50116410-Terenuri-dificile

CAPITOLUL II
PAMANTURI DIFICILE DE FUNDARE
2.1. Pământuri sensibile la umezire (P.S.U.)
2.1.1. Generalităţi
Sunt denumite sensibile le umezire acele pământuri care sub influenţa unei
încărcări exterioare sau sub greutatea lor proprie, dau tasări suplimentare în caz de
umezire. Analiza fenomenului a arătat că umezirea suplimentară a pământului din
amplasament produce tasarea suplimentară prin îndesarea materialului, datorită
reaşezării granulelor şi agregatelor din care este constituit, într-o poziţie mai
compactă. Această reaşezare este posibilă deoarece porozitatea pe care ar fi trebuit
să o aibă la sarcina geologică actuală la care este supus, este mai mică decât cea
normală. Astfel pământul este caracterizat printr-o subândesare.
Clasificarea pământurilor macroporice sensibile la umezire pe baza
compoziţiei granulometrice este dată în tabelul 2.1.
Tabelul 2.1
Diametre particule (mm)
>0.25 0.25– 0.1-0.05 0.05-0.01 60%
Pământu
ri
loessoide
0,01 –0,1
5

4
Identificarea şi caracterizarea pământurilor sensibile la umezire (P.S.U.) se
face pa baza studiilor geotehnice de teren şi laborator. Pe baza determinărilor
efectuate şi a indicilor deduşi din aceste determinări care caracterizează
comportarea P.S.U. la umezire şi în funcţie de posibilitatea apariţiei tasărilor
suplimentare din greutatea proprie. Terenurile de fundare constituite din P.S.U, se
împart în două grupe:
- terenuri din grupa A, care cuprind terenurile de fundare, la care tasările
suplimentare din umezire se produc numai în limitele zonei de deformaţie a
fundaţiilor, fiind provocate de încărcările transmise de fundaţii sau elte încărcări
extericare. Tasările din greutatea proprie a P.S.U. lipsesc sau nu depăşesc 5cm;
- terenuri din grupa B care cuprind terenurile de fundare, la care sunt posibile
tasari sub greutatea proprie în caz de umezire, mai mari de 5 cm., pe lîngă tasările
suplimenare care au loc în partea superiară a stratului, sub fundaţii, în limitele zonei
de deformaţie a acestora.
2.1.2.1. Determinări efectuate pe teren.
În teren, pământurile sensibile le umeziră pot fi recunoscute prin faptul că
prezintă pori mari vizibili cu ochiul liber, denumiţi macropori. În afară de macropori,
aceste pământuri au şi o porozitate corespunzătoare unui pământ consolidat în
condiţii subsaeriene, care i-a conferit caracteristica de subândesare. Valoarea
porozităţii totale la loessuri variază între 44% şl 51%, la nisipurile loessoide 35% şi
prafuri loessoide 51%. Aceste pământuri au o structură specifică datorită
subândesării şi existenţei macroporilor şi anume o structură agregată macroporică,
menţinută prin legăturile de cimentare de origine diagenetică.
În afloriment aceste pământuri pot avea pante foarte abrupte, aproape
verticale, datorită unghiului de frecare şi a coeziunii relativ ridicate, când umiditatea
este redusă ( Φ = 17°...32°; c = 0,05...0,55 daN/cm 2 ). În generel umiditatea lor
variază între 5% şi 22%, fiind caracteristică regiunilor cu climat arid.
Pentru a obţine date mai concludente relativ la sensibilitatea lor, în teren se
execută încărcări de probă cu plăci, având o suprafaţă minimă de 1m 2 . Probele se
fac în condiţii de umiditate naturală şi în condiţii de inundare. Se menţionează ca prin
inundare gradul de umiditate ajunge la maximum 0,7...0,9 ceea ce arată că mai
rămîne în interiorul pământului un volum de goluri ocupat de aer şi de bule de aer
închise în apa din pori. În stare naturală gradul de umiditate variază între 0,14...0,60.
Inundarea terenului de sub placă se va face prin menţinerea constantă a unui
nivel de apă de 10cm…15cm în groapa de încercare. Pe fundul acesteia se va
aşterne un strat de pietriş mărgăritar de 3 … 5cm gorsime. Inundarea va începe cu
15 zile înaintea încercăriişi se va menţine pe tcată durata acesteia. Încărcarea se va
face până la o presiune de cel puţin 300 kPa în trepte de 25...50 kPa.
Se consideră că pământul este sensibil la umezire dacă sunt respectate
următcarele condiţii:
S
η =
i
≥ 5 şi δ = Si − Sn
≥ 3cm
. (2.2)
Sn
unde:
S i – este tasarea stabilizată a terenului inundat;
S n – este tasarea terenului în condiţiile umidităţii naturale;
Ambele tasări se determină la o presiune sub placă de 3 daN/cm 2 .
În cazul în care trebuie să se determine tasarea efectivă prin umezire sub

5
ef
greutatea proprie - I mg - se foloseşte o incintă experimentelă având dimensiunile în
plan cu latura egală cu grosimea pachetului de P.S.U. sau de cel puţin 20 x 20 m 2 .
Stratul de apă din incintă va avea o grosime de 0,3 m...0,5 m şi va fi menţinut la
această cotă până la amortizarea tasărilor. Amortizarea se consideră atinsă când
tasarea nu depăşeşte 1cm/săptămână, timp de două săptămîni. Dacă timp de o lună
nu s-a produs nici o tasare la reperii de suprafaţă din interiorul incintei, încercarea
poată fi oprită. Tasările vor fi urmarite prin reperi de suprafaţă din incintă şi din jurul
ei şi reperi de adâncime.
2.1.2.2. Determinări efectuate în laborator.
În laborator proprietăţile fizico-mecanice ele P.S.U. se determină pe probe
recoltate sub formele monolit sau la care s-au folosit dispozitive care elimină
tulburarea probei.
În laborator se va determina gradul de umiditate al pământului care pentru a fi
sensibil trebuie să. aibă un grad de umiditate < 0,8.
De asemenea, va fi nevoie ca indicele I, dat de relaţia:
e e
I
L −
= (2.3)
1 + e
să aibă valori mai mici decât valorile din tabelul 2.2.
e L - este indicele porilor la limita de curgere;
e - este indicele porilor, corespunzător pentru pământul cu structura şi
umiditatea naturală.
Indicele porilor la limita de curgere se poate celcula pentru un pământ având gradul
de umiditate S r cu relaţia:
WL
⋅ ρS
W
Sr
= de unde
L ⋅ ρ
C
S
L = (2.4)
CL
⋅ ρW
Sr
⋅ ρW
în care:W L - este limita de curgere;
ρ S - densitatea scheletului;
ρ W - densitatea apei.
Tabelul 2.2.
Indicele de
plasticitate al
pământului
I P ≤10%
10% ≤ I P ≤1
4%
14% ≤ I P ≤
22%
I 0,1 0,17 0,24 0,30
Peste 22%
Din punct de vedere al plasticităţii, pământurlle sensibile la umezire se
încadrează în pământurile de plasticitate redusă, Ip având valori de 6%...28%.
Limitele corespunzătoare intervalului de plasticitate se situiază aproximativ la 14%
(W p ) şi 42%(W L ).
Pământurile sensibile la umezire se caracterizează prin valoarea tasării
specifice suplimentare prin umezire (i m3 ), rezistenţa lor structurală (p 0 ) şi umiditatea
lor critică (W cr ).
Tasarea specifică suplimentară prin umezire, i m3 se determină pe baza
încercărilor edometrice de laborator, prin metoda celor două curbe (Fig.2.1.)
efectuate pentru pământul natural şi respectiv inundat iniţial, pentru o presiune de 3
daN/cm , cu relaţia:
εi m
= ε
3 3i
− ε3n
(2.5)

6
ε 3i - este tasarea specifică a probei inundate la început pentru presiunea:
σ 3 i = σg
+ σ
i zi
ε 3n - este tasarea specifică a probei la umiditatea naturală pentru presiunea:
σ 3 n = σg
+ σ
n zn
unde: σ g i
şi σ g - sunt presiunile la adâncimea cercetată, rezultate din greutatea
n
proprie (presiunea geologică) a depozitului de P.S.U. în stare inundată σ g , i
respectiv naturală σ g . n
σ zi şi σ zn - este tensiunea, verticală la aceeaşi adâncime, din încărcarea
transmisă de fundaţie.
Se consideră sensibile la umezire pământurile pentru care:
i m3 ≥ 2% sau 2cm/m
i m3 - este tasarea specifică suplimentară prin umezire la presiunea de
3daN/cm 2 .
Rezistenţa structurală – P 0 - a P.S.U. reprezintă presiunea minimă pentru cara
apare fenomenul de tasare suplimentară a pământului umezit (saturat). Ca rezistenţă
structurală a P.S.U. se consideră presiunea care corespunde:
- unei tasări specifice la umezire i mp = 0,01 în încercările edometrice;
- presiunii egale cu limita de proporţionelitate pe graficul presiune - tasare la
încărcările de probă cu placa, efectuate în condiţii de inundare.
Figura 2.1.
Pentru determinarea limitei de proporţionalitate se poate folosi relaţia:
δi+
1 − δi
δ −
≥ 2
i δi−1
(2.6)
pi+
1 − pi
pi
− pi−1
în care:
δ i , δi+ 1,
δi−1
- sunt tasările măsurate la două trepte de încărcare succesive,
şi

7
p i , pi+ 1,
pi−1
- presiunile corespunzătoare. Presiunea p i pentru care este
satisfăcută această condiţie este rezistenţa structurală.
- presiunii naturale (din greutatea proprie a P.S.U.) la adâncimea la care să se
producă tasarea P.S.U. sub greutatea lui proprie, la inundarea experimentelă de la
suprafaţă în incinte experimentele.
Mărimea rezistenţei structurale depinde de compoziţia granulometrică, de
gradul de îndesare şi de gradul de umiditate. Cu cât gradul de îndesare este mai
mare creşte şi rezistenţa structurală, dar aceasta scade cu creşterea umidităţii.
Fracţiunile argiloase contribuie la creşterea rezistenţei structurele la umidităţi reduse.
Mărimea rezistenţei structurale se foloseşte pentru:
- determinarea presiunii nepericulcase care poate fi transmisă unui teren
sensibil la umezire, neîmbunătăţit;
- determinarea adâncimii la care tasările suplimentare prin umezire nu mai pot
avea loc;
- grosimea pe care trebuie îmbunătăţit terenul de fundare pentru eliminarea
tasărilor suplimentare prin umezire;
- adâncimeala caza apare tasarea prin umezire sub sarcina geologică.
Tasarea specifica prin umezire poate fi considerată drept un fenomen
caracteristic pentru P.S.U. Ea se poate desfăşura într-un ritm foarte diferit, de la o
tasare înceată la o tasare bruscă, valoarea finală a tasării fiind aproximativ aceeaşi.
Analizându-se fenomenul, s-a constatat că această tasare prin umezire, ca
mărime este funcţie de umiditatea iniţială a pământului, de porozitatea sa, de
mărimea sarcinii transmise, de rezistenţa structurală, de ritmul de umezire şi de
compoziţia minerelogică a fracţiunii fine din alcătuirea granulometrică a P.S.U.
Rezistenţa structurală a pământului este dată de forţele de legătură care
există între granule şi microagregatele din structura sa. Învingerea rezistenţei
structurale duce la distrugerea structurii pământului, care capătă o structură nouă
mai îndesată, capabilă să preia efortul. După cum am văzut, la aceste pământuri
întîlnim o coeziune de cimentaţie, datorită sărurilor pe care le conţin (CaC0 3 , MgCO 3 ,
Na 2 CO 3 ), o coeziune hidrocoloidală, datorită fracţiunii argiloase care dă naştere unui
ciment argilos şi frecarea interioară. Sensibilitatea acestor forţe de legătură la
acţiunea apei se reflectă în sensibilitatea la umezire, care are la rândul ei ca măsură
tasarea specifică prin umezire.
S-a constatat de asemenea, că fenomenul are loc numai dacă lichidul infiltrat
este apa şi că nu interesază natura chimică a sărurilor care sunt dizolvate în apă.
Fenomenul s-a explicat prin forţa de despicare pe care o posedă moleculele de apă
din pelicula de apă adsorbită şi care slăbeşte aceste forţe de legătură.
Deformaţiile care se produc, s-a constatat că sunt în special în zona activă a
sarcinei (bulbul de presiuni) şi sunt rezultatul a doua fenomene opuse: reducerea
porozităţii prin reaşezarea elementelor ccmponente ele structurii, datorită slăbirii
forţelor de legătură provocată de acţiunea apei şi umflarea fracţiunii fine argiloase,
care este cuprinsă în alcătuirea pământului respectiv.
Umiditatea critică pentru un P,S.U. este umiditatea minimă., la care acesta
fiind încărcat, începe să prezinte tasări suplimentare prin umezire.
Mărimea umidităţii critice depinde de:
- rezistenţa structurală;
- coeziune;
- scăderea rezistenţei pământului sensibil la umezire, funcţie de umiditate;
- starea de tensiuni din pământ.
Ea se determină pentru i mp = 1% pe baza încercării de laborator prin metode

