AVALIAÇÃO DOS CUSTOS CONSTRUTIVOS DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO NO MUNICÍPIO DE

NATAL/RN

RAFAEL GASPAR PESSOA

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO (MODALIDADE - ARTIGO)

NATAL-RN

2016

U F R N

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

RAFAEL GASPAR PESSOA

AVALIAÇÃO DOS CUSTOS CONSTRUTIVOS DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO NO MUNICÍPIO DE

NATAL/RN

Trabalho de Conclusão de Curso na modalidade

Artigo Científico, submetido ao Departamento

de Engenharia Civil da Universidade Federal do

Rio Grande do Norte como parte dos requisitos

necessários para a obtenção do Título de

Bacharel em Engenharia Civil.

Orientador: Prof. Dr. Fagner Alexandre de

Nunes França.

AVALIAÇÃO DOS CUSTOS CONSTRUTIVOS DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO NO MUNICÍPIO DE NATAL/RN

Rafael Gaspar Pessoa1 Orientador: Fagner Alexandre Nunes de França2

RESUMO: O desenvolvimento urbano e crescimento das cidades têm gerado situações que exigem o máximo aproveitamento de espaço. Assim, operações de corte e aterro, com o emprego de técnicas para contenção do solo, tornaram-se necessárias ao ambiente urbano. Como diversas regiões, a área metropolitana de Natal/RN é submetida a esse processo. O município de Natal/RN apresenta, predominantemente, um solo arenoso. Devido ao crescimento imobiliário e, também, ao relevo acidentado, comumente necessita-se utilizar estruturas de contenções em obras de edificações localizadas em sua região metropolitana. Em virtude disso, este artigo apresenta um estudo para avaliação dos sistemas de contenção em situação de aterro por meio da comparação de três técnicas amplamente empregadas: muro de gravidade, terra armada e solo reforçado por geossintético. O artigo apresenta, portanto, o custo envolvido na construção das referidas estruturas, em alturas de 2 a 10m. Foram determinadas as propriedades geotécnicas de um solo típico da região, que seria empregado como material de preenchimento nas referidas estruturas de contenção. As informações foram coletadas por meio de busca na literatura pertinente e da consulta a sondagens realizadas em Natal/RN. Outros parâmetros geotécnicos, principalmente aqueles relacionados com a resistência ao cisalhamento e a deformabilidade dos solos, foram assumidos com base nos dados coletados. Elaborou-se, também, os projetos e orçamentos detalhado para cada técnica construtiva, com levantamento de quantitativos e preço de insumos e encargos necessários à execução dessas estruturas. Assim, apresenta-se a variação do custo por unidade de área da face, para cada técnica, em função da altura do paramento. Os resultados encontrados são de grande importância para escolha e dimensionamento de estruturas de contenção a serem implantadas na região metropolitana de Natal/RN e podem, facilmente, servir de referência para outras regiões com parâmetros geotécnicos similares. PALAVRAS-CHAVE: Estruturas de contenção, Muro de gravidade, Solo reforçado com geossintéticos, Terra armada, Comparativo econômico. ABSTRACT: Urban development and growth of cities have created situations that require maximum use of space. Thus, cutting and filling operations, with the use of techniques for soil containment became needed in the urban environment. Ass well as in various regions, the metropolitan area of Natal / RN is subjected to this process. The city of Natal / RN has predominantly sandy soil. Due to the real estate growth and also the rugged terrain, often need to use containment structures in buildings works located in its metropolitan area. As a result, this article presents a study to evaluate the restraint systems of landfill by comparing three techniques widely employed: gravity wall, reinforced earth and reinforced by geosynthetic soil. The article presents therefore the cost involved in the construction of such structures, heights from 2 to 10 m. They determined the geotechnical properties of a typical soil of the region, which would be used as filling material in said containment structures. Information was collected by searching the relevant literature and refers to surveys of soil conducted in Natal / RN. Other geotechnical parameters, especially those related to the shear strength and deformability of soils were assumed based on the data collected. It is produced also designs and detailed budgets for each construction technique, a survey of quantitative and price of 1Universidade Federal do Rio Grande do Norte; Discente. 2 Universidade Federal do Rio Grande de Norte; Docente.

