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Comportamento de Plataformas de Transferência de Carga

Sobre Colunas de Jet Grouting e Painéis de Cutter Soil

Mixing

Maria Barbedo Marques Caldeirinha Roma

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em

Engenharia Civil

Orientador: Professor Alexandre da Luz Pinto

Jurí:

Presidente: Professor Doutor Jaime Alberto dos Santos

Orientador: Professor Alexandre da Luz Pinto

Vogal: Professora Doutora Maria Rafaela Pinheiro Cardoso

Julho de 2015

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Agradecimentos

Dedico este trabalho à minha Mãe, Pai, Irmãs, ao meu “irmão” e amigo João Carlos, aos meus

Cunhados e Sobrinhos pelo apoio incondicional, carinho e paciência demonstrados ao longo de toda

a minha vida, notando-se mais ainda neste último percurso académico e pelo inesgotável sacrifício

feito.

Ao meu Amigo e Companheiro, João Pedro, pelo carinho, respeito, paciência e pela grande ajuda a

que sempre se prestou.

Agradeço à Maria Astride e ao Edgar todo o apoio também demonstrado e toda a amizade, com todas

as verdades que chegaram sempre na hora certa.

Ao pessoal do “jantar de quartas”, obrigada pela companhia...

A todos os meus amigos e colegas que de alguma maneira me ajudaram a continuar este estudo e

trabalho.

Ao Eng.º Vasco e Sr. Luís Acúrcio, da Hagen, pela disponibilidade demonstrada aquando da

realização dos ensaios.

À Somague Engenharia por toda a documentação relativa a ensaios cujos resultados foram utilizados

neste trabalho, nomeadamente relativos ao projeto PPIDI 006/2008 “Reforço e Tratamento de Solos

por CSM”, o qual foi desenvolvido nos termos do disposto no n.º 7 do artigo 42º do CCP, no âmbito

do contrato n.º 09/976/CA/C, referente à Empreitada de Execução das Obras de Modernização para a

Fase 2ª do Programa de Modernização das Escolas com Ensino Secundário – Lote 2ACE – Escola

Secundária Quinta das Flores e Conservatória de Música, em Coimbra, Escola Secundária Infanta D.

Maria, em Coimbra.

E, como não podia deixar de ser, um agradecimento especial ao meu Orientador, o Prof. Alexandre

Pinto, pela experiência e orientação partilhadas, conhecimento transmitido e por todos os

documentos e informação disponibilizados.

iii

Resumo

É cada vez mais urgente o estudo e desenvolvimento de técnicas de tratamento de solos para

realização de obras em locais de fracas características geotécnicas. Nesta dissertação procurou-se

fazer a comparação entre duas três técnicas: Colunas de Brita, Jet Grouting e Cutter Soil Mixing.

Assim, apresenta-se uma explicação sobre cada uma das técnicas com referência à sua

aplicabilidade, quais as condicionantes de utilização, os procedimentos de execução, os

equipamentos de utilização e estaleiro de apoio, vantagens e desvantagens e também a importância

do controlo de qualidade.

Como caso de estudo apresenta-se a obra realizada para o Terminal de Cruzeiros de Santa Apolónia,

em que os resultados dos ensaios efectuados a colunas de Jet Grouting e a painéis de Cutter Soil

Mixing realizados no Aterro da Doca do Jardim do Tabaco foram essenciais para a análise numérica

com elementos finitos, feita para ambas as técnicas. Esta obra foi realizada com colunas de Jet

Grouting e os dados da instrumentação colocada na obra serviram para ajustar os parâmetros da

análise numérica e depois se fazer a comparação com painéis de Cutter Soil Mixing.

Como conclusão da análise feita pode dizer-se que as duas técnicas eram viáveis e capazes para

este caso de estudo não havendo muita diferença entre elas, em termos de valores de

deslocamentos.

Palavras-chave: Colunas de Brita; Jet Grouting; Cutter soil Mixing; Instrumentação.

iv

Abstract

It’s becoming increasingly urgent the study and development of ground improvement techniques for

carrying out works in places of poor geotechnical characteristics. This paper focuses on the

compararison between three of these techniques: Stone Columns, Jet Grouting and Cutter Soil Mixing.

In this context, a brief explanation of this techniques is presented with reference to its applicability,

which are their conditions of use, their procedures, the equipments used and support yard,

advantages and disadvantages and also the importance of quality control.

As a case of study presents the work carried out in the Cruise Terminal of Santa Apolónia (Lisboa,

Portugal), where the results of tests of Jet Grouting columns and Cutter Soil Mixing panels, made in

the Landfill of Jardim do Tabaco Dockyard (Lisboa, Portugal), were essential for the numerical

analysis with finite element, made for both techniques. This work was carried out with Jet Grouting

columns and the results of instrumentation served to adjust the parameters of the numerical analysis

and then make the comparison with Cutter Soil Mixing panels.

As a conclusion of the analysis can be said that the two techniques were viable and able to this case,

and the two were similar in terms of displacement values.

Keywords: Stone Columns; Jet Grouting; Cutter Soil Mixing; Instrumentation.

vi

Índice

Agradecimentos ......................................................................................................................................... i

Resumo ................................................................................................................................................... iii

Abstract.................................................................................................................................................... iv

Índice ....................................................................................................................................................... vi

Índice Figuras .......................................................................................................................................... ix

Índice Quadros ....................................................................................................................................... xii

Simbologia ............................................................................................................................................. xiii

Abreviaturas .......................................................................................................................................... xiv

1. Introdução ............................................................................................................................................. 1

1.1 Enquadramento do Tema ............................................................................................................. 1

1.2 Organização da Dissertação ........................................................................................................ 2

2. Técnicas de tratamento de solos ......................................................................................................... 3

2.1 Colunas de Brita ........................................................................................................................... 3

2.1.1 Generalidades ....................................................................................................................... 3

2.1.2 Campos de aplicação ............................................................................................................ 4

2.1.3 Processo construtivo ............................................................................................................. 4

2.1.4 Equipamentos ........................................................................................................................ 5

2.1.5 Controlo de Qualidade ........................................................................................................... 7

2.1.6 Vantagens e desvatagens ..................................................................................................... 7

2.2 Jet Grouting .................................................................................................................................. 8

2.2.1 Generalidades ....................................................................................................................... 8

2.2.2 Sistemas de Jet e campos de aplicação ............................................................................. 10

2.2.3 Processo construtivo ........................................................................................................... 11

2.2.4 Equipamentos ...................................................................................................................... 12

2.2.5 Controlo de Qualidade ......................................................................................................... 13

2.2.6 Vantagens e desvantagens ................................................................................................. 14

2.3 Cutter Soil Mixing ....................................................................................................................... 14

2.3.1 Generalidades ..................................................................................................................... 14

2.3.2 Equipamento ....................................................................................................................... 15

vii

2.3.3 Processo construtivo, Sistemas de CSM e Campos de Aplicação ..................................... 17

2.3.4 Controlo de Qualidade ......................................................................................................... 18

2.3.5 Vantagens e desvatagens ................................................................................................... 19

2.4 Comparação ............................................................................................................................... 19

3. Caso de estudo – Terminal de Cruzeiros de Santa Apolónia ............................................................22

3.1 Descrição do Cenário Base e Enquadramento Geral ................................................................ 22

3.2 Localização Geográfica da Obra ................................................................................................ 23

3.3 Principais condicionantes ........................................................................................................... 24

3.3.1 Geológicas e geotécnicas ................................................................................................... 24

3.3.2 Hidrográficas ....................................................................................................................... 28

3.3.3 Vizinhança ........................................................................................................................... 30

3.3.4 Construtivas ......................................................................................................................... 30

3.3.5 Serviços afectados .............................................................................................................. 32

3.3.6 Prazo de execução .............................................................................................................. 32

3.4 Soluções Propostas e adoptadas ............................................................................................... 33

3.4.1 Muros cais ............................................................................................................................ 33

3.4.2 Fecho da doca ...................................................................................................................... 34

3.4.3 Fundação e tratamento dos solos da doca .......................................................................... 35

3.5 Plano de Instrumentação e Observação .................................................................................... 42

3.5.1 Generalidades ..................................................................................................................... 42

3.5.2 Grandezas a medir e meios para medição ......................................................................... 43

3.5.3 Características dos aparelhos ............................................................................................. 43

3.5.4 Frequência de leituras ......................................................................................................... 44

3.5.5 Critérios de alerta e alarme ................................................................................................. 44

3.5.6 Medidas de reforço .............................................................................................................. 45

3.5.7 Resultados da instrumentação ............................................................................................ 45

4. Análise e Modelação ..........................................................................................................................47

4.1 Descrição do software de modelação por Plaxis ....................................................................... 47

4.2 Definição geral do modelo de cálculo ........................................................................................ 49

4.2.1 Geometria no software plaxis .............................................................................................. 49

4.2.2 Etapas de cálculo ................................................................................................................ 53

viii

4.2.3 Pontos seleccionados para análise ..................................................................................... 61

4.3 Resultados .................................................................................................................................. 61

4.4 Comparação de resultados ........................................................................................................ 68

5. Considerações Finais .........................................................................................................................75

5.1 Conclusões ................................................................................................................................. 75

5.2 Trabalhos Futuros ...................................................................................................................... 76

Bibliografia ..............................................................................................................................................77

Anexos ....................................................................................................................................................80

Anexo 1. Resultados dos ensaios de carga vertical ........................................................................ 81

Anexo 2. Resultados dos ensaios de carga horizontal .................................................................... 84

ix

Índice Figuras

Figura 1 – Aspecto final de uma coluna de brita [1] ................................................................................. 4

Figura 2 – Processo construtivo de CB [21] ............................................................................................. 5

Figura 3 – Equipamento vibrocat [19] ...................................................................................................... 6

Figura 4 – Sistema S-Alpha onshore [19] ................................................................................................ 6

Figura 5 – Sistema S-Alpha offshore [19] ................................................................................................ 6

Figura 6 – Detalhe do equipamento vibratório [19] .................................................................................. 7

Figura 7 – Aspecto final de colunas de JG [26] ....................................................................................... 9

Figura 8 – Sistemas de Jet 11] ...............................................................................................................10

Figura 9 – Processo construtivo da técnica JG [25] ...............................................................................12

Figura 10 – Estaleiro [1] .........................................................................................................................12

Figura 11 – Máquina de Jet Grouting [13] ..............................................................................................13

Figura 12 – Aspecto final de um painel de CSM [27] .............................................................................15

Figura 13 – Sistemas de suporte da ferramenta de corte: sistema de vara kelly, à esquerda;

sistema de suspensão por cabos de aço, á direita [12] .........................................................................16

Figura 14 – Tipos de rodas [12] .............................................................................................................17

Figura 15 – Estaleiro de apoio à execução dos painéis [16] ..................................................................17

Figura 16 – Esquema do faseamento de execução dos paineis CSM [12] ...........................................18

Figura 17 – Projecto arquitectónico para o Terminal de Cruzeiros de Santa Apolónia (TCSA) a

construir sobre o aterro da Doca do Jardim do Tabaco [3] ....................................................................23

Figura 18 – Localização da obra em estudo [7] .....................................................................................24

Figura 19 – Localização do corte A-B......................................................................................................26

Figura 20 – Corte geológico A – B [adaptado de 1].................................................................................26

Figura 21 – Localização do corte B-C.....................................................................................................27

Figura 22 – Corte geológico B – C [adaptado de 1]................................................................................27

Figura 23 – Corte tipo dos cais primitivos na zona da Doca do Jardim do Tabaco [6] ..........................31

Figura 24 – Localização dos elementos com anomalias da Doca [2] ....................................................32

Figura 25 – Solução dos muros cais dos molhes da doca .....................................................................33

Figura 26 – Cortina de estacas prancha – Fecho da doca ....................................................................34

x

Figura 27 – Pormenor da cortina de estacas prancha ...........................................................................35

Figura 28 – Vista da proximidade da linha de metropolitano e de edificíos [15]....................................36

Figura 29 – Localização das colunas de JG ..........................................................................................37

Figura 30 – Corte transversal tipo da solução........................................................................................37

Figura 31 – Máquina de injecção – Jet Grouting ...................................................................................38

Figura 32 – Colocação de geogrelhas e trabalhos de JG ......................................................................39

Figura 33 – Localização dos painéis de CSM ........................................................................................40

Figura 34 – Corte transversal tipo da solução........................................................................................40

Figura 35 – Máquina de Cutter Soil Mixing [16] .....................................................................................41

Figura 36 – Rodas de corte utilizadas (tipo 3)........................................................................................41

Figura 37 – Área de influência das colunas de JG ................................................................................50