8
celor două curbe. Cu cât tensiunea în pământ este mai mare, cu atât umiditatea
critică este mai redusă. De asemenea, cu cât umiditatea naturală este mai mare,
umiditatea critică este mai mare. La un pământ saturat, rezistenţa structurală este
tensiunea minimă la o umiditate critică maximă.
Folosind noţiunea de umiditate critică se poate corecta tasarea specifică la
umezire când pământul nu este complet saturat.
w − w
i = ( − 0 . 01) cr
mp imp
+ 0.
01
(2.7)
i
wsat
− wcr
în care:
imp - este tasarea specifică la umezire în cazul saturării pământului;
i
w - umiditatea pământului rezultată prin umezire;
wcr
- umiditatea critică;
w sat - umiditatea la saturaţie.
Pentru cazurile curente, umiditatea la saturaţie corespunde unui grad de
umiditate egal cu 0,85. În această expresie umiditatea se poate înlocui cu gradul de
umiditate, şi rezultă:
S − S
i = ( − 0 . 01) cr
mp imp
+ 0.
01
(2.8)
Ssat
− Scr
în care:
S - este gradul de uitidiiate la umiditatea w;
S cr - gradul de umiditate la umiditatea critică;
S sat - gradul de umiditate la saturaţie;
Relaţia este folosită în cazul modificării lente în urma acoperirii cu construcţii
(pământul în stare nesaturată).
Apariţia fenomenului de tasare suplimentară prin umezire este deci posibil
dacă se asigură următoarele trei condiţii:
- pământul să prezinte un anumit grad minim de subândesere;
- să fie reduse sau înlăturate forţele de legătură care asigură pământului acest
grad de subândesare;
- tensiunea tangenţielă provocată de încărcare la contactul dintre elementele
ccmponente ale structurii să fie mai care decât rezistenţa la forfecare în aceste
puncte.
Gradul de sensibilitate a P.S.U. se dă în tabelul 2.3.
Tabelul 2.3.
Gradul de
sensibilitate la
umezire al P.S.U.
Conţinutul în
fracţiunea
granulometrică
0,05….0,1mm
Coeficient de
legare a P.S.U.
K 0
P 0 daN/cm 2
Foarte sensibil 50% 0,3
Cu sensibilitate 40….40% 0,3.…0,5 0,5….1,0
medie
Cu sensibilitate
redusă
40% 0,5.…0,7 1,0….1,5
2.1.3. Calculul deformaţiei suplimentare la umezire
Pentru a putea evalua consecinţele care ar decurge din tasările suplimentare

9
provocate de inundarea terenului de fundare alcătuit din P.S.U. este necesar să se
calculeze deformaţiile suplimentare la umezire. Deformatia suplimentară verticală
(tasarea suplimentară) din încărcarea transmisă de fundaţii I mp are loc la umezirea
pământului în limitele zonei de deformaţie a fundaţiei h def . Prin zonă de deformaţi se
înţelege acea adâncime sub talpa fundaţiei în limitele căreia efortul vertical însumat
(efortul transmis de fundaţie la care se adaugă cel din greutatea proprie a
pamântului) depăşeşte sau este cel puţin egal cu rezistenţa structurală (p 0 ) a P.S.U.
Această deformaţie I mp se determină cu relaţia:
h
I = ∑
lim
mp imp
⋅ hi
⋅ m
(2.9)
i
h=
D
în care:
imp - este tasarea specifică suplimentară prin umezire a pământului, după
i
caz pentru pământul saturat sau pentru pământul umidifcat lent, în stare nesaturată,
pentru fiecare strat de pământ în limitele de deformaţie, la o presiune egală cu cea
rezultată din însumarea presiunii transmise de fundaţie cu cea din sarcina geologică
la nivelul mediu a stratului - i şi se celculează cu relaţia.
imp
= εpi
− εpn
(2.10)
h i - grosimea stratului de pământ i, stabilit funcţie de profilul litologic şi nu va
depăşi l m.;
n - numărul de straturi, în care este împărţită zona de deformaţie h def , pe
adâncime;
D- adâncimeade fundare;
ε pi - tasarea specifică a probei inundate de la început pentru presiunea:
pi
= σ gi + σzi
(2.11)
ε pn - tasarea specifică a probei cu umiditate naturală, pentru presiunea:
pn
= σ gn + σzn
(2.12)
în care:
σ gi , σ gn - presiunile geologice ele depozitului în stare inundată (σ gi ) respectiv
naturală (σ gn ) corespunzătoare adâncimii - zi, a mijlocului stratului elementar -i;
σ zi - presiunea sub fundaţie la adâncimeazi. însumarea se face pentru toate
straturile de pământ aflate sub fundaţie, până la o adâncime limită -h lim la care
i mp

10
w 0 - umiditatea minimă (iniţiala, critică) de la care se produce tasarea
suplimentara a P.S.U. sub presiunea p;
w s - umiditatea corespunzătoare stării saturate a pământului;
i mp - aceeaşi semnificaţie;
Figura 2.2. Extinderea laterală a zonei de umezire
Tasările suplimentare, diferenţele de tasări suplimentare şi înclinările
fundaţiilor izolate, din zona de infiltrare laterală a apei, faţă de sursa de umezire, se
vor determina ţinând seama de limita ∆.h a zonei de umezire a stratelor inferioare,
determinată cu formula (Fig.2.2.);
x
∆ . h = D + hdef
− hs
−
m β ⋅ tgβ
(2.14)
unde:
D - eate adâncimea de fundare faţă de cota terenului nivelat;
h def – adâncimea zonei de deformaţie sub talpa fundaţiei, rezultată din condiţia
i m3 ≤ 2% sau i mp ≤ 2%
;
x - distanţa de la limita sursei de umezire până la axa fundaţiei anelizate;
m β - coeficient care ia în considerare variaţia posibilă a unghiului de infiltrare
laterelă a apei în raport cu sursa de umezire, datorită stratificaţiei terenului, care se
va lua:
- pentru terenuri omogene m β = 1;
- dacă straturile superioare sunt mai permeabile decât cele inferioare m β = 1,5;
-dacă straturile superioare sunt mai puţin permeabile decât cele inferioare m β
= 0,7;
h s - adâncimeala care se află sursa de umezire faţă de cota terenului nivelat;
β - unghiul de infiltrare a apei în teren care se ia:
- pentru loessuri şi pământuri loessoide β = 35°
- pentru pământuri loessoide argiloase β = 50°
Distanţa l de la sursa de umezire, pe care se manifestă neuniformitatea
tasărilor suplimentare se determină cu formula:
l = ( D + h def − h s ) m β ⋅ tg β
(2.15)
c
Valoarea tasării maxime prin umezire din greutatea proprie ( I mg ) a pământului care
are loc la umezirea intensivă de sus în jos, pe suprafeţe mai mari decât grosimea
pachetului de P.S.U. sau în cazul ridicării nivelului apei subterane se determină cu
relaţia:

11
h
c
I = ∑
inf
mg img
⋅ hi
(2.16)
i
hsup
în care:
i mg - este tasarea specifică prin umezire din greutatea proprie, pentru
i
sarcina geologică corespunzătoare stratului i (diferenţa dintre deformaţia specifică
corespunzătoare pământului saturat ( ε gi ) şi cea a pământului la umiditate naturală
( ε gn ) sub sarcinile geologice corespunzătoare celor două stări; acestea se
celculează pentru adâncimea corespunzătoare mijlocului stratului elementar, ţinând
seama de următoarele situaţii:
* în cazul inundării de suprafaţă, continui şi îndelungate terenului, însumarea
se va face pentru întregul pachet de straturi; începând de la suprafaţa terenului (h sup
= 0);
* în cazul umezirii lente, prin extinderea în timp a zonei umezite în interiorul
masivului, al ridicării nivelului apei subterane etc., însumarea se va face începând de
la adâncimeade 5 m. (h sup = 5 m). Pentru încadrarea terenului în una din cele două
grupe (A sau B), însumarea se va face în acelaşi mod.
* limita inferioară (h inf ) a depozitului sensibil la umezire pentru care se face
însumarea se va considera la adâncimeapentru care tasarea specifică la umezire i m3
are valori mai mici de 2 cm/m (f ig. 2.3.).
Tasarea probabilă la umezire sub greutatea proprie ( I
pr
mg ) a suprafeţei terenurilor de
fundare din grupa B la umeziri locale de scurtă durată, pe suprafeţe cu dimensiuni B,
mai mici decât grosimea - h, a stratului sensibil la umezire, se determină cu formula:
pr M B ⎛ B ⎞
Img = Img
⎜ 2 − ⎟
(2.17)
h ⎝ h ⎠
în care:
- este lăţimea zonei pe care are loc infiltraţia;
h - grosimea stratelor de P.S .U.;
I - tasarea maximă la umezire.
M
mg
Figura 2.3. Zonele de umezire pentru calculul I mg
Valoarea tasării maxime la umezire I mg
M din greutatea proprie a pământului,

12
care are loc la umezirea intensivă de sus în jos, pe suprafeţe mai mari decât
grosimea pachetului de P.S.U. sau în cazul ridicării nivelului apei subterane, se
determină cu formula anterioară.
În cazul ridicării nivelului apei subterane sau al umidificării lente a terenului de
fundare, însumarea se va face numai în limitele acelei părţi din zona de tasare sub
greutate proprie, în care are loc creşterea umidităţii.
2.1.4. Modul de deformare a suprafeţei terenului în cazul apariţiei tasărilor
suplimentare prin umezire.
Deformarea suprafeţei terenului de fundare din amplasament, in cazul inundării la o
sursă de apă având o lăţime mai mare decât grosimea pachetului sensibil la umezire
este dată in figura 2.4.
Figura 2.4. Sursă de umezire de lăţime mare
Se observă că în centrul zonei umezite apare o zona de tasări, relativ uniforme,
având lăţimea - b. Distanţele - L şi t - din figură corespund cu lăţimea zonei de
umezire în afara lăţimii sursei şi extinderea zonei de deformare a suprafeţei terenului
în afara zonei de tasări relativ uniforme. Ele nu sunt egele, dar după cum s-a
confirmat din practica, pot fi luate aproximativ egale fără a face o eroare prea mare.
Lăţimea - b - a zonei de tasări relativ uniforme este funcţie de:
- lăţimea zonei de umezire;
- grosimea pachetului de straturi sensibile la umeziră. Experiente la scară
naturală făcute în zona fluviului Nipru au arătat că există relaţia:
⎛ B ⎞
b = 0. 33B⎜
− 1⎟
(2.18)
⎝ H ⎠
în care:
- B - este lăţimea sursei de umezire
- H - grosimea pachetului sensibil la umezire.
Porţiunea - b - are o tasare uniformă considerată cu o aproximaţie de 5%...8%
şi poartă denumirea de sector central al zonei umezite;
L - poartă denumirea de extinderea laterelă a zonei umezite;
H - grosimea pachetului de pământuri sensibile la umeziră sau în caz de
umezire incompletă, adâncimeade umezire.
Din figură se observă că raza minimă de influenţă corespunde unei umeziri

13
care se extinde până la adâncimea la care nu are loc tasarea prin greutate proprie
(h p ). Această rază de influenţă se poate calcula cu relaţia:
r min = h p ( 0. 5 + K β ⋅ tgβ )
(2.19)
h p - este grosimea stratului în care nu este posibilă tasarea prin umezire din
greutatea proprie a pământului.
Cu cât umezirea pătrunde mai adânc, are loc şi extinderea razei de influenţă a
umezirii. După ce umezirea a ajuns până la bază, în cazul unei surse punctuale sau
de lăţime mică, pământul se deformează având raza r max - fără a prezenta şi o
porţiune -b - de tasare aproximativ constantă. Mărimea razei de influenţă r max - - se
poate celcula cu relaţia:
r max = h ( 0. 5 + K β ⋅ tgβ )
(2.20)
în care:
h - este grosimea pachetului de pământuri sensibile la umezire;
K β - coeficient care ia în consideraţie creşterea sau reducere a răspândirii
laterele a apei infiltrate, ca urmare a diferenţei de permeabilitate a a stratului sensibil
la umezire şi a stratului subiacent:
Valoarea lui se ia:
* pentru permeabilităţi identice K β = l
* pentru stratul superior mai permeabil K β = 1,5
* pentru stratul superior mai puţin permeabil K β = 0,7
Unghiul de răspândire laterala a apei infiltrate, faţa de suprafaţa umezită se
poate lua:
* pentru nisipuri argiloase loessoide 35° (tg β = 0,7)
* pentru argile nisipoase loessoide 50°( tg β = 1,19)
Dacă sursa de umezire are o lăţime care depăşeşte grosimea pachetului de
straturi sensibile la umezire, apare şi o zonă de tasare relativ constantă, de lăţime -
b. S-a. căutat ca zona de variaţie curbilinie a tasării suprafeţei terenului să se
exprime cu ajutorul unei relaţii matematice, adopt’ndu-se expresia:
( M,
pr)
( M,
pr)
Img
⎛ ⎞
⎜
π⋅
x
I = 1+
cos ⎟
(2.21)
mg( x)
2
⎝
rp
⎠
în care:
( , pr
I )
M
mg - este tasarea maximă prin umezire sau tasarea probabilă la umezire,
din greutatea proprie, în ideea saturării complete a masivului de pământ în centrul
suprafeţei de umezire (inundare);
r p - raza de extindere a deformaţiei în zona în care ea este neuniformă (ea
fiind curbilinie), pe porţiunea curbilinie a suprafeţei deformate. Mărimea r p - se
calculează cu relaţia:
( K β ⋅ tgβ )
r = h 0. 5 +
(2.22)
x - distanţa din centrul suprafeţei inundate sau de la limita părţii orizontele a
suprafeţei deformate a terenului, pâna la punctul în care se determină mărimea
tasării (0 < r < r p ).
Eroarea constatată prin măsurători efectuate pe teren,a tasărilor în zona curbilinie,
faţa de cele calculate, poate ajunge până la 20%..

