terminologia de taludes.pdf

UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI

ALEXANDRE HIROAKI TAKARA

BRENO FRANCISCO LAVIERI

MARCELO ALEXANDRE DA SILVA

RAPHAEL HENRIQUE DE SENA MATHEUS

THIAGO ROMANO MANCHINI

ESTABILIZAO DE TALUDES COM SOLO REFORADO COM ELEMENTOS GEOSSINTTICOS

SO PAULO 2011

2

Orientador: Prof. Me. Ilan Davidson Gotlieb

Trabalho de Concluso de Curso apresentado como exigncia parcial para a obteno do ttulo de Graduao do Curso de Engenharia Civil da Universidade Anhembi Morumbi







SO PAULO 2011

3

Trabalho____________ em: ____ de_______________de 2011.

______________________________________________

Prof. Me. Ilan Davidson Gotlieb

______________________________________________

Nome do professor da banca







Trabalho de Concluso de Curso apresentado como exigncia parcial para a obteno do ttulo de Graduao do Curso de Engenharia Civil da Universidade Anhembi Morumbi

Comentrios:_________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

4

AGRADECIMENTOS

Ao nosso orientador, Prof. Me. Ilan Davidson Gotlieb, por sua ateno,

compreenso, ajuda, amizade e excelente orientao que foram fundamentais para

o bom desenvolvimento deste trabalho.

Ao Prof. Me Wilson Shoji Iyomasa por sua compreenso, dedicao e orientao

que foram essenciais no desenvolvimento deste trabalho experimental.

A MSc. Eng. Cristina F. Schmidt da empresa Huesker por sua disposio em nos

ajudar com a disponibilizao de bibliografias e materiais de grande importncia para

nosso trabalho.

A Construtora Construbase e funcionrios pela autorizao e disponibilizao do

material utilizado no desenvolvimento do trabalho.

Ao Engenheiro Sebastio Roberto Ronquim por sua boa vontade e disposio na

orientao do desenvolvimento de nosso estudo de caso.

Ao Tcnico Edson Lanzas Mattez por seu empenho e dedicao em nos

disponibilizar todo o contedo necessrio para o sucesso do desenvolvimento de

nosso estudo de caso.

Aos nossos pais por tornarem possvel a realizao deste sonho.

5

RESUMO

Em decorrncia da frequncia dos casos de desestabilidades de macios de solo, ocasionados por fatores naturais ou por intervenes urbanas, faz-se necessrio elaborao e execuo de tcnicas construtivas eficazes e capazes de garantir a estabilidade dos macios de maneira segura, com qualidade, com baixo custo e de rpida execuo e eficincia. O presente estudo analisa o comportamento da conteno de macios de solos reforados com utilizao de geogrelha e muros Terrae. Neste trabalho foi analisada a execuo de solo reforado com utilizao de geogrelha para conteno de solo na estrutura de um viaduto. Conclui-se a eficcia do sistema atravs do acompanhamento da execuo e anlise de resultados de deslocamentos gerados por estudos de controle a serem apresentados no referido trabalho. Palavras Chave: Solo Reforado, Geogrelha, Estabilizao de Taludes.

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ABSTRACT

Due to the frequency of cases of massive destabilization of soil, caused by natural factors or urban interventions, it is necessary for establishing and implementing effective construction techniques and capable of ensuring the stability of massive safely, with quality, low cost and rapid implementation and efficiency. This study analyzes the behavior of the containment of soil reinforced with massive use of geotextile blanket and segmental block walls, a technique that can meet the requirements of quality, cost and time ensuring the stability of the slope. In this term paper the performance of reinforced soil was analyzed using geotextile mat for containment of soil structure on a viaduct. It is concluded the effectiveness of the system by monitoring the execution and analysis of results generated by displacement control studies to be presented in this term paper. Key Worlds: Reinforced soil, geogrids, slope stabilization

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LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 Terminologia do talude. ......................................................................... 23

Figura 2.2 Representao Grfica dos tipos de Escorregamentos ........................ 26

Figura 2.3 Tipos de Escorregamentos Rotacionais ................................................ 27

Figura 2.4 Exemplo de Escorregamento de Translao ........................................ 28

Figura 2.5 Exemplo de Escorregamento Misto. ...................................................... 28

Figura 2.6 Ruptura tipo Planar. .............................................................................. 30

Figura 2.7 Ruptura tipo Cunha. .............................................................................. 31

Figura 2.8 Ruptura Tipo Cunha - Foto. ................................................................... 31

Figura 2.9 Ruptura por Tombamento. .................................................................... 32

Figura 2.10 Ruptura Circular. ................................................................................. 33