Figura 38 – Área de influência dos painéis de CSM ..............................................................................51

Figura 39 – Corte transversal da doca com indicação do nível freático ...............................................55

Figura 40 – Vista da doca do Jardim do Tabaco antes dos trabalhos de tratamento e aterro ..............55

Figura 41 – Corte transversal da doca correspondente à etapa 1 de cálculo ......................................56

Figura 42 – Trabalhos de terraplanagens correspondentes à etapa 1 [1] .............................................56


Figura 44 – Visualização das geogrelhas e material granular que formam a PTC [18] ........................57

Figura 45 – Corte transversal da doca correspondente à etapa 3 de cálculo (JG) ..............................58

Figura 46 – Máquina de injecção nos trabalhos correspondentes à etapa 3 (JG) [1] ...........................58

Figura 47 – Corte transversal da doca correspondente à etapa 3 de cálculo (CSM) ...........................59

Figura 48 - Máquina de CSM nos trabalhos correspondentes à etapa 3 (CSM) [16] ............................59


Figura 50 – Trabalhos de terraplanagens correspondentes à etapa 4 [1] .............................................60

Figura 55 – Tensões totais do modelo de JG ........................................................................................65

Figura 56 – Tensões totais do modelo de CSM .....................................................................................65

Figura 57 – Deslocamentos verticais no final do processo construtivo de JG .......................................66

Figura 58 – Deslocamentos verticais no final do processo construtivo de CSM ...................................66

Figura 59 – Diagrama de deslocamentos verticais da coluna de JG (δvmax

=-0.17m) ............................67

Figura 60 – Diagrama de esforços axiais da coluna de JG (Nmax

= -246.13kN/m) .................................67

Figura 61 – Diagrama de deslocamentos verticais da painel de CSM (lado esquerdo: δvmax

=-

0.22m) .....................................................................................................................................................67

xi

Figura 62 – Diagrama de esforços axiais da coluna de CSM (lado esq.: Nmax

= -83.40kN/m) ...............67

Figura 63 – Diagrama de deslocamentos verticais da painel de CSM (lado direito: δvmax

=-0.19m) ......67

Figura 64 – Diagrama de esforços axiais da coluna de CSM (lado direito: Nmax

= -151.91kN/m) ..........67

Figura 65 – Diagrama de esforços axiais da geogrelha no modelo de JG (Nmax

= 8.44kN/m) ...............68

Figura 66 – Diagrama de esforços axiais da geogrelha no modelo de CSM (Nmax

= 27.30kN/m) .........68

Figura 67 – Vista geral do sistema de ensaio ........................................................................................70

Figura 68 – Deslocamentos relativos registados nos diversos patamares de carga [8] ........................71

Figura 69 – Degradação da Carga Vertical em profundidade [8]...........................................................71

Figura 70 – Sistema de reacção adicional adoptado na repetição do ensaio [28] ................................72

Figura 71 – Vista do macaco hidráulico [28] ..........................................................................................73

Figura 72 – Carga / Deslocamento no topo da coluna [28] ....................................................................73

Figura I – Ciclos de carga cplicados ao londo do tempo [8] ..................................................................81

Figura II – Deslocamentos registados ao longo do tempo [8] ................................................................81

Figura III – Encurtamento da microestaca em três troços, ao longo do 1º ciclo de carga [8] ................82

Figura IV– Encurtamento da microestaca em três troços, ao longo do 2º ciclo de carga [8] ................82

Figura V – Encurtamento da microestaca em três troços, ao longo do 3º ciclo de carga [8] ................83

Figura VI – Ciclos de carga aplicados ao longo do tempo [28] ..............................................................84

Figura VII – Carga / Deslocamento no topo (deflectómetros) [28] .........................................................84

Figura VIII – Carga / Deslocamento no topo (alvos topográficos) [28] ..................................................85

xii

Índice Quadros

Quadro 1 – Aspectos comparativos entre Jet Grouting e Cutter Soil Mixing [adaptado de 11] .............20

Quadro 2 – Parâmetros estimados para as diferentes zonas geotécnicas consideradas [5] ...............28

Quadro 3 – Diferentes alturas de água a ter em consideração neste tipo de obras geotécnicas

[6] ............................................................................................................................................................29

Quadro 4 – Critérios de Alerta ................................................................................................................45

Quadro 5 – Critérios de Alarme ..............................................................................................................45

Quadro 6 – Parâmetros do modelo constitutivo MC .............................................................................47

Quadro 7 – Parâmetros do modelo constitutivo HS ..............................................................................48

Quadro 8 – Valores dos parâmetros do modelo MC ..............................................................................51

Quadro 9 – Valores dos parâmetros do modelo HS ..............................................................................52

Quadro 10 – Valores dos parâmetros das colunas de JG .....................................................................52

Quadro 11 – Valores dos parâmetros dos painéis de CSM ...................................................................53

xiii

Simbologia

NSPT Número de pancadas do ensaio de penetração dinâmica (SPT)

σc Tensão de compressão

Φ Diâmetro das colunas de Jet Grouting, dos varões tipo GEWI ou das microestacas

Φ’ Ângulo de resistência ao corte efectivo

c’ Coesão efectiva

γk Peso específico húmido

E Módulo de deformabilidade

T Tracção nas geogrelhas

E50 Módulo de deformabilidade secante para 50% da resistência à compressão simples

Eur Módulo de deformabilidade na descarga/recarga em estado triaxial

Eoed Módulo de deformabilidade edométrico tangente para tensão vertical

γunsat Peso volúmico seco

γsat Peso volúmico ssturado

Ψ Ângulo de dilatância

ν Coeficiente de Poisson

pref Tensão de referência

m Expoente da lei de potência que expressa a dependência da rigidez em relação ao nível

de tensão

νur Coeficiente de Poisson na descarga/recarga

K0 Coeficiente de impulso em repouso

Rf Quociente de rotura que relaciona a tensão deviatórica na rotura com a assimptota da

hipérbole que traduz a tensão-deformação

EA Rigidez axial

EI Rigidez à flexão

w Peso das colunas de Jet Grouting ou dos painéis de Cutter Soil Mixing

Rinter Factor de redução de resistência da interface

A Área da secção transversal

r Raio da coluna de Jet Grouting

I Inércia da secção

a Maior dimensão do painel de Cutter soil Mixing

b Menor dimensão do painel de Cutter soil Mixing

qc Resistência de ponta

xiv

Abreviaturas

IST/UTL Instituo Superior Técnico/Universidade Técnica de Lisboa

PTC Plataformas de transferência de carga

MC Mohr-Coulomb

HS Hardening Soil

TCSA Terminal de Cruzeiros de Santa Apolónia

SPT Ensaio de penetração dinâmica

JG Jet Grouting

CSM Cutter Soil Mixing

ZG Zona Geotécnica

PMMax Altura de água maxima que se prevê que possa ocorrer sob condições

meteorológicas médias

PMAV Valores médios, tomados ao longo do ano, das alturas da água de duas preia-mar

sucessivas, que ocorrem quinzenalmente quando a amplitude da maré é maior

PMAM Valores médios, tomados ao longo do ano, das alturas da água de duas preia-mar

sucessivas, que ocorrem quinzenalmente quando a amplitude da maré é mínima

NM Nível Médio da altura da água

BMAM Valores médios, tomados ao longo do ano, das alturas da água de baixa-mares

sucessivas, que ocorrem quinzenalmente quando a amplitude da maré é mínima

BMAV Valores médios, tomados ao longo do ano, das alturas da água de baixa-mares

sucessivas, que ocorrem quinzenalmente quando a amplitude da maré é maior

BMMin Altura de água mínima que se prevê que possa ocorrer sob condições

meteorológicas médias

ZH Zero hidrográfico

1

1. Introdução

1.1 Enquadramento do Tema

No mundo actual é cada vez mais necessária a construção de infraestruturas em zonas que no

passado seria muito dispendioso, moroso e de execução muito difícil. Estas zonas são constituídas

por terrenos com má qualidade, em termos de resistência, deformabilidade e permeabilidade.

A crescente necessidade de execução de infraestruturas nestes locais tem imposto o estudo de cada

vez mais técnicas de tratamento de solos, como a aplicação prévia de cargas, vibrocompactação,

compactação dinâmica, estacas cravadas e recurso a misturas de agentes com efeito ligante por

injecção ou mistura mecânica. Neste últimos a alteração das propriedades do solo é realizada

recorrendo à mistura de um agente ligante no terreno, melhorando as suas características.

Alguns casos de acidentes em edifícios ou estruturas devem-se a erros de dimensionamento e/ou

construção das suas fundações. Uma parte importante do sucesso de uma obra está dependente da

observação do seu comportamento por meio de uma instrumentação adequada. Através da

instrumentação consegue-se uma observação crítica da fiabilidade e segurança do método

construtivo, uma interpretação em tempo útil do comportamento da obra e, se necessário, adaptar a

solução e processo construtivo. O sucesso da instrumentação está na escolha dos instrumentos

adequados e na sua colocação em zonas chave da intervenção.

Este trabalho pretende estudar três técnicas de tratamento de solos, uma por vibrocompactação:

Colunas de Brita, e duas realizadas com recurso a misturas de agentes com efeito ligante: colunas de

Jet Grouting e painéis de Cutter Soil Mixing. Pretende-se ainda analisar o comportamento de

plataformas de transferência de carga (PTC) sobre solos tratados pelos dois últimos métodos falados

e está inserido no Mestrado Integrado de Engenharia Civil no ramo de Geotecnia, do Instituto

Superior Técnico da Universidade de Lisboa (IST/UL).

Este estudo foi complementado com o caso real do estudo do aterro da Doca do Jardim do Tabaco e

futuras fundações do edifício do Terminal de Cruzeiros de Santa Apolónia, em que as três técnicas

atrás mencionadas foram estudadas.

Depois de alguns estudos preliminares verificou-se que a consolidação forçada dos lodos existentes

na doca, provocada pelas Colunas de Brita, induziria esforços e deformações bastante significativos

nos muros exteriores da doca e nos edifícios vizinhos.

Para as outras técnicas foram realizados ensaios na obra de reabilitação e reforço do cais entre

Santa Apolónia e o Jardim do Tabaco – 2ª fase – e observado o seu comportamento através de

instrumentação adequada.

2

O estudo e acompanhamento da obra realizada foram já objecto de estudo na dissertação da aluna

Ana Luísa Sousa Ribeiro, com o título “Técnica de tratamento de solos – Jet grouting,

acompanhamento de um caso real de estudo – Cais de Santa Apolónia e Jardim do Tabaco”. [1]

Na dissertação aqui apresentada foram analisados os dados provenientes da instrumentação e

ensaios efectuados às colunas teste de Jet Grouting e aos painéis de Cutter Soil Mixing de modo a

obter um modelo que mais se adeque ao comportamento da obra para comparação das duas

técnicas. O software usado nesta análise é o software de elementos finitos desenvolvido para a

geotecnia, o Plaxis.

Segundo o Manual do Plaxis [4] este software começou a ser desenvolvido em 1987 na Universidade

Técnica de Delft e recorre a vários modelos constitutivos, entre os quais o modelo Mohr-Coulomb

(MC) e o modelo Hardening Soil (HS), que serão os utilizados neste trabalho.

1.2 Organização da Dissertação

No capítulo 1 refere-se o enquadramento do tema referindo-se a importância da instrumentação e

uma breve descrição do software utilizado, assim como os objectivos da tese em causa e sua

organização.

No capítulo 2 faz-se uma explicação das técnicas em estudo neste trabalho, Colunas de Brita, Jet

Grouting e Cutter Soil Mixing, descrevendo-se o processo construtivo de cada uma delas, assim como

equipamento e materiais utilizados e campos de aplicação.

O capítulo 3 será dedicado ao caso de estudo – Terminal de cruzeiros de Santa Apolónia (TCSA),

onde se fará referência ao enquadramento geral da obra, soluções estudadas e adoptadas e plano de

instrumentação utilizado.

No capítulo 4 será descrito o software de modelação utilizado e definido também o modelo de cálculo

utilizado, bem como analisados e tratados os resultados provenientes da instrumentação e ensaios

de forma a integrarem na modelação do problema.

No capítulo 5 serão apresentadas as considerações finais e trabalhos futuros.

No final serão também apresentadas as referências bibliográficas consultadas ao longo da

elaboração do presente trabalho.

3

2. Técnicas de tratamento de solos

Como se referiu no capítulo anterior neste trabalho faz-se o estudo de três técnicas de tratamento de

solos, Colunas de Brita (CB), Jet Grouting (JG) e Cutter Soil Mixing (CSM). Estas técnicas têm como

objectivo conferir ao solo propriedades de deformabilidade, resistência e permeabilidade melhoradas

em relação às do solo natural, permitindo assim a construção de um modo seguro comparativamente

com outras ténicas.

