escavacoesecontencoes

5/8/2018 Escavacoesecontencoes - slidepdf.com

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Necessários para a realização de cortes no terreno, paraadaptar ao projeto e para execução de subsolos

Escavações e escoramentos



Cuidados básicos para não provocar instabilidade oudanos a prédios visinhos:

banquetas (taludes, trincheiras);

retomada das fundações (no caso de fundação vizinha locada

na divisa ALICERCES DE PEDRA obras de contenção: escoramentos, cortinas




BANQUETAS

Seqüência da escavação em função dafacilidade de circulação do

equipamento; depois começa a

escavar a divisa por trincheiras

inclinação do talude h:a

1:1 solos pouco consistentes2:1 solos de consistência média

3:1 solos de alta consistência

n:1

solos rochosos (n > 3)

Contenção com taludesEscavações e escoramentos



Inclinações admissíveis de taludes

γ (ton/m3) φ c (ton/m2) h (m) a:hAreia fina 1,8 22,5 1,0 0 – 3,0

3,0 – 6,0

1:1,5

1:1,75Silte 2,0 20,0 1,5 0 – 3,03,0 – 6,0

1:1,51:1,5

Argila mole 1,9 15,0 2,5 0 – 3,03,0 – 6,0 1:1,51:1,5Argila rija 2,0 10,0 3,5 0 – 3,0

3,0 – 6,01:1,51:1,5

Contenção com taludesEscavações e escoramentos



Casos em que não se pode escavar só com banquetas comocontenção:

- N.A. elevado

- solos instáveis

Contenção com taludes




TRINCHEIRAS

Escavações junto às divisas, feitas em ETAPAS

RETOMADA DE FUNDAÇÕES

Prolongamento de alicerces vizinhos quando se quer executar fundações ou escavações junto à divisa oucontenções





RETOMADA DE FUNDAÇÕES

nível I

nível da escavaçãonível II – novo nívelde assentamento dasfundações do vizinho

Fundações do vizinho





apóia as paredes ou faces da escavação

estruturas provisórias inclinados ou horizontais elementos: parede, longarina, estroncas, tirantes,

bermas

Obras de contenção - ESCORAMENTOS




parede: contato direto com o solo; contínua ou descontínua;madeira, aço ou concreto

longarina: elemento linear e longitudinal, serve de apoio à

parede vigas de madeira, aço ou concreto

estroncas: (ou escoras) elemento horizontal ou inclinado,

serve de apoio à longarina (perpendiculares à longarina). Podemser de madeira ou aço. Dependendo do comprimento podem ser contraventadas ou ter apoios intermediários (estacas metálicascravadas para suportar seu peso)





tirantes: elemento introduzido no solo, serve de apoio àlongarina (trabalham à TRAÇÃO) mesma função das

estroncas

bermas: maciços de solo não escavados banquetas com

trincheiras alternadas





pranchas de madeira de grande seção, verticais ou horizontais,espaçadas ou justapostas com encaixe lateral (CORTINAS)

as pranchas são dispostas à medida que a escavação prossegue

na horizontal e são cravadas até um nível inferior ao daescavação

Obras de contenção – Escoramentos de madeira




colocação de longarinas e estroncas com auxílio de cunhas

quando as pranchas não suportam os esforços de flexão. 1º crava as estacas até um nível inferior ao da escavação prevista

2º vai escavando

CUIDADO COM FLUXO DE ÁGUASUBTERRÂNEO!

Obras de contenção – Escoramentos de madeira




escoramento provisório

rapidez e facilidade na execuçãofuncionamento à flexão: deformabilidade não só na parede doescavamento mas também no solo.

