6.7. Exerciții

Exercițiu 6.1

Ce reprezintă o hartă geologică și prin ce se deosebește ea de o hartă topografică? Ce informații trebuie să conțină obligatoriu legenda ei?

Soluția pentru Exercițiu 6.1

Harta geologică este proiecția în plan a limitelor dintre unitățile de roci care apar la suprafață, cu simbolurile care arată poziția stratelor și structurile tectonice; harta topografică arată numai relieful. Legenda trebuie să conțină unitățile litostratigrafice ordonate de la cea mai tânără la cea mai veche, cu culoarea și indicativul fiecăreia, semnele convenționale (poziția stratelor, contururi observate și presupuse, falii, axe de cute, puncte de observație), scara și traseul secțiunilor.

Exercițiu 6.2

Explicați regula „V”-urilor pentru un strat orizontal, pentru unul înclinat spre amonte și pentru unul înclinat spre aval față de o vale; ce se schimbă dacă înclinarea stratului este mai mică decât panta talvegului?

Soluția pentru Exercițiu 6.2

• Strat orizontal: conturul urmărește curba de nivel, deci face același „V”, cu vârful spre amonte.

• Strat înclinat spre amonte: „V”-ul conturului are vârful tot spre amonte, dar este mai deschis (mai scurt) decât al curbelor de nivel.

• Strat înclinat spre aval, mai abrupt decât talvegul: „V”-ul are vârful spre aval, invers față de curbele de nivel.

Dacă stratul înclină spre aval, dar mai puțin decât panta talvegului, „V”-ul are din nou vârful spre amonte și este mai ascuțit (mai alungit) decât cel al curbelor de nivel: trebuie comparate cele două unghiuri. Regula scurtă: vârful „V”-ului arată sensul de înclinare, cu excepția acestui ultim caz.

Exercițiu 6.3

De ce este gradat în sens antiorar cadranul unei busole geologice de tip Clar sau Freiberg? Descrieți cei doi pași ai măsurării complete a poziției unui strat.

Soluția pentru Exercițiu 6.3

Datorită gradației antiorare, atunci când capacul stă pe strat și busola este orizontalizată, capătul nordic al acului indică direct azimutul sensului de înclinare, fără niciun calcul.

Pașii: (1) înclinarea – capacul pe strat, pe linia de cea mai mare pantă, corpul adus la orizontală, citire pe clinometru; (2) sensul de înclinare – capacul rămâne pe strat, busola se orizontalizează complet și se citește azimutul la capătul nordic al acului. Rezultatul se notează, de exemplu, 245/28.

Exercițiu 6.4

Un plan are poziția 245/30. Care este raza \(r\) la care se proiectează, pe o rețea stereografică de rază \(R = 8\) cm, un pol situat pe verticala locului? Dar polul propriu-zis al acestui plan (folosiți relația dintre pol și sensul de înclinare din Secțiunea 4.2)?

Soluția pentru Exercițiu 6.4

Un pol aflat pe verticala locului are plonjarea \(p = 90^\circ\): \(r = R\tan 0^\circ = 0\), deci se proiectează în centrul rețelei (este polul unui plan orizontal).

Polul planului 245/30 este normala la plan: are azimutul opus sensului de înclinare, \(245^\circ - 180^\circ = 065^\circ\), și plonjarea \(90^\circ - 30^\circ = 60^\circ\). Rezultă \(r = 8\tan\!\big((90^\circ - 60^\circ)/2\big) = 8\tan 15^\circ \approx 2{,}1\) cm, măsurat din centru pe direcția 065°.

Exercițiu 6.5

Un strat are înclinarea reală de \(40^\circ\). Ce înclinare aparentă va avea el într-o secțiune trasată la \(60^\circ\) față de sensul lui de înclinare? Dar într-o secțiune paralelă cu direcția stratului?

Soluția pentru Exercițiu 6.5

\(\tan\alpha_{ap} = \tan 40^\circ \cdot \cos 60^\circ = 0{,}839 \times 0{,}5 = 0{,}42\) → \(\alpha_{ap} \approx 23^\circ\).

Într-o secțiune paralelă cu direcția stratului, \(\beta = 90^\circ\) și \(\alpha_{ap} = 0\): stratul apare orizontal, oricât de mult ar înclina în realitate.

Exercițiu 6.6

Ce este exagerarea verticală a unei secțiuni și de ce nu trebuie să măsurăm unghiuri de înclinare direct pe o secțiune cu exagerare verticală?

Soluția pentru Exercițiu 6.6

Exagerarea verticală este raportul dintre scara verticală și cea orizontală, \(E_v = H/V\) (de exemplu 1:1 000 pe orizontală și 1:250 pe verticală dau \(E_v = 4\)). Pe o astfel de secțiune toate înclinările apar mărite (tangenta unghiului desenat este de \(E_v\) ori mai mare decât cea reală), deci un unghi măsurat cu raportorul pe desen este greșit. Înclinările se calculează sau se desenează separat, la scara 1:1.

Exercițiu 6.7

Enumerați elementele obligatorii ale unui profil geologic-geotehnic conform NP 074-2022 și explicați legătura lui cu modelul geotehnic folosit la proiectarea fundațiilor.

Soluția pentru Exercițiu 6.7

Cota terenului și cota gurii fiecărui foraj; coloana litologică a fiecărui foraj, cu limitele stratelor descrise standardizat; liniile de corelare (continue unde sunt sigure, întrerupte unde sunt interpretate); nivelul hidrostatic din fiecare foraj; conturul construcției, cu cota de fundare și adâncimea excavației; corespondența cu planul de situație și cu fișele forajelor.

Unitățile delimitate pe profil sunt cele cărora li se atribuie parametri în modelul geotehnic (profilul de calcul). O corelare forțată sau o lentilă ignorată pe profil ajunge direct în calculul de fundare.

Exercițiu 6.8

În problema celor trei puncte, de ce trebuie ca cele trei puncte date să nu fie coliniare și ce se întâmplă cu metoda dacă stratul nu este plan (are înclinare variabilă)?

Soluția pentru Exercițiu 6.8

Trei puncte coliniare nu definesc un plan: prin aceeași dreaptă trec oricâte plane, deci direcția și înclinarea rămân nedeterminate. Dacă stratul nu este plan (este cutat sau își schimbă înclinarea), metoda dă doar poziția medie dintre cele trei puncte, iar izobatele reale nu mai sunt drepte paralele și echidistante. Atunci sunt necesare mai multe puncte, iar problema se rezolvă pe porțiuni în care stratul poate fi considerat plan, ca în aplicația A3, pe compartimente.