A primeira técnica falada, Colunas de Brita, faz-se recorrendo a vibrosubstituição, com substituição

parcial do solo por material granular de melhores características que o solo natural e consequente

confinamento do solo natural, aumentando a sua capacidade de carga.

Jet Grouting faz-se através da injeção de calda de cimento a elevada pressão, misturando o terreno

com a calda, melhorando as suas características mecânicas e aumentando a sua impermeabilidade.

O Cutter Soil Mixing é uma técnica que deriva do Deep Mixing, em que há um aumento da

capacidade de carga do terreno através de uma mistura mecânica de ligante com solo, seria um “Jet

Grouting mecânico”.

2.1 Colunas de Brita

2.1.1 Generalidades

A primeira utilização documentada de soluções de fundações sobre elementos de brita foi na

construção do Taj Mahal na Índia, as suas fundações são poços escavados de forma manual em

solos moles e enchidos com pedras. [22] Mas mais modernamente, a primeira aplicação conhecida

de Colunas de Brita foi o reforço do solo de fundação do arsenal militar de Bayonne, França, em

1930. Depois disso alguns autores aprofundaram-se no estudo acerca desta técnica mas não existiu

a sua aplicação até final de 1950, na Alemanha. [20]

Esta técnica é usada quando se quer aumentar a capacidade de carga do terreno, reduzir e acelerar

assentamentos, melhorar a estabilidade global ou até reduzir o potencial de liquefacção. É feita por

substituição parcial do solo por um material granular (brita). As colunas de brita assim formadas são

flexíveis, com módulo de deformabilidade elevado e não têm coesão. [19]

Como não se retira solo original e há introdução de um material o melhoramento do terreno também

se faz pelo efeito de compactação do solo natural em torno da CB. [24] Esta interação origina uma

redistribuição de esforços, dotando o conjunto solo-coluna de um aumento de resistência e redução

de deformações.

4

As colunas de brita também funcionam como um dreno, por isso, além da drenagem vertical (normal

numa situação sem CB), tem-se também drenagem radial, no sentido da coluna de brita. [20]. O

efeito provocado por esta drenagem em várias direcções, aliado ao facto de normalmente existir uma

malha de CB no espaço a tratar, origina uma consolidação em média de 90% ainda no período de

construção. [6]

Figura 1 – Aspecto final de uma coluna de brita [1]

2.1.2 Campos de aplicação

É uma técnica indicada para solos coesivos que têm baixa resistência, areias siltosas ou argilosas,

siltes e argilas ou aterros heterogéneos. [19] É usada em fundações de aterros ou fundações com

cargas não muito elevadas e/ou distribuídas. [20]

2.1.3 Processo construtivo

O método construtivo é realizado em cinco etapas:

• Preparação: O equipamento é posicionado no ponto de penetração e estabilizado. A

alimentação da brita é assegurada por uma caçamba elevatória.

• Enchimento: A brita contida na caçamba é despejada no tubo do vibrador.

• Penetração: Com ou sem ajuda de fluído de injecção (ar ou água) e principalmente devido ao

peso do vibrador, este desce até à profundidade do solo competente, comprimindo-o

lateralmente.

5

• Vibrosubstituição: Quando a profundidade estabelecida é atingida, sobe-se ligeiramente o

vibrador e a brita é colocada no espaço livre. Em seguida, volta-se a descer o vibrador para

expandir lateralmente a brita contra o solo, compactando-os. [19]

• Acabamento: Executando o passo anterior sucessivas vezes enquanto se vai subindo o

vibrador consegue criar-se uma coluna de solo muito bem compactada, cujo diâmetro

depende da energia de vibração, do tempo em cada patamar e das características do solo.

[20]

Figura 2 – Processo construtivo de CB [21]

2.1.4 Equipamentos

As colunas de brita são executadas com um vibrador trémie, que tem na sua extremidade superior um

crivo e uma tremonha para alimentação da brita e pode ser montado sobre esteiras, chamadas

vibrocat, figura 3, podendo atingir 20,0 m de profundidade.

6

Figura 3 – Equipamento vibrocat [19]

Para profundidades superiores a 20,0 m os vibradores são acopolados a guindastes (onshore), figura

4, ou a gruas (offshore), figura 5.

Figura 4 – Sistema S-Alpha onshore [19] Figura 5 – Sistema S-Alpha offshore [19]

O equipamento vibratório é essencial para a compactação e expansão lateral da brita e, devido ao

seu peso garante a verticalidade da coluna de brita. [19]

7

Figura 6 – Detalhe do equipamento vibratório [19]

2.1.5 Controlo de Qualidade

O controle da qualidade da execução é feito eletronicamente, em tempo real, do início ao fim da

coluna, produzindo relatórios com profundidade final da coluna, tempo de compactação, energia de

compactação, o consumo e a distribuição da brita. [19]

2.1.6 Vantagens e desvatagens

Vantagens:

• O processo permite a execução de até 10 mil metros de colunas por equipamento e por mês,

o que reflecte uma significativa redução no prazo de realização da obra.

• Aceleração dos assentamentos proporcionados pelas colunas de brita, com

os assentamentos diferenciais bastante reduzidos, o que proporciona uma maior estabilidade

às obras executadas sobre solos moles.

• A maior permeabilidade das colunas faz com que elas se tornem grandes drenos verticais,

acelerando o escoamento da água existente no solo.

8

• O mecanismo de colapso é mais progressivo quando comparado com outros tipos de

fundações indiretas mais "rígidas", visto que uma coluna de brita sobrecarregada

automaticamente reduz a sua tensão (transferindo para o solo envolvente) à medida que se

deforma. [23]

• O campo de aplicação da vibrosubstituição não se restringe apenas a solos

predominantemente arenosos, mas abrange também - e principalmente - solos finos em que

haja processos de consolidação diferida no tempo.

Desvantagens:

• Para acréscimso de carga na coluna a mesma sofre uma maior expansão lateral. Esta

expansão lateral varia em profundidade em função do confinamento induzido pelo solo

circundante. Sendo assim, não se tem total controle do diâmetro final da coluna

• Limitações para serem utilizadas como fundações de grandes estruturas, por ter capacidade

de carga reduzida.

• Produz assentamentos significativos, ainda que grande parte na fase de obra.

• Limitações quanto aos solos, diferente das outras técnicas citadas no projeto, esta possui

maior limitação quanto ao tipo de solo.

• Por, no procedimento, se usar vibração, é uma técnica que afecta as estruturas já existentes nas

imediações.

2.2 Jet Grouting

2.2.1 Generalidades

O Jet Grouting foi uma técnica desenvolvida no Japão, na década de 70 e tem actualmente grande

aplicação na Europa. Embora seja uma técnica relativamente recente, os estudos efectuados

permitem que se possa dispor de conhecimentos consolidados que possibilitam definir com

sustentação a aplicação deste tipo de trabalhos. Por outro lado este rigor técnico baseia-se também

na grande experiência, quer face à observação final quer no aperfeiçoamento e controlo de execução

das tarefas. Em Portugal, a técnica começou a ser utilizada em 1995, na consolidação das fundações

dos pilares da Ponte de Penacova sobre o rio Mondego. [1]

9

Através do JG, consegue-se uma melhoria nas características geotécnicas do terreno feita no interior

do terreno e sem escavação prévia, com injecção de calda de cimento a altas pressões (20MPa a

40MPa). Esta injecção é feita em jactos horizontais que desagregam a estrutura do terreno natural e

misturaram as particulas do solo com calda de cimento, resultando um material com melhores

características mecânicas e de menor permeabilidade do que o terreno original.

O JG além de não necessitar de pré-escavação pode ser feito em qualquer tipo de solos, com

diferentes direcções e nos estratos estritamente necessários.

É uma técnica executável em solos com NSPT inferior a 30 e funciona por atrito lateral, funcionando

também por ponta quando sujeito a tensões muito baixas (funcionando como um pegão) (σc inferior a

2MPa).

Existem vários parâmetros que influenciam o resultado das colunas de JG, entre eles destacam-se as

características geotécnicas do solo a tratar e os parâmetros de execução, como a percentagem de

substituição do solo, a uniformidade de execução do tratamento em profundidade e a geometria.

Quanto às características geotécnicas verifica-se que quanto maior for a granulometria do solo

maiores serão os diâmetros das colunas. As argilas e siltes, com maiores quantidades de finos, têm

maior plasticidade e assim maior consistência e coesão o que dificulta a desagregação dos grãos e

mistura com o cimento, aumentando assim a pressão na injecção da calda.

Devido à pressão a que é injectada a calda de cimento e visto que se está a adicionar material ao

solo natural é produzido um refluxo do material excedente, que é importante que seja recolhido para

local apropriado. Se o material excedente não conseguir sair livremente até à superfície do terreno

formam-se bolsas nas descontinuidades de solo que poderão dar origem a deslocamentos no terreno

tratado. [1]

Figura 7 – Aspecto final de colunas de JG [26]

10

2.2.2 Sistemas de Jet e campos de aplicação

Com a evolução desta técnica houve necessidade de desenvolver diferentes tipos de injecção face a

diferentes soluções pretendidas. Assim existem três sistemas de Jet distintos:

• Sistema de Jet 1 ou simples, a) da figura 8;

• Sistema de Jet 2 ou duplo, b) da figura 8;

• Sistema de Jet 3 ou triplo, c) da figura 8.

Figura 8 – Sistemas de Jet 11]

O sistema simples apenas injecta calda de cimento a uma pressão elevada, é feito em solos

coerentes, 5<NSPT<10, e em solos incoerentes NSPT>20, já que a coesão é um factor de resistência à

acção do jacto. É o sistema mais flexivel, mais económico, mais simples e que produz o diâmetro de

colunas menor. Este sistema é muito utilizado na consolidação da abóboda de túneis, na

impermeabilização de solos e em ancoragens.

O sistema duplo tem além do jacto de calda de cimento um jacto de ar comprimido ou água, executa-

se em solos coerentes com NSPT<10 e em solos incoerentes com NSPT>50. O jacto de ar comprimido

ou água é responsável pelo aumento do alcance do jacto e consequentemente maior diâmetro das

colunas. É usado em estabilização de solos, painéis impermeabilizantes e reforço de fundações.

O sistema triplo usa jactos de calda de cimento, ar comprimido e água, tendo todos funções distintas:

• O jacto de água destrói a estrutura do terreno e parte desta água é rejeitada do furo trazendo

algum solo desagregado;

• O jacto de ar envolve o jacto de água aumentando o efeito desagregador, facilitando a saída

da mistura solo-água para o exterior;

11

• O jacto de calda de cimento, abaixo do bico de injecção do ar e água, mistura-se com o

terreno, dando origem à coluna solidificada de mistura solo-cimento.

Este sistema pode realizar-se em solos coerentes com NSPT<15 e em solos incoerentes com NSPT>50

e é usado habitualmente em reforço de fundações, escavações, diminuição da permeabilidade dos

solos e na estabilização de solos.

Os parâmetros a definir para todos os sistemas são:

• Pressão e caudal de cimento;

• Número e diâmetros dos bicos de injecção;

• Relação água/cimento;

• Velocidade de subida e rotação da vara.

Além destes, para o sistema duplo ainda é necessário definir a pressão e o caudal do ar comprimido

ou da água. Para o sistema triplo além de todos os atrás mensionados ainda é necessário definir a

pressão e o caudal da água.

O sistema triplo é o que apresenta maiores diâmetros de colunas visto que a desagregação do solo

se faz devido à pressão do ar e da água e também da calda de cimento enquanto que no sistema

simples é apenas devida à pressão da calda de cimento. [1]

2.2.3 Processo construtivo

Existem três etapas distintas no processo de execução de jet grouting:

• Corte: A estrutura inicial do solo é desagregada e as partículas de solo dispersas pela acção

de um ou mais jactos horizontais;

• Mistura e substituição parcial: Uma parte das particulas de solo são substituídas e outra parte

misturadas com a calda de cimento injectada;

• Cimentação: As partículas de solo são aglutinadas entre si pela acção endurecedora da calda

de cimento. [17]

O processo de construção começa com a furação, colocando-se a vara no terreno com um

movimento de rotação e auxílio de um jacto de água vertical até à profundidade pretendida. Nesta

altura inicia-se a injecção com calda de cimento e subida da vara a velocidade constante, para

garantir maior homogeneidade na coluna.