CUIDADO PRÉDIOS VIZINHOS distância prédio até escavação> h/2

Obras de contenção – Escoramentos misto




METAL E MADEIRA

parede: encaixe de perfis I metálicos (cravados com bate-estacas) com pranchas de madeira

1o

: cravação perfis I2o: escavação vertical com colocação das longarinas eestroncas

espaçamento dos perfis: 1 a 2 metros (depende do cálculo)





METAL E MADEIRA





METAL E MADEIRA

Obras de contenção – Escoramentos mistoEscavações e escoramentos



METAL E MADEIRA

apoios intermediários perfis I cravados

cuidados:

• contato íntimo entreas pranchas e o solo

(CUNHAS)• edificações vizinhas




CORTINAS DE ESTACAS-PRANCHA

estruturas planas ou curvas formadas pela cravação de

estacas-prancha justapostas no solo

madeira, metálica, concreto armado (obra definitiva)

obras portuárias, proteção de taludes, proteção de fundações

vizinhas





CONCRETO

estacas pré-moldadas com encaixe macho-fêmeaviga de amarração nas cabeças

Obras de contenção – EscoramentosEscavações e escoramentos

cuidados: vibrações

juntas se não for garantida averticalidade pode haver FUGA DEMATERIAIS FINOScravação danos nas estacas por ação domartelo




METÁLICA

perfil de aço laminado “U” ou “Z” com encaixes para justaposição

Mistometal/madeira

Metálico

ContraventamentoApoios intermediários

Obras de contenção – Escoramentos




Vantagens do escoramento metálico em relação aos de concreto e madeira:

regularidade, estanqueidade

variedade de módulos de resistências à disposição no mercado contenções de grande altura (> 5m) possibilidade de reutilização ensecadeiras

facilidade de cravação e retirada no caso de escoramentotemporário

Obras de contenção – Escoramentos




contenções ancoradas ou apoiadas em outras estruturas

fazem parte da estrutura a ser construída operações de escavação

pequena deformabilidade devido ao sistema de

escoramento ou apoio TIRANTES

Obras de contenção – Cortinas




são cortinas de concreto moldadas no local ou pré-moldadasque tem a função de suportar a escavação

escavação de trincheiras sucessivas ou intercaladas λ = 2 a 3

metros espessura = 30cm a 1,2 metros (determinado pela espessurada clam shell)

profundidade até > 50 metros (permitem a execução de váriossubsolos em edifícios)

PAREDES-DIAFRAGMA





colocação da armadura pré montada; ajustes finais pelosoperários

preenchimento com concreto (moldadas no local) ou colocaçãode placas de concreto pré-moldadas

escavação com equipamentos de grande porte não podem

ser executados em locais onde os equipamentos não possam ter acesso

PAREDES-DIAFRAGMA





lama bentonítica para estabilizar a escavação

paredes-guia de concreto armado

qualquer tipo de solo

N.A. elevadoestanques

PAREDES-DIAFRAGMA

h=1m

- para definir posição da parede

- para garantir verticalidade





Clam-shell

PAREDES-DIAFRAGMA





Lama Bentonítica: água + bentonita (tipo de argila) em

proporções adequadasMecanismo:

balanceamento pressão

tixotropia: aumento de viscosidade quando em repouso forma-se uma película impermeável na parede da escavação

chamada “cake”





Lama Bentonítica:Características mínimas – NBR 6122/86: peso específico viscosidade

pH espessura da película “cake” teor de areia

Para manter suas propriedades, deve passar por um processo dedesarenação decantaçãoCUIDADOo nível da lama deve estar no mínimo 1,5m acima do

lençol freático





PAREDE DIAFRAGMA MOLDADA NO LOCAL



E õ




1. parede-guia de concreto2. escavação com lama

3. chapa-junta entre painéis sucessivos elementos metálicoscom formato tipo macho-fêmea colocados na extremidade dos painéis ANTES da concretagem (antes da armadura). Deve ser

retirado assim que o concreto iniciar a pega4. colocação da armadura na perfuração com lama

5. concretagem com tremonha nos casos em que tiver lamaDE BAIXO PARA CIMA



E õ t




tubo tremonha concretagem de baixo para cima

Concreto:• consumo cimento ≅ 400kg/m3

• a/c ≤ 0,60• Slump 18 a 20cm



E õ t



PAREDE DIAFRAGMA PRÉ-MOLDADA

3

tremonha para colocaçãodo coulis

21






PAREDE DIAFRAGMA PRÉ-MOLDADA

Vantagens:

acabamento definitivo

melhor qualidade do concreto não há risco de misturar comlama, solo ou água

maior precisão no posicionamento da ferragem

25 a 30% mais delgada processo mais rápido






EQUIPAMENTO JÁ RETIRA O SOLO ESCAVADO MISTURADO COM A

LAMA BENTONÍTICA POR BOMBEAMENTO RAPIDEZ NA EXECUÇÃO






CORTINA DE ESTACAS TIPO “RAIZ”