14
2.2. Pământuri cu umflături şi contracţii mari (P.U.C.M)
2.2.1. Generalităţi
Pământurile cu umflături şi contracţii mari, denumite şi pământuri contractile
(expansive sau active) sunt pământuri argiloase care prezintă proprietatea de a-şi
modifica sensibil volumul, atunci când umiditatea lor variază. Toate pământurile
active sunt potenţial capabile de umflări şi contracţii importante le variaţii de
umiditate, această capacitate de umflare - contracţie se manifesta insă numai atunci
când condiţiile locale prilejuiesc manifestarea activă a potenţialului de contracţie -
umflare a pământului.
Din punct de vedere geologic P.U.C.M. sunt de doua tipuri:
- formaţiuni de zonă temperată (de la sfîrşitul terţiarului şi inceputul
cuaternarului) constituite din depozite glaciare, lacustre sau marine vechi, de natură
marncasă calcarcasă, decalcefiate prin spălare şi îmbogăţite în coloizi, reprezentate
prin formaţiuni eluviale, coluviale sau aluviale;
- formaţiuni de climă caldă, bogate în materii organice, provenite din evoluţia
biodinamică a solului de origine glaciară sau aluvionară, care a suferit în timp o
importantă evoluţie pedologică devenind argile fisurate, cu porozitate şi plasticitate
foarte mare (prezentind o structură secundară, alcătuită din reţele de fisuri care
separă masa lor în bucăţi poliedrice cu feţe lustruite). Din această categorie fac
parte depunerile argiloase şi organice din lunca şi delta Dunării, de pe cursurile unor
râuri şi depunerile argiloase lacustre (argile grase).
P.U.C.M. care provin din marne argiloase la care prin solidificate, calcarul a
fost spălat şi depus spre adâncime (la 2,0....2,5 m şi mai mult); prezintă următcarele
orizonturi caracteristice cu proprietăţi specifice:
- orizontul A bogat în substanţe organice (humus) are o culcare neagră şi este
purtător al rădăcinilor de plante;
- orizontul B cu un potenţial de contracţie-umflare mare, bogat în particule
coloidale (minerale argiloase) de culoare cafenie—roşcată,
- orizontul C este lipsit de potenţial de contracţie-umflare, bogat în carbonat
de calciu sub formă de concreţii calcarcase,
- orizontul D este roca mamă (marne argiloase), orizont nealterat.
La variaţiile de umiditate P.U.C.M. se comportă astfel:
- în perioadele secetcase apar în teren crăpături de contracţie, de obicei sub
forma unei reţele poligonale (fig.2.5.)
Crăpăturile străbat orizonturile A şi B pină la suprafaţa orizontului C,
provocând fisurarea construcţiilor la care nu s-au luat masuri corespunzătcare.
Fenomenul este mai pronunţat la terenurile puternic insorite, mal ales acolo
unde au stagnat apele atmosferice (ochiuri de apă, bălţi de mică adâncime);
- în perioadele ploioase crăpăturile incep să se inchidă, inchiderea crăpăturilor
porneşte atât de jos, datorită umezirii prin apa care s-a infiltrat prin straturile
superioare, cât şi de sus unde straturile superioare se umflă prin umezire uniformă.
Crăpăturile rămân parţial deschise de la un ciclu sezonier la altul. Din acest motiv
deformaţiile terenului au un caracter neuniform şi în perioadele umede conduc la
evoluţia degradării construcţiilor.

15
Fig.2.5. Crăpături de contracţie la P.U.C.M
În România pământurile cu umflături şi contracţii mari se întâlnesc aprcape în
toate regiunile geografice ale ţării. Pină în prezent au fost identificate următcarele
zone:
- zonele subcarpatice şi piemontane din Oltenia, Muntenia, Banat şi izolat în
Moldova şi Dobrogea;
- podişul Transilvaniei şi mai ales în partea sa dinspre Nord şi Vest;
- zonele colinare dinspre Cîmpia de Vest;
- zonele de luncă şi terase ale unor râuri, mai ales în Podişul moldovenesc;
- unele zone din lunca şi delta Dunării.
2.2.2. Factori care influenţeză variaţiile de volum ale P.U.C.M.
Variaţiile de volum cauzate de variaţiile de umiditate ale P.U.C.M. sunt
influenţate de:
- activitatea pământurilor;
- condiţiile hidrogeolegice;
- variaţiile de umiditate;
- presiunea transmisă de fundaţie;
- grosimea stratului;
- suprafaţa umezită;
- proprietăţile fizice şi chimice ale lichidului care produce umezirea pământului.
2.2.2.1. Activitatea pământurilor.
Susceptibilitatea pământurilor argiloase la variaţii de volum se explică prin
capacitatea lor de a adsorbi molecule de apă şi cationi din mediul inconjurător,
acoperindu-şi granulele minerale cu o peliculă de apă denumită apă adsorbită sau
apă legată.
Fenomenele care stau la baza absorbţiei sunt fenomene de natură
electromoleculară, a căror explicaţie trebuie căutată în natura mineralogică a
particulelor argiloase, forma şi fineţea lor, natura polară a apei şi cationii combinaţiilor
chimice disociate, care se găsesc în apa din natură,
Mineralele argiloase fac parte din grupa mineralelor secundare, care prin
alterare chimică rezultă din mineralele principale. Din punct de vedere chimic,
mineralele principale din care este alcătuită scoarţa terestră în proporţie de 59,5%
sunt reprezentate prin feldspaţi, care sunt alumino-silicaţi a unor metale mono şi
bivalente. Frecvenţa silicaţilor se explică prin proprietatea atomilor de siliciu de a se
lega între ei prin punţi de oxigen formind catene, panglici, planuri, structuri
trimensionale. Cea mai simplă moleculă de combinaţie chimică de siliciu este acidul
ortosilicic care prin condensare şi pierdere de apă conduce la formele de legare
menţionate anterior. Aceste fenomene de condensare duc în final la structuri
tridimensionale de bioxid de siliciu amorf sau cristalizat. La aceste combinaţii chimice
care formează multe minerale din litosferă, nu se poate vorbi de molecule ci de
solide cristaline, întreg cristalul putindu-se considera o macromoleculă uriaşă.

16
În structura tridimensională a bioxidului de siliciu o parte din atomii de siliciu
sunt înlocuiţi cu atomi de aluminiu:
x
n( SiO2 ) + Alx
→ [ Sin−xO2nAlx
] − rămânând n valenţe negative libere care se
vor neutraliza cu radicali metalici mono sau bivalenţi, rezultând:
x−
+
x−
+ +
Sin−xO2 nAlx
Mex
sau Si n−
xO2nAlx
Me
x
2
Aceşti compuşi sunt feldspaţli, care din punct de vedere chimic sunt
aluminosilicaţi complecşi a metalelor respective. Atomii de aluminiu în reţeaua
cristalină a feldspaţilor se aşează după anumite plane, după care se vor aşeza şi
ionii metalelor care neutralizează sarcinile electronegative ale structurii nou formate,
ceea ce dă structurii un caracter stratificat. Prin degradarea fizică a feldspaţilor
(mărunţire) reţeaua cristalină este fragmentată şi creşte mult suprafaţa specifică,
ceea ce deschide calea degradării chimice a granulelor minerale. Un gen de
degradare este hidratarea cu care apare în paralel şi un fenomen mai complex şi mai
energic de degradare, numit hidroliză. El duce nu numai la transformarea mineralului
dar şi la descompunerea apei după următoarea ecuaţie chimică:
A . B + H 2 O = A.
OH + B.
H
Hidroliza are loc şi la mineralele insolubile din cauza mărimii suprafeţei
specifice active e particulelor care creşte foarte mult cu gradul de dispersie a
substanţei solide. Dacă luăm de exemplu feldspatul denumit ortoză prin hidroliză, el
trece în caolinit după ecuaţia:
( Si6O16Al2
) K 2 + 5H2O
Al2( OH) 4Si2O5
+ 2 K( OH) + 4SiO2
+ 2H2O
Caolinitul este un silicat de aluminiu hidratat, cristalizat cu două. molecule de
apă. Feldspaţii se descompun cu această ocazie în particule lamelare, a căror
structură cristalină, schematic poate fi reprezentată ca în figura 2.6. (acidul silicic fiind
sub formă de plan iar hidroxidul de aluminiu de asemenea) respectiv: Al 2 (OH) 6 şi
Si 2 0 5 H 2. .
− Si2
O5
− Si2
O5
− Si2
O5
−
⎪⎫
o ⎫
//
//
// ⎬4.
4A⎪
− Al2( OH) 4 − Al2( OH) 4 − Al2( OH)
4 −⎪⎭
⎪ o
⎬7.
2A
− Si2
O5
− Si2
O5
− Si2
O5
−
⎪⎫
o ⎪
//
//
// ⎬4.
4A⎪
− Al2( OH) 4 − Al2( OH) 4 − Al2( OH)
4 −⎪⎭
⎪⎭
caolinit

17
−
−
−
−
−
−
Si2
O5
//
Al2
4
//
Si2
O5
( OH) − Al ( OH) − Al ( OH)
Si2
O5
//
Al2
4
//
Si2
O5
−
−
−
Si2
O5
//
2 4
//
Si2
O5
Si2
O5
//
2 4
//
Si2
O5
Si2
O5
//
2 4
//
Si2
O5
Si2
O5
//
2 4
//
Si2
O5
( OH) − Al ( OH) − Al ( OH)
−
−
−
−
−
−⎫
⎫
⎪ o ⎪
−⎬6.
6A⎪
⎪ ⎪
−⎪
⎪
⎭
o
⎬14.
1......
15.
3A
−⎫
⎪
⎪
o ⎪
−⎬6.
6A⎪
⎪ ⎪
−⎪⎭
⎪
⎭
montmorillonit
Fig.2.6. - Reţeaua cristalină a montmorillonitului(B) şi caolinitului(A).
Eliminând două molecule de apă din cele două planuri aşezate în paralel,
fiecare grupă de Si 2 O 5 se leagă prin două valenţe de grupe Al 2 (OH) 4 . Se elimină H 2
din acidul silicic şi (OH) 2 din hidroxidul de aluminiu. Se formează astfel pachetele
paralele a câte două plane denumite unitate structurală. Legătura dintre pachete este
variabilă ca intensitate, pentru diferite tipuri de minerale argiloase, purtind denumirea
de reţea cristalină extensibilă ceee ce face ca în anumite condiţii ea să dea neştere
unui spor de volum prin mărirea distanţei dintre unităţile structurale. Mineralul argilos
cere prezintă cele mai intense măriri de volum este montmorillonitul care are formula
chimică: Al2 ( OH) 2Si4O10nH2O
numărul de molecule de apă fiind variabil.
Argilele cu un conţinut de cel puţin 75% montmorillonit, poartă denumirea de
bentonite.
Deoarece această variaţie de volum este legată de fenomene moleculare şi
eleotromoleculere, reflectate prin existenţa apei peliculare şi a celei capilare,
mărimea lor va depinde de natura mineralogică a particulelor care alcătuiesc
fracţiunea argiloasă şi de natura ionilor absorbiţi.
2.2.2.2.Condiţiile hidrogeologice.
In privinţa condiţiilor hidrogeologice se disting trei cazuri posibile, după
adâncimea apei subterane (Fig.2.7.)
Fig.2.7. Variaţia umidităţii cu adâncimea
- cazul I: nivelul hidrostatic subteran este la o adincine mai mare de 10 m.
Diagrama de variaţie a umidităţii cu adâncimea de la suprafaţa terenului,

18
determinată prin măsurători periodice de teren, arată ca la adâncimea de cca 2,00 m
umiditatea se menţine practic constantă în tot timpul anului (Fig.2.7-I);
cazul II: nivelul hidrostatic subteran este la o adâncime mai mică de 2,00 m.
Diagrama arată un orizont de iarnă şi altul de vară, adâncimea de la care umiditatea
rămâne practic constantă fiind de cca.l,40 m. De la această adâncime fundaţiile nu
mai sunt influenţate de uscăciune (Fig,2.7-II);
- cazul III: nivelul hidrostatic subteran este la o adâncime intermediară, între 2 şi 10
m (Fig.2.7-III) în care caz diagrama rezultă ca o combinaţie a celor două cazuri
precedente. Din ea rezultă că zona AB nu este supusă variaţiilor de umiditate.
Punctele C şi D corespund adâncimilor maxime de variaţie ce se ating vara (D),
respectiv iarna (C). Fundarea în zona AE sau sub punctul D când zona AB lipseşte,
se face în condiţii sigure. Punctele A, B, C, D se stabilesc prin observaţii sezoniere în
teren.
2.2.2.3. Variaţiile de umiditate
Variaţiile de umiditate pot apare din următoarele motive:
- datorită infiltraţiilor de apă atmosferică sau din instalaţii industriale sau prin
ridicarea nivelului hidrostatic;
- acumularea umidităţii sub construcţii intr-o zonă limitată ca adâncime prin
perturbarea condiţiilor naturale de evapo-transpiraţie;
- umflări şi contracţii în partea superioară a zonei de aeraţie din cauza
schimbării regimului hidro-termic provocat de variaţiile climatice;
- prezenţa vegetaţiei perene lingă construcţii.
În cazul infiltraţiilor de ape atmosferice intr-o zona limitată ca adâncime apare
o variaţie de umiditate în stratul de pământ umezit, funcţie de gradul de umiditate în
stratul de pământ umezit prin infiltraţie în diferitele sale zone şi gradul de umiditate
care a existat inaintea producerii infiltraţiei. Aceste diferenţe de umiditate ale fiecărei
zone provoacă deformaţia prin umflare corespunzătcare.
Prin realizarea construcţiei, trebuie să se ţină seama ca este stânjenit sau
chiar împiedicat schimbul natural de umiditate între teren şi etmosfera, ceea ce
trebuie avut în vedere estimarea sensului şi amploarea variaţiilor de volum.
Realizând construcţii impermeabile (trotuare asfaltate sau din beton, îmbrăcăminţi
de drumuri sau aeroporturi) în terenul de fundare se va tinde spre realizarea unei
stări de umiditate de echilibru. Cu cât ecartul între starea de umiditate din momentul
executării lucrării şi starea de echilibru a umidităţii terenului este mai mare, cu atât
vor fi mai însemnate variaţiile de volum ulterioare şi deci degradările.
La evaluarea distribuţiei de echilibru a umidităţii distingem următoarele două
situaţii:
- prima în care nivelul apel subterane se găseşte la mică adâncime (sub 6 m)
faţă de nivelul terenului şi când starea de echilibru a umidităţii este condiţionată de
nivelul apei subterane;
- a doua în care nu există un strat de apă subterană şi când starea de
echilibru e umidităţii este condiţionată în principal de condiţiile climatice ale regiunii
considerate.
Pentru situaţiile intermediare când există un strat de apă subterană în
adâncime mare, se consideră zona de aeraţie subîmpărţită în două zone:
- una inferioară în care este predominant efectul stratului de apă subterană;
- una superioară în care starea de echilibru a umidităţii, este determinată de
condiţiile climatice ale amplasamentului considerat precum şi de condiţiile de dirijare
a apelor în vecinătatea imediată a construcţiei.