Figura 2.11 Mtodo Executivo de Solo Grampeado .............................................. 41

Figura 2.12 Tipos de Muros de Arrimo ................................................................... 43

Figura 2.13 Esquema de Cortina Atirantada. ........................................................ 45

Figura 2.14 Tipos de Drenagens Superficiais........................................................ 46

Figura 2.15 Estabilizao de uma talude por drenagem profunda ........................ 47

Figura 2.16 Abertura da malha da Geogrelha ........................................................ 50

Figura 2.17 Base de estradas ................................................................................ 51

Figura 2.18 Melhoria de acesso a obra .................................................................. 51

Figura 2.19 Reforo em solo mole .......................................................................... 51

Figura 2.20 - Mltiplas aplicaes de geocompostos em aterro sanitrio ................. 52

Figura 2.21 Construo de taludes com solo reforado ......................................... 52

Figura 2.22 Exemplo de montagem de geogrelha .................................................. 53

Figura 2.23 Etapas de uma obra de recomposio de taludes. ............................. 53

Figura 5.1 Escavao da cavidade cilndrica ......................................................... 68

Figura 5.2 Retirada de solo da cavidade cilndrica ................................................. 68

Figura 5.3 Cavidade cilndrica aps a retirada total de solo. .................................. 69

Figura 5.4 Cavidade cilndrica com 15,00 cm de profundidade. ............................. 69

Figura 5.5 Areia do frasco preenchendo a cavidade cilndrica. .............................. 70

Figura 5.6 Movimento cessado da areia do frasco ................................................. 70

Figura 5.7 Cavidade cilndrica preenchida com a areia do frasco. ......................... 71

8

Figura 5.8 Retirada da areia da cavidade para anlise em laboratrio. ................. 71

Figura 5.9 Ensaio de resistncia trao at a ruptura ......................................... 75

Figura 5.10 - Primeira linha dos blocos segmentais. ................................................. 77

Figura 5.11 - blocos preenchidos com BGS (Brita Graduada Simples). .................... 77

Figura 5.12 - Preenchimento da camada inicial. ....................................................... 78

Figura 5.13 - Compactao do solo antes da instalao da geogrelha. .................... 79

Figura 5.14 Instalao da geogrelha. ..................................................................... 80

Figura 5.15 Vista do Muro Terrae em execuo. ................................................... 81

Figura 5.16 Vista da colocao dos blocos do Muro Terrae................................... 81

9

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1 Comparao entre classificao de movimento de massa ................... 24

Tabela 2.2 Mtodos de clculo de equilbrio-limite ................................................. 39

Tabela 5.1 Resultados obtidos da densidade e umidade in situ (mtodo frasco de

areia) .................................................................................................................. 67

Tabela 5.2 - Resultados do ensaio de compresso dos blocos de concreto n

COM/215.799/11 ................................................................................................ 72

Tabela 5.3 Especificao do material geogrelha Fortrac ....................................... 73

Tabela 5.4 Resultado do Ensaio Trao da Geogrelha - n P102/752. .................. 75

Tabela 5.5 Ensaio de alongamento do material Geogrelha - n P102/752 ............. 76

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABGE Associao Brasileira de Geologia e Engenharia e Ambiental

ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas

IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica

IGCE Instituto Geografia Cincia Exatas

IPT Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de SP SA

NBR Denominao da ABNT para Normas Brasileiras

UFRGS Universidade Federal do Rio Grande do Sul

11

LISTA DE SMBOLOS

s Massa especifica seca

Percentual de alongamento

12

SUMRIO

1. INTRODUO ................................................................................................... 15

1.1 Objetivos .................................................................................................................... 17

1.1.1 Objetivo Geral ................................................................................................. 17

1.1.2 Objetivo Especfico ........................................................................................ 17

1.2 Justificativas ............................................................................................................. 18

1.3 Abrangncia .............................................................................................................. 19

1.4 Estrutura do Trabalho ............................................................................................ 20

2. ESTABILIDADE DE TALUDES ......................................................................... 22

2.1 Tipos de Taludes ..................................................................................................... 22

2.2 Tipos de Escorregamentos. .................................................................................. 23

2.2.1 Escorregamentos Rotacionais. .................................................................... 26

2.2.2 Escorregamentos Translacionais. ............................................................... 27

2.2.3 Escorregamentos Mistos. ............................................................................. 28

2.3 Mecanismos de Ruptura em taludes .................................................................. 29

2.3.1 Ruptura Planar ................................................................................................ 29

2.3.2 Ruptura em Cunha ......................................................................................... 30

2.3.3 Ruptura por Tombamento ............................................................................. 32

2.3.4 Ruptura Circular ............................................................................................. 32

2.3.5 Agentes deflagradores de Ruptura ............................................................. 33

2.4 Conceitos bsicos aplicados a estudos de estabilidade ............................. 34

2.4.1 Rede de Fluxo................................................................................................. 34

2.4.2 Resistncia ao Cisalhamento ....................................................................... 34

2.4.3 Processos de estabilizao de taludes ...................................................... 34

2.4.4 gua no solo ................................................................................................... 36