12

Figura 9 – Processo construtivo da técnica JG [25]

2.2.4 Equipamentos

Os equipamentos usados nesta técnica são o silo de cimento, a central misturadora, a bomba de

injecção, máquina de furação e injecção, e no caso de Jet 2 e Jet 3 também é necessário um

compressor. É necessário criar condições para recolha do refluxo produzido.

Figura 10 – Estaleiro [1]

13

Por norma estes equipamentos são montados o mais próximo possível do local a intervir para evitar

custos de transporte de materiais.

Figura 11 – Máquina de Jet Grouting [13]


Devido à dificuldade de saber antecipadamente as características do solo tratado é necessário fazer

um controlo de qualidade para validar os pressupostos do projecto e garantir boa execução da

técnica, esta ultima controlada bastante pelo sistema de registos automáticos da máquina.

O refluxo provocado por esta técnica é um dos factores que permite controlar a qualidade, que deverá

ser espesso e ter solo na sua constituição, indicativo de uma boa mistura. No caso de não existir

refluxo pode significar que se estão a formar bolas em vez de colunas, havendo o risco de

empolamento. [1]

Além do controlo automático da máquina também se fazem depois ensaios in situ e ensaios de

laboratório para avaliar os parâmetros definidos em projecto.

14

2.2.6 Vantagens e desvantagens

Vantagens:

• Versatilidade em termos de solos e local, visto que as máquinas podem ser pequenas e não

muito pesadas;

• Ruídos e vibrações reduzidos;

• O nível freático não condiciona;

• Possibilidade de atingir grandes profundidades;

• Dispensa trabalhos de escavação e transporte a vazadouro.

Desvantagens:

• Quanto mais profundo maior o custo;

• Reduzida capacidade de tração;

• Controlo de qualidade de execução para evitar o risco de levantamento do terreno, o risco de

assentamento do terreno e a agressividade química do terreno;

• Para solos argilosos, siltosos e orgânicos a técnica não apresenta valores de compressão

uniaxial significativos;

• Gera refluxo;

• Equipamento mais sofisticado, necessitando de mão de obra especializada.

2.3 Cutter Soil Mixing

2.3.1 Generalidades

A tecnologia de Cutter Soil Mixing foi desenvolvida em 2003 pela empresa alemã Bauer Maschinen.

Sendo uma técnica recente não tem ainda grande utilização, tendo vindo a ganhar relevância em

muitos países, incluindo Portugal. [11]

15

Como se referiu anteriormente, Cutter soil Mixing é uma técnica que provém do Deep Mixing que tal

como o Jet Grouting também consiste num método de tratamento de solo in situ, através de uma

mistura de solo com cimento ou cal, modificando as características geotécnicas do terreno, conferindo

uma melhoria das propriedades do solo, tais como a resistência mecânica, permeabilidade e

compressibilidade. A grande diferença para o Jet Grouting é que a mistura solo-cimento é feita

mecânicamente. No final do tratamento as características do material dependem do solo original e do

método de mistura utilizado, tal como para o Jet Grouting.

As técnicas de Deep Mixing dividem-se em Dry Deep Mixing, quando o ligante é transportado até ao

solo por via seca, e Wet Deep Mixing, ligante transportado por via húmida. A técnica Cutter Soil

Mixing insere-se na catergoria Wet Deep Mixing.

O equipamento de Cutter Soil Mixing tem uma ferramenta de corte, constituída por duas rodas de

corte, que rodam em sentidos opostos e segundo um eixo horizontal e originam a desagregação,

enquanto que é injectada a calda de cimento através de um orificío existente entre as duas rodas.

Figura 12 – Aspecto final de um painel de CSM [27]

2.3.2 Equipamento

O equipamento utilizado em Cutter Soil Mixing é constituído por uma vara vertical rigida ao longo da

qual se movimenta a unidade de rotação, que tem na extremidade uma ferramenta de corte com

rodas dentadas. Existem vários modelos de equipamentos em função das necessidades de projeto,

variando no tamanho, peso e altura da torre.

16

A ferramenta de corte pode ser suportada por vara kelly, profundidades até 30,0m, ou por sistema de

cabos de suspensão em aço, para maiores profundidades. A dimensão da ferramenta de corte

condiciona a geometria dos painéis.

Figura 13 – Sistemas de suporte da ferramenta de corte: sistema de vara kelly, à esquerda; sistema de suspensão por

cabos de aço, á direita [12]

Existem três tipos de rodas de corte, escolhidas de acordo com o terreno a tratar. As rodas de corte

tipo 1 são indicadas para solos arenosos, não coesivos e de fácil desagregação; as rodas do tipo 2

utilizam-se em solos siltosos ou arenosos, cujas partículas têm granulometria muito fina; as rodas tipo

3 aplicam-se em solos duros e densos, com existência de blocos rochosos.

17

Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3

Figura 14 – Tipos de rodas [12]

Além do equipamento de execução dos painéis é ainda necessária uma central de armazenamento

de cimento e aditivos, um compressor de ar, unidades de mistura de calda de cimento e um

equipamento para recolha do refluxo remanescente.

Figura 15 – Estaleiro de apoio à execução dos painéis [16]

2.3.3 Processo construtivo, Sistemas de CSM e Campos de Aplicação

De um modo geral a construção de painéis CSM dá-se em duas fases: a primeira é a furação e

desagregação do solo, pela descida do equipamento de corte até à cota definida em projeto; na

segunda fase tem lugar a subida do equipamento com o sentido de rotaçao das rodas invertido e de

forma continua e a uma velocidade constante, de modo a homogeneizar a mistura solo-ligante até ser

atingida a cota de topo do painel.

18

Figura 16 – Esquema do faseamento de execução dos paineis CSM [12]

Esta técnica é indicada para solos moles e maciços rochosos muito a medianamente alterados.

Os painéis de CSM podem ser executados segundo dois tipos de sistemas, o sistema de uma fase e

o de duas fases.

No primeiro durante o movimento descendente existe injeção de ligante, cerca de 2/3 da calda, a

restante calda é introduzida na fase ascendente. Este sistema indica-se para solos brandos e

uniformes, com baixa compacidade e até profundidades de 20,0 m.

No sistema de duas fases não há injeção de ligante durante a descida, conseguindo-se a fluidificação

do solo por injeção de bentonite e/ou ar comprimido. Na subida verifica-se a injeção de ligante que se

mistura com o solo fluidificado. Neste tipo de sistema é necessária uma estação de tratamento das

lamas bentoníticas. É muito usado na construção de cortinas de impermeabilização e em solos

heterogéneos e de elevada compacidade. [11]


Com um controlo de qualidade e de execução dos painéis, conseguido através da ferramenta de

monitorização do equipamento de furação, consegue-se optimizar os painéis em tempo real para

chegar à solução pretendida em projeto.

Além deste controle fazem-se ainda testes laboratoriais de amostras em fresco e por carotagem de

modo a assegurar a qualidade final da solução. [11]

19

2.3.5 Vantagens e desvatagens

Vantagens:

• Dispensa trabalhos de escavação e transporte a vazadouro;

• Menor refluxo que no Jet, menos ruidos e menos vibrações;

• Possibilidade de escolha do ligante, podendo apresentar vantagens a nível ambiental se se

falar de descontaminação do solo;

• Adequada em quase todo o tipo de terrenos, sendo possível só com uma furação o

atravessamento de vários tipos de solos;

• Adequada independente do nível freático;

• Possibilidade de armação dos painéis com perfis metálicos;

• Ligação eficaz entre painéis, independente da idade;

• Grande segurança quando se trabalha com grandes profundidades ou quando existe uma

interrupção no processo construtivo;

• Garante uma transição de rigidez equilibrada entre o elemento estrutural e o solo;

• É conhecida exactamente a geometria do elemento tratado;

• Controlo de qualidade muito bom através do equipamento.

Desvantagens:

• Equipamento pesado e de grandes dimensões;

• Grande espaço livre necessário;

• Estabilidade da mistura localizada acima da ferramenta de furação, de corte e de mistura.

2.4 Comparação

Após a descrição das três técnicas apresenta-se um quadro resumo de comparação entre as duas

técnicas com recurso a ligantes:

20

Quadro 1 – Aspectos comparativos entre Jet Grouting e Cutter Soil Mixing [adaptado de 11]

Cutter Soil Mixing Jet Grouting Colunas de Brita

Dim

en

são

Execução de painéis retangulares, cujas dimensões

estão dependentes do equipamento utilizado.

Dimensões máximas da secção: 2,8*1,2 m

2

Execução de colunas cujas dimensões são dependentes

do tipo de solo e de JG utilizado. Diâmetro máximo: 2,0 m (valor de referência)

Execução de colunas cujas dimensões são

dependentes do tipo de solo e de parâmetros de CB

utilizado. Diâmetro máximo: 1,0 m (valor de referência)

Desag

reg

ação

do

So

lo

Desagregação do solo realizada por via mecânica através de rodas de corte

Desagregação do solo realizada através de injeção

de jatos a alta pressão por via hidráulica

Desagregação do solo realizada através de injeção de jatos a alta pressão por via hidráulica ou seca e por

peso próprio do vibrador

Tip

o d

e S

olo

s

Adequado para praticamente todo o tipo de solos. Redução da eficiência em terrenos mais

densos, consistentes e com elementos pedregosos ou

rochosos

Aplicável a uma vasta gama de solos. Pouco adequado para solos argilosos muito

resistentes ou rochosos; solos muito heterogéneos com

grandes descontinuidades e vazios, principalmente com

percolação

Aplicável a solos moles, com baixa resistência

Co

ntr

olo

de

Exe

cu

ção

Rigoroso controlo de execução e garantia de verticalidade dos

painéis

Dificuldade em conhecer a geometria das colunas em

profundidade e de garantir a sua verticalidade

Dificuldade em conhecer o diâmetro das colunas

Refl

uxo

Quantidade de refluxo reduzida Gera-se uma grande quantidade de refluxo

Não gera refluxo

Eq

uip

am

en

to

Equipamento de grandes dimensões. Necessidade de

grande área de estaleiro.

Equipamento de pequenas dimensões. Adequado para espaços exíguos e de pé-

direito reduzido

Equipamento de grandes dimensões.

Pro

fun

did

ad

e

Atinge maiores profundidades (até 60 metros)

Atinge menores profundidades (até 40 metros)

Vib

ração

Técnicas que não provocam vibrações no terreno, em particular o CSM e as colunas de JG de reduzido diâmetro, sendo adequadas para construções junto a estruturas sensíveis

Provoca vibrações no terreno

En

saio

s

Exige a realização de ensaios prévios e de controlo de qualidade dos elementos executados

Não exige ensaios prévios

21

Tem

po

de

Exe

cu

ção

Tempos de execução semelhantes

Metade do tempo de execução

Refo

rço

Possibilidade de inserir elementos metálicos (ou microestacas no caso do JG) a fim de conferir maior resistência à flexão e à

tração

Sem possibilidade de reforço estrutural

Nív

el

Fre

áti

co

Adequado para situações abaixo do nível freático

Ap

licaçõ

es

Versatilidade de soluções e aplicações

Ao nível de custos pode fazer-se uma primeira análise ao custo do equipamento necessário à

execução e a quantidade prevista de material necessário para cada uma das técnicas. Quanto ao

equipamento necessário os custos do JG são ligeiramente superiores, pois o estaleiro é mais

exigente quando comparado com o estaleiro necessário para CSM. O material necessário depende

do número elementos, área transversal e profundidades atingidas. Comparando com estes dois

últimos métodos, o custo associado à realização de CB acarreta custos bem menores.

Nas duas técnicas de mistura de ligante não é mobilizado nenhum fenómeno de consolidação nos

materiais lodosos e assim sendo o aterro pode ser executado sem restrições de prazos. [14] No

tratamento efectuado com CB a consolidação dos materiais lodosos é feita num espaço de tempo

mais curto, dando origem a que os assentamentos possam ser tratados ainda na fase de obra.

22

3. Caso de estudo – Terminal de Cruzeiros de Santa Apolónia

3.1 Descrição do Cenário Base e Enquadramento Geral

É necessário melhorar cada vez mais o aproveitamento das zonas subterrâneas, devido à grande

ocupação da superfície como se tem verificado, tal como é necessário o bom aproveitamento das

margens dos rios para assim melhorar os acessos marítimos.

É neste último campo que a obra de Reabilitação e Reforço do cais entre Santa Apolónia e o Jardim

do Tabaco (2ª fase) se insere, tendo em consideração a necessidade de concentrar instalações para

reduzir custos de operação e melhorar a capacidade do porto para acolher os cruzeiros, para além de

dotar a cidade com uma Gare mais atractiva e cómoda para os passageiros.

