8/18/2019 P 125-1984

1/26

 ÎNDRUMATOR TEHNIC PENTRU STUDIUL PROPRIETATILORPAMÂNTURILOR NECOEZIVE LICHEFIABILE

Indicativ P 12!"#

Cuprins

 

1$ DEFINITII

1.1. Prin lichefiere se întelege scaderea brusca a rezistentei la forfecare a unui pamânt necoezivsaturat, care produce o transformare temporara a materialului respectiv într-o masa fluida. Esteprovocata de o prabusire a structurii datorita socului sau altui tip de solicitare si este însotita de ocrestere brusca, dar temporara, a presiunii apei din pori.  

1.2. Se disting doua tipuri de fenomene diferite

1.2.1. !ichefierea propriu-zisa este fenomenul prin care un pamânt necoeziv saturat afânat îsipierde o mare parte din rezistenta la forfecare si poate curge ca un lichid, datorita unei solicitarimonoton crescatoare sau ciclice.

1.2.2. !ichefierea ciclica este fenomenul de cedare progresiva a unui nisip saturat, afânat, cu îndesare medie sau îndesat, supus unei solicitari cu variatie ciclica în conditii de volum constant."eformatia finala rezulta din cumularea deformatiilor produse în timpul fiecarui ciclu de încarcare#

 în cazul nisipurilor afânate deformatia poate fi nelimitata, fenomenul devenind similar lichefieriipropriu-zise.

1.$. !inia starii stationare %fig. 1& reprezinta locul geometric al punctelor corespunzatoare starilor în care pamântul poate curge pastrându-si nemodificat indicele porilor, sub efort unitar principalminim %σ'$& constant si sub efort de forfecare %t& constant. Punctelor de pe curba le corespundstari ale pamântului necoeziv pentru care variatia de volum este nula când se produce cedareaprin forfecare în conditii drenate. 

1.$.1. !ichefierea propriu-zisa este rezultatul cedarii în conditii nedrenate a unui nisip saturatcontractiv, reprezentat în diagrama de stare %fig. 1&, printr-un punct situat deasupra liniei starii destationare. "e e(emplu, pornindu-se din starea ) se a*unge în starea + careia îi corespunde ocurgere în regim permanent, sub volum constant si σ'$ constant %σ'$f &. în timpul curgerii în conditiinedrenate, starea pamântului ramâne cea corespunzatoare punctului + din diagrama de stare.

1.$.2. Starea de nisip miscator %borchis sau chisai& corespunde punctelor de pe ordonata %undeefortul unitar efectiv este zero& situate deasupra punctului . n aceasta stare nisipul are

rezistenta zero si nu este nici contractiv nici dilatativ# granulele din care este format nu suntpermanent în contract.

1.$.$. !ichefierea ciclica este e(emplificata în fig. 1 cu a*utorul punctului ". Pornind de la stareacorespunzatoare acestui punct si aplicând pamântului necoeziv saturat dilatativ o încarcare cucrestere monotona %statica/& în conditii nedrenate, punctul din diagrama de stare se poatedeplasa putin spre stânga, dar apoi, pe masura cresterii încarcarii, se va misca orizontal spre liniastarii stationare. +plicând aceluiasi pamânt o încarcare ciclica punctul se va deplasa spre stângaputând a*unge în 0 periodic# deformatiile produse în momentele când efortul unitar efectiv devine

8/18/2019 P 125-1984

2/26

zero se cumuleaza# se considera ca s-a produs lichefierea ciclica când deformatiile specifice auatins 1 %3 4&.

5top6

 

2$ FACTORII CARE CONDITIONEAZA LICHEFIEREA PROPRIU!ZISA

2.1. Sensibilitatea la lichefiere este mai mare la nisipurile fine uniforme decât la alte pamânturinecoezive. Pot fi lichefiate însa si nisipurile medii si grosiere, neuniforme. n tabelul 1 se definescdomeniile în care curba granulometrica a pamântului necoeziv trebuie sa se afle în întregimepentru ca materialul sa fie susceptibil la lichefiere %atât propriu-zisa cât si ciclica&.

7abelul 1

CRITERIUL %RANULOMETRIC DE APRECIERE A LICHEFIABILITATII

"iametrul caracteristicsau fractiuneagranulometrica

Pamânturi lichefiabile Pamânturi usor lichefiabile

"iametrul mi*lociu, d4 %mm&

,2482 ,94..,4

"iametrul eficace, d1 %mm&

: ,4 : ,24

;ractiunea argila, d <,4 mm %&

< 1 0

;ractiunea pietris, d =282 mm %&

< 4 < 1

Pietris mare, d : 1mm %&

< 1 0

2.2. !ichefiabilitatea propriu-zisa este posibila în cazul unui pamânt granulometric lichefiabilnumai daca starile de îndesare si de eforturi situeaza punctul corespunzator din diagrama de

stare deasupra liniei starii stationare %fig. 1&.

2.$. Se defineste potentialul de lichefiere %P!& cu relatia

%1&

 în care

8/18/2019 P 125-1984

3/26

σ'$c este efortul unitar principal minim efectiv initial, respectiv cel de consolidare#

σ'$f  > efortul unitar principal minim efectiv în timpul curgerii în regim stationar, respectiv abscisapunctului de pe linia starii stationare corespunzatoare indicelui porilor initial#

%∆u&f  > cresterea de presiune a apei din pori.

Pericolul de lichefiere devine efectiv numai când potentialul de lichefiere este mare, depasindvalori de ordinul a 4-1.

"in diagrama de stare %fig. 1& se constata ca pentru un grad de îndesare %indice al porilor& datpericolul de lichefiere creste odata cu cresterea eforturilor unitare normale efective. %n umpluturide pamânt cu înaltime mare, cum sunt bara*ele din materiale locale sau iazurile de decantare,odata cu cresterea eforturilor datorita greutatii straturilor de deasupra punctului considerat deregula si starea de îndesare# deoarece însa panta curbei compresiune-porozitate este în generalmai redusa decât a liniei starii stationare, susceptibilitatea la lichefiere creste si în aceste conditiiodata cu valoarea eforturilor normale initiale&.

2.?. Starea de eforturi initiale este importanta si din punct de vedere al eforturilor unitare deforfecare. )u cât eforturile unitare de forfecare initiale %e(primate de e(emplu prin raportuleforturilor unitare principale dupa consolidare, @c = σ'1cA σ'$c& sunt mai mari, cu atât mai multcreste probabilitatea de lichefiere a nisipurilor saturate contractive, fiind necesare cresteri aleefortului unitar deviator %σ'1 > σ'$& mai mici pentru provocarea lichefierii.

5top6

 

&$ DETERMINARI NECESARE PENTRU ESTIMAREA POTENTIALULUI DELICHEFIERE PROPRIU!ZISA

$.1. Pentru determinarea curbei starii stationare se efectueaza încercari de laborator prin care sestabileste pozitia unor puncte de pe curba prin perechi de valori e > σ' %indice al porilor > efortunitar normal efectiv&, pentru care în momentul atingerii rezistentei de vârf variatia volumului înraport cu cel initial este nula %fig. 2&.

$.2. Pentru determinarea punctelor de pe curbura se efectueaza încercari de forfecare drenate,fiind posibile doua procedee

$.2.1. "eterminare indicilor porilor critici corespunzatori unor diverse presiuni de consolidare.Pentru aceasta se efectueaza mai multe încercari de forfecare drenate cu diversi indici ai porilordupa consolidare %fig. $.a&.

$.2.2. Efectuarea unor serii de încercari pornind de la un acelasi indice al porilor dupaconsolidare dar utilizând diverse presiuni de consolidare. Se obtin presiuni critice, carora lecorespund variatii de volum nule la atingerea rezistentei de vârf %fig. $.b&.

$.$. Prin cele doua procedee se obtine în principiu aceeasi linie a starii stationare %fig. $.c&. înfunctie de tipul de încercare folosit %de preferinta forfecare simpla, eventual, forfecare cu planobligat& eforturile unitare normale efective în raport cu care se va construi curba, vor fi celeverticale aplicate sau presiunea în celula.