2.5 Anlises de Estabilidades ..................................................................................... 37

13

2.5.1 Mtodos para verificaes de estabilidade de taludes ............................ 37

2.6 Tcnicas para Estabilizao de Taludes ........................................................... 39

2.6.1 Retaludamento. .............................................................................................. 39

2.6.2 Solo grampeado ............................................................................................. 40

2.6.3 Muros de arrimo ............................................................................................. 41

2.6.4 Cortina Atirantada .......................................................................................... 43

2.6.5 Drenagem ........................................................................................................ 46

2.6.5.1 Drenagem Superficial .................................................................................... 46

2.6.5.2 Drenagem Profunda ...................................................................................... 47

2.6.6 Solo Reforado ............................................................................................... 48

2.6.6.1 Aspectos Construtivos ................................................................................... 48

2.6.6.2 Geogrelhas ...................................................................................................... 49

2.6.6.3 Sistemas Autoenvelopados .......................................................................... 54

2.6.6.4 Sistemas de Blocos Segmentais ................................................................. 54

2.6.6.5 Sistemas Hbridos .......................................................................................... 55

2.6.6.6 Sistemas com painis modulares e painis integrais .............................. 55

2.6.6.7 Comparao entre os Sistemas Construtivos ........................................... 56

2.6.6.8 Arranjo dos Reforos ..................................................................................... 56

2.6.6.9 Sistemas de drenagem ................................................................................. 57

2.6.6.10 Solos Utilizados .............................................................................................. 58

2.6.6.11 Controle de Qualidade e Tolerncias Construtivas .................................. 59

3. MTODO DE TRABALHO ................................................................................ 60

4. MATERIAIS E FERRAMENTAS ........................................................................ 61

5. ESTUDO DE CASO ........................................................................................... 62

5.1 Introduo ................................................................................................................. 62

5.2 Ensaios ....................................................................................................................... 63

5.2.1 Ensaio da Determinao da Densidade e Umidade in situ (mtodo

Frasco de Areia) ................................................................................................................. 63

5.2.2 Ensaio Bloco vazado de concreto simples Determinao da

resistncia compresso ................................................................................................. 72

14

5.2.3 Ensaio de resistncia flexo da Geogrelha Fortrac J1100 MP ........... 72

5.3 Processo Executivo ................................................................................................ 76

6. ANLISE DE RESULTADOS ............................................................................ 82

7. CONCLUSO .................................................................................................... 84

REFERNCIAS ......................................................................................................... 85

ANEXO A RELATRIO DE ALONGAMENTO MATERIAL GEOGRELHA .......... 87

ANEXO B RELATRIO DE ENSAIO DE COMPRESSO DOS BLOCOS

VAZADOS DE CONCRETO ................................................................ 88

ANEXO C DETERMINAO DA DENSIDADE E UMIDADE IN SITU .............. 89

15

1. INTRODUO

Estabilizao de talude o termo utilizado em geotecnia para os sistemas capazes

de garantir que o macio, seja ele base de rocha, terra ou at mesmo misto

(composto de dois materiais), cesse sua movimentao.

Contudo a estabilizao do talude s pode ser iniciada aps identificar-se a geologia

da regio, as propriedades do solo, o clima, a drenagem e a ocorrncia de

movimento ou no na encosta.

Para se verificar se o macio est estvel ou no preciso identificar os principais

indcios de instabilidade de taludes que so: fissuras na superfcie, objetos e rvores

inclinados, afloramento de gua, entre outros conforme apresentado nos captulos

seguintes.

Tambm possvel analisar a estabilidade utilizando diversos mtodos e ensaios. A

hiptese mais usual a de que a massa de solo ou subdivises (lamelas e/ou

cunhas) deve estar em equilbrio, mesmo com sua tendncia ao escorregamento.

Este fato recebe o nome de peneplanizao.

Como apresentado em diversas reportagens da poca, este problema pode

acontecer em vrios locais com ocupaes denominadas subnormais, como favelas

e loteamentos clandestinos construdos em reas de risco, como identifica o

mapeamento feito pelo IPT Instituto de Pesquisas Tecnolgicas em 2003. Exemplo

disso so os escorregamentos ocorridos aps chuvas intensas em Angra dos Reis

RJ.

