p495-pl-md-escavação e contenção

MULTICENCO ESTABELECIMENTOS COMERCIAIS S.A.

Remodelação e Ampliação do Centro Comercial Jumbo de Setúbal

Projecto de Licenciamento de Escavação e Contenção Periférica

Memória Descritiva e Justificativa

Agosto 2012

Remodelação e Ampliação do Centro Comercial Jumbo de Setúbal Projecto de Licenciamento de Escavação e Contenção Periférica

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Índice 1. Introdução...........................................................................................................................2 2. Normas e Regulamentos.....................................................................................................3 3. Condições geológicas e geotécnicas...................................................................................3 4. Fases de trabalho e modo de execução...............................................................................5 5. Dimensionamento. Justificação da solução ........................................................................6

5.1. Parâmetros geotécnicos ..............................................................................................6 5.2. Acções sobre as cortinas em fase provisória ..............................................................6 5.3. Cortina de estacas .......................................................................................................6 5.4. Cortina Berlim ..........................................................................................................37 5.5. Cortina com um painel com 5.0m de altura .............................................................42 5.6. Contenção Provisória................................................................................................46

6. Instrumentação da obra.....................................................................................................51 6.7. 8.1 Equipamento.......................................................................................................51 6.8. 8.2 Critérios de alerta................................................................................................52


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REMODELAÇÃO E AMPLIAÇÃO DO CENTRO COMERCIAL JUMBO DE SETÚBAL

PROJECTO DE LICENCIAMENTO DE ESCAVAÇÃO E CONTENÇÃO

PERIFÉRICA

MEMÓRIA DESCRITIVA E JUSTIFICATIVA

1. Introdução

A obra de escavação destina-se à remodelação e ampliação do Centro Comercial

Jumbo de Setúbal. execução do novo sistema de acessos ao Centro Integrado de

Cirurgia de Ambulatório. A Ampliação e Remodelação será executada em duas fases.

Na primeira será executada a construção localizada a Oeste na parcela designada por

lote 17. Na segunda fase serão construídos os restantes edifícios localizados na parcela

adjacente ao edifício existente. O presente Projecto de Licenciamento refere-se à

escavação e contenção periférica que é necessário executar para permitir a construção

dos edifícios que constituem a remodelação e ampliação.

O terreno onde se localiza a primeira fase apresenta um desnível entre as cotas 32 e 22.

O terreno confina a nascente com a via que liga a Av. Antero de Quental à Rua Nova

Sintra. Assim previu-se que a escavação será em geral realizada com recurso a taludes.

à excepção da zona confinante com a via acima referida onde se previu uma cortina de

estacas moldadas, com diâmetro 600mm afastadas de 0.80m, na zona onde a cortina é

definitiva e uma solução tipo berlim provisória na zona onde a cortina é para desmontar.

As estacas são solidarizadas por uma viga de coroamento e por vigas de distribuição,

que são suportadas por ancoragens pré-esforçadas. Considera-se esta a solução mais

adequada, em particular face à alternativa de uma cortina tipo Berlim, devido à facilidade

de execução e tendo em atenção a natureza dos solos existentes. A vantagem

associada à contenção por estacas consiste no facto de que, quando se processa a

escavação, os elementos da cortina já se encontram betonados e a confinar o terreno.

Atendendo às características das formações interessadas, propõe-se, a adopção de um

talude com inclinação V=1:H=1.5.

A solução prevista para a contenção a realizar na segunda fase é semelhante,

prevendo-se no entanto na zona da rampa da saída do estacionamento a execução de


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uma cortina tipo berlim definitivo devido à existência de muros de suporte e a manter

que não permitem a execução das estacas.

2. Normas e Regulamentos

No dimensionamento e verificação da segurança da contenção foram adoptados as

seguintes normas e regulamentos:

R.S.A. – Regulamento de Segurança e Acções para Estruturas de Edifícios e Pontes

R.E.B.A.P. – Regulamento de Betão Armado e Pré-Esforçado

NP EN 206-1:2007 – Betão – Especificação, desempenho, produção e conformidade.

EN 1992-1-1:2004 – Eurocódigo 2: Projecto de Estruturas de Betão

EN 1997-1 – Eurocódigo 7 – Projecto geotécnico

EN 1537:1999 – Execution of special geotechnical work – Ground anchors

EN 1536:1999 – Execution of special geotechnical work – Bored Piles

3. Condições geológicas e geotécnicas

Preâmbulo

No âmbito dos estudos conducentes à elaboração do projecto do presente empreendimento,

foram realizadas pela GEOTEST – Geotecnia e Mecânica dos Solos, Lda, doze sondagens

de furação convencionais com realização de ensaios SPT e colheita de amostras remexidas.