8/18/2019 P 125-1984

4/26

$.?. Prin încercari edometrice se determina curba caracteristica compresiune-porozitate %indice alporilor&. Starea initiala a epruvetei încercate trebuie sa corespunda starii probabile a pamântului

 în natura. "aca nu este posibila folosirea unor probe netulburate, este necesar sa se foloseascapentru pregatire epruvetei un procedeu studiat %sedimentare în aer sau în apa, compactare etc.&.

$.4. Potentialul de lichefiere %P!& se determina cu a*utorul relatiei %1&. ntrucât în general eforturile

unitare orizontale nu sunt cunoscute %nici în depozitul din natura, nici în încercare edometrica cucare s-a determinat curba compresiune-porozitate& eforturile unitare normale efective de referintasunt cele verticale. Efortul unitar σ'$c %v. fig. 1& este cel vertical probabil la baza depozitului studiat#acestuia îi corespunde pe curba compresiune-porozitate caracteristica a materialului un indice alporilor# aceluiasi indice al porilor îi corespunde pe curba starii stationare efortul unitar σ'$f .

$.B. n fig. ? sunt aratate pentru e(emplificare curbe caracteristice ale unui nisip prafos depozitat într-un iaz de decantare. Se constata ca în cazul depozitarii materialului initial în starea deafânare ma(ima, potentialul de lichefiere este de ordinul a P! = B pentru gradul de îndesare C" =,D si P! = 9 pentru C" = ,. n ipoteza asezarii materialului prin compactare, nu este un pericolde lichefiere pâna la eforturi unitare normale de ordinul a 2 FGAm2# chiar la presiuni mai maripericolul de lichefiere ramâne foarte mic, corespunzator de e(emplu unui potential de lichefiereP! = 2 la eforturi unitare normale de 1 FGAm2 %respectiv înaltimi de depozit de peste 4 m&.

5top6

 

#$ CALCULUL STABILITATII CU CONSIDERAREA RISCULUI DE LICHEFIEREPROPRIU!ZISA

?.1. Posibilitatea de lichefiere propriu-zisa trebui avuta în vedere când sunt întrunite urmatoareleconditii

- lichefierea poate afecta stabilitatea unei constructii de clasa C sau CC de importanta#

- stratul lichefiabil este situat la adâncimea de 2 m sau mai mare si se afla în conditii normale înstare de saturare#

- potentialul de lichefiere P! = 1, când curba granulometrica a materialului este situata în întregime în domeniul definit în tabelul 1 pentru pamânturi lichefiabile/#

- potentialul de lichefiere P! = 4, când curba granulometrica a materialului este situata în întregime în domeniul definit în tabelul 1 pentru pamânturi usor lichefiabile/#

?.2. )alculul stabilitatii constructiilor cu considerarea posibilitatilor de lichefiere se va efectua prinmetodele clasice ale echilibrului limita %stare limita de capacitate portanta, metoda fâsiilor în

ipoteza cedarii dupa o suprafata cilindrica circulara, metoda blocurilor etc.&.

?.2.1. n cazul folosirii unor metode bazate pe eforturi unitare efective, influenta lichefierii va ficonsiderata prin adaugarea la presiunea apei din pori a cresterii de presiune datorite lichefierii%∆u&f  = σ'$c > σ'$f , definita în relatia %1&. Presiunea totala a apei din pori nu va putea depasivaloarea eforturilor unitare normale totale.

?.2.2. n cazul când presiunea apei din pori nu este considerata în mod e(plicit în calcul %metodebazate pe eforturi unitare totale sau similare&, lichefierea propriu-zisa va fi avuta în vedere în

8/18/2019 P 125-1984

5/26

calcul prin considerarea, în locul unghiului de frecare interioara, Φ, a unui unghi rezidual Φr /,definit prin relatia

%2&

?.$. Cpoteza producerii lichefierii propriu-zise va fi considerata e(traordinara, atât din punct devedere al coeficientilor de siguranta admisibili asociati, cât si din cel al solicitarilor cu care seconsidera suprapusa.

5top6

 

$ FACTORII CARE CONDITIONEAZA LICHEFIEREA CICLICA

4.1. )a si în cazul lichefierii propriu-zise, lichefierea ciclica este mai probabila la nisipurile fine si

medii decât la nisipurile cu pietris sau la nisipurile prafoase. )riteriile cuprinse în tabelul 1 seaplica si în cazul lichefierii ciclice.

4.2. !ichefierea ciclica este cu atât mai probabila cu cât pamântul nisipos saturat, se afla într-ostare mai afânata. Pentru o apreciere calitativa, se recomanda criteriul din tabelul 2.

7abelul 2

CRITERIUL STARII DE ÎNDESARE PENTRU APRECIEREA SENSIBILITATII LA LICHEFIERECICLICA

Hradul deintensitateseismica

Hradul de îndesare, C", la care pamântulnisipos trebuie considerat susceptibil a se

lichefiav

mai mic decâtICC

pamântul nu este lichefiabil indiferent de C"

ICC mai mic decât ,B

ICCC mai mic decât ,9

CJ mai mic decât ,D4

mai maredecât CJ

pamântul este lichefiabil indiferent de C"

Hradul de intensitate seismica este cel din harta de macrozonare seismica a tarii %S7+S 111A1-99&, care poate fi modificat pe baza unui studiu de microzonare seismica. Gu va fi considerata

8/18/2019 P 125-1984

6/26

ma*orarea gradului de intensitate seismica pentru clasa de importanta a constructiei %C sau CC&, dar  în cazul unor astfel de constructii se recomanda precizarea lui printr-un studiu de microzonare#

Hradul de îndesare C" se obtine prin încercari de laborator efectuat în conformitate cu +ne(a +.

4.$. !ichefierea ciclica este cu atât mai putin probabila cu cât starea de eforturi se caracterizeaza

prin valori mai mari ale eforturilor unitare normale.

)a urmare, la adâncimi mai mari decât circa 14 m, depozitele naturale cu suprafata practicorizontala nu se mai considera lichefiabile, indiferent de compozitia granulometrica si starea de

 îndesare.

"in acelasi motiv, rezistenta la lichefiere Kl/, pentru un anumit numar de cicluri ale solicitarii see(prima de regula prin parametrul adimensional %numit si efort unitar de forfecare ciclicnormalizat&

Kl =τ ma(,l / σ'  %$&

 în care τma(, l > efortul unitar tangential ma(im la care se produce lichefierea într-un numar dat decicluri de solicitare uniforma#

σ > efortul unitar normal efectiv initial, pentru o stare de eforturi izotropa e(istenta la începereasolicitarii ciclice.

5top6

 

'$ DETERMINAREA ÎN LABORATOR A REZISTENTEI LA LICHEFIERE

B.1. Pentru determinarea în laborator a rezistentei la lichefiere a pamânturilor nisipoase saturatese pot folosi, în ordinea preferintei, urmatoarele aparate sau instalatii

- instalatii pentru forfecare simpla %a nu se confunda cu forfecarea directa, pentru care seutilizeaza aparatele de forfecare cu plan obligat&

prin translatie - cu volum constant#

  - cu placi rigide#

  - cu membrana armata#

  - în celula de presiune#

cu a*utorul meselor vibrante#

prin torsiune cu discuri rigide#

- instalatii tria(iale ciclice %cu solicitare a(ial simetrica&

prin torsiune, în celula de presiune

8/18/2019 P 125-1984

7/26

  - pe epruvete cilindrice inelare#

  - pe epruvete cilindrice pline#

cu ciclarea fortei a(iale.

B.2. n +ne(a 0 sunt date detalii pentru realizarea încercarilor în tria(ialul care permite ciclareafortei a(iale.

B.$. Pentru aprecierea rezistentei la lichefiere în depozitul din natura, 7ma(, l A σ'v %unde σ'v estesarcina geologica efectiva&, rezultatele obtinute în aparatul tria(ial ciclic trebuie înmultite cufactorul )1

%?&

 în care @ este coeficientul de împingere în stare de repaus al depozitului. Pentru depozitenormal consolidate %depozite aluviale recente, depuneri prin hidromecanizare necompactate&, sepoate considera @ apro(imativ egal cu ,4.