Cita-se a seguir os mtodos comumente utilizados para estabilizao de taludes:

Proteo dos taludes contra eroso: utilizando-se de um sistema de

drenagem e de vegetao rasteira (gramneas);

Drenagem superficial e impermeabilizao: processo esse que reduz a

infiltrao de guas pluviais no solo;

16

Retaludamento: alteraes geomtricas no talude;

Drenagem profunda: forando um rebaixamento do lenol fretico;

Cortinas atirantadas: essas empregadas em taludes subverticais com a

utilizao de placas de concreto trabalhando em conjunto com tirantes;

Estacas Raiz: que consiste em estacas moldadas in-loco preenchidas com

argamassa de areia e cimento com armao em toda sua extenso, com

dimetros que variam de 80 a 410 mm;

Solo reforado: que consiste no reforo do macio de solo por meio do uso de

elementos resistentes a esforos de trao.

Com relao ao solo reforado, o sistema se d por meio da recomposio do

talude, sendo utilizados materiais resistentes trao. Estes podem ser rgidos (terra

armada) ou extensveis como os geossintticos, podendo estes serem as mantas de

geotxtil e as geogrelhas. O processo ocorre de baixo para cima compactando o

solo e reforando o mesmo nos pontos onde h foras de trao. No estudo de caso

so apresentados mais detalhes desta tcnica de estabilizao.

17

1.1 Objetivos

1.1.1 Objetivo Geral

Neste Trabalho de Concluso de Curso so descritos os taludes, sua composio,

quais so os motivos para sua desestabilizao, e principalmente as tcnicas para a

estabilizao. So explicados os procedimentos para a execuo dos servios,

sendo que o intuito mostrar como estas tcnicas so utilizadas no sistema de

estabilizao dos taludes.

1.1.2 Objetivo Especfico

Este trabalho foca os mtodos, critrios e a tcnica de estabilizao de taludes por

meio dos solos reforados com a utilizao de elementos geossintticos, mostrando

o desempenho do sistema. A utilizao dessa tcnica pode ser muito mais benfica

para o meio, em comparao aos outros procedimentos de conteno, no sentido de

baixo impacto ambiental e custo/benefcio satisfatrio levando em considerao,

claro, as possibilidades impostas pela geologia e pelas limitaes do projeto.

18

1.2 Justificativas

O Brasil um pas de dimenses continentais, porm a ocupao concentrada nas

regies sudeste e sul do pas.

Na regio sudeste este problema se agrava. Devido m distribuio de renda, a

populao mais carente se afasta dos grandes centros e ocupa locais de risco como

encostas e morros, retirando a proteo natural do terreno, diminuindo sua

estabilidade e expondo o talude, aumentando o risco da peneplanizao.

Portanto se faz necessria a utilizao de tcnicas de estabilizao deste macio

protegendo a populao e as estruturas de riscos futuros.

Neste trabalho aborda-se a utilizao da tcnica de estabilizao de taludes com

solos reforados atravs de elementos geossintticos, devido s suas vantagens

econmicas e executivas, alm do fato de apresentar pouco impacto ambiental e

interferncias nas edificaes adjacentes.

19

1.3 Abrangncia

O principal foco deste trabalho a estabilizao de taludes com a aplicao de

elementos geossintticos, que consiste em reforar o solo com geotxtil ou

geogrelhas que tem como objetivo principal resistir aos esforos de trao no

macio. Aborda tambm os mtodos executivos, clculos referentes a todo conjunto

solo-manta, os tipos de solos adequados e suas caractersticas principais, tipos de

elementos disponveis de acordo com a regio a ser aplicada e a necessidade do

projeto em questo, e o porqu da escolha deste mtodo em detrimento a outros

tambm aplicveis.

Porm, h outros mtodos aplicveis conteno de taludes, como por exemplo:

solo ensacado, terra armada, gabio, cortina cravada, etc. Os taludes tambm

podem ser reforados com o uso de muros de arrimo e/ou cortinas atirantadas. Os

mtodos se diferenciam nos modos e nos locais a serem utilizados, sendo

necessria uma anlise detalhada de pr-requisitos como a altura e o solo do talude,

para avaliar em quais projetos podem se adequar melhor.

Estes mtodos acima apresentados demonstram claramente que o principio de

funcionamento da conteno de taludes o mesmo para qualquer soluo adotada,

pois todos devem ser resistentes ao deslocamento e possvel ruptura ocasionados

pelo corte, mudando apenas o local de apoio das mesmas.

H ainda a tcnica de retaludamento, que aplicada quando h um grande espao

e pode-se retirar a vegetao, considerada uma soluo no estrutural e de baixo

custo, a mesma ainda aplicvel a qualquer tipo de solo ou rocha e adaptvel a

qualquer tipo de esforos.

