1 MECANICA PAMANTULUI 1.STRUCTURA PAMANTULUI Pmntul este un sistem trifazic alctuit din:

-particule minerale -apa din pori -aer sau gaze din pori Fig.1.1Pmntul ca sistem trifazic Fazasolidapmntului(particuleleminerale)esteformatdinparticuleavnd forme i dimensiuni diferite. Moduldearanjarereciprocaparticulelorceconstituiescheletulpmntului caracterizeaz structura pmntului. 1.1.Pamanturi necoezive Pmnturilenecoezivesuntcaracterizatedeostructurgranular.Seformeazprin ordonareadatoritgreutiipropriiaparticulelorminerale,Fig.1.2.Dupmodulde formareievoluiaulterioar,structuragranulararediferitestridendesare,conform Tabel 1.1. Tabel 1.1. Structura granulara

Fig.1.2Formarea structuriigranulare

Nr.crtTip indesareGrad de indesare 1.F.Afnat 15DI < 2.Afnat 15 50DI < 200 pana la 630 BolovanisCo>63 pana la 200 Pamant grosierPietrisGr>2.0 pana la 63 Pietris mareCGr>20 pana la 63 Pietris mijlociuMGr>6.3 pana la 20 Pietris micFGr>2.0 pana la 6.3 NisipSa>0.063 pana la 2.0 Nisip mareCSa>0.63 pana la 0.2 Nisip mijlociuMSa>0. 2 pana la 0.63 Nisip finFSa>0.063 pana la 0.2 Pamant finPrafSi>0.002 pana la 0.063 Praf mareCSi>0.02 pana la 0.063 Praf mijlociuMSi>0.0063 pana la 0.02 Praf finFSi>0.002 pana la 0.0063 ArgilaCI0.002 7 Rezultatele analizei granulometrice se pot exprima grafic n mai multe forme : curba granulometric, reprezentarea ternar, histograme. Cea mai des utilizat reprezentare este curba granulometric (Fig.2.2). Fig.2.2Curba granulometric Forma curbei granulometrice poate fi caracterizat prin : 1060ddcu =- coeficient de neuniformitate granulometric; 60 10230d ddcc=- coeficient de curbura granulometric; n care: 10d- diametru eficace, folosit la evaluarea coeficientului de permeabilitate; 50d- diametru mediu, folosit la determinarea gradului de ndesare; 15di 85d- utilizat la criteriile pentru filtre la pmnturi; 10di 60d- reprezint dimensiunile particulei care corespunde la 10% respectiv 60% din masa procentual total a materialului care se testeaz; Reprezentareaternarseobineconsiderndpmntulformatdintreifaze granulometriceireprezentndfiecarefraciunegranulometricpecteolaturaunui triunghi echilateral (Fig.2.3). 8 Fig.2.3Reprezentarea ternar a rezultatelor analizei granulometrice Fig.2.4Clasificarea pmnturilor numai pe baza compoziiei granulometrice 9 Dacaa).Cu>6 si 1 200 mm trebuie s fie sub 10%. b). Cantitatea de material cu particule cu diametruls63mm trebuie s fie > 10-15%. 3. COMPRESIBILITATEA 3.1.Comportarea pmntului sub ncrcri ncrcrilepecareconstruciileletransmitterenuluiprinintermediulfundaiilor provoacnzonadesubtalpafundaiei(terendefundare)ostaredeeforturiunitare, urmat de o stare de deformaii. 10 Fig.3.1Starea de tensiuni i deformaii n terenul de fundare Deformaiilor terenuluipot avea diferite cauze: a). Reducerea porozitii b). Eliminarea apei din porii pmntului c). Eliminarea gazelor din porii pmntului Fig.3.2Compresibilitatea pmntului 3.2. Relatia dintre tensiuni si deformatiiLegea constitutiva a materialului Legea lui Hooke Relaia ntre eforturile unitare i deofrmaiile specifice, numit i legea constitutiv a materialului este exprimat de legea lui Hooke :E o c = (2) E -modulul de elasticitate longitudinal (modulul lui Young) ; - deformaia specific liniar hhcA | |= |\ .; Fig.3.3Starea de tensiuni i deformaii n pamnt Relaia ntre tensiuni ( o )i deformaia specific ( c ) pentru pmnturi se exprim prin curba de compresiune- tasare specific, (Fig.3.4.). 11 Fig.3.4Diagrama o c pentru pmnturi Pe limita de proporionalitate:00limdtgdco ooc cA >A= ~A - modul de formaie liniar Pe un domeniu de presiuni valoarea modulului de deformaie liniar se exprim prin secanta (iE tgo = ). Micsorarea dimensiunilor seciunii transversale se apreciaz prin (Fig.3.5) :