Kezultatele încercarilor de forfecare simpla, care reproduc mai bine decât compresiunea tria(ialastarea de eforturi din natura, nu mai trebuie corectate cu coeficientul ) 1.

B.?. n cazul depozitelor cunoscute ca fiind supraconsolidate %datorita unui istoric în trecutulgeologic sau a unei actiuni de îndesare artificiala&, rezultatele încercarilor din laborator se vor

 înmulti cu factorul )2

%4&

 în care KS) = p'cA σ'v este raportul supraconsolidare, p'c fiind presiunea efectiva ma(ima subcare a fost consolidat depozitul, iar σ'v efortul unitar normal vertical efectiv e(istent în momentulaplicarii solicitarii ciclice.

B.4. Ln coeficient )? < 1, tine seama de tulburarea inerenta a probelor netulburate/ %recoltatecu metode obisnuite monoliti, stuturi cu pereti subtiri& în timpul prelevarii, al transportuluiprobelor, al pastrarii lor un oarecare timp pâna la încercare si al fasonarii epruvetelor.

B.B. Ln coeficient )? < 1, tine seama de îndesarea inerenta a pamântului în timpul operatiunilorde prelevare si de fasonare a epruvetei.

B.9. n lipsa unor studii speciale pentru stabilirea influentei asupra rezultatelor a tulburariiprobelor, se va considera

)$ ( )? = 1, %B&

B.D. Erori necontrolabile sunt determinate de orice variatie de volum a diverselor parti aleaparatelor, care se reflecta prin variatii de volum necontrolate ale epruvetei. +stfel de variatii devolum contravin însusi principiului determinarii rezistentei la lichefiere, care presupune constantavolumului probei %cu e(ceptia reducerii în foarte mica masura a volumului fazei lichide în urmacresterii presiunii apei din pori&.

8/18/2019 P 125-1984

8/26

B.. Evitarea unor variatii de volum în sistemele de masura a presiunii apei din pori %ansamblulformat din traductori, de obicei electrici inductivi, tuburi de legatura, robineti si fitinguri& se varealiza cel putin asigurând urmatoarele conditii

- volumul total de lichid în sistemul de masura sa nu depaseasca $ din volumul porilor probei#

- compresibilitatea traductorilor sa fie ma(imum 1,B M 14

 cm$

AdaGAcm2

#

- sa se foloseasca robineti care prin actionare sa nu determine variatii de volum.

B.1. !a toate aparatele în care proba este încon*urata de o membrana de cauciuc, o sursa devariatie a volumului probei este penetrarea membranei/.

 n timpul consolidarii probei, membrana este presata de presiunea din celula în golurile perifericedintre granule ale probei. n timpul solicitarii ciclice în regim nedrenat, presiunea apei din pori îne(ces indusa de solicitare va presa membrana în sens invers. n contrast cu conditiile din teren,aceasta deformare a membranei va permite o curgere limitata a apei din pori catre golurile cuvolum marit de la periferia probei de nisip, ceea ce corespunde unei drenari partiale a probei siunei scaderi a presiunii apei din pori în e(ces. )a urmare, în ceea ce priveste generarea presiuniiapei din pori si determinarea lichefiabilitatii probei, rezultatul încercarii va fi neacoperitor.

;actorii care influenteaza penetrarea membranei sunt presiunea efectiva din celula %respectivdiferenta dintre presiunile lichidelor pe cele doua fete ale membranei&, caracteristicile porilor laperiferia epruvetei %dimensiunile granulelor, forma lor, distributia granulometrica, starea de

 îndesare&, caracteristicile membranei %grosimea, modulul de elasticitate&, suprafata probei încontact cu membrana %respectiv dimensiunile si forma epruvetei&.

Nrientativ, se poate considera ca efectul penetrarii membranei este negli*abil la pamânturi cudiametrul mi*lociu d4 = ,2 mm, chiar în cazul unor epruvete cu dimensiuni mici %aria transversalade ordinul a 1 cm2&. !a pamânturi cu d4 = ,B mm sunt necesare studii speciale pentru luarea înconsiderare a efectului de penetrare a membranei, chiar în cazul unor epruvete cu dimensiunimai mari.

B.11. "aca nu se dispune de traductori corespunzatori pentru masurarea variatiei presiunii apeidin pori se pot utiliza criteriile de apreciere a momentului lichefierii bazate pe masurareadeformatiei specifice a(iale %definite în +ne(a 0&.

!a probe îndesate %C" : ,B9& cresterea presiunii apei din pori pâna la egalarea efortului unitarefectiv initial corespunde apro(imativ unei deformatii specifice ciclice a(iale de 4 %3 2,4&, iar încazul probelor afânate %C" < ,$$& unor deformatii specifice ciclice a(iale de ordinul a 1 %3 4&.

B.12. n lipsa unor încercari de laborator, rezistenta la lichefiere corespunzatoare unei solicitari de2 de cicluri uniforme se poate estima orientativ cu formulele

  %9&

pentru ,? = d4 = ,B mm

  %D&

8/18/2019 P 125-1984

9/26

pentru ,B = d4 = 1,4 mm

 în care

G > rezistenta la penetrare standard în lovA$ cm,

σ'v > sarcina geologica efectiva în daGAcm2,

d4 > diametrul mi*lociu al granulelor de nisip, în mm.

Kelatiile %9& si %D& au fost deduse prin prelucrarea statica a rezultatelor obtinute prin încercaritria(iale ciclice pe probe recoltate din depozite aluviale normal consolidate în domeniul unorsarcini geologice efective σ' = ,2 > 1,9 daGAcm2, deci vor fi corectate cu a*utorul coeficientilor )1 si )2.

Pentru steril din industria miniera depus hidromecanic în iazuri de decantare s-a obtinut relatia

  %&

 n functie de gradul de îndesare %C"&, rezistenta la lichefiere poate fi apro(imata cu relatia

Kr, 2 = ,?2 C" O ,$4 S %1&

 n care S este continutul procentual de particule fine %d < ,9? mm&.

 ntre C" si G se admite valabilitatea relatiei

  %11&

care este e(primarea analitica apro(imativa a graficului din figura ).1 %ane(a )&.

5top6

 

($ ÎNCERCARI DE TEREN UTILE PENTRU APRECIEREA POTENTIALULUIDE LICHEFIERE CICLICA A DEPOZITELOR DE PAMÂNT

9.1. ncercarile de teren urmaresc de regula aprecierea starii de îndesare a depozitelor, ca

principal factor care conditioneaza sensibilitatea la lichefiere.

Se enumera urmatoarele tipuri de determinari

- recoltarea unor probe pentru determinarea gradului de îndesare

  - probe netulburate recoltate cu stanta#

  - dispozitivul tip Soiltest#

8/18/2019 P 125-1984

10/26

  - dispozitivul tip 0ishop#

- încercari de penetrare

  - penetrare dinamica standard#

  - penetrare dinamica cu con#

  - penetrare statica.

9.2. Prelevarea unor probe netulburate/ cu stanta este posibila din santuri sau puturi, de laadâncimi relativ mici si deasupra nivelului apei subterane. !sa adâncimi mai mari pot apare eroridin cauza rela(arii terenului prin îndepartarea sarcinii geologice sau îndesarii în urma coborâriifortate a nivelului apei freatice.

9.$. "ispozitivul tip Soiltest %+S7 " 21B9-BB& masoara cu a*utorul unui balon împins de apavolumul unei gropi din care s-a scos o cantitate cunoscuta de pamânt.

9.?. "ispozitivul tip 0ishop poate fi actionat în fora*e, sub nivelul apei subterane. Hreutateavolumica în stare uscata, γ d, se determina cu relatia

  %12&

 în care Hs > greutatea materialului e(tras, uscat în etuva la 14 > 11o )#

 + > aria sectiunii transversale a prelevatorului, i > adâncimea pe care prelevatorul a fost fortat saintre prin presare în pamânt#

∆I > volumul de nisip pierdut de la baza prelevatorului.