20

1.4 Estrutura do Trabalho

Este trabalho foi elaborado com objetivo de apresentar as principais tcnicas

utilizadas para tornar o talude estvel.

No capitulo 2 deste trabalho so apresentadas algumas noes bsicas sobre

taludes, os tipos de rupturas e os movimentos dos macios. So descritos tambm

os conceitos referentes anlise de estabilidade e os mtodos e tcnicas para

estabilizao de taludes.

So abordados tambm os mtodos utilizados para o desenvolvimento deste

trabalho, tais como: pesquisa terica em livros, boletins tcnicos, revistas ligadas ao

ramo da construo civil, teses e dissertaes.

Tambm foram realizadas algumas visitas tcnicas aos locais que receberam reforo

de solo que utilizaram materiais geossintticos e entrevistas com engenheiros

especialistas no assunto.

O capitulo 3 trata dos materiais e ferramentas que foram de fundamental importncia

para o desenvolvimento deste trabalho, tais como: perfis de sondagem, boletins

tcnicos, projetos, relatrios tcnicos.

Utilizaram-se algumas ferramentas, sendo:

AutoCAD para verificao de projetos;

Word: para leitura de documentos tcnicos;

Excel: para verificao de clculos e planilhas.

No captulo 4 so apresentados todos os materiais e ferramentas utilizados no

desenvolvimento dos trabalhos.

No captulo 05 estudou-se uma rea onde foi executado um talude artificial, com

corte, aterro e compactao utilizando material geossinttico como material

associado no reforo da estrutura. Sendo apresentados tambm nesse captulo os

ensaios dos materiais e o processo executivo.

21

O captulo 06 apresenta o acompanhamento das anlises dos resultados da obra

por meio de medies realizadas durante a obra e aps o trmino da mesma. Nesse

mesmo captulo so mostrados os grficos de acompanhamento da anlise desde o

incio da obra at 01 ms aps o trmino da mesma.

O captulo 07 apresenta a concluso do trabalho por meio de argumentos que

demonstram a correta funcionalidade do tema escolhido.

22

2. ESTABILIDADE DE TALUDES

Em sua acepo mais geral, o termo estabilizao designa qualquer processo ou

tratamento capaz de melhorar a estabilidade de um macio terroso ou rochoso

(CAPUTO, 1988).

Nesta parte do trabalho so apresentadas algumas informaes sobre as estruturas

em solo reforado e seus diversos mtodos de execuo, contudo procura-se dar

maior nfase no sistema de reforo com uso de materiais geossintticos, desta

maneira este tema serve de introduo para o estudo de caso.

Portanto so abordados diversos tpicos, tais como:

Tipos de taludes;

Tipos de escorregamentos;

Mecanismos de ruptura;

Conceitos bsicos aplicados a estudos de estabilidade;

Analises de Estabilidade; e

Mtodos e Tcnicas para estabilizao de Taludes.

2.1 Tipos de Taludes

Taludes so superfcies inclinadas de macio terroso, rochoso ou misto, que podem

ser originados por processo geolgico, geomorfolgico e aes antrpicas que

limitam um macio de solo seja ele composto por terra ou rocha (PIMENTA, 2005).

O autor explica tambm que o talude composto basicamente de crista ou topo

localizada em sua parte superior, p ou base localizado em sua parte inferior, corpo

do talude e ngulo de inclinao conforme Figura 2.1 estas partes so encontradas

em taludes artificiais que o caso daqueles formados por corte e aterros e os

taludes naturais que o caso daqueles formados em encostas.

A Figura 2.1 exemplifica as partes que compem um talude seja ele natural ou

artificial.

23

Figura 2.1 Terminologia do talude.

Fonte: Mecnica dos Solos e suas Aplicaes (CAPUTO, 1988)

Os taludes, sejam eles do tipo artificial ou natural, tm como principal funo a de

garantir estabilidade do macio o qual ele limita. Mas, por influncia de vrios fatores

sejam eles fsicos, qumicos, geolgicos e at mesmo sociais, acabam muitas vezes

expostos a riscos de ruptura e exigem a necessidade de avaliaes e intervenes

executivas as quais atravs de mtodos e tcnicas visam garantir a estabilidade

controlada do mesmo (SAYO e SIEIRA, 2005).

2.2 Tipos de Escorregamentos.

Os estudos de escorregamento remontam h mais de 2.000 anos (dois mil anos),

afirmao confirmada por Oliveira e Brito (1998), que mencionam que na China e no

Japo os trabalhos de identificao de escorregamentos datam de 186 anos antes

de cristo.

