metodele geofizice cele mai eficace pentru obţinerea datelor privind realizarea hărţilor de hazard sunt cele electrometrice şi cele seismice.

Atunci când între corpurile geologice există un contrast de proprietăţi fizice sesizabil instrumental prin cercetarea geofizică pot fi obţinute informaţii privind:

limita dintre formaţiunea acoperitoare şi roca de bază şi/sau dintre diverse tipuri litologice din masiv;

gradul de fisuraţie şi alteraţie al rocilor; grosimea acumulatului de alunecare şi/sau adâncimea suprafeţei de alunecare; adâncimea stratului acvifer şi direcţia de curgere a apei subterane; gradul de umiditate al rocilor şi variaţia umidităţii în masa alunecătoare.

Pentru realizarea hărţilor de risc, unde este nevoie de cunoaşterea condiţiilor de fundare a diverselor elemente din zona drumului, investigaţiile de teren trebuie axate pe identificarea:

- naturii şi stării fundaţiei;- geometriei fundaţiei şi cota de fundare;- natura stratului portant.

44 | P a g

Cele mai recomandate sondaje geotehnice cu ajutorul cărora sunt identificate condiţiile de fundare ale unei construcţii sunt puţurile de vizitare sau carotarile mecanice.

Pentru efectuarea analizelor de stabilitate corecte metodele de investigaţie trebuie să asigure obţinerea de probe de pământ/rocă cel puţin de clasa 2 de calitate, din toate stratele interceptate, probe pe care, ulterior, în laborator, să se poată determina inclusiv parametrii mecanici de forfecare ai pământului/rocii.

Deasemenea pe baza informaţiilor obţinute prin metodele de investigare alese trebuie sa fie identificat şi caracterul hidrogeologic al zonei studiate (nivele acvifere, tipul acestora, direcţiile de curgere, chimism, etc). Sondajele geotehnice care pot să ofere toate aceste date pe adâncimi relevante pentru analizele de stabilitate sunt forajele geotehnice.

Amplasarea forajelor, în această etapă de detaliu, se va face pe profile orientate longitudinal şi transversal pe direcţia alunecării dar, în modul de amplasare, trebuie să se ţină cont şi de poziţia drumului faţă de vectorul principal al instabilităţii astfel încât pe profilul caracteristic de calcul să fie amplasate minim 3 foraje geotehnice.

Forajele geotehnice pot fi completate şi cu alte metode de investigare in situ pe baza cărora pot fi obţinute caracteristicile geomecanice ale pământurilor direct pe teren:

vane test - pentru determinarea caracteristicilor de forfecare; penetrări statice (CPTU) - cu ajutorul cărora poate fi determinată presiunea apei din pori. În

fig. 21 este prezentat modul în care aceasta poate varia în zona suprafeţei de alunecare; presiometrie - pentru determinarea caracteristicilor de compresibilitate, în foraj, la diferite

adâncimi.

Forajele geotehnice executate pot fi utilizate, ulterior, la monitorizarea stabilităţii zonei şi a variaţiilor nivelelor de apă prin echiparea cu tubulatura înclinometrică şi/sau piezometrică.

4.4. Investigaţii de laborator

Planificarea testelor de laborator pe probele de pământ recoltate din teren trebuie făcută deasemenea în concordanţă cu obiectivul propus: elaborarea hărţilor de hazard sau analize de stabilitate.

În cazul hărţilor de hazard informaţiile geotehnice necesare şi obligatoriu de obţinut pe baza testelor din laborator sunt:

identificarea tipurilor litologice - analize granulometrice (conform STAS 1913/5-85); starea de umiditate naturală - caracterizată prin umiditate - W şi grad de saturaţie - Sr

(conform STAS 1913/3-82); În fig. 22 este prezentat modul în care poate varia umiditatea în jurul suprafeţei de alunecare (după Skempton);

starea de consistenţă şi plasticitate a pământurilor coezive determinate pe baza limitelor de plasticitate (WL şi Wp) şi a umidităţii naturale (W) (conform STAS 1913/486);

45 | P a g

Figura 21. Variaţia presiunii apei din pori în zona suprafeţei de alunecare23

Figura 22. Variaţia umidităţii în jurul suprafeţei de alunecare24

În cazul analizelor de stabilitate pe probele de pământ recoltate trebuie obţinuti, în laborator, în plus faţă de etapa elaborării hărţilor de hazard, parametrii geotehnici necesari în verificarea stabilităţii prin calcul. Pentru aceasta proprietăţile mecanice ale pământurilor trebuie reflectate în primul rând prin parametrii rezistenţei la forfecare.

Încercările pentru obţinerea parametrilor rezistenţei la forfecare sunt necesare mai ales pentru materialele aflate la adâncimile la care se prognozează posibile suprafeţe de cedare dar se recomandă realizarea de încercări pentru obţinerea parametrilor rezistenţei la forfecare în toate materialele care prezintă stări de consistenţă redusă, sau cele ce apar în straturi subţiri ca incluziuni în straturi omogene. Deasemenea se recomandă să se realizeze încercări de rezistenţă şi pe probe recoltate din terenul stabil.

Pe lângă identificare, caracteristici de stare (umiditate, plasticitate, consistenţă/îndesare, porozitate, densitate) şi caracteristici mecanice (rezistenţă la forfecare) în laborator mai pot fi determinaţi, fără a fi însă obligatoriu necesari:

coeficientul de permeabilitate (k) - conform STAS 1913/6-82; deformabilitatea:

- prin încercări edometrice (conform STAS 8942/1-82);- prin încercări de consolidare (conform STAS 8942/1-82).

Determinarea parametrilor rezistenţei la forfecare:Încercările de laborator prin care se pot determina parametrii rezistenţei la forfecare sunt:

23 extras din "Sanda Manea - Evaluarea riscului de alunecare a versantilor - Editura Conpress, Bucuresti - 1998"

24 extras din "Geologie inginereasca, vol. II, coord. Prof.dr.doc. Ion Bancila, Editura Tehnica, Bucuresti, 1981"

46 | P a g

forfecarea directă (conform STAS 8942/2-82); compresiunea monoaxială (conform STAS 8942/6-82); compresiunea triaxială (conform STAS 8942/5-87 şi C232/89).

Idiferent de modul de obţinere a parametrilor rezistenţei la forfecare, aceştia trebuie determinaţi printr-un tip de încercare care să modeleze cât mai fidel situaţia din teren (modul de solicitare şi de cedare prognozat, efectul diferiţilor factori favorizanţi sau declanşatori, starea de eforturi, starea de umiditate etc.).

Pentru studiul şi modelarea prin calcul a fenomenelor de instabilitate se recomandă cunoaşterea, pe baza încercărilor de laborator, a mobilizării integrale a rezistenţei la forfecare (valoarea de vârf şi valoarea reziduală, unde este cazul).

Printr-o prelucrare adecvată a rezultatelor încercărilor se recomandă obţinerea parametrilor caracteristici acestor valori şi, dacă este posibil, chiar curbele de mobilizare a parametrilor cu deformaţiile din planul de forfecare

Determinarea rezistenţei la forfecare a pământurilor prin încercarea de forfecare directă efectuată în conformitate cu standardul STAS 8942/2-82 permite forfecarea în planul casetei dar procesul de forfecare este limitat de construcţia acesteia (deplasări în planul orizontal limitate în funcţie de dimensiunea casetei). În general cu astfel de aparate, în funcţie de tipul pământului analizat, se obţine rezistenţa maximă, de vârf.

Pentru cunoaşterea mobilizării integrale a rezistenţei la forfecare la pământurile unde acest fenomen conduce la diferenţe semnificative între valorile de vârf şi reziduale, se recomandă folosirea aparatelor de forfecare directă reversibilă.

Alegerea tipului de încercare de forfecare directă (consolidat - drenat CD, consolidat - nederenat CU, neconsolidat - nederenat UU), a vitezei de forfecare se va face astfel încât parametrii obţinuţi să poată satisface cerinţele modelului de calcul, faţă de prevederile din STAS 8942/2-82 putându-se admite şi alte valori ale încărcărilor verticale ca şi ale vitezelor de forfecare numai în scopul modelării cât mai exacte a situaţiei din amplasament.

Pentru cunoaşterea valorilor parametrilor corespunzători rezistenţei reziduale la materialele ce prezintă astfel de valori se poate folosi aparatul de forfecare rotaţională, încercările efectuându-se pe probe remaniate (pastă).

În cazul modelării unor fenomene de instabilitate care se presupune că se produc în timp scurt (ploi torenţiale, teren coeziv practic impermeabil) se pot efectua încercări de compresiune triaxială (detaliate în STAS 8942/5-87 "Determinarea rezistenţei la forfecare pe probe neconsolidate, nedrenate (UU) la pământuri coezive".

Aparatele de compresiune triaxială au de regulă posibilitatea măsurării presiunii u a apei din pori, factor esenţial, care condiţionează efortul efectiv şi deci rezistenţa la forfecare a pământului.

Având în vedere că încercările realizate în aparatul de compresiune triaxială oferă o gamă mai mare de posibilităţi de modelare şi rezultate mai detaliate (inclusiv informaţii asupra presiunii apei din pori) în cazul determinării parametrilor de forfecare sunt de preferat, încercărilor de forfecare directă.

47 | P a g

Valorile parametrilor geotehnici obţinute în urma activităţii de investigare a terenului (in situ sau în laborator) sunt denumite generic valori măsurate iar cele obţinute pe cale teoretică, pe cale empirică sau pe baza altor date pertinente sunt denumite valori derivate.

În cazul în care valorile măsurate ale parametrilor geotehnici nu se încădrează în limite unanim recunoscute este indicat ca explicaţia acestora să fie cautată în teren pentru a se asigura că ele provin dîntr-o eroare de măsurare şi nu din cauza unei caracteristici locale. Pentru verificare pot fi repetate încercările pe baza cărora au fost obţinute valorile neconforme sau pot fi folosite metode alternative pentru obţinerea acestora.

4.5. Evaluarea parametrilor geotehnici obţinuti şi elaborarea modelului geotehnic25

4.5.1. Principii generaleÎn conformitate cu Eurocod 7. Partea 1. Reguli generale proprietăţile fizice şi mecanice ale

maselor de pământ şi/sau rocă, cuantificate drept parametri geotehnici pentru calculele de proiectare, trebuie obţinute pe baza rezultatelor încercărilor (fie pe cale directă fie prin corelare), pe cale teoretică, pe cale empirică sau pe baza altor date pertinente.

Valorile obţinute pe baza rezultatelor încercărilor şi a altor date trebuie interpretate de o manieră adecvată stării limită considerate.

Trebuie să se ţină cont de diferenţele posibile între proprietăţile terenului şi parametrii geotehnici obţinuti pe baza rezultatelor încercărilor şi cele care guvernează comportarea structurii geotehnice. Aceste diferenţe se pot datora urmatorilor factori:

mulţi parametri geotehnici nu sunt veritabile constante ci depind de nivelul de eforturi şi de modul de deformare;

unele particularităţi structurale ale pământurilor şi rocilor (de exemplu fisurile, structurile laminare, neomogenităţile granulometrice) pot juca un rol diferit în încercare şi în structura geotehnică;

efectele de timp;efectul de slăbire indus de acţiunile dinamice;efectul de slăbire al apei de infiltraţie asupra rezistenţei pământului sau a rocii;caracterul casant sau ductil al pământului sau rocii supuse încercării;metoda de execuţie a structurii geotehnice;influenţa metodei de execuţie asupra pământurilor în umplutura sau pământurilor

îmbunătăţite;efectul activităţilor de construcţie asupra proprietăţilor terenului.

Atunci când se stabilesc valorile parametrilor geotehnici este indicat să fie avute în vedere şi următoarele aspecte:

informaţii publicate şi recunoscute privind utilizarea fiecărui tip de încercare în condiţiile respective de teren;

valoarea fiecărui parametru geotehnic în comparaţie cu datele pertinente şi cu experienţa locală şi generală;

variaţia parametrilor geotehnici cu relevanţă pentru proiectare;rezultatele oricărei încercări pe teren la scară naturală şi măsurarile întreprinse asupra

construcţiilor din vecinătate;

25 dupa SREN1997-1 Eurocod 7:Proiectarea geotehnica Partea 1:Reguli generale, iunie 2006

48 | P a g

orice corelare între rezultatele a cel puţin două tipuri de încercări;orice deteriorare importantă a proprietăţilor terenului care s-ar putea produce pe durata de

viaţă a structurii.Trebuie aplicaţi coeficienţi de calibrare, ori de câte ori este necesar, pentru convertirea

rezultatelor încercărilor pe teren şi în laborator executate conform standardului EN 1997-2 în valori care să reprezinte pentru starea limită considerată comportarea pământurilor şi rocilor din teren sau pentru a ţine seama de corelaţiile folosite spre a se obţine valorile derivate din rezultatele încercărilor.

4.5.2. Valori caracteristiceAlegerea valorilor caracteristice ale parametrilor geotehnici trebuie sa se bazeze pe

rezultatele măsurate şi pe valorile derivate din încercările din teren şi din laborator completate prin experienţa comparabilă.

Valoarea caracteristică a unui parametru geotehnic trebuie stabilită ca o estimare prudentă a valorii care influenţează apariţia stării limită.

La alegerea valorilor caracteristice ale parametrilor geotehnici trebuie avute în vedere punctele următoare:

- existenţa unor informaţii prealabile pertinente, locale sau zonale, privitoare la amplasament (litologice, structurale, hidrogeologice, geomecanice, etc);

- posibila variabilitate a valorilor măsurate ale proprietăţilor pământului şi alte informaţii pertinente bazate, de exemplu, pe cunoştinţele existente;

- volumul investigaţiilor întreprinse pe teren şi în laborator;- tipul şi numărul de probe;- extinderea zonei din teren care guvernează, pentru starea limită considerată, comportarea

structurii geotehnice;- capacitatea structurii geotehnice să transfere încărcările de la zonele slabe către zonele mai

rezistente din teren.

Valorile caracteristice pot fi valori inferioare, care sunt mai mici decât valorile cele mai probabile sau valori superioare, care sunt mai mari. Pentru fiecare calcul trebuie utilizată gruparea cea mai defavorabilă a valorilor inferioare şi superioare ale parametrilor independenţi.

Zona din teren care guvernează comportarea structurii geotehnice la o stare limită este de obicei mult mai mare decât o probă de laborator sau zona afectată de o încercare in situ. În consecinţă valoarea parametrului care guvernează starea limită este deseori valoarea medie a unui şir de valori care acoperă o suprafaţă sau un volum mai mare de teren. Este indicat ca valoarea caracteristică sa fie o estimare prudentă a acestei valori medii.

În cazul în care comportarea structurii geotehnice la starea limită considerată este guvernată de cea mai scazută sau cea mai înaltă valoare a proprietăţii terenului este indicat ca valoarea caracteristică sa fie o estimare prudentă a celei mai scazute sau celei mai înalte valori din zona care guvernează comportarea.

4.5.3. Valorile de calcul ale parametrilor geotehnici (Xd) trebuie stabilite, fie pe baza

valorilor caracteristice, cu relaţia: , unde: este coeficient de siguranţă parţial,

fie prin determinare directă.

49 | P a g

4.5.3. Datele geometrice folosite pe parcursul activităţii de investigare a terenului şi la interpretarea informaţiilor geotehnice pot fi:

nivelul şi panta suprafeţei terenului; nivelurile apei; nivelurile interfeţelor între structuri; nivelurile de excavare şi dimensiunile structurii geotehnice.În cazul acestor date geometrice valorile caracteristice trebuie sa fie valori măsurate,

nominale sau estimate ale nivelurilor superioare sau inferioare care influenţează apariţia stării limită.

4.5.4. Raportul de cercetare a terenuluiRezultatele cercetării terenului trebuie sintetizate într-un raport care trebuie sa cuprindă în

mod normal:a) prezentarea tuturor informaţiilor geotehnice disponibile care include caracteristici

geologice şi date referitoare privind lucrarea;b) evaluarea geotehnică a acestor informaţii cu precizarea ipotezelor adoptate pentru

interpretarea rezultatelor încercărilor.Prezentarea informaţiilor geotehnice - trebuie sa cuprindă:

o enumerare faptică a tuturor lucrărilor de teren şi de laborator; o documentaţie asupra metodelor folosite pentru efectuarea cercetărilor de teren şi

încercărilor de laborator.În plus, este indicat ca raportul sa cuprindă următoarele informaţii, dacă sunt relevante:

numele tuturor birourilor de consultanţă şi ale subcontractanţilor; obiectul şi conţinutul cercetării terenului de fundare; datele în care s-au efectuat lucrările pe teren şi laborator; elementele obţinute din cartarea geologo-tehnică; istoricul amplasamentului; tipurile de echipamente de teren utilizate şi metode folosite pentru recoltarea, transportul şi

depozitarea probelor; prezentarea tabelară a cantităţilor lucrărilor de teren şi de laborator, prezentarea observaţiilor

făcute pe teren de personalul de supraveghere în cursul investigaţiilor prin sondaje şi foraje; date asupra fluctuaţiilor în timp ale nivelului apei subterane în foraje în timpul efectuării

lucrărilor de cercetare a terenului şi în piezometre după încheierea acestor lucrări; fişele sintetice ale sondajelor geotehnice cu descrierea formaţiunilor de pământuri şi roci pe

baza observaţiilor făcute pe teren şi a rezultatelor încercărilor de laborator (inclusiv cu fotografii ale probelor dacă este cazul);

gruparea şi prezentarea în anexe a rezultatelor încercărilor de teren şi laborator; planul de situaţie cu amplasamentul tuturor sondajelor geotehnice executate; profile geotehnice longitudinale şi/sau transversale ale zonei drumului.

