1.1 NP 123-2022 > 7. Piloții supuși la solicitările axiale: > 7.2 Capacitatea portantă la compresiune: > 7.2.4 Calcul stabilit prin metode prescriptive:

Valoarea de calcul a capacităţii portante la compresiune a piloţilor flotanţi se exprimă prin relaţia:

Rc;d = Rb;d + Rs;d = Rb;k / γb + Rs;k / γs
unde:
Rc;d	valoarea de calcul a lui Rc
Rb;d	valoarea de calcul a rezistenţei pe bază a pilotului
Rb;d = Rb;k / γb
unde:
Rb;k		valoarea caracteristică a rezistenţei pe bază a pilotului
γb		coeficient parţial pentru rezistenţa pe bază a pilotului
Rs;d	valoarea de calcul a rezistenţei de frecare pe suprafaţa laterală a pilotului
Rs;d = Rs;k / γs
unde:
Rs;k		valoarea caracteristică a rezistenţei de frecare pe suprafaţa laterală a pilotului
γs		coeficient parţial pentru rezistenţa prin frecare pe suprafaţa laterală a pilotului

Valoarea caracteristică a rezistenţei pe bază se obţine cu relaţia:

Rb;k = Ab qb;k
unde:
Rb;k	valoarea caracteristică a rezistenţei pe bază a pilotului
Ab	suprafaţa bazei pilotului
qb;k	valoarea caracteristică a presiunii pe bază

Valoarea caracteristică a rezistenţei de frecare pe suprafaţa laterală a unui pilot se obţine cu relaţia:

Rs;k =Σ As;i qs;i;k = U Σ qs;i;k li
unde:
Rs;k	valoarea caracteristică a rezistenţei de frecare pe suprafaţa laterală a unui pilot
As;i	suprafaţa laterală a pilotului în stratul i
U	perimetrul secţiunii transversale a pilotului
li	lungimea pilotului în contact cu stratul i
qs;i;k	valoarea caracteristică a rezistenţei de frecare laterală în stratul i

Valoarea de calcul a capacităţii portante la compresiune a piloţilor flotanţi prefabricaţi se exprimă prin relaţia:


unde:
Rb;k	valoarea caracteristică a rezistenţei pe bază a pilotului
Rs;k	valoarea caracteristică a rezistenţei de frecare pe suprafaţa laterală a pilotului
γb;1	coeficient parţial de rezistenţă dat în tabelul 4
γs;1	coeficient parţial de rezistenţă dat în tabelul 4
Ab	suprafaţa bazei pilotului
U	perimetrul secţiunii transversale a pilotului
li	lungimea pilotului în contact cu stratul i
qb;k	valoarea caracteristică a presiunii pe bază dată în tabelul 5
qs;i;k	valoarea caracteristică a rezistenţei de frecare laterală în stratul i dată în tabelul 6

Tabelul 4

Modul de introducere a pilotului prefabricat în teren		γ b1	γ s1
Piloţi introduşi prin batere		1,0	1,0
Piloţi introduşi prin batere cu subspălare în pământuri nisipoase, cu condiţia baterii pe ultimul metru fără subspălare		1,0	1,6
Piloţi introduşi prin vibrare în pământuri:
nisipoase saturate de îndesare medie	mijlocii și mari	0,8	1,0
	fine	0,9	1,0
	prăfoase	1,0	1,0
argiloase cu indicele de consistenţă 0,5 < Ic ≤ 1	prafuri nisipoase	1,1	1,1
	prgile nisipoase sau prăfoase	1,2	1,1
	argile	1,4	1,1
argiloase cu indicele de consistenţă Ic > 1		1,0	1,0