Portanto possvel afirmar que os escorregamentos constituem um dos processos

mais importantes associados dinmica superficial do territrio brasileiro e esta

importncia se d devido ao grande nmero de reas de risco, acrescido de fatores

socioeconmicos verificados no pas, como a intensa urbanizao, onde quase 85%

da populao est localizada em reas urbanas (IBGE Instituto Brasileiro de

Geografia e Estatstica, 2007).

importante tambm classificar os tipos de escorregamento, contudo devido a

grande variedade de material acumulado ao longo dos anos essa classificao se

torna difcil, dentre as classificaes mais utilizadas no Brasil esto as dos autores

Freire (1965) apud TOMINAGA, (2007), Guindicini e Nieble (2000) apud TOMINAGA,

24

(2007) IPT Instituto de Pesquisa e Tecnolgicas (1991) apud TOMINAGA,(2007) e

a de Augusto Filho (1992) apud TOMINAGA, (2007), como apresentado na Tabela

2.1.

Tabela 2.1 Comparao entre classificao de movimento de massa

Freire (1965) Guidicini & Nieble (2000) IPT (1991)

Augusto Filho (1992)

Escoamento:

Rastejos e corridas

Escoamentos:

Rastejos e Corridas

Escoamento:

Rastejos

Escorregamento:

Rotacionais e translacionais

Escorregamentos:

Rotacionais,

Translacionais,

Queda de Blocos e Queda de

Detritos

Escorregamentos:

Corridas de massa

Subsidncias:

Desabamentos

Subsidncias:

Recalques e

Desabamento

Subsidncias:

Quedas e Tombamentos

Forma de Transio:

Movimentos Complexos

Fonte: Avaliao de Metodologia de Analise de risco a Escorregamentos (TOMINAGA, 2007, p.56).

Essa variedade de classificaes devido grande quantidade de materiais e

processos envolvidos na movimentao de massa. Desta forma para se classificar

deve-se adotar os seguintes critrios:

Velocidade e mecanismo do movimento;

Material;

Deformao;

A geometria da massa; e

A presena de gua ou no.

Somente aps avaliar estes critrios em campo possvel classificar o tipo de

movimento (TOMINAGA, 2007).

A autora cita que possvel classificar de uma maneira superficial os trs principais

tipos de movimento de massa, que so:

25

Escoamento: movimento contnuo com ou sem superfcie de movimentao

definida, e pode ainda receber uma subclassificao como corrida

(escoamento fluido-viscoso) e rastejo (escoamento plstico);

Escorregamento: definido como um deslocamento finito ao longo de uma

superfcie e recebe tambm duas subclassificaes: escorregamentos

rotacionais e translacionais;

Subsidncia: deslocamento finito de direo vertical, neste h ainda trs

subclasses: recalque, desabamentos e a prpria subsidncia.

Segundo Tominaga (2007), o Escorregamento e suas variveis so os movimentos

de massa que ocorrem com mais frequncia na regio sudeste do pas, mais

especificamente em So Paulo. Por isso no subitem a seguir apresentada

classificao das variveis de escorregamento.

Portanto escorregamento um termo usado para descrever de maneira geral

movimentaes de massas como: as quedas de barreiras, desbarrancamentos e

deslizamentos.

Segundo Guidicini e Nieble (2000), os escorregamentos so movimentos rpidos,

com curta durao, de massas de terrenos bem definidas, que se deslocam para

baixo e para fora do talude.

Considerando a geometria e a natureza dos materiais instabilizados, possvel

classificar os escorregamentos em trs tipos:

Translacionais;

Rotacionais;

Compostos.

26

A Figura 2.2 Apresenta de maneira grfica o escorregamento planar e o circular.

Figura 2.2 Representao Grfica dos tipos de Escorregamentos

Fonte: Avaliao de Metodologia de Analise de risco a Escorregamentos (2007).

No prximo subitem so apresentados mais detalhes sobre os escorregamentos

translacionais e rotacionais.

2.2.1 Escorregamentos Rotacionais.

O escorregamento rotacional um fenmeno que ocorre com grande frequncia no

sudeste brasileiro, este movimento geralmente associado a catstrofes de grande

magnitude (TOMINAGA, 2007).

Pode se classificar como escorregamentos rotacionais aqueles que apresentam uma

ruptura curva ao longo da massa gerando um movimento de rotao no macio de

solo (FERNANDES e AMARAL, 1996).

Essa ocorrncia est associada existncia de solos espessos e homogneos

decorrentes de alterao de rochas argilosas. Este movimento provocado pela

execuo de cortes na base destes materiais. Um exemplo prtico a construo de

uma estrada ou mesmo a eroso provocada pela gua (SELBY, 1982).