Formações geológicas

Em grande parte dos locais prospectados verificou-se a existência de um horizonte

superficial formado por aterros e/ou solos de cobertura, até profundidades variáveis entre

1.25m e 5.80m. Os depósitos de aterro são constituídos por areias médias a finas e médias

a grosseiras de tons acastanhado, cinzento-acastanhado, castanho amarelado, amarelado e

alaranjado, com fragmentos de betão, seixos quartzosos, brita calcária. Nos ensaios de

penetração dinâmica (SPT) efectuados neste horizonte de cobertura recente foram

registados valores de NSPT situados entre 5 e 41 pancadas, contudo os valores mais

elevados poderão não ser representativos. Inferiormente ocorrem as formações do

Pliocénico até às profundidades máximas prospectadas, encontrando-se representadas por


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uma sucessão alternante essencialmente arenosa composta por:

• Areias médias a grosseiras argilosas de tom amarelado com tonalidades rosadas, com

seixos finos quartzosos;

• Areias médias a grosseiras, por vezes com granulometria média a fina, siltosas a silto-

argilosas, levemente micáceas de tons amarelo-esbranquiçado, amarelado e

alaranjado, às vezes com tonalidades avermelhadas/rosadas e com a intercalação de

passagens argilo-siltosas acinzentadas, amareladas, amarelo-esverdeadas ou amarelo-

acinzentadas;

• Areias médias a grosseiras e médias a finas, argilosas a siltosas, de tom amarelado e

acastanhado, por vezes com tonalidades rosadas, com seixos finos a médios

essencialmente quartzosos e de tom alaranjado a castanho-alanranjado, levemente

micáceas, por vezes com passagens argilosas de tom “borra de vinho”

Modelo geológico-geotécnico adoptado

Atendendo aos resultados obtidos nos ensaios de penetração dinâmica SPT, estabeleceu-

se um zonamento em que se definiram 4 zonas geotécnicas (ZG1 a ZG4).

A zona geotécnica ZG1 corresponde aos aterros e aos solos de cobertura, de idade

recente, onde foram registados valores NSPT situados entre 5 e 41. Esta zona apresenta

espessuras máximas entre cerca de 4.3m e 5.8m , respectivamente nas sondagens S7 e

S6.

A zona geotécnica ZG2 engloba as formações mais descomprimidas do Pliocénico

caracterizadas por valores NSPT compreendidos entre 6 e 19 e foi reconhecida até

profundidades variáveis entre cerca de 2.8m e 16.3m.

A zona geotécnica ZG3 compreende as formações pliocénicas onde foram obtidos valores

de NSPT situados entre 18 e 49, com excepção de alguns valores pontuais mais elevados. A

ZG3 foi reconhecida até profundidades variáveis entre cerca de 5.8m (S10) e 19.3m (S7)

exceptuando a sondagem S11 onde esta zona não se mostrou presente.

Inferiormente ocorre a zona geotécnica ZG4 onde foram registados, em regra, valores de

NSPT acima das 49 pancadas (NSPT >50)


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4. Fases de trabalho e modo de execução

No que respeita ao faseamento construtivo seguir-se-á o que é corrente em obras afins, e

como seguidamente se descreve.

Cortina de estacas:

1. Execução da cortina de estacas φ600, espaçadas de 0.80 m;

2. Execução da viga de coroamento;

3. Escavação até 0.50 m abaixo do 1º nível de ancoragens;

4. Execução do 1º nível de ancoragens e seu pré-esforço


6. Colocação da viga de distribuição, em metálica;

7. Execução do 2º nível de ancoragens e seu pré-esforço;

8. Escavação até à cota inferior;

9. Nas zonas de contenção definitiva, construção da estrutura de baixo para cima, com

o apoio das lajes na contenção;

10. Desactivação das ancoragens provisórias, na zona de travamento com as lajes.

Cortina do tipo Berlim:

1. Preparação da plataforma de trabalho e preparação da viga de coroamento;

2. Instalação dos perfis verticais em furos com o diâmetro definido nos desenhos, na extensão estipulada

3. Execução dos painéis primários do primeiro nível, até á profundidade estipulada nas peças desenhadas de modo a permitir a sobreposição da armadura longitudinal e execução dos ferrolhos de ligação aos muros e pilares existentes

4. Colocação da armadura e betonagem dos painéis primários;

5. Execução das ancoragens e aplicação do pré-esforço correspondente;

6. Escavação dos painéis secundários do primeiro nível;

7. Colocação da armadura e betonagem dos painéis secundários;



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9. Uma vez atingida a base de escavação serão executadas as sapatas de fundação

10. Execução da fundação dos painéis secundários;

11. Execução do aterro sobre as fundações;


5. Dimensionamento. Justificação da solução

5.1. Parâmetros geotécnicos

Para as diferentes formações adoptaram-se os parâmetros indicados no Quadro 1.

Quadro 1 - Parâmetros do terreno adoptados

NSPT γ c’ φ’ Es Zona Geotécnica

Formações (*) (kN/m3)

(kPa) (º) (MPa)

ZG1 Aterros e solos de cobertura 5-41 19 – 25-28 5-10 ZG2 6-19 19 – 26-30 10-30 ZG3 18-49 20 – 30-35 40-80 ZG4

Areias médias a grosseiras e grosseiras argilosas e siltosas

>50 21 – 35-38 80-100


5.2. Acções sobre as cortinas em fase provisória

Em fase provisória, isto é, durante a execução da escavação foram consideradas acções

associadas a pressões de terras, e das sobrecargas na superfície do terreno.

A sobrecarga foi de 10 kN/m2.

5.3. Cortina de estacas

AS cortinas serão executadas com estacas φ600 mm, espaçadas de 0.80 m, em betão da

classe C25/30 (classe de exposição XC2) e aço A500NR. Será colocado betão projectado

com rede malhasol na face posterior da cortina.

A cota da ponta das estacas corresponderá a uma ficha que penetrará sempre no material

ZG4 (Areias médias a grosseiras e siltosas NSPT>50)e terá que ser confirmado durante a

furação das estacas.

As estacas moldadas serão executadas de acordo com o preconizado na norma EN


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1536:1999.

5.3.1. FASE 1

O dimensionamento à flexão foi feito considerando três modelos de elementos finitos, em

estado plano de deformação, que se apresentam nas figuras seguintes. Foram consideradas

as várias fases construtivas, descritas abaixo.

Figura 1 - Modelo da cortina estacas E1 a E32


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Fase Descrição

0 Estado de tensão inicial

1 Aplicação da sobrecarga (10 kN/m2) à superfície

2 Colocação da cortina 3 Escavação até à cota da viga de coroamento

4

Execução do 1º nível de ancoragens (cota +28.415 e aplicação do pré-esforço (P0=450 kN)

5 Escavação até à cota +21.515

Quadro 3 - Faseamento do cálculo

Os resultados das análises encontram-se apresentados nas figuras seguintes.

Estacas E1 a E32

Figura 4 – Deslocamentos horizontais finais


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Figura 5 – Deslocamentos verticais finais

Figura 6 – Deformada final da cortina (deslocamento horizontal)


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Figura 7 - Envolvente de esforços (N, V, M)

Estacas E33 a E42



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Estacas E43 a E73



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Dimensionamento estrutural das estacas

Por metro de cortina N V M (kN/m) (kN/m) (kN*m/m) E1 a E32 90 126 187 E33 a E42 60 179 335 E43 a e73 115 164 355

No cálculo dos esforços majorados, considerou-se o coeficiente de segurança γG=1.50.

Nsd Vsd Msd Asl Asl (kN) (kN) (kN*m) (cm2) (cm2)

E1 a E32 72 151 224 22.8 10φ20 31.4 E33 a E42 48 215 402 46.2 12φ25 58.9 E43 a e73 92 197 426 49.6 12φ25 58.9

Secção quadrada equivalente: be=0.54m de=0.42 m

Vcd=170 kN


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Cintas: armadura helicoidal φ10//0.20 m Vwd=130 kN VRd=300 kN

5.3.2. FASE 2



as várias fases construtivas, descritas no quadro abaixo.


Fase Descrição




4 Execução do 1º nível de ancoragens (cota +32.14 e aplicação do pré-esforço (P0=300 kN)






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Fase Descrição










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Fase Descrição










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Fase Descrição




4





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Fase Descrição










Pág. 21


Estacas E31 a E61




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Estacas E62 a E91




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Estacas E93 a E172



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Estacas E173 a E205




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Estacas E206 a E288




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Por metro de cortina N V M (kN/m) (kN/m) (kN*m/m) E31 a E61 183 199 329 E62 a E92 58 160 298 E93 a E172 167 102 211 E173 a E205 98 121 169 E206 a E288 157 128 156



E31 a E61 220 239 395 21.1 10φ20 31.4 E62 a E92 200 192 358 43.6 12φ25 58.9 E93 a E172 70 121 211 38.7 12φ25 58.9 E173 a 205 118 145 203 E206 a E288 188 159 187


Vcd=170 kN


Dimensionamento da viga de distribuição

l P0 α P*cosα p psd pl2/k M-sd Vsd

(m) (kN) (º) (kN) (kN/m) (kN/m) (kN*m) (kN) 3.20 300 30 260 81 122 12 -104 390

Msd µ As1 (kN*m) (cm2)

104 0.021 3.5


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Verificação do Esforço Transverso

Vsd = 487 kN

τ1 = 0.65 MPa τ2 = 5.0 MPa

Vcd = 315 kN

Vwd= 75 kN Asw/s= 7.2cm2/m

Dimensionamento das escoras de canto

Escoras com L<6.00 Para determinar o esforço de dimensionamento das escoras utilizou-se a carga máxima

do nível de suporte mais solicitado, considerando ainda que a situação crítica

corresponde a um comprimento de influência de 3,20m, pelo que resulta:

mkNF / 266max = ;

kNE 120445cos

2,3266max =

×= ;

kNNSd 156512043,1 =×= .

Considerou-se o perfil HEB 220, em aço laminado S235, que apresenta as seguintes

características:

A=9100mm2; ix=94.3mm ;iy=55.9mm

De acordo com o estipulado no EC3 (5.4.4), a resistência à compressão pura é dada

por:

Mo

yRd

fAN

γ

×= ,

de onde se obtém:

SdRd NkNN 2138100,1

2359100 3 >=××

= − .