Evaluarea informaţiilor geotehnice - trebuie să includă: o trecere în revistă a lucrărilor pe teren şi în laborator. Orice limitare a datelor (de exemplu

date eronate, irelevante, insuficiente, inexacte) trebuie semnalată şi comentată. La interpretarea rezultatelor încercărilor trebuie avute în vedere metodele de prelevare, transport şi depozitare a

50 | P a g

probelor. Rezultatele deosebit de nefavorabile ale încercărilor trebuie sa fie examinate cu grijă pentru a vedea dacă sunt eronate sau dacă exprimă un fenomen real de care trebuie sa se ţină seama în proiectare;

o trecere în revistă a valorilor atribuite parametrilor geotehnici; propuneri pentru lucrări suplimentare de laborator şi de teren, dacă se consideră necesare, cu

justificarea necesităţii acestor lucrări suplimentare. Asemenea propuneri trebuie însoţite de un program detaliat pentru tipurile de investigaţii suplimentare de efectuat, cu indicarea problemelor la care trebuie să se raspundă.

Pe lângă cele de mai sus evaluarea datelor geotehnice terbuie sa includă următoarele aspecte dacă se consideră relevante:

prezentarea tabelară şi grafică a rezultatelor încercărilor de teren şi de laborator în corelare cu cerinţele lucrării;

histograme care să ilustreze domeniul de variaţie a valorilor datelor cele mai importante precum şi distribuţia acestora;

adâncimea apei subterane şi fluctuaţiile sezoniere; profilul (profilele) ternului cu indicarea limitelor diferitelor formaţiuni; descrierea de detaliu a tuturor formaţiunilor, inclusiv proprietăţile lor fizice şi caracteristicile

de compresibilitate şi de rezistenţă; comentarii asupra iregularităţilor de tipul pungilor şi cavităţilor; gruparea şi prezentarea domeniului de variaţie a valorilor derivate din datele geotehnice

pentru fiecare strat.

51 | P a g

Capitolul VEstimarea stabilităţii după principiile Eurocodului 7

5.1. Principii teoretice

În calculul clasic, stabilitatea taluzurilor este caracterizată de factorul de stabilitate. Acesta poate fi definit ca reprezentand raportul dintre rezistenţa la forfecare disponibilă şi efortul de forfecare mediu mobilizat la nivelul suprafeţei potenţiale de alunecare luată în considerare. Dacă factorul de stabilitate are valoarea 1.00, atunci taluzul este în starea de echilibru limită. În analizele de stabilitate clasice, factorul de stabilitate trebuie comparat cu un factor de stabilitate minim admisibil impus prin norme sau specificaţii tehnice.

Odată cu adoptarea Eurocodurilor în Romania, prevederile Secţiunii 11 din SREN 1997-1/2004 - Stabilitatea generală - trebuie avute în vedere la toate tipurile de lucrări ce implică realizarea sau existenţa unei pante (naturală sau artificială): excavaţii - inclusiv lucrările de susţinere, rambleuri, fundaţii pe pante sau în apropierea acestora, alunecări de teren.

Dealtfel la diferite tipuri de lucrări din secţiunile 6 - 12 ale SREN 1997-1: 2004 sunt articole referitoare la verificarea stabilităţii generale.

Stările limită care trebuie luate în considerare sunt la latitudinea proiectantului în funcţie de tipul de lucrare pentru a satisface cerinţele fundamentale de stabilitate, deformaţii limită, durabilitate şi siguranţă proprie ca şi a vecinătăţilor .

Pentru calculul la stări limită acţiunile (forţe, presiuni, deplasări) se aleg de către proiectant având în vedere cap. 2.4.2 din SREN 1997-1 : 2004 respectiv regula de aplicare (4) ce conţine o listă a acţiunilor ca şi principiile ce o însoţesc (5-9 P), care se referă la durata şi tipul acţiunilor permanente nefavorabile (sau destabilizatoare), favorabile (sau stabilizatoare).

În mod distinct ca "principiu" trebuie luate în considerare şi efectele unor situaţii rezultate din procese antropice sau naturale, detaliate în cap.11.3. (SREN 1997-1 : 2004). Dintre acestea o atenţie deosebită se acordă modului în care se consideră prezenţa apei (de suprafaţă, subterană şi ca presiune în pori).

Cu caracter de "principiu" se arată că problemele de stabilitate generală trebuie verificate pe baza unei experienţe comparabile, iar ca regulă de aplicare se recomandă o completare a investigaţiilor geotehnice şi implicit a calculelor atunci când verificarea stabilităţii nu poate fi efectuată cu claritate înainte de începerea proiectării.

Aceste aspecte sunt deosebit de importante în cazul tratării efectelor unor alunecări de teren, unde în general nu se dispune de date geotehnice suficiente, iar primele măsuri se dispun pe baza experienţei, pentru proiectare fiind apoi obligatorii studii de detaliere (conform NP 074/2011).

Se subliniază şi un alt "principiu" conform căruia un amplasament poate fi considerat necorespunzător din condiţii de stabilitate, iar utilizarea va fi condiţionată de adoptarea unor măsuri de stabilizare a căror eficienţă trebuie dovedită prîntr-un nou calcul de stabilitate în cadrul unui proiect specific.

Cu titlul de "principiu" se arată că "proiectul" trebuie să asigure că toate activităţile de construcţie prevăzute pentru amplasament pot fi planificate şi realizate astfel încât apariţia unei stări limită de exploatare normală să fie suficient de impropabilă.

Aceste aspecte trebuie avute în vedere la elaborarea proiectelor şi caietelor de sarcini specifice.

52 | P a g

Sunt sugerate ca reguli de aplicare soluţii constructive pentru creşterea stabilităţii: geometrice (pante, berme), de protecţie a taluzurilor (etanşare, acoperire cu beton, vegetalizare), de control a prezenţei apei (drenaj), mecanice (lucrări de susţinere, ancoraje, bulonare, ţintuire) şi combinaţii ale acestora.

Pentru aplicarea calculelor la starea limită ultimă se face distincţia între stabilitatea taluzurilor în masive de pământ, taluzuri şi săpături în masive de rocă şi stabilitatea excavaţiilor.

Ca "principiu" pentru verificarea stabilităţii generale a taluzurilor în masive de pământ incluzând structuri (existente sau proiectate) stările limită ultime sunt GEO şi STR.

Conform prevederilor anexei naţionale la SR EN 1997-1/2004, abordările de calcul în România sunt Abordarea 1 şi Abordarea 3, care sunt esenţiale pentru modul în care se vor alege şi utiliza valorile la calcul ale acţiunilor, rezistenţelor şi parametrilor de rezistenţă ai materialelor şi coeficienţilor parţiali.

Astfel Abordarea 1 de calcul permite utilizarea a două grupări şi seturi de coeficienţi parţiali pentru a verifica faptul că nu se atinge în nici o stare limită (GEO şi STR) cedarea sau deformaţia excesivă:

Gruparea 1 A1 + M1 + R1

Gruparea 2 A2 + M2 + R1

În acest caz coeficienţii parţiali se aplică asupra acţiunilor şi parametrilor de rezistenţă ai terenului.

Astfel conform anexei A din SREN 1997-1: 2004, şi prevederilor din Anexa Naţională rezultă: pentru stările limită STR şi GEO seturile de coeficienţi parţiali A1 şi A2 de aplicare asupra acţiunilor (γF) sau efectelor acţiunilor (γE) sunt cele din tabelul A3, prezentate mai jos:

coeficienţii parţiali pentru parametrii pământului sunt grupaţi în seturi M1 şi M2 având valorile din tabelul A4:

53 | P a g

coeficientul parţial de rezistenţă R;e pentru seturile R1 şi R3 are valorile din tabelul A14:

În Abordarea 3 de calcul, conform NOTEI 2 din SREN 1997-1 : 2004, în cazul calculului stabilităţii taluzurilor sau al stabilităţii generale, acţiunile aplicate asupra terenului (ex.: de la structură, din trafic) sunt tratate drept acţiuni geotehnice astfel gruparea seturilor de coeficienţi parţiali este:

A2 + M2 + R3

În această abordare coeficienţii parţiali sunt aplicaţi asupra acţiunilor geotehnice şi asupra parametrilor de rezistenţă ai terenului.

Pe baza valorilor coeficienţilor parţiali corespunzători celor două Abordări de calcul (1 şi 3) şi seturilor aferente din tabelele A3 , A4 şi A14 din SREN 1997-1: 2004 se observă că în cazul stabilităţii taluzurilor şi a stabilităţii generale Abordarea 1 - gruparea 2, devine identică cu Abordarea 3 de calcul.

De aceea pentru probleme de stabilitate a taluzurilor şi de stabilitate generală se va utiliza abordarea 1 de calcul cu cele 2 grupări ţinând seama de regula de aplicare (3) din capitolul 2, subpunctul 2.4.7.3.4.: "Dacă este evident că una din grupări guvernează proiectarea, nu este necesar să se mai efectueze calculele şi cu cealaltă grupare. Totuşi grupări diferite se pot dovedi critice pentru aspecte diferite ale aceluiaşi proiect "

Ca „principiu” se arată că la analiza stabilităţii generale trebuie luate în consideraţie toate modurile de cedare.

Ca reguli de aplicare sunt subliniate aspecte legate de metodele de calcul, de modelarea masivului de pământ, a mecanismului de cedare şi a ipotezelor ce trebuie avute în vedere. Se atrage atenţia asupra regulilor (4), (5), (6) din SREN 1997-1: 2004, privind forma suprafeţei de cedare. Deasemenea este subliniată regula (8) din SREN 1997-1: 2004, referitoare la alunecările deja produse, posibil a fi reactivate.

Proiectanţii trebuie să analizeze în detaliu aceste aspecte şi să le justifice în cadrul breviarelor de calcul, astfel :Metoda de calcul

calcul de echilibru limită; metoda elementelor finite (metode numerice).

Modelarea masivului de pământ şi mecanismul de cedare stratificaţie teren: omogen sau complex (natură, parametri geotehnici); prezenţa şi înclinarea discontinuităţilor; regim hidrodinamic (presiunea apei din pori); tipul de cedare (în masiv, curgere pe pantă, alunecări vechi, reactivate, etc); forma suprafeţei de cedare (circulară, oarecare, strate cu rezistenţă la forfecare redusă,

blocuri, etc.).Ipoteze de calcul :

stabilitate pe termen scurt şi pe termen lung (etapa de execuţie şi etapa de exploatare);

54 | P a g

deformaţii de curgere lentă datorate forfecării; simultaneitate posibilă a acţiunii seismice şi a saturării masivului de pământ; variaţii rapide ale nivelului apei subterane; cedarea combinată a unor elemente structurale şi a terenului; estimarea daunelor posibile în cazul cedărilor.

Din punct de vedere practic se recomandă aplicarea Notei aferente principiului (1) de la cap.11.5.1 şi a regulei 12 (SREN 1997-1 : 2004) din care rezultă că la analiza stabilităţii taluzurilor naturale calculul se va realiza în două etape:

- preliminară fără a aplica abordările conform SREN 1997-1: 2004 având ca scop estimarea unui coeficient de siguranţă general (determinarea suprafeţei critice de cedare) utilizând valorile caracteristice ale parametrilor geotehnici, după caz valori superioare sau inferioare. Se recomandă utilizarea experienţei comparabile;

- finală - conform SREN 1997-1 : 2004, paragraful 11.5.

Aplicarea principiilor SREN 1997-1 : 2004, respectiv a proiectarii geotehnice prin calcul nu presupune stabilirea unui coeficient de siguranţă (factor de stabilitate) la alunecare minim admisibil.

Conform SREN 1997-1 : 2004, paragraful 2.4. este necesară verificarea condiţiei Ed<Rd cu luarea în considerare a abordărilor de calcul corespunzătoare şi a coeficienţilor parţiali aferenţi.

Impunerea unui coeficient de siguranţă minim admisibil pentru diferite ipoteze de calcul corespunde unei evaluari preliminare a stabilităţii şi se efectuează cu valori caracteristice (nu de calcul) ale parametrilor rezistenţei la forfecare. În acest sens este prezentat exemplul de calcul.

Având în vedere că o serie de programe de calcul prezintă ca rezultat final un factor de stabilitate (coeficient de siguranţă) Fs, pentru a se putea realiza comparaţii, în literatura de specialitate s-a propus întroducerea unui “factor de supra-dimensionare”, notat cu ODF (over-design factor), definit mai jos:- la metoda clasică (fără abordare SREN 1997-1:2004 ):

ODF = Fs rezultat / Fsadmisibil

in care Fsadmisibil are o valoare impusă de proiectant sau beneficiar diferită pentru calcule în regim

static şi respectiv pentru calcul la seism.- pentru abordarea de calcul 1, gruparea 1:

ODF = Fs rezultat / 1.35cu următoarele precizări:

- conform setului A1 de coeficienţi, gG = 1.35 pentru masa de pământ în zona impingerii active şi gG = 1.00 pentru masa de pământ în zona rezistenţei pasive, iar gP = 1.5 deoarece suprasarcina are întotdeauna efect defavorabil asupra rambleului;

- pentru programele de calcul în care nu se pot defini implicit coeficienţii parţiali prevăzuţi în Eurocoduri, valoarea suprasarcinii din trafic se multiplică cu raportul 1.5 / 1.35 = 1.11, iar expresia Ed ≤ Rd din SR EN 1997-1:2004 se poate scrie astfel:gGEk ≤ Rk/gR adică (Rk / Ek) / (gG gR) ≥ 1 Fs rezultat / (1.35 x 1.00) ≡ ODF ≥ 1pentru abordarea de calcul 3 şi pentru calculul la seism, ODF = Fs rezultat.

55 | P a g

5.2. Metode de analiză a stabilităţii taluzurilor bazate pe echilibrul limită

Metodele de analiză bidimensională bazate pe echilibrul limită sunt cele mai utilizate de proiectanţi datorită simplităţii şi uşurinţei cu care pot fi aplicate în problemele din practica curentă.

Totuşi, aceste metode se bazează pe ipoteze simplificatoare pentru a reduce analiza tridimensională la o analiză bidimensională, şi din această cauză acurateţea rezultatelor variază de la o metodă la alta.

Metodele de echilibru limită bazate pe împarţirea în fâşii analizeazaă stabilitatea masei de pământ alunecător luând în considerare echilibrul static al fiecărei fâşii şi echilibrul total al întregii alunecări. Echilibrul static al fâşiilor poate fi scris luând în considerare sau neglijand forţele de interacţiune dintre fâşii şi echilibrul de moment al fâşiilor.

Marea majoritate a programelor de calcul utilizează metodele fâşiilor, putând lua în considerare diverse geometrii ale terenului, straturi de pământ şi nivele de apa subterană, ca şi influenţa încărcărilor exterioare asupra stabilităţii lucrărilor.

Dintre aceste metode, cele mai cunoscute sunt:

5.2.1. Metoda simplificată a fâşiilor (metoda Fellenius)

Această metodă ia în considerare o suprafaţă de alunecare cu directoarea un arc de cerc şi presupune ca rezultantele forţelor de pe feţele laterale ale unei fâşii sunt egale, de sens contrar şi de

aceeaşi direcţie, paralelă cu baza fâşiei ( ; ; ).

Figura 23.Metoda Fellenius – împărţire a masei alunecătoare în fâşii şi forţele care acţionează asupra unei fâşii caracteristice „i”

Factorul de stabilitate este definit ca raportul dintre momentele faţă de centrul de rotaţie al forţelor ce conduc la asigurarea stabilităţii şi al celor ce produc alunecarea, pentru întregul masiv supus alunecării.

=>

unde:

56 | P a g

5.2.2. Metoda Bishop

Metoda Bishop admite curent că ruperea are loc după o suprafaţă continuă şi este aplicabilă pentru taluzuri de constituţie omogenă şi neomogenă, pentru diferite situaţii de încărcare a taluzului.

Masa supusă alunecării este împărţită în fâşii verticale, forţele ce acţionează pe fiecare fâşie fiind evaluate din echilibrul acesteia. Echilibrul întregii mase alunecătoare este determinat prin însumarea forţelor pentru toate fâşiile.

Deasemenea, forţele ce lucrează pe interfeţele fâşiilor sunt luate în consideraţie.Coeficientul de siguranţă este definit de raportul dintre rezistenţa la forfecare disponibilă şi

cea mobilizată pentru asigurarea echilibrului:

Figura 24. Metoda Bishop – împărţire a masei alunecătoare în fâşii şi forţele care acţionează asupra unei fâşii caracteristice „i”

Cu notaţiile din figura 23 forţele ce intervin sunt:Gi – greutatea proprie;Pi – forţa verticală pe suprafaţa c-d;Te şi N – forţele tangenţiale şi normale pe suprafaţa e-f necesare asigurării echilibrului;Ej, Tj şi Ej+1, Tj+1 – forţele normale şi tangenţiale pe suprafeţele d-f şi respectiv c-e pot fi luate în calcul şi solicitările rezultate din prezenţa apei (antrenare hidrodinamică, presiune hidrostatică, presiunea apei din pori), forţe seismice, forţe din ancorare etc.

Considerând echilibrul fâşiei „i”, ecuaţiile de echilibru ce pot fi scrise sunt cele corespunzătoare corpului rigid, şi anume: rezultanta şi momentul sistemului de forţe să fie nule. Acestor ecuaţii li se adaugă ecuaţia ce defineşte coeficientul de siguranţă. Întrucât numărul necunoscutelor ce intervin în echilibrul fâşiei “i” este mai mare decât numărul de ecuaţii ce pot fi scrise, se impune formularea Dacă fâşia “i” se găseşte în echilibru, forţa tangenţială pe suprafaţa de rupere (egală cu forţa de rezistenţă la forfecare necesară asigurării echilibrului) reprezintă o cotă parte din forţa de rezistenţă disponibilă:

57 | P a g

Factorul de siguranţă pentru suprafaţa de rupere luată în discuţie este:

Relaţia de mai sus necesită cunoaşterea cantităţii Ti ce trebuie evaluată prin aproximări succesive din condiţia satisfacerii echilibrului pe ansamblul masei supusă alunecării: Ei = 0 şi Ti = 0.

Calculele pot fi simplificâte dacă Ti tg i’ se neglijează. Valoarea lui Fs poate fi găsită

printr-un proces iterativ, plecându-se de la o valoare Fs impusă arbitrar. Cu această valoare arbitrară şi luând în consideraţie caracteristicile , c, u, geometria taluzului şi a fâşiilor, se calculează o primă valoare a factorului de siguranţă Fs.

Aproximarea de mai sus luând ΣTi tg i’ = 0, are ca rezultat o eroare de numai 1%,

Valoarea rezultată se preia într-o următoare etapă pentru evaluarea unei noi valori a factorului de siguranţă. Calculul se repetă până când se obţine aproximativ aceeaşi valoare pentru două etape succesive.

5.2.3. Metoda Janbu

Acest procedeu pentru analiza stabilităţii taluzurilor şi versanţilor poate fi aplicat atunci când condiţiile geometrice, de încărcare şi geologice sunt foarte complexe. Suprafaţa de alunecare poate fi o suprafaţă continuă de formă oarecare. Echilibrul masei supuse alunecării este tratat plecând de la satisfacerea condiţiilor de echilibru ale fâşiilor verticale în care se împarte aceasta, concomitent cu satisfacerea echilibrului pentru ansamblu.

Figura 25. Modelul Jambu – elementele geometrice şi forţele globale care acţionează asupra masei alunecătoare

Metoda admite o tratare a problemei pe profiluri transversale caracteristice ale taluzului sau versantului, disensiunea pe direcţia perpendiculară acestuia fiind unitatea. Deasemeni, se consideră că coeficientul de siguranţă definit de raportul dintre rezistenţa la forfecare disponibilă şi cea necesară asigurării echilibrului, rămâne constant în lungul suprafeţei de alunecare.

58 | P a g

Prin această metodă stabilitatea poate fi analizată folosind rezistenţa la forfecare exprimată în funcţie de eforturile totale, dar şi efective. Metoda acceptă că poziţia forţei de pe interfeţele fâşiilor este cunoscută, componentele acesteia Tj şi Ej fiind necunoscute.

Figura 26. Modelul Jambu – forţele care acţionează asupra fâşiilor

Folosind notaţiile din figura 26, echilibrul unei fâşii “i” este asigurat prin scrierea ecuaţiilor de echilibru pe verticală şi orizontală şi a ecuaţiei de moment a tuturor forţelor.

Condiţia de echilibru pe direcţia verticală:

unde .

Condiţia de echilibru pe direcţia orizontală:

unde .

Momentul forţelor faţă de punctul de aplicaţie al lui Ni conduce la următoarea ecuaţie:

Ecuaţia poate fi pusă sub forma:

sau

unde termenii de ordinul secund s-au neglijat.Din ecuaţia de moment se poate scoate o relaţie de calcul a forţei tangenţiale din planul de

separaţie dintre două fâşii:

59 | P a g

unde: reprezintă tangenta unghiului de înclinare cu orizontala a liniei punctelor de

aplicaţie a forţelor dintre fâşii;

şi pot fi privite ca derivate ale funcţiilor şi . Pentru evaluare raportul din

expresia lui se consideră egal cu .

Echilibrul de ansamblu al întregii mase supusă alunecării trebuie de asemenea să fie satisfăcut. Ecuaţiile de echilibru în direcţie verticală, orizontală şi condiţia de moment zero sunt:direcţia verticală:

unde:Vi – componenta verticală a forţelor ce lucrează pe baza fâşiei “i” a cărei valoare este

Pi – reprezintă forţele verticale exterioare de pe fâşia “i”

concentrate sau / şi distribuite;Gi – greutatea fâşiei “i”Tb, Ta – forţele tăietoare (tangenţiale) la limitele a şi b.Relaţia de mai sus poate fi scrisă şi sub forma:

direcţia orizontală:

unde:Eb şi Ea sunt forţele normale la limitele b şi a;Hi reprezintă componenta orizontală a forţelor ce lucrează.

Dacă pentru rezistenţa la forfecare exprimarea se face în eforturi totale sau efective,

funcţie de manifestarea presiunii apei din pori ui vom avea:

Ţinând cont că , se obţine:

pentru ui = 0

pentru ui 0

Calculul factorului de siguranţă pentru o suprafaţă de alunecare comportă un număr de iteraţii dat fiind faptul că expresia acestuia conţine mărimile necunoscute: ti şi Fs.

60 | P a g

Se începe lucrul considerând într-o primă etapă ti = 0 şi Fs cunoscut (obţinut prîntr-o altă metodă de calcul sau impus arbitrar). Se obţin astfel un set de valori privind forţele dintre fâşii, eforturile pe baza fâşiilor şi un coeficient de siguranţă.

În etapa următoare, aceste valori sunt preluate în vederea parcurgerii unei noi iteraţii. După un anumit număr de iteraţii, factorul de siguranţă rămâne aproximativ acelaşi. Valorile forţelor ce intervin în echilibrul fâşiilor corespunzătoare acestei ultime iteraţii sunt folosite la calculul eforturilor pe baza fâşiei şi pe planurile convenţionale de separaţie dintre fâşii.

Întrucât metoda presupune că poziţia liniei punctelor de aplicaţie a forţelor dintre fâşii (E j, Tj) este cunoscută, se apreciază că erorile neglijabile pentru hi sunt cuprinse între 0.1 zi şi 0.7 zi.Numărul de fâşii convenţionale nu are o importanţă deosebită. Pentru găsirea coeficientului minim de siguranţă trebuie acceptate mai multe posibilităţi privind poziţia şi alura suprafeţei de alunecare.

5.2.4. Metoda Spencer

Metoda Spencer a fost recomandată iniţial pentru analiza suprafeţelor de cedare circulare, dar a fost rapid adoptată şi pentru analiza suprafeţelor necirculare, prin adoptarea unui centru de rotaţie fictiv. Această metodă se bazează pe ipoteza că rezultantele forţelor de interacţiune între fâşii sunt paralele şi deci au aceeaşi înclinaţie:

tan θ = XL / EL = XR / ER,

unde θ este unghiul de înclinare al rezultantelor cu orizontala.

Figura 27. Metoda Spencer

Forta normala la baza fâşiei se poate scrie:

în care

61 | P a g

Pe baza ecuaţiilor de echilibru general de forţe şi de moment rezultă doi factori de stabilitate Ff şi Fm.

Factorul de stabilitate din ecuaţia de echilibru de moment se deduce din formulele:

si avem:

iar factorul de stabilitate este dedus din ecuaţia de echilibru de forţe :

care se mai poate scrie astfel:

Utilizand ipoteza lui Spencer, tan θ = XL / EL = XR / ER, şi

în absenţa încărcărilor exterioare,

Factorii de siguranţă se determină prin iteratii, şi au valori egale pentru diverse valori ale înclinării θ, şi atunci sunt sunt îndeplinite ambele condiţii de echilibru general de forţe şi de moment.

Pentru exemplificarea metodelor enumerate în anexe sunt prezentate modele de calcul astfel: În anexa 1 sunt prezentate exemple referitoare la calculul stabilităţii generale pentru stările

limită ultime GEO şi STR, pentru lucrări de pământ: rambleu şi debleu. În anexa 2 sunt prezentate metode de evaluare preliminară a stabilităţii taluzurilor cu

ajutorul abacelor. În anexa 3 sunt prezentate metode grafo analitice de determinare a factorului de stabilitate

Fs în cazul unei alunecări tip pană. În anexa 4 sunt prezentate pe scurt metodele de dimensionare a sistemelor de protecţie a

versanţilor stâncoşi cu plase ancorate.

62 | P a g

Capitolul VI Monitorizarea alunecărilor

6.1. Generalităţi

Dacă prognozarea altor fenomene naturale generatoare de dezastre (cutremure, inundaţii) este mai dificilă, creşterea stării de eforturi din masiv, generatoare de instabilitate, poate fi evaluată, monitorizată şi interpretată astfel încât să poată fi luate măsuri eficiente de evitare sau diminuare a dezastrelor ce pot fi produse de alunecările de teren.

În conformitate cu SR EN 1997-2:2007:Eurocod 7: Proiectarea geotehnică. Partea 2: Încercarea şi investigarea terenului. Secţiunea 11. Stabilitate generală terenul trebuie monitorizat dacă:

nu este posibil de a se demonstra, prin calcul sau prin măsuri constructive, ca apariţia stărilor limită este suficient de improbabilă;

ipotezele admise în calcule nu se bazează pe date fiabile.Iar în cazul rambleurilor Eurocodul prevede ca este indicat sa se prevadă monitorizarea în

una sau mai multe din următoarele situaţii: atunci când se utilizează "metoda observaţională"; atunci când stabilitatea rambleului servind drept baraj depinde în mare măsură de distribuţia

presiunii apei din pori în şi sub rambleu; atunci când se impune un control asupra efectelor negative asupra structurilor şi reţelelor; atunci când eroziunea de suprafaţă prezintă un risc considerabil.

Monitorizarea terenului adiacent zonei drumului sau rambleurilor se poate efectua în toate fazele unei alunecări de teren:

- când pe zona de interes, probabilitatea de producere este "mare" şi "foarte mare" sau alunecarea s-a stabilizat natural dar există probabilitatea de reactivare;

- în cazul alunecărilor active "lente" şi "foarte lente" - în cazul alunecărilor stabilizate prin măsuri constructive

Monitorizarea se programează pentru a furniza informaţii asupra: nivelurilor apelor subterane şi ale presiunii apei din pori, spre a se verifica sau efectua

calcule în termeni de eforturi efective; mişcărilor laterale şi verticale ale terenului, spre a se putea prezice deformaţiile viitoare; adâncimii şi formei suprafeţei de alunecare la o alunecare în curs, spre a se putea deduce

parametrii de rezistenţă la forfecare necesari în proiectarea lucrărilor de stabilizare; vitezelor de mişcare, spre a avertiza asupra unui pericol iminent; în asemenea cazuri sunt

indicate un sistem digital de citire a instrumentelor de măsură şi un sistem de alarmă la distanţă.

Este indicat ca monitorizarea alunecărilor de teren din zona drumurilor sa se facă pe baza unui program de supraveghere şi monitorizare. Un astfel de program este indicat sa conţină, de exemplu, în cazul monitorizarii rambleurilor următoarele înregistrări:

măsuri ale presiunii apei în pori în şi sub rambleu;

63 | P a g

măsuri de tasări pentru totalitatea sau părţi ale rambleului şi pentru structurile influenţate de acesta;

măsuri de deplasari orizontale; verificari pe parcursul execuţiei ale parametrilor de rezistenţă ai materialului din rambleu; observaţii asupra protecţiei împotriva eroziunii; verificări de permeabilitate a materialului din rambleu şi a terenului de fundare efectuate pe

parcursul execuţiei; adâncimea pe care se dezvoltă îngheţul în creasta rambleului.

Este indicat deasemenea de a se monitoriza şi controla construcţia rambleurilor pe un teren moale cu permeabilitate redusă prin măsurări ale presiunii apei din pori în starturile moi şi măsurări de tasare ale rambleului.

6.2. Metode de monitorizare a alunecărilor de teren26

Monitorizarea alunecărilor de teren care afectează sau pot afecta zona drumului se poate face prin următoarele mijloace:

o observaţii vizuale;

o măsuratori topo-geodezice;

o utilizarea aparatelor de măsură şi control;

o teledetecţie aeriană.

Observaţiile vizuale - sunt obligatorii şi reprezintă cea mai uşoară şi ieftină modalitate de monitorizare a alunecărilor de teren şi în multe cazuri extrem de eficientă cu condiţia ca acestea să fie efectuate de specialişti în domeniul geologiei ingineresti şi geotehnicii. Observaţiile vizuale, directe au rolul de a identifica elementele specifice alunecării şi a le supune în continuare monitorizarii.

Principalele elemente ale alunecării ce pot fi identificate şi supravegheate vizual sunt:- suprafaţa versantului afectat de alunecare pe întreaga masă alunecătoare are aspect vălurit,

cu crăpături orientate paralel cu curbele de nivel. Pe limitele laterale ale alunecării crăpăturile sunt orientate paralel cu linia de cea mai mare pantă. Crăpăturile pot avea lungimi de la câţiva cm până la sute de metri şi separă blocuri cu denivelări între ele de la câţiva mm la metri;

- reaşezarea masei de pământ antrenată în alunecare este evidenţiată prin abaterea de la verticală a copacilor, a elementelor de construcţii, stalpi, garduri, ziduri, etc sau prin fisurile şi crăpăturile apărute la construcţiile amplasate în zona alunecată;

- formarea pe suprafaţa alunecării a unor alveole în care se acumulează apa de precipitaţii şi în care se dezvoltă vegetaţie hidrofilă;

- apariţia unor izvoare sau emergente difuze de apă în special în jumătatea inferioară şi mai ales la baza alunecării.

Pentru a monitoriza o alunecare de teren prin observaţii vizuale trebuie să i se întocmească o fişă de observaţie care se completează periodic în conformitate cu prevederile programului de urmărire stabilit în prealabil.

În principiu fişa de observaţii trebuie să cuprindă cel puţin următoarele date:

26 dupa Eugeniu Marchidanu - Geologie pentru ingineri constructori - Editura Tehnica, Bucuresti, 2005

64 | P a g

schiţa alunecării întocmită pe baza ridicării topografice la o scară convenabilă astfel încât sa permită materializarea şi completarea periodică a principalelor elemente (crăpături, izvoare, balţi, repere de observare, s.a.)

fotografii de ansamblu şi de detaliu făcute periodic pentru a surprinde imagini caracteristice care marchează evoluţia alunecării;

consemnări de date cât mai concrete cu privire la variaţiile de temperatură, precipitaţii, acţiuni seismice şi modul în care alunecarea raspunde acestor fenomene;

măsuratori ale variaţiei distantelor dintre reperele convenţionale plasate pe masa alunecată, variaţia nivelurilor apei subterane în puţuri existente, debite ale izvoarelor alimentate din acviferul cantonat în alunecare;

formularea, după fiecare inspectie, a concluziilor cu privire la evoluţia alunecării pe baza prelucrării şi interpretarii tuturor datelor obţinute prin observaţiile vizuale efectuate

Monitorizarea topo-geodezică - reprezintă metoda cu cea mai largăa aplicabilitate pentru urmarirea evoluţiei alunecărilor de teren. În principiu metoda constă în crearea unei reţele de triangulaţie alcătuite din borne topografice de referinţă plantate în afara zonei alunecate, pe teren stabil şi borne şi repere topografice plasate pe zona alunecătoare. Deasemenea în cazul zonei drumului pot fi montate repere topografice şi pe elementele acesteia (platforma drumului, infrastructurile lucrărilor de artă, coronamentul zidurilor de sprijin, etc).

Determinarea periodică, prin măsuratori topo-geodezice a cotelor şi coordonatelor tuturor bornelor şi reperelor topografice din reţea permite calculul deplasărilor reperelor de pe alunecare faţă de bornele de referinţă.

Materializarea grafică, pe harta alunecării a deplasarilor şi sensului de deplasare prin vectori reprezentanţi la scări convenabil alese oferă o imagine sugestivă atât a direcţiilor cât şi a vitezelor de deplasare a reperelor topografice.

Pentru monitorizarea alunecărilor de teren prin măsuratori topo-geodezice se recomandă ca prelucrarea şi interpretarea datelor sa se efectueze prin metoda analizei de semnal. Prin aceasta pentru fiecare reper topografic se efectuează serii de măsuratori la intervale de timp variabile. Pentru fiecare reper se poate astfel calcula semnalul deplasarii (%) astfel:

(%), unde

tn şi tn-1 - reprezintă două intervale de timp succesive în care s-au efectuat măsuratoriledn şi dn-1 - reprezintă deplasarile corespunzătoare intervalelor de timp tn şi tn-1

Variaţia semnalului deplasarii corespunzătoare unei succesiuni de măsurători permite stabilirea următorilor parametri:

- mărimea deplasarilor parţiale dn şi totale ∑ dn înregistrate;- viteza de deplasare. Dinamica evoluţiei deplasarilor poate fi materializată prin diverse forme de reprezentare

grafică astfel încât să permită obţinerea unei imagini cât mai sugestive a modului de desfăşurare a fenomenului de alunecare.

Ca şi în cazul monitorizarii prin observaţii vizuale după fiecare serie de măsurători topo-geodezice trebuie întocmit un raport tehnic din care să rezulte concluziile cu privire la evoluţia stabilităţii zonei supuse monitorizării.

65 | P a g

Monitorizarea alunecărilor de teren utilizând aparatura de măsură şi control se efectuează de obicei atunci când instabilităţile afectează obiective importante aşa cum este şi zona drumului.

Volumul şi tipul de aparatură utilizat în monitorizare depinde de amploarea fenomenului şi impactul acestuia asupra zonei drumului. Pot fi folosite astfel:

- extensometre - prin care să se urmărească evoluţia unei crăpături care marchează un front de desprindere;

- piezometre - pentru monitorizarea variaţiilor nivelului de apă din acviferul din zona alunecării;

- înclinometre - pentru monitorizarea vectorilor alunecării în gaura de foraj.

Măsurătorile piezometrice - sunt destinate determinării nivelului apei subterane cu nivel liber sau sub presiune într-o gaură de foraj. Înregistrarea adâncimii nivelului de apă sub cota de referinţă de la suprafaţa terenului se poate face discontinuu prin măsurători periodice sau se poate efectua o înregistrare continuă sub forma unui grafic de variaţie a nivelului în timp.

În general aparatura piezometrică este montată în forajele geotehnice efectuate pentru cerecetarea terenului dar pot fi piezometre introduse în teren şi prin presare sau prin vibrare.

Metoda inclinometrică - constă în echiparea unei găuri de foraj cu tub flexibil şi măsurarea periodică a variaţiei de la verticală, în plan zenital şi azimutal, a acesteia. Spre deosebire de metoda topo-geodezică monitorizarea inclinometrică oferă informaţii privind mărimea, viteza şi orientarea deplasărilor în adâncime pe toată grosimea alunecării precum şi limita dintre masa alunecată şi terenul stabil.

Monitorizarea alunecărilor prin teledetecţie aeriană (aerofotogrametrie) se foloseste îndeosebi pentru suprafeţe întinse sau zone greu accesibile. Una din metodele de baza ale teledetecţiei o constituie fotografia. Prin folosirea acestei tehnici zona este înregistrată pe un filtru sensibil la radiaţiile electromagnetice din zona vizibilă a spectrului.

Fotografia alb-negru realizată stereoscopic poate furniza date suficient de exacte în eea ce priveşte mărimea, forma şi localizarea obiectelor. Aceasta este folosită în special pentru elaborarea hărţilor topografice, examinarea masivelor muntoase, punerea în evidenţă a structurilor geologice, fenomenelor de eroziune, a alunecărilor de teren, s.a.

Fotografia color, datorită precizării unor nuanţe suplimentare permite identificarea unor tipuri de roci şi depozite superficiale, izvoare de apă, etc.

Amenajarea unor repere vizibile pe suprafaţa alunecării şi în afara acesteia permite obţinerea de informaţii foarte bune asupra evoluţiei alunecării într-o perioadă de timp cuprinsă între două ridicări fotogrametrice succesive.

Aerofotogrametria reprezintă metoda cea mai eficientă, cea mai rapidă şi cea mai ieftină pentru întocmirea la scări mici şi medii a hărţilor cu alunecări de teren mai ales atunci când frecvenţa acestora este mare iar terenul este greu accesibil.

66 | P a g

6.3. Monitorizarea zonelor cu probabilitate de producere a alunecărilor "mare" şi "foarte mare"

La evaluarea stabilităţii zonelor potenţial alunecătoare, trebuie avut în vedere că rezistenţa la forfecare se mobilizează progresiv doar pe măsură ce are loc deplasarea ε între cele două părţi ale masivului ce tinde să se foarfece, în lungul suprafeţei de alunecare.

Cu cât un pământ este mai rigid, adică are o umiditate mai mică şi este mai îndesat, cu atât deformaţiile corespunzătoare mobilizării valorilor rezistenţei la forfecare sunt mai mici. De acest fapt trebuie ţinut seama în cazul când se caută să se evalueze riscul de alunecare al unui masiv stratificat alcătuit din pământuri cu deformabilităţi diferite (fig 28 a).

În punctele de trecere a suprafeţei potenţiale de rupere între două materiale diferite este de presupus că deformaţia este egală şi în consecinţă gradul de mobilizare a rezistenţei la forfecare

este diferit ( ), (fig. 28b).

Datorită acestui fapt solicitările cresc, ruperea prin depăşirea rezistenţei la forfecare se amorsează în stratele cu deformabilitate mai mică şi se propagă progresiv în stratele cu deformabilitate mai mare. În consecinţă va ceda mai întâi stratul B şi apoi succesiv stratele C şi A.

Din punct de vedere practic, rezultă că în cazul evaluării riscului de alunecare a unui teren stratificat este necesar să se analizeze situaţia luând în considerare pe rând rezistenţele la forfecare mobilizate pentru deformaţiile de vârf, mai întâi pentru stratul B şi apoi succesiv pentru cele mobilizate, corespunzătoare stratelor C şi A, şi apoi succesiv pentru rezistenţa de vârf pentru stratul C şi cele aferente stratelor B şi A.

În total se obţin 3 valori ale factorilor de stabilitate Fs din care semnificativă este valoarea minimă.

Figura 28. Mobilizarea diferenţiată a rezistenţei la forfecare într-un teren stratificaţ

Pe baza mecanismului de mobilizare progresivă a rezistenţei la forfecare a pamântului a fost elaborată de mai mulţi ani (Andrei Silvan - 1976), o metodă care ţine seama de variaţia coeziunii şi frecării interne în funcţie de deformaţiile aferente.

Acestă metodă cuprinde următoarele două etape:1. Studiul curbelor efort – deformaţie (,) prin efectuarea de încercări de laborator sau teren

ce stabilesc dreptele intrinseci corespunzătoare diferitelor deformaţii (fig. 29) şi în consecinţă stabilirea variaţiilor parametrilor c şi tg care corespund relaţiei:

67 | P a g

Figura 29. Mobilizarea rezistenţelor la forfecare (a), dreptele intrinseci pentru diferite deformaţii (b) şi reprezentarea parametrilor tg şi C pe măsura creşterii deformaţiei (c)

2. Pe baza măsurătorilor înclinometrice, în funcţie de deformaţiile înregistrate se poate determina geometric suprafaţa potenţială de alunecare. Pentru această suprafaţă de alunecare se determină factorii de stabilitate Fs cu metoda Janbu considerând că proiecţiile deformaţiilor corespunzătoare a două fâşii alăturate sunt egale (fig. 30):

De pildă, dacă se admite ipoteza susţinută de Bishop conform căreia cel mai frecvent, deformaţiile sunt mai mari la piciorul taluzului sau versantului (de obicei se începe cu o deformaţie medie ’med) se obţine o curbă care indică influenţa deplasării asupra factorului de stabilitate Fs

astfel obţinut (fig. 30).

Figura 30. Schemă pentru stabilirea corelaţiei dintre deformaţiile corespunzătoare bazelor a două faşii alăturate

Poziţia vârfului acestei curbe de mobilizare în raport cu situaţia limită corespunzătoare

valorii indică existenţa uneia din următoarele situaţii (fig.31)

68 | P a g

- dacă vârful curbei - este situat sub axa a absciselor atunci taluzul sau versantul

va fi considerat instabil pentru că nu se pot mobiliza rezistenţe la forfecare care să compenseze tendinţa de alunecare, iar zona drumului va fi considerată ca fiind pe alunecare activă; - dacă vârful curbei este situat deasupra atunci există un domeniu de deformaţii până când factorul

de stabilitate devine , pentru care terenul rămâne stabil; nu există un pericol imediat de

declanşare a alunecării, însă zona va rămâne sub observaţie.

Dacă curba creşte şi ajunge să fie tangentă la dreapta , atunci înseamnă că pentru un

timp foarte scurt este atinsă starea de echilibru limită. În acest caz, se vor lua măsuri imediate de punere în siguranţă a zonei aferente drumului.

Figura 31. Variaţia factorului de stabilitate Fsε cu deformaţia medie ε

´med

Figura 32. Variaţia în timp a dreptelor intrinseci ca urmare a curgerii lente a pământului coeziv

Creşterea deformaţiilor este determinată de regulă de curgerea lentă a pământurilor, fapt confirmat de tendinţa de coborâre a „dreptelor intrinseci” corespunzătoare unor timpi din ce în ce mai mari (fig. 32).

Metoda de analiză a stabilităţii descrise mai înainte a fost elaborată special pentru a lua în considerare modul de mobilizare al frecării interne şi coeziunea pe măsura creşterii deformaţiilor şi de a avea astfel un instrument care să conducă la o mai bună apreciere a stabilităţii zonelor cu potenţial de alunecare, supuse monitorizarii, pentru a lua din timp măsurile ce se impun.

69 | P a g

Capitolul VIIPrincipii de prevenire, combatere şi stabilizare a alunecărilor de teren din

zona drumului

Măsurile care se pot preconiza pentru prevenirea, combaterea şi remedierea alunecărilor versanţilor se pot grupa după diferite criterii, dar în primul rând în funcţie de starea în care se află masivul în momentul studierii acestuia. Ca atare, un prim set de măsuri, în cazul în care există o stare de echilibru, se referă la menţinerea acestei stări şi la o eventuală îmbunătăţire a acesteia. Gama măsurilor de îmbunătăţire a stabilităţii, aplicate în mod curent, cuprinde:

a) măsuri geometrice;b) măsuri hidrologice;c) măsuri fizice, chimice, biologice;d) măsuri mecanice. Pe de altă parte, generarea proceselor de instabilitate ca şi desfăşurarea lor în timp sunt funcţie

de o serie de factori perturbatori. În acest sens o altă grupă de măsuri poate asigura stabilitatea versanţilor prin acţiunea chiar asupra factorilor perturbatori.

Acţiunea asupra factorilor perturbatori cuprinde:a) măsuri pentru realizarea unei stări de eforturi unitare în teren, compatibile cu rezistenţa

acestuia;b) măsuri pentru împiedicarea micşorării în timp a rezistenţei terenului;c) măsuri pentru echilibrarea versanţilor prin lucrări de susţinere şi consolidare.

Metodele geometrice urmăresc reprofilarea pantei cu scopul de a-i mări factorul de stabilitate. În acest sens, în funcţie de condiţiile şi posibilităţile locale se poate recurge la excavaţii la partea superioară (în partea de creastă a pantei), la încărcări (berme, banchete), la partea inferioară (în zona de picior) sau la îndulcirea înclinării pantei respective.

Metodele hidrologice au în vedere în principal drenarea sau asecarea masivului în scopul îmbunătăţirii caracteristicilor de rezistenţă ale pământului, micşorării presiunii interstiţiale inlaturarii eventualelor procese hidrodinamice si, în general, a efectelor negative ale prezentei apei excesive în masiv. În acest sens se pot aplica numeroase măsuri, printre care:

- colectarea şi îndepărtarea apelor de suprafaţă, pluviale şi provenite din topirea zăpezilor prin rigole şi şanţuri pereate, drenuri superficiale, uneori pavarea sau impermeabilizarea pantei;

- îndepărtarea apelor de adâncime şi micşorarea umidităţii masivului prin drenuri de adâncime, galerii de drenaj, puţuri de adsorbţie, drenuri verticale de nisip, drenuri fitil, drenuri orizontale;

- combaterea fenomenelor de antrenare hidrodinamică, în special la baza pantei, prin drenuri de picior, filtre inverse, drenuri cu geotextile, saltele drenante, amenajări antierozive, etc.

Metodele fizice conduc la îmbunătăţirea structurii şi rezistenţei terenului fără un aport de material din exterior. Aici se includ diverse variante de compactare: congelarea (ca măsură temporară în timpul execuţiei), arderea în foraje speciale, etc.

70 | P a g

Metodele chimice urmăresc ameliorarea calităţii terenului prin schimbarea cationilor din complexul de adsorbţie al pământurilor argiloase, întroducerea de liant în structura pământului sau chiar modificări radicale în structura acestuia. Tratarea se face prin amestec, injectii, etc.

Metodele biologice realizează sporirea stabilităţii versantului cu ajutorul vegetaţiei: la suprafaţă prin înierbare, garduri vii, cleionaje, iar în adâncime prin plantaţii de arbori care pe lângă asecarea masivului asigură în timp şi consolidarea mecanică a acestuia.

Consolidarea prin metode mecanice şi sprijinirea prin construcţii adecvate au de asemenea în vedere stabilizarea masivului. Între soluţiile posibile se enumeră ancorarea sau bulonarea pantelor, zidurile de sprijin clasice sau din pământ armat (cu geosintetice), contraforţi, chesoane, pereţi îngropaţi, precum şi diferite tipuri de pilotaje.

În continuare sunt prezentate tipurile de lucrări cel mai frecvent utilizate în situaţiile apărute de-a lungul timpului la alunecările de teren din zona drumului. Totuşi, acestea nu sunt singurele care se pot aplica pentru o situaţie specifică, fiecare lucrare de consolidare trebuind să fie proiectată şi dimensionată pentru situaţia şi amplasamentul destinat, pe baza unei analize pertinente a situaţiei locale şi a factorilor care pot favoriza alunecarea. Pentru acestea trebuie făcute însă următoarele observaţii:o Alegerea solutiilor se face în urma unor calcule de stabilitate.

o Lucrările de susţinere cu fundare directă, cât şi cele fundate indirect, pe elemente fişate, pot

fi continue sau discontinue (ranforţi izolaţi), depinzând de natura, stratificaţia şi caracteristicile terenului de fundare, prezenţa apei subterane şi nivelul acesteia, vecinătăţi, etc.o Lucrările de susţinere cu fundare directă, cât şi cele cu elemente fişate, pot fi ancorate la

unul sau mai multe nivele astfel încât bulbul ancorelor să se situeze în roca de bază sau în terenul stabil (dincolo de planul de alunecare).o După producerea unei alunecări care a afectat zona drumului, în prima fază (urgenţa I),

pentru limitarea efectelor alunecării şi menţinerea siguranţei circulaţiei pe zona parţii carosabile neafectate de alunecare se vor executa lucrări temporare de asigurare a stabilităţii: excavaţii şi umpluturi pentru echilibrarea maselor de pământ şi/sau execuţia unor sprijiniri provizorii.o Lucrările de drenaj a apelor subterane cât şi cele de colectare şi evacuare a apelor de

suprafaţă au un rol important în asigurarea stabilităţii pe termen lung a lucrărilor în zona drumului; în prima fază (urgenţa I), se va pune accentul pe execuţia lucrărilor de colectare şi evacuare a apelor de suprafaţă pentru a îndepărta apa de zona afectată de alunecare; dacă în proiect sunt prevazute lucrări de susţinere sau de consolidare, drenajul se va realiza imediat după execuţia lucrărilor de susţinere şi consolidare definitive, la adapostul acestora. Dacă asigurarea stabilităţii se face numai din echilibrul maselor de pământ (lucrări de excavaţii şi umpluturi), drenajul se va executa înaintea sau concomitent cu execuţia acestor lucrări.

71 | P a g

Tabel cu măsuri orientative de stabilizare a alunecărilor de teren din zona drumului

ALUNECĂRI PROPRIU-ZISE (DE ROTAŢIE SAU DE TRANSLAŢIE)

Profilterasa-ment

Adâncimealunecare

Tipul lucrării Observaţii

Debleu

de mică adâncime H ≤ 5m

Lucrări de susţinere cu fundare directă

 

deoarece necesită excavaţii sunt potrivite dacă amplasamentul se află în extravilan, sau construcţiile din vecinătate nu se află în raza de influenţă a lucrăriisunt eficiente dacă se poate ajunge cu fundaţia în roca de bază sau într-un strat cu capacitate portantă suficientă, sub planul de alunecarepe timpul execuţiei taluzul din spatele lucrării poate fi profilat la o pantă stabilă, calculul efectuându-se de regulă în condiţii statice; altfel, sunt necesare lucrări provizorii de sustinereeste posibilă exproprierea temporară a terenului din spatele lucrării de susţinere, necesară pentru lucrările de profilare a taluzului pe timpul execuţieidimensionarea structurii pentru preluarea împingerii pământului nu conduce la secţiuni exagerate şi neeconomice

Lucrări de susţinere cu elemente fişate

 

se aplică în cazurile în care ar fi neeconomic sau dificil de executat lucrări cu fundare directă, sau acestea nu ar fi adecvate situaţiei din teren (de exemplu prezenţa altor construcţii în imediata vecinătate)elementele fisate pot fi distribuite pe mai multe rânduri astfel încât lucrarea de susţinere să preia împingeri mari de pământ, solidarizarea lor la partea superioară realizându-se cu radier de betonse reduce la minimum volumul excavaţiilor de pământ care pot destabiliza taluzul pe timpul execuţiei

 

de mare adâncimeH > 5m

Lucrări de excavaţii la partea superioară a taluzului şi/sau umpluturi la baza taluzului (dacă există spaţiu suficient până la partea carosabilă), lucrări de retaluzare la o pantă mai mică, eventual în combinaţie cu tipurile de lucrări de mai sus

necesită exproprierea definitivă a terenului ocupat; dacă pantele finale ale taluzurilor sunt mai mici de 1:4 şi pe suprafaţa acestora se dispune sol vegetal în grosime suficientă, terenul poate fi redat circuitului agricol

72 | P a g

ALUNECĂRI PROPRIU-ZISE (DE ROTAŢIE SAU DE TRANSLAŢIE)

Profilterasa-ment

Adâncimealunecare

Tipul lucrării Observaţii

Rambleu

de mică adâncime H ≤ 5m

 

lucrări de umplutură la baza taluzului de rambleu (berme)

necesită exproprieri, refacerea continuităţii şanţurilor de la baza rambleului (dacă acestea există)

înlocuirea pe o anumită adâncime (ce depăşeşte adâncimea planului de alunecare) a straturilor cu valori scăzute ale parametrilor fizico-mecanici de sub baza rambleului cu material granular armat cu geosintetice sau pământ tratat cu lianti hidraulici

este aplicabilă numai dacă planul de alunecare se află la adâncimi mici (max. 3m) de la suprafaţa terenului natural

necesită înlăturarea şi refacerea unei mari părţi sau chiar a întregii părţi din rambleul existent pe zona afectată de alunecare (cuprinzând umplutura din corpul rambleului, sistem rutier, rigole de acostament, parapete, casiuri de descărcare, etc.)

Lucrări de susţinere cu fundare directă

sunt eficiente dacă se poate ajunge cu fundaţia în roca de bază sau într-un strat cu capacitate portantă suficientă, sub planul de alunecaredimensionarea structurii pentru colectarea împingerii pământului nu conduce la secţiuni exagerate şi neeconomice

lucrări de susţinere fundate indirect, pe elemente fişate

 

se pot executa din platforma drumului sau de pe berma rambleului (atunci când aceasta există), dacă baza rambleului este greu accesibilă

de mare adâncime H > 5m

Lucrări de susţinere fundate indirect, pe elemente fişate

se pot executa din platforma drumului sau de pe berma rambleului (atunci când aceasta există), dacă baza rambleului este greu accesibilăelementele fişate pot fi distribuite pe mai multe rânduri astfel încât lucrarea de sustinere sa preia împingeri mari de pământdistanţa dintre elementele fişate se determină astfel încât să nu curgă pământul printre acestea, pe baza teoriei formării bolţilor de descărcare

Lucrări de umpluturi la baza taluzului (berme) în combinaţie cu lucrări de susţinere cu elemente fişate

necesită exproprieri, refacerea continuităţii şanţurilor de la baza rambleului (dacă acestea există)

73 | P a g

CURGERIa) CURGERI DE NOROI / DE ROCIProfil

terasament

Tipul lucrării

Observaţii

Debleu

baraje rigide pentru retenţia

debitului solid

fundate direct sau indirect

dacă volumul de debit solid transportat este mare, se pot executa mai multe lucrări în treptesunt necesare lucrări de întreţinere (curăţarea materialului acumulat în spatele barajului după fiecare eveniment)

prezintă dezavantajul unei execuţii mai dificile (lucrul pe versant, mare parte din operaţiuni se execută manual)

bariere flexibile ancorate pentru retenţia

debitului solid

dacă volumul de debit solid transportat este mare, se pot executa mai multe lucrări în treptedacă se depăşeşte capacitatea barierei, trebuie curăţat materialul acumulat în spatele barierei şi înlocuite elementele deformabile de colectare a încărcărilor

prezintă avantajul execuţiei rapide

b) CURGERI LENTE

Debleu

Lucrări de susţinere

cu fundare directă

sunt potrivite dacă amplasamentul se află în extravilan, sau construcţiile din vecinătate nu se află pe raza de influenţă a lucrăriisunt eficiente dacă se poate ajunge cu fundaţia în roca de bază sau într-un strat cu capacitate portantă suficientă, la nivelul caruia nu se mai inregistrează deplasarea pământuluidimensionarea structurii pentru colectarea împingerii pământului nu conduce la secţiuni exagerate şi neeconomice

sunt necesare lucrări provizorii de susţinere a pământului pe timpul execuţiei

Lucrări de susţinere

cu elemente

fişate

se aplică în cazurile în care ar fi neeconomic sau dificil de executat lucrări cu fundare directă, sau acestea nu ar fi adecvate situaţiei din teren (de exemplu prezenţa altor construcţii în imediata vecinătate)elementele fişate pot fi distribuite pe mai multe rânduri astfel încât lucrarea de susţinere să preia împingeri mari de pământ, solidarizarea lor la partea superioară realizându-se cu radier de betonpentru adâncimi mari ale debleelor, elementele fişate pot fi ancorate la unul sau mai multe nivele

se reduce la minimum volumul excavaţiilor de pământ care pot destabiliza taluzul pe timpul execuţiei

Ram-bleu

Lucrări de susţinere

cu fundare directă

sunt eficiente dacă se poate ajunge cu fundaţia în roca de bază sau într-un strat cu capacitate portantă suficientă, sub planul de alunecaredimensionarea structurii pentru colectarea împingerii pământului nu conduce la secţiuni exagerate şi neeconomicesunt necesare lucrări provizorii de susţinere a pământului pe timpul execuţiei

Lucrări de susţinere fundate

indirect, pe elemente

fişate

se pot executa din platforma drumului sau de pe berma rambleului (atunci când aceasta există), dacă baza rambleului este greu accesibilăelementele fişate pot fi distribuite pe mai multe rânduri astfel încât lucrarea de susţinere să preia împingeri mari de pământ

distanţa dintre elementele fişate se determină astfel încât să nu curgă pământul printre acestea, pe baza teoriei formării bolţilor de descărcare

74 | P a g

PRĂBUŞIRI / DESPRINDERI DE ROCI

Debleu 

plase ancorate tip

"perdea"

se folosesc atunci când materialul desprins este alcătuit din fragmente relativ miciplasa de rezistenţă se ancorează numai pe contursunt necesare lucrări de întreţinere - curăţarea materialului depus care de obicei astupă rigola sau şanţul de la piciorul taluzului

plase ancorate

reţine materialul degradat şi întârzie fenomenul de degradare a masivului de rocăînainte de aplicarea acestei soluţii, suprafaţa taluzului / versantului trebuie curăţată de materialul cu potenţial de desprindere

copertine flexibile

bariere flexibile pentru colectarea şi reţinerea blocurilor desprinse din taluz / versantse montează astfel încât deformaţia estimată care ar apare în urma preluarii şocului să nu conducă la micşorarea gabaritului de liberă treceredupă fiecare eveniment trebuie degajat materialul reţinut şi înlocuite elementele deformabile de colectare a încărcărilorprezintă avantajul execuţiei rapide

copertine rigide

structuri de beton armat cu rol de protecţie a părţii carosabile împotriva căderilor de stancinecesită atenţie deosebită la execuţia cu drumul sub circulaţie; este necesară întreruperea circulaţiei în faza montării grinzilor pe banchetese poate dimensiona astfel încât capacitatea de colectare a încărcărilor sa fie mai mare decât cea maximă a copertinei flexibile, la momenbtul actual

ancorarea blocurilor de mari

dimensiuni

se aplică atunci când potenţialul impact al blocului cu o structura de protecţie a drumului ar conduce la avarii grave a acesteia

75 | P a g

ANEXE

1. Exemple de calcul de analiză a stabilităţii la stările limită ultime GEO şi STR conform Eurocod 7

Exemplele se referă la calculul stabilităţii generale pentru stările limită ultime GEO şi STR, pentru lucrări de pământ: rambleu şi debleu.

DATE DE INTRARE ŞI IPOTEZE:1. Rambleu

S-a luat în considerare o secţiune de rambleu de autostradă având lăţimea platformei de 30 m, înălţimea de 6 m şi panta taluzurilor de 1:2. Suprasarcina din trafic luată în calcul, q = 26 kPa, este echivalentă cu o înălţime de umplutură de 1.30 m grosime.

Suprafaţa terenului natural s-a presupus a fi orizontală.Nu s-a luat în considerare nivel de apă hidrostatic.Parametrii caracteristici ai rezistenţei la forfecare pentru materialul de umplutură în corpul

rambleului (stratul 1) sunt:Cazul 1 – material necoeziv: Ø’c1 = 330 ; c’c1 = 1 kPa (Majoritatea programelor de calcul – de ex. Geoslope, Plaxis - recomandă utilizarea unei valori diferite de zero a coeziunii, dacă graniţa stratului nu este orizontală).Cazul 2 – material coeziv: Ø’c1 = 150 ; c’c1 = 25 kPaParametrii caracteristici ai rezistenţei la forfecare pentru terenul suport (material argilos plastic consistent – stratul 2) sunt:Ø’c2 = 120 ; c’c2 = 13 kPa.

Material #: 1 Umplutura rambleu

Material #: 2 Teren suport

q = 26 kPa

1:2 1:2

H =

6m

b = 30m

B = 54m

Figura 33. Exemplu de calcul. Rambleu

În ambele cazuri, greutatea volumică a straturilor s-a luat în calcul egala cu 20 kN/m3.

2. DebleuS-a luat în considerare o secţiune de debleu de autostradă având lăţimea platformei de 30 m,

înălţimea de 6 m şi panta taluzurilor de 1:2. Suprasarcina pe suprafaţa terenului adiacent debleului a fost luată în calcul cu o valoare q =

10 kPa.Suprafaţa terenului natural s-a presupus a fi orizontală.Nu s-a luat în considerare nivel de apă hidrostatic.Parametrii caracteristici ai rezistenţei la forfecare pentru terenul natural (reprezentat printr-

un singur strat) sunt: Ø’c = 130 ; c’c = 15 kPa.

76 | P a g

Greutatea volumică a stratului s-a considerat egală cu 20 kN/m3.

Material #: 1 Teren natural

q = 10 kPa

1:2

H =

6m

Figura 34. Exemplu de calcul. Debleu

METODOLOGIA DE CALCULI. Calculele de stabilitate în regim static s-au efectuat cu metoda de echilibru limită Bishop, în trei situaţii distincte:

a) conform metodologiei clasice, verificarea efectuandu-se pe baza factorului de stabilitate admisibil, astfel încât Fs

min efectiv ≥ Fs

admisibil. (Observaţie: Caietele de Sarcini impun cel mai adesea o valoare a factorului de stabilitate admisibil în condiţii statice de 1.5.)În această situaţie, ca date de intrare la caracteristicile terenului s-au întrodus valorile caracteristice ale parametrilor rezistenţei la forfecare.

b) conform SR EN 1997-1:2004, pentru verificarea la starea limită GEO, utilizându-se abordarea de calcul 1, gruparea 1 (A1 + M1 + R1). Coeficienţii parţiali pentru acţiuni sau efectele acţiunilor corespunzători setului A1 sunt egali ca valoare cu coeficienţii de multiplicare ai încărcărilor pentru situaţii de proiectare permanente şi tranzitorii (STR/GEO), corespunzători setului B din tabelul NA A1.2 (B) – din SR EN 1990/NA: Bazele proiectării structurilor. Anexa naţională. Coeficienţii parţiali corespunzători setului M1 asupra parametrilor rezistenţei la forfecare a terenului sunt egali cu unitatea, deci d.p.d.v. al valorilor parametrii de calcul sunt egali cu parametrii caracteristici.

c) conform SR EN 1997-1:2004, pentru verificarea la starea limită GEO, utilizându-se abordarea de calcul 3 (A1* sau A2+ + M2 + R3). Conform notei 2 de la pct. 2.4.7.3.4.4 din SR EN 1997-1:2004, la calculul stabilităţii taluzurilor sau al stabilităţii generale, acţiunile aplicate asupra terenului (acţiunile provenite de la structură, încărcările date de trafic) sunt tratate drept acţiuni geotehnice, folosindu-se setul A2 de coeficienţi parţiali. Rezultă că, în acest caz, abordarea de calcul 3 este aceeaşi cu abordarea de calcul 1, gruparea 2 (A2 + M2 + R1). În anexa naţională SR EN 1997-1:2004/NB:2007 se specifică faptul că atât coeficienţii parţiali de rezistenţă (γR) pentru taluzuri cât şi cei pentru stabilitatea generală sunt egali cu unitatea, pentru ambele seturi R1 şi R3 - tabelul A.14(RO). Atât coeficienţii parţiali pentru acţiuni sau efectele acţiunilor, corespunzători setului A2, cât şi coeficienţii de multiplicare ai încărcărilor pentru situaţii de proiectare permanente şi tranzitorii (STR/GEO), corespunzători setului C din tabelul NA A1.2 (C) – din SR EN 1990/NA: Bazele proiectării structurilor, Anexa naţională, sunt egali ca valoare.

77 | P a g

Ca date de intrare la caracteristicile terenului s-au introdus valorile de calcul ale parametrilor rezistenţei la forfecare, aplicându-se coeficienţii parţiali corespunzători setului M2 asupra parametrilor rezistenţei la forfecare a terenului.

II. Calculele de stabilitate în regim dinamic (la seism) s-au efectuat cu metoda de echilibru limită Bishop, (luându-se în calcul o valoare a acceleraţiei terenului pentru proiectare ag = 0.12g), utilizându-se programul SLOPE/W, în două situaţii distincte:

d) conform metodologiei clasice, verificarea efectuându-se pe baza factorului de stabilitate admisibil, astfel încât FS

min

efectiv ≥ Fsadmisibil. ( Observaţie: Caietele de Sarcini impun în

general o valoare a factorului de stabilitate admisibil la încărcări dinamice (seism) de 1.1, conform prevederilor normativului PD 197-80.În această situaţie, ca date de intrare la caracteristicile terenului s-au întrodus valorile caracteristice ale parametrilor rezistenţei la forfecare.

e) conform SR EN 1997-1:2004, SR EN 1990/NA:2006, SR EN 1998-1:2004, SR EN 1998-5:2004, SR EN 1998-5/NA:2007 pentru verificarea la starea limită GEO………Coeficienţii parţiali pentru acţiuni sau efectele acţiunilor în calculul la seism sunt egali cu unitatea, conform SR EN1990/NA:2006, pct. A1.3.2 şi tabelul NA A1.3.Ca date de intrare la caracteristicile terenului s-au introdus valorile de calcul ale parametrilor rezistenţei la forfecare, aplicându-se coeficienţii parţiali specificaţi în SR EN 1998-5/NA:2007, la pct. 3.1., egali ca valoare cu cei corespunzători setului M2 din SR EN 1997-1:2004. La calculul forţei seismice intervine, conform SR EN 1998-5:2004, pct. 4.1.3.3. nota (5), şi parametrul caracteristic al tipului de pământ definit în clasele mentionate în SR EN 1998-1:2004, la pct. 3.2.2.2. Acesta poate avea valori între 1 şi 1.4 pentru tipul 1 de spectru de raspuns elastic.

REZULTATE OBŢINUTE ŞI INTERPRETARIConform pct. 2.4.7.3.1( SR EN 1997-1:2004 ), pentru starea limită de cedare a terenului

(GEO) trebuie sa se verifice îndeplinirea condiţiei: Ed ≤ Rd, în care:

- Ed este valoarea de calcul a efectului acţiunilor (în cazul nostru, rezistenţa la forfecare mobilizată);

- Rd este valoarea de calcul a rezistenţelor (reprezentată prin rezistenţa la forfecare disponibilă); ceea ce conduce la un factor de stabilitate admisibil Fs

admisibil = 1.00. În metoda clasică relaţia de verificare ce trebuie îndeplinită atât în condiţii statice, cât şi la

seism este: Fs

min efectiv ≥ Fs

admisibil

Pentru a putea compara rezultatele obţinute după metoda clasică şi după Eurocoduri, se defineşte un “factor de supra-dimensionare”, notat cu ODF (over-design factor), definit mai jos:

- la metoda clasică, ODF = Fs rezultat / Fsadmisibil , în care, conform observaţiilor de mai sus

se consideră Fsadmisibil = 1.5 (pentru calcule în regim static ) şi 1.1 (pentru calcul la

seism);

78 | P a g

- pentru abordarea de calcul 1, gruparea 1, ODF = Fs rezultat / 1.35, cu următoarele precizări:

o conform setului A1 de coeficienţi, gG = 1.35 pentru masa de pământ în zona

împingerii active şi gG = 1.00 pentru masa de pământ în zona rezistenţei pasive, iar gP = 1.5 deoarece suprasarcina are întotdeauna efect defavorabil asupra rambleului;

o pentru programele de calcul în care nu se pot defini implicit coeficienţii parţiali

prevăzuţi în Eurocode-uri, valoarea suprasarcinii din trafic se multiplică cu raportul 1.5 / 1.35 = 1.11, iar expresia Ed ≤ Rd din SR EN 1997-1:2004 se poate scrie astfel:

gGEk ≤ Rk/gR adică (Rk / Ek) / (gG gR) ≥ 1 Fs rezultat / (1.35 x 1.00) ≡ ODF ≥ 1

- pentru abordarea de calcul 3 şi pentru calculul la seism, ODF = Fs rezultat.

Rezultatele calculelor de stabilitate sunt centralizate în tabelele de mai jos:Rambleu

CALCUL STATIC CALCUL SEISMIC

Cazul 1a (clasic) Cazul 1b (EC) Cazul 1c (EC) Cazul 1d (clasic) Cazul 1e (EC)

Fsminrezultat 1.512 1.497 1.197 1.146 1.043

ODF 1.008 1.109 1.197 1.042 1.043Observaţii defavorabil aprox. egal

CALCUL STATIC CALCUL SEISMICCazul 2a (clasic) Cazul 2b (EC) Cazul 2c (EC) Cazul 2d (clasic) Cazul 2e (EC)

Fsminrezultat 1.520 1.497 1.058 1.163 1.047

ODF 1.013 1.109 1.058 1.057 1.047Observaţii defavorabil defavorabil

DebleuCALCUL STATIC CALCUL SEISMIC

Cazul a (clasic) Cazul b (EC) Cazul c (EC) Cazul d (clasic) Cazul e (EC)Fs

minrezultat 1.542 1.534 1.212 1.190 1.064ODF 1.028 1.136 1.212 1.082 1.064

Observaţii defavorabil defavorabil

EC = Eurocoduri

COMPARAŢII:S-au constatat următoarele:

Calculul conform Eurocode-urilor la seism este mai defavorabil decât calculul realizat după metoda clasică.(*) Notă: Pentru terasamentul de autostradă (rambleu şi debleu) calculul la seism a fost făcut numai cu parametrul caracteristic al tipului de pământ (notat cu S) egal cu unitatea. În marea majoritate a cazurilor, parametrul S are o valoare mai mare ca 1.

Calculul conform metodei clasice, în regim static, este mai defavorabil decât calculul realizat după Eurocode-uri numai în cazul în care Fs

limită = 1.5. Dacă Fslimită = 1.3, rezultă

mai defavorabil calculul după Eurocode-uri.

79 | P a g

2. Estimarea stabilităţii cu ajutorul abacelor

Deşi în prezent există diferite programe de calcul pentru evaluarea stabilităţii taluzurilor şi versanţilor naturali, acestea nu elimină necesitatea de a recurge, în special pentru estimări preliminare, la folosirea de abace elaborate în decursul timpului de diferiţi autori pentru a facilita aflarea rapidă a factorului de stabilitate Fs, folosit drept criteriu pentru a evalua riscul producerii unor fenomene de instabilitate.

În cele ce urmează se prezintă câteva abace de acest fel care corespund unor metode clasice mai cunoscute precum şi exemplificarea modului lor de folosire.

2.1. Abaca lui TaylorÎn fig. 35. este arătată abaca lui Taylor (1948) pentru cazul când taluzul de înclinare β0 şi

înălţime H are numai coeziune (Φ=0) iar suprafaţa de cedare circular - cilindrică pătrunde până la o adâncime DH sub nivelul piciorului taluzului.

Abaca permite să se determine:

- coeziunea medie mobilizată pe suprafaţa de rupere (reprezentată de curba cu linie

continuă din figura 35) - distanţa nH pe orizontală, la care suprafaţa de cedare iese faţă de piciorul taluzului

(reprezentată prin curba cu linie întreruptă din figura 35)- coeziunea mobilizată, în cazul în care există încărcări în afara piciorului taluzului care

împiedică cercul de alunecare să tracă pe sub acest punct (reprezentată de curba cu linie marcată cu x).

Trebuie remarcat că liniile continue şi cele marcate cu x se suprapun după ce n devine nul. Cercurile corespunzătoare curbelor la stânga lui n=0 nu mai trec pe sub piciorul taluzului aşa că încărcările situate în afară piciorului nu mai influenţează coeziunea mobilizată.

Exemplu de utilizare a abacei TaylorSă se determine factorul de stabilitate Fs şi punctul unde cercul critic de rupere iese la baza

taluzului. Pentru un taluz având: H=12,2 m, DH=18,3 m, înclinarea β=22,50 într-un teren cu coeziunea c=57,5 kPa şi cu greutatea volumică γ=18,9 kN/m3.

Care este factorul de stabilitate Fs dacă la baza taluzului există o încărcare importantă.

Soluţie: Din datele de mai sus pentru şi β=22,50 din fig. 35. pentru curba continuă,

rezultă că numărul de stabilitate este

aşa că ,

iar factorul de stabilitate va fi

Pentru punctul marcat cu 0 pe abacă rezultă că n=1,85, aşa că distanţa dintre punctul de ieşire a cercului de alunecare şi piciorul taluzului va fi,

Figura 35. Abaca lui Taylor pentru analiza stabilităţii în eforturi totale

80 | P a g

Prin extinderea porţiunii orizontale a liniei marcate cu x, se deduce că relaţie

din care rezultă

Factorul de stabilitate atunci când există o supraîncărcare la baza taluzului va fi

, adică mai mare.

După metoda unghiului de tăiere, factorul de stabilitate pentru va fi:.

(6.1)

2.2. Abacele lui Bishop şi Morgenstern

În fig. 36, 37 şi 38 sunt arătate abacele lui Bishop şi Morgenstern, elaborate pe baza metodei

81 | P a g

lui Bishop care ia în considerare presiunea apei u din pori şi admite ca ipoteză compensarea componentelor verticale Xn şi X n+1 a forţelor de interacţiune dintre fâşii.

În această metodă factorul de stabilitate este dat de relaţia:

(6.2)

unde: m este coeficientul corespunzător cazului când nu există apă subterană şi deci presiunea din pori u = 0,

n este coeficientul de influenţă a presiunii medii a apei din pori şi cea dată de greutatea coloanelor de pământ ce acţionează la nivelul suprafeţei de rupere.

Valorile coeficienţilor m şi n depind de valoarea D, care indică raportul dintre adâncimea de pătrundere a suprafeţei de alunecare în raport cu piciorul taluzului şi înălţimea H a acestuia.

Dacă nivelul superior al bazei stratului mai rezistent este mult sub cel al piciorului taluzului, este necesar să se verifice ce adâncime D este mai critică.

Această constatare este facilitată folosind liniile de egale valori ale raportului rue din abace definite de expresia acestui parametru:

(6.3)

unde: m2 şi n2 sunt coeficienţi de stabilitate pentru valorile mai mari ale lui D, iar m1 şi n1 pentru cele mai mici.Dacă raportul presiunii apei din pori u este mai mare ca rue, corespunzător pentru secţiunea

dată şi parametrii de rezistenţă consideraţi, atunci factorul de stabilitate Fs pentru adâncimile relative D mai mari, conduce la valori mai mici decât cele pentru adâncimi mai mici.

Prin exemplul care urmează va fi lămurit modul de aplicare a acestei alegeri.Exemplu de utilizare a abacei Bishop

Să se determine factorul de stabilitate Fs pentru un taluz cu panta (cotg β=4), având înălţimea H=19,50 m, adâncimea stratului de bază mai rezistent 12,20 m, în cazul când parametrii pământului sunt c’=9,6 kPa, , γ=19,6 kN/m3 şi ru=0,5.

Soluţie: Pentru numărul de stabilitate adică cotg=4, (fig.

37) şi D = 0, rezultă rue=0.43.Deoarece ru=0.5>0.43 rezultă că trebuie considerată abaca corespunzătoare lui D=0,25 când

situaţia este mai critică, în care caz coeficienţii sunt m=2,90 şi n=2,50, aşa că factorul de stabilitate este :

(6.4)

Atunci când nu are exact una din valorile 0 sau 0,25 sau 0,50 trebuie procedat prin

interpolare.Dacă nu se recurge la folosirea curbelor cu linii întrerupte de egale valori rue este necesar să se

evalueze valorile Fs corespunzătoare lui D=0, obţinându-se din abacă în primul caz m=2,60 şi n=2,45 rezultând Fs=2,60-0.5 . 2,45 = 1,37, valoare mai mică decât Fs=1,65 corespunzătoare pentru D=0,25.

82 | P a g

Figura 36. Abaca Bishop pentru şi şi

83 | P a g

Figura 37. Abaca Bishop pentru şi

84 | P a g

Figura 38. Abaca Bishop pentru şi

85 | P a g

2.3. Abacele lui Spencer

Aceste abace permit alegerea unghiului de înclinare β al taluzului pentru obţinerea factorului de stabilitate dorit (fig. 39.).

Dacă se cunoaşte panta taluzului, atunci factorul de stabilitate corespunzător se obţine prin aproximaţii succesive.

Ipoteza acestei metode este aceea că forţele de interacţiune dintre fâşii sunt paralele dar de mărimi diferite şi satisfac condiţiile de echilibru atât pentru forţe cât şi pentru momente.

Rezultatele obţinute cu această metodă sunt concordante cu cele rezultate prin metoda Bishop simplificată, care ţine seama doar de echilibrul momentelor, deoarece factorul de stabilitate bazat pe echilibrul momentelor nu este influenţat de direcţia forţelor dintre fâşii.

Abacele din figura 39. sunt elaborate pentru trei valori ale raportului ru a presiunii apei din pori, adică 0, 0,25 şi 0,5 şi s-a admis ipoteza că un eventual strat de bază mai rezistent este situat la adâncimi mari în raport cu piciorul taluzului.

Pentru folosirea acestor abace, este necesar să fie stabilită valoarea unghiului de frecare internă mobilizată dat de relaţia:

(6.5)

Dacă stratul mai rezistent este situat aproape de nivelul piciorului taluzului, atunci valorile Fs obţinute cu ajutorul abacelor sunt acoperitoare.

Exemplu de utilizare a abacei Spencer

Să se stabilească unghiul β de înclinare a taluzului, care are o înălţime H=19,5 m, parametrii rezistenţei la forfecare sunt: c’=9,60 kPa, Ф’=30, greutatea volumică a pământului este de γ=19,6 kN/m3, ru=0,5 pentru a se asigura un factor de stabilitate Fs=1,5.

Soluţie

Pentru şi

şi ru = 0,5 din figura 39 rezultă unghiul β=13

iar adică practic panta .

86 | P a g

Figura 39. Abaca Spencer pentru diferite rapoarte şi 0,5 ale presiunii apei din pori

87 | P a g

2.4. Abacele JanbuProf. N. Janbu a elaborat abace separate pentru analiză în eforturi totale (Fig.40), respectiv

eforturi efective (fig.41), care iau în considerare tot suprafeţe de rupere circular-cilindrice, dar care oferă şi posibilitatea de a stabili şi poziţia cercului cel mai periculos de alunecare.2.4.1. Abaca pentru analiză în eforturi totale

Această abacă (fig.40.) are în abscisă panta taluzului, dar exprimată ca b=cotg β şi în ordonată valoarea minimă a numărului de stabilitate N0 iar factorul de stabilitate minim este definit de expresia:

(6.6)

unde: s este rezistenţa la forfecare considerată constantă sau media lor.Coordonatele centrului cercului critic sunt exprimate adimensional prin raportare la înălţimea

H a taluzului:x0=X0/H şi y0=Y0/H (6.7)unde: X0 şi Y0 sunt coordinate reale.

Numerele adimensionale N0, x0 şi y0 sunt reprezentate în abace în funcţie de panta taluzului exprimată prin b=cotg β, iar adâncimea relativă a eventualului strat mai rezistent faţă de nivelul piciorului taluzului este dată de d=D/H (Fig. 40 stânga).

Figura 40. Abaca Janbu pentru analiza în eforturi totale

88 | P a g

Figura 41. Abacele Janbu pentru analiza în eforturi efective

Mai întâi se determină valoarea medie a rezistenţei la forfecare maximă, necesară pentru

asigurarea echilibrului, cu relaţia

Această valoare de echilibru a rezistenţei la forfecare poate fi calculată fară a cunoaşte în prealabil rezistenţa la forfecare, aşa cum se arată în continuare pentru versantul alunecător din fig.43.

După cum se vede din figura 43., poziţia patului stâncos limitează adâncimile cercurilor posibile de alunecare. Aceste cercuri intersectează faţa inferioară a versantului aproape de nivelul râului aproximativ la cota +39, aşa că, partea sa superioară fiind la cota +109, rezultă o înălţime H=70 m.

Greutatea volumetrică a terenului este: γ=20 kN/m3,

Adâncimea patului stâncos este D=18 m, aşa că adâncimea relativă este de , iar

inversul pantei Din fig.40 stânga, pentru d=0,26 şi b=2,1, se obţine numărul de stabilitate N0=6,8, iar din

fig.40 dreapta pentru d=0,26 şi β=25,5, rezultă coordonatele adimensionale ale centrului cercului critic x0=1,05 şi y0=1,85, adică coordonatele reale:

şi

In consecinţă, rezistenţa la forfecare medie maximă necesară pentru asigurarea echilibrului va fi:

89 | P a g

Dacă rezistenţa la forfecare determinată în mod experimental prin încercări de compresiune

triaxială rapidă a mostrelor nefretate a fost = 70 kPa (fig.42), atunci factorul real de stabilitate va

fi:

ceea ce explică alunecarea produsă.

2.5. Abace pentru analiză în eforturi efective.

Aceste abace care sunt arătate în fig. 41. se folosesc de obicei pentru a afla factorul minim de stabilitate definit cu relaţia:

(6.8)

unde: - este numărul de stabilitate corespunzător situaţiei critice;

- coeziunea efectivă în condiţii drenate din expresia dreptei intrinseci

;

- presiunea totală sau efectivă ;

Cercetările au arătat că este funcţie de inversul pantei şi parametrul:

; unde , iar

Cel mai adesea, cercul care trece prin piciorul taluzului este cel care corespunde situaţiei critice.

Coordonatele adimensionale ale cercurilor critice care trec prin piciorul taluzului sunt

arătate în dreapta figurii 41.

Deoarece şi , relaţia poate fi rezolvată pentru cazul

mediu al echilibrului de frecare maxim, aşa că, .

Exemplu de utilizare a Abacelor Janbu pentru analiza în eforturi efective.

Să se stabilească factorul de stabilitate minim şi coordonatele centrului suprafeţei de

alunecare critică pentru versantul din fig. 43, considerând că ,

inversul pantei

90 | P a g

Soluţie: Cu ajutorul fig. 44, în care se dau corelaţiile dintre numerele şi corespunzătoare

eforturilor medii de echilibru în cazul forfecării definite de relaţia şi a solicitării normale

în funcţie de inversul pantei se deduce că:

pentru rezultă că pentru corespund:

şi ţinând seama de valoarea presiunii efective

rezultă eforturile medii de forfecare

şi eforturile normale

Punctul corespunzător eforturilor totale este marcat cu litera T iar pentru efortul efectiv cu litera E în fig. 42.

Măsurătorile presiunii apei din pori pe teren au pentru perioadă uscată raportul aşa că

efortul efectiv va fi Distanţa dintre punctele T şi E

corespunde excesului de presiune a apei din pori u.

Încercarea triaxială a permis stabilirea dreptei intrinseci:

unde atracţia şi

Atunci când unghiul de frecare internă mobilizată va fi dat de relaţia:

aşa că frecarea medie de echilibru va fi:

în timp ce din fig. 41, rezultă că pentru

În consecinţă pe baza efortului efectiv estimat, factorul de stabilitate va fi:

cea ce arată că există o stabilitate insuficientă pe termen lung.

Ţinând seama că valoarea stabilită anterior pentru valoarea lui rezultă din

relaţia:

În aceste condiţii, valoarea parametrului

Intrând în abaca din fig. 41, cu valorile inversului pantei şi se obţine mai

întâi numărul de stabilitate şi coordonatele adimensionale şi care

conduc la stabilirea lui :

91 | P a g

şi apoi a factorului de stabilitate:

Coordonatele reale ale cercului de stabilitate reprezentat în fig. 43 vor fi:

şi

De obicei analiza în eforturi efective conduce la obţinerea unor cercuri critice mai puţin profunde decât atunci când se utilizează eforturile totale cu valori ale rezistenţei la forfecare în condiţii nedrenate sau constante.

În general folosirea metodelor clasice simple, prezintă două inconveniente principale şi anume:- terenul este considerat omogen iar,- analiza cu ajutorul suprafeţelor circular-cilindrice se face în condiţiile luării în considerare a stării

plane de eforturi şi deformaţii.Pentru acelaşi taluz, aplicând metoda unghiului de tăiere adoptată la eforturi efective, se

obţine factorul de stabilitate:

faţă de 1,20 cât a rezultat din folosirea abacei lui Janbu pentru eforturi efective, adică o foarte bună concordanţă între cele două metode de analiză a stabilităţii.

Figura 42. Diagrama eforturilor normale şi de forfecare

Figura 43. Compararea poziţiilor cercurilor critice

92 | P a g

Figura 44. Corelaţiile dintre şi

2.6. Compararea abacelor

Toate abacele prezentate mai înainte presupun că taluzul este constituit din acelaşi tip de pământ având valori constante pentru parametrii rezistenţei la forfecare şi şi aceeaşi greutate volumică .

Unele au la bază presupunerea că un eventual strat de bază mai rezistent, există la mare adâncime, altele admit că acest strat este situat la o adâncime unde este raportul dintre această adâncime şi înălţimea a taluzului se consideră că

În cele ce urmează sunt discutate avantajele şi limitările folosirii abacelor.

2.6.1. Abaca Taylor (fig. 35) este aplicabilă numai analizei în eforturi totale când pământul are doar coeziune şi nu este luată în considerare presiunea apei din pori.

Dacă este dat factorul de stabilitate panta taluzului poate fi stabilită direct cu ajutorul

abacei. Dacă este dată panta, atunci factorul de stabilitate trebuie stabilit prin încercări repetate.

93 | P a g

2.6.2. Abacele lui Bishop şi Morgenstern (fig. 36 la 38) pot fi folosite pentru analiza în

eforturi efective când numărul de stabilitate

Factorul de stabilitate , poate fi stabilit pentru diferite raporturi de adâncime , iar valoarea

sa critică poate fi stabilită cu uşurinţă folosind liniile de egale valori ale raportului a presiunii

apei din pori.

Dacă se impune realizarea unui anumit factor de siguranţă, panta taluzului poate fi stabilită doar prin încercări repetate. Abacele pot fi aplicate cazului, când are loc o coborâre rapidă a eventualului nivel al apei subterane a rambleului drumului de la faţa sa superioară la cea inferioară

presupunând o valoare sau în cazul analizei în eforturi totale când

2.6.3. Abacele lui Spencer (fig. 39) sunt aplicabile analizei în eforturi efective, atunci când un eventual strat de bază mai rezistent se găseşte la mare adâncime.

Abacele acoperă un domeniu mai larg al numerelor de stabilitate decât cele ale lui

Bishop şi pot fi utilizate pentru o analiză în eforturi totale, în cazul coborârii rapide a apei subterane

presupunând că sau

Dacă se dă panta taluzului, factorul de stabilitate poate fi stabilit doar prin încercări

repetate.

2.6.4 Abacele lui Janbu prezintă avantajul că permite analiza stabilităţii atât în eforturi totale cât şi în eforturi efective precum şi faptul că oferă posibilitatea de a stabili direct poziţia centrului cercului celui mai periculos de alunecare.

2.6.5 Este interesant de comparat rezultatele obţinute cu ajutorul diferitelor abace aşa cum se arată în exemplele ce urmează.

Exemplul 1.

Să se determine panta unui taluz a ale căror dimensiuni şi caracteristici sunt: în cazul analizei în eforturi totale

astfel încât să se asigure un factor de stabilitate

Soluţie Această problemă poate fi rezolvată folosind abacele Taylor sau Spencer.

Din abaca Taylor (fig. 35) rezultă că:

şi

aşa că

94 | P a g

Din abaca Spencer (fig. 35) cu şi rezultă

adică acelaşi rezultat.

Abacele Bishop nu pot fi utilizate deoarece este în afara domeniului acestor

abace.Abaca Janbu nu se poate aplica deoarece:

este în afara domeniului din fig. 41.

Prin metoda unghiului de tăiere considerând că rezultă:

adică

Diferenţa poate fi pusă pe seama faptului că, în general, metoda fiind acoperitoare, de regulă

factorii de stabilitate admişi aunt mai mici

Dacă se ia în considerare:

atunci rezultă

iar iar cu rezultă iar

Exemplul 2.

Să se determine factorul de stabilitate pentru un taluz a căror dimensiuni şi caracteristici

sunt:

pentru

cazul unei coborâri rapide a nivelului apei subterane.

Pentru folosirea abacelor lui Bishop trebuie calculat în prealabil numărul de stabilitate:

şi considerând rezultă şi aşa că factorul de

stabilitate va fi:

Deşi abacele Spencer consideră că rezultatul nu este mult diferit dacă se consideră

Pentru un factor de stabilitate rezultă:

iar

şi ţinând seama că din abacă, rezultă că

95 | P a g

Pentru a folosi abaca lui Janbu pentru analiza în eforturi efective este necesar ca în prealabil să se stabilească valorile unor parametri:

- atracţia

- presiunea dată de coloana de pământ:

- presiunea efectivă:

Întroducând în abacă pentru analiza în eforturi efective din fig. 41 cu parametrii:

şi se obţine:

şi apoi factorul de stabilitate minim, cu relaţia:

valoare foarte apropiată de cea obţinută cu metoda Bishop

Folosind metoda unghiului de forfecare, adaptată pentru eforturi efective rezultă:

3. Determinarea factorului de siguranţă Fs prin metode grafico - analitice în cazul unei alunecări tip pană

Pe un versant cu orientarea 108/66o au fost măsurate în 66 de puncte orientările şi înclinările planurilor de fisuraţie. Acestea au fost grupate în 4 sisteme care sunt prezentate în tab. 1.

Se va analiza stabilitatea versantului prin determinarea factorului de siguranţa F s prin metode grafico - analitice în cazul unei alunecări tip pană prin metoda Hoek şi Braym, respectiv metoda John şi Deutsch.

Tabel 1 cu orientările şi înclinările planurilor de fisuraţieSISTEM 1 SISTEM 2 SISTEM 3 SISTEM 4

Nr. crt

Orientare

Inclinare

Nr. crt

Orientare

Inclinare

Nr. crt

Orientare

Inclinare

Nr. crt

Orientare

Inclinare

96 | P a g

1 210 61 10 320 56 30 108 34 60 10 612 210 61 11 320 56 31 108 34 61 10 613 210 61 12 328 52 32 108 34 62 10 614 210 61 13 328 52 33 108 34 63 10 655 210 61 14 328 52 34 108 34 64 10 656 210 61 15 328 52 35 108 34 65 10 657 210 61 16 328 52 36 108 34 66 10 658 208 61 17 328 52 37 108 349 208 61 18 328 52 38 108 34

 

19 325 52 39 108 3420 325 52 40 108 3421 325 52 41 108 3422 325 52 42 108 3423 325 52 43 108 3424 325 52 44 108 3425 320 52 45 120 2626 320 52 46 120 2627 320 52 47 120 2628 320 52 48 120 2629 320 52 49 120 26

50 120 2651 120 2652 120 2653 120 2654 120 2655 120 2656 120 2657 120 2658 120 2659 120 26

1. Metoda Hoek şi Bray

Principiul metodei: Metoda Hoek şi Bray - consideră că în cazul în care sunt îndeplinite condiţiile de instabilitate tip pană iar rezistenţa la forfecare pe cele două plane de discontinuitate este dată de acelaşi coeficient de frecare (tg).

Rezolvare:Folosind reţeaua Schmidt (fig. 45a) au fost generate cercurile meridiane, respectiv polii

punctelor de măsurători. Cu ajutorul unui program specializat27 a fost generată diagrama de contur a celor 4 sisteme (fig 45 b).

Pe diagrama de contur:

27 de exemplu RockWorks - functia "Stereonet"

97 | P a g

Figura 45. a. Reţeaua Schmidt; b. Diagrama de contur a sistemelor de fisuraţie

1. Se trasează cercul meridian al taluzului (108o/66o) astfel:- se marchează cu T, pe circumferinţa reţelei, azimutul taluzului (108o). Se roteşte diagrama

până când punctul T a ajuns la ecuator (în dreptul valorii de 90o de pe reţeaua Schmidt). În această poziţie se masoară unghiul înclinării (66o) pe ecuator de la circumferinţa spre interior şi se trasează cercul meridian (mare) corespunzător. Polul taluzului se marchează măsurând de la centru pe ecuator, în partea opusă cercului meridian, un unghi egal cu unghiul de înclinare.

2. Se trasează cercurile mari ale mediilor sistemelor (S1, S2, S3, S4) astfel:- pentru S1: se roteşte diagrama de contur până când polul lui S1 a ajuns pe ecuator. Se

marchează punctul respectiv (în dreptul valorii de 90o de pe reţeaua Schmidt) cu S1. Se masoară pe ecuator din centru spre circumferinţă unghiul până la polul S1 şi se obţine înclinarea (62o). Se masoară din centru spre circumferinţă, în partea opusă polului, 90 - 62 = 28o şi pe meridianul corespunzător se trasează cercul mare al sistemului S1. Pentru a obţine azimutul sistemului S1 se roteşte diagrama cu N pe N reţelei Schmidt şi unghiul citit în dreptul punctului S1 de pe circumferinţa (30o) se adună cu 180o (în cazul în care unghiul citit pe circumferinţă > 180o se scade din valoarea unghiului 180) . Rezultă o orientare a sistemului S1: 210/61 o

- idem pentru S2, S3, S4 obţinând valorile: S2: 325/53 o ; S3: 114/30 o ; S4: 10/63 o

3. Considerând unghiul de fricţiune în masiv =35o se trasează arcul cercului de fricţiune (până la intersecţia cu cercul mare al taluzului) măsurând 35o pe ecuator de la circumferinţa spre centru. Se obţine astfel zona de instabilitate care se haşurează.

4. Din analiza diagramei obţinute se constată că niciunul din planele de intersecţie ale celor 4 sisteme nu se află în zona de instabilitate. Considerând totuşi că probabilitatea cea mai mare de producere a unei alunecări de tip pană se află pe intersecţia planurilor de fisuraţie S1 - S3 respectiv S3 - S4 determinăm factorul de stabilitate Fs pentru intersecţiile acestor planuri pe care le-am notat cu I1/3 respectiv I3/4 (polii planurilor de intersecţie) (fig 46).

98 | P a g

Figura 46. Diagrama sistemelor de fisuraţie şi a zonei de instabilitate

5. Se trasează cercurile mari ale celor două plane de intersecţie I 1/3 respectiv I 3/4 şi se calculează orientările în mod similar cu metoda folosită pentru punctele S1-S4. Se obţin astfel următoarele orientări: I 1/3: 31628 o ; I 3/4: 267/63 o

Formula folosită pentru calculul factorului de stabilitate Fs prin metoda Hoek şi Bray este:

(1)

unde: = unghiul format de bisectoarea planelor sistemelor S1 şi S3 respectiv S3 şi S4 cu orizontala, măsurat într-un plan normal la I 1/3 respectiv I 3/4

= unghiul de frecare pe planele de discontinuitate (de fricţiune al masivului). =35o

= unghiul dintre planele de discontinuitate S1 şi S3 respectiv S3 şi S4pn = unghiul de înclinare al liniei de intersecţie a planelor de fisuraţie I 1/3 respectiv I 3/4.a. Determinarea unghiurilor si pn (fig 47 şi 48) :- unghiul se determină astfel: se roteşte diagrama până când cercul mare al planului I1/3 respectiv I3/4 este aşezat pe meridian şi se masoară pe meridian unghiul între intersecţiile planului I1/3

respectiv I3/4 cu cercurile meridiane S1 şi S3 respectiv S3 şi S4. Se obţine:1/3 = 112o , respectiv 3/4 = 107o

- unghiul - se determină trasând bisectoarele ungiului şi măsurând pe meridian unghiul între punctul marcat ca mijloc al unghiului (dat de bisectoare) şi circumferinţa cea mai apropiată: Se obţine:

1/3 = 67o ,respectiv 3/4 = 67o

99 | P a g

- unghiul pn - se determină aşezând pe ecuator intersecţia planelor S1 şi S3 (I1/3) respectiv S3 şi S4 (I3/4) şi măsurând unghiurile de la circumferinţă până la punctele I 1/3 respectiv I 3/4. Se obţine:

pn 1/3 = 28o , respectiv pn 3/4 = 27o

Figura 47. Calculul unghiurilor si pn pentru intersecţia planelor de fisuraţie S1 - S3 (I1/3)

Figura 48. Calculul unghiurilor si pn pentru intersecţia planelor de fisuraţie S3 - S4 (I3/4)

b. Întroducând în formula 1 valorile obţinute rezultă:

100 | P a g

respectiv:

** *

2. Metoda John şi Deutsch

Principiul metodei: Metoda John şi Deutsch - permite definirea unui factor de siguranţă în cazul unor valori

diferite ale rezistenţei la forfecare pe cele două plane de alunecare. Principiul metodei constă în construirea unei zone a orientărilor pentru forţa rezultantă în care pana rămâne stabilă. Reprezentarea zonei de stabilitate la alunecare pentru cazul cel mai frecvent, în care rezistenţa discontinuităţilor este în întregime fricţională iar forţa rezultantă este dată de greutatea penei.

Formula folosită este:

(2)

unde: NR, RR = rezultanta normalelor şi respectiv rezultanta rezultantelor în planul vertical care conţine I 1/3 respectiv I 3/4; G = greutatea penei

Rezolvare:Cunoscându-se valorile unghiurilor de fricţiune: 1= 40o; 3 = 35o şi 4 = 30o, pentru

obţinerea punctelor de origine a forţelor G, NR respectiv RR se realizează construcţia grafică pentru analiza factorului de stabilitate pe planul de intersecţie dintre sistemele de fisuraţie S1 şi S3 astfel:

Pe diagrama de contur pe care este trasat cercul mare şi polul taluzului respectiv al planelor de instabilitate S1 şi S3 se construiesc locurile geometrice ale lui S1 şi S3 astfel:

a. se aşează pe rând polii S1 respectiv S3 pe câte un meridian şi se punctează pe acesta valoarea unghiului de fricţiune pentru fiecare sistem 1=40o respectiv 3 = 35o de o parte şi de alta a a punctelor S1 respectiv S3. Se obţin astfel o suită de puncte în jurul polilor S1 respectiv S3 pe care unindu-le obţinem locurile geometrice ale celor două sisteme.

b. intersecţia cercurilor mari ale celor două sisteme (punctul I1/3) se aşează pe ecuator şi se trasează dreapta I 1/3 (planul vertical). Se notează cu G centrul de greutate al dreptei I 1/3 (mijlocul dreptei)

c. Se aşează, pe rând, pe acelaşi meridian intersecţia cercurilor mari ale celor două sisteme (punctul I1/3) cu polii sistemelor S1 şi S3 şi se unesc (liniile cyan din fig 49). Intersecţiile acestor linii cu locurile geometrice ale celor două sisteme se aşează pe rând pe acelaşi meridian şi se unesc două câte două S1 - S3. Rezultă zona de instabilitate care se haşurează.

d. se aşează polii S1 şi S3 pe acelaşi meridian şi se unesc. Intersecţia meridianului S1-S3 cu planul vertical (dreapta I 1/3 ) reprezintă punctul de origine al rezultantei normalei NR iar punctul de

101 | P a g

origine al rezultantei rezultantelor RR este dat de intersecţia planului vertical (dreapta I 1/3 ) cu generatoarea cea mai apropiată de centru (factor de siguranţă minim)

e. unghirile [NRRR] respectiv [NRG] s-au măsurat pe dreapta I 1/3 aşezată pe ecuator.

Figura 49. Calculul unghiurilor NRG şi NRRR pentru intersecţia planelor de fisuraţie S1 - S3 (I1/3)

f. au fost obţinute următoarele rezultate:unghiul [NRRR] = 39o şi unghiul [NRG] = 28o

g. întroducând valorile obţinute în formula 2 se obţine:

Pentru analiza factorului de stabilitate pe planul de intersecţie dintre sistemele de fisuraţie S3 şi S4 se procedează similar, considerând valoarea unghiului de fricţiune pentru sistemul S4: =30o . Rezultă:

unghiul [NRRR] = 38o şi unghiul [NRG] = 27o

iar factorul de stabilitate Fs:

102 | P a g

Figura 50. Calculul unghiurilor NRG şi NRRR pentru intersecţia planelor de fisuraţie S3 - S4 (I3/4)

4. Metode de dimensionare a sistemelor de protecţie a versanţilor stâncoşi cu plase ancorate

Sistemele de protecţie a versanţilor stâncoşi trebuie să asigure reţinerea stratului de material degradat de o anumită grosime la suprafaţa versantului, pe o direcţie paralelă cu aceasta. Totodată, sistemele de protecţie trebuie să împiedice deplasarea blocurilor cu potenţial de desprindere între ancorele de pe suprafaţa versantului.

Date de intrare necesare pentru dimensionarea sistemului de protecţie:- parametri geotehnici (valori caracteristice şi de calcul):

unghiul de frecare Ø [0]; coeziunea c [kPa]; greutatea volumică [kN/m3].

- parametri geometrici: înclinarea versantului [0]; distanţa pe orizontală între ancorele pasive [m]; distanţa pe verticală între ancorele pasive [m];

103 | P a g

grosimea stratului de material degradat [m].

1. Alunecarea paralelă cu suprafaţa versantului1.1 Ancore pasiveLuându-se în considerare ecuaţiile de echilibru ale unui bloc cu dimensiunile l = a, L = b şi

h = t, şi pe baza principiului de cedare Mohr-Coulomb, s-a determinat forţa de forfecare S care apare în ancora pasivă astfel încât blocul să nu alunece pe suprafaţa versantului.

G = greutatea blocului de rocă de formă paralelipipedică: G = a x b x t x γ g = greutatea volumică a materialuluiS = forţa de forfecare ce trebuie preluată de ancora pasivă t = grosimea stratului superficial ce trebuie stabilizat

C = c x a x b = coeziunea stratului de suprafaţă x suprafaţa bazei blocului de rocă T, N = reacţiunile terenului a = înclinarea feţei versantului

Figura 51. Alunecare paralelă cu suprafaţa versantuluiForţa de forfecare ce trebuie preluată de ancora pasivă are expresia:

S [kN] = [a x b x t x γ x (γmod x sin a – cos a x tan Ø) – c x a x b] / γmod, în care γmod este coeficientul parţial de corecţie care ţine seama de simplificările modelării în calcul;

In acest fel, ancorele pasive se pot dimensiona astfel încât tot stratul alunecător de suprafaţă să fie teoretic fixat de versant, cu un anumit factor de siguranţă.

1.2. Ancore tensionateAplicarea unei forţe de pretensionare asupra ancorelor are următoarele avantaje:- plasa este fixată mai bine pe teren; presiunea exercitată de aceasta asupra terenului, pe o

suprafaţă cu înclinare mare (abruptă), conduce la mobilizarea forţelor de frecare pe planul de separaţie;

- dacă ancorele nu sunt tensionate şi are loc o desprindere locală de blocuri, plasa trebuie să se deformeze pentru a putea prelua eforturile date de acestea; dacă plasa este deja tensionată, presiunea dată de aceasta pe suprafaţa versantului împiedică apariţia cedărilor locale, deoarece rezistenţa plasei este deja mobilizată.

104 | P a g

În echilibrul de forţe mai intervine şi forţa de pretensionare V [kN] a ancorei, a cărei direcţie formează cu orizontala unghiul ψ.

Figura 52. Ancore tensionate

Forţa de forfecare ce trebuie preluată de ancora tensionată are expresia:S [kN] = (1 / γmod) x {γmod x G x sin a – V x γmod x cos (ψ + a) – c x a x b – - [G x cos a + V x sin (ψ + a)] x tan Ø}

2. Apariţia instabilităţilor locale între ancore

2.1 Ancore pasiveÎn funcţie de geometria versantului, este posibil sa apară desprinderi ale unor blocuri de material

între ancorele pasive, dacă suprafaţa versantului nu este acoperită cu plase. Aceste blocuri sunt ţinute de plasă, care la rândul ei este fixată de capetele ancorelor pasive.

În plasă apare un efort de întindere (tensiune) dat de frecare şi de mişcarea în afară (desprinderea) a blocului de rocă.

Z este reacţiunea care, teoretic, este transmisă în întregime prin intermediul plasei de la blocul de rocă la ancora pasivă.

105 | P a g

Figura 53. Ancore pasiveZ [kN] = (1 / γmod) x {[a x b x b x tan ρ x γ x (γmod x sin (a – ρ) – cos(a – ρ) x tan Ø)] / [2 x

(γmod x cos ρ – sin ρ x tan Ø)] – c x a x b / [cos ρ x (γmod x cos ρ – sin ρ x tan Ø)]}

Se variază unghiul ρ până când forta Z atinge valoarea maximă.

2.2. Ancore tensionatePentru o mai mare siguranţă în analiza instabilităţii locale, este indicat sa se analizeze două

moduri de cedare: - modul A, în care planul de alunecare, format între două ancore pe direcţie verticală, porneşte

de la suprafaţă, în dreptul ancorei de la partea inferioară şi ajunge în dreptul ancorei de deasupra, facând unghi β cu orizontala (fig. 54);

- modul B, în care planul de alunecare este compus din două suprafeţe – prima suprafaţă porneşte de la taluzul existent, în dreptul ancorei de la partea inferioară, şi ajunge la roca de bază (stratul stabil) facând un unghi β cu orizontala, iar a doua suprafaţă se dezvoltă în planul de separaţie strat alunecător – roca de bază până în dreptul ancorei de deasupra (fig. 55).

Pentru modul A, valoarea maximă a forţei P este dată de variaţia unghiului β al planului de alunecare cu orizontala.

106 | P a g

Figura 54. Ancore tensionate. Modul A

P [kN] = {G x [γmod x sin β – cos β x tan Ø] – Z x [γmod x cos (α – β) – sin (α – β) x tan Ø] – c x a x b} / [γmod x cos (β + ψ) + sin (β + ψ) x tan Ø]

Pentru modul B, blocul alunecător se împarte teoretic în două: pe baza ecuaţiilor de echilibru limită ale corpului de la partea superioară se determină valoarea forţei de contact X, dintre cele două corpuri, iar pe baza ecuaţiilor corpului de la partea inferioară , cu valoarea forţei X cunoscută, se determină valoarea forţei P.

Figura 55. Ancore tensionate. Modul BX [kN] = (1 / γmod) x {GI x (γmod x sin α - cos α x tan Ø) – c x AI}

107 | P a g

P [kN] = {G x [γmod x sin β – cos β x tan Ø] + (X – Z) x [γmod x cos (α – β) – sin (α – β) x tan Ø] – c x AII} / [γmod x cos (β + ψ) + sin (β + ψ) x tan Ø]

3. Verificarea rezistenţei terenului la alunecare (suprafeţe de cedare adânci)

Ancorele sunt luate în calcul ca elemente care preiau forţe de întindere (tiranţi) şi au efect stabilizator asupra masei potenţial alunecătoare.

Figura 56. Ancore în suprafeţe de cedare adânci

Dimensionarea acestora se face cu ajutorul calculelor de stabilitate clasice, prin metodele de echilibru-limită, luându-se în considerare suprafeţe de cedare oarecare (metodele Janbu, Morgenstern-Price, Sarma). Totuşi, datorită dezvoltării metodelor numerice şi a programelor de calcul, metoda elementului finit este din ce în ce mai utilizată pentru analiza stabilităţii, utilizând tehnica reducerii parametrilor rezistenţei la forfecare până la starea de echilibru-limită.

În acest mod se stabilesc:- tipul de ancoră (aria secţiunii transversale, tip de material, etc);- distanţa dintre ancore şi dispunerea acestora pe versant (caroiajul);- lungimea ancorelor.

108 | P a g

5. Exemple fotografice de alunecări de teren care au afectat zona drumului

Foto 1. Efectele unei alunecări regresive pe DN 73C Foto 2. Curgere de noroi până în vecinătatea DN 10(loc. Chirleşti - jud. Buzau)

Foto 3. Curgere de roci pe DN 10 (Buzău - Braşov) Foto 4. Prăbuşiri de roci pe DN 73C (Transfăgărăşan)

109 | P a g

Bibliografie

1) A Geology for Engineers, Seventh Edition - F.G.H. Blyth Ph.D., D.i.e., F.G.S. Emeritus Reader in Engineering Geology - Imperial College of Science and Technology, London & M. H. de Freitas M.i.Geoi., Ph.D., p.i.c, F.G.S. Senior Lecturer în Engineering Geology - Imperial College of Science and Technology, London, Elsevier, 1984

2) Alunecări de teren şi stabilizarea lor, Q. Zaruba, V. Mencl - Editura Tehnică, Bucureşti, 1974

3) Alunecări de teren şi taluzuri, M. N. Florea - Editura Tehnică, Bucureşti, 1979

4) Catastrophic Landslides: Effects, Occurence and Mechanisms, Edited by Stephan G. Evans and Jerome V. DeGraff - Reviews în Engineering Geology - Volume XV, The Geological Society of America, 2002

5) Decoding Eurocode 7, Andrew Bond and Andrew Harris, First published by Taylor & Francis, 2008

6) Design Manual M 22-01, Washington State Department of Transportation Environmental and Engineering Programs Design Office, 2005

7) Dictionary of Civil Engineering, English–French, Jean-Paul Kurtz, © 2004 Springer Science + Business Media, Inc. New York

8) Encyclopedia of Geology, Edited by Richard C. Selley, L. Robin M. Cocks, Ian R. Plimer, Elsevier Academic Press, © 2005

9) Engineering and Design - Rock Foundations, Department of the Army U.S. Army Corps of Engineers Washington, 1994

10) Engineering and Design - Reliability analysis and risk assesment for seepage and slope stability failure modes for embankment dams, Department of the Army U.S. Army Corps of Engineers Washington, 2006

11) Engineering Geology, Second Edition - F. G. Bell, © 2007 Elsevier Ltd.

12) Engineering Geology - Principles and Practice, David George Price, Edited and Compiled by M. H. de Freitas, Springer, 2009

13) Estimating the geotechnical properties of heterogeneous rock masses such as Flysch, Paul Marinos and Evert Hoek, Paper published în Bull. Engg. Geol. Env. 60, 85-92, 2001

14) Evaluarea riscului de alunecare a versanţilor, Sanda Manea - Editura Conspress, Bucuresti - 1998

15) Fundaţii - Fizica şi mecanica pământului, Anghel Stanciu, Irina Lungu - Ed. Tehnica, 2006

16) Geologic Hazards - A Field Guide for Geotechnical Engineers - Roy E. Hunt, P.E., P.G - CRC Press by Taylor & Francis Group, LLC © 2007 \

110 | P a g

17) Geologie Inginerească vol.II Coord. prof.dr. Ioan Bancilă, Editura Tehnică, Bucureşti, 1981

18) Geologie Inginerească, Cristian Marunteanu s.a - Aplicaţii practice - Editura Universităţii din Bucureşti - 1999

19) Geologie pentru ingineri constructori, Eugeniu Marchidanu - Editura Tehnică, Bucureşti, 2005

20) Geology For Civil Engineers, Second Edition - A.C.McLean C.D.Gribble , University of Glasgow - Taylor & Francis e-Library, 2005.

21) Geotechnical Engineering Investigation Handbook, Second Edition, Roy E. Hunt - Taylor & Francis Group, LLC - 2005

22) Geotechnical Slope Analysis, Robin Chowdhury - Faculty of Engineering, University of Wollongong, Wollongong, Australia, © 2010 Taylor & Francis Group, London, UK

23) Geotechnical Risk în Rock Tunnels, Editors: António Campos e Matos - Dep. of Civil Engineering, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Portugal, Luís Ribeiro e Sousa - Dep. of Civil Engineering, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Portugal, Johannes Kleberger - iC consulenten ZT GmbH, Salzburg, Austria, Paulo Lopes Pinto - Dep. of Civil Engineering, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, Portugal, © 2006 Taylor & Francis Group plc, London, UK

24) Geotechnical Risk and Safety, Editor: Y. Honjo - Department of Civil Engineering, Gifu University, Gifu, Japan, M. Suzuki - Center for Structural Safety and Reliability, Institute of Technology, Shimizu Corporation, Tokyo, Japan, T. Hara - Department of Civil Engineering, Gifu University, Gifu, Japan, F. Zhang - Department of Civil Engineering, Nagoya Institute of Technology, Nagoya, Japan, Taylor & Francis Group, London, UK, 2009

25) Geotechnical Engineering Circular No. 5 - Evaluation of Soil and Rock Properties, P.J. Sabatini, R.C. Bachus, P.W. Mayne, J.A. Schneider, T.E. Zettler, U.S. Department of Transportation Office of Bridge Technology Federal Highway Administration 400 Seventh Street, SW Washington, 2002

26) Ghid privind identificarea şi monitorizarea alunecărilor de teren şi stabilirea soluţiilor cadru de intervenţie asupra terenurilor pentru prevenirea şi reducerea efectelor acestora, în vederea satisfacerii cerinţelor de siguranţă în exploatare a construcţiilor, refacere şi protecţie a mediului, indicativ GT 006-97, Buletinul Construcţiilor, vol.10 - 1998

27) Ghid de redactare a hărţilor de risc la alunecare a versanţilor pentru asigurarea stabilităţii construcţiilor, indicativ GT 019-98, aprobat de MLPAT cu ordinul nr. 80/N din 19 octombrie 1998

28) Landslide Disaster Mitigation în Three Gorges Reservoir, China - Fawu Wang · Tonglu Li (Eds.), Springer Dordrecht Heidelberg London New York, 2009

111 | P a g

29) Landslide Hazard and Risk - editors: Thomas Glade - University of Bonn; Malcolm Anderson - University of Bristol; Michael J. Crozier - Victoria University of Wellington, John Wiley & Sons Ltd, England - 2005

30) Landslide hazard zonation: a review a principles and practice – David J. Varnes and the Internaţional Asşociation of Engineering Geology Commission on Landslides and Other Mass Movements on Slopes

31) Landslides Risk Analysis and Sustainable Disaster Management - Kyoji Sassa, Hiroshi Fukuoka, Fawu Wang, Gonghui Wang (Editors) - Proceedings of the First General Assembly of the International Consortium on Landslides, Springer Berlin Heidelberg London New York, 2005

32) Landslide Risk Management Concepts and Guidelines - Australian Geomechanics Society, Sub-Committee on Landslide Risk Management, 2000

33) Practical Rock Engineering, Dr Evert Hoek, Evert Hoek Consulting Engineer Inc., 2006

34) Principles of Geotechnical Engineering, Braja M. Das - Seventh Edition - Cengage Learning, 2010

35) Proceedings of the 15th European Conference On Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Edited by Andreas Anagnostopoulos - National Technical University of Athena, Michael Pachakis - OTM Consulting Engineers S.A. and Christos Tsasanifos - PANGAEA Consulting Engineers LTD - Publisher IOS Press BV Nieuwe Hemweg 6B 1013 BG Amsterdam Netherlands, 2011

36) Recommended Procedures for Implementation of DMG Special publication 117 Guidelines for Analyzing and Mitigating Landslides Hazards în California - Committee organized through the ASCE Los Angeles Section Geotechnical Group, Document published by the Southern California Earthquake Center, june 2002

37) Reliability and Statistics în Geotechnical Engineering, Gregory B. Baecher - Department of Civil & Environmental Engineering, University of Maryland, USA, John T. Christian - Consulting Engineer, Waban, Massachusetts, USA, Edited by John Wiley & Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex PO19 8SQ, England, 2003

38) Rock Mechanics - an introduction for the practical engineer, Evert Hoek - Parts I, II and III, First published in Mining Magazine April, June and July 1966

39) Rock Slope Stability Analysis , G.P. Giani - © 1992, A. A. Bankelma, Netherlands

40) Rock Slope Engineering Civil and Mining, 4th edition, Duncan C. Wyllie and Christopher W. Mah, edition published în the Taylor & Francis e-Library, 2005.

41) Rock Slope Stability Analysis - Utilization of Advanced Numericăl Tehnique, Dr. Erik Eberhardt Senior Researcher and Lecturer ETH Zurich, Switzerland, Swiss Federal Institute of Technology Zurich, 2002

42) Slope Stability and Erosion Control: Ecotechnological Solutions - Edited by Joanne E. Norris Halcrow Group Ltd., Alexia Stokes INRA, Montpellier, France, Slobodan B. Mickovski

112 | P a g

Jacobs UK Ltd., Glasgow, U.K., Erik Cammeraat IBED, University of Amsterdam, The Netherlands, Rens van Beek Utrecht University, The Netherlands and Bruce C. Nicoll, Alexis Achim Peterborough, U.K. Faculté de Foresterie et de Géomatique, Université Laval, Québec, Canada, Published by Springer, 2008

43) Slope Stability Engineering - Volume 1, Edited by Norio Yagi - Ehime University Japan, Takuo Yamagami & Jing - Kai Jiang University of Tokushima Japan, A.A. Bankelma Roteredam, 1999

44) Soil Strength and Slope Stability, J. Michael Duncan and Stephen G. Wright - Taylor & Francis Group, LLC - 2005

45) Stability Analysis of Rock Slopes using the Finite Element Method, Reginald E. Hammah - Rocscience Inc., Toronto, Canada, John H. Curran - Lassonde Institute, University of Toronto, Toronto, Canada, Thamer Yacoub - Rocscience Inc., Toronto, Canada , Brent Corkum - Rocscience Inc., Toronto, Canada, EUROCK 2004 & 53rd Geomechanics Colloquium. Schubert (ed.)

46) Utilizarea hărţilor de risc privind alunecările de teren în reabilitarea infrastructurilor terestre - Copilău J., Stanciu A., Lungu I. - A XI-a Conferinţa Naţională de Geotehnică şi Fundaţii, Timisoara - 2008

47) Tecco Slope Stabilization System and Ruvolum Dimensioning Method - Cala, Flum, Roduner, Ruegger, Wartmann - AGH University of Science and Technology, Switzerland, 2012

48) The Civil Engineering Handbook, Series Editor W. F. CHEN - Hawaii University, CRC Press LLC, 2003

49) The Landslide Handbook — A Guide to Understanding Landslides by Lynn M. Highland, United States Geologicăl Survey, and Peter Bobrowsky, Geologicăl Survey of Canada, - U.S. Geological Survey, Reston, Virginia: 2008

50) The Mechanics of Soils and Foundations, Second Edition - John Atkinson, Second edition published 2007 by Taylor & Francis.

113 | P a g