Os escorregamentos rotacionais podem ainda ser classificados como sendo

circulares ou no circulares como pode ser visualizado na Figura 2.3 que apresenta

a diferena entre eles.

27

A Figura 2.3 apresenta os tipos de escorregamento rotacional circular e no circular

Figura 2.3 Tipos de Escorregamentos Rotacionais

Fonte: a) Avaliao de Metodologia de Analise de risco a Escorregamentos (2007). b) e c) Manual Tcnico sobre Reforo de Solos (2005).

2.2.2 Escorregamentos Translacionais.

Os escorregamentos translacionais, segundo Fernandes e Amaral (1996), so os

que ocorrem com maior frequncia dentre todos os tipos de escorregamento. Essa

ruptura ocasionada por uma pequena massa de terra que se encontra acima de

uma superfcie rochosa, essa camada de macio terroso pode variar entre 0,5 a 5,0

m.

Os autores Guidicini e Nieble (2000) classificaram os escorregamentos

translacionais em dois tipos, so eles:

Escorregamentos Translacionais de Rocha: so os deslocamentos de um

bloco rochoso isolado ou as movimentaes de uma grande quantidade de

massa que verte de uma montanha;

Escorregamentos Translacionais de solo: so os deslocamentos de uma

massa terrosa que em via de regra apresenta uma forma tabular, ou plana,

em geral estes tipos de movimentaes apresentam curta durao e

velocidade alta. Devido ao acmulo de gua, estes escorregamentos podem

se transformar em: rastejo ou corrida.

28

A Figura 2.4 Apresenta de forma simples o tipo de movimentao classificado como

translacional.

Figura 2.4 Exemplo de Escorregamento de Translao

Fonte: a) Escorregamento de Encosta Praia do Bananal (2010). b) Manual Tcnico sobre Reforo de Solos (2005).

2.2.3 Escorregamentos Mistos.

So considerados escorregamentos mistos os movimentos de massa que

apresentam uma caracterstica rotacional e de translao. Basicamente esse

movimento comea com a formao de uma cunha circular como j citado

anteriormente no movimento rotacional, porm esta cunha ao se deparar com um

elemento rochoso ou de maior rigidez assume a forma plana (GOTLIEB, 2011)

A Figura 2.5 apresenta o escorregamento denominado Misto.

Figura 2.5 Exemplo de Escorregamento Misto.

Fonte: Manual Tcnico sobre Reforo de Solos (2005).

29

2.3 Mecanismos de Ruptura em taludes

O estudo sobre ruptura em taludes intensificou-se para fins de obras civis nas

ltimas cinco dcadas no Ocidente, Patton e Deere (1971) apud TOMINAGA, (2007)

enfatizam que a importncia disso seria a de se definir os fatores geolgicos que

controlam a estabilidade de taludes. De forma simples, a ruptura a formao de

uma superfcie de cisalhamento na massa.

Segundo o mesmo autor, existem diferentes tipos de ruptura que so classificados

pelo grau de fratura do macio rochoso, em macios resistentes a descontinuidade

que determina a situao do plano de ruptura.

2.3.1 Ruptura Planar

Este tipo de ruptura gerado quando uma superfcie pr-existente pode ser oriunda

de uma estratificao ou uma junta tectnica.

Hualanca (2004) explica como se diferenciar os tipos de ruptura planar que so mais

frequentes em taludes. Pode ser uma ruptura no plano que aflora na face ou no p

do talude apresentando fenda ou no, ou pode ser uma ruptura por plano paralelo

na face do talude causada por eroso causando, assim, perda da resistncia do p

do talude.

30

A Figura 2.6 Exemplifica a como a Ruptura do Tipo Planar.

Figura 2.6 Ruptura tipo Planar.

Fonte: Geologia de Engenharia ABGE (1998)

2.3.2 Ruptura em Cunha

A ruptura em cunha caracterizada pelo deslizamento de um bloco em forma de

cunha, geralmente formado por dois planos de descontinuidades na direo de sua

linha de interseo (HUALANCA, 2004).

Para que ocorra este tipo de ruptura necessrio que os dois planos aflorem na

superfcie do talude mantendo as mesmas condies para ruptura planar, conforme

menciona Tominaga (2007)

Os autores citados acima explicam que o local onde este tipo de ruptura ocorre

geralmente em macios com vrias famlias de descontinuidades. Essa

descontinuidade responsvel por determinar a forma e o volume da cunha.

31

A Figura 2.7 Apresenta o tipo de ruptura denominado cunha como descrito acima.

Figura 2.7 Ruptura tipo Cunha.

