Vasile Dascalu 09 Exemplu Consolidare

10
 Consolidarea fundaţiilor bisericii „Sfinţii Voievozi“, Mănăstirea Agapia - o rezolvare complexă a interacţiunii construcţie - factori de mediu Vasile Dascălu Se prezintă soluţiile de fundare adaptate la situaţia specifică din amplasament - nivelul ridicat al pânzei freatice, teren de fundare mediu, fundaţii alcătuite din zidărie de piatr ă brută (bolovani) cu mortar de argil ă, elemente constructive introduse la execu ţ ia fundaţiilor care, în timp, au dispărut (grinzi de lemn), rezem ări pe teren mâlos, întărit cu piloţi de lemn (Fig.1. şi fig.2.). Fig.1. Minipiloţi de lemn Fig.2. Nivelul pânzei freatice în să  pătur ă Alcătuirea constructiv ă şi specifică a impus adaptarea solu ţiei de consolidare  pentru diminuarea acţ iunii unor factori  perturbatori ai mediului din amplasament (influen ţa variaţiei nivelului hidrostatic), prin realizarea unui dren împrejmuitor pentru colectarea apelor din infiltra ţ ii şi evacuarea la un sistem de canalizare (Fig.3.) Fig.3. Dren perimetral 649

Transcript of Vasile Dascalu 09 Exemplu Consolidare

7/28/2019 Vasile Dascalu 09 Exemplu Consolidare

http://slidepdf.com/reader/full/vasile-dascalu-09-exemplu-consolidare 1/10

 

Consolidarea fundaţiilor bisericii „Sfinţii Voievozi“,

Mănăstirea Agapia - o rezolvare complexă a interacţiunii

construcţie - factori de mediu

Vasile Dascălu

Se prezintă soluţiile de fundare adaptate la situaţia specifică dinamplasament - nivelul ridicat al pânzei freatice, teren de fundare mediu,fundaţii alcătuite din zidărie de piatr ă brută (bolovani) cu mortar de argilă,elemente constructive introduse la execuţia fundaţiilor care, în timp, au

dispărut (grinzi de lemn), rezemări pe teren mâlos, întărit cu piloţi de lemn(Fig.1. şi fig.2.).

Fig.1. Minipiloţi de lemnFig.2. Nivelul pânzei freatice în

să pătur ă 

Alcătuirea constructivă şi specifică a impus adaptarea soluţiei de consolidare pentru diminuarea acţiunii unor factori perturbatori ai mediului din amplasament(influenţa variaţiei nivelului hidrostatic), prinrealizarea unui dren împrejmuitor pentrucolectarea apelor din infiltraţii şi evacuarea la

un sistem de canalizare (Fig.3.)Fig.3. Dren perimetral

649

7/28/2019 Vasile Dascalu 09 Exemplu Consolidare

http://slidepdf.com/reader/full/vasile-dascalu-09-exemplu-consolidare 2/10

Vasile Dascălu

Fig.4. Consolidarea bisericii Sfinţii Voievozi - fundaţiile

650

7/28/2019 Vasile Dascalu 09 Exemplu Consolidare

http://slidepdf.com/reader/full/vasile-dascalu-09-exemplu-consolidare 3/10

Consolidarea funda ţ iilor bisericii „Sfin ţ ii Voievozi“, M ănă stirea Agapia...

Fig.5. Măsurarea nivelului apei în foraje

În anul 1992, prof. ing.Alexandru Cişmigiu a elaborat oexpertiză tehnică în care a precizatstarea de urgenţă ce se impune pentru punerea în siguranţă a construcţieiBisericii şi salvarea picturii de oinestimabilă valoare.

În anul 1995, am fost chematla M-rea Agapia să preiau lucr ărilede studii preliminare pentru a elaborao documentaţie care să fundamentezenecesarul de fonduri de finanţare pentru salvarea monumentului.

S-au întocmit planuritopometrice, un studiu geotehniccomplex cu 15 foraje geotehnice,

releveul construcţiilor, releveul avariilor, investigaţii la fundaţii, la pereţi,

colonade, arce, urmărirea nivelului hidrostatic în foraje, elaborareaStudiului de fezabilitate.

Pe 10 octombrie 1995 s-a avizat Studiul de fezabilitate laMinisterul Culturii şi Cultelor şi ulterior inclusiv fondurile necesare, prinH.G. din 8.11.1995. Astfel, lucr ările aveau temei legal şi au fost executateîncepând cu trimestrul IV, 1995.

Din analiza f ăcută în detaliu asupra factorilor de mediu care audeterminat extinderea fenomenelor de avariere şi a gravităţii acestora, s-a

dovedit că un factor perturbator este apa din amplasamentul bisericii.Pânza freatică s-a dovedit că are nivel ascensional şi staţionează variabil lacote de (-1) ¸ (-3) m sub terenul natural amenajat (CTA).

Sursa principală fiind precipitaţiile şi torenţii de pe pârâulBogoslov care la fiecare ploaie acumulează apă care se infiltrează înterenul din aval sub toată suprafaţa incintei. Pentru a cunoaşte nivelul apeiîn zona fundaţiilor, au fost alese un număr de foraje la care zilnic, laaceeaşi or ă, s-a măsurat nivelul apei în foraje, inclusiv la un foraj executat

în biserică. (absida nord a naosului) (Fig. 5).

651

7/28/2019 Vasile Dascalu 09 Exemplu Consolidare

http://slidepdf.com/reader/full/vasile-dascalu-09-exemplu-consolidare 4/10

Vasile Dascălu

Terenul din amplasamentul bisericii şi clădirilor de incintă este în pantă cu o diferenţă de nivel pe axa V-E de 4% şi N-S de 3%.

Proiectul iniţial a fost întocmit f ăr ă a fi cunoscute datele dinstudiile aprofundate care s-au f ăcut în perioada mai-iunie – octombie-noiembrie 1995.

În ziua de 7 mai 1996 s-a încheiat o minută între MitropoliaMoldovei şi Bucovinei reprezentată de IPS Daniel, maica stareţă stavr.Olimpiada Chiriac şi Ministerul Culturii şi Cultelor reprezentat de director general dr. arh. Cristian Antonescu, de faţă fiind specialişti în proiectare şiexecuţie prin care s-a reţinut amploarea avariilor, factorii de mediu careagravează degradarea monumentului şi necesitatea asigur ării surselor definanţare.

S-a consemnat că biserica Sf. Voievozi prezintă degradăriimportante inclusiv la turlă, fisuri şi cr ă pături cu dizlocări care impungrabnice intervenţii de consolidare.

Când s-au început să păturile la fundaţiile bisericii, au început şisurprizele. Sondajele preliminare au dat prea puţine informaţii şi valabilestrict în secţiunea unde s-au executat.

Biserica este aşezată pe teren în pantă, trotuarul (CTA) este în

 pantă iar soclul şi cota ± 0,00 sunt orizontale, având diferenţa minimă laVest şi cea mai mare la Est - absida altarului.

Cota de fundare este tot în pantă, având diferenţa faţă de cota ± 0,00 şi a trotuarului (CTA) aproximativ constantă.

Constructiv, fundaţia existentă este executată din zidărie de bolovani de râu cu mortar de argilă. Terenul în care s-a f ăcut să pătura pentru consolidare era neumblat, ceea ce confirmă ipoteza că zidăria lafundaţii s-a f ăcut în şanţ deschis.

S-au găsit goluri r ămase după putrezirea „centurilor“ din lemn iar în zona de Est unde terenul la cota fundaţiei existente se prezenta subforma unei argile vânătă-mâloasă, zidăria din bolovani fusese aşezată pegrinzi de lemn rotund rezemaţi pe minipiloţi de lemn bătuţi în argilamâloasă (la cota –1,85 m faţă de cota trotuarului). În dreptul zidului cucontrafort de pe peretele de sud s-au găsit cele două elemente din lemnrotund rezemate transversal faţă de zidul exterior de Sud şi pătrund înadâncime – probabil şi sub pilastrul interior pe care reazemă arcul dintre

naos şi pronaos.

652

7/28/2019 Vasile Dascalu 09 Exemplu Consolidare

http://slidepdf.com/reader/full/vasile-dascalu-09-exemplu-consolidare 5/10

Consolidarea funda ţ iilor bisericii „Sfin ţ ii Voievozi“, M ănă stirea Agapia...