Tabelul 5

Adâncimea de înfigere	Pământuri necoezive					Pământuri coezive
	Pietriş	Nisipuri			Nisip prăfos	Ic
	Pietriş	mari	medii	fine	Nisip prăfos	≥ 1,0	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4
(m)	qb;k (kPa)
3	7500	6500	2900	1800	1200	7000	4000	3000	2000	1200	1000	600
4	8300	6600	3000	1900	1250	8300	5100	3800	2500	1600	1200	700
5	8800	6700	3100	2000	1300	8800	6200	4000	2800	2000	1300	800
7	9700	6900	3300	2200	1400	9700	6900	4300	3300	2200	1400	850
10	10500	7300	3500	2400	1500	10500	7300	5000	3500	2400	1500	900
15	11700	7500	4000	2800	1600	11700	7500	5600	4000	2800	1600	1000
20	12600	8200	4500	3100	1700	12600	8200	6200	4500	3100	1700	1100
25	13400	8800	5000	3400	1800	13400	8800	6800	5000	3400	1800	1200
30	14200	9400	5500	3700	1900	14200	9400	7400	5500	3700	1900	1300
≥ 35	15000	10000	6000	4000	2000	15000	10000	8000	6000	4000	2000	1400

OBSERVAŢII

1.Adâncimea de înfigere a pilotului se măsoară de la nivelul terenului natural până la nivelul bazei pilotului, când umpluturile sau decapările prevăzute nu depăşesc 3 m. Când umpluturile sau decapările prevăzute depăşesc 3 m, adâncimea de înfigere se măsoară de la un nivel superior, respectiv inferior, cu 3 m faţă de nivelul terenului natural.

2.Valorile qb;k din tabel pot fi folosite cu condiţia ca pilotul să pătrundă în terenul stabil (care nu este susceptibil de afuiere sau alunecare) cel puţin 4 m în cazul infrastructurii podurilor sau construcţiilor hidrotehnice şi cel puţin 3 m în cazul celorlalte construcţii.

3.Valorile qb;k din tabel sunt valabile pentru pământuri cu ID ≥ 0,35

4.Pentru nisipuri mari şi pietrişuri, valorile qb;k din tabel se pot folosi numai în cazul în care încastrarea relativă a vârfului pilotului în strat este t/d≥15. Pentru valori t/d<15 rezistenţa de proiectare corectată se calculează cu:

qb;k cor = qb;k (0,7 + 0,02 t/d) [kPa]

unde:

t adâncimea de încastrare în stratul de nisip mare sau pietriş a vârfului pilotului, în metri;

d diametrul pilotului în planul bazei, în metri.

5.Pentru pământuri nisipoase (cu excepţia nisipurilor mari prevăzute la observaţia 4) şi pământuri coezive, valorile din tabel se pot folosi cu condiţia pătrunderii vărfului pilotului pe o adâncime t/d≥4.

Pentru valori t/d<4 se calculează rezistenţa normată corectată cu relaţia: qb;k cor = qb;k (0,5 + 0,125 t/d)

6.Pentru valori intermediare ale adâncimilor sau consistenţei, valorile qb,k se obţin prin interpolare liniară.

Tabelul 6

Adâncimea medie a stratului	Pământuri necoezive			Pământuri coezive
	Pământuri necoezive			Ic
	mari și medii	fine	prăfoase	≥ 0,8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3
(m)	qs;k (kPa)
1	35	23	15	35	23	15	12	5	2
2	42	30	20	42	30	20	17	7	3
3	48	35	25	48	35	25	20	8	4
4	53	38	27	53	38	27	22	9	5
5	56	40	29	56	40	29	24	10	6
7	60	43	32	60	43	32	25	11	7
10	65	46	34	65	46	34	26	12	8
15	72	51	38	72	51	38	28	14	10
20	79	56	41	79	56	41	30	16	12
25	86	61	44	86	61	44	32	18	-
30	93	66	47	93	66	47	34	20	-
≥ 35	100	70	50	100	71	50	36	22	-

OBSERVAŢII

1.Valorile qs;k se adoptă pentru adâncimile medii, corespunzătoare distanţei de la mijlocul stratului i până la suprafaţa terenului ţinând seama de obs. 1 de la tabelul 5. În cazul unor straturi cu grosimi mai mari de 2m, determinarea valorilor se face prin impărţirea in orizonturi de max. 2 m.

2.Pentru valori intermediare ale adâncimilor sau consistenţei valorile qs;k se obţin prin interpolare lineară.

3.Dacă în limitele lungimii pilotului există o intercalaţie de pământ puternic compresibil, de consistenţă redusă (turbă,

mâl nămol etc.) de cel puţin 30 cm grosime, iar suprafaţa terenului urmează a fi încărcată (în urma sistematizării sau din alte cauze), valorile qs;k pentru stratul puternic compresibil şi pentru cele de deasupra lui se determină astfel:

- când supraîncărcarea este până la 30 kPa, pentru toate straturile situate până la limita inferioară a stratului puternic compresibil (inclusiv umpluturile) se ia qs;k =0;

- când supraîncărcarea este cuprinsă între 30 şi 80 kPa , pentru straturile situate deasupra stratului foarte compresibil

(inclusiv umpluturile) se ia qs;k din tabel multiplicat cu 0,4 şi cu semn negativ, iar pentru stratul puternic compresibil qs;k= -5 kPa;

- când supraîncărcarea este mai mare de 80 kPa, pentru straturile situate deasupra stratului foarte compresibil se ia qs;k

din tabel cu semn negativ, iar pentru stratul puternic compresibil se ia qs;k = -5 kPa.

4.Dacă pilotul străbate umpluturi recente, straturi argiloase în curs de consolidare sau straturi macroporice sensibile la umezire, cu grosimi mai mari de 5m, valorile qs;k se iau din tabel cu semn negativ.

Valoarea de calcul a capacităţii portante la compresiune a piloţilor flotanţi executaţi pe loc se exprimă prin:


unde:
Rb;k	valoarea caracteristică a rezistenţei pe bază a pilotului
Rs;k	valoarea caracteristică a rezistenţei de frecare pe suprafaţa laterală a pilotului
γb;2	coeficient parţial dat în tabelul 7
γs;2	coeficient parţial dat în tabelul 8
Ab	suprafaţa bazei pilotului
U	perimetrul secţiunii transversale a pilotului
li	lungimea pilotului în contact cu stratul i
qs;i;k	valoarea caracteristică a rezistenţei de frecare laterală în stratul i dată în tabelul 6
qb;k	valoarea caracteristică a presiunii pe bază

Valoarea caracteristică a presiunii pe bază, qb;k, se determină, după caz, astfel:

i)Pentru piloţii de îndesare executaţi prin batere sau vibropresare, valorile sunt date în tabelul 5.

ii)Pentru piloţii de dislocuire care reazemă cu baza pe pământuri coezive, cu condiţia asigurării pătrunderii bazei pilotului în stratul respectiv pe o adâncime egală cu cel puţin diametrul pilotului sau al bulbului:

qb,k = Nc cu;k + γk;1 D
unde:
Nc	factor de capacitate portantă, Nc = 9
cu;k	valoarea caracteristică a coeziunii nedrenate
γk;1	media ponderată, prin grosimile straturilor, a valorilor caracteristice ale greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot (straturile necoezive aflate sub nivelul apei subterane sunt considerate submersate)
D	fişa reală a pilotului (adâncimea la care se găseşte baza pilotului, măsurată de la nivelul terenului natural, sau, pentru infrastructurile podurilor, de la nivelul fundului albiei, ţinînd seama de adâncimea de afuiere)

iii)În lipsa datelor privind rezistenţa la forfecare a stratului de la baza pilotului, se admite, pentru pământuri coezive, utilizarea valorilor din tabelul 9.