Fonte: IGCE Instituto de Geocincias e Cincias Exatas (2011)

A Figura 2.8 Apresenta um caso real onde ocorreu a Ruptura tipo em cunha nos

Estados Unidos em 1992.

Figura 2.8 Ruptura Tipo Cunha - Foto.

Fonte: IGCE Instituto de Geocincias e Cincias Exatas (2011)

32

2.3.3 Ruptura por Tombamento

Ruptura por tombamento ocorre em taludes de macios rochosos que apresentam

mergulho contrrio a inclinao do talude, paralela ou subparalela como mostra a

Figura 2.9. Geralmente apresentam blocos de diversos tamanhos que podem ser

individualizados (HUALANCA, 2004).

Figura 2.9 Ruptura por Tombamento.

Fonte: Departamento de Estruturas e Fundaes PUC RIO (2009)

2.3.4 Ruptura Circular

A Ruptura circular pode ser detectada em macios rochosos brandos ou pouco

competentes, porm tambm ocorre em macios muito alterados ou intensamente

fraturados, a exemplo da ruptura planar. Contudo seu comportamento

completamente diferente, neste caso o macio comporta-se como j apresentado no

item de escorregamento Rotacional (TOMINAGA, 2007).

33

A Figura 2.10 apresenta o tipo de Ruptura Circular.

Figura 2.10 Ruptura Circular.

Fonte: Geologia de Engenharia ABGE (1998)

2.3.5 Agentes deflagradores de Ruptura

Patton e Deere (1971) apud TOMINAGA (2007) citam que existem diversos agentes

que so geradores de escorregamento e podem ser agrupados em dois grandes

grupos: predisponentes ou efetivos (preparatrios ou imediatos).

Os autores tambm explicam que os predisponentes so aqueles que apresentam

aspectos geolgicos, hidrolgicos e morfolgicos enquanto os preparatrios

apresentam agentes que causam uma progressividade do efeito nocivo

estabilidade do macio seja ela terra ou rocha.

Os principais agentes que geram os movimentos de terra so: as guas de chuva

que infiltram no solo gerando as aes antrpicas e as guas subterrneas

(OLIVEIRA e BRITO, 1998).

As aes antrpicas so originadas pela concentrao de gua e obras civis como:

execuo de aterros e cortes em macios, a remoo vegetal, a ocupao e

34

lanamentos de diversos materiais em taludes e encostas, conforme explica

(TOMINAGA, 2007).

2.4 Conceitos bsicos aplicados a estudos de estabilidade

2.4.1 Rede de Fluxo

o termo utilizado para demonstrar o trajeto que a gua faz no solo. Existem

vertentes para o conceito de fluxo: o confinado (unidimensional e o bidimensional) e

o gravitacional (no confinado). Para conter os problemas com a percolao da gua

importante a determinao das condies de contorno. A linha fretica ou de

saturao um divisor dos meios saturados ou no saturados no meio poroso; ao

longo desta linha a presso neutra nula. Ela a determinante nos estudos de rede

de fluxo (DYMINSKI, 2005).

A autora ainda menciona que com a rede de fluxo pode-se obter: a perda de gua

ou vazo por metro de seco transversal, presso neutra e tambm a fora de

percolao na regio estudada.

2.4.2 Resistncia ao Cisalhamento

Para a determinao da resistncia ao cisalhamento em macios pode ser utilizado

o Ensaio de Cisalhamento Direto in situ, ou seja, no campo. So retirados corpos

de prova, aplica-se uma fora normal e constante e tambm uma com inclinao em

torno de 15 em relao horizontal, sendo esta ltima aplicada at a ruptura, com

este rompimento possvel definir o Crculo de Mohr (SOUSA, 2000).

2.4.3 Processos de estabilizao de taludes

No caso especfico de taludes deve-se analisar a estabilidade dos mesmos atravs

de diversos mtodos, dentre eles: Fellenius, Bishop Simplificado, Consideraes das

Presses Neutras, Parmetros de Resistncia ao Cisalhamento (SOUSA, 2000).

35

Duran e Santos (2005) dizem que para garantir a segurana nos estudos de

estabilidade necessrio o conhecimento de um coeficiente de segurana, neste

caso este uma relao entre a resistncia ao cisalhamento do solo e a tenso

cisalhante atuante.

A ruptura do talude pode ocorrer em sua superfcie ou abaixo dele.

Os autores ainda citam que as tcnicas utilizadas para conteno de taludes so

empregadas para minimizar os efeitos dos movimentos de macios e/ou

escorregamentos, dentre estes efeitos pode-se citar os: geolgicos, ssmicos,

morfolgicos, climticos, hidrolgicos, por ao da gravