05_compactação dos solos

MECÂNICA DOS SOLOS

68

AULA 5 −−−− COMPACTAÇÃO DOS SOLOS

PROF. ROMERO CÉSAR GOMES – UFOP

PROPRIEDADESDOS SOLOS

FÍSICAS MECÂNICAS

Aula 5

FÍSICAS

permeabilidadecompactaçãogranulometria e plasticidade

Índicesfísicos

resistência aocisalhamento

compressibilidade

comportamento tensão - deformação

� 5.1 Princípios da Compactação dos Solos.� 5.2 Ensaio de Compactação em Laboratório.�� 5.3 Procedimentos e Resultados.� 5.4 Comportamento dosSolosCompactados.

Aula 5

� 5.4 Comportamento dosSolosCompactados.� 5.5 Equipamentos de Compactação.� 5.6 Controle de Compactação em Campo.� 5.7 Ensaio CBR ou Índice de Suporte Califórnia.� 5.8 Compactação Profunda.

Princípios e Objetivos

Princípio Geral

Muitas obras geotécnicas (barragens, muros de arrimo, estradas, aeroportos,etc) implicam a utilização de aterros compactados; compactar um solosignifica torná-lo um material mais denso;

O estado mais denso é obtido através da redução do ar intersticial, compequena ou nenhuma variação do teor de umidade do solo. A compactaçãopode ser feita em superfície ou em profundidade, utilizando solicitaçõespode ser feita em superfície ou em profundidade, utilizando solicitaçõesestáticas, impacto e/ou vibração, por meio de equipamentos manuais oumecânicos.

Objetivos:

� redução dos recalques futuros

� aumento da resistência ao cisalhamento

� redução da permeabilidade

Ensaio de Compactação em Laboratório

• Histórico

� Os fundamentos da teoria da compactação dos solos são relativamenterecentes e foram estabelecidos a partir dos trabalhos pioneiros do engenheiroamericano R.R. Proctor (início da década de 1930) e publicados em vários artigosna revista Engineering News-Record. Em sua homenagem, o ensaio decompactação-padrão em Mecânica dos Solos é chamado de Ensaio Proctor.

• Objetivos e Princípio do Ensaio

� O objetivo do ensaio de compactação é determinar, para uma dada energia decompactação aplicada, a quantidade adequada de água a ser incorporada ao solo(‘umidade ótima’) de forma a se obter, para o mesmo, um estado correspondenteà sua densidade seca máxima.� O ensaio Proctor é um ensaio de compactação por impacto padronizado (NBR7182/86); um soquete é aplicado várias vezes sobre uma amostra de soloacondicionada em um molde, sendo especificados os seguintes parâmetros deensaio: massa do soquete, altura de queda do soquete, número de golpes, númerode camadas de solo e volume do solo compactado.

Equipamento do Ensaio Proctor Normal


(Das, 1998)

Proctor estabeleceu que a compactação é função direta de 4 variáveis:

(1) massa específica (ρd) ou peso específico (γd) do solo seco

(2) teor de umidade w

(3) energia de compactação (EC)

(4) tipo de solo (natureza, graduação, presença de finos, etc.)


(4) tipo de solo (natureza, graduação, presença de finos, etc.)

• Nas obras pioneiras, os esforços de compactação eram menores e os ensaios delaboratório reproduziam tais condições utilizando menores energias decompactação.

• Com o aumento das obras e do porte dos equipamentos e, conseqüentemente, dasenergias de campo, os ensaios de laboratório tiveram que ser readaptados paramaiores energias de compactação⇒ ex.:Ensaio Proctor Modificado.