iv)Pentru piloţii de dislocuire care reazemă cu baza pe straturi necoezive:

qb,k = α ( γd db Nγ + γd;1 Dc Nq )
unde:
α	coeficient determinat în funcţie de gradul de îndesare ID al pământului de la baza pilotului, dat în tabelul 10
γk	valoarea caracteristică a greutăţii volumice a pământului de sub baza pilotului (straturile necoezive aflate sub nivelul apei subterane sunt considerate submersate)
γk;1	media ponderată, prin grosimile straturilor, a valorilor caracteristice ale greutăţilor volumice ale straturilor străbătute de pilot (straturile necoezive aflate sub nivelul apei subterane sunt considerate submersate)
db	diametrul pilotului la nivelul bazei
Nγ, Nq	factori de capacitate portantă determinaţi în funcţie de valoarea caracteristică a unghiului de frecare interioară în eforturi efective, φ’k, al stratului de la baza pilotului, daţi în tabelul 11
Dc	fişa reală a pilotului (adâncimea la care se găseşte baza pilotului, măsurată de la nivelul terenului natural, sau, pentru infrastructurile podurilor, de la nivelul fundului albiei, ţinînd seama de adâncimea de afuiere)
	fişa de calcul a pilotului: Dc = βdb dacă D ≥ βdb Dc = D dacă D < βdb
unde:
β	coeficient în funcţie de gradul de îndesare ID al pământului de la baza pilotului, dat în tabelul 10

OBSERVAŢIE

Când deasupra stratului de pământ necoeziv în care pătrunde baza pilotului se află un strat de umplutură recentă, necompactată sau de pământ coeziv plastic moale sau plastic curgător, sau un strat de turbă, fişa D se consideră doar adâncimea pe care pătrunde pilotul în stratul portant, iar la expresia qb,k definită prin relaţia (16) se adaugă termenul γk;2h unde γk;2 este valoarea caracteristică a greutăţii volumice a stratului slab și h este grosimea acestuia.

Tabelul 7

Tehnologia de betonare a pilotului	Tipul pământului de la baza pilotului
	coeziv	necoeziv
	γb2
Betonare în uscat, inclusiv pentru pilot forat cu burghiu continuu (CFA)	1,20	1,20
Betonare sub apă
- cu injecţie la bază	1,30	1,20
- fără injecţie la bază	1,45	1,30
Betonare sub noroi
- cu injecţie la bază	1,45	1,30
- fără injecţie la bază	1,90	1,50

Tabelul 8

Modul de execuţie a pilotului	Tipul pământului din jurul pilotului
	coeziv	necoeziv
	γk2
Cu tubaj introdus prin batere şi beton compactat prin batere	1,20	1,20
Cu tubaj introdus prin vibrare şi beton compactat prin vibrare	1,70	1,20
Forat în uscat şi netubat, cu tubaj recuperabil şi cu burghiu continuu (CFA)	1,90	1,70
Forat cu tubaj nerecuperabil	1,90	1,50
Forat sub noroi	2,40	1,90

Tabelul 9

Adâncimea bazei pilotului (m)	IC
	≥1	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4
	qs;k (kPa)
3	700	600	500	400	300	250	200
5	800	700	600	500	400	300	300
7	900	800	700	600	500	400	350
10	1100	950	850	750	650	550	500
12	1250	1100	1000	900	750	650	550
15	1450	1300	1200	1050	900	800	650
18	1700	1500	1350	1200	1050	900	750
20	1850	1700	1500	1300	1150	1000	850
30	2650	2400	2100	1850	1600	-	-
40	3600	3200	2800	2400	2000	-	-

Tabelul 10

ID	α	β
0,00…0,35	0,5	10
0,36…0,65	0,4	15
0,66…1,00	0,3	20

Tabel 11

	φ’k (°)
	26	28	30	32	34	36	38	40
Nγ	9,5	12,6	17,3	24,4	34,6	48,6	71,3	108,0
Nq	18,6	24,8	32,8	45,5	64,0	87,6	127,0	185,0

Piloţi flotanţi

Piloţi flotanţi