Pe aceste elemente din lemn s-au găsit grinzi longitudinale dinlemn la nivelul fundării cât şi la nivelele superioare (în care mair ămăseser ă numai galeriile, lemnul dispărând prin putrezire).

Informaţiile suplimentare însumate şi completate cu cele privindstarea geotehnică  şi hidrologică subterană a amplasamentului, în bazaansamblului de foraje şi sondaje efectuate cu mare grijă, au condus în finalla îmbogăţirea proiectului de consolidare iniţial, deoarece:

-  fundaţiile bisericii se situau în anumite zone, cu baza într-un mediusaturat cu apă, a cărei provenienţă şi flucutaţie în timp au necesitatinvestigaţii într-o perioadă de cca 18 luni.

-  tentativele anterioare de drenare a fundamentului, necunoscute catrasee, au ieşit din funcţiune şi s-au transformat într-un factor negativ cu un regim variabil, greu de stă pânit, f ăr ă un sistem dedrenare împrejmuitor care să coboare nivelul freatic pe întreagazonă de rezemare pe teren a bisericii Sf. Voievozi.

-  Între fundaţiile bisericii originare şi cele adăugate, pe măsuraextinderii cu pridvor şi anexele de la altar, s-au produs şi separ ărivizibile în sondajele f ăcute, în zona de conexiune. Separareafundaţiilor apar ţinând unor perioade diferite se constată  şi prinmaterialele utilizate (piatr ă şi mortar) precum şi lipsa continuităţii

zidurilor.-  Adâncimea fundaţiilor, considerată de la nivelul trotuarului, difer ă 

în funcţie de panta terenului, de la Est la Vest, variind de la -2,25m în zona pridvorului la –0,50 m în zona anexe – altar.

Aceste stări ale factorilor de mediu care, în mod direct, sunt încontact cu fundaţiile bisericii, au influenţat şi determinatcomportamentul construcţiei şi se impune limitarea acţiunii lor prinsoluţii tehnice adecvate.

Starea zonei de fundare în care acţionează factorii de mediumenţionaţi – teren şi ape subterane –  şi construcţia cu fundaţii dinziduri din bolovani de râu şi mortar din argilă a condus la un conceptnou de proiectare cu mai multe componente (subsisteme) format dintr-un sistem de consolidare asociat cu un dren perimetral şi o reţea deramificaţii care îndeplinesc concomitent două funcţiuni, una decolectare, dirijare şi evacuare a infiltraţiilor de ape în terenul defundare pe zona de influenţă aferentă (între fundaţia existentă şi drenul perimetral) şi al doilea ventilarea feţei exterioare a fundaţiilor bisericii prin ferestre de aerisire lăsate în grinda de fundare, galerii de aerisire şiventilare naturală cu guri de absorbţie şi evacuare în trotuarul bisericii

653

7/28/2019 Vasile Dascalu 09 Exemplu Consolidare

http://slidepdf.com/reader/full/vasile-dascalu-09-exemplu-consolidare 6/10

Vasile Dascălu

lângă soclu şi pe tot perimetrul fundaţiei consolidate. Aceste adevăratecanale de aerisire sunt conectate la conducta drenului perimetral,f ăcând legătura între conducta de evacuare şi căminele de aerisire şi

ventilare cu sistemul gurilor asociate fundaţiei.Pe întreg conturul bisericii, sub trotuar, la nivelul decroşului defundaţie în jos, a fost prevăzut un sistem de grindă (Vierendeel) de 1,5m înălţime, cu tălpi, montanţi şi ferestre de respiraţie, asociatfundaţiilor prin aderenţă şi încleştare. (Fig.6.a,b,c.)

Fig. 6.a. Conceptul de consolidare – vedere în plan

654

7/28/2019 Vasile Dascalu 09 Exemplu Consolidare

http://slidepdf.com/reader/full/vasile-dascalu-09-exemplu-consolidare 7/10

7/28/2019 Vasile Dascalu 09 Exemplu Consolidare

http://slidepdf.com/reader/full/vasile-dascalu-09-exemplu-consolidare 8/10

Vasile Dascălu

90 cm faţă de trotuar, adică mai sus cu cca 100 cm faţă de cota deexecuţie a grinzii de consolidare proiectată.

Pe această zonă s-au executat în prima etapă subzidiri la fundaţia

existentă cu ploturi din beton armat conectate în etapa a 2-a la sistemul defundare în noul concept de alcătuire. Acest concept lua în considerareterenul slab de fundare, alcătuirea zidăriei din bolovani, dizlocările înzidărie, nivelul hidrostatic existent care au condus la mărirea suprafeţei derezemare pe teren a fundaţiei proiectate cu 60 cm prin evazarea tălpiiinferioare, introducerea coastelor (diafragme) din beton armat – o noutate, probabil şi prima aplicaţie la un monument istoric) şi sporirea încleştării înmasa zidurilor de fundaţie existentă (15 cm talpa superioar ă şi montanţii şi60 cm la talpa inferioar ă – în dreptul nervurilor – coaste).

Pe toată durata de intervenţie pentru consolidarea fundaţiilor zonade lucru a fost protejată împotriva precipitaţiilor şi temperaturilor scăzute.

Prin soluţiile aplicate situaţiei speciale între care agresivitateafactorilor de mediu şi lipsa de protecţie pe care o avea construcţia bisericiis-au obţinut rezultate remarcabile:

-  drenul funcţionează, nivelul pânzei freatice a coborât sub cota deinfluenţă asupra bisericii;

-  sistemul de aerisire – respiraţie asociat fundaţiei consolidate – 

utilizând un nou concept –  şi asociat drenului perimetral astfelîncât acesta este multiplu ramificat cu „gurile“ de ventilare dintrotuar lângă soclul bisericii şi conductele de evacuare în dren aeventualelor infiltraţii.Pentru sistemul de colectare şi evacuare a eventualelor infiltraţii,

 precum şi realizarea sistemului asociat de ventilare a fundaţiei, s-au prevăzut, în nervurile aferente grinzii de consolidare, goluri de trecere pentru scurgerea controlată a apelor de infiltraţie la nivelul păr ţii

superioare a tălpii inferioare a fundaţiei, conform schiţei (Fig. 7).

656

7/28/2019 Vasile Dascalu 09 Exemplu Consolidare

http://slidepdf.com/reader/full/vasile-dascalu-09-exemplu-consolidare 9/10

Consolidarea funda ţ iilor bisericii „Sfin ţ ii Voievozi“, M ănă stirea Agapia...

Tratarea complexă a sistemului de fundare a bisericii Sf. Voievozi pus în funcţiune cu peste 10 ani în urmă este o dovadă că se poate şi

trebuie o abordare pluridisciplinar ă la astfel de lucr ări. De menţionat, că înacest caz nu este vorba de o simplă lucrare de construcţii ci un complex deelemente care, în final, alcătuiesc un sistem funcţional capabil ca, în timp,să nu iasă din funcţiune. Acest sistem asigur ă:

-  rezistenţă şi stabilitate construcţiei Bisericii;-  eliminarea riscului de a apărea igrasie în pereţii pictaţi la interior;-  funcţionarea ventilării şi aerisirii fundaţiei par ţial acoperită cu

 beton f ăr ă costuri suplimentare în timpul exploatării.A fost favorabilă  şi configuraţia terenului – astfel între gura de

evacuare în emisar a drenului şi căminul de aerisire (ventilare) la cotacea mai de sus a căminului de aerisire sunt cca 14 m, ceea ce permiteun tiraj natural favorizat şi de diametrul conductei de evacuare.

Consolidarea şi restaurarea bisericii Sf. Voievozi de la MănăstireaAgapia din care, succint, s-au prezentat câteva aspecte fundamentalerezolvate într-un concept nou de abordare, ne-au prilejuit satisfacţialucrului bine f ăcut. Pot să afirm că lucr ările prezentate s-au f ăcut într-o perioadă de aleasă şi armonioasă conlucrare, într-o echipă condusă cu

măiestrie şi delicateţe de regretatul prof. ing. Alexandru Cişmigiu,echipă din care, permanent, au f ăcut parte maica stareţă OlimpiadaChiriac, directorul general al firmei Construcţii Unu Iaşi – ing.Alexandru Marian, şi şeful de şantier ing. Adrian Cociorvă.

657

7/28/2019 Vasile Dascalu 09 Exemplu Consolidare

http://slidepdf.com/reader/full/vasile-dascalu-09-exemplu-consolidare 10/10