inputs and costs required to implement these structures. Thus, it shows the variation of the cost per unit face area, for each technique, depending on the containment structures height. The results are of great importance for choice and dimensioning of the containment structure to be deployed in the metropolitan region of Natal / RN and can easily serve as a reference for other regions with similar geotechnical parameters. KEYWORDS: containment structures, gravity wall, soil reinforced with geosynthetic, armed earth, economic Comparative.

1. INTRODUÇÃO

Para a escolha da estrutura de contenção mais adequada a ser executada em uma

determinada situação é fundamental avaliar as características do meio físico local e vencer

situações em processo de instabilização percebidos em encosta, em corte ou em aterro.

Ehrlich e Becker (2009) afirmam que estruturas de contenção são elementos indispensáveis de

uma grande variedade de obras e projetos de engenharia, como pontes, rodovias, e prédios em

geral, entre outros. Sua função é, basicamente, suportar um empuxo de terra, conferindo

segurança a um talude e permitindo o uso do espaço à sua frente ou do seu terrapleno

superior.

A execução de uma estrutura de contenção envolve a avaliação de vários fatores, entre

eles, o ônus financeiro. Diante disso, ressalta-se a importância de se desenvolver um projeto

considerando diferentes opções de estruturas de contenção de forma a atender a segurança

necessária ao empreendimento com os menores custos envolvidos.

Em virtude disto, o presente artigo tem por objetivo comparar, sob a perspectiva técnica e

econômica, três alternativas construtivas adotadas em solo arenoso típico do município de

Natal/RN: muro de gravidade, solo reforçado por geossintético e terra armada. Os parâmetros

do solo, as dimensões da obra hipotética, as especificações de projeto e os cálculos efetuados

são expostos ao longo dos itens no progredir do artigo.

Em trabalho anterior, no qual se comparou os custos entre estruturas em muro de gabião,

muro de flexão, terra armada e solo reforçado com geossintético com três tipos de faceamento

(envelopado, blocos e painéis), Avesani Neto, Hayashida e Pereira (2013) afirmam que de

forma geral, dentre todas as soluções consideradas, as soluções em geossintéticos,

especialmente com face envelopada e em painel, são as menos onerosas.

2. PROJETOS

Para que fosse possível o comparativo econômico entre as técnicas de contenção, alguns

detalhes precisaram ser padronizados. Os projetos foram dimensionados para as mesmas

condições de solo de empréstimo, de fundação e de pós compactação. Foi admitido um

comprimento de compactação (distância da face do muro até o final da faixa compactada)

igual a 10 m para todos os muros, bem como foi adotado para todos os projetos uma ficha de

altura igual a 10% da altura total dos muros (com altura mínima de 0,40m) e considerou-se

não existir carregamento externo sobre os maciços de solo.

2.1. CARACTERIZAÇÃO DO SOLO

Para elaboração dos projetos foram definidas as propriedades de um solo padrão que se

assemelhasse com as características predominantes no solo da cidade. Por se tratarem de

contenções em aterro, foi preciso definir as características do solo de empréstimo, do solo de

fundação e do solo compactado.

Tendo em vista a pouca variabilidade das características granulométricas do solo de

Natal/RN, foi definido como padrão para o solo de empréstimo, o solo coletado no campus da

UFRN e estudado por Fontoura (2015). A Tabela 1 apresenta os índices físicos adotados para

o solo de empréstimo. Para o solo de fundação buscou-se adotar valores de resistência

conservadores, uma vez que existe uma certa variabilidade, nas sondagens analisadas, para os

valores de Nspt das primeiras camadas de solo. Os valores adotados são mostrados na Tabela

2.