9.4. ncercarea de penetrare dinamica standard este cea mai utilizata metoda indicata pentruaprecierea sensibilitatii la lichefiere a depozitelor de pamânturi necoezive %a se vedea fig. ).2 dinane(a )&. etoda recomandata prin S7+S 12?2A4-D1 nu este adecvata folosirii în cazulpamânturilor lichefiabile, astfel ca în aceste conditii se recomanda utilizarea metodicii e(puse înane(a ).

9.B. Penetrarea dinamica cu con va efectua în conformitate cu prevederile Cnstructiunilor tehnicepentru cercetarea terenului de fundare prin penetrare dinamica cu con/, indicativ ) 19B-D?.

9.9. Penetrarea statica se va efectua conform S7+S 12?2A2-9B. )riteriul de apreciere alichefiabilitatii din fig. ).2 %ane(a 2& poate fi folosit si în cazul acestei determinari stabilind

corelatia între rezistenta la penetrare statica Qc/, si rezistenta la penetrare dinamica standard G/.

Se admite în general ca raportul între QcR %daGAcm2& si G/ %lovituriA$ cm& este $,48? la nisipurifine si ?,484 la nisipuri grosiere.

5top6

 

8/18/2019 P 125-1984

11/26

"$ ALTE CARACTERISTICI DINAMICE ALE PAMÂNTURILOR NISIPOASENECESARE CALCULELOR DE LICHEFIABILITATE

D.1. Eforturile unitare de forfecare induse de o solicitare de tip seismic se caracterizeaza prinschimbarea periodica a sensului de variatie, variatia amplitudinii si a frecventei# o relatie efort-deformatie tipica este prezentata în fig. 4.

D.2. n cazul particular al actiunii unui ciclu de eforturi a carui amplitudine variaza, cu schimbarede sens, simetric fata de zero, relatia efort-deformatie este reprezentata printr-o bucla dehsteresis %fig. B&, definita de doi parametri

- modulul dinamic ma(im de deformatie transversala %modulul de forfecare dinamic initial saumodulul de rigiditate ma(im& HR, definit ca panta tangentei în origine %T = & la curba efort-deformatie#

- fractiunea de amortizare critica " = +7A?π +0, în care +0 este aria buclei de hsteresis si +7 ariatriunghiului hasurat în fig. B.

Se mai definesc

- modulul dinamic %secant& de deformatie transversala H/#

- fractiunea ma(ima de amortizare critica "ma(/, corespunzatoare H = #

- deformatia unitara de referinta γ r  = tma(AH, tma( fiind efortul unitar de forfecare la cedare%asimptota orizontala a curbei corespunzatoare unei solicitari cu crestere monotona&.

 ntre parametrii dinamici se admit valabilitatea unor relatii de tip hiperbolic

HAH = 1A%1 O Cγ Aγ r C& %1$&

"A"ma( = Cγ Aγ r CA%1 O Cγ Aγ C& %1?&

" = "ma( %1 > HAH& %14&

D.$. Parametrii dinamici de rigiditate ai pamânturilor se determina prin încercari de laborator si deteren, conform ane(ei ".

D.?. n lipsa unor încercari, pentru studii preliminare se pot aprecia parametrii dinamici la nisipurisaturate cu urmatoarele relatii empirice

H = %$4$ O 1$,$ C"& %σ'oct&,4, daGAcm2 %1B&

 în care σ'oct = %1 O 2@& σ'vA$ este presiunea efectiva medie e(primata în daGAcm2, iar C" > gradulde îndesare.

"ma( = 2D > 1,4 lgGc %19&

Gc fiind numarul de cicluri.

8/18/2019 P 125-1984

12/26

5top6

 

ANE)A A

DETERMINAREA INDICILOR PORILOR MA)IMI SI MINIMI LA PAMÂNTURI

A$1$ APLICABILITATE

 +.1.1. etoda este aplicabila la nisipuri curate, cu continut de ma(imum 4 din fractiunile praf siargila %< ,4 mm& si fara particule de pietris %: 2 mm&.

 +.1.2. E(perimental, metoda poate fi aplicata si la alte tipuri de pamânturi nisipoase.

 +.2. "CSPNUC7CIE GE)ES+KE

 +.2.1. Iasul în care se face determinare se e(ecuta din otel, are grosimea peretilor de D mm si

diametrul interior de B mm, asa cum se arata în fig. +.1. Iasul are adâncimea de ? mm si esteprevazut cu un guler prelungitor de 2 mm.

 +.2.2. Gisipul se toarna printr-o pâlnie de carton cu dimensiunile din fig. +.2. %pâlnia se poatee(ecuta si din alt material&.

 +.2.$. Se mai folosesc un ciocan de lemn, un cutit cu lama dreapta de cca. 2 cm si o balanta cuprecizia de ,1 g.

 +.$. "E7EKCG+KE+ CG"C)E!LC PNKC!NK +JCC

 +.$.1. )irca 4 g nisip se usuca în etuva la 14811o ).

 +.$.2. Se aseaza pâlnia pe fundul vasului fara guler, în centru si se umple cu nisip uscat. Seridica pâlnia încet, astfel ca înaltimea de cadere a nisipului sa fie nula. Iiteza de ridicare va ficonstanta si va asigura curgerea în vas a întregii cantitati de nisip în 28$ s. se va urmari sa nufie întreruperi în curgerea nisipului.

 +.$.$. Se aseaza lama cutitului pe marginea vasului si se îndeparteaza surplusul de nisip printr-omiscare rapida a cutitului. Se va avea gri*a sa nu se loveasca vasul.

 +.$.?. Se cântareste nisipul din vas. Se obtin

- greutatea volumica uscata minima

  %+.1&

- indicele porilor ma(im

  %+.2&

8/18/2019 P 125-1984

13/26

)u Hu min s-a notat greutatea nisipului, cu I > volumul vasului si cu  γ  s > greutatea specifica aparticulelor de nisip.

A$#$ DETERMINAREA INDICELUI PORILOR MINIM

 +.?.1. Se prelungeste vasul cu gulerul. Gisipul este asezat în vas în 1 straturi. )antitatea de

nisip folosita pentru realizarea fiecarui strat este astfel aleasa încât vasul sa fie umplut cu al -leastrat, stratul al 1-lea realizându-se în guler.

 +.?.2. "upa introducerea în vas a cantitatii de nisip corespunzatoare unui strat, se lovesc peretiivasului de 1 de ori cu un ciocan de lemn. )u o mâna se roteste permanent vasul asezat pemasa, astfel ca îndesarea realizata sa fie cât mai uniforma, iar cu cealalta se misca orizontalciocanul asezat de asemenea pe masa.

 +.?.$. "upa terminarea îndesarii ultimului strat, se îndeparteaza gulerul si nisipul în e(ces cua*utorul cutitului.

 +.?.?. Se cântareste nisipul din vas. Se obtin

- greutatea volumica uscata ma(ima

%+.$&

- indicele porilor minim

  %+.?&

)u Hu ma( s-a notat greutatea nisipului.

A$$ UTILIZAREA REZULTATELOR

 +.4.1. )u a*utorul ema( si emin, cunoscând si indicele porilor al probei, e, se determina gradul de îndesare, C"

%+.4&

 +.4.2. Hradul de îndesare poate fi obtinut si din greutatile volumice în stare uscata

%+.B&

)u γ d/ s-a notat greutatea volumica uscata a probei. ;olosirea relatiei %+.B& nu presupunecunoasterea greutatii specifice a granulelor γ sR.

5top6

8/18/2019 P 125-1984

14/26

 

ANE)A B

EFECTUAREA ÎNCERCARILOR DE COMPRESIUNE TRIA)IALA CICLICA LA NISIPURI

B$1$ APARATURA NECESARA

0.1.1. Se poate folosi orice aparat de compresiune tria(iala statica, completat cu un dispozitiv de încarcare ciclica a pistonului vertical. ncarcarea verticala, deplasarea verticala si presiunea apeidin pori în epruveta trebuie sa poata f i urmarite cu traductori electrici si înregistrate automat.

 ncarcarea ciclica trebuie sa poata fi aplicata astfel ca la fiecare ciclu sa se realizeze ocompresiune urmata de o e(tindere tria(iala, presiunea în celula ramânând constanta. "eci, lafiecare ciclu efortul unitar de forfecare trebuie sa se schimbe de semn, astfel

- la compresiune %0.1&

- la e(tindere %0.2&

unde σd este efortul unitar deviatoric ciclic, iar 

σ1 = σ$ = σ$i > presiunea initiala în celula.

)onsolidarea epruvetei sub o presiune izotropa în celula σ$i/ trebuie sa fie posibila în conditiileaplicarii unei contrapresiuni %a unei presiuni initiale în apa din pori, u i, compensata de o parte dinpresiunea din celula, σ$c = ui O σ$i&. n figura 0.1. este prezentata o schema posibila pentrusistemul de contrapresiune

- presiunea din celula este asigurata de sistemul 0, care poate fi compus dintr-un rezervor cu apala suprafata careia se aplica o presiune de aer controlata de un robinet si un regulator depresiune#

- de regula, pentru asigurarea unei stari de eforturi izotrope în epruveta este necesara aplicareaunei încarcari statice suplimentare pe piston %controlate de robinetul si regulatorul de presiune +&,care sa compenseze reducerea încarcarii verticale transmise epruvetei în raport cu ceaorizontala, ca urmare a prezentei ti*ei pistonului#

- contrapresiunea în apa din pori este controlata de robinetele ), ", E, ;, H, V si C, regulatorul depresiune ) si rezervoarele " si E. apa presurizata din rezervorul " patrunde în epruveta pe labaza, în timp ce la partea superioara aceeasi presiune este aplicata deschizând robinetele ; si V,prin intermediul coloanei de apa din tubul calibrat situat în dreptul riglei gradate. Givelul de apadin tubul calibrat foloseste la urmarirea volumului de apa iesit din epruveta în timpul consolidarii#contrapresiunea este mentinuta constanta modificând în tot timpul consolidarii pozitia tubului si ariglei gradate solidare cu acesta, asa fel încât nivelul de apa sa se gaseasca apro(imativ lanivelul mi*locului epruvetei#

- închizând robinetele ; si V si deschizând E si C, contrapresiunea este aplicata prin intermediulcilindrului E. Plasând acest cilindru mai *os decât cilindrul ", de e(emplu cu 9 cm, se stabileste

8/18/2019 P 125-1984

15/26

o diferenta de nivel piezometric în epruveta care determina o curgere a apei prin ea# în acest felse elimina bulele de aer din proba.

B$2$ PREPARAREA PROBELOR

0.2.1. ncercarile tria(iale ciclice pot fi efectuate pe probe netulburate sau pe probe realizate în

laborator din material tulburat.

0.2.2. Kecoltarea probelor netulburate de nisip este posibila deasupra nivelului apei dar foartedificila sub nivelul pânzei de apa subterane. Se poate recurge la metoda congelarii, sau înmasivul de pamânt înaintea e(tragerii probei, sau dupa recoltare cu stuturi cu pereti subtiri sidrenare partiala, pentru prezervarea structurii în timpul transportului si al montarii epruvetei încelula tria(ialului.

0.2.$. Pentru pregatirea unor probe din material tulburat se va alege o metoda care sa reproducacât mai fidel modul probabil de formare a depozitului studiat, în natura. Se va urmari realizareaunei stari de îndesare sau egale cu cea din natura, sau de ordinul C" = ,4 urmând ca rezistenta lalichefiere Kl/, pentru pamântul cu gradul de îndesare C" %în natura&, sa fie apreciata cu relatia

  %0.$&

 în care Kl %în laborator& s-a obtinut prin încercarea probei pregatite artificial la gradul de îndesarearbitrar C" %în laborator&.

0.2.?. Pentru pregatirea artificiala a probelor se poate folosi orice fel de metoda care modeleazacât mai bine conditiile de formare a depozitului. Proba realizata poate avea de la începutdimensiunile epruvetei sau poate fi mai mare, urmând ca epruveta sa fie fasonata ulterior.

0.2.4. depozitele de pamânt susceptibile a se lichefia sunt de regula depozite aluvionare formate

recent prin sedimentare. )a urmare, pentru pregatirea artificiala a probelor este convenabilametoda sedimentarii, care, în varianta realizarii unei probe având chiar dimensiunile epruvetei,consta în urmatoarele operatiuni

- se cântareste o cantitate HdR de nisip uscat

%0.?&

 în care γ  s este greutatea specifica a granulelor de nisip, e > indicele porilor dorit, de e(emplu celcorespunzator gradului de îndesare C"R, respectiv e = ema( > C" %ema( > emin&, I > volumul epruvetei#

- se amesteca aceasta cantitate de nisip cu apa, iar amestecul se fierbe pentru eliminarea aeruluidizolvat în apa#

- se umple partial cu apa dezaerata forma care are dimensiunile epruvetei si se toarna amesteculde nisip si apa cu o lingura sau cu un tub fle(ibil montat la o pâlnie. Givelul apei din forma sementine la circa $ cm deasupra suprafetei nisipului sedimentat. naltimea de cadere libera în apaa nisipului va fi permanent de ordinul a $ cm#

8/18/2019 P 125-1984

16/26

- când s-a a*uns cu sedimentarea la partea de sus a formei se loveste usor forma cu un ciocan delemn pâna când suprafata depozitului de nisip se taseaza cu 28$ din înaltime# secompleteaza cu nisip pâna la înaltimea dorita# se loveste usor suprafata cu un mic mai de lemnpentru realizarea unei suprafete plane#

- se aseaza pe suprafata piatra poroasa si apoi pistonul, dupa care se ruleaza pe piston

membrana de cauciuc, care fusese montata de la început în interiorul formei# se etanseazamembrana pe piston cu inelele de cauciuc#

- se aplica un vacuum de circa 9 FPa %,9 daGAcm2& pentru prevenirea deformarii epruvetei cândse îndeparteaza forma. Pentru aceasta se închide robinetul care permite drenarea pe la bazaepruvetei si se coboara cu circa 9 cm fata de nivelul mi*locului epruvetei tubul gradat conectat lapartea superioara a epruvetei.

B$&$ EFECTUAREA ÎNCERCARII

0.$.1. Se îndeparteaza forma pentru modelarea epruvetei. Se masoara dimensiunile epruvetei%circumferinta si înaltimea& cu o precizie de cel putin ,$ mm, în vederea stabilirii volumului si astarii de îndesare efectiv realizate. Se monteaza celula tria(ialului.

0.$.2. Sub o presiune în celula de 2 FPa se revine la presiunea atmosferica în tubulatura de lapartea superioara a epruvetei, cu robinetul de la partea inferioara închis. Se aplica apoi presiuneainitiala %contrapresiunea& egala în celula si în apa din pori# se recomanda o presiune initiala de182 FPa pentru asigurarea saturarii probei.

0.$.$. n aceste conditii de presiune se realizeaza o curgere prin proba pentru saturarea cât maicompleta. n acest scop se stabileste o diferenta de potential între nivelele de apa dinrezervoarele " si E %fig. 0.1.& de circa 9 cm si se circula apa dezaerata prin proba închizândrobinetele ; si V si deschizând robinetele ", E, H si C.

0.$.?. Se conecteaza tubul gradat în circuitul probei prin închiderea robinetelor E si C sideschiderea robinetelor ; si V. Se aplica o presiune suplimentara în celula de 1 FPa, astfel

 încât sa se asigure în interiorul probei dupa consolidare o stare de eforturi unitare efectiveuniforma egala cu s'$ = 1 FPa %aceasta stare de eforturi corespunde apro(imativ conditiei dinnatura a depozitelor lichefiabile, situate de obicei la adâncimi de 4814 m&.

0.$.4. )onsolidarea probei se realizeaza prin drenare pe la partea superioara, în conditiile în carediferenta între presiunea din celula si cea impusa în apa din pori prin intermediul cilindrilor 0 si "este mentinuta constanta, la valoarea s'$. Pentru aceasta este recomandabil ca nivelul apei întubul gradat sa fie mentinut în vecinatatea nivelului mi*lociu al epruvetei. Iariatia de volum întubul gradat este folosita pentru corectarea volumului epruvetei utilizat în calculul gradului de

 îndesare initial %la sfârsitul consolidarii&.

0.$.B. )onsolidarea se considera încheiata când nivelul apei în tubul gradat nu se mai modifica.

 +cest procedeu este însa nesigur, fiind de preferat sa se verifice daca presiunea apei din pori numai variaza în cazul închiderii caii de drenare %respectiv a robinetului V&. "aca traductorul pentrupresiunea apei din pori sesizeaza o variatie a acesteia, se redeschide calea de drenare,prelungindu-se durata afectata consolidarii.

0.$.9. "upa terminarea consolidarii se face verificarea realizarii unui grad de saturare satisfacator prin aplicarea presiunii initiale %contrapresiunii& de 1 daGAcm2. Pentru aceasta se închid robineteleH si V %C fiind de*a închis&, se mareste presiunea din celula cu ∆σ$, de e(emplu ,4 daGAcm2, si semasoara cresterea corespunzatoare a presiunii apei din pori ∆u/. Se calculeaza coeficientul

8/18/2019 P 125-1984

17/26

presiunii apei din pori 0 = ∆uA∆σ$. "aca 0 = ,4 gradul de saturare se considera satisfacator#daca 0 < ,4 se deschid caile de drenare %respectiv robinetele H, ; si V& si se marestecontrapresiunea cu ,4 daGAcm2 prin cresterea presiunii aerului în rezervoarele 0 si ". +poi se

 împiedica din nou drenarea %prin intermediul robinetelor H si V, C fiind de*a închis& si se verificavaloarea coeficientului 0.

0.$.D. )u drenarea împiedicata se aplica încarcarea a(iala ciclica. Se prefera o variatieisinusoidala unei triunghiulare sau dreptunghiulare. Pentru un tip de nisip la o anumita stare de îndesare se efectueaza cel putin $ determinari cu valori diferite ale amplitudinii încarcarii cicliceverticale care determina lichefierea σdl/. Se recomanda urmatoarele valori

σdl = ,$# ,? si ,B daGAcm2

carora le corespund valorile efortului unitar ciclic normalizat

σdlA2 σ'$ = ,14# ,2 si ,$.

0.$.. ncarcarea ciclica se aplica pâna când dublul amplitudinii deformatiei specifice ciclice

a(iale atinge 1 din înaltimea initiala a epruvetei.

0.$.1. Se înregistreaza cu a*utorul unui oscilograf variatia în timp a încarcarii ciclice a(iale, adeformatiei specifice a(iale si a presiunii apei din pori.

B$#$ PRELUCRAREA REZULTATELOR ÎNCERCARILOR

0.?.1. Este preferabil ca cedarea în încarcarea ciclica sa fie e(primata dupa trei criterii

- lichefierea initiala, definita ca starea în care presiunea apei din pori în e(ces %generata de încarcarea ciclica& devine pentru prima oara egala, într-un anumit moment al ciclului, cu efortulunitar efectiv initial σ'$iR#

- deformatia specifica a(iala 4 %3 2,4 aceasta deformatie se atinge de regula la nisipuricurate apro(imativ în acelasi moment cu lichefierea initiala#

- deformatia specifica a(iala 1 %3 4,&.

0.?.2. Kezultatele încercarii tria(iale ciclice se reprezinta ca în fig. 0.2. Punctele de pe graficcorespund criteriilor de la pct. 0.?.1. si reprezinta numarul de cicluri pâna la lichefiere %marcat peabscisa în scara logaritmica& pentru efortul unitar ciclic normalizat aplicat în fiecare încercare%marcat pe ordonata în scara normala&.

0.?.$. "aca epruvetele încercate la diverse valori ale efortului unitar ciclic normalizat nu auapro(imativ acelasi grad de îndesare, desi variatia acestuia este într-un domeniu restrâns,

asezarea punctelor pe grafic se face dupa o corectare a valorilor σA2 σ'$ dupa relatia

%0.4&

8/18/2019 P 125-1984

18/26

0.?.?. "aca gradele de îndesare variaza într-un domeniu suficient de larg, poate fi posibilastabilirea unei corelatii între gradul de îndesare C"/, si rezistenta la lichefiere corespunzatoareunui anumit numar de cicluri %de e(emplu 2&, reprezentata grafic ca în figura 0.$.

0.?.4. Hradul de îndesare reprezentativ pentru o încercare trebuie stabilit prin corectarea graduluide îndesare obtinut la pregatirea epruvetei cu variatia de volum masurata în timpul consolidarii ei

 în tria(ial. Cndicele porilor e/ se calculeaza cu relatia

%0.?&

 în care

γ s > greutatea specifica a granulelor de nisip#

I > volumul initial al epruvetei minus modificarea de volum în timpul consolidarii#

Hu > greutatea nisipului uscat, determinata sau înaintea pregatirii probei, sau dupa încercare princolectarea întregii cantitatii de nisip utilizate si cântarirea ei dupa uscare în etuva.

5top6

 

ANE)A C

EFECTUAREA DETERMINARILOR DE PENETRARE STANDARD ÎN PAMÂNTURILELICHEFIABILE

C$1$ PRESCRIPTII ÎN VI%OARE SI PRINCIPIUL DETERMINARII

).1.1. Efectuarea penetrarii standard formeaza obiectul S7+S 12?2A4-D1 W7eren de fundare.)ercetarea terenului prin penetrare dinamica în fora*/. etoda nu se poate utiliza în cazulpamânturilor refulante în gaura de fora* sau care manifesta fenomene ti(otropice %trecere în starelichida la solicitari dinamice&. )a urmare, metodica prevazuta în S7+S 12?2A4-D1 nu poate fiaplicata la pamânturi lichefiabile.

).1.2. Societatea Cnternationala de geotehnica si ;undatii a numit un comitet tehnic pentruredactarea unor instructiuni de efectuare a încercarii de penetrare standard %SP7&, cu termen înianuarie 1D4. Ln material preliminar a fost întocmit în octombrie 1D$# aceste recomandariinternationale provizorii au fost folosite la prezenta redactare. +u fost avute, de asemenea, învedere standardele în vigoare în S.L.+. si Xaponia, tari în care SP7 este principala încercare de

tern utilizata pentru determinarea sensibilitatii la lichefiere a terenurilor nisipoase.

).1.$. )u a*utorul SP7 se determina rezistenta pamântului într-un fora*, prin înfigerea unui tubcarotier, obtinându-se astfel si probe tulburate pentru identificare. Kezistenta la penetrare poate ficorelata cu caracteristici ale pamântului.

).1.?. Kezistenta la penetrare %G& reprezinta numarul de caderi ale unui berbec cu masa de B$,4Fg, de la o înaltime de 9B cm pe o nicovala montata în capul unui tren de ti*e, necesar pentru

8/18/2019 P 125-1984

19/26

 înfigerea pe $ cm %dupa patrunderea sub greutate proprie si penetrare de fi(are& a unui tubcarotier.

C$2$ APARATURA UTILIZATA

).2.1. 7ubul carotier se e(ecuta din otel tratat si trebuie sa aiba suprafete netede atât e(terior cât

si interior. "iametrul e(terior este de 41 mm 3 1 mm iar cel interior $4 mm 3 1 mm. !ungimeatrebuie sa fie de minimum ?B mm la care se adauga 94 mm 3 1 mm ale unui sabot detasabil.Sabotul este filetat la un capat si terminat cu un cutit practicat pe 1-2 mm la celalalt capat.)apatul superior, al tubului carotier se însurubeaza într-o piesa de legatura cu ti*ele instalatiei,prevazuta cu o valva si orificii care sa asigure iesirea libera a fluidului din carotier la patrundereaprobei si mentinerea acesteia în carotier la e(tragere.

).2.2. 7i*ele care fac legatura între carotierul de la baza fora*ului si nicovala de la suprafataterenului trebuie sa fie astfel dimensionate încât sa nu flambeze în timpul operatiunilor depenetrare. Se folosesc de regula ti*ele instalatiei de fora*. Nbisnuit ti*ele au greutatea medie de $-? daGAcm# nu se admit ti*e cu greutatea mai mare de 1 daGAm.

Gu se vor folosi decât ti*e drepte# o verificare vizuala periodica este obligatorie. Sageata

remanenta a unei ti*e nu trebuie sa depaseasca 1 1. 7i*ele vor fi îmbinate prin înfiletare.

).2.$. Gicovala se îmbina cu ti*ele prin înfiletare la capatul lor superior. Pe ea cade liber unberbec cu masa de B$,4 Fg 3 ,4 Fg de la o înaltime de 9B mm. Este necesar ca frecarea întreberbec si ti*a de ghidare sa fie nesemnificativa în ceea ce priveste energia de batere.

C$&$ METODA DE FORARE

).$.1. Cnstalatia de forare trebuie sa asigure o gaura de fora* curata, astfel încât penetrarea sa seefectueze într-un teren relativ netulburat.

).$.2. Se recomanda ca forarea sa se efectueze prin procedeul rotativ, mentinerea peretilor

fora*ului asigurându-se prin tubare sau cu a*utorul noroiului de fora*. n cazul tubarii fora*ului,diametrul sculei de sapare nu va depasi din diametrul interior al burlanului de tubare.

).$.$. Se admite forarea prin spalare, cu conditia ca dispozitivul de forare sa diri*eze *eturile deapa în sus sau lateral, nu si în *os.

).$.?. Gu se admite folosirea pompei cu clapet sau a altor dispozitive la care pamântul e(tras dinfora* este scos din partea lor inferioara.

).$.4. "iametrul fora*ului trebuie sa fie cuprins între B$,4 mm si 1 mm.

C$#$ E)ECUTAREA ÎNCERCARII

).?.1. 7ubul carotier se coboara în gaura de fora* pâna se reazema pe talpa, cu trenul de ti*e înfiletate pâna la suprafata si cu berbecul si nicovala montate la e(tremitatea superioara atrenului de ti*e.

).?.2. Se masoara penetrarea initiala/ realizata sub greutatea proprie a ansamblului de ti*e sipiese de la capete. "aca aceasta penetrare depaseste 14 cm, nu mai este necesara penetrareade fi(are# daca depaseste ?4 cm, nu se mai efectueaza penetrarea propriu-zisa, rezultatul

 încercarii fiind G = . "upa penetrarea initiala, încercarea se realizeaza în doua etape

8/18/2019 P 125-1984

20/26

- penetrarea de fi(are, pe 14 cm# daca cei 14 cm de penetrare nu se realizeaza în 4 de lovituri,penetrarea de fi(are se considera terminata#

- penetrarea propriu-zisa, pe $ cm# numarul de lovituri necesar pentru aceasta penetrare senumeste rezistenta la penetrare standard %G încercarea se întrerupe la G = 4, notându-seadâncimea de penetrare corespunzatoare acestui numar de lovituri.

).?.$. Iiteza de aplicare a loviturilor nu trebuie sa fie mai mare de $ de lovituriAminut.

).?.?. Presiunea e(ercitata pe talpa de noroiul din fora*, sau de apa din fora*ul tubat, trebuie safie mai mare decât presiunea hidrostatica a apei în teren la cota talpii fora*ului. n cazul fora*uluitubat este necesar deci ca în gaura de fora* sa fie mentinut artificial un nivel de apa superior celuihidrostatic.

).?.4. n cazul în care e(ista nesiguranta privind caracterul netulburat al materialului de pe fundulfora*ului, se vor înregistra separat G14-$ si G$-?4, valori corespunzatoare penetrarii propriu-zisepartiale pe primii si ultimii 14 cm. 7eoretic, în cazul unui masiv omogen pe adâncimea penetrariide $ cm, între cele doua marimi trebuie sa e(iste relatia

  %).1&

 în care + este un coeficient functie de G si de caracteristicile geometrice ale penetrometrului%variind între ,B si ,BD pentru penetrometrul standard si G = 18$&. N diferenta mare întreG14-$ masurat si valoarea teoretica ,9 M G$-?4 %mai mare de 1-2 lovituri& indica o neuniformitateaccentuata a materialelor strabatute si impune studii suplimentare pentru determinarea cauzeloracestei diferente.

C$$ INTERPRETAREA REZULTATELOR

).4.1. Pentru compensarea efectului presiunilor negative în apa din pori care pot apare lanisipurile cu indicele porilor inferior celui critic %considerat corespunzator G = 14& la nisipurile finesau prafoase saturate, sub pânza de apa subterana, daca valoarea G' înregistrata depaseste 14,rezistenta la penetrare standard va fi corectata astfel

G = 14 O ,4 %G' > 14& %).2&

).4.2. Hradul de îndesare %C"& poate fi apreciat în mod orientativ cu relatia

%).$&

 în care

σ'v este sarcina geologica efectiva e(primata în daGAcm2.

Kelatia %).$& este prezentata grafic în fig. ).1.

).4.$. !ichefiabilitatea pamânturilor granulometric lichefiabile poate fi apreciata cu a*utorulgraficului din fig. ).2.

8/18/2019 P 125-1984

21/26

5top6

 

ANE)A D

DETERMINAREA PARAMETRILOR DINAMICI AI PAMÂNTURILOR

Proprietatile dinamice ale pamânturilor variaza cu nivelul de deformatie. n functie de nivelul dedeformatie pentru care este necesar un anumit parametru dinamic se poate folosi pentrudeterminarea sa una din metodele din tabelul de mai *os

7abelul " 1

arimea deformatiei%cmAcm&

1-B 1-4 1-? 1-$  1-2 1-1

fenomenePropagarea

undelor.Iibratii.

)rapaturi7asari

diferentiale

 +lunecari)ompactari

!ichefieri

Parametri dinamici

odulul dedeformatie

transversala)oeficientul Poisson

;ractiune deamortizare critica

Lnghiul de frecareinterna )oeziunea

)aracteristicimecanice Elastice Elasto-plastice Kezistenta

etodade

laborator 

etodapropagariiundelor 

 YYYYYYYYYYYYY 

etodacoloanei

rezonante

 _____________ 

etoda încarcarilor 

ciclice ___________________ 

etodade teren

etodeseismice

 ___________ 

etodavibratiilor de

  _____________

8/18/2019 P 125-1984

22/26

teren

etoda încarcarilor 

ciclice

 

 ___________________ 

 

METODE DE LABORATOR

D$1$ M*t+da ,-+,a.a-ii /nd*0+- 

 +ceasta metoda consta în transmiterea unei unde, generata de un impuls electric, prin proba depamânt. Cmpulsul electric trece printr-un cristal piezoelectric amplasat la un capat al probei si apoiprin proba catre alt cristal piezoelectric amplasat la celalalt capat al probei. Se determina vitezade propagare a undei prin înregistrarea timpului de trecere prin proba. n acest mod se determina

viteza undelor longitudinale, I!R.

Prin asezarea radiala a cristalelor si transmiterea impulsului electric astfel încât proba sa fietorsionata se poate obtine viteza undelor transversale, RIsR.

Pe baza valorilor vitezelor de propagare a undelor se poate determina atât modulul dinamiclongitudinal, E/, cât si modulul dinamic transversal, H/, din relatiile

%".1&

  %".2&

%".$&

unde  ν/ este coeficientul lui Poisson.

