Aspecte specifice de calcul

riferimento: III_32_GP_129_2014   pag. 68-71

Pentru verificarea stabilităţii generale a pantelor în masive de pământ incluzând structuri (existente sau proiectate), conform SR EN 1997-1, stările limită ultime sunt GEO şi STR.

Conform prevederilor SR EN 1997-1/NB, abordările de calcul utilizate sunt Abordarea 1 şi Abordarea 3, care sunt esenţiale pentru modul în care se vor alege şi utiliza valorile coeficienţilor parţiali de siguranţă pentru a se stabili valorile de calcul ale acţiunilor, rezistenţelor şi parametrilor de rezistenţă ai materialelor.

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

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

Conform anexei A din SR EN 1997-1 şi prevederilor din SR EN 1997-1/NB, rezultă:

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

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

COMENTARIUL 1. Pe baza valorilor coeficienţilor parţiali de siguranţă corespunzători celor două abordări de calcul (1 şi 3) şi seturilor aferente din tabelele A3, A4 şi A14 din SR EN 1997-1, se observă că, în cazul stabilităţii taluzurilor şi al stabilităţii generale, Abordarea de calcul 1 - gruparea 2, devine identică cu Abordarea de calcul 3. De aceea, pentru probleme de stabilitate a taluzurilor şi de stabilitate generală se va utiliza Abordarea de calcul 1 cu cele 2 grupări, ţinând seama de regula de aplicare (3) din capitolul 2, subpunctul 2.4.7.3.4. : "Dacă este evident că una din grupări guvernează proiectarea, nu este necesar să se mai efectueze calculele şi cu cealaltă grupare. Totuşi grupări diferite se pot dovedi critice pentru aspecte diferite ale aceluiaşi proiect "

În mod obligatoriu, la analiza stabilităţii generale trebuie luate în considerare toate modurile de cedare. În acest sens, trebuie acordată atenţie unor aspecte specifice legate de metodele de calcul, de modelarea masivului de pământ şi a mecanismului de cedare, de ipotezele ce trebuie avute în vedere (cu o atenţie sporită la alegerea formei suprafeţei de cedare), de posibilitatea reactivării unor alunecări vechi.

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

Pentru rambleurile în contact permanent cu apa (ex. diguri), prin calcul trebuie în mod obligatoriu luată în considerare acţiunea acesteia, prin ipotezele bazate pe condiţiile cele mai nefavorabile:

COMENTARIUL 2. Din punct de vedere practic, se recomandă aplicarea Notei aferente principiului 1' de la cap. 11.5.1 şi a regulei 12, din SR EN 1997-1 din care rezultă că la analiza stabilităţii pantelor naturale calculul se va realiza în două etape:

COMENTARIUL 3. Aplicarea principiilor proiectării geotehnice prin calcul nu presupune stabilirea unui coeficient de siguranţă Fs (factor de stabilitate) la alunecare minim admisibil. Conform SR EN 1997-1, paragraful 2.4. este necesară verificarea condiţiei Ed<Rd cu luarea în considerare a abordărilor de calcul corespunzătoare şi a coeficienţilor parţiali de siguranţă aferenţi (Ed valoarea de calcul a efectului acţiunilor, Rd valoarea de calcul a rezistenţei faţă de o acţiune).

Impunerea unui coeficient de siguranţă Fs minim admisibil pentru diferite ipoteze de calcul corespunde unei evaluări preliminare a stabilităţii şi se efectuează cu valori caracteristice (nu de calcul) ale parametrilor rezistenţei la forfecare (vezi Comentariul 2).

COMENTARIUL 4. Având în vedere că o serie de programe de calcul prezintă ca rezultat final un factor de stabilitate (coeficient de siguranţă) Fs, în literatura de specialitate, pentru a se putea realiza comparaţii, s-a propus introducerea unui “factor de supra-dimensionare”, notat cu ODF (over-design factor), definit astfel:

ODF = Fs rezultat / Fs admisibil, în care Fs admisibil are o valoare impusă de proiectant sau de beneficiar, diferită pentru calculele în regim static şi, respectiv, pentru calcul la cutremur.

ODF = Fs rezultat / 1.35, cu următoarele precizări:

gGEk ≤ Rk/gR  adică (Rk / Ek) / (gG gR ) ≥ 1      ⇒ Fs rezultat / (1.35 x 1.00) = ODF ≥ 1

Pentru Abordarea de calcul 3 şi pentru calculul la cutremur, ODF = Fs rezultat.

În figura 11.1 se prezintă schema logică a modului de calcul la stabilitate efectuat cu şi fără aplicarea SR EN 1997-1.

Figura 11.1 – Schema logică a modului de calcul la stabilitate

Modulul de calcul ilustrat de schema logică este aplicat în exemplele de calcul nr. 1 şi nr. 2. de la pct. A7 din anexa A a ghidului.

În cazul rambleurilor se vor lua în considerare şi stările limită ultime produse de eroziunea de suprafaţă sau/şi internă, ca şi de presiunea hirdaulică (stările limită HYD, UPL) care sunt explicitate în capitolul 10 al prezentului ghid.

La verificarea stabilităţii excavaţiilor este obligatoriu a fi respectate principiile şi regulile din normativul NP 120.

Acestea se referă la asigurarea stabilităţii vecinătăţilor din apropierea excavaţiilor (structuri, drumuri, reţele existente) şi la evaluarea stabilităţii fundului excavaţiei.