19
În cazul apei subterane la mică adâncime problema se rezolvă prlntr-o metodă
care se bazează pe relaţia-existentă între presiunea apei din pori (u) şi sucţiune (h)
u = − h + α cm ⋅ p
v
(2.23)
în care:
α cm - este un factor de compresiune dedus din curba experimentală de
v
contracţii şi care arată în ce măsură presiunea extericară aplicată la adâncimea H
sub nivelul terenului este preluată de apa din pori. Pentru uşurinţa calcului, u, h şi p
se exprimă în centimetri de coloană de apă echivalentă.
Fig.2.8. Schema de calcul a distribuţiei de echilibru a umidităţii
deasupra nivelului hidrostatic
Făcând o ipoteză privitoare la distribuţia iniţială a umidităţii w 0 (Fig.2.8), se
deduce din curba de contracţie valcarea α 1 , a pantei tangentei la curba de contracţie
(α 1 = tgβ 1 ) care înmulţită cu p dă termenul al doilea din relaţia de mai sus. Cunoscând
poziţia stratului de apă freatică, se deduce presiunea apei din pori, care este
negativă deasupra nivelului apei subterane.
Din relaţie rezultă imediat valoarea sucţiunii (h) cu care intrând în curba de reţinere e
apei rezultă umidităţile w 1 . Repetând acest procedeu de două trei ori pentru fiecare
strat elementar în care s-a împărţit terenul de fundare, se obţine distribuţia de
echilibru deasupra nivelului apel subterane. Umidificarea pământului pentru a se
realiza starea de echilibru are loc în măsura în care corespunde presiunii aplicate.
În cazul în care nu există apă subterană la mică adâncime, starea de
umiditate este determinată de condiţiile climatice şi în special de bilanţul dintre
precipitaţii şi evapotranspiraţie. Ca o consecinţă a acestui fapt, în terenul de sub
îmbrăcămintea impermeabilă se realizează un echilibru al stării de umiditate
corespunzător unor sucţiuni determinate de condiţiile şi natura pământului. Metoda
se bazează pe o corelaţie dintre sucţiunea de echilibru şi indicele climatic (indicele
de umiditate mediu) - I m propus de Thornwaite (Fig.2.9.).

20
Fig.2.9. Diagrama Tornthwaite
Harta cu răspindirea zonelor climatice pentru ţara noastră este dată de
Fig.2.10, la care s-au completat în legendă valorile indicilor sorbţionali pF (pF=log 10
h) pentru o argilă grasă- (AG), praf (P) şi nisip (N).
Fig.2.10. Răspândirea zonelor climatice
Cunoscând distribuţia umidităţii în perioada executării construcţiei şi distribuţia
finală de echilibru a umidităţii se pot estima în mod aproximativ modificările de volum
aferente schimbărilor de umiditate. Ţinând seama de faptul că argilele rămân practic
saturate pentru sucţiuni mai mici de 10 4 cm colcană de apă (pF < 4 ) se va folosi
relaţia:
∆V
∆w
⋅ γ
=
s
(2.24)
V 100 + w0
⋅ γs
în care:
γ s - este densitatea păinintului;
w 0 - umiditatea iniţiala;
∆ V / V - variaţia volumului relativ de pământ;
∆ w - variaţia de umiditate faţă de umiditatea iniţială W 0 .
∆V
e
Relaţia menţionată a fost dedusă din relaţia:
0 − e
=
i
în ipoteza că
V 1 + e0
pământul a fost iniţial saturat, în final este saturat şi pe tot timpul în care a avut loc
variaţia de volum a rămas de asemenea saturat.
În această situaţie, indicii porilor pot fi exprimaţi funcţie de umiditate;
w ⋅ γ
e =
0 s w
0 şi
i ⋅ γ
e
s
i =
γw
γw
Relaţia (2.24), devine:

21
w0
⋅ γs
wi
⋅ γ
−
s
∆V
γw
γw
γs
( w0
− wi
) γs
⋅ ∆w
=
=
=
(2.25)
V w0
⋅ γs
γw
+ w0
⋅ γs
γw
+ w0γ
1 +
s
γw
Dacă umiditatea se exprimă în procente, se obţine relaţia *
∆V
∆w
⋅ γ
=
s
unde
V 100 + w0
⋅ γ
γ
3
w = 1daN
/ cm
s
(2.26)
Modificarea relativă de înălţime se poate calcula pe baza modificării de volum:
∆L
∆V
∆w
⋅ ρ
= η = η
s
(2.27)
L V 100 + w0
⋅ γs
Valorile lui η pot varia între:
1
η = atunci când terenul este foarte fisurat şi deci se poate considera ca
3
modificarea este egală pe cele trei direcţii;
η = 1 atunci când terenul nu prezintă fisuri şi ca atare variaţiile de volum pe
direcţii orizontale sunt împiedicate.
Factorul climatic şi variaţiile de temperatură în sol influenţează prin regimul lor
alternant pe anotimpul şi şi chiar zilnic umflarea, respectiv contracţia pământului.
Zonele cu P.U.C.M. din ţara noastră au precipitaţii de 500...700 mm/an cu regim
torenţial şi ecarturi mari de temperatură între vară şi iarnă şi între zi şi noapte în
timpul verii (peste 10°...20°C) care provoacă fenomene repetate de umflare şi
contracţia, cu efecte care se manifestă practic pină la o adâncime de cca.2,00 m.
Variaţia umidităţii terenului în perioada de execuţie este legată în principal de
factorul climatic. Majoritatea construcţiilor sunt executate intr-o pericadă relativ
scurta, pe parcursul unui singur sezon climatic. Variaţii mult mai importante de
umiditate au loc în timpul exploatării construcţiei atât prin efectul de acoperire a
suprafeţei terenului şi prin efectul ciclic sezonier dat de factorul climatic, cât şi prin
procedeele tehnologice care pot modifica temperatura şi umiditatea terenului de
fundare, în cazul construcţiilor industriale.
Prezenţa vegetaţiei perene lângă construcţii agravează degradările acestora.
S-a observat că degradările acestora sunt mult mai pronunţate în vecinătatea
arborilor şi arbuştilor situaţi aproape de clădiri, pentru că se produce o uscare
importantă a pământului în tot timpul anului prin absorbţia umezelii din terenul de fundare.
2.2.2.4. Presiunea transmisă de fundaţie.
În ceea ce priveşte presiunea care acţionează asupra terenului s-a constatat
că reducerea mai accentuată a umflării are loc la creşterea presiunii de la 0 la
1,0...1,5 daN/cm 2 . Umiditatea şi îndesarea influenţează în sensul că cu creşterea
umidităţii iniţiale se reduce umflarea, iar la o umiditate egală cu umiditatea de
umflare, deformaţia de umflare nu are loc. Cu mărirea îndesării iniţiale, creşte
umflarea. Există în acest sens o îndesare iniţială la care lipseşte umflarea. S-a
constatat de asemenea, că presiunea de umflare este independentă de
suprasarcină, de umiditatea iniţială, gradul de umiditate şi grosimea stratului şi
creşte cu creşterea densităţii iniţiale a pământului în stare uscată

22
Pentru un pământ netulburat, presiunea de umflare poate fi definită ca fiind
presiunea necesară pentru a menţine volumul acestui pământ constant la densitatea
lui naturală în stare uscată.
Pentru un pământ tulburat poate fi definită ca fiind presiunea necesară cerută,
pentru a menţine volumul acestui pământ constant la densitatea lui maximă - Proctor.
Presiunea de umflare poate fi folosită ca o unitate de măsură a P.U.C.M. Ea
reflectă numai caracteristicile de umflare ale pământului şi nu se va schimba funcţie
de condiţiile de amplasament sau ale mediului inconjurător.
2.2.2.5. Grosimea stratului.
Cu cât stratul este mai gros, cu atât există posibilitatea ca să aibă loc o
umflare mai mare rezultată din insumările umflărilor care au loc în diferitele puncte.
2.2.2.6. Suprafaţa umezită.
Cu cât suprafaţa umezită sub construcţie va avea dimensiuni mai reduse, cu
atât creste neuniformitatea deformăţiiior care vor avea loc sub aceasta, sporind
gradul pericolului apariţiei unor degradări în construcţia respectivă. O umezire pe o
suprafaţă mare poate da naştere la o umflare mult mai uniformă ca în cazul
precedent, astfel că repercursiunile asupra construcţiei pot fi mult mai puţin
periculoase.
2.2.2.7. Proprietăţile lichidului infiltrat şi procesele tehnologice din
construcţiile
respective.
În cazul construcţiilor industriale, unele reziduri chimice pot provoca umflarea
terenului care nu prezintă în mod curent creşteri importante de volum la sporirea
umidităţii. De asemenea, proesele tehnologice cu surse puternice de căldură sau de
frig, pot conduce la variaţii importante de umiditate şi respectiv la variaţii de volum
ale terenului de fundare argilos.
2.2.3. Identificarea şi caracterizarea pământurilor cu umflări şi contracţii
mari.
2.2.3.1. Limita de contracţie
In cadrul pământurilor argiloase se definesc trei umidităţi caracteristice şi
anume:
- limita de plasticitate - w p
- limita de curgere - w L
- limita de contracţie - w s
Limita de contracţie este definită, ca umiditatea pământului de la care nu mai
au loc variaţii importante de volum. Când umiditatea scade sub limita de plasticitate,
pierderea apei se manifestă prin formarea de meniscuri capilare, pină când argila
trece de la starea unui corp cvasisolid (cvazitare) în starea unui corp tare. Acest
punct reprezintă tocmai umiditatea denumită limită de contracţie. Începând de aici,
evaporarea apei nu mai este insoţită de o schimbare de volum, meniscurile apei
capilare se rup şi proba de pământ îşi schimbă culoarea. Pentru determinarea
acestei umidităţi o probă de pământ adusă la o umiditate mai ridicată decât limita de
curgere sau adusă la umiditatea maximă, este lăsată să se usuce la temperatura
camerei şi măsurind variaţia volumului şi stabilind umidităţile corespunzătoare
volumurilor respective se obţine diagrama care leagă variaţia de volum de variaţia de
umiditate.

23
Reprezentarea acestei variaţii de volum în raport cu variaţia umidităţii, este util să fie
făcută în raport cu volumul unei mase de 100 g. de pământ uscat:
Volumul unui pământ saturat este alcătuit din volumul ocupat de schelet şi
volumul ocupat de apă. V t = Vs
+ Vw
în care, V t - este volumul total; V s - volumul
ocupat de schelet; V w - volumul ocupat de apă.
Relaţia se mai poate scrie:
Ms
M
V
w
t = ρ +
s ρ
(2.28)
w
în care:
M s - este masa scheletului în g, respectiv 100 g.
ρ s - densitatea scheletului în g/cm 3
M w - masa apei în grame, egala cu wM s , w fiind umiditatea exprimată în
procente;
ρ w - densitatea apel în g/cm , egală cu 1.
Făcând înlocuirile obţinem:
W
⋅100
100
Vt = +
100 100
= + w
(2.29)
ρs
1 ρs
Se observă existenţa unei corelaţii liniare între volumul pământului exprimat în
cm pentru o masă de 100 g şi umiditatea sa la saturaţie exprimată în procente,
înclinarea dreptei faţă de abscisa (w%) este de 45° iar ordonata pentru w = 0 are
valoarea 100/ρ s . Variaţia reala pe porţiunea curbilinie se inlocuieşte cu doua
segmente de dreaptă (fig 2.11.)
Limita de contracţie se obţine pe abscisă la intersecţie celor două ramuri rectilinii a
curbei de contracţie-umiditate. La limita de contracţie, pământul respectiv are
greutatea volumică maximă. Această metodă reprezintă calea grafică a determinării
limitei de contracţie, prin construirea prin puncte a corelaţiei V = f(w).
Calea analitică de determinare a limitei de contracţie are în vedere faptul că
scăderea de volum se datoreşe reducerii cantităţii de apă din pământ,
corespunzătcare unor anumite umidităţi. Limitele de variaţie a umidităţilor se iau:
- pentru probe netulburate, umiditatea la saturaţie (w sat ) şi limita de contracţie
(w s );
- pentru probe tulburate, limita de curgere (w L ) şi limita de contracţie (w s ).
Fig.2.11. Curba de contracţie - umiditate

