Adina Boureanu, SBR Soletanche Bachy Fundații, despre importanța alegerii tipului de fundare corect pentru eficiența și stabilitatea structurală a construcțiilor

Pentru orice tip de construcție, fundația este temelia pe care se sprijină întreaga structură, iar opțiunile pot varia de la cele tradiționale, de fundare directă, la cea indirectă, cu noi tehnologii, fiecare cu particularități care contribuie la siguranța și durabilitatea unei clădiri. Alegerea soluției corecte nu doar că asigură stabilitatea structurii pe termen lung, dar poate optimiza costurile și reduce consumul de materiale, atât pe durata lucrărilor, cât și în perioada de exploatare a clădirii.

În interviul ce urmează, Adina Boureanu, inginer specializat în proiectare de fundații la SBR Soletanche Bachy Fundații, una dintre companiile de top specializate în fundații de mare adâncime, ne va explica cum analiza tehnică detaliată și expertiza în proiectare pot transforma un proiect de construcție aparent obișnuit într-unul performant, durabil și sustenabil. Aflăm despre provocările care pot apărea în selectarea tipului de fundație și cum soluțiile inovatoare de optimizare pot influența nu doar stabilitatea și durabilitatea structurii, ci și eficiența economică a construcției pe toată durata de viață a acesteia.

De ce există aceste două tipuri de fundare (directă/ indirectă) și care sunt diferențele între cele două metode?

Existența celor două tipuri de fundații – directe și indirecte – este dictată de nevoia de a adapta structurile la diversele condiții geotehnice și de încărcare. Alegerea soluției potrivite depinde de caracteristicile terenului de fundare și de cerințele structurale specifice fiecărui proiect.

• Fundațiile directe sunt utilizate atunci când terenul de la suprafață are o capacitate portantă suficientă pentru a susține structura. Acestea includ radiere, grinzi de fundare sau fundații izolate de tip talpă sau bloc si cuzinet, și sunt soluții mai simple și mai economice pentru clădiri ușoare sau terenuri stabile, ele transferând sarcinile direct pe straturile superioare ale pământului.
  
• Fundațiile indirecte, cum sunt piloții sau baretele de fundare, sunt necesare atunci când pământul de la suprafață (sau straturile superioare) nu are capacitatea portantă necesară, iar încărcarea mare este transferată către straturi mai adânci. Această metodă este folosită în mod frecvent pentru clădiri care aduc sarcini importante terenului: regim de înălțime mare, poduri sau în zone unde pământul are caracteristici slabe.
  

Ce scop are fiecare?

Scopul ambelor soluții este de a asigura stabilitatea structurii prin transferul sarcinii către un pământ cu capacitate portantă adecvată, însă diferența dintre acestea constă în modalitatea de transmitere a încărcărilor.

Fundațiile directe utilizează capacitatea portantă a straturilor de pământ aflate aproape de suprafață. Acestea sunt aplicabile atunci când aceste straturi au caracteristici mecanice bune și funcționează eficient atunci când pământul are o capacitate portantă suficientă pentru a prelua și distribui uniform sarcinile de la clădire, fără a provoca tasări semnificative.

Pe de altă parte, fundațiile indirecte au un mecanism diferit de transmitere a încărcărilor. Piloții, spre exemplu, sunt elemente structurale care depășesc straturile superficiale cu capacitate portantă slabă și transmit sarcinile provenite din structură către straturi mai adânci, cu caracteristici mecanice superioare. Astfel, încărcarea axială se transmite către teren, atât prin frecare laterală de-a lungul piloților, cât și prin presiunile de la contactul bazei acestora cu terenul.

Ce erori/ greșeli apar legat de alegerea uneia sau a alteia? Cu ce vă întâlniți sau cu ce vă confruntați în practică referitor la acest subiect?

Din punct de vedere al stabilității structurale, una dintre principalele erori care pot apărea este subestimarea capacității portante a pământului, în cazul fundațiilor directe pe terenuri neîmbunătățite. Dacă terenul de la suprafață este slab, variabil sau neomogen, alegerea unei fundații directe poate conduce la o distribuție inegală a încărcărilor, ceea ce poate genera tasări diferențiate în timp. Acestea pot compromite integritatea structurală a clădirii, ducând la fisuri în pereți și deformări, care pot conduce la exploatarea limitată a construcției și pot genera costuri suplimentare substanțiale pentru reparații și consolidări ulterioare.

O altă situație cu care ne confruntăm deseori este cea în care, din considerente financiare și de stabilitate, ar fi mai eficient să se opteze pentru o fundație pe piloți, chiar dacă aparent aceasta pare o soluție mai complexă. Piloții asigură transmiterea încărcărilor către zone mai rezistente din sol, eliminând necesitatea unei fundații de suprafață extinse.

Care sunt criteriile care determină alegerea tipului de fundație? Pentru ce tipuri de pământuri sunt aplicate?

Primul și cel mai important criteriu este stabilitatea structurală. Evaluarea capacității portante a pământului și a condițiilor geotehnice joacă un rol crucial în determinarea tipului de fundație.

Apoi un alt criteriu important este cel financiar, reprezentat de costul total al soluției de fundare. Uneori, deși fundațiile directe par mai simple și mai ieftine, acestea pot deveni costisitoare atunci când trebuie extinse foarte mult pentru a susține structura pe terenuri slabe. Astfel, fundațiile pe piloți pot fi o soluție mai eficientă și mai rentabilă, deoarece reduc necesitatea lucrărilor extinse la suprafață și optimizează utilizarea materialelor.

Cu toate acestea, uneori, alegerea piloților este evitată din cauza percepției distorsionate că sunt o soluție mai scumpă. În realitate, o evaluare corectă a condițiilor de fundare și a costurilor asociate fiecărei soluții este esențială pentru a lua cea mai bună alegere.

În cazul pământurilor bune de fundare (argile tari, nisipuri mediu compacte și compacte, pietrișuri), se pot utiliza opțiunile de suprafață, cum ar fi tălpile de fundare sau radierele. Acestea oferă o soluție simplă și eficientă, datorită capacității portante bune intrinseci. Când pământurile au o calitate medie sau slabă (argile moi, nisipuri slabe, loessuri), proiectul ar beneficia mai degrabă de soluții de fundare indirectă. 

Ce soluții tehnice oferiți pentru fiecare tip de fundare? Cu câteva exemple din portofoliul de proiecte SBR.

În cadrul SBR Soletanche Bachy Fundații, oferim o gamă diversificată de soluții tehnice pentru fundații, adaptate la specificul fiecărui tip de pământ și la cerințele structurale ale proiectelor. Fiecare este bazată pe o evaluare detaliată a condițiilor geotehnice și a necesităților structurale.

Printre soluțiile clasice pentru fundări indirecte se numără piloții cu tubaj recuperabil, piloții executați sub protecția noroiului bentonitic sau piloții realizați în sistem CFA (Continuous Flight Auger).

În plus, SBR Soletanche Bachy Fundații utilizează soluții inovatoare și patentate, cum ar fi piloții de îndesare de tip Screwsol, care, prin îndesarea terenului din jurul pilotului, cresc capacitatea portantă a pământului. Este singura tehnologie de îndesare de diametre mari capabilă să realizeze piloți cusuprafața laterală filetată, fără excavare sauînlăturare de material din teren, testată pentruprima dată în România în 2005. Utilizarea tehnologiei Screwsol®, proprie SBR, diminuează amprenta de carbon cu aproximativ 30% comparativ cu tehnologia tradițională, prin reducerea consumului de beton, dar și a cantității de pământ evacuate, reducând simultan vibrațiile și poluarea fonică.

O altă tehnologie versatilă este malaxarea pământului în adâncime (Deep Soil Mixing), prin care se tratează pământurile neomogene și de slabă calitate și care poate fi utilizată atât ca soluție de fundare indirectă, cât și în cadrul unei soluții de fundare directă pe pământ îmbunătățit. Totodată, grație cerințelor logistice minime și echipamentelor de dimensiuni compacte, care permit manevrarea cu ușurință în spații restrânse, am utilizat cu succes această tehnologie pentru remedierea structurilor fundate direct, care prezentau tasări excesive. Și această tehnologie prezintă avantaje pentru mediul încojurător, reducând cantitatea de apă, ciment și agregați necesare, dar și emisiile de dioxid de carbon asociate transportului de materie primă și neutralizează in situ posibila contaminare a solului cu ajutorul unui liant.

Având o echipă integrată de proiectare și execuție (design & build), putem oferi soluții personalizate care se aliniază cerințelor proiectului și condițiilor de pe șantier. Această abordare asigură că deciziile de proiectare sunt bine fundamentate pe considerații practice de construcție, reducând riscurile și optimizând atât costurile, cât și timpul. Experții noștri colaborează îndeaproape cu clienții încă din etapele inițiale, oferind consultanță tehnică și soluții pentru a aborda provocările complexe.