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No EC3 (5.5.1) é indicada uma verificação para a resistência à encurvadura de

elementos sujeitos a compressão. Esta verificação deverá ser realizada para os dois

eixos principais usando os respectivos comprimentos de encurvadura.

A expressão apresentada para a resistência é a seguinte:

1M

yRd,b

fAN

γ

×χ= ,

onde o valor de χ é retirado do Quadro 5.5.2, sendo λ dado por:

1

0

i

l

λ×=λ ,

em que λ1 = 93,9 para S235.

Desta forma tem-se:

Direcção l0 [mm] λ χχχχ Nb,Rd [kN]

x (curva b) 6000 0.678 0.796 1703

y (curva c) 3000 0,571 0,802 1715




mkNF / 266max = ;

kNE 120445cos

2,3266max =

×= ;

kNNSd 156512043,1 =×= .


características:

A=11800mm2; ix=112.0mm ;iy=65.8mm


por:


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Mo

yRd

fAN

γ

×= ,

de onde se obtém:

SdRd NkNN 2773100,1

23511800 3 >=××

= − .





1M

yRd,b

fAN

γ

×χ= ,


1

0

i

l

λ×=λ ,


Desta forma tem-se:


x (curva b) 8000 0.761 0.748 2075

y (curva c) 3000 0,485 0,851 2360

Verificação da segurança das ancoragens

Ancoragens P0=300kN

Quadro 9 - Dimensionamento estrutural das ancoragens

Aço : St 1670, 1860 ft0,1k = 1670 MPa

ftk = 1860 MPa Es = 195 GPa

Diâmetro nominal do cordão = 0.62 " 15.7 mm Ap = 150 mm2

Pt0,1k = 251 kN


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Resistência característica, Ptk = 279 kN Tracção admissível, Pa = Pt0,1k/1.35

= 186 kN Pré-esforço inicial, P0 = Pa/1.20 = 155 kN

n.º de cordões = 2 Área total = 297 mm2

Pt0,1k = 502 kN Pa = 372 kN P0 = 310 kN

Deformabilidade elástica, EA = 6.237E+04 KN

Para o dimensionamento do bolbo de selagem, considerou-se que este irá ser executado

nas camadas de areia com NSPT>50. Para as condições do quadro, o comprimento de

selagem será de 6 m. A selagem será executada pelo método de Injecção Repetitiva e

Selectiva (IRS). As características finais serão confirmadas em obra através dos ensaios de

recepção detalhados especificados no ponto 6.

Quadro 10 - Dimensionamento do bolbo de selagem das ancoragens

Utilização = Provisória Diâmetro do furo, Dd (m) = 0.15

Comprimento de selagem, Ls (m) = 6.00

Sistema de injecção = IRS α = 1.8

Diâmetro da selagem, Ds (m) = 0.27 Atrito último, τu (kPa) = 280

Resistência última, TL (kN) = 1425 FST = 1.8

Tracção admissível, Tadm (kN) = 791

Ancoragens P0=450kN


Aço : St 1670, 1860 ft0,1k = 1670 MPa




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Pt0,1k = 251 kN Resistência característica, Ptk = 279 kN

Tracção admissível, Pa = Pt0,1k/1.35 = 186 kN

Pré-esforço inicial, P0 = Pa/1.20 = 155 kN n.º de cordões = 3

Área total = 445 mm2 Pt0,1k = 753 kN

Pa = 558 kN P0 = 465 kN














Verificação da capacidade de carga axial das estacas

Em fase temporária, o esforço axial máximo, em serviço, é igual 146 kN. Em fase definitiva,

após a execução das lajes e a desactivação das ancoragens, o esforço passa a ser de

300kN.


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As estacas terão uma ficha mínima de 3 diâmetros na camada ZG4 e estarão a trabalhar

fundamentalmente por ponta. O valor admissível máximo é de cerca de 1270kN, que

corresponde a uma tensão admissível da ordem de 4.5MPa.

5.4. Cortina Berlim

5.4.3. Cortina com dois painéis com 4.0m de altura cada

A Figura 41 representa os diagramas adoptados para as pressões devido às terras e ás

sobrecargas (qk = 10 kN/m2), para a cortina

Figura 41 – Diagrama de pressões adoptado para a cortina

Ancoragens

φ = 30º γ = 20 kN/m3 ka = 0.33

- p1 = 0.33x10 = 3.3 kN/m2

- p2 = 0.65 x 20 x 0.33 x 8.00 = 34.3 kN/m2 1º a 2º nível

mkNF / 5.150)3.33,34(00,41 =+×= ;

kNQ 59215cos5

195.1501 =

×

×=

Comprimento da zona de selagem

O comprimento da zona de selagem deve ser calculado pela seguinte fórmula:


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as

as

KD

Tls

××

×=

π

γ

em que: ls - Comprimento do bolbo de selagem

Ta - Força na direcção da ancoragem

Ds - Diâmetro do bolbo ( considerou-se 0.15 m)

Ka - Aderência do terreno (considerou-se 280 kN/m2)

γs - Coeficiente de segurança (adoptou-se 1.8)

Assim lmax= 6.0 m

Nota: O comprimento do bolbo de selagem deverá ser recalculado em função do tipo de solo

encontrado na fase de execução de obra.

Composição das ancoragens

Os cordões a utilizar nas ancoragens serão formados por cordões de 0.6'' de diâmetro, cuja

secção é igual a 140.0mm2. O número de cordões a utilizar por cabo de ancoragem é

definido considerando que vão trabalhar a uma tensão inferior a 75% da tensão última.

Utilizando o limite elástico do aço Fyk=1.7 kN/mm2, e tendo considerado ancoragens com um

pré-esforço de serviço de 600 kN, e adoptando um factor de segurança de 1.2, teremos

– 6 cordões de 0.6’’

Q=0.75 x (6x140) x 1.7 = 1071 kN > 1.2 x 600 = 720 kN

Desta forma, tendo o cuidado de procurar localizar o mais possível o bolbo de selagem das

ancoragens nas unidades geológicas mais resistentes, definiram-se as ancoragens com as

características que se resumem no quadro seguinte:

Nível Pré-esforço Comprimento

livre Comprimento

de selagem Inclinação

vertical

[kN] [m] [m] [º]

1º 600 8.0 6.0 15

2º 600 6.0 6.0 15

Perfis metálicos

O cálculo dos perfis foi realizado tendo em atenção a encurvadura dos perfis e a sua

capacidade de suporte vertical, considerando os perfis selados no ZG4.


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Características dos perfis

Utilizou-se o perfil HEB 140, em aço laminado S235, com as seguintes características:

A=4300mm2; ix=59.3mm ;iy=35.0mm


por:

Mo

y

Rd

fAN

γ

×= ,

de onde se obtém:

919101,1

2354300 3 kNN Rd =××

= − .

Resistência do elemento à encurvadura





1M

yRd,b

fAN

γ

×χ= ,

onde o valor de χ é retirado do Quadro 5.5.2 presente no EC3, sendo λ dado por:

1

0

λλ

×=

i

l,

em que λ1=93,9 para o aço S235

Desta forma, para o máximo comprimento de encurvadura possível, tem-se:


y (curva c) 4000 1.187 0.44 404.4

Esforço axial nos perfis


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A situação de cálculo considerada, em termos de comprimento de encurvadura, foi a

seguinte

Parede:

kN/m 303,00,4251pp m 0,3e

m 0,4hparede =×××=⇒

=

=.

Ancoragens:

kN/m0.523

º156001p ancoragens =

××=⇒

sen,

resultando então:

kN/perfil 0.246)5230(0.3 =+×=perfilN .

perfilSd NF35,1N ××=

Rdb,NkN/perfil 33224635,135,1 <=×=×= perfilSd NN

Estando assim verificada a resistência à encurvadura dos perfis metálicos utilizados.

Capacidade de suporte vertical

Dimensionamento do comprimento de selagem

A selagem dos perfis será executada na camada ZG4 e foi dimensionada pelo método

proposto por Bustamante e Gianeselli, para microestacas injectadas a baixa pressão.

Considerando NSPT = 60 e qs ≈ 300 kN/m2 teremos

O dimensionamento do bolbo de selagem é realizado através da seguinte expressão:

Ls = N / (π x Ds x qs) x F.S.

onde

N – esforço axial no perfil

Ds – diâmetro médio do bolbo de selagem, introduzindo um factor de

correcção dependente do tipo de terreno (1.1x Ds)


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qs – parâmetro que define o atrito limite unitário, que depende da natureza,

consistência ou compacidade do terreno e do método de injecção

( qs = 300 kN/m2)

F.S. – factor de segurança – 1.8

O comprimento dos bolbos de selagem e das microestacas deverão ser confirmados

durante a furação em função dos terrenos encontrados e do processo de execução

utilizados.

Assim, teremos, para um furo com 0,25 m de diâmetro e 3.0m de comprimento:

Parede:

kN/m 603,00,4252pp m 0,3e


=

=.

Ancoragens:

kN/m0.1043


××=⇒

sen,

resultando então:


kNQl 0.7770.330025,01.1 =××××= π

kNQp 117=

Pelo que o coeficiente de segurança é:

8.1492

117777. =

+=SC


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5.5. Cortina com um painel com 5.0m de altura


sobrecargas (qk = 10 kN/m2), para a cortina com 20.0m de largura.


Ancoragens

φ = 30º γ = 20 kN/m3 ka = 0.33

- p1 = 0.33x10 = 3.3 kN/m2

- p2 = 0.65 x 20 x 0.33 x 5.00 = 21.5 kN/m2 1º nível

mkNF / 0.124)3.35,21(00,51 =+×= ;

kNQ 51215cos5

200.1241 =

×

×=



as

as

KD

Tls

××

×=

π

γ





Pág. 43



Assim lmax= 6.0 m










Q=0.75 x (6x140) x 1.7 = 1071 kN > 1.2 x 600 = 720 kN





livre Comprimento


vertical

[kN] [m] [m] [º]

1º 600 8.0 6.0 15

Perfis metálicos





A=4300mm2; ix=59.3mm ;iy=35.0mm


por:

Mo

y

Rd

fAN

γ

×= ,


Pág. 44

de onde se obtém:

919101,1

2354300 3 kNN Rd =××

= − .