Ensaio Proctor Normal

• altura de queda: 30,5 cm

• peso do soquete: 2,5 kg

• número de golpes p/

Ensaio Proctor Modificado

• altura de queda: 45,7 cm

• peso do soquete: 4,5 kg



L

m

n • número de golpes p/

camada: 26

• número de camadas: 3

• volume do molde: 1000 cm3

• energia: 595 kJ/m3


camada: 55

• número de camadas: 5

• volume do molde: 2000 cm3

• energia: 2828 kJ/m3

V

mgLNnEC =

n

N

V

EC

Procedimentos e Resultados

� (i) Diferentes amostras do mesmo solo, preparadas sob diferentes teores deumidade, são compactadas de acordo com as prescrições técnicasrecomendadas

golpes 1 a 4 do soquete golpes seguintes

� (ii) As densidades (pesos específicos ou massas específicas) do solo úmido e osrespectivos teores de umidade são determinados para cada ensaio realizado.

� (iii) Os valores das densidades (pesos específicos ou massas específicas) do soloseco, obtidas para cada ensaio, são plotadas em função dos respectivos teoresde umidade, obtendo-se a chamada curva de compactação.

ww dd +=

+=

1;

1

γγρρ

Curva de saturação

ρ d(M

g/m

3 )

Ma

ssa

esp

. se

ca

ρ d(lb

/ft3 )

linha dos pontos ótimos

ρd max


Teor de umidade w (%)

Ma

ssa

esp

. se

ca

ρ

Ma

ssa

esp

. se

ca

Proctor Modificado

Proctor Normal

wotHoltz e Kovacs, 1981


• Ponto máximo da curva de compactação

A ordenada do ponto de pico da curva de compactação corresponde ao valor da massaespecífica máxima ρdmax (peso específico máximo γdmax) do solo seco e sua abcissacorresponde ao valor da chamada umidade ótima do solo. Estes valores constituemparâmetros característicos do solo somente para as condições e para a energia decompactação adotados no ensaio. Quanto maior a energia de compactação, maior é o valorde ρd max e menor é o valor da wot do solo.

• Curva de Saturação

Curva correspondente à condição de saturação (S = 100%) ou de aeração nula (A = 0%) dosolo; esta condição não pode ser alcançada pela compactação.

• Linha de Pontos Ótimos

Linha traçada através dos pontos máximos das diferentes curvas de compactação, obtidaspara os ensaios realizados em um mesmo solo sob diferentes energias de compactação; suaposição tende a ser aproximadamente paralela à linha de saturação.

ww SS ρ=ρ=ρ

Para diferentes graus desaturação S, a equaçãogeral é expressa por:

ρd max


s

w

s

w

wd

G

Sw

S

Sw

S

+=

+= γ

γγ

γγ

s

w

s

w

wd

GS

w

S

Sw

S

+

ρ=

ρρ+

ρ=ρ

wot

(ρd max , wot )

Abaixo de wopt(‘ramo seco’ da curva):

Com o aumento do teor de umidade do solo,formam-se películas de água que tendem apromover uma maior aproximação daspartículas pelos efeitos de lubrificação.

Lubrificação ou efeitos de (sucção + tensões capilares) ??


w

ρdNa wopt:

Ponto ‘ótimo’ de equilíbrio entre os efeitosque ocorrem acima e abaixo dawot.

Acima da wopt(‘ramo úmido’ da curva):

Os acréscimos de água em excesso passam apromover o afastamento entre as partículas desolo.

Ou perda dos efeitos de (sucção + tensões capilares) ??


• Cada ponto da curva representa os resultados de um dado ensaio decompactação; em geral, a curva é traçada a partir dos resultados de 4ou 5 ensaios;

• A curva deve ser obtida para, pelo menos, dois pontos acima e doispontos abaixo da umidade ótima, para teores de umidade variandoda ordem de 2% entre os ensaios;

• Como valor de referência, a umidade ótima tende a ser ligeiramenteinferior ao valor do LP do solo;inferior ao valor do LP do solo;

• Valores típicos da massa específica seca dos solos variam comumenteentre 16 e 20 kN /m3 (1,6 a 2,0 Mg/m3) e, em termos gerais, entre 13e 24 kN /m3 (1,3 to 2,4 Mg/m3). Valores típicos da umidade ótima dossolos variam comumente entre 10% e 20% e, em termos gerais,entre 5% e 40%.

Solo ‘borrachudo’: na compactação de um solo com umidade acima da ótima, atinge-se um estado dequase saturação e, assim, toda a energia é transferida para a água, aumentando-se as poropressões einduzindo o cisalhamento horizontal do solo (laminação do solo). A energia aplicada é recuperada pelaação elástica da água que se comporta como uma borracha sob pressão.

Comportamento de Solos Compactados

• Para uma dada energia decompactação e uma dada densidadeseca, o solo tende a apresentar umaestrutura mais floculada pelacompactação no ramo seco quandocomparadaà compactaçãono ramo

- floculada

+ dispersacomparadaà compactaçãono ramoúmido;

• Para um dado teor de umidade, oaumento da energia decompactação tende a tornar aestrutura do solo menos floculadano ramo seco e mais dispersa noramo úmido.

+ floculada

+ dispersa

- dispersa

direções de aumento da dispersão

• O aumento do teor de umidade induzuma forte diminuição da permeabilidadedo solo no ramo seco da curva e umligeiro aumentodapermeabilidadeparao


ligeiro aumentodapermeabilidadeparaosolo nas condições do ramo úmido.

• Argilas compactadas tendem a seexpandir para umidades correspondentesao ramo seco da curva e de contrair paraumidades correspondentes ao ramoúmido da curva.

w

ρd

(ρd max , wot) contraçãoexpansão

• Sob baixas tensões, os solos compactados noramoúmido sãomaiscompressíveisdo queos


baixas tensões

ramoúmido sãomaiscompressíveisdo queossolos compactados no ramo seco.

• Sob tensões elevadas, os solos compactados noramo seco são mais compressíveis do que ossolos compactados no ramo úmido.

tensões elevadas

• Solos argilosos compactados no ramo seco tendem a ser mais rígidos eapresentarem maiores resistências do que os solos compactados no ramo úmido

Caulinita (Lambe and Whitman, 1979)


Numa determinada obra geotécnica, não importa apenas o comportamento do solo compactado, mas o comportamento do mesmo sob as diferentes condições de carregamento ao longo da vida útil da estrutura (p.ex.: barragem de terra: aumento das tensões construtivas, saturação do solo sob percolação, etc.

• equipamentos de pequeno porte (soquetes e placasvibratórias)

Equipamentos de CompactaçãoEquipamentos de Compactação

• rolos estáticos: rolos lisos, rolos de pneus; rolos tipopé-de-carneiro

• rolos vibratórios

Equipamentos de pequeno porte

Soquetes (“sapos”) e placas vibratórias

• classificação: pressões de contato placa-solo(10a15kPa)solo(10a15kPa)

• eficiência: trabalhos de compactação emáreas localizadas

• podem ser utilizados em quaisquer solos

• aplicações mais comuns: compactação devalas, trincheiras, etc.

Rolos Estáticos

Rolo Liso• classificação: peso total por unidade de

comprimento do rolo (30 a 110 kgf/cm)

• tambor vazio ou cheio de água, areia ou póde pedra

• área efetiva de compactação: 100%

• Eficiência: reduzida para compactação emprofundidade (limitados a camadas deespessuras finais de até 15 cm)

• solos mais indicados (solos menosindicados): solos granulares, enrocamentos(solos coesivos, principalmente solos deelevada plasticidade)

• aplicações mais comuns: obras rodoviárias(bases, subleitos e capas de rolamento).

Rolo pé-de-carneiro • classificação: pressões de contato (1400 a7000 kPa) impostas por saliências (‘patas’)dispostas de forma irregular ao longo de umtambor de aço (90 a 120 por rolo)

• áreaefetivadecompactação: 8% ~ 12%

Rolos Estáticos

• áreaefetivadecompactação: 8% ~ 12%

• eficiência: para evitar as superfícies delaminação nas camadas compactadas

• solos mais indicados (solos menosindicados): solos argilosos ou granularescom mais de 20% de finos (solos muitogranulares)