Tabela 1. Dados do solo de empréstimo Fontoura (2015).

Tabela 2. Propriedades geotécnicas consideradas para o solo de fundação (Fontoura, 2015).

Nspt 2 Ângulo de atrito (ϕ) 28°

γ (kN/m3) 16

Massa específica dos sólidos (ρs) 2,62 g/cm³ Coeficiente de uniformidade (Cu) 1,861

Coeficiente de curvatura (Cc) 0,971 Diâmetro efetivo (D10) 0,153 mm Diâmetro médio (D50) 0,25 mm

Índice de vazios mínimo 0,59

Índice de vazios máximo 0,8

As características do solo compactado foram definidas a partir da determinação da

densidade relativa (Dr) de 95% e seu correspondente ângulo de atrito (φ) extraído do ensaio

de compressão triaxial (Fontoura, 2015). Então, foram calculados os outros parâmetros

através da correlação dos índices físicos. A Tabela 3 apresenta as características adotadas para

o solo compactado.

Tabela 3. Propriedades geotécnicas consideradas para o solo compactado (Fontoura, 2015).

Densidade relativa (Dr) 0,95 Índice de vazios (e) 0,6 Ângulo de atrito (ϕ) 34°

Peso específico dos sólidos (γs) 26,2 kN/m³ Peso específico seco (γd) 16,4 kN/m³

Coeficiente de empuxo ativo (Ka) 0,28

2.2 MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO EMPREGADOS

Ao projetar uma contenção, o engenheiro deve avaliar a estabilidade interna e externa da

estrutura. A estabilidade externa é assegurada por meio das verificações clássicas a seguir:

(a) Verificação de segurança ao deslizamento:

𝐹𝑆 = !×!×!×!"#∅!,!×!×!!×!!

≥ 1,5 (1)

(b) Verificação de segurança ao tombamento:

𝐹𝑆 =!×!!!×!!

≥ 2,0 (2)

(c) Verificação das tensões na base:

(c.1) Excentricidade da resultante normal das forças que atuam na base do muro:

𝑒 = !!×!!

!×!≤ !

! (3)

(c.2) Capacidade de carga da fundação:

𝐹𝑆 = !!!!≥ 2,5 (4)

γ = Peso específico do solo

H = Altura do muro

B = Base

Φ = Ângulo de atrito

Ka = Coeficiente de empuxo

W = Peso do muro

E = Empuxo

𝜎! = Tensão resistente do solo

𝜎! = Tensão admissível do solo

(d) Estabilidade global: foi verificada para todos os projetos através do software Geoslope,

atendendo a um coeficiente de segurança mínimo de 1,5.

No que diz respeito a estabilidade interna, cada técnica de contenção possui um método

próprio de verificação, que será identificado nos itens que seguem.

2.2.1 MURO DE GRAVIDADE

O muro de gravidade tem como principio básico a estabilização de um aterro através do

seu peso próprio que impede o tombamento e deslizamento do muro. Exatamente por isso, ele

precisa de uma estrutura robusta e bastante pesada, o que dispensa o projetista de fazer

qualquer tipo de verificação de estabilidade interna da estrutura do muro.

O dimensionamento do muro foi feito segundo Marchetti (2007), quanto ao formato de

pré-dimensionamento, para depois fazer as verificações de estabilidade externa e adequar as

medidas. A estrutura é de concreto ciclópico, com concreto simples (fck=20Mpa) e formato

trapezoidal. O formato definido para o muro de gravidade está representado na figura 1 e as

dimensões na tabela 4.

Figura 1. Formato do muro de gravidade.

Tabela 4. Dimensões adotadas para os muros de gravidade.

