CONSIDERATII PRIVIND LUCRARI DE REABILITARE A CAII FERATE. STUDIU DE CAZ

Consideratii privind lucrari de reabilitare a caii ferate. Studiu de caz

Rezumat Lucrarea prezinta aspecte ale lucrarilor topografice ingineresti efectuate pe culoarul IV Pan European, sectiunea noua de cale ferata Valcea-Valcele.

Intrucat lucrarea a fost inceputa inainte de 1990 fiind ulterior abandonata si neintretinuta, inceperea lucrarilor de reabilitare a impus analiza stabilitatii amplasamentului traseului, dat fiind alunecarile de teren inregistrate pe parcursul a 12 ani.

Lucrarile de mare complexitate au avut caracter interdisciplinar si au inclus: recunoasteri ale traseului, studii geologice, studii geotehnice si ridicari topografice in serie care au avut in fapt rol de urmarirea comportarii terenului.

Abstract This paper presents some aspects regarding constructional and topographically works effectuated on the IV ^th Pan European corridor, new railway's section Valcea-Valcele. Because the constructional works were begun before 1990 after being leived and none kept in good repair, the beginning of rehabilitation's works claimed the stability analyze of route's location, having in view the terrains' sliding processes belong 12 years long. The complex works had an inter-order character including: geotechnical and geological studies and a series of leveling up actions that had in fact the role of following the terrain's comportment.

1. Descrierea tronsonului Valcele - Ramnicu Valcea

Tronsonul de cale ferata Valcea-Valcele este cuprins intre la statia Valcele(km 131+500) in directia Nord - Vest catre Ramnicu Valcea si jonctiunea cu linia Piatra Olt - Podu Olt(km 169+354). Finalizarea constructiei incepute in 1976 va asigura legatura intre doua linii nationale si internationale principale care leaga Bucurestiul de partea de Vest si de Nord a Romaniei si respectiv, de Uniunea Europeana. Tronsonul este o componenta a Coridorului IV de cale ferata Pan - European care scurteaza actualul traseul cu 107 km in conditiile unei viteze de circulatie de 160km/ora.

Lucrarile de constructie au fost abandonate dupa 1990 in conditiile in care infrastructura lucrarilor de arta in era realizata. Calea ferata era pozata pe circa 45% din lungimea traseului.

Dupa intreruperea lucrarilor, infrastructura nu a mai fost intretinuta, linia s-a degradat, portiuni de linie au disparut chiar. (Foto1).Vegetatia, arbori si arbusti, s-a dezvoltat pe platforma liniei si pe taluzurile alaturate, ca si pe viaducte, compromitand integritatea si functionalitatea stratului de sub piatra sparta si a stratului de repartitie (Foto 2).

Amplasamentul este la extremitatea nordica a platformei Cotmeana zona in care studiul geotehnic indica un pamant o stratificatie neregulata, cu fasii discontinue dispuse neuniform pe adancime. Compozitia terenului este dupa cum urmeaza:

- nisip prafos, partial zone cu nisipuri miscatoare de suprafata;

- nisip aspru, pietris si pietricele amestecate cu argila, usor cimentate, alternand cu straturi si lentile de argila grasa umeda, plastica si marna.

Apa subterana prezinta o variatie a nivelului si fluxului atat in intervale de timp scurte cat si lungi influentand in sens defavorabil stabilitatea straturilor de pamant asa cum se poate observa pe intreaga suprafata a platformei Cotmeana. Lunecarile straturilor de teren sunt determinate de crearea unor suprafete de lunecare in timpul perioadelor cu umiditate crescuta, pe taluzurile inclinate care inainteaza; acestea determina detasarea si deplasarea unor importante volume de pamant. Studiile geologice a traseului, executate cu scopul de a proiecta linia rosie, indica riscuri mari legate de pierderea stabilitatii taluzurilor (Foto1).

Din analiza cauzelor ce ar putea genera alunecari active ale suprafetelor rezulta necesitatea executarii, ca masuri preventive: ranforsari de adancime, armare cu geotextile a taluzurilor si drenurilor pe toata lungimea sectoarelor cu potentiala instabilitate.

Lucrarile efectuate, existente in stare de degradare mai mult sau mai putin avansata sunt in diferite etape de executie. Lipsa surselor financiare a dus la intreruperea completa a lucrarilor la 1 aprilie 1996. Intre 1991 si 1995, solutiile tehnice abordate au fost de inlocuire a rambleelor deteriorate cu viaducte si alungirea unor viaducte prin noi deschideri (Foto 3).

Intreruperea lucrarilor de constructii si lipsa unor masuri de ranforsare a terenului din zona liniei de cale ferata precum si de drenare eficienta a apelor din precipitatii au condus la accelerarea degradarii terenului.

Etapele reabilitarii

2.1 Obiective

In vederea definitivarii si reabilitarii noului tronson de cale ferata Valcele - Ramnicu Valcea, a fost necesara analizarea si adaptarea proiectului initial la situatia reala de pe teren.

Au fost propuse in acest sens urmatoarele etape:

- inventarierea terenurilor instabile de pe amplasamentul caii ferate si precizarea starii constructiilor si instalatiilor existente;

- supravegherea detaliata a pamantului pe baza rezultatelor unui zbor fotogrammetric, deasupra amplasamentului caii ferate, (lungime de unda vecina cu axa caii ferate indreptata asa incat sa se perceapa toate alunecarile de teren care ar putea influenta stabilitatea lucrarilor executate; largimea de minim 350 m pe o parte si de cealalta a axei caii ferate). Datele obtinute din masuratori procesate, folosind modele digitale, vor transpune imaginile obtinute pe planuri topografice la scara 1:1000.

- studii geologice si geotehnice detaliate ale tuturor zonelor instabile de taluz si pat de cale ferata pentru evidentierea cauzelor instabilitatii actuale sau potentiale in viitor;

concluziile care vor sta la baza proiectarii solutiilor constructive, metoda de monitorizare a lucrarilor executate in timpul perioadei de garantie.

2.2 Studii geotehnice si geologice

Lucrarile preconizate constau in: masuri de eliminare a gropilor si gaurilor din zonele instabile; prelevare de mostre din fiecare tip de sol urmata de analize geotehnice specifice (determinarea parametrilor fizico-mecanici ai solurilor); efectuarea de incercari in situ (penetrometrie, permeabilitate, incercari de dilatatie); monitorizarea zonelor afectate de alunecari de teren prin instalarea aparaturii specifice pentru citirea si interpretarea rezultatelor obtinute: piezometre cu nivel liber, piezometre de tip Casagrande; efectuarea de investigatii geotehnice si geofizice a zonelor instabile; investigarea conditiilor tehnice pentru fundarea lucrarilor de arta si de asigurarea stabilitatii zona infrastructurilor de poduri, podete si viaducte.

Inregistrarile geologice vor include profile longitudinale ale axei liniei existente si profile transversale a zonelor de lucru.

Rezultatele studiului geotehnic, geologic in situ si de laborator constituie baza calculului de stabilitate a masivelor de pamant in zone cu alunecari de teren; punctul de la care se poate stabili o metoda concreta de interventie pentru consolidarea masivelor de pamant si implicit de alegere a masurilor celor mai adecvate pentru eventuale consolidari ale lucrarilor de arta existente.

Lucrari topografice ingineresti

Lucrarile topografice ingineresti au cuprins: verificarea pe teren a retelei geodezice existente; ridicarea topografica a traseului existent; intocmirea profilelor longitudinale in axul caii si a profilelor transversale in sectiunile caracteristice.

3.1 Verificarea retelei geodezice

In prima etapa executata a fost verificarea pe teren a retelei geodezice existente denumita in proiectul de specialitate "Reteaua punctelor de control a caii ferate Valcele - Ramnicu Valcea"

Verificarea a fost executata in tehnologie GPS, folosind un numar de 5 echipamente tip Ashtech ProMark II.

Pe baza verificarilor efectuate s-au constatat urmatoarele:

a. Bornele B13, B44, B45, L48, L49, L50, TB5, B46, L47, TB2, B50, B51, B52, B53, B54, B57, B58, B59, B60 se incadrau in tolerante.

b. Bornele B1, B2, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B14, B15, B16, L51, TB3, TB6, TB4, B18B, B19B, B17, B49, B18, B19, B55, VV1a, VV1b, VV2a, VV2b, VV3a, VV3b nu se incadrau in tolerante, stabilindu-se noile coordonate.

c. Bornele B12, B21B, B20B, B48, B47, TB1, B56, nu exista pe teren sau nu se pot utiliza fiind distruse.

Amplasamentul bornelor este aratat in Figura.1.

Avand in vedere cele mentionate anterior, concluziile verificatorului s-au materializat in urmatoarele recomandari:

1- replantarea sau dublarea unui numar de 18 borne datorita amplasarii in zona de influenta a lucrarilor de refacere a caii ferate sau amplasarii lor defectuoase in sensul situarii lor in zone instabile, pentru a putea fi folosite si la lucrarile de trasare pe calea ferata, dupa cum urmeaza:

B1, B2, B5, B11, B12, B17, B45, B48, B47, TB1, B56, B20B, L46, TB4, TB3, L48, L49, VV3a.

2.amplasarea suplimentara si determinarea a unui numar minim de 12 borne in urmatoarele amplasamente:

intre perechile de puncte B1-B2 si B3-B4,

intre perechea de puncte B15-B16 si tunelul Plostina,

intre perechile L48-L49 si L50-L51,

intre perechile de puncte B44-B45, VV3a-VV3b, VV2a-VV2b, VV1a-VV1b.

Ca urmare a verificarii retelei geodezice existente a traseului caii ferate Valcele - Ramnicu Valcea, in vederea utilizarii acesteia la executarea lucrarilor de reabilitare, a fost necesara plantarea un numar de 30 borne de beton, cu cap metalic incastrat, suplimentare, pentru inlocuirea celor deteriorate, dublarea celor amplasate in teren instabil sau impropriu, ce ar putea fi distruse prin derularea lucrarilor de reabilitare si plantarea de marci de nivelment.

Releveul tronsonului de cale ferata

A Lucrari de teren

Masuratorile au fost executate in sistem de proiectie Stereo 70 si sistem de referinta Marea Neagra, folosind statiile totale LEICA TC 705 si LEICA TC 605L, cu inregistrare automata a datelor.

Au fost efectuate ridicari topografice pentru: traseul existent al liniei caii ferate, tunele, poduri si viaducte, podetelor, pasajelor inferioare, suprafete aferente raurilor, linii existente in statii, suprafete suplimentare aferente pasajelor superioare ce traverseaza aliniamentului existent la Km 169+399.71 si Km 167+092.20.

In figura 2 este prezentat planul de situatie al unei sectiuni de pe traseul Valcea-Valcele de la Km157+421.96-Km 57+564.26

B. Lucrari de birou

Prelucrarea datelor culese din teren s-a efectuat in regim asistat de calculator utilizand programe de calcul specifice: SiPreg, AutoCAD, MS Office.

Redactarea si intocmirea planurilor a fost realizata la scara 1:500 (planuri de situatie) si 1:200 (planuri speciale).

Redactarea si intocmirea profilelor longitudinale a fost realizata la scara 1:2000, redactarea si intocmirea profilelor transversale a fost realizata la scara 1: 200,

la fiecare 25 m sau mai putin, potrivit situatiei din teren.

Dupa finalizarea lucrarilor de constructie si de ranforsare a terasamentelor se impune instituirea unui program de urmarire a comportarii terasamentelor si constructiilor folosind un reperaj stabil pentru sectiunile caracteristice de: terasamente si ranforsari, suprastructura caii ferate, poduri, podete, viaducte, tuneluri, constructii si instalatii.

Lucrari de constructie

Lucrarile de reabilitare propuse pentru traseul caii ferate de pe tronsonul Valcea Valcele sunt cele tipice constructiei caii ferate.

Au fost incluse suplimentar: la terasamente (refacerea geometriei liniei si terasamentului in plan, in sectiune, in lungime si transversal); ranforsarea infrastructurii caii ferate cu finalizarea si remedierea lucrarilor existente; lucrari de protectie a infrastructurii caii (corectia locala a albiei raurilor in vecinatatea liniei; amenajarea si netezirea vailor cu taluzuri inalte care traverseaza linia sau sunt in vecinatate); executia de poduri, podete si viaducte si de extensie a viaductelor existente cu noi deschideri asigurand conexiunea viaductelor si podurilor la terasamentele adiacente, extensia podetelor existente in zonele in care patul caii ferate este consolidat; tuneluri (remedieri); suprastructura caii ferate remedieri si continuare lucrari.

5. Concluzii

Solutia tehnica de construire-reabilitare a traseului nou Valcea-Valcele are in vedere: rezultatele studiilor complexe de teren reactualizate, planurile topografice intocmite inaintea executiei lucrarilor si cele rezultate in timpul programului de urmarirea a comportarii terenurilor in timpul executiei cu mentionarea punctelor componente ale traseului existent cat si posibilitatea dublarii in viitor, a liniei de cale.

Particularitatile amplasamentului au impus un program riguros de efectuare a masuratorilor specifice de urmarirea a comportamentului terenului si constructiilor in executie si exploatare.

Bibliografie

[1] Paunescu, M, Pop, V., sa "Geotehnica si Fundatii" EDP, Bucuresti, 1982;

[2] Proca, Gabriela, Constructii, Ed. Matrix Rom Bucuresti, 2002;

[3] Proca, Mihaela, Retele de sprijin si de trasare pentru cai ferate si lucrari de arta, Referat Doctorat, UT Iasi, 2005;

Caiet de sarcini, reabilitare tronson CF Valcea- Valcele, ISPCF, Bucuresti, 2002