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Obras Geotécnicas – TC 066

Vítor Pereira Faro

[email protected]

Março 2016

Curso de Engenharia Civil – 7º Semestre

Formação das Argilas Moles

• Argilas Moles Quaternárias• Ambientes de Depoisção

• Fluvial: várzeas dos rios (planícies de inundação)

• Origem Marinha: planícies costeiras

• Lagunas e baías

• Fatores que Afetam a Deposição ou Sedimentação• Velocidade das águas

• Quantidade e composição da matéria em suspensão na água

• Salinidade e floculação das partículas

• Presença de matéria orgânica (húmus, detritos vegetais, conchas, ...)

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Solos Moles de Origem Fluvial (Aluviões)

• Várzea de Rios

• Heterogeneidade Horizontal (curso irregular dos rios)

• Heterogeneidade Vertical

Solos Moles de Origem Marinha

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•Variação Nível do Mar

Massad (2010)


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Massad (2010)


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Principais Características dos solos Moles

• Baixa Resistência ao Corte Su<40 kPa

• Compressibilidade elevada

• Baixa Permeabilidade (k<10‐8 m/s)

• Saturados, quase sempre abaixo do nível freático

• Constituídos por partículas de elevada superfície específica (argilas, siltes argilosos) com elevado teor em matéria orgânica (lodos, turfas)

• Encontram‐se geralmente num estado normalmente consolidado (algumas vezes a porção superficial encontra‐se sobreconsolidada, induzida pelas variações do nível freático)

Principais Características dos solos Moles

• Parâmetros Típicos

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Parâmetros de Projeto

Parâmetros de Projeto

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Parâmetros de Projeto - Vane Test

Dimensionamento de Aterros em Solos Moles

• Definição da geometria do aterro• garantir a sua estabilidade e funcionalidade, tanto durante a fase construtiva como durante a sua vida útil. Assim, deve‐se definir a inclinação dos taludes, se é necessário construir banquetas estabilizadoras, e ter em consideração o incremento de altura necessária para compensar os assentamentos

• Escolha do método e do faseamento construtivo• Construção única ou faseada, uso de drenos... De modo a minorar os custos construtivos, tendo em conta as características geotécnicas do local e a existência ou não de condicionantes (espaço restrito, período de construção limitado, etc)

• Estudo de soluções alternativas• de modo a otimizar a solução final, a qual resulta da combinação entre o comportamento satisfatório e os custos de construção e de manutenção

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• Verificação da Estabilidade• Método Aproximado (pré‐dimensionamento)• Consulta de Ábacos e Tabelas• Utilização de programas de cálculo automático

• Cálculo de Recalques• Métodos Aproximados• Utilização de programas de cálculo automático – Elementos Finitos

• Avaliação dos Deslocamentos Horizontais• Métodos aproximados• Utilização de programas de cálculo automático – Elementos Finitos

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• Tipos de Análise

• Não Drenada

• Drenada


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Estabilidade Interna do Aterro

• Jazida

• Controle de compactação

• Qual inclinação do aterro?

Resistência do Aterro

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Ruptura da Fundação

• Problema de Capacidade de Carga

• Ruptura generalizada• Carga de ruptura do solo de fundação

• Carga aplicada pelo aterro

2 .

Ruptura da Fundação – Altura Crítica

• Máxima altura que o aterro pode alcançar

• O valor de Hc assim definido despreza a inclinação do talude, a resistência do aterro e a variação de Su com a profundidade

• Bastante útil para cálculos preliminares

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• Máxima altura que o aterro pode alcançar

• Altura Admissível

• FS≥1,5 (alguns casos aceita‐se FS≥1,3)


• No caso de aterros de largura média B da base grande em relação à espessura da camada h , ou seja, B/h>1,5

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Ruptura da Fundação – Bermas de Equilíbrio

• Se a altura de aterro a ser lançado for maior que Hc, pode‐se utilizar as bermas de equilíbrio, onde os aterros laterais funcionam como contrapeso

•, .

.

• B2 Ábacos de Jacobson (1948)

Ruptura da Fundação – Bermas de Equilíbrio

• Ábacos de Jakobson (1948)

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Ruptura da Fundação

• Análise da Estabilidade – Ábacos de Pillot e Moreau (1973)• Vários ábacos onde resistência do aterro pode ser considerada como

• Material não coesivo

• Coesão igual a metade da resistência da fundação (c=Su/2; φ=0)

• Caso de Su constante com a profundidade e φ=35º

Ruptura da Fundação – Su Crescente com Prof.

• Círculo de ruptura tende a ser mais superficial – solo apresenta menor resistência

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Análise de Estabilidade Global

• Análise de Equilíbrio Limite

• Métodos de equilíbrio limite recomendados para análise de estabilidade (DNER PRO 1998)


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• Superfície de Ruptura Circular – Bishop Simplificado

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• Superfície de Ruptura Circular


• Superfície de Ruptura Circular

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• Superfície de Ruptura Não Circular (Planares) – Método das Cunhas


• Superfície de Ruptura Não Circular (Planares)

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• Superfície de Ruptura Não Circular (Planares)

Reforço de Aterros com Geossintéticos

• A força de tração no geossintético deve ser pequena, para que as deformações da mesma também o sejam (da ordem de 2 a 3%), evitando‐se assim a formação de trincas no aterro

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Recalques

• Recalque Total:• Recalque imediato – Teoria da Elasticidade

+

• Recalque por Adensamento

+

• Recalque Secundário

Recalques

• Recalque imediato – Teoria da Elasticidade

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Recalques

• Recalque por Adensamento Primário

Recalques

• Recalque por Adensamento Primário

Δσv ∗ ∗

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Recalques

• Recalque por Adensamento Primário – Efeito da Submersão do Aterro

• Para uma cota fixa de aterro

Recalques

• Recalque por Adensamento Secundário

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Exercício

• O aterro a ser lançado atende à segurança da fundação?

• Calcule os Recalques (Imediatos + adensamento) associados ao lançamento do seguinte aterro

• Verifique os recalques considerando o efeito da submersão do aterro

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