H(m) B(m) F(m) C(m) A(m)2 1,3 0,4 0,3 9,73 1,9 0,4 0,4 9,64 2,4 0,4 0,4 9,65 3,0 0,5 0,5 9,56 3,6 0,6 0,6 9,47 4,2 0,7 0,7 9,38 4,8 0,8 0,8 9,29 5,4 0,9 0,9 9,110 6,0 1,0 1,0 9,0

2.2.2 TERRA ARMADA

O muro de contenção em terra armada é uma estrutura de aterro compactado, reforçado

com armaduras metálicas que interagem com o solo através do atrito solo-armadura. Essa

interação, juntamente a um paramento flexível executado em concreto armado, promovem a

estabilização do talude vertical.

Os projetos de terra armada são do tipo Greide (o topo do paramento coincide com o topo

do aterro a ser contido), foram executados seguindo-se todas as recomendações da norma

NBR9286/86. A vida útil adotada foi maior que 30 anos e a obra se enquadra na característica

de não inundável. As armaduras utilizadas são fitas metálicas nervuradas com tensão de

escoamento (fy) igual a 250.000 kN/m², zincadas de acordo com o que determina a norma

NBR 6323 e a vida útil mínima adotada foi de 70 anos. O paramento é composto por

“escamas” de concreto armado que são montadas a medida que o aterro é executado e as fitas

inseridas.

Para garantir a estabilidade interna precisou-se verificar a ruptura das fitas na seção de

tração máxima e na seção de fixação da armadura ao paramento, tendo em vista a redução de

seção devido ao furo do parafuso. Além disso, também foi verificado a aderência das

armaduras ao solo. Apresenta-se a seguir os passos tomados para o dimensionamento da

contenção em terra armada.

(a) Força de tração máxima (𝑇!á!) na armadura para cada nível de reforço é dada por:

𝑇!á! = !!×!!!/!!

(5)

𝑆! = espaçamento vertical entre reforços.

𝑆! = espaçamento horizontal entre reforços.

𝜎! = tensão geostática horizontal.

(b) O coeficiente de atrito aparente (f*) para aterros compactados cuja a granulometria

atenda aos critérios definidos para os tipos A e B (Tabela 1 – NBR9286) é dado por:

f*= 𝑓! ∗ 1− !!+ 𝑡𝑔𝛷,𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑧 < 6𝑚 (6)

f= 𝑡𝑔𝛷,𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑧 ≥ 6𝑚 (7)

Φ = ângulo de atrito

𝑓! ∗ = 1,2+ 𝑙𝑜𝑔10 𝐶𝑢 (8)

z = profundidade

(c) Força limite de tração, resistida na seção plena da armadura (Tr1):

𝑇𝑟! =!!!× 𝑇𝑟× !!

!! ≥ 𝑇𝑚á𝑥 (9)

(d) Força limite de tração, resistida na seção do furo onde a fita será parafusada na escama

de concreto (Tr2)

𝑇𝑟! =!!!×𝑇𝑟× !!

!× !!!!

≥ 𝛼.𝑇𝑚á𝑥 (10)

𝛾! = coeficiente de segurança (𝛾! =1,5)

𝑇! = carga de escoamento da armadura (𝑇! = 𝑓!×𝑒!×𝑏)

𝑒! = espessura de cálculo

𝑒! = espessura nominal

b = largura nominal da armadura

b’ = largura reduzida pelo furo

α = 0,85 (para paramento em escamas típicas de concreto)

(e) Força limite de tração na zona de aderência, que confere resistência ao arrancamento da

fita (Tf):

𝑇! =!×!×!∗

!!×𝜎!(𝑧)×𝐿𝑎(𝑧) ≥ 𝑇𝑚á𝑥 (11)

𝛾! = 1,5 (coeficiente de segurança)

f* = coeficiente de atrito aparente de cálculo

𝜎!(𝑧) = tensão vertical à profundidade z

𝐿!(𝑧) = comprimento de aderência a profundidade z

b = largura nominal da armadura

No final deve-se identificar qual o fator que governa o dimensionamento, ou seja, onde se

encontra a maior fragilidade da estrutura. Pode ser na seção de tração máxima da armadura,

na seção do furo para encaixe do parafuso ou mesmo na zona de aderência que confere a

resistência ao arrancamento. O formato dos muros em terra armada está representado na

figura 2 e as dimensões na tabela 5.

Figura 2. Formato do muro em terra armada.

Tabela 5. Dimensões projetadas para os muros em terra armada.

H(m) Lr(m) A(m) F(m) Sh(m) Sv(m) Fita(mmxmm)2 3,2 10,0 0,4 0,75 0,75 40x43 3,2 10,0 0,4 0,75 0,75 40x44 3,5 10,0 0,4 0,75 0,75 40x45 3,4 10,0 0,5 0,75 0,75 60x46 3,6 10,0 0,6 0,75 0,75 60x47 4,1 10,0 0,7 0,75 0,75 60x48 4,7 10,0 0,8 0,375 0,75 40x49 5,3 10,0 0,9 0,375 0,75 40x410 6,0 10,0 1,0 0,375 0,75 40x4

2.2.3 SOLO REFORÇADO COM GEOSSINTÉTICO

Essa técnica segue o mesmo principio da terra armada. A diferença está nos materiais

utilizados e nos métodos de dimensionamento. Para o solo reforçado com geossintético, pode-

se utilizar materiais como geotêxtil tecido, geotêxtil não tecido, geogrelhas, entre outros. “De

modo geral, as geogrelhas são mais favoráveis para muros com altura superior a 4m, enquanto

os geotêxteis costumam apresentar vantagens econômicas para muros menores.” (Ehrlich e

Azambuja, 2003, apud Ehrlich e Becker, 2009).

Para o faceamento também existe algumas técnicas disponíveis, como o

autoenvelopamento e a utilização de blocos pré moldados intertravados. Segundo Ehrlich e

Becker (2009), muros envelopados geralmente são executados com geotêxteis, mas

geogrelhas também podem ser utilizadas, desde de que se providencie um sistema que impeça

a fuga de solo através do faceamento. O faceamento em blocos pré moldados apresenta

tolerância razoável a recalques e permite um controle dimensional fácil, razão pela qual são

mais indicados para construtores sem experiência prévia em obras de solo reforçado.

Visando a escolha de um reforço que fosse economicamente eficiente para alturas de até

10m e um faceamento que possibilitasse uma execução mais simples, baseado nas

características explicitadas acima, foram adotadas geogrelhas de poliéster e blocos pré

moldados para todos os projetos.

O método de dimensionamento utilizado, foi estabelecido por Ehrlich e Mitchell (1994).

Trata-se de uma metodologia que considera fatores como o equipamento de compactação,

superfície de ruptura, fatores de segurança para danos de instalação (Fd), degradação do meio

(Fa), fluência (Ff), coeficiente de aderência (Fa) e fator de escala (α).

Para a análise da estabilidade interna os reforços devem ser definidos de forma a evitar a

ruptura por tração ou arrancamento da zona resistente. No caso em questão foi definido que a

compactação das duas camadas mais altas de cada muro serão executadas manualmente, pois

o uso de um equipamento de compactação iria implicar num aumento exagerado no

comprimento das geogrelhas nessas camadas para que pudessem resistir aos esforços de

arrancamento. Apresenta-se, a seguir, os passos tomados para o dimensionamento das

estruturas em solo reforçado com geogrelha.

(a) Determinar a tensão vertical induzida pela compactação (𝜎′!",!):

𝜎′!",! = (1− 𝜐!)×(1+ 𝑘𝑎)×!!×!×!"

!×! (12)

𝜈! =!!

!!!! (13)

𝐾! = 1− 𝑠𝑒𝑛𝜙 (14)

𝑁𝛾 = 𝑡𝑔 45°+ !!×[𝑡𝑔! 45°+ !

!− 1] (15)

𝐾𝑎 = 𝑡𝑔! − !! (16)

(b) Determinar a tensão vertical geostática no nível do reforço (𝜎′!):

𝜎′! =!!×!

!!(!"! )×(!!")

! (17)

(c) Determinar β:

𝛽 =(!!!"!" )

!

!" (18)

𝑆𝑖 = !"!×!"×!"

(19)

Pa = pressão atmosférica (101,3);

n = módulo expoente (tab 2.1 – Ehrlich Becker);

k = módulo tangente inicial;

Sv = espaçamento vertical entre reforços;

𝜎!!" = maior valor entre 𝜎′! e 𝜎′!",!;

Jr = módulo de rigidez.

(d) Determinar o Tmáx:

A força de tração máxima (Tmáx) é determinada para cada nível de reforço, considerando os

valores de β, 𝜎′! e 𝜎′!", a partir dos ábacos das figuras A5, A6 e A7 do anexo (Dantas;

Ehrlich,1999). O processo é interativo, pois Tmáx também é função de Jr (módulo de rigidez),

que por sua vez depende do reforço que será adotado.

(e) Resistência de cálculo do reforço (Td):

𝑇𝑑 = !"á! !!!"×!"

≥ 𝐹𝑆×𝑇𝑚á𝑥 (20)

𝑇!á! = resistência nominal

𝐹!= fator de fluência

𝐹! = danos de instalação

𝐹!= degradação ambiental

FS ≥ 1,5

(f) Estabilidade ao arrancamento.

(f.1) Comprimento de embutimento (Le):

𝐿𝑒 = 𝐿𝑟 − 𝐻 − 𝑧 ×[𝑡𝑔 45°− !!− !

!"#] (21)

Lr = comprimento do reforço

H = altura do muro

Z = profundidade do reforço

Φ = ângulo de atrito

ω = inclinação da face do muro

(f.2) Resistência ao arrancamento (Pr):

𝑃𝑟 = 2×𝐹∗×𝛼×𝜎′!×𝐿𝑒 ≥ 𝐹𝑆×𝑇!á! (22)

𝐹∗ = 𝑓!×𝑡𝑔𝛷 (23)

α = fator de escala

𝑓! = coeficiente de aderência

𝜎′! = tensão geostática vertical

Le = comprimento de embutimento

FS ≥ 1,5

Como especificado no passo a passo anterior, o dimensionamento do muro em solo

reforçado com geossintético sofre influência de muitas variáveis admitidas na fase de projeto.

Apresenta-se a seguir algumas dessas considerações.

! Espaçamento vertical entre reforços (Sv) = 0,40m;

! Compactador: Rolo Dynapac CA250PD;

! Inclinação da face de 90°;

! Compactação manual nas duas últimas camadas;

! Fatores de segurança:

o Danos de instalação (Fd) = 1,1;

o Degradação do meio (Fa) = 1,5:

o Fator de fluência (Ff) = 2,0;

o Coeficiente de aderência (Fa) = 0,8;

o Fator de escala (α) = 0,6;

O formato dos muros em solo reforçado com geossintético está representado na figura 3

as dimensões na tabela 6.

Figura 3. Formato dos muros em solo reforçado com geossintético.

Tabela 6. Dimensões dos muros em solo reforçado com geossintético.

H(m) Lr(m) A(m) F(m) Sv(m) Geogrelha2 2,2 10,0 0,4 0,4 Fortrac80T3 3,2 10,0 0,4 0,4 Fortrac80T4 3,3 10,0 0,4 0,4 Fortrac80T5 4,1 10,0 0,5 0,4 Fortrac80T6 4,9 10,0 0,6 0,4 Fortrac80T7 5,8 10,0 0,7 0,4 Fortrac80T8 5,7 10,0 0,8 0,4 Fortrac80T9 6,5 10,0 0,9 0,4 Fortrac110T10 7,3 10,0 10,0 0,4 Fortrac110T

3. CUSTOS CONSIDERADOS NA CONSTRUÇÃO DOS MUROS

A estimativa dos custos de execução dos muros projetados em diferentes alturas foi feita

com base nas composições de custos extraídas do Sistema de Custos Rodoviários (Sicro 2),

do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) e da Tabela de

Composições de Preços para Orçamentos (TCPO). Os preços dos insumos foram também

pesquisados no mercado local.

Para os serviços de terraplenagem não foram considerados os custos de um possível

empréstimo ou bota-fora de solo, tendo em vista que adotou-se uma situação em que seria

aproveitado o solo local, situação mais provável mediante o tipo de solo predominante na

cidade de Natal/RN.

Aspectos considerados na composição dos custos do muro de gravidade:

• Fôrma de chapa compensada para estruturas em geral, resinada, com espessura de 12

mm, sem reutilização;

• Concreto estrutural fck 20 Mpa e pedra de mão para execução do muro;

• Escavação, reaterro e compactação;

• Mão de obra.

Aspectos considerados na composição dos custos do muro em terra armada:

• Execução da face do muro com escamas de concreto pré-moldado com dimensões de

1,50 x 1,50 m;

• EPDM, espuma de poliuretano e geotêxtil para as juntas do paramento;

• Inclusão de fitas metálicas e parafusos;

• Concreto estrutural fck 15 Mpa para execução da soleira e arremates;

• Escavação, reaterro e compactação;

• Montagem do maciço (mão de obra e equipamentos).

Aspectos considerados na composição dos custos do muro de solo reforçado com

geogrelha:

• Inclusões de geogrelha;

• Execução da face de blocos;

• Escavação, reaterro e compactação;

• Mão de obra.

Ressalta-se que na elaboração dos custos não foi contemplado o serviço de

acompanhamento topográfico por se tratar de um serviço de igual valor para os três tipos de

estruturas de contenção avaliado e pela dificuldade em se estimar o custo deste serviço por

metro quadrado de face executada.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Após detalhar e justificar todas as considerações realizadas nas fases de projeto e

orçamento, especificando as condições para dimensionamento das estruturas, bem como os

materiais e métodos utilizados, fontes de preço e composições de custo empregadas.

Apresenta-se a seguir os resultados obtidos, além de uma análise dos mesmos e algumas

considerações pertinentes para uma melhor avaliação dos dados apresentados. A comparação

entre os custos do muros de gravidade, terra armada e solo reforçado com geogrelha é

apresentada na Figura 4. O eixo das abscissas representa as alturas e o eixo das ordenadas o

custo construtivo por m2 de face de contenção.

Figura 4. Gráfico comparativo de custos entre técnicas de contenção avaliadas.

Mostra-se, claramente, que a solução em terra armada apresentou o menor custo para todas

as alturas consideradas, contrariando em parte Avesani Neto, Hayashida e Pereira (2013) que

afirmam ser a técnica em solo reforçado com geossintético, mais barata. Os mesmos autores

esclarecem também que, “a face em blocos é a que se mostra mais onerosa em relação as

outras soluções de faceamento, para o solo reforçado com geossintético”. Isso pode justificar

o fato de que a técnica em solo reforçado se mostrou economicamente menos competitiva no

presente trabalho. Além desse aspecto, destaca-se que a soloução em terra armada possui uma

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Custodacontençãoporm

2 deface

(R$)

Alturadecontenção(m)

SoloReforçado

TerraArmada

MurodeGravidade

restrição bastante específica para o solo a ser utilizado na obra. O solo considerado neste

estudo atende a essa especificação. Porém, estruturas construídas em locais onde o solo não

atenda a esses critérios irão exigir operações de empréstimo e bota-fora, encarecendo o custo

total da solução com terra armada. Esse aspecto possui menor impacto na solução com

geossintéticos uma vez que solos diferentes podem ser empregados.

A solução em solo reforçado com geogrelha, apesar de não ser a mais barata, se mostrou

vantajosa em relação a estrutura tradicional do muro de gravidade, para alturas acima de 4m.

Em terceiro lugar na classificação de custos, a técnica mais onerosa foi o muro de gravidade,

apresentando uma certa competitividade apenas para as alturas abaixo de 4 m.

As diferenças percentuais de custo verificados para as técnicas de contenção estudadas em

função da elevação dos desníveis contidos, estão representados na tabela 7. Os valores

representados correspondem aos aumentos ou diminuições nos custos construtivos por metro

quadrado de face, para cada uma das técnicas, em função das variações de altura.

Tabela 7. Aumento percentual dos custos com o aumento dos desníveis de contenção.

Variaçãodealtura(m) Murodegravidade Terraarmada Soloreforçado

2->3 18,57% -0,53% 10,17%3->4 10,69% 1,01% -0,69%4->5 14,40% 6,66% 6,84%5->6 12,93% 1,09% 6,39%6->7 11,15% 2,88% 6,73%7->8 10,03% 12,91% -2,10%8->9 9,11% 5,46% 16,51%9->10 10,56% 7,08% 6,13%Média 12,18% 4,57% 6,25%

A tabela 7 mostra também que as soluções em solo reforçado (terra armada e solo

reforçado com geossintético) apresentaram um menor aumento nos custos com o aumento das

alturas, se comparado a solução em muro de gravidade.

De forma geral, pode-se afirmar que, o custo do muro de gravidade em concreto ciclópico

se torna maior em comparação com as técnicas de solo reforçado, quanto maior for a altura

contida. Tendo em vista que para maiores alturas a estrutura do muro precisa ser muito robusta

e consequentemente, onerosa.

5. CONCLUSÕES

Este artigo apresentou um comparativo de custos construtivos para a execução de três tipos

de estruturas de contenção (muro de gravidade, terra armada e solo reforçado com

geossintéticos) para uma obra fictícia no município de Natal/RN. Diante do exposto nos itens

anteriores, as conclusões a seguir podem ser estabelecidas.

• Para as condições de solo consideradas, os desníveis testados, os materiais e métodos

de dimensionamento utilizados, a solução em terra armada apresentou o menor custo perante

as outras soluções;

• A solução em solo reforçado com geogrelha, apesar não ser a mais econômica, se

mostrou bastante competitiva em relação ao muro de gravidade, principalmente para alturas

maiores do que 4m;

• A tendência de crescimento dos gráficos sugere que as estruturas de solo reforçado

(terra armada e solo reforçado com geossintéticos) são economicamente mais competitivas a

medida em que se aumenta os desníveis de contenção;

• Os custos envolvidos na construção de muros de gravidade aumentam de maneira

mais expressiva com a elevação dos desníveis de contenção.

REFERÊNCIAS

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. (1983). NBR 9286/86: Terra Armada –

Especificação. Rio de Janeiro.

Ehrlich, M.; Becker, L. (2009). Muros e Taludes de Solo Reforçado – Projeto e Execução,

1st ed. São Paulo: Oficina de Textos.

Catalani, G.; Ricardo, H. S. (2007). Manual prático de escavação: terraplenagem e

escavação de Rocha, 3rd ed. São Paulo: Pini.

DNIT. (2015). Sistema de Custos Rodoviários – Atividades Auxiliares – SICRO2 – Custos

Unitário de Referência. Rio Grande do Norte.

Fontoura, T. B. (2015). Comportamento tensão – deformação e resistência ao cisalhamento

de uma areia de duna cimentada artificialmente, dissertação de mestrado, programa de

pós graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

Natal/ Rio Grande do Norte.

Marchetti, O. (2007). Muros de Arrimo, 1st ed. São Paulo: Blucher.

Pinto, C. S. (2006). Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 aulas, 3rd ed. São Paulo:

Oficina de Textos.

TCPO 13 (2010). Tabelas de Composições de Preços para Orçamentos. São Paulo: Pini.