Equipamento rotação ou rotação + percussão comcirculação de água ou ar comprimido

terrenos resistentes ou com matacões

execução alternada com fechamento posterior ao longo do

perímetrocuidado com verticalidade: JUNTAS






CORTINA DE ESTACAS TIPO “RAIZ”






CORTINA COM ESTACAS ESCAVADAS E

CONCRETO PROJETADO

execução de estacas escavadas espaçadas (Franki; Strauss

ou Rotativa)

escavação EM ETAPAS (para que não haja

desmoronamento) e colocação de tela metálica em forma dearco

aplicação do concreto projetado






CORTINA COM ESTACAS ESCAVADAS E

CONCRETO PROJETADO






JET GROUTING

introdução de haste no terreno e rotação

injeção de uma mistura de ar, água e nata de cimento

(velocidade = 200 a 320 m/s, pressão = 200 a 500 x pressãoatmosférica)

desagregação do solo (se mistura à nata de cimento) eformação de uma “coluna” de solo cimento φ até 3 metros.


ç




JET GROUTING

características (propriedades do solo-cimento) = f (composição da calda, pressão do jato e rotação da haste)

problema: juntas devido à irregularidade da superfície

técnica usada também para reforço de subsolos


ç




JET GROUTING

1- perfuração

2- fim da perfuração3- inicio do jateamento do solo

4- subida e rotação da haste

5- término e repetição do processo

silos de cimento


ç




CORTINA DE ESTACÕES OU TUBULÕES

execução de estacas ou tubulões

tubulões: escavação manual; acesso difícil; matacões

elementos intercalados: espaço preenchido com:concreto projetado, cortina de concreto armado ou

alvenaria elementos justapostos: preenchimento da junta com

injeções químicas ou colunas Jet Grout





CORTINA DE ESTACÕES OU TUBULÕES





Obras de contenção: MUROS DE ARRIMO

para cortes e aterros

estruturas corridas de parede vertical ou quase vertical apoiadas

em fundações superficiais ou profundas alvenaria (tijolos ou pedras), concreto (simples ou armado),elementos especiais (elementos pré-moldados)





MUROS DE GRAVIDADE os empuxos são suportados pelo peso próprio (estruturasmassivas)

contenção com altura < 5 metros (alturas pequenas) necessidade de espaço: largura da base = 40% da altura precisa de área dentro do terreno em cortes: escavação e construção por etapas (trincheiras) em aterros: é todo construído antes, para depois receber oaterro






MUROS DE GRAVIDADE

Muro de pedra seca : • pedras encaixadas manualmente

• taludes com até 1,5 metros de altura

• espessura mínima: 50 cm

• baixo custo, mão-de-obra não especializadaMuro de pedraargamassada

• assentamento das pedras com argamassa

• taludes com até 3 metros de altura

• espessura mínima: 50 cm• baixo custo, mão-de-obra não especializadaMuro de concretociclópico

• concreto e agregado de grandes dimensões

• necessário o uso de fôrmas

• taludes com mais de 4 metros de altura






MUROS DE GRAVIDADE

Crib-walls

Ex.: ColégioCatarinense/Koesa

• elementos empilhados por encaixe (engradado)

• concreto pré-moldado, aço ou madeira

• preenchimento com terra, solo-cimento,entulho ou pedras bom para receber entulhode obra

• resiste pela forma geométrica e pelo peso

• taludes com até 20 metros de altura• aterros em encostas íngremes e em locais

instáveis

• insensíveis a movimentações e recalques






MUROS DE GRAVIDADE

Muro de gabiões • gaiolas prismáticas de arame galvanizado, preenchidas com pedras (preenchimentomecânico)

• terreno nivelado previamente• proteção superficial de encostas, contenção de

aterros e de margens de rios

• mão-de-obra não especializada

• risco de corrosão da tela. Hoje: revestimentocom liga de Zn/Al.