A Doca do Jardim do Tabaco, bem como os cais adjacentes, entre Santa Apolónia e a Doca da

Marinha, foram construídos nos finais do século XIX. Em resultado da sua idade e utilização, quase

todos os cais e as retenções marginais da doca apresentam-se em adiantado estado de degradação.

O novo TCSA, para além de incorporar o actual cais de Santa Apolónia, abrangerá toda a frente de

acostagem entre este cais e a Doca da Marinha, numa extensão total de cerca de 1100 m. Envolverá,

também, o fecho da Doca do Jardim do Tabaco e do seu aterro, para aumentar a área de terrapleno

disponível. [6]

Esta empreitada tem por objectivos:

• Reabilitar a estrutura dos cais actuais, numa frente de 450 m;

• Proceder ao fecho e aterro da Doca do Jardim do Tabaco;

• Construir uma nova estrutura que permita a utilização deste cais por navios cruzeiro, com

maiores fundos de serviço que os dados pela estrutura dos cais actuais. [6]

Pretende-se neste trabalho estudar a capacidade de carga das colunas de Jet Grouting, realizadas

com o objectivo de tratamento dos terrenos de fundação do aterro da Doca do Jardim do Tabaco e a

possibilidade de virem a integrar as fundações do futuro edifício do TCSA (3ª fase deste projecto),

cujo projecto arquitectónico se mostra na figura 17, comparativamente a uma solução idêntica em

painéis de Cutter Soil Mixing.

23

Figura 17 – Projecto arquitectónico para o Terminal de Cruzeiros de Santa Apolónia (TCSA) a construir sobre o aterro

da Doca do Jardim do Tabaco [3]

Os elementos base essenciais para as soluções estudadas e propostas na 2ª fase deste projecto

foram:

• O estudo geológico e geotécnico realizado pela empresa “Tecnasol-FGE Fundações e

Geotecnia, S.A.” em Janeiro de 2007 e Dezembro de 2008;

• Estudo preliminar de estabilidade do parque subterrâneo, elaborado pelas empresas “STA –

Segadães Tavres & Associados, Lda.” e “ WW – Consultores de Hidráulica e Obras

Marítimas, S.A.” em Abril de 2009.

A empreitada referente à 2ª fase deste projecto ficou a cargo do consórcio formado pela SOMAGUE,

SETH e OFM.

3.2 Localização Geográfica da Obra

A obra em estudo localiza-se na freguesia de Santa Apolónia, concelho de Lisboa, situando-se entre

Santa Apolónia e o Jardim do Tabaco, como se observa na figura 9. A entrada principal da obra é

feita pela Avenida Infante Dom Henrique.

24

Figura 18 – Localização da obra em estudo [7]

3.3 Principais condicionantes

3.3.1 Geológicas e geotécnicas

Das primeiras campanhas de prospecção obtiveram-se perfis geológico-geotécnicos revelando que,

do ponto de vista litostratigráfico, ocorrem no local de intervenção as seguintes formações:

• Aterro e enrocamentos: estrato heterogéneo incluindo, por vezes, enrocamentos calcários

constituintes da fundação do muro-cais, mas também detectados na zona interior da Doca.

• Complexo aluvionar: constituído, quase exclusivamente, por lodos, apresentando algumas

intercalações areno-lodosas, especialmente no interior da Doca. A generalidade das

sondagens realizadas naquele lugar detectou na parte inferior do complexo areias e siltes,

por vezes lodosos, com conchas, seixos e calhaus calcários provenientes da erosão das

camadas miocénicas.

25

• Complexo Miocénico: constituído essencialmente por estratos calcários fossilíferos-gresosos

alternando com camadas argilosas. As bancadas calcárias podem atingir espessuras da

ordem dos 4,0m. As camadas gresosas (aréolas) são constituídas por areias finas, micáceas

e argilosas alternando com camadas de argila, raramente isentas de areias. [5]

Para se fazer um enquadramento geológico recolheu-se a informação proveniente de prospecções

realizadas, através de sondagens e de ensaios “in situ” e de laboratório, efectuados pela empresa

Tecnasol-FGE. A partir dessa informação caracterizou-se o solo nas diferentes zonas geotécnicas.

26

Figura 19 – Localização do corte A-B

Figura 20 – Corte geológico A – B [adaptado de 1]

27

Figura 21 – Localização do corte B-C

Figura 22 – Corte geológico B – C [adaptado de 1]

28

Para as diferentes zonas geotécnicas definidas, os valores dos parâmetros adoptados nos cálculos

realizados foram os seguintes:

Quadro 2 – Parâmetros estimados para as diferentes zonas geotécnicas consideradas [5]

Zona

Geotécnica Litologia

Φ’ – ângulo

de atrito (º)

c’ – coesão

aparente

(kPa)

γh – peso

especifico

húmido

(kN/m3)

E’ – módulo de

deformabilidade

(MPa)

- Aterros 35,0 0,1 18,0 12,0

ZG3 Lodos

argilosos 19,0 8,0 16,0 1,0

ZG2 Lodos

arenosos 25,0 10,0 17,0 3,0

ZG1

Areias

Siltosas /

Miocénico

30,0 0,1 18,0 15,0

3.3.2 Hidrográficas

Devido à localização da obra, muito próxima do mar, e da cota do aterro do Terminal de Cruzeiros de

Santa Apolónia, abaixo da preia-mar, é necessário ter em conta a impulsão da água na laje de fundo

da estrutura e nas paredes de contenção. Para isso e para a zona em estudo tomaram-se valores da

maré no Porto de Lisboa (Terreiro do Paço), segundo o Roteiro da Costa de Portugal, do Instituto

Hidrológico. Estes valores são apresentados no quadro 3 [6].

29

Quadro 3 – Diferentes alturas de água a ter em consideração neste tipo de obras geotécnicas [6]

Designação Descrição Altura de água

PMMax

Altura de água máxima que se

prevê que possa ocorrer sob

condições meteorológicas

médias, tendo em conta todas

as combinações possíveis

astronómicas

+4,27 m (ZH)

PMAV

Valores médios, tomados ao

longo do ano, das alturas da

água de duas preia-mar

sucessivas, que ocorrem

quinzenalmente quando a

amplitude da maré é maior

+ 3,8 m (ZH)

PMAM



água de duas preia-mar



amplitude da maré é mínima

+ 3,00 m (ZH)

NM Nível médio da altura da água + 2,20 m (ZH)

BMAM



água de baixa-mares



amplitude da maré é mínima

+ 1,50 m (ZH)

BMAV



água de baixa-mares



amplitude da maré é maior

+ 0,64 m (ZH)

BMMin

Altura de água mínima que se

prevê que possa ocorrer sob

condições meteorológicas

médias, tendo em conta todas

as combinações possíveis

astronómicas

+ 0,13 m (ZH)

30

A caracterização hidrodinâmica da área em estudo revelou que a velocidade da corrente atinge o

máximo de velocidade de 1,2m/s, com direcção paralela à margem.

Devido aos ventos gera-se uma agitação que, de acordo com estudos efectuados, poderá formar

ondas até uma altura de 1,1 m, na zona do Jardim do Tabaco, sob ventos de velocidade de 90 km/h.

[6]

3.3.3 Vizinhança

Na vizinhança da obra encontram-se, pouco distantes, edifícios de uso industrial e um poço de

ventilação do Metropolitano de Lisboa. Situação prevista na solução adoptada, já que a solução

deveria provocar o mínimo de impacto no normal funcionamento destas infra-estruturas, durante e

após a execução das fundações. [5]

3.3.4 Construtivas

Os cais primitivos apresentam uma estrutura constituída, genericamente, por:

• Pilares, de betão de cal hidráulica, se secção rectangular com 4,0mx5,6m a 4,0mx7,5m,

espaçados de 14m, com o topo à cota -2,0m (ZH) e fundados num prisma de enrocamento ou

directamente no “bed-rock”, quando este se encontra a cotas acima de -10,0m (ZH);

• Superstrutura de alvenaria, revestida a cantaria, apoiada sobre caixões metálicos, em

abóbada, que vencem o vão entre pilares, que suporta o aterro no tardoz;

• Prisma de enrocamento de suporte do terrapleno sob a superstrutura, entre os pilares;

• Prisma de enrocamento da base, fundado sobre o “bed-rock”, quando este se encontra a

cotas acima de -15,0m (ZH), ou numa vala dragada no lodo com o rasto a cotas variáveis. [6]

31

Figura 23 – Corte tipo dos cais primitivos na zona da Doca do Jardim do Tabaco [6]

A Doca do Jardim do Tabaco é delimitada por alguns elementos estruturais, tais como:

• Dois Molhes acostáveis dos dois lados, com 130 metros de comprimento o de montante e de

120 metros, o de jusante;

• Um Cais com 290 metros de comprimento no lado oposto da entrada, paralelo aos molhes;

• Duas retenções de talude com cerca de 56 metros de comprimento que limitam a Doca a

montante e a jusante. [1]

Nestes elementos foram encontradas as seguintes anomalias:

• Muro norte da Doca: embarrigamento para o lado do rio no troço P120m a P190m (P0m

corresponde ao limite jusante do muro); assentamento de 50cm.

• Molhe de montante: assentamentos na zona da cabeça que se estendem até

aproximadamente metade da sua extensão.

• Molhe de jusante: assentamentos na zona da cabeça que se estendem até aproximadamente

metade da sua extensão; descontinuidade do pavimento; fractura vertical no paramento

exterior. [6]

32

Figura 24 – Localização dos elementos com anomalias da Doca [2]

O cais existente sofreu intervenções para aumentar a sua capacidade de suporte, de forma a não

transmitir cargas à nova estrutura do Terminal de Cruzeiros de Santa Apolónia.

Esta nova estrutura será responsável por suportar os desníveis de terras existentes, já que as

retenções de montante e jusante tiveram intervenções mínimas.

Como não foi possível garantir a estanquidade das obras periféricas da doca, as paredes de

contenção têm um papel fundamental de suporte. [1]

3.3.5 Serviços afectados

Para garantir o normal funcionamento de quaisquer serviços enterrados, antes da obra foram

localizados esses serviços.

Do lado poente, entre os edifícios industriais e os muros da doca, existe uma conduta adutora

Φ1000mm.

Os muros delimitadores da doca apresentavam, em certas zonas, deformações apreciáveis; por isso,

a solução adoptada teria de provocar o mínimo de deformações ao longo e após a realização dos

trabalhos. [5]

3.3.6 Prazo de execução

A solução adoptada teve em consideração a execução dos trabalhos dentro dos prazos que

permitissem condições de segurança e de economia para a obra e para as infra-estruturas vizinhas.

33

3.4 Soluções Propostas e adoptadas

A intervenção feita na reabilitação deste espaço foi diferente em função da tipologia estrutural dos

diferentes elementos e da sua futura utilização.

3.4.1 Muros cais

Nos muros cais dos molhes da doca (jusante e montante) foram realizadas microestacas inclinadas

com Ф114,3x9mm, N80 + 1Gewi Ф32mm, seladas em colunas de JG de Ф1000mm de modo a

estabilizar a estrutura dos muros cais.

Figura 25 – Solução dos muros cais dos molhes da doca

A superestrutura do cais interior da doca deixa de suportar qualquer desnível de terras, pelo que a

solução adoptada foi apenas o corte do seu coroamento numa espessura de 2,0 m e o seu

preenchimento com aterro.

34

3.4.2 Fecho da doca

O fecho da doca foi feito com recurso a uma cortina de estacas prancha, apoiada numa estrutura de

betão armado, fundada em estacas. A estrutura formada por este conjunto acomoda o desnível de

impulsos de terras formado pelo aterro. Para minimização do afluxo de água ao interior do recinto da

doca foi feita, no alinhamento interior dos muros da doca, uma cortina de colunas de JG de

Ф1200mm//1,0m complementada com a colocação de um geotêxtil de separação, com 300gr/m2 de

gramagem, sobre o paramento interior do muro cais da frente da doca para minimizar a fuga de

material fino existente no aterro. [5]

Figura 26 – Cortina de estacas prancha – Fecho da doca

35

Figura 27 – Pormenor da cortina de estacas prancha

3.4.3 Fundação e tratamento dos solos da doca

Como solução de fundação e tratamento dos solos da Doca foram estudadas várias hipóteses; no

entanto a escolha por uma delas tinha que ter em conta a futura utilização do espaço e aspectos de

natureza construtiva.

Para a realização dos trabalhos em condições de segurança e previsibilidade considerou-se que era

muito importante utilizar uma plataforma de trabalho estável, com pouca, ou nenhuma, dependência

de meios marítimos e pouco afectada pela maré. [5]

Inicialmente estava prevista a realização de um parque de estacionamento em que o projecto de

estruturas e arquitectura estava definido. Posteriormente o dono de obra lançou um novo concurso

para o projecto arquitectónico do TCSA. No ínicio dos trabalhos de tratamento das fundações e solos

ainda o projecto do novo Terminal não era conhecido. Por isso a nova solução de tratamento de solos

teria que ser bastante flexível de modo a não por em causa o projecto de arquitectura e estruturas

dos pisos elevados.

36

As hipóteses estudadas para tratamento do terreno foram:

• Colunas de brita;

• Jet Grouting e

• Cutter Soil Mixing.

Com o primeiro método, as Colunas de Brita teriam Φ 0,95 m, altura variável em função da cota firme,

numa malha quadrada com 2 m de lado. [6]

Com estudo feito através de métodos analíticos verificou-se que devido à consolidação acelerada dos

lodos haveria necessidade de recalçamento da conduta da EPAL e de estruturas vizinhas, assim

como manutenção dos pavimentos existentes. Sendo um método de vibrosubstituição, houve também

a preocupação com a proximidade das estruturas do metropolitano de Lisboa (Linha Azul entre a

estação do Terreiro do Paço e a estação de Santa Apolónia e um poço de ventilação) da Doca. [1],

figura 28.

Figura 28 – Vista da proximidade da linha de metropolitano e de edificíos [15]

37

Para a técnica de jet grouting previu-se a construção de colunas de Jet Grouting de Ф1500mm,

dispostas em duas malhas desfazadas de 8,0x8,0m2, encastradas ao nível dos materiais aluvionares

arenosos, na transição para o Miocénico, transmitindo as cargas provenientes do peso próprio do

aterro e sobrecargas de utilização, principalmente por atrito lateral. Quando a transição dos lodos

para o Miocénico se dá de maneira brusca, as colunas deveriam ter uma entrega mínima de 1,0m

neste substrato. [5] O comprimento total médio das colunas é 24,0m.

Figura 29 – Localização das colunas de JG

Figura 30 – Corte transversal tipo da solução

38

Figura 31 – Máquina de injecção – Jet Grouting

As colunas de JG devem garantir:

• Resistência à compressão simples, aos 28 dias: 3,7MPa (valor de rotura);

• Módulo de deformabilidade, aos 28 dias, quando submetidas a cargas axiais de compressão

de serviço: 0,5Gpa (valor médio). [5]

A plataforma de trabalho provisória foi constituída por duas geogrelhas biaxiais do tipo SS20G sob

camada de material granular, de 40cm de espessura miníma; sobre esta camada de material granular

colocou-se uma segunda geogrelha biaxial do tipo SS20 e uma segunda camada de material

granular, de 60cm de espessura miníma. [1]

39

Figura 32 – Colocação de geogrelhas e trabalhos de JG

As geogrelhas devem respeitar as seguintes propriedades:

• Geogrelha SS20G biaxial, ou equivalente, em polipropileno:

• Tult = 20,0kN/m (transversal/longitudinal);

• T 2% eu = 7,0 kN/m (transversal/longitudinal);


• Geotêxtil de separação com 130 gr/m2;

• Geogrelha SS20 biaxial, ou equivalente, em polipropileno:

• Tult = 20,0kN/m (transversal/longitudinal);


• T 5% eu = 14,0 kN/m (transversal/longitudinal). [5]

40

O projecto do tratamento efectuado através de painéis de solo-cimento, de acordo com a metodologia

CSM, previa a construção de painéis com secção 2,4x0,5 m2, numa malha de 3,4x3,4 m

2, com um

comprimento total compatível com a transmissão ao terreno de 1,1MPa de tensão de compressão,

para cargas de serviço. Estes painéis seriam capazes de transmitir ao Miocénico as cargas

provenientes do peso próprio do aterro e sobrecargas de utilização. [14] O comprimento total médio

dos painéis de CSM é de 20,0 m.

Figura 33 – Localização dos painéis de CSM

Figura 34 – Corte transversal tipo da solução

41

Figura 35 – Máquina de Cutter Soil Mixing [16]

Figura 36 – Rodas de corte utilizadas (tipo 3)

42

Os painéis de CSM devem garantir:

• Resistência à compressão simples: 1,7MPa (valor de rotura);

• Módulo de deformabilidade, quando submetidos a cargas axiais de compressão em serviço:

0,5GPa (valor médio).

A plataforma de trabalho provisória é a mesma que a descrita anteriormente para o caso do JG. O

atravessamento pontual da plataforma pelos elementos de fundação não condiciona o seu

funcionamento, e podem até ter a função de reforço da plataforma.

Foram feitas colunas teste de JG e painéis teste de CSM para se realizarem ensaios de campo e de

laboratório, e apesar dos bons resultados alcançados para as duas técnicas, o dono de obra optou

pelas colunas de JG como tratamento de solos a utilizar.

Para acomodar as cargas provenientes da nova estrutura do Terminal previu-se a construção de

microestacas tubulares, em aço N80 – API5A Φ244,5×16,0 + 1Φ50 mm (A500/A550), fundadas nas

colunas de Jet Grouting que se encontrassem no alinhamento dos pilares estruturais da nova

estrutura. [5] No caso dos painéis de CSM estes deveriam dispor de uma armadura de secção de aço

equivalente à das microestacas utilizadas no caso do JG.

3.5 Plano de Instrumentação e Observação

3.5.1 Generalidades

É de particular importância um bom Plano de Instrumentação e Observação em qualquer obra.

Através deste é possível prevenir e gerir os riscos de acidentes e garantir condições de segurança e

de economia nos trabalhos.

Além das razões acima citadas, neste caso, ainda é importante analisar o comportamento das

infraestruturas vizinhas durante e após a execução da obra.

Assim, propôs-se um Plano de Instrumentação e Observação que tivesse em consideração todos

estes aspectos, principalmente os mais condicionantes, pois poderiam vir a afectar a intervenção. A

quantificação dos riscos directamente relacionados com os trabalhos foi possível devido à análise

destes condicionamentos. [5]

43

3.5.2 Grandezas a medir e meios para medição

No Plano de Instrumentação e Observação foram contempladas as medições de:

• deslocamentos horizontais e verticais das estruturas e infraestruturas vizinhas, através de

alvos topográficos;

• deslocamentos verticais do muro cais e das zonas existentes a tardoz do muro cais, através

de marcas topográficas;

• deslocamentos horizontais no interior do maciço a conter, através de inclinómetros;

• assentamentos verticais da base do aterro a executar, através de marcas topográficas;

• carga instalada nas colunas de Jet Grouting, através de células de pressão;

• extensão nas geogrelhas da plataforma de transferência de carga, através de extensómetros.

A localização e o número dos instrumentos de medida foi estudado antes da obra e reformulado no

decorrer desta, visto ser necessário ter em consideração o comportamento das estruturas e a

evolução dos trabalhos. [5]

3.5.3 Características dos aparelhos

Alvos topográficos:

Estes aparelhos foram instalados colocados em placas metálicas planas que foram posteriormente

fixados às estruturas por colagem e/ou selagem. A orientação destes alvos foi corrigida de modo a

facilitar a sua leitura pelos equipamentos topográficos, diminuindo assim o erro de leitura. As

medições trigonométricas absolutas sem contacto de convergências e deformações previstas foram

realizadas utilizando uma estação total com hardware e software indicados para este efeito. Nas

campanhas de medição efectuaram-se leituras de ângulos e distâncias para alvos instalados nos

elementos cujos deslocamentos se pretendia determinar. Para apoio às leituras existiam pontos de

referência localizados em zonas fora da área de influência da obra.

Marcas topográficas:

Para medições de deslocamentos verticais à superfície do terreno foram fundadas a uma

profundidade máxima de 1,0m, possuindo no topo um suporte de mira protegido com uma tampa. Os

nivelamentos superficiais das marcas foram realizados utilizando um nível de precisão com lâminas

de faces paralelas e mira de invar. As cotas foram referenciadas a pontos fixos ou a pontos

44

suficientemente afastados da obra passíveis de serem considerados fixos. Considerou-se um erro

associado à leitura das marcas de +0,5mm.

Inclinómetros:

Foram instaladas calhas inclinométricas para medição dos deslocamentos horizontais do maciço a

conter e da fundação do muro cais. A selagem do ponto fixo na base do instrumento foi feita a uma

profundidade tal que não fosse influenciada pelos trabalhos em execução ou por movimentos

deformocionais das estruturas e dos terrenos adjacentes ao objecto de observação; admitiu-se que

esta profundidade seria de, no mínimo, 5,0m no substrato Miocénico competente. O erro de cálculo

da deflexão estimado no topo da calha inclinométrica é de 1mm por cada 5,0m de tubo de calha.

Células de pressão:

Para leitura da carga transmitida às colunas de Jet Grouting foram instaladas células de pressão no

coroamento das colunas. Estas células são de leitura remota e permitiram monitorizar a carga

instalada e da sua evolução com o crescimento do aterro.

Extensómetros:

A extensão das geogrelhas foi medida pelo transdutor eléctrico que está ligado à corda vibrante do

extensómetro, que devido à sua fragilidade e exposição aos trabalhos de terraplanagem foram

colocados sob uma chapa de protecção. [5]

3.5.4 Frequência de leituras

Dadas as características da obra, durante a execução dos trabalhos, os aparelhos foram lidos uma

vez por semana.

A entrega dos resultados das leituras, depois de analisados, interpretados e apresentados

graficamente, foi feita aos técnicos responsáveis com um intervalo de tempo não superior a dois dias,

em relação às respectivas leituras. [5]

3.5.5 Critérios de alerta e alarme

Tendo por base o tipo de solução, a geologia local e ainda o facto do nível freático oscilar

bidimensionalmente, tomaram-se os seguintes critérios de alerta e alarme:

45

Quadro 4 – Critérios de Alerta

Elemento Muro cais Edifícios vizinhos Aterro

Deslocamentos horizontais [mm] 100 40 -

Deslocamentos verticais [mm] 50 40 80

Quadro 5 – Critérios de Alarme

Elemento Muro cais Edifícios vizinhos Aterro

Deslocamentos horizontais [mm] 140 60 -

Deslocamentos verticais [mm] 70 60 120

A interpretação dos valores foi realizada de forma comparativa com a dos valores obtidos nas leituras

anteriores, pois é também importante a análise das tendências da respectiva evolução. [5][14]

3.5.6 Medidas de reforço

Quando atingidos os valores definidos para os critérios de alerta e de alarme seria necessário tomar

medidas de reforço, analisadas individualmente, dependendo das patologias.

A título indicativo serão apresentadas algumas medidas de reforço:

• Reforço dos elementos de fundação do aterro, através da realização de colunas adicionais ou

aumento da sua secção;

• Aumento do comprimento de encastramento das colunas no substrato competente;

• Tratamento dos terrenos a tardoz e na fundação dos muros existentes;

• Recalçamento das estruturas e infra-estruturas vizinhas. [5]

Na realidade houve necessidade de tomar medidas de reforço nas colunas de Jet Grouting de

Ф1200mm do fecho da doca. Ocorreu uma rotura localizada de algumas dessas colunas devido ao

fluxo provocado pelo escoamento da água e dos lodos através das locas. A solução para reparar esta

rotura passou pela realização de uma segunda cortina de JG de Ф1200mm//1,0m.

3.5.7 Resultados da instrumentação

Com os valores provenientes da instrumentação utilizada e depois dos dados analisados pôde-se

concluir que os deslocamentos horizontais e verticais medidos foram significativos, mas na ordem de

grandeza esperada.

46

Com o Jet Grouting houve uma consolidação ligeira dos lodos com valores de assentamentos de

cerca de 0,30m. [1]

Todos os valores dos deslocamentos, além de estarem na ordem de grandeza esperada, foram

estabilizando ao longo da execução da obra.

47

4. Análise e Modelação

4.1 Descrição do software de modelação por Plaxis

Dos vários métodos de análise de solos, o método dos elementos finitos destaca-se pela sua

versatilidade na análise do comportamento solo-estrutura. Este método permite um modelo realista

da estrutura, fundações e solo, preservando a geometria das estruturas e estratos de solos.

Plaxis (Finit Element Code for Soil and Rock Analyses, Versão 8) é um programa de elementos finitos

para análise de problemas de tensão, deformação e de estabilidade em solos e rochas. Foi

desenvolvido para resoluções de problemas geotécnicos pela Technical University of Delft, na

Holanda. Em 1993 a empresa comercial Plaxis desenvolveu o programa como ferramenta para ser

utilizada por engenheiros geotécnicos, o que resultou num software bastante simples de manipular,

mas com algumas limitações de acessos a bases de dados, por exemplo: arquivos de entradas de

dados e resultados intermédios. Nesta versão já é permitido ao utilizador introduzir relações

constitutivas escolhidas por ele, porém já vêm implementadas no software algumas leis constitutivas.

Neste trabalho utilizou-se o modelo Mohr-Coulomb para os enrocamentos e paredes dos molhes da

doca e o modelo Hardening Soil para os diferentes solos. [9]

O modelo HS deriva do modelo MC (modelo elástico-perfeitamente plástico com superficie de

cedência fixa), mas que se baseia na teoria da plasticidade com superfície de cedência não fixa e

utiliza três módulos de deformabilidade na definição para cada solo, o módulo E50, o módulo de

descarga-recarga, Eur, e o modulo edométrico, Eoed. Este modelo tem em consideração o aumento da

rigidez em profundidade com o aumento da pressão, devido à dependência da tensão com o módulo

de rigidez. [4]

Os parâmetros do solo introduzidos nestes modelos do programa Plaxis estão apresentados nos

quadros seguintes.

Quadro 6 – Parâmetros do modelo constitutivo MC

Parâmetro Unidades

γh Peso volúmico seco kN/m3 γsat Peso volúmico saturado kN/m3

c’ Coesão efectiva kPa

Φ’ Ângulo de resistência ao corte efectivo °

Ψ Ângulo de dilatância °

Eref Módulo de deformabilidade para uma tensão de

referência Pref kPa

ν Coeficiente de Poisson -

48

Quadro 7 – Parâmetros do modelo constitutivo HS

Parâmetro Unidades

γh Peso volúmico seco kN/m3 γsat Peso volúmico saturado kN/m3

c’ Coesão efectiva kPa

Φ’ Ângulo de resistência ao corte efectivo °

Ψ Ângulo de dilatância °

E50ref

Módulo de deformabilidade secante em estado triaxial

(correspondente a 50% da tensão de rotura) para uma

tensão de referência Pref (0,9 Eref)

kPa

Eoedref

Módulo de deformabilidade edométrico tangente para

tensão vertical para uma tensão de referência kPa

m

Expoente da lei de potência que expressa a

dependência da rigidez em relação ao nível de tensão

(0,5)

-

Eurref

Módulo de deformabilidade na descarga/recarga em

estado triaxial, para uma tensão de referência (3 E50ref)

kPa

νur Coeficiente de Poisson na descarga/recarga (0,2) -

Pref Tensão de referência (100 kPa) kPa

K0 Coeficiente de impulso em repouso (1-sin φ’) -

Rf

Quociente de rotura que relaciona a tensão deviatórica

na rotura com a assimptota da hipérbole que traduz a

tensão-deformação (0,9)

-

As colunas de JG e os painéis de CSM foram definidos através do elemento Plate, com

comportamento elástico e com os devidos valores por metro linear de desenvolvimento da doca de

rigidez axial (EA), de rigidez de flexão (EI) e de peso (w).

A plataforma de transferência de carga foi modelada através de uma geogrelha (geogrid) com

comportamento elástico e de uma camada de material granular obedecendo ao critério de MC.

49

4.2 Definição geral do modelo de cálculo

O programa Plaxis está dividido em quatro sub-programas: input (entrada de dados), calculation

(cálculos), output (resultados) e curves (edição de curvas).

4.2.1 Geometria no software plaxis

A geometria do modelo é feita no sub-programa Input, assim como a disposição dos elementos,

propriedades dos diferentes materiais, modelo de comportamento dos materiais e condições de

fronteira.

O modelo pode ser de deformação plana, geometria bidimensional, e axissimétrico, quando tem

secção radial uniforme.

A malha é gerada automaticamente, através de elementos triangulares isoparamétricos de seis ou

quinze nós. Quantos mais nós mais elementos triangulares terá a malha, a interpolação será de

ordem superior e a integração envolverá mais pontos de Gauss. Nestes métodos a precisão dos

resultados depende muito da malha, malhas mais refinadas (com mais elementos triângulares)

tendem a resultados mais precisos, por isso existe a possibilidade de efectuar um refinamento na

malha em locais de mais interesse.

A interação solo-estrutura também pode ser definida escolhendo um valor para o factor de redução de

resistência da interface (Rinter), que relaciona a resistência da inetrface (atrito na parede e coesão) e a

resistência do solo (ângulo de atrito e coesão).

As condições de fronteira também se definem nesta fase e é comum adoptar apoios fixos na base e

apoios móveis (permitindo deslocamentos verticais) nas laterais.

O Output fornece os deslocamentos nos nós e as tensões e deformações nos pontos de Gauss para

cada etapa de cálculo. [10]

Para as análises deste trabalho foi considerada uma geometria com 110,0 m de largura e 35,0 m de

profundidade. Foram adoptadas dimensões suficientes para que ocorressem deformações reduzidas

nos limites. A malha utilizada foi de 15 nós, tendo sido refinada junto aos elementos estruturais.

Os valores de rigidez à flexão, de rigidez axial e de peso dos elementos de JG e de CSM foram

calculados a partir das equações e metodologia seguintes.

Jet Grouting:

(1)

50

(2)

Em que A é a área da secção transversal, I o momento de inércia e r o raio da secção.

Para modelar o posicionamento discreto das colunas de JG, os valores dos parâmetros introduzidos

no programa foram divididos pelo espaçamento médio de colunas.

(3)

(4)

(5)

Figura 37 – Área de influência das colunas de JG

Cutter Soil Mixing:

(6)

(7) (8)

51

Em que a e b são as dimensões da secção do painel. Como o momento de inércia é diferente para

cada uma das direcções e num mesmo alinhamento este muda de painel em painel, fez-se uma

média dos dois e depois aplicaram-se as equações (3), (4) e (5) para alcançar os valores que

entraram no programa.

Figura 38 – Área de influência dos painéis de CSM

Nos quadros seguintes estão os valores utilizados nos programas para os diferentes materiais:

Quadro 8 – Valores dos parâmetros do modelo MC

Material Riprap Walls Granular material from LTP

Type Undrained Undrained Drained

γh (kN/m3) 19 22 17

γsat (kN/m3) 20 23 18

Eref

(MPa) 80 100 60

ν 0,2 0,18 0,25

cref

(kPa) - - 0,1

Φ’ (°) 36 45 35

Ψ (°) 6 15 5

52

Quadro 9 – Valores dos parâmetros do modelo HS

Material Landfill Sandy silt Clayey silt Miocene

Type Drained Undrained Undrained Undrained

γh (kN/m3) 18 17 16 18

γsat (kN/m3) 19 18 17 19

E50ref

(MPa) 12 3 0,5 60

Eoedref

(MPa) 10,8 2,7 0,45 54

Eurref

(MPa) 36 9 1,5 18

K0 0,426 0,577 0,674 0,5

cref

(kPa) 0,1 - - -

Φ’ (°) 35 25 19 30

Ψ (°) 5 0 0 0

Quadro 10 – Valores dos parâmetros das colunas de JG

Material Jet Grouting

r (m) 0,75

A (m2) 1,77

I (m4) 0,249

E (MPa) 390

EA (kN/m) 114900

EI (kNm2/m) 16150

w (kN/m/m) 5,89

ν 0,15

Spacing of columns (m) 6

53

Quadro 11 – Valores dos parâmetros dos painéis de CSM

Material Cutter Soil Mixing

a (m) 2,4

b (m) 0,5

A (m2) 1,2

Ix (m4) 0,025

Iy (m4) 0,576

E (MPa) 390

EA (kN/m) 137600

EI (kNm2/m) 34470

w (kN/m/m) 7,059

ν 0,15

Spacing of panels (m) 3,4

A geogrelha foi tratada como um material de comportamento elástico e com rigidez axial,

EA=1000kN/m.

4.2.2 Etapas de cálculo

Após a introdução dos valores dos parâmetros e depois de deifinida a geometria é gerada a malha de

elementos finitos e, de acordo com estas definições e tendo em conta o nível freático (+0,60m (ZH)),

o programa calcula as tensões efectivas iniciais.

As etapas de cálculo do programa é o utilizador que as define e foram escolhidas as diferentes fases

construtivas para cada etapa de cálculo, para se poder também avaliar a obra em diferentes estágios

de construção.

Na análise feita neste trabalho foram escolhidas as seguintes etapas de cálculo:

• Etapa 1: colocação de material de aterro até à cota +1,95m (ZH), figura 41;

• Etapa 2: materialização da PTC, constituída por geogrelhas e material granular, figura 43;

• Etapa 3: realização das colunas de JG, figura 45 / painéis de CSM, figura 47;

• Etapa 4: colocação de material de aterro até à cota +5,70m (ZH), figura 49.

54

As microestacas de recalçamento do muro não foram tidas em conta no desenho do modelo pois elas

foram realizadas com o intuito de estabilização do muro depois de carregado com as cargas

provenientes do aterro final, não interferindo no objecto em estudo de tratamento dos solos da doca.

55

Figura 39 – Corte transversal da doca com indicação do nível freático

Figura 40 – Vista da doca do Jardim do Tabaco antes dos trabalhos de tratamento e aterro

56

Figura 41 – Corte transversal da doca correspondente à etapa 1 de cálculo

Figura 42 – Trabalhos de terraplanagens correspondentes à etapa 1 [1]

57


Figura 44 – Visualização das geogrelhas e material granular que formam a PTC [18]

58

Figura 45 – Corte transversal da doca correspondente à etapa 3 de cálculo (JG)

Figura 46 – Máquina de injecção nos trabalhos correspondentes à etapa 3 (JG) [1]

59

Figura 47 – Corte transversal da doca correspondente à etapa 3 de cálculo (CSM)

Figura 48 - Máquina de CSM nos trabalhos correspondentes à etapa 3 (CSM) [16]

60


Figura 50 – Trabalhos de terraplanagens correspondentes à etapa 4 [1]

61

4.2.3 Pontos seleccionados para análise

O Output fornece os deslocamentos nos nós e as tensões e deformações nos pontos de Gauss para

cada etapa de cálculo, resultados que podem ser visualizados em forma gráfica ou em forma de

tabela. [9]

Os pontos seleccionados na análise foram os correspondentes a locais onde estavam instalados os

inclinómetros, pois seria mais simples a comparação do modelo com os resultados desta

instrumentação e porque interessava saber qual o deslocamento num ponto médio dentro da doca,

igualmente afastado dos muros desta.

4.3 Resultados

Nas figuras 51 e 52 apresenta-se a malha de elementos finitos com a configuração da deformada final

estimada, do tratamento dos solos da doca com JG e com CSM, do muro norte da doca e dos seus

molhes, após a conclusão de todo o processo construtivo.

A análise comparativa de painéis em Cutter Soil Mixing foi feita em relação ao Jet Grouting, pois

como não foi o método escolhido pelo dono de obra, não existe instrumentação com registo de

valores para comparação.

Nas figuras 53 e 54, mostram-se os pontos de plastificação de cada um dos modelos.

As tensões totais são apresentadas nas figuras 55 e 56, sendo as tensões máximas encontradas na

transição para o miocénico, com valores: σJG = - 525.37 kN/m2 e σCSM = - 554.96 kN/m

2.

Os deslocamentos verticais obtidos pelo programa reflectem um máximo de 0,23 m, para o JG na

zona interior da doca mais chegada aos molhes, figura 57. Os valores máximos registados pelos

alvos topográficos colocados em obra também foram nesta zona, porém foram registados valores

superiores, na ordem dos 0,30 m. [1] Esta discrepância de valores pode justificar-se por

aproximações feitas dos valores de input do programa, pois para um modelo que traduzisse a

realidade dos valores de deslocamentos chegavasse a valores de parâmetros geológicos não

realistas. De qualquer modo estão dentro dos valores preconizados em projecto e muito inferiores aos

critérios impostos de alerta ou alarme. Os deslocamentos máximos verticais obtidos para o CSM

foram de 0,25 m, na zona encostada ao muro norte da doca, figura 58. Na zona do interior da doca

onde no JG se tinham verificado os maiores deslocamentos verticais, com a técnica do CSM

continuam a verificar-se deslocamentos muito similares.

62

As figuras 59 e 60 são diagramas de colunas de JG representando o seu deslocamento vertical e o

esforço axial, em profundidade, instalado na coluna no final dos trabalhos de aterro. A coluna

localizada no local onde se verificaram os maiores deslocamentos apresenta os valores: δvmax

= - 0,17

m e Nmax

= - 246,12 kN/m.

Nas figuras 61 a 64 apresentam-se os mesmos diagramas no caso dos painéis de CSM. Apresentam-

se para o lado esquerdo da doca (δvmax

= - 0,22 m e Nmax

= - 83,40 kN/m) e para o lado direito (δvmax

= -

0,19 m e Nmax

= - 151,91 kN/m), pois dos dois lados se verificaram os maiores assentamentos.

As figuras 65 e 66 mostram os diagramas de esforços normais apresentados pelas geogrelhas nos

dois modelos. NJGmax

= 8,44 kN/m e NCSMmax

= 27,30 kN/m.

63

Figura 51 – Configuração da deformada no final do processo construtivo de JG (deformada aumentada 10x com a escala em metros)

Figura 52 - Configuração da deformada no final do processo construtivo de CSM (deformada aumentada 10x com a escala em metros)

64

Figura 53 – Pontos de plastificação do modelo de JG

Figura 54 – Pontos de plastificação do modelo de CSM

65

Figura 55 – Tensões totais do modelo de JG

Figura 56 – Tensões totais do modelo de CSM

66

Figura 57 – Deslocamentos verticais no final do processo construtivo de JG

Figura 58 – Deslocamentos verticais no final do processo construtivo de CSM

67

Figura 59 – Diagrama de deslocamentos verticais da

coluna de JG (δvmax

=-0.17m)

Figura 60 – Diagrama de esforços axiais da coluna de JG

(Nmax

= -246.13kN/m)

Figura 61 – Diagrama de

deslocamentos verticais

da painel de CSM (lado

esquerdo: δvmax

=-0.22m)


esforços axiais da

coluna de CSM (lado

esq.: Nmax

= -83.40kN/m)


deslocamentos verticais

da painel de CSM (lado

direito: δvmax

=-0.19m)


esforços axiais da coluna de

CSM (lado direito: Nmax

= -

151.91kN/m)

68

Figura 65 – Diagrama de esforços axiais da geogrelha no modelo de JG (Nmax

= 8.44kN/m)

Figura 66 – Diagrama de esforços axiais da geogrelha no modelo de CSM (Nmax

= 27.30kN/m)

4.4 Comparação de resultados

Como se disse no capítulo anterior, os deslocamentos máximos dados pelo software de análise vão

de encontro aos deslocamentos verificados em obra por meio de instrumentação adequada. Os

deslocamentos verificados, no modelo de CSM, junto ao muro interior da doca podem ser explicados

pelo pouco comprimento dos painéis (entre 7,0 m e 10,0 m) justificado pelo enrocamento existente do

muro. No caso do JG as colunas têm comprimentos semelhantes às restantes colunas do interior da

doca.

Além de todas as diferenças entre as duas técnicas, mencionadas no capítulo 2, ainda há a diferença

de custos associada ao material necessário, particularmente a quantidade de colunas/painéis, que

numa obra desta dimensão é a parte condicionante. O custo associado a cada metro linear de

colunas de JG com ϕ1500mm é de 200€/m e a cada metro linear de painéis CSM com 2,4x0,5m2 é de

120€/m.

A estimativa de colunas de JG necessárias ao tratamento de solos da doca foi de 11.200 m lineares.

Quanto a painéis de CSM foi de 20.000m lineares.

69

(9)

(10)

Após análise das duas soluções verifica-se que para este caso são teoricamente compativeis, foi

escolhida a técnica Jet Grouting para a realização do tratamento de solos da doca, como se disse

anteriormente.

Como se referiu no início deste trabalho, a solução não poderia por em causa o projeto do novo

TCSA e, a escolha de colunas de Jet Grouting, possibilitou o projecto de inclusão de microestacas

nas colunas fortemente solicitadas por cargas do novo TCSA.

Para a realização do estudo das cargas passíveis de serem impostas às colunas de JG foram

acompanhados os ensaios de carga realizados a algumas colunas de Jet Grouting, cujos resultados

se apresentam nos anexo 1 e 2.

Os programas de ensaios foram feitos pela empresa JetSJ e as colunas de JG são responsabilidade

da empresa Hagen.

Os ensaios de carga vertical serviram para verificar as deformações verticais das colunas de JG

armadas com microestacas, para avaliar as tensões mobilizáveis ao longo da coluna e a sua

capacidade de carga. [8]

Com os ensaios de carga horizontal consegue-se avaliar as deformações horizontais das colunas de

JG armadas com microestacas e a sua capacidade de carga horizontal, quando solicitadas por uma

força horizontal no seu coroamento. [28]

As colunas de jet grouting ensaiadas tinham Ф1500 mm e comprimentos totais que permitem um

encastramento mínimo de 3,0 m nos lodos arenosos, com resistência de ponta equivalente a qc > 5,0

MPa.

Estas colunas foram integralmente caroteadas e armadas com tubo de microestaca em aço N80

Ф177,0×25,0 mm, armado interiormente nos 6,0 m superiores com um varão tipo GEWI Ф50 mm ou

equivalente, selados através de injecção de preenchimento, interior e exterior, ao tubo da

microestaca.

Os maciços de encabeçamento, em betão armado, de cada uma das colunas permitiram a amarração

das microestacas e a aplicação das cargas previstas nos programas de ensaios estabelecidos. [28]

70

O ensaio de carga vertical fez-se com uma carga axial de compressão de 6000 kN, aplicada ao

coroamento da coluna de JG. Este valor de carga representa cerca do dobro do seu valor de serviço.

Figura 67 – Vista geral do sistema de ensaio

Através de instrumentação utilizada nos ensaios obtiveram-se os valores da carga instalada nas

colunas e seus deslocamentos. Os resultados são apresentados no anexo1.

A degradação da carga aplicada à cabeça do conjunto “Coluna+Microestaca” foi estimada a partir dos

encurtamentos verificados e algumas características das microestacas e das colunas de JG. Nesta

análise a degradação da carga axial do conjunto “Coluna+Microestaca” foi considerada linear.

71

Figura 68 – Deslocamentos relativos registados nos diversos patamares de carga [8]

Pode verificar-se que os deslocamentos plásticos para a carga de serviço são reduzidos, da ordem

dos 10 mm, muito inferiores aos assentamentos elásticos, o que revela um comportamento

predominantemente elástico, coincidente com o definido na análise numérica efectuada neste

trabalho.

Figura 69 – Degradação da Carga Vertical em profundidade [8]

72

É visível no gráfico acima o fenómeno de perda de carga por atrito lateral do conjunto

“Coluna+Microestaca”. O valor total desta perda de carga é significativo face ao diâmetro da coluna,

mas é também correspondente a valores de tensão tangencial de atrito coluna-solo baixos, já

previstos dadas as características geológicas das camadas atravessadas pelas colunas. Os valores

de tensão coluna-solo, obtidos através do diâmetro da coluna de Jet Grouting, são da ordem dos 20 a

30 kPa.

No gráfico também se pode verificar que cerca de 20 a 30% da carga aplicada à cabeça da coluna é

transmitida por ponta ao solo.

A inflexão que se deu ao nível do comprimento de selagem, deve-se ao facto de nesta zona só existir

microestaca, havendo uma redução da rigidez axial do conjunto. [8]

No ensaio de carga horizontal aplicou-se uma carga com o valor máximo estimado de 6000 kN, que

representa cerca de 15% da carga vertical de dimensionamento estimada. [28]

Figura 70 – Sistema de reacção adicional adoptado na repetição do ensaio [28]

73

Figura 71 – Vista do macaco hidráulico [28]

Tal como para os ensaios verticais, nos ensaios horizontais também se obtiveram resultados através

da instrumentação escolhida. Os resultados são apresentados no anexo 2.

Através da relação dos deslocamentos horizontais na cabeça da coluna com a carga aplicada, é

possível determinar (para cada patamar) uma rigidez horizontal equivalente da cabeça da coluna.

Figura 72 – Carga / Deslocamento no topo da coluna [28]

74

Os resultados e conclusões dos ensaios permitiram verificar a capacidade de carga do conjunto

“Coluna+Microestaca” como fundações do futuro TCSA, cujo projecto já está elaborado e nele os

pilares têm afastamento de 8,0 m e são circulares de ϕ80 cm. Solução perfeitamente compatível com

as colunas de Jet Grouting armadas com tubos de Microestacas. [29]

75

5. Considerações Finais

5.1 Conclusões

Como se viu no caso em estudo, é importante o conhecimento cada vez mais completo de várias

técnicas de tratamento de solos, devido às pobres características dos solos disponíveis para

construção, ou até as características do espaço onde se encontram.

Neste trabalho procurou-se fazer a comparação entre duas técnicas cada vez mais recorrentes: Jet

Grouting e Cutter Soil Mixing. Falou-se também numa outra hipótese estudada, as Colunas de Brita,

que foi posta de parte pois provocaria assentamentos profundos ao longo do tempo devido à

consolidação dos lodos, e poderia afectar as estruturas e infraestruturas vizinhas.

O caso de estudo que serviu de apoio a esta comparação foi a reabilitação e reforço do cais entre

Santa Apolónia e o Jardim do Tabaco, em que a obra e seu acompanhamento foram já objecto de

análise num outro trabalho, Técnica de tratamento de solos – Jet grouting, acompanhamento de um

caso real de estudo – Cais de Santa Apolónia e Jardim do Tabaco”. Neste trabalho utilizaram-se os

resultados retirados dos ensaios feitos a colunas de Jet Grouting e a painéis de solo-cimento feitos

com a tecnologia de Cutter Soil Mixing, para se fazer uma análise numérica das duas técnicas.

Fizeram-se painéis teste de CSM de modo a aferir a geometria e aspecto e para recolha de amostras

para ensaios laboratoriais, para determinação de parâmetros resistentes e de deformabilidade do

material resultante. No caso das colunas de JG também foram feitas colunas teste para realização de

ensaios laboratoriais e posteriormente ensaios de carga, para conferir a capacidade de carga e qual a

degradação em profundidade.

Além dos ensaios feitos outra base importante para percepção em obra das patologias da construção

das colunas/painéis é a instrumentação, tanto de softwares das máquinas de execução como

instrumentação adequada localizada em pontos chave da obra.

Comparando as duas técnicas verificou-se que ambas as tecnologias apresentaram comportamentos

muito favoráveis à execução e como resposta de tratamento dos solos da doca, tendo em conta os

objectivos pretendidos à data de execução.

76

5.2 Trabalhos Futuros

O desenvolvimento destas técnicas é bastante importante e depende do melhoramento dos softwares

das máquinas de execução, da instrumentação instalada e do conhecimento e experiência dos

técnicos envolvidos.

A modelação numérica é muito importante e neste campo também poderá haver desenvolvimentos

nos softwares que servem de base a estas análises. Porém precisa de uma análise critica aos seus

resultados para melhor se entender os comportamentos das estruturas assim modeladas.

É importante o estudo de soluções alternativas para melhor conhecimento das técnicas e para

escolha daquela que mais se adequa a cada caso.

No caso em estudo neste trabalho, o tratamento do solo feito através de Colunas de Brita além de

provocar deformações e esforços não desprezáveis nas estruturas vizinhas, também provocaria

assentamentos muito grandes quando comparados com os assentamentos provocados por outras

técnicas.

O tratamento dos solos através de painéis CSM seria uma escolha interessante, em termos técnicos

e económicos, apenas ficando a faltar o projecto da solução de inclusão no projecto do novo TCSA.

O novo projecto do TCSA permitiu a inclusão das colunas de JG, desde que armadas com

microestacas, como fundações do edifício.

Teria sido interessante ter-se planeado com antecedência os vários projectos de forma à sua

compatibilização, para evitar construir uma solução de tratamento de solos, destruir parte dessa

solução para voltar a construir as fundações do TCSA.

77

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grouting&imgrc=sWRnEo1eB01dZM%3A [19.Julho.2015]

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+mixing&imgrc=KgkdmMDcRDWyeM%3A [19.Julho. 2015]

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edifício do Terminal de Cruzeiros de Lisboa, Lisboa, 24 de Novembro de 2014.


80

Anexos

81

Anexo 1. Resultados dos ensaios de carga vertical

Figura I – Ciclos de carga cplicados ao londo do tempo [8]

Figura II – Deslocamentos registados ao longo do tempo [8]

82

Figura III – Encurtamento da microestaca em três troços, ao longo do 1º ciclo de carga [8]

Figura IV– Encurtamento da microestaca em três troços, ao longo do 2º ciclo de carga [8]

83

Figura V – Encurtamento da microestaca em três troços, ao longo do 3º ciclo de carga [8]

84

Anexo 2. Resultados dos ensaios de carga horizontal

Figura VI – Ciclos de carga aplicados ao longo do tempo [28]

Figura VII – Carga / Deslocamento no topo (deflectómetros) [28]

85

Figura VIII – Carga / Deslocamento no topo (alvos topográficos) [28]

comportamento de plataformas de transferência de carga ... · dissertação para obtenção do...

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