• aplicações mais comuns: aterros, barragensde terra

Rolo Pneumático

• classificação: pressão de compactaçãoimposta por um conjunto de pneus dispostosem alinhamentos desencontrados (em geral,3 a 6 pneus por eixo), que é função do pesodo rolo e da pressão de ar nos pneus

• área efetiva de compactação: 80%

• eficiência: compactação mais rápida e

Rolos Estáticos

• eficiência: compactação mais rápida eeconômica em relação à compactação comos rolos pé-de-carneiro

• solos mais indicados (solos menosindicados): solos granulares, solos finos(solos coesivos, principalmente solos deelevada plasticidade)

• aplicações mais comuns: obras rodoviárias,aterros, barragens de terra.

Rolo de Grelha

• classificação: pressões de contato (1400 a6200 kPa)

• áreaefetivadecompactação: 50%

Rolos Estáticos

• áreaefetivadecompactação: 50%

• eficiência: aumentada quando associado aum equipamento de vibração

• solos mais indicados (solos menosindicados): solos granulares, areias compedregulhos (solos argilosos)

• aplicações mais comuns: barragens de terrae enrocamento.

Rolo Vibratório• classificação: podem ser dos três tipos

anteriores, possuindo um vibrador acopladoao rolo compactador

• área efetiva de compactação: variável

Rolos Vibratórios

• eficiência: função da freqüência devibração e da velocidade de compactaçãodo rolo (comumente inferior a 5 km/h)

• solos mais indicados (solos menosindicados): solos granulares, desde areias aenrocamentos (solos coesivos)

• aplicações mais comuns: aterros, barragensde terra e enrocamento

Equipamentos de Compactação - Síntese


equipamentos tipo de compactação

(Holtz and Kovacs, 1981)

Variáveis da Compactação – Características dos Solos

• distribuição granulométrica;• forma das partículas sólidas;• Gs

• natureza e porcentagem dos finos presentes

Variáveis da Compactação – Procedimentos de Campo

• número de passadas do rolo• freqüência de vibração• espessura da camada• velocidade de compactação

• os efeitos da compactaçãotendem a ser• os efeitos da compactaçãotendem a serreduzidos para mais do que 5 passadas do rolo



o aumento da amplitude das vibraçõesinduz maior efeito de compactação que oaumento da freqüência das vibrações e,uma vez atingida a condição deressonância, induz-se elevadas densidadespara o solo.



• para um dado número de passadas, obtém-se uma maiorcompactação quanto menor for a velocidade do rolo.

• Dificuldades de uma simulaçãoadequada entre ensaios de campoedelaboratório

Compactação no Campo x Compactação no Laboratório

edelaboratório

• Tendência geral: valores menoresde wot em ensaios de laboratório.

• Problemas da correlação entreensaios estáticos em laboratório xensaios dinâmicos em campo

Curvas 1, 2,3,4: compactação em laboratório

Curvas 5, 6: compactação no campo

Controle da Compactação em Campo

• Objetivo: promover a estabilização do solo, mediante a melhoria do seucomportamento geotécnico

• Metodologia: medidas sistemáticas dos valores da massa específica (ou peso• Metodologia: medidas sistemáticas dos valores da massa específica (ou pesoespecífico) do solo seco e do teor de umidade do solo

⇒ correlação direta com as propriedades geotécnicas de interesse.

• Especificações Técnicas:

(i) pelo produto final: fixação das condições limites para a aceitação da obra(não importa o como, interessa o resultado). Ex.: obras rodoviárias

(ii) pelo método construtivo: fixação das variáveis de compactação pelacaracterização expressa dos procedimentos de campo (interessa o como e oresultado em si). Ex.: barragens de terra


� Execução de ensaios de compactação em laboratório dos solos de todas as áreasde empréstimo: determinação deγdmaxe w ⇒ optar pelo solo de maiorγdmaxe,para valores próximos deγdmax, optar pelo solo com curva de compactação maisfechada;