• Primeira obra com gabiões 1894 margens

do Rio Reno (Itália). Permanece até hoje






MUROS DE GRAVIDADE

Muro de solo-cimentoensacado• mistura de solo, cimento e água ensacada• sacos de amiagem ou geossintéticos

• proteção superficial, contenção de encostas,

contenção de taludes de até 6 metros de altura• baixo custo, construção simples, mão-de-obranão qualificada

• locais de difícil acesso






MUROS ATIRANTADOSelementos que funcionam como tirantes (à tração) Não

são os tirantes usados em cortinas “tirantes” = chumbadores (barras de aço ou vigas deconcreto armado) prendem o muro a blocos, vigas ou estacas

implantadas no maciço de solo pequenas alturas de contenção (até 3 metros)

baixo custo






MUROS DE FLEXÃO

seção transversal em L ou T invertido

estruturas esbeltas em concreto armado

anti-econômicos para h > 5m

aplicação em aterros, reaterros, taludes e proteção deencostas

menor volume que os muros de gravidade






MUROS DE FLEXÃO

+ esbeltos resistem aos empuxospor flexão






MUROS DE CONTRAFORTE

elementos verticais - contrafortes ou gigantes - internos ouexternos ao muro, espaçados (alguns metros)



resistem à flexão pelo engastamento na fundação largura da base = 40% altura

cuidado TRANSLAÇÃO!




Cuidados Relativos às Obras de Contenção

DRENAGEM

canaletas no topo e na base do talude para captar águassuperficiais

dreno de areia entre solo e estrutura para captar águassubterrâneas (pode ser acrescentada uma camada de geotextil

para evitar carreamento do solo) barbacãs: tubos horizontais curtos (número e diâmetro = f (dimensão da obra de contenção)


Ob d C i




DRENAGEM – MUROS DE GRAVIDADE

Autodrenagem

Canaletas Dreno Barbacãs

Pedra Seca X XPedra

Argamassada

X X X

Concreto Ciclópico X X XCrib Walls* X X

Gabiões* X XMuros Ca* X X XCortina Cravada X X X

Cortina Atirantada X X X* manta entre o aterro e o muro para evitar fuga de solo






REBAIXAMENTO DO NÍVEL DO LENÇOL FREÁTICO

devido ao carreamento de solos para dentro da escavação(erosão interna) cuidado com recalque de vizinhos!

DEFORMAÇÃO POR FLEXÃO

OBTENÇÃO DA FICHA é necessária para uma contençãoestável. A dificuldade na obtenção da ficha leva à necessidade

de escoramento (estroncas)

RUPTURA DO FUNDO DA ESCAVAÇÃO pelo princípio

dos vasos comunicantes





Piezômetro mede pressão

NA externo acima do nível da escavação com levantamento do fundo





Tirantes NBR 5629/95 “Execução de tirantes ancorados no terreno”

fios, barras ou cordoalhas de aço protendidos

funcionam à tração

usados para suporte de cortinas e muros de contenção provisórios ou definitivos

fixação no maciço por “bulbo de ancoragem” (perfuração einjeção de nata de cimento)




Tirantes




Tirantes

custo da perfuração: 62% do custo total do tirante

custo da protensão: 2% do custo total

dimensionamento e execução meticulosos acompanhamento com instrumento de precisão rompemsem avisar!

Tirantes




VANTAGENS:

elimina a necessidade de estroncas > área para trabalhodentro do terreno

fundações simples as estruturas atirantadas podem ter

fundações simplesimpedem o deslocamento inicial do arrimo devido à protensão menor risco às edificações vizinhas

Tirantes


Tirantes



DESVANTAGENS/LIMITAÇÕES DE USO:

8 metros dentro do terreno vizinho NO MÍNIMO!

levantamento da superfície do terreno em solos argilosos

corrosão do tirante

serviço especializado oneroso (relação custo x benefício)

Tirantes


Tirantes



SEQÜÊNCIA EXECUTIVA

perfuração com revestimento até o final

lavagem do furo com água; limpeza final com ar comprimido

preenchimento do furo com nata de cimento com auxílio de

mangueira (a/c = 0,5)introdução do tirante

instalação da cabeça de injeção acoplamento para iniciar injeção da nata

injeção da nata de cimento sob pressão, com retirada

simultânea do revestimento

Tirantes


Tirantes



ATIRANTAMENTO EM ÁREAS DE CORTE

Tirantes


Tirantes



ATIRANTAMENTO EM ÁREAS DE CORTE

Cortina atirantada

Tirantes

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