1M

yRd,b

fAN

γ

×χ= ,


1

0

λλ

×=

i

l,




y (curva c) 4000 1.187 0.44 404.4



seguinte

Parede:


Pág. 45

kN/m 303,00,4251pp m 0,3e


=

=.

Ancoragens:

kN/m0.523


××=⇒

sen,

resultando então:












onde






( qs = 300 kN/m2)



Pág. 46



utilizados.


Parede:

kN/m 5.373,00,5251pp m 0,3e


=

=.

Ancoragens:

kN/m0.523


××=⇒

sen,

resultando então:

kN/perfil0.270)3852(0.3 =+×=perfilN .

kNQl 0.7770.330025,01.1 =××××= π

kNQp 117=


3.3270

117777. =

+=SC

5.6. Contenção Provisória

Parâmetros geotécnicos

Para as diferentes formações adoptaram-se os parâmetros indicados no Quadro abaixo.


Zona geotécnica

Formações NSPT

VL(*)

(m/s)

γ

(kN/m3)

cu(*)

(kPa)

c’

(kPa)

φ’

(º)

Eu

(MPa)

E’

(MPa)


Pág. 47

ZG1 Recente. Aterros e solos de cobertura.

5 – 41

<180 18 < 70 - 25 - 28 5 - 10

ZG2 Pliocénico descomprimido. Areias medias a grosseiras argilosas e siltosas.

6 – 19

<180 20 < 70 - 26 - 30 10 -30

ZG3 Pliocénico.

Areias medias a grosseiras argilosas e siltosas.

18 - 49 180 - 360 21 70 - 250 - 30 - 35 40-80

ZG4 Pliocénico.


> 50 360 - 800 21 > 250 - 35 - 38 80-100

φ’ – ângulo de resistência ao corte, E’ – módulo de deformabilidade drenado

(*) valores médios, os restantes valores são característicos

Acções sobre as cortinas em fase provisória

Em fase provisória, isto é, durante a execução da escavação foram consideradas

acções associadas a pressões de terras e das sobrecargas na superfície do terreno.

Como se admitiu que o nível freático não ultrapassaria a cota da base da escavação, o

seu efeito não foi considerado.

No que respeita às pressões do maciço elas foram consideradas tendo como referência

um diagrama do tipo dos propostos por Terzaghi e Peck. Foi adoptado o diagrama

proposto para as areias, definido por uma pressão uniforme de valor 0,65.Ka.γ.h, sendo

Ka o coeficiente de impulso activo, γ o peso volúmico total de cada camada e h a

profundidade da escavação.




Pág. 48

Ancoragens

φ = 28º γ = 20 kN/m3 ka = 0.36

- p1 = 0.36x10 = 3.6 kN/m2

- p2 = 0.65 x 20 x 0.36 x 7.40 = 35.0 kN/m2

1º a 2º nível

mkNF / 4.154)6.30,35(00,41 =+×= ;

kNQ 53530cos

34.1541 =

×=



as

as

KD

Tls

××

×=

π

γ






Assim lmax= 8.0 m










Pág. 49


Q=0.75 x (4x140) x 1.7 = 714 kN > 1.2 x 550 = 660 kN





livre Comprimento


vertical

[kN] [m] [m] [º]

1º 550 19.0 8.0 30

2º 550 12.0 8.0 30





A=5430mm2; ix=67.8mm ;iy=40.5mm


por:

Mo

y

Rd

fAN

γ

×= ,

de onde se obtém:

1160101,1

2355430 3 kNN Rd =××

= − .







Pág. 50

1M

yRd,b

fAN

γ

×χ= ,


1

0

λλ

×=

i

l,



Direcção l0 [mm] λ χχχχ Nb,Rd [Kn]

y (curva c) 3000 0.79 0,67 774



seguinte:

Ancoragens:

kN/m0.1833


××=⇒

sen,

resultando então:

kN/perfil 0.2750.1835.1 =×=perfilN .







Pág. 51






onde



correcção dependente do tipo de terreno



F.S. – factor de segurança



utilizados.


kNQl 0.7250.328025,01.1 =××××= π

kNQp 108=


0.3275

108725. =

+=SC

6. Instrumentação da obra

6.7. 8.1 Equipamento

Dada a importância da obra prevê-se a sua instrumentação. Para tal escolheram-se seis

secções, indicadas nas peças desenhadas. Em cada uma delas serão instalados os

seguintes equipamentos:

-células dinamométricas instaladas nas cabeças de algumas das ancoragens da secção

instrumentada;


Pág. 52

-1 marca topográfica num ponto próximo da cortina para medição assentamentos;

marcas topográficas nos painéis da cortina, para medição do movimento horizontal.

-Em duas das secções será instalado um tubo inclinométrico inserido no terreno próximo

do tardoz da cortina.

-Deverão também ser colocados alvos topográficos na estrutura do hipermercado.

A medição dos instrumentos de observação deve ser feita, pelo menos, no final de cada

uma das fases relevantes (escavação e pré-esforço) da obra.

6.8. 8.2 Critérios de alerta

Nível verde: δh ≤ 0.1%H; t ≤ 0.15 mm/dia; δF ≤ 10%; ou seja, o maciço encontra-se

sensivelmente estabilizado, pelo que se deverá continuar a utilizar o método construtivo

indicado no projecto.

Nível amarelo: δh ≤ 0.2%H; t ≤ 0.3 mm/dia; δF ≤ 25%; ou seja, o maciço encontra-se no

limite da estabilização, sendo necessário analisar as leituras com atenção. Recomenda-

se uma análise crítica do processo construtivo e eventualmente a sua reformulação de

modo a diminuir a taxa de deformação e assim aumentar a segurança da obra. As

leituras nesta fase devem ser diárias.

Nível vermelho: δh ≤ 0.3%H; t ≤ 0.45 mm/dia; δh ≤ 40%; ou seja, o maciço encontra-se

instabilizado, sendo necessário agir de imediato. Recomenda-se o aumento do número

de ancoragens, diminuição das alturas dos níveis de escavação e posteriormente a

reformulação do processo construtivo. As leituras nesta fase devem ser de 4 em 4

horas.

A definição de dispositivos que permitam controlar a situação de emergência, terá que

ser especialmente vocacionada para o cenário eventualmente criado. Como tal e para

que todo o sistema de alerta funcione é necessário existir uma rápida transmissão da

informação, desde a empresa que faz as leituras (Empreiteiro) até à que decide

(Projectista em conjunto com o Dono da Obra).


Pág. 53

Oeiras, 4 de Dezembro de 2010

Filipe Feio

Eng. Civil (OE 22445 )





Agosto 2012


Pág. 1





Pág. 2



PERIFÉRICA


1. Introdução


























Pág. 3














Preâmbulo















Pág. 4








acinzentadas;











S6.











Pág. 5




Cortina de estacas:






















Pág. 6











(kPa) (º) (MPa)



>50 21 – 35-38 80-100















Pág. 7

1536:1999.

5.3.1. FASE 1






Pág. 8




Pág. 9

Fase Descrição




4





Estacas E1 a E32



Pág. 10




Pág. 11


Estacas E33 a E42



Pág. 12




Pág. 13


Estacas E43 a E73



Pág. 14




Pág. 15






E1 a E32 72 151 224 22.8 10φ20 31.4 E33 a E42 48 215 402 46.2 12φ25 58.9 E43 a e73 92 197 426 49.6 12φ25 58.9


Vcd=170 kN


Pág. 16


5.3.2. FASE 2





Fase Descrição










Pág. 17


Fase Descrição










Pág. 18


Fase Descrição










Pág. 19


Fase Descrição




4





Pág. 20


Fase Descrição










Pág. 21


Estacas E31 a E61




Pág. 22




Pág. 23

Estacas E62 a E91




Pág. 24




Pág. 25

Estacas E93 a E172



Pág. 26





Pág. 27

Estacas E173 a E205




Pág. 28




Pág. 29

Estacas E206 a E288




Pág. 30




Pág. 31







Vcd=170 kN






104 0.021 3.5


Pág. 32


Vsd = 487 kN

τ1 = 0.65 MPa τ2 = 5.0 MPa

Vcd = 315 kN






mkNF / 266max = ;

kNE 120445cos

2,3266max =

×= ;

kNNSd 156512043,1 =×= .


características:

A=9100mm2; ix=94.3mm ;iy=55.9mm


por:

Mo

yRd

fAN

γ

×= ,

de onde se obtém:

SdRd NkNN 2138100,1

2359100 3 >=××

= − .


Pág. 33





1M

yRd,b

fAN

γ

×χ= ,


1

0

i

l

λ×=λ ,


Desta forma tem-se:


x (curva b) 6000 0.678 0.796 1703

y (curva c) 3000 0,571 0,802 1715




mkNF / 266max = ;

kNE 120445cos

2,3266max =

×= ;

kNNSd 156512043,1 =×= .


características:

A=11800mm2; ix=112.0mm ;iy=65.8mm


por:


Pág. 34

Mo

yRd

fAN

γ

×= ,

de onde se obtém:

SdRd NkNN 2773100,1

23511800 3 >=××

= − .





1M

yRd,b

fAN

γ

×χ= ,


1

0

i

l

λ×=λ ,


Desta forma tem-se:


x (curva b) 8000 0.761 0.748 2075

y (curva c) 3000 0,485 0,851 2360


Ancoragens P0=300kN


Aço : St 1670, 1860 ft0,1k = 1670 MPa



Pt0,1k = 251 kN


Pág. 35




Pt0,1k = 502 kN Pa = 372 kN P0 = 310 kN














Ancoragens P0=450kN


Aço : St 1670, 1860 ft0,1k = 1670 MPa




Pág. 36





Pa = 558 kN P0 = 465 kN

















300kN.


Pág. 37




5.4. Cortina Berlim





Ancoragens

φ = 30º γ = 20 kN/m3 ka = 0.33

- p1 = 0.33x10 = 3.3 kN/m2


mkNF / 5.150)3.33,34(00,41 =+×= ;

kNQ 59215cos5

195.1501 =

×

×=




Pág. 38

as

as

KD

Tls

××

×=

π

γ






Assim lmax= 6.0 m










Q=0.75 x (6x140) x 1.7 = 1071 kN > 1.2 x 600 = 720 kN





livre Comprimento


vertical

[kN] [m] [m] [º]

1º 600 8.0 6.0 15

2º 600 6.0 6.0 15

Perfis metálicos




Pág. 39



A=4300mm2; ix=59.3mm ;iy=35.0mm


por:

Mo

y

Rd

fAN

γ

×= ,

de onde se obtém:

919101,1

2354300 3 kNN Rd =××

= − .






1M

yRd,b

fAN

γ

×χ= ,


1

0

λλ

×=

i

l,




y (curva c) 4000 1.187 0.44 404.4



Pág. 40


seguinte

Parede:

kN/m 303,00,4251pp m 0,3e


=

=.

Ancoragens:

kN/m0.523


××=⇒

sen,

resultando então:












onde





Pág. 41



( qs = 300 kN/m2)




utilizados.


Parede:

kN/m 603,00,4252pp m 0,3e


=

=.

Ancoragens:

kN/m0.1043


××=⇒

sen,

resultando então:


kNQl 0.7770.330025,01.1 =××××= π

kNQp 117=


8.1492

117777. =

+=SC


Pág. 42





Ancoragens

φ = 30º γ = 20 kN/m3 ka = 0.33

- p1 = 0.33x10 = 3.3 kN/m2

- p2 = 0.65 x 20 x 0.33 x 5.00 = 21.5 kN/m2 1º nível

mkNF / 0.124)3.35,21(00,51 =+×= ;

kNQ 51215cos5

200.1241 =

×

×=



as

as

KD

Tls

××

×=

π

γ





Pág. 43



Assim lmax= 6.0 m










Q=0.75 x (6x140) x 1.7 = 1071 kN > 1.2 x 600 = 720 kN





livre Comprimento


vertical

[kN] [m] [m] [º]

1º 600 8.0 6.0 15

Perfis metálicos





A=4300mm2; ix=59.3mm ;iy=35.0mm


por:

Mo

y

Rd

fAN

γ

×= ,


Pág. 44

de onde se obtém:

919101,1

2354300 3 kNN Rd =××

= − .






1M

yRd,b

fAN

γ

×χ= ,


1

0

λλ

×=

i

l,




y (curva c) 4000 1.187 0.44 404.4



seguinte

Parede:


Pág. 45

kN/m 303,00,4251pp m 0,3e


=

=.

Ancoragens:

kN/m0.523


××=⇒

sen,

resultando então:












onde






( qs = 300 kN/m2)



Pág. 46



utilizados.


Parede:

kN/m 5.373,00,5251pp m 0,3e


=

=.

Ancoragens:

kN/m0.523


××=⇒

sen,

resultando então:


kNQl 0.7770.330025,01.1 =××××= π

kNQp 117=


3.3270

117777. =

+=SC





Zona geotécnica

Formações NSPT

VL(*)

(m/s)

γ

(kN/m3)

cu(*)

(kPa)

c’

(kPa)

φ’

(º)

Eu

(MPa)

E’

(MPa)


Pág. 47


5 – 41

<180 18 < 70 - 25 - 28 5 - 10


6 – 19

<180 20 < 70 - 26 - 30 10 -30

ZG3 Pliocénico.


18 - 49 180 - 360 21 70 - 250 - 30 - 35 40-80

ZG4 Pliocénico.


> 50 360 - 800 21 > 250 - 35 - 38 80-100
















Pág. 48

Ancoragens

φ = 28º γ = 20 kN/m3 ka = 0.36

- p1 = 0.36x10 = 3.6 kN/m2

- p2 = 0.65 x 20 x 0.36 x 7.40 = 35.0 kN/m2

1º a 2º nível

mkNF / 4.154)6.30,35(00,41 =+×= ;

kNQ 53530cos

34.1541 =

×=



as

as

KD

Tls

××

×=

π

γ






Assim lmax= 8.0 m










Pág. 49


Q=0.75 x (4x140) x 1.7 = 714 kN > 1.2 x 550 = 660 kN





livre Comprimento


vertical

[kN] [m] [m] [º]

1º 550 19.0 8.0 30

2º 550 12.0 8.0 30





A=5430mm2; ix=67.8mm ;iy=40.5mm


por:

Mo

y

Rd

fAN

γ

×= ,

de onde se obtém:

1160101,1

2355430 3 kNN Rd =××

= − .







Pág. 50

1M

yRd,b

fAN

γ

×χ= ,


1

0

λλ

×=

i

l,




y (curva c) 3000 0.79 0,67 774



seguinte:

Ancoragens:

kN/m0.1833


××=⇒

sen,

resultando então:








Pág. 51






onde









utilizados.


kNQl 0.7250.328025,01.1 =××××= π

kNQp 108=


0.3275

108725. =

+=SC







instrumentada;


Pág. 52





















horas.







Pág. 53


Filipe Feio