D$2$ M*t+da c+0+an*i -*+nant*

 n aceasta încercare, o proba cilindrica de pamânt este solicitata la vibratii longitudinale sautorsionale, dupa ce în prealabil a fost consolidata.

 n timpul încercarii se modifica frecventa de vibrare %crescând de la $ Vz& pâna când se obtineprima frecventa fundamentala de rezonanta. Pe baza acesteia, a dimensiunilor probei sicaracteristicilor aparatului se poate calcula modulul dinamic transversal, H. "e asemenea prinoprirea brusca a generatorului de frecventa si înregistrarea scaderii amplitudinii vibratiei în timp,se poate obtine decrementul logaritmic al amortizarii %fig. ".1 a pe baza valorii decrementuluilogaritmic se determina fractiunea de amortizare critica cu formula

8/18/2019 P 125-1984

23/26

%".?&

Prin înregistrarea amplificarii la rezonanta %fig. ".2& se obtine raportul de amortizare %Z& cuformula

%".4&

Pentru ma*oritatea problemelor practice se poate considera Z [ "

 n figura ".$ se arata schema unui echipament pentru încercarea tip coloana rezonanta/.

D$&$ M*t+da nc*-ca-i0+- cic0ic*

 n domeniul marilor deformatii %: 1-?& pentru foarte multe probleme practice este utilizat modululechivalent %fig. B& care reprezinta panta dreptei ce uneste vârfurile buclei de histerezis %modululsecant daca bucla reprezinta curba %D, γ & se obtine modulul dinamic transversal, H/, iar pentrucurba %σ, ε& se obtine modulul dinamic longitudinal RER.

"e asemenea, pe baza buclei de histerezis %fig. B& se poate determina capacitatea de amortizarespecifica ϕ = +0A+7, unde +0 este aria buclei si reprezinta energia absorbita %sau pierduta&, iar +7 este aria triunghiului hasurat si reprezinta energia înmagazinata. Pe baza lui \ se poatedetermina fractiunea de amortizare critica cu formula

%".4&

 n general, orice încercare ciclica la care se poate înregistra relatia efort-deformatie poate fifolosita pentru evaluarea modulilor dinamici si amortizarilor, aparatele cele mai cunoscute pentruaceste încercari fiind

- tria(ialul ciclic#

- aparatul de forfecare simpla ciclica#

- aparatul de torsiune ciclica#

- masa vibranta.

 ncercarile ciclice cu aceste aparate conduc la deformatii cuprinse între 1811 cmAcm.

".$.1. 7ria(ialul ciclic

7ria(ialul ciclic este asemanator celui static având în plus un sistem de ciclare a probei, compus în principal dintr-un sistem pneumatic de actionare cu regulatorul de presiune electro-valve si uncomutator care asigura prin pulsatii alternante încercare cu dubla actiune a unui piston de

 încarcare-descarcare a probei.

8/18/2019 P 125-1984

24/26

Pe timpul încercarii se înregistreaza relatia efort-deformatie, precum si evolutia în timp a presiuniiapei din pori. Efortul este transmis prin intermediul unei doze de forte, deformatie cu a*utorul unuitraductor liniar variabil, iar presiunea apei din pori cu un traductor electric de presiune.

Lnele tria(iale ciclice pot modela numai fenomenul lichefierii. Prin consolidarea izotropa a probei#altele folosesc la consolidarea anizotropa a probei furnizând date asupra caracteristicilor de

deformatie ale pamânturilor.

Este foarte important ca variatia în timp a solicitarii ciclice sa fie cât mai apropiata de o sinusoida#de asemenea, este necesar ca fiecare ciclu sa se compuna dintr-o compresiune si o e(tinderetria(iala a probei de pamânt.

7ria(ialele ciclice lucreaza cu frecvente cuprinde între ,4 si 2, Vz, apropiate de cele întâlnite încazul problemelor legate de cutremure si trafic. +ceste valori ale frecventei sunt destul de miciastfel încât fortele de inertie care iau nastere, în interiorul probei de pamânt sa fie negli*abile.

".$.2. +paratul de forfecare simpla ciclica

Spre deosebire de tria(ialul ciclic, aparatul de forfecare simpla ciclica foloseste consolidareaanizotropa a probelor %de tip @&, simulând mai bine eforturile si deformatiile care apar în teren întimpul unui cutremur. 7otusi, datorita unor considerente teoretice controversate referitoare ladistributia eforturilor în proba, cei mai multi cercetatori folosesc tria(ialul ciclic.

Se cunosc doua tipuri de aparate de forfecare simpla tip Heonor si tip )ambridge#

!a cel de tip Heonor, proba este cilindrica si este montata într-o membrana ranforsata cu sârmade otel# la cel de tip )ambridge proba este montata într-o caseta prismatica având peretii legatiprin articulatii.

".$.$. +paratul de torsiune ciclica

 +paratul de torsiune ciclica foloseste probe inelare de pamânt. ;ata de aparatul de forfecaresimpla ciclica prezinta avanta*ul distributiei uniforme a eforturilor si înlaturarii frecarii laterale.

7otusi acest tip de aparat are o utilizare restrânsa fiind relativ compicat si încercarea destul dedificil de realizat.

".$.?. asa vibranta

Pentru a reduce neuniformitatea distributiei eforturilor în proba de pamânt, unii cercetatori aufolosit mese vibrante cu probe având dimensiuni de $ %2& ( 2 %1& cm 2 si 1 cm grosime. nacest fel, în cea mai mare parte a suprafetei probei, se realizeaza o stare de eforturi si deformatii.

 

METODE DE TEREN

D$#$ M*t+d* 3*i34ic*

Prin metodele seismice se determina viteza de propagare a undelor prin teren si cu a*utorulformulelor de la pct. ".1 se stabilesc valorile modulilor dinamici.

8/18/2019 P 125-1984

25/26

etodele seismice cele mai raspândite sunt

- metoda refractiei, care consta în generarea unui impact la suprafata terenului si masurareavitezei de propagare a undelor longitudinale si eventual transversale# metoda aceasta conduce labune rezultate pentru o stratificatie uniforma a terenului, obtinându-se valori medii ale vitezelor depropagare a undelor prin teren#

- metoda fora*ului singular, care consta fie în generarea impactului la suprafata terenului simasurarea vitezei de propagare a undelor în adâncime în fora*, fie în generarea impactului înadâncime, în fora*, si masurarea vitezei de propagare a undelor la suprafata terenului# prinaceasta metoda se obtin bune rezultate în terenuri omogene pe verticala#

- metoda fora*elor în cruce, care consta în generarea impactului într-un fora* la un anumit nivel si înregistrarea vitezei de propagare a undelor la un alt fora*, la acelasi nivel# aceasta metodaconduce la bune rezultate în terenurile stratificate.

D$$ M*t+da vi5-atii0+- ,* t*-*n

Prin amplasarea unui vibrator pe suprafata terenului se poate determina amplitudinea pentrudiferite frecvente, inclusiv cea la rezonanta.

Pa baza frecventei de rezonanta se poate determina modulul transversal dinamic, iar prindeterminare a latimii vârfului amplificarii la rezonanta %v. ;ig. ".2 si formula ".4& se determinafractiunea de amortizare critica.

"e asemenea, cu a*utorul unui vibrator amplasat pe teren se pot determina vitezele de propagarea undelor prin teren, transmise de acesta si respectiv valorile modulilor dinamici ai terenului.

D$'$ M*t+da nca-ca-i0+- cic0ic*

Prin încarcarea statica a unei placi de proba cu mai multe cicluri de încarcare-descarcare

realizate pentru ?-4 presiuni se determina valorile coeficientului elastic de deformatie, cu formula

%daGAcm$& %".B&

 în care RpR este presiunea %daGAcm2

Se > tasarea elastica din descarcare %cm&

Pe baza lui R)zR se poate determina modulul transversal, RHR, cu formula

%".9&

 în care ν este coeficientul lui Poisson,

 + > suprafata de contact.

8/18/2019 P 125-1984

26/26

D$($ P-in d*t*-4ina-* ,a-a4*t-i0+- dina4ici ,-in di6*-it* 4*t+d* 3* ,+t t-a3a c/-5*0* 7%8 93i -*3,*ctiv 7D8 9 n*c*3a-* *6*ct/a-ii ca0c/0*0+- n di6*-it* ,-+50*4* d* dina4ica a,a4:nt/-i0+-$ În 6i./-a D$# 3i 6i./-a D$ 3* da/ +-i*ntativ ac*3t* c/-5* ,*nt-/ ,a4:nt/-ic+*iv* 3i n*c+*iv*$

5top6