24
Pornind de la faptul că în tot timpul contracţiei pământul rămâne saturat, şi că
masa uscata a pământului este egală cu masa scheletului, se poate scrie că
scăderea de volum este egală cu scăderea masei de apă, respectiv a volumului
cantităţii de apă, densitatea el fiind egală cu unitatea:
( wL
− wS
)
MS
= Vi
− Vf
(2.30)
100
Pentru primul caz se poate scrie:
V −
= −
i V
w
f
S wL
⋅100
(2.31)
MS
în care:
V I - este volumul iniţial al probei de pământ;
V f - volumul final al probei de pământ;
M S - masa de pământ uscat.
La uscări şi umeziri succesive variaţia volumului nu mai este aşa de uniformă,
decarece la o umiditate mai mică decât limita de contracţie, intră aer în porii capilari.
Pentru un grad de umiditate mai mic decât 1(S r < 1) legătura dintre umiditate şi
variaţia specifică de volum este curbilinie. S-a constatat că micşorarea volumului
probei nu este egală cu volumul de apă evaporat, deoarece porii rămân plini cu
vapori de apă saturaţi şi că umiditatea iniţială influenţează micşorarea de volum a
probei (Fig.2.12).
În afara limitei de contracţie se mai folosesc şi următorii indici geotehnici
deduşi din curba de contracţie-umiditate:
- contracţia volumică care se calculează cu relaţia:
V −
=
i V
C
f
V ⋅100
(2.32)
Vf
Ea se poate calcula de asemenea, cu relaţia:
V Vi
− Vf
Vi
− Vd
Md
( wi
− wS
)
CV
= ∆ = = =
(2.33)
V Vf
Vd
Vd
⋅ ρw
ρ
C
d
v = ( wi
− wS
)
(2.34)
ρ w
Fig.2.12. Curba de contracţie umiditate la uscări şi umeziri succesive
La terenuri argiloase obişnuite C v =10%.
Probabilitatea producerii unor variaţii de volum importante a pământului poate
fi apreciată cu ajutorul inegalităţii:

25
∆V
V − −
=
L V e
=
L e
> 0.
3
(2.35)
V V 1+
e
în care:
V şi e - este volumul specific, respectiv indicele porilor corespunzător stării
naturale;
V L şi e L - volumul specific, respectiv indicele porilor corespunzător limitei
superioare de plasticitate (w L ).
Se mai foloseşte şi noţiunea de contracţie axială şi transversala:
Hi
− Hf
d
⋅100 şi
i − df
⋅100
(2.36)
H
di
în care:
H i şi H f - sunt înălţimile iniţială şi finală a probei;
d i şi D f – diametrele iniţial şi final a probei.
2.2.3.2. Umflarea liberă se calculează cu relaţia:
V −
% = 100⋅
f Vi
3
U L
= 10( Vf
−10)%
V i = 10cm
(2.37)
Vi
2.2.3.3. Umiditatea la sucţiune de 15 bari, notată cu w 15 .
Prin sucţiune se inţelege deficitul de presiune în raport cu presiunea
atmosferică, care apare în apa din porii materialelor hidrofile nesaturate.
Suctiunea.este condiţionată de factorii care influenţează interacţiunea dintre apă şi
faza solidă, natura şi alcătuirea scheletului, conţinutul de săruri din apă, starea
termică şi electrică ş.a. Ea se poate prezenta sub forma de sucţiune osmotică şi
sucţiune matricială.
Sucţiunea osmotică îşi are originea în fenomenul de osmoză, datorită concentraţiei
variate de săruri din apa peliculară. Ea se evidenţiază prin presiunea osmotică cere
se calculează cu relaţia:
p = R ⋅ T ⋅ ( C 1 − C 2 )
(2.38)
în care:
p - este presiunea osmotică;
R - constanta gazelor.
T - temperatura în grade Kelvin;
C 1 C 2 - concentraţiile celor două soluţii.
Sucţiunea osmotică apare datorită presiunii osmotice a două lichide ce conţin
săruri în concentraţii diferite.
Sucţiunea matricială se datoreşte interacţiunii dintre apa şi scheletul mineral.
Sucţiunea poate să apară în materiale cu schelet rigid, materiale cu granule
relativ mari (prin capilaritate) şi granule mici (prin adsorbţie). Dacă ne referim la cazul
forţelor capilare, care apar în urmna interacţiunii dintre apă şi scheletul mineral, se
ştie că în apa capilară apar tensiuni de întindere avind mărimea γ n h o spre deosebire
de apa gravitaţională în care tensiunile sunt de compresiune şi se conformează legii
hidrostatice. In figura 2.13 se observă ca pe inălţimea coloanei capilare presiunea
este mai mică decât presiunea atmosferică.
Între sucţiune şi presiunea apei din pori, respectiv presiunile mecanice
exterioare, se poate stabili o corelaţie funcţie de deformabilitatea scheletului solid,
saturarea şi natura sa. La un pământ compresibil, unde o parte din presiunea

26
exterioară este preluată de schelet, corelaţia este:
U = − S + α cm.
v ⋅ p
(2.39)
în care:
U - este presiunea apei din pori;
s - sucţiunea;
p - presiunea exterioară;
α cm.v - factor de compresibilitate.
Cercetările efectuate la Laboratorul de cercetări rutiere din Anglia au arătat că
factorul de compresibilitate α cm.v este egal cu panta curbei de contracţie şi variază cu
umiditatea:
d ⋅ Vt
α cm.
v =
(2.40)
d ⋅ Vw
în care: dV t - este modificarea volumului total al probei atunci când se extrage un
volum de apă d.V w .
Fig.2.13. Sucţiunea matricială
S-a neglijat în această relaţie efectul greutăţii pământului. Mărimea sucţiunii se
exprimă în cm. coloană echivalentă de apă sau N/cm 2 . Se poate considera că unui
N/cm 2 îi corespunde 100 cm colcană de apă. Pentru fiecare pământ se poate stabili
corelaţia între mărimea sucţiunii şi umiditatea sa (Fig.2.14.). Decarece prin această
exprimare a mărimii sucţiuni rezultă cifre foarte mari, se foloseşte logaritmul zecimal
al acestei cifre notat p.F. Sucţiunea de 15 bari este aproximativ egală cu 150 N/cm 2 ,
respectiv 15000 cm colcană de apă. Valoarea sucţiunii rezultă în acest caz: p.F =
4,176.
2.2.3.4. Granulozitatea (A 2 ) care se referă la conţinutul procentual de
granule, avind diametrul egal şi mai mic decât 0,002 mm.
2.2.3.5. Căldura maximă de umezire - q u max -dezvoltată de unitatea de
masă. Căldura maximă de umezire este cantitatea de căldură degajată la umezirea
pină la saturaţie a unui gram de pământ uscat în prealabil în etuvă la 105°C. Se
exprimă în j/g sau cal/g.
2.2.3.6. Indicele de plasticitate calculat cu relaţia:
Ip
= wL
− wp
(2.41)
2.2.3.7. Criteriul de plasticitate care se calculează cu relaţia:

( w 20)
27
C p = 0. 73 L −
(2.42)
Când Ip
≥ Cp
pământul prezintă umflări şi contracţii mari.
Figura 2.14. Curba sucţiune-umiditate
2.2.3.8. Capacitatea de adsorbţie se calculează cu relaţia:
w
C
L
A% =
(2.43)
Md
în care: W L - este masa de apă absorbită la sucţiunea p.F = O; M d - masa de pământ
uscat şi mojarat.
2.2.3.9. Indicele de activitate calculat cu relaţia:
I p
I A = (2.44)
M d
în care, I p - este indicele de plasticitate; A 2 - conţinutul în fracţiuni mai mici sau egale
cu 0.002 mm. Indicele de activitate se calculează şi pentru un diametru de 0.005
mm.
2.2.3.10. Indicele de contracţie umflare se calculează cu relaţia :
wsat
− w
ICU
= (2.45)
wsat
− ws
Funcţie de valoarea acestui indice există următoarele posibilităţi:
I CU = 0 sunt posibile numai contracţii
0

28
Foarte
active
>30 >35 >1.2
5
Active 18 25 100.
…3 …3 .125
5 5
Puţin active 15 20 0.75
…2 …3 …1.
5 0 00
I p ≥
C p
I p ≥
C p
I p ≥
C p
>14
0
100
…1
40
70
…1
00
100 >35 >37 >18 >0.4
14
…1
0
16
…1
4
75…
100
55…
75
25…35 25…
37
15…35 12…
25
13
…1
8
10
…1
3
0.1…
0.4
0.05
…0.1
2.2.4. Calculul mărimii deformăţiilor terenului de fundare provocate de
fenomenele de
contracţie-umflare.
La P.U.C.M. trebuie să se determine prin calcul mărimea deformaţiilor
suplimentare ale terenului de fundare ca rezultat al umflării şi contracţiei. Pentru
aceasta se folosesc mărimile umflărilor relative şi a contracţiilor relative, determinate
pentru diferite valori ale presiunilor verticale. De asemenea, trebuie cunoscute şi
valorile presiunilor de umflare. Mărimile de calcul se vor lua egale cu cele
determinate experimental. Pentru calcul se vor lua caracteristicile terenului la
umiditatea şi îndesarea lui naturală.
Ridicarea terenului de sub fundaţii prin umflare, în urma umezirii se determină
cu relaţia:
n
U = ∑ε i ⋅ hi
⋅ m
(2.46)
1
în care:
ε i - este umflarea relativă a terenului din stratul „i";
h i - grosimea stratului considerat;
m - coeficient al condiţiilor de lucru, care se calculează cu relaţia:
Ptot
2
m = 0.84 − 0.08 ; P 0 = 1daN
/ cm
(2.47)
P0
P tot - este presiunea totală la mijlocul stratului considerat, determinată cu
relaţia:
Ptot
= Pz
+ Pg
+ Psup
l
(2.48)
în care,
P z - este tensiunea în axul fundaţiei la mijlocul stratului considerat;
P g - sarcina geologică calculată de la talpa fundaţiei la mijlocul stratului
considerat;
P supl - presiunea suplimentară provocata de influenţa greutăţii părţii neumezite
din masiv, vecină, cu zona umezită.
Psup l = mn
⋅ γ( z + h)
(2.49)
în care,
m n - este un coeficient luat din tabelul 2.5.
γ - greutatea volumică a pământului;
z - distanţa de la talpa fundaţiei la mijlocul stratului considerat;
h - adâncimea tălpii fundaţiei faţă de cota sistematizării verticale.

29
Pig.2.15. Calculul umflării
Tabelul 2.5.
z + h
B
Coeficientul m n pentru un raport al lungimii şi lăţimii suprafeţei
umezite 1/B
1 2 3 4 5
0,5 0,00 0,00 0,00 0,00' 0,00
1,0 0,58 0,50 0,43 0,36 0,29
2,0 0,81 0,70 0,61 0,50 0,40
3,0 0,94 0,82 0,71 0,59 0,47
4,0 1,02 0,89 0,77 0,64 0,53
5,0 1,07 0,94 0,82 0,69 0,57
Umflarea relativă a terenulului se determină în mod diferit, funcţie de cauzele
care au determinat variaţia de umiditate.
- în cazul infiltrării apei se foloseşte relaţia:
h −h
ε = '
(2.50)
h
în care:
h - este inălţimea probei de teren de umiditate şi îndesate naturală,
comprimată fără posibilitatea deformării laterale, sub sarcina egală cu presiunea
totală P tot ;
h’ - inălţimea aceleaşi probe după umezire, comprimată în aceleaşi condiţii.
- în cazul ecranării suprafeţei prin care s-a produs schimbarea regimului
hidrotermic se foloseşte relaţia:
k( wk
− w0
)
ε =
(2.51)
1+
e0
w ⋅ γ
în care : e =
0 S
0 = w0
⋅ γS
pentru γ w = 1
γw
k - este un coeficient determinat pe cale experimentală, care în lipsa
experimentelor poate fi luat egal cu 2;
w k - umiditatea de echilibru a pământului;
w 0 - umiditatea iniţiala a pământului;
e 0 - indicele iniţial al porilor pentru pământul respectiv.
Mărimea w k pentru stratul „i" în cazul ecranizării suprafeţei de teren se

30
determină fie printr-un calcul de redistribuire a umidităţii, după cum s-a arătat
anterior, fie se determină pe baza interdependenţei stabilite experimental dintre
umiditatea de umezire şi incărcare: w k = f ( p)
la o mărime a presiunii calculate cu relaţia:
⎛
⎞
⎜
2P
p = − +
tot ⎟
i γw
z z
⎜ i
(2.52)
⎟
⎝
γS i ⎠
în care:
γ w - este greutatea specifică a apei;
z - distanţa dintre suprafaţa terenului si nivelul apei subterane;
z i - adâncimea stratului considerat;
P tot – presiunea totală în stratul considerat;
γ S i
- greutatea volumică a stratului de pământ considerat.
- în cazul variaţiei regimului hidrotermic valcarea (W K – W 0 ) se determină ca
diferenţa dintre umiditatea corespunzătoare perioadei de umiditate maximă şi
umiditarea corespunzătcare perioadei de secetă. Profilul umidităţilor se determină pe
teren, pe cale experimentală sau se calculează funcţie de indicele climatic.
Insumarea umflărilor elementare se face pe o adinâncime H u care depinde de
cauzele care au determinat variaţia de umiditate:
- la infiltrarea apei, până la adâncimea unde presiunea totală este egală cu
presiunea de umflare a pământului;
- la ecranarea suprafeţei sau la variaţia regimului hidrotermic, pină la
adâncimea determinata) experimental pentru zona în care se află amplasamentul. în
lipsa unor date experimentale se poate lua adâncimea de 5 m. în cazul existenţei
apelor subterane, adâncimea se va lua cu 3 m peste nivelul iniţial al apelor subterane
dar nu mai sus decât cota corespunzătoare presiunii de umflare.
In cazul umflării pământului apar presiuni orizontale suplimentare, care trebuie
avute în vedere la proiectarea elementelor de construcţii situate sub nivelul terenului.
Ppresiunile orizontale se determină cu relaţia:
1
p h = mKp
(2.53)
în care:
m - este un coeficient al condiţiilor de lucru egal cu 0,85;
K - un coeficient care depinde de mărimea umflării şi se ia din tabelul 2.6;
p - presiunea maximă orizontală determinaţă în condiţii de laborator.
Tabelul 2.6.
Intensitatea
umflării în procente pe 0,1
24 ore
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
K 1,40 1,25 1,12 1,05 1,02 1,01 1,00
Mărimea tasării terenului de fundare ca rezultat al contracţiei pământului
contractil -. S 0 - se determină cu relaţia:

31
n
S0 = ∑ε c ⋅ hi
⋅ m
i c
(2.54)
1
în care:
ε c i
- este contracţia liniară specifică a stratului „i" la o presiune egală cu suma
presiunii geologice, presiunii suplimentare din sarcina transmisă de fundaţie la
mijlocul stratului considerat la o variaţie a umidităţii pământului de la valoarea ei
maximă şi cea minimă;
h i - grosimea stratului considerat;
m c - coeficient al condiţiilor de lucru la contracţie, care se ia egal cu 1,3;
n - numărul de straturi, în care s-a împărţit zona în care se manifestă
contracţia.
Graniţa inferioară a zonei de contracţie H 0 se determină pe cale
experimentală, iar în lipsa datelor experimentale se ia egala cu 5 m.
În cazul uscării pământului ca rezultat al acţiunii termice a unor instalaţii
tehnologice, limita infericara a zonei de contracţie se determină pe cale
experimentală sau printr-un calcul corespunzător.
2.2.5. Evaluarea solicitărilor date de umflarea terenului de fundare asupra
construcţiei, comportarea acesteia şi apariţia degradărilor.
Cunoscând deformaţia maximă probabilă S u din umflarea terenului de fundare
se poate face o evaluare a solicitărilor care apar în construcţie. Dacă ne referim la o
fundaţie continuă, perfect flexibilă, datorită umflării se formează o contrasăgeată.
Extinderea zonei în care se produce umflarea nu este cunoscută, dar datorită
rigidităţii pe care o are fundaţia reală, există tendinţa de a aplatiza denivelarea
produsă prin umflare. Această aplatizare conduce la cedarea plastică în zona
denivelată şi în acest caz momentul incovoetor maxim la care este supus ansamblul
fundaţie-perete poate fi evaluat cu ajutorul relaţiei:
2
q ⋅ l ⎛ b ⋅ p ⎞
M = ⎜ −
c
max 1 ⎟
(2.55)
8 ⎝ q ⎠
în care:
l şi b - reprezintă lungimea şi respectiv lăţimea fundaţiei;
q - incărcarea uniform distribuită pe unitatea de lungime a fundaţiei;
p c - presiunea limită de cedare plastică.
Dacă umflarea S u este mai redusă, denivelarea este aplatizată fără a atinge
în pământ stadiul plastic. În acest caz, în zona denivelării apare o concentrare de
tensiuni care poate fi calculată cu ajutorul teoriei elasticităţii, admiţind că forma
denivelării este de aşa alură incât se produce o creştere uniformă de presiune pe
întreaga suprafaţă (fig.2.16).
π ⋅ E ⋅ S
σ
u
v = (2.56)
2 b ⋅ IN
în care:
E - este modulul de elasticitate al terenului de fundare;
a
I N - factor de influenţă dat în fig.2.17, funcţie de raportul α = ;
a - lungimea pe care are loc creşterea uniformă de presiune;
Momentul corespunzător acestei presiuni are expresia:
b

32
l/b.
π 2
M = E ⋅ Su ⋅ b ⋅ I M
(2.57)
16
I M este reprezentat în Fig.2.18, funcţie de raportul a/l şi diverse valori λ =
Fig.2.16. Evaluarea solicitărilor în construcţie datorită umflarii
Fig.2.17. Diagrama de calcul a coeficientului I n
Fig.2.18. Valorile coeficientului I m
Pentru determinarea sporului de presiune p şi moment M pe baza ecuaţiilor de
mai sus este necesar să se cunoască dimensiunile în plan ale denivelării. Dacă nu
se dispune de suficiente elemente pentru a se face o estimare realistă a acestor
dimensiuni este indicat în calcule să se folosească valorile maxime pentru I M .
Comportareaconstrucţiilordepinde de amplasarea şi intensitatea fenomenelor
de contracţie-umflare care sunt condiţionate de:
- structura, forma şi mărimea construcţiei;

33
adâncimea de fundare şi modul de realizare a fundaţiilor;
- anotimpul în care s-au realizat fundaţiile;
- posibilităţile de infiltrare a apelor atmosferice şi expunerea la soare a
terenului de fundare din imediata vecinătate a construcţiei;
- condiţiile de exploatare a construcţiei.
Apariţie degradărilor la construcţiile la care nu s-au luat masurile
corespunzătcare se produce de regulă astfel:
- la clădirile de zidărie de cărămidă cu fundaţii directe de beton, fisurile în
fundaţii şi ziduri apar de regulă în primul sau al doilea an după execuţie şi evoluează
continuu ;
- clădirile cu schelet de lemn şi paiantă fisurează mai puţin, dar se
deformează foarte mult. Tocurile uşilor şi ferestrelor se strîmbă, podeaua şi tavanul
se incovoaie;
- la toate felurile de construcţii, colţurile puternic insorite dinspre sud-vest se
tasează cel mai mult din cauza contracţiei, provocând apariţia fisurilor şi crăpăturilor
în „V" (deschise mai mult la partea superioara). Dacă execuţia construcţiei s-a
efectuat intr-o perioadă secetcasă, în perioada umedă care urmează pământul se
umflă, provocând apariţia fisurilor şi crăpăturilor în „A" (deschise mai mult la partea
inferioară).
Elementele anexă ale construcţiilor de zidărie care fac corp comun cu
construcţia propriuzisă (scări, terase, trotuare etc) şi sunt fundate la adâncime mai
mică, fisurează sau crapă de la inceput şi se separă de restul construcţiei, intrucât
suferă în cea mai mare măsură efectele contracţiilor şi umflărilor periodice ale
pământului (tasări şi ridicări neuniforme). Fisurile şi crăpăturile construcţiilor apar şi
se dezvoltă la colţuri şi în părţile de rezistenţă mai redusă ale pereţilor de zidărie (in
secţiunile cu goluri pentru uşi şi ferestre, la casa scarii) ajungind pină la 3 - 5 cm
deschidere şi chiar mai mult, separind astfel elementele de construcţie şi fragmentind
clădirea respectivă.
2.3. Terenuri de fundare alcătuite din pământuri turboase saturate cu apă
şi mîluri.
cadrul terenurilor dificile de fundare sunt cuprînse şi pământurile cu un bogat
conţinut organic şi saturate, precum şi pământurile de consistenţă foarte redusă,
mîlurile.
La proiectarea fundaţiilor în aceste terenuri trebuie ţinut seama de
particularităţile care le sunt specifice. Astfel, aceste pământuri se caracterizează prin
faptul că sunt saturate cu apă, au o compresibilitate mare şi foarte mare,
consolidarea lor sub sarcină decurge foarte lent, se caracterizează de asemenea
printr-o rezistenţă la forfecare redusă. Prezintă o variabilitate şi o anizotropie
accentuată a proprietăţilor fizico-mecanice şi de filtraţie.
Mîlurile se mai caracterizează prin faptul că prezintă fenomenul de tixotropie şi
de asemenea, proprietăţi reologice foarte pronunţate (curgerea lentă).
De asemenea, trebuie ţinut seama de faptul că la pământurile cu un bogat
conţinut organic, apa subterană este puternic agresiva faţă de materialele de
construcţii.
Pământul conţinând resturi organice este de obicei denumit pământ turbos şi
el conţine aceste materiale organice în cantitate mai mare de 3% la pământuri
nisipoase şi mai mare de 5% la pământuri argiloase.
Aceste straturi cu conţinut ridicat de materii organice ce se pot prezenta sub
forma unui strat continuu sau sub formă de lentile. În fig.2.19. se prezintă poziţia pe

34
care o poate prezenta un astfel de pământ în raport cu fundaţia în zona de
deformaţie a acesteia.
Resturile organice în pământ se pot caracteriza funcţie de conţinutul lor procentual
faţă de cantitatea de schelet mineral şi funcţie de gradul de descompunere a
acestora. Funcţie de conţinutul lor procentual, el poate varia între 3% şi 40% la nisipuri
şi 5% la 40% la argile. Funcţie de acest conţinut de materii organice se va stabili
soluţia de fundare şi presiunea ce poate fi transmisă de talpa fundaţiei.
În ceea ce priveşte gradul de descompunere, se consideră că dacă este mai
mic de 30% rezistenţele convenţionale pot fi luate făra a le afecta cu un coeficient de
reducere. Valorile normate sunt considerate în cazul care, stratificaţia este orizontală,
iar compresibilitatea pământului este contantă pe o adâncime egală cu de două ori
lăţimea fundaţiei cu dimensiunile cele mai mari.
Fig.2.19. Poziţia pământului dificil în raport cu fundaţia
Caracteristicile de rezistenţă şi deformabilitate ale pământurilor turboase se
vor determina ţinând seama şi de procesele reologice care au loc în acesta
pământuri sub influenţa stării de tensiuni. Având în vedere deformarea acestor
pământuri într-un interval de timp lung, se va prevedea şi încercarea la consolidare.
Modulii de deformaţie se vor stabili pe intervale mici de presiuni pentru o putea
efectua un calcul de tasare corespunzător condiţiilor de comportare mai specială a
acestor pământuri. Deoarece aceste pământuri sunt anizotrope, trebuie cunoscute
caracteristicile de rezistenţa şi deformabilitate după diferite direcţii în spaţiu, corelată
cu direcţiile de acţiune ale forţelor care se aplică. Dacă diferenţa pe verticală şi
orizontală nu depăşeşte 40% se poate neglija anizotropia.
Calculul terenurilor saturate cu apă şi a celor turboase se face având în
vedere două stări limită;
- starea limită de capacitate portantă;
- starea limită de deformaţie.
La acest oalcul se va avea în vedere:
- viteza de aplicare a sarcinii;
- forţele hidrodinamice care apar prin aplicarea sarcinii;
- variaţia tensiunilor în schelet datorită fenomenului de consolidare;
- anizotzopia proprietăţilor fizico-mecanice.
Tabelul 2.7.

35
Caracteristica turbei
îngropate
Gradul de
descompunere
a turbei %
γ
{kN/m 3 }
γ s
{kN/m 3 } e Φ° C
{daN/cmp}
20….30 1,1 1,4 4,1 22 0,3 15
31….40 1,3 1,8 3,1 26 0,2 30
41….60 1,5 2,2 2,2 30 0,1 50
E
{daN/cmp}
Datele privind proprietăţile fizico-mecanice se determină pe cale
experimentală sau în lipsa acestora în cazul unor pământuri turboase îngropate, se
pot lua valori normate, funcţie de gradul de descompunere a turbei (tabelul 2.7.).
La calculele de capacitate portantă, la pământurile care se consolidează lent,
se va ţine seama de presiunea apei din pori ce se dezvoltă în timpul fenomenului de
consolidare.
Presiunea apei din pori se poate calcula pe baza teoriei unidimensionale a
consolidării, avându-se în vedere poziţia straturilor drenante din terenul de fundare şi
termenul de realizare a construcţiei. Straturile drenante nu trebuie să se prezinte sub
formă de lentile. Unde au fost prevăzute perne de nisip sub fundaţie, ele vor fi
considerate de asemenea, ca fiind un strat drenant, dacă umplutura din jurul
fundaţiilor este şi ea drenantă.
Pentru pământurile cu consolidare lentă şi saturate cu apă unghiul de frecare
Φ se poate lua egal cu 0°, relaţiile pentru calculul presiunii critice fiind pentru
încărcări verticale:
p cr = q + 5. 14c
pentru fundaţii continui
p cr = q + 5. 70c
pentru fundaţii izolate ( l/b < 3)
Calculul la deformaţii se face în mod obişnuit, la el adăugându-se şi un calcul
a desfăşurării tasărilor în timp (calcul de consolidare).
Nu se admite aşezarea fundaţiilor direct pe pământurile turboase, indiferent de
grosimea lor şi de mărimea calculată a deformaţiei terenului de fundare.
În cazul în care terenul de fundare este un mîl, aici prezintă importanţă dacă
acest strat se află la suprafaţă sau este cuprins între alte straturi, având proprietăţi
fizico-mecanice superioare, deoarece stratul de mîl cuprins între alte două straturi
mai bune, prezintă proprietăţi mai bune decât stratul de mîl de le suprafaţă.
Calculul capacităţii portante şi e deformaţiilor se face ca le pământurile
saturate şi pământurile turboase.
La calculul tasărilor se permite să se facă abstracţie de anizotropie dacă
modulul de deformaţie pe direcţia paralelă cu stratificaţia (E h ) este mai mare de 0,6
din valoarea modulului de deformaţie perpendicular pe stratificaţie (E V ).
Pentru un calcul preliminar, valorile modulilor de deformaţie pentru mîluri se
pot lua din tabelul 2.8.
Tabelul 2.8.
Denumirea
Indicele porilor e
pamântului
- nisip argilos 0,8
1.2
Modul de deformaţie
E (daN/cm 2 )
51
33

36
- argilă nisipoasa 0,9
1,6
- argilă
19
12
1,2 16
2.0 8
În calculul tasărilor unui teren de fundare care conţine un strat de mîl, limita
pachetului de straturi compresibile se recomandă să fie luat la adâncimea la care
presiunea suplimentară faţă de presiunea geologică este egală cu 0,03 daN/cm 2 .
În cazul în care mărimea calculată a tasării probabile sau capacitatea potantă
este nesatisfăcătoare, este necesar să se ia măsuri pentru asigurarea bunei
comportări a construcţiei respective, măsurile se referă la:
- reducerea deformaţiilor terenului de fundare;
- rigidizarea structurii pentaru a putea prelua solicitările suplimentare.
- asigurarea exploatării lipsite de defecţiuni a reţelelor tehnice.
În ceea ce priveşte prima categorie de măsuri ele cuprind:
- depăşirea integrală, sau parţială a stratului neoorespunzător;
- înlocuirea parţială sau totală a stratului neoorespunzător, cu materiale de
permeabilitate mare (perne de nisip, balast);
- compactarea terenului necorespunzător, paralel cu măsuri de accelerare a
fenomenului de consolidare (coloane dren de nisip sau balast, tranşeie drenante,
saltele drenante, încărcarea suplimentară permanentă sau provizorie, coborîrea
nivelului apei subterane, drenuri de carton).
Pentru rigidizarea structurii, se va prevedea tronsonarea acesteia,
dimensionarea elementelor de rezistenţă la solicitările suplimentare care apar,
prevederea unor elemente de rezistenţă suplimentare oare să asigure redistribuirea
solicitărilor suplimentare, corelarea timpului de execuţie cu timpul de consolidare a
terenului de fundare.
În funcţie de modul de alcătuire şi a stratificaţiei întîlnite, a gradului de
turbificare, de adâncimeala care se află stratul de turbă şi grosimea acestuia, a
caracteristicilor construcţiei şi a cerinţelor de exploatare, măsurile vor fi luate separat
sau se va prevedea un complex de măsuri, vizând o combinaţie a măsurilor
enumerate. În cazul mîlurilor se pot aplica aceleaşi măsuri ca şi la pământurile
turboase.
2.4. Pământurile eluviale.
Pământurile eluviale provin din roci preexistente care au fost dezagregate fizic
şi alterate chimic, produsele rezultate rămânând pe loc. Ele au păstrat pe locul
formării lor structura şi textura rocii din care provin şi de asemenea, şi caracterul lor
de zăcămînt. Fenomenele acestea au loc în scoarţa de alterare a globului terestru.
Gradul de intensitate a acestor procese fizico-chimice scade cu adâncimea
faţă de suprafaţa terenului, astfel mărimea fragmentării este cea mai pronunţată la
suprafaţă, iar în adâncime fragmentele se prezintă sub forma de blocuri separate cu
fisuri goale sau umplute cu produse de alterare.
În suprafaţă se întîlnesc roci argiloase, produse ale descompunerii finale,
după care urmează produse nisipoase-argiloase, care corespund descompunerii
intermediare, după care urmează nisipuri argiloase.
Mai în adâncimese întîlnesc nisipuri, pe urmă pietrişuri, după care urmează
fragmente mai mari. Zona fisurată reprezintă stadiul iniţial al eroziunii.
Rezistenţa şi compresibilitatea lor este foarte neuniformă atât în plan orizontal
cât şi în plan vertical. Aceste roci pot suferi degradări atunci când sunt în săpături

37
deschise.
Nisipurile argiloase eluviele şi cale prăfoase, dacă se saturează cu apă pot trece în
stare curgătoare, în timpul executării unor săpături.
Pământurile eluviale argiloase pot să prezinte fenomene de umflare în cazul
umezirii lor cu deşeuri industriale de natură chimică. Degradării în săpături sunt
supuse şi rocile magnetice si cele sedimentare, în special cele de natură prăfoasă şi
argiloasă, inauficient stabile la acţiunea apei şi temperaturii.
Pentru a pune cât mai bine în evidenţă particularităţile terenurilor eluviale,
trebuie stabilite: natura rocii preexistente, structura şi profilul scoarţei de alterare,
fisuraţia, şistuozitatea, stratificarea, cu poziţia ei în spaţiu, suprafeţele de alunecare,
forma şi cantitatea şi calitatea incluziunilor din fragmente mari mai rezistente sau
lentilele de materiale slabe. Aici se va avea în vedere faptul ca diferitele straturi pot
prezenta grade de alterare, diferite. O situaţie deosebită prezintă zonele în care au
avut loc procese tectonice, unde zonele mai alterate se pot afla sub cele mai puţin
alterate.
Amplasarea lucrărilor de prospecţiuni, adâncimealor şi recoltarea probelor se
va face în aşa fel, încât să se obţină o reprezentare cât mai clară a alcătuirii terenului
de fundare, corelând aceste lucrări cu caracteristicile construcţiei ce urmează a fi
executată.
În general, se folosesc foraje şi şanţuri, raportul lor fiind mai mare ca proporţie în
cazul straturilor ce conţin mai puţine fragmente mari.
Determinările de laborator se vor face pe probe cu structură atât deranjată cit şi
nederanjată. Pată de determinările obişnuite pentru zona în care se găsesc
fragmente mari dispersate sau sub forma unui bloc joantiv este necesar să se
stabilească şi rezistenţa acestora la eroziune. Criteriile în aceat caz sunt gradul de
mărunţire a materialului respectiv, greutatea volumică în stare naturala, indicele
porilor, rezistenţa la compresiune monoaxială, modul de comportare la apa.
Un rol important revine aici la rocile stîncoase compoziţiei mineralogice, cuarţul fiind
mineralul cel mai stabil la fenomenele de eroziune.
În zonele conţinând fragmente mari în proporţie mare sau fisurate care conţin
părţi puternic alterate, proprietăţile mecanice trebuie stabilita în situ.
Sunt foarte utile metodele geofizice care permit să se pună în evidenţă
structura şi zonarea profilului scoarţei de alterare.
De asemenea, va trebui avut în vedere că menţinerea un timp mai îndelungat
a unor excavaţii, taluzuri, în contact cu atmosfera poate produce înrăutăţirea
proprietăţilor mecanice. In acest sens este necesar să se stabilească măsura în care
poate să aibe loc alterarea acestor roci pe timpul cât sunt în contacte cu atmosfera,
proces care poarta denumirea de alterare suplimentară.
Calculul terenului de fundare alcătuit din terenuri eluviale se face la deformaţie
şi la capacitate portantă. Dacă nu există date experimentale de laborator sau "în situ"
privind proprietăţile fizico-mecenice ale acestui teren de fundare pentru un prim
calcul se pot folosi tabele cu valorile presiunilor convenţionale (tab, 2.11).
În cazul unor terenuri eluviale semi-stîncoase sau a celor stîncoase puternic
degradate, la care recoltarea de probe este foarte dificilă, presiunile se vor stabili
funcţie de cantitatea de cuarţ conţinut.
Grosimea stratului compresibil în cazul acestor terenuri de fundare eluviale
nestîncoase, se a stabili funcţie de raportul şi mărimea tensiunii suplimentare
transmisă de fundaţie şi a sarcinei geologice la adâncimea respectivă, ca în cazul
pământurilor obişnuite, funcţie de tipul de pământ eluvial, acest raport fiind 0,2 pentru
teren cu granule argiloase şi nisipoase şi 1,0 pentru un teren alcătuit din blocuri

38
bolovani.
Deoarece terenurile eluviale prezintă o deformabilitate foarte diferită, va fi
necesar să se la o serie de măsuri care să asigure o uniformizare a tasărilor care pot
să apară şi anume:
- realizarea unor perne de nisip compactate, de pietriş sau din fragmente mai
mari din roci nealterabile, care că asigure o bună distribuţie a presiunilor transmise
de talpa fundaţiei;
- îndepărtarea din zona superioară a terenurilor compresibile a incluziunilor
stîncoase;
- curăţirea din zona superioară a stratificării a porţiunilor alterate şi plombarea
lor cu nisip si pietriş compactat.
Pentru umplerea zonelor curăţate trebuie folosite materiale nealterate. În
perioada săpării gropilor de fundaţie trebuie luate măsuri care sa prevină alterarea lor
sub influenţa agenţilor atmosferici, si care să asigure executarea neîntreruptă a
acestor lucrări. De asemenea, ultimul strat de săpături va fi excavat înainte de
realizarea fundaţiei, pe o adâncime variind între 0,10 m şi 0,30 m funcţie de natura
terenului, fiind mai mare la pământurile argiloase.
În cazul prezenţei în stratificaţie a unor straturi cărbunoase, care apar le cota
tălpii fundaţiei, curăţirea terenului trebuie efectuată pe cel puţin 0,8 m adâncime.
Valoarea coeficientului de eroziune Kwk se referă la terenuri din fragmente mari
supuse eroziunii naturale. Funcţie de mărimea acestui indice ele se împart în
categoriile din tabelele de mai jos.
Pentru nisipuri prăfoase saturate cu apă se aplică un coeficient egal cu 0,3.
KWk.
Tabelul 2.9
Conţinutul procentual în greutate a fracţiunii de dimensiunea
mm.
peste 10 2... 10 0,1... 2 mai mic de 0,1
mai mic de 0,25 54... 66 25... 33 9. ..11 0,9. ..4,1
0,25... 0,50 36... 44 34... 40 18... 22 2,7. ..3,3
5,51... 0,75 27... 31 36. ..44 23... 27 5,6. . .6,4
Mai mare de 0,75 10... 14 42... 46 28.. .32 11. ..13
Tabelul 2.10.
Denumirea terenului din fragmente mari,
funcţie de erodabilitate
Coeficientul de erodabilitate
Neerodabile 0

39
Tabelul 2.11.
Teren din fragmente
mari
Presiunea convenţională Moduli de deformaţie
cu conţinut fără conţinut cu conţinut de fără conţinut
de
cuarţ
de cuarţ cuarţ
de cuarţ
daN/cm 2 daN/cm 2
grohotiş cu
fragmente
nealterate
Kwk ≤ 0,25 9
7
mai mare de
mai mare de 600 500
0,25< Kwk

40
Argile
0,6 5 3
0,8 3 2
1,1 2,5 1,5
1,25 2 1
Tabelul 2.14.
Denumirea terenului Raportul σ z / σ g
Terenuri argiloase şi nisipoase având granule
mai mari de 2mm, sub 25% din greutate. 0,2
Terenuri ergiloase şi nisipoase, pietriş
mărgăritar, argiloase cu grohotiş. Granule mai
mari de 2mm, peste 25% din greutate 0,35
Pietriş mărgăritar 0,50
Grohotiş şi pietriş mărgăritar 0,65
Grohotiş 0,80
Blocuri, bolovani 1,00
2.5. Pământuri sărăturate
Terenurile de fundare alcătuite din pământuri sărăturate, se consideră ca fiind
terenuri dificile de fundare, datorită următoarelor fenomene:
- apariţia unei tasări sufozionare în cazul unei umeziri de lungă durată, datorită
modificării proprităţilor fizico-mecanice ale terenului în sensul înrăutăţirii lor;
- umflarea argilelor saturate în cazul umezirii lor;
- acţiunea agresivă a soluţiilor ce iau naştere, asupra elementelor de
construcţie ce vin în contact cu pământul.
Pentru identificarea şi caracterizarea pământurilor sărăturate, cu ocazia
cercetărilor de teren şi laborator, trebuie stabilite următoarele:
- condiţiile de zăcământ a pământurilor sărăturate în care trebuie arătate:
grosimea stratului, particularităţile litologice, extinderea în suprafaţă şi adâncime;
- condiţii hidrogeologice, hidrologice şi hidrochimice legate de mineralizaţia şi
compoziţia apelor de suprafaţă şi subterane, caracterul mişcării lor posibile
(gravitaţional, capilar osmotic), domeniul de alimentare şi descărcare a apelor
subterane. De asemenea, variaţia posibilă a nivelului apei subtrane în cazul
exploatării viitoarelor construcţii sau a umezirii de lungă durată a terenului de
fundare;
- forma şl răspândirea zonei sărăturate (straturi, lentile, aglomerări punctuale,
aglomerări), gradul de cristalizre şi dispersie a sărurilor (cristale, druze, granule fin
dispersate, cimentări, concreţiuni). De asemenea, conţinutul calitativ şi cantitativ a
sărurilor, capacitatea de adsorbţie şi compoziţia cationilor de schimb din teren,
solubilitatea sărurilor;
- în ceea ce priveşte pământul care este sărăturat, interesează tipul său,
compoziţia se granulometrică şi mineralogică, structura, indicele porilor,
permeabilitatea, umiditatea naturală, legătura dintre gradul de sărăturare şi
caracterul ei şi compoziţia litologioă, condiţiile de zacămînt;

41
- mărimea tasării sufozionare; efectul levigării asupra proprietăţilor, fizicomecanice
ale pământurilor;
influenţa condiţiilor climatice şi geomorfologice precum şi activităţii economice
a omului asupra proceselor de sărăturare şi de desărăturare;
- date privitor la deformaţiile construcţiilor existente în zonă.
Calculul terenului de fundare alcătuit din pământuri sărăturate se face la
starea limită de deformaţie şi starea limită de capacitate portantă.
Mărimea totală a deformaţiilor verticale a terenului de fundare, alcătuit din
terenuri sărăturate se compune din tasarea, datorită îndesării terenului din
încărcarea transmisă de fundaţie şi din tasarea sufozionară sub influenţa încărcării
fundaţiei şi a greutăţii proprii a pământului.
Tasarea din îndesarea pământului se determină ca la pământurile obişnuite
nesărăturete cu folosirea ceracteristicilor de defomaţie a pământurilor la umiditate
naturală.
Tasarea sufozionară se calculează pe baza unor încercări speciale, în care se
are în vedere că:
- reducerea umidităţii iniţiale a terenului şi a cantităţii de fracţiuni argiloase
măresc valoarea tasării sufozionare. Un conţinut mare de fracţiuni argiloase
împiedică apariţia tasării sufozionare;
- cu creşterea gradului de sărăturare a pământului şi a porozităţii iniţiale,
creşte valoarea finală a tasării sufozionare;
- mărimea şi desfăşurarea în timp a tasării sufozionare depinde de compoziţia
chimică a lichidului care se filtrează;
- creşterea mărimii presiunilor transmise de fundaţie conduce la creşterea
tasării sufozionare.
Mărimea tasării sufozionare se determină prin însumarea tasărilor straturilor
sărăturate pe baza mărimii tasării sufozionare relative, care depinde de proprietăţile
pământulul, durata inundării şi filtrării şi presiunea care acţionează.
Presiunea este presiunea însumată din stratul respectiv, provenind din sarcina
transmisă de fundaţie şi din greutatea proprie a pământului sarăturat.
Tăsările maxime şi medii sufozionare, diferenţele de tasări şi înclinarea
fundaţiilor izolate se calculează cu luarea în considerare a neuniformitaţii umezirii
terenului, a unor condiţii diferite de filtrare a apei subterane în limitele conturului construcţiei,
neuniformităţii distribuirii sării în pământ, în suprafaţa şi în
adâncimeaterenului de fundare.
Mărimea tasării sufozionare relative se determină în situ prin încercări cu
placa, admiţându-se şi încercări în laborator.
Tasarea sufozionară a terenului de fundare alcătuit din pământuri sărăturate
se determină cu relaţia:
n
S = ∑ε si ⋅ h i
(2.58)
1
n - este numărul de straturi în care s-a împărţit pachetul de pământuri
sărăturate în care se poate produce tasarea sufozionară;
ε si - mărimea relativă a tasării sufozionare a stratului "i" la presiunea din acest
strat provenită din încărcarea transmisă de fundaţie şi din greutatea proprie a
pământului;
h i - grosimea stratului "i" a pământului sărăturat.
Se iau în calcul toate straturile sub talpa fundaţiei la care mărimea relativă a
tasării sufozionare este mai mare decât 1%.

42
Presiunea de calcul pe un teren de fundare alcătuit din pământuri sărăturate,
în cazul unei umeziri de lungă durată se calculează cu relaţiile pentru pământurile
obişnuite, valorile de calcul luându-se pentru starea saturată a pământulul sărăturat,
după levigarea sărurilor.
În cazul în care prin luarea unor măsuri s-a obţinut consolidarea terenului
sărăturat, valorile de calcul se vor lua pentru pământul sărăturat, consolidat în stare
saturată.
În cazul imposibilităţii unei levigări, se va considera umiditatea naturală a
pământului sărăturat, dacă aceasta nu este mai mică decât limita inferioară de
plasticitate, iar la limita, egală cu aceasta.
În cazul prezenţei în pachetul de pământ a unui orizont cu un conţinut mai
mare de 40% de ghips, fundaţiile se vor încastra în stratul subiacent cu cel puţin 0,2
m la argile nisipoase şi nisipuri argiloase şi cel puţin 0,3 m la nisipuri.
În cazul unei răspândiri neomogene a sărurilor în pachetul de pământ
sărăturat, pot să apară tasări neuniforme care să nu poată fi preluate de construcţie.
În acest caz trebuie luate măsuri care:
- să excludă umezirea terenului de fundare;
- sa se plaseze fundaţiile într-un strat de pământ nesăsăturat, străbătând cel
sărăturat;
- măsuri constructive la structura construcţiei.
Alegerea măsurii se va face funcţie de condiţiile specifice ale amplasamentului
şi construcţiei. La pământuri cu permeabilitate mare se recomandă străbaterea
pachetului de pământuri sărăturate. La nisipuri de recomandă compactarea. În cazul
argilelor nisipoase cu conţinut mare de ghips, nisipuri argiloase şi nisipuri, se
recomandă consolidarea chimică.; etanşare cu ecrane, acoperirea stratului de sare
cu acoperiri insolubile.
2.6. Pământuri de umplutură.
Pământurile de umplutură se caracterizează de obicei printr-o neomogenitate
importantă privind compoziţia lor, ceea ce duce la o compresibilitate neuniformă, la
care se adaugă posibilitatea autoândesării sub greutate proprie, în special în cazul
unor acţiuni dinamice, a variaţiei condiţiilor hidrogeologice şi a descompunerii
incluziunilor organice ce depăşesc 3% la nisipuri şi 5% la argile.
La pământuri de umplutură formate din zguri şi argile trebuie avută în vedere
posibilitatea unei eventuale umflări.
La descrierea şi prospectarea terenurilor de umplutură trebuie avute în
vedere:
- compoziţia lor şi modul de aşezare în spaţiu;
- metoda folosită pentru realizarea umpluturii;
- natura materialului de bază din care este realizată umplutura.
Îndesarea suplimentară a pământurilor de umplutură sub influenţa vibratiilor, a
umezirii periodice şi prin coborîrea nivelului epei subterane începe cu apariţia acestor
fenomene şi decurge in timp.
Durata îndesării se poate lua orientativ din tabelul 2.15.

43
Tabelul 2.15.
Denumire terenului de umplutură
Umplutura executaţă uniform, la îndesare
insuficientă:
pământ nisipos
pământ argilos
Durata necesară pentru
autoândesarea terenului - în ani -
0,5….2
2....5
Descărcări de teren din deşeuri de producţie:
pământ nisipos
pământ argilos
zgură, pământ pentru ferme
cenuşă, praf de furnal
Îngrămădiri de teren şi deşeuri de producţie:
pământ nisipos
zgură
- pământ argilos
2.. .5
10. ..15
2….5
5... 10
5. ..10
5.. .10
10... 30
La umputuri recente trebuie avută în vedere tasarea straturilor subiacente, la
care se va avea în vedere grosimea umpluturii şi compresibilitatea ei, condiţiile de
consolidare şi grosimea stratului subiacent.,
Calculul terenului de fundare alcătuit din pământuri de umplutură se face la starea
limită de capacitate portanţă şi starea limită de deformaţie.
Mărimea totala a deformaţiei terenului determină prin calcul se stabileşte ca
sumă din:
- tasările suplimentare care apar datorită autoândesării trenurilor;
- tasările datorită compresibilităţii straturilor subiacente.
Se au în vedere sarcinile transmise de fundaţie precum şi a greutăţii proprii a
umpluturii, ce acţionează asupra stratului subiacent.
Tasarea se calculează cu relaţia:
n p
= i
∑
⋅ h
S β i
(2.59)
1 Ei
La nevoie în calcul se va considera şi influenţa scăderii nivelului apei
subterane.
Pentru a ţine seama de influenţa autoândesării terenurilor de umplutură se
aplică un coeficient de majorare la sarcina geologică K’, care se ia:
K’ = 0,4 pentru terenuri de umplutură care nu s-au consolidat în zăcămînt
(nisipuri în afara celor prăfoase şi zguri);
K’ = 0,6 pentru terenuri de umplutură care mi s-au consolidat în zăcămînt
(nisipuri prăfoase, pământuri axgiloase, cenuşi) .
La calculul tasărilor pământului subiacent la valoarea presiunii transmisă de
fundaţie, se mai adaugă pentru straturile situate sub umplutură presiunea ce rezultă
din greutatea pământurilor de umplutură de deasupra.
Îndesarea pământurilor subiacente se admite să nu se ia în considerare
pentru vechimea umpluturii mai mare de 2 ani pentru nisipuri şi 5 ani pentru
pământuri argiloase.
Tasarea suplimentară a pământurilor de umplutură când nu sunt saturate cu
apă prin descompunerea incluziunilor de materii organice (la un conţinut al acestora

44
de 3%..10%) se poate folosi relaţia:
q γ
S = η
⋅ s
h
(2.60)
γ
unde:
η - este un coeficient ce ţine seama de posibilitatea poziţiei incluziunilor de
materii organice atât în porii pământului cât şi la contactul între granulele de pământ
şi care se ia egal cu 0,4;
q - conţinutul de incluziuni de materii organice;
γ s - greutatea specifică a scheletului;
γ - greutatea volumică a pământului;
h - grosimea stratului de pământuri de umplutură de sub talpa fundaţiei, care
conţin incluziuni de materii organice,
Presiunile de calcul se determină, pentru umpluturi realizate organizat,
conform unui plan, cu relaţia folosită pentru pământurile obişnuite de geneză naturală
în care coeficienţii condiţiilor de lucru se iau de 0,72 pentru haldă din pământ şi
deşeuri industriale şi 0,42 pentru pământ vărsat sau deşeuri industriale vărsate.
Dimensiunile provizorii ale fundaţiilor clădirilor executate pe terenuri de
umplutură consolidate, se pot determina cu ajutorul presiunilor conventionale (tab-
2,19),
Valorile presiunilor convenţionale se pot folosi şi pentru determinarea
dimensiunilor finale ale fundaţiilor construcţiilor cu încărcări care pe fundaţiile izolate
nu depăşesc 400 KN şi la cele continui la care nu depăşesc 80 KN/m.
Mărimile presiunilor convenţionale se referă la o adâncimede fundare de 2 m.
Pentru adâncimi mai mici se aplică un coeficient de reducere egal cu:
h + h
K = 1
(2.61)
2h1
în care:
h 1 - este adâncimeade fundare egală cu 2 m;
h - adâncimeade fundare mai mică decât 2 m.
Pentru ultimele două categorii de pământuri se consideră că au un conţinut de
materii organice oare nu depăşeşte 10%.
Pentru pământuri lipsite de îndesare, neconsolidate, halde şi pământ vărsat,
deşeuri, valoarea presiunii convenţionale se reduce cu un coeficient egal cu
0,8.(Tabelul 2.16).
Presiunea pe terenuri de umplutură la marginea şi sub colţul fundaţiilor
încărcate excentric se modifică faţă de presiunea convenţională:
- pentru umpluturi executate organizat după un plan şi pentru perne de nisip şi
pietriş presiunea convenţională se modifică cu coeficientul 1,2 R pentru latură şi 1,25
pentru colţ;
- pentru materiale vărsate şi deşeuri de producţie, se aplică la valorile din
tabel coeficientul 0,9 şi coeficienţii menţionaţi mai sus pentru latură şi punctul de colţ.
La proiectarea terenului de fundare, alcătuit din terenuri de umplutură se pot
folosi următoarele soluţii:
- folosirea terenului de umplutură în calitate de teren natural;
- luarea unor măsuri constructive pentru reducerea compresibilităţii terenurilor
de umplutură;
- străbaterea terenurilor de umplutură.
În calitate de teren natural, un teren de umplutură poate fi folosit în

45
următoarele condiţii:
Tabelul 2.16.
Natura pământurilor de umplutură
-Pământuri în umpluturi organizate
conform unui plan, cu îndesare
-Haldă de pâmînturi şi deşeuri de
producţie după îndesarea lor
-Haldă de pământuri şi deşeuri de
producţie fără îndesare
Nsipuri mari, medii şi
fine, zguri daN/cm 2
La un grad de umiditate
Nisipuri prăfoase
pământuri argiloase,cenuşi
daN/cm 2
S r ≤ 0,5 S r ≥0,8 S r ≤ 0,5 S r ≤ 0,8
2,5 2,0 1,8 1,5
2,5 2,0 1,8 1,5
1,8 1,5 1,2 1,0
- Pământ vărsat şi deşeuri de 1,5
producţie după îndesarea lor
1,2 1,2 1,0
- Pământ vărsat şi deşeuri de
producţie fără îndesare
1,2 1,0 1,0 0,8
- umplutura este realizată organizat şi are o îndesară suficientă;
- halde din pământuri nisipoase, deşeuri de producţie, pietrişuri, piatră
spartă, zguri granulate.
Practic, aceste umpluturi pot fi folosite pentru clădiri uşoare. Materiele vărsate
în vrac pot fi folosite ca teren de fundare natural numai la construcţii provizorii pe
durata de 10...15 ani, cu calculul lor la deformaţie.
În cazul în care deformaţia totală a terenului de fundare determinată prin
calcul este mai mare ca cea admisibilă sau capacitatea portantă este mai mică decât
cea necesara pentru asigurarea exploatării normale a construcţiei, trebuie prevăzute
măsuri de îmbunătăţire:
- compactarea terenului de fundare;
- realizarea unor perne de nisip, pietriş şi pământ;
- reducerea sensibilităţii la deformaţie a terenului de fundare;
- străbaterea terenurilor de umplutura.
Compactarea superficială a terenului se realizează cu baterea cu maiul greu,
cu maşini vibratoare şi cilindri vibratori, îndesare cu vibroflotaţie. Îndesarea în
adâncimese realizează cu coloane de balast. Acest procedeu se poate folosi la toate
tipurile de terenuri de umplutură.
La calculul mărimii tasării totale se ia în considerare numai tasarea provenită
din sarcinile transmise de fundaţii.
Pernele compactate din materiale granulare se execută la umpluturi în halde
necompeotate suficient, având un grad de umiditate mai mare de 0,7. De asemenea,
ele se execută la vărsări în vrac cu un conţinut mai mare de 55% de materii organice,
când realizarea pernelor se face pentru înlocuirea completă a umpluturii cu un
conţinut sporit de materii organice.
Când nu există apă subterană în apropierea stratului de umplutură, se pot
folosi nisipuri argiloase, argile nisipoase, zguri stabile şi pământ de formare (din

46
turnătorie).
Gradul de compactare în pernă va fi cel puţin 0,95.