000dd dddt =A = c ;(3)

0hhcA= (4)

Fig.3.5Micorarea dimensiunilor transversale Se definete relaia :t zc c = (5) unde - este coeficientul de deformaie transversal. 12 3.3. Curbe caracteristice schematizate (Fig.3.6) Fig.3.6Curbe caracteristice 3.4. Legea lui Hooke generalizat a.Cazul spaial, (Fig..3.7): ' 11;Eoc =' ' ' 12 3 1Eoc c c = = = (6) ' 22;Eoc ='' '' 21 3Eoc c = = (7) ' 33;Eoc =''' ''' 31 2Eoc c = = (8) Fig.3.7Tensiuni principale normale Valorile tasrilor specifice n raport cu valorile eforturilor unitare principale : 13 | |1 1 2 31( );Ec o o o = +1( )z z y xEc o o o( = + | |2 2 3 11( );Ec o o o = +1( )y y z xEc o o o( = + (9)| |3 3 1 21( );Ec o o o = +1( )x x y zEc o o o( = + Tasrile specifice pe direcia eforturilor unitare principale: | |1 1 2 3(1 ) ( )(1 )(1 2 )Eo c c c = + ++ | |2 2 1 3(1 ) ( )(1 )(1 2 )Eo c c c = + ++ (10) | |3 3 2 1(1 ) ( )(1 )(1 2 )Eo c c c = + ++ b.Problema plan, (Fig.3.8): Fig.3.8Tensiuni principale normale 1 1 21( )Ec o o = 2 2 11( )Ec o o = (11) 3 1 2 1 2( ) ( )1 E c o o c c= + = + 14 3.5. ncercri de compresibilitate 3.5.1. ncercarea edometric ncercarea edometric reprezint tipul de ncercare de compresibilitate cu deformaii laterale mpiedicate.ncercarea se realizeaz n aparatul edometric (Fig.3.10). Fig.3.10ncercarea edometric Considernd o prob de pmnt(Fig.3.11) putem scrie : 0 011i i iV e h AV h A e+= =+ (12) 01h eh eA A=+(Legea ndesrii) (13) Fig.3.11Variaia porozitii pmntului sub ncrcri Ca legtur ntre treptele de ncrcare (zo ) i tasare specific (zc ) se traseaz curba de compresiune tasare (Fig.3.12). Ca trepte de ncrcare se consider : -50,100,150zo =kPa pentru pmnturi argiloase moi, nisipuri afnate; -100, 200, 300zo = kPapentrupmnturiargiloaseconsistenteivrtoase, nisipuri cu ndesare mijlocie -200, 300, 400zo = kPa pentru pmnturi argiloase tari, nisipuri ndesate Curba de compresiune-tasare specific a pmntului arat o legtur ntre eforturile unitare verticale i tasarea specific vertical. 15 Fig.3.12Curba de compresiune tasare specific Aa cum se observ n Figura 3.12, prin descrcarea probei tasarea specific nu mai revine la poziia iniial. Astfel o parte a tasrii specifice rmne neamortizat, iar o parte are o revenire elastic. Dincurbadecompresiune-tasareputemdefinimodululdedeformaieedometric (liniar) ca modul secant pe domeniul' o A : zi izM tgoocA= =A - reprezint modul de deformaie edometric (oedM E = ) { }2 22 3 1 22 / ; 3 /z zM daN cm daN cm o o = = = -servetenumaipentruclasificarea pmnturilor din punct de vedere a compresibilitii 1vmM= - reprezint modulul de compresiune volumic (vm ) Opropunereinteresantpentrucalculullui sE estedatdeOhde(1959)care defineteunmodultangentlacurbadecompresiune-tasarepentruovaloareaefortului unitar' o cu relaia : '( )cW zs e atmatE vooo=(14)unde:, vw- reprezint coeficieni n funcie de tipul pmntului 100ato =kPa Fig.3.13Evaluarea modulului de deformaie tangent 16 Tabel 3.1. Clasificarea pmnturilor n funcie de modului de deformaie edometric (M) Compresibilitatea PmnturilorM - Valori pentru intervalul p=200-300kPa Incompresibil>50.000 Compresibilitate Redus20.000 50.000 Compresibilitate Medie10.000 20.000 Compresibilitate Mare5.000 10.000 Compresibilitate Foarte Mare