� Retiradado solodasáreasdeempréstimo,lançamentoe distribuiçãouniformedo� Retiradado solodasáreasdeempréstimo,lançamentoe distribuiçãouniformedosolo sobre a praça de trabalho, efetuando-se operações de molhagem (aspersãocom carro-pipa) ou secagem do solo (revolvimento com grades de discos);

� Execução de aterros experimentais para seleção dos equipamentos decompactação e das variáveis de compactação (espessuras de camadas, número depassadas do rolo, etc)

� Controle de campo dos parâmetros de compactação: GC (grau de compactação) e∆w (desvio de umidades em relação à umidade ótima)


• espessura das camadas: < 30cm de material fofo para se ter 15 a 20cm de solocompactado (incluindo-se 2 a 5cm da camada anterior)

• rolagem em passadas longitudinais das bordas ao centro da praça de trabalho• rolagem em passadas longitudinais das bordas ao centro da praça de trabalhocom superposição de, no mínimo, 20cm entre as passadas

• equipamentos de campo: motoscrapers para lançamento e espalhamento domaterial; motoniveladora para regularização das camadas; caminhões pipa ouirrigadeiras para irrigação ou arados de discos para aeração; rolos compressorespara compactação.

Parâmetros de Controle da Compactação

%100max

×=−

−

olaboratórid

campodGCγ

γ

Grau de Compactação

otwww −=∆

Desvio de Umidade

• GC ≥ 95% ; ∆w = ± 2%

Especificações de Referência

Determinação de γγγγd

Métodos Diretos

Métodos

(a) Frasco de areia

(b) Balão de ar

(c) Método da água (ou óleo)

(a)

(b)(c) Método da água (ou óleo)

(d) Cilindro amostrador

Procedimentos• valores conhecidos: Ms ; Vt

• calcula-se γd campoe w

• compara-se γd campocom γd max-lab

• calcula-se o grau de compactação GC

(b)

(c)

Erros dos Ensaios

� Principal fonte de erro: determinação do volume do material escavado.

� Método do frasco de areia: vibrações de equipamentos próximos podem induzir

um aumento da densidade da areia e resultar em uma avaliação incorreta do

volume de solo escavadovolume de solo escavado

� Método do balão: erros significativos podem ocorrer no caso da presença de

irregularidades das paredes do buraco, principalmente no caso de solos muito

granulares (partículas muito grossas)

� Método do água/óleo: erros significativos podem ocorrer principalmente no

caso de solos granulares (necessária a utilização de uma membrana plástica

para o revestimento do buraco)

Determinação de w - Métodos Diretos

Métodos

• método da estufa: prazos incompatíveis

com o cronograma da obra

• ‘método da frigideira’GC = 90%

ρd

• ‘método da frigideira’

• ‘garrafa de Speedy’

As propriedades geotécnicas podem serbastante diferentes entre amostrascompactadas para umidades acima ouabaixo da ótima.

w

ρd max

GC = 90%

12

3

Aumento de EC

w1 w2

Princípios do Ensaio

Densímetro Nuclear

A magnitude da radiação recebida pelo detectordepende da densidade do material

(> densidade � < radiação)

(a)

(b)

Princípios do Ensaio

DensidadeAs radiações gamas emitidas pelo dispositivo(fontederádioou isótoporadiativodecésio)são

Densímetro Nuclear

(Holtz and Kovacs, 1981)

(b)

(c)

(fontederádioou isótoporadiativodecésio)sãodispersadas pelas partículas do solo e amagnitude desta dispersão é proporcional àdensidade do solo.

Teor de UmidadeO teor de umidade é determinado em função dadispersão de nêutrons emitidos pelo dispositivo(fonte de isótopos de amerício - berílio) pelosátomos de hidrogênio presentes na água do solo.

• Principal desvantagem: necessidade de calibrações contínuas


Produtividade da compactação

p – volume de solo compactado por unidade de tempo (m3/h);B- largura (diâmetro) do rolo (m);E – eficiência da compactação (entre 75% e 85%)v – velocidade do rolo (km/h);t – espessura da camada de solo a ser compactada (m);

1000.n

BEvtp =

t – espessura da camada de solo a ser compactada (m);n – número de passadas do rolo

=

+=

+==

w

wi

d

∆Wz

V∆WW

γ

w1γ

γ;VW

γ

Controle da Compactação em Campo (Método de HILF)

γc

(γc max , zot)

Curva de Hilf

‘peso específico convertido’

labc

campoC

labd

campod

d

i

i

GCw

wGC

wz

−

−

−

− =∴++=

+=∴+

=

++=∴+=+=+=

=

maxmax )1(

)1(.

)1(1

γγ

γγ

γγicic

idiiiw

i

wi

γγ

)zw)(1(1.γγ)z(1γV

)zW(1V∆WW

γ

W∆W

z

labc

campocGC−

−=maxγ

γ

z‘parâmetro das umidades’


)z(1w)(1w1ww zz para

)z(1w)(1w1ouzw)(1ww

Ww)z(1WwW

W∆WW

w;WW

w

otototot

iiii

s

iss

s

wwi

s

w

++=+∴=⇒=

++=+++=∴

++=+==

(pequena influência de erro de wot)

)0,6γ(2,4.z1

z∆w

:vem,∆wdeexpressãonawLevando

w1,692,36γ: 35%w10%para

)w.(1γ)zw).(1(1γ)z(1γγe

)(kN/m0,5w1,261

23,57γmas

)w.(1z1

z∆w)w(1)w(1ww∆w e

imax

ot

oti

iot

otimaxot

otdmaxotdmaxoticmaximax

3

ot

dmax

ot

ot

otiotiotii

−+

−=

−=≤≤

+=++=+=

±+

=

++

−=∴+−+=−=

(relação empírica)

(hipérbole de Kucsinski para solos brasileiros)

(pequena influência de erro de wot)

)γ 0,6(2,4.z1

z∆w max i

ot

oti −

+−=


(Exercício a ser dado em sala de aula relativo à aplicação do Método de Hilf)

Controle da Compactação em CampoExercício - Método de HILF

No processo de controle da compactação de uma camada de um aterro compactado,foram obtidos os seguintes resultados em campo e em laboratório:

• campo: γ = 1,838 g/cm3

• laboratório:∆w (%) γi (g/cm3)∆w (%) γi (g/cm3)

0 1,820-1 1,770+1 1,848

+1,5 1,840

Determinar:(i) a eficiência da compactação;(ii) o grau de compactação;(iii) o desvio de umidade da camada compactada.

Ensaio CBR ou Índice de Suporte Califórnia

� O ensaio de CBR (“ California Bearing Ratio”) consiste na determinação da

relação entre a resistência à penetração de uma amostra do so lo

compactado e saturado, expressa em porcentagem, e a resistê ncia à

penetração de uma amostra de brita graduada, adotada como pa drão de

referência.

� Este ensaio foi desenvolvido pelo Departamento de Estradas de Rodagem

da Califórnia (EUA) como critério de avaliação da resistênc ia dos solos

utilizados na base, sub-base e subleito de pavimentos rodovi ários, daí o

parâmetro CBR ser designado também como ISC - Índice de Supor te

Califórnia.

� O ensaio é padronizado no Brasil pela norma ABNT 9895 e pela nor ma

DNER M 48-64.


FASE I: Compactação dos Corpos de Prova

soquetesoquete

molde

camadas de solo compactado

disco espaçador

• conjunto de 5 ensaios• medidas de γd e w para cada amostra • obtenção da curva de compactação


FASE II: Obtenção da Curva de Expansão

Expansão: definida pela relação (expressa em %) do acréscimo de altura dos CP’s compactados após imersão por 4 dias, em relação às respectivas alturas iniciais.

Aplicação de sobrecarga correspondente ao peso do pavimento

Valores admissíveis: 1 a 3% em obras rodoviárias


FASE III: Obtenção da Resistência à Penetração CBR

velocidade do ensaio: 1,27 mm/minuto

leituras das cargas para as penetrações:

0,63; 1,27; 1,90; 2,54; 3,17; 3,81; 4,44, 5,08; 6,35; 7,62;

8,89; 10,16; 11,43 e 12,70 mm


Curva cargas x penetrações

Correção da curva no caso da mesma apresentar ponto de inflexão (deslocamento c da curva)


Determinação do Valor do CBR

� determina-se o maior valor das leituras de cargas lidas (curvas sem correção) ou

corrigidas (curvas com correção) correspondentes às penetrações de 2,54mm e

5,08mm (geralmente será o valor correspondente à leitura de 5,08mm)

� compara-se o valor desta leitura com a leitura padrão, obtida para as respectivas� compara-se o valor desta leitura com a leitura padrão, obtida para as respectivas

penetrações, da brita graduada de alta qualidade e CBR = 100%

� o valor do CBR (ou ISC) é dado por:

%100padrãopressão

corrigidaoulidapressãomaiorCBR ×=


Resultados do Ensaio


Correlações com a Classificação HRB

� compactação dinâmica: a compactação do solo em

profundidade é obtida por meio de impactos na superfície do

terreno de pesos em queda livre;

� vibro-compactação: o aumento da densidade do solo em

Compactação Profunda

� vibro-compactação: o aumento da densidade do solo em

profundidade é obtido por meio de vibrações induzidas no

terreno por meio de equipamentos especiais;

� explosões em profundidade: o aumento da densidade in

situ é obtido por meio da detonação de explosivos introduzidos

no terreno.

� processo de compactação do solo em

profundidade, efetuado por meio de uma

Compactação Dinâmica

profundidade, efetuado por meio de uma

série de impactos aplicados ao terreno,

por meio da queda livre de pesos caindo

de grandes alturas.

pesos: 80 a 250 kN

alturas: 10 a 30m


crateras de até 2,0m

n0 de golpes: até 10

colchão granular

Fase I : Compactação do solo sob elevadas energias de impacto

• peso: 100 kN


• alturas: 3 a 8m

• compactação das crateras preenchidas e da camada

mais superficial (≈≈≈≈ 1,0 – 1,5m)

• obtenção de uma superfície regularizada final

Fase II : Compactação adicional sob baixas energias de impacto

� processo de compactação do solo em

Vibro - Compactação

profundidade, efetuado por meio de

vibrações induzidas no terreno por meio

de equipamentos especiais (‘vibradores’)

redução de recalquesprevenção dos efeitos de liquefação

aumento da capacidade de carga do terreno


Fase I – Penetração: o vibrador é introduzido no terreno até a profundidadedesejada, comumente por meio de injeção de água sob pressão, induzindo,então, a remoção de finos e a formação de um espaço anelar em torno dacoluna de perfuração (após a penetração, a pressão de água é interrompidaou muito reduzida).


Fase II – Compactação: sob a ação de forças horizontais, as partículas desolo em torno do vibrador são rearranjadas, passando a um estado de maiorcompacidade, procedendo-se, então, à elevação lenta e gradual do vibradorcom o preenchimento simultâneo do espaço anelar com solo local ou comsolo importado (formação de uma coluna de solo granular compactado).


Fase III – Tratamento Final: o processo é repetido para outros pontos daárea de interesse, conformando malhas adequadamente espaçadas; no finaldeste processo, a superfície do terreno estabilizado é nivelada e compactadapor um rolo compactador superficial.

� explosões em profundidade: o aumento da densidade

in situ é obtido por meio da detonação de explosivos

introduzidos no terreno.

� restrito a solos granulares, com menos de 15% de finos

Compactação por Explosões

C

WR

3

1

=

• R: raio da área de influência da explosão;

• W : peso da carga de explosivos (kg de TNT);

• C : constante (função da % de dinamite contida na carga explosiva)

(Lyman, 1942)

� restrito a solos granulares, com menos de 15% de finos

Compactação por Explosões

(Kummeneje & Eide, 1961)

Tratamento por Compactação Profunda

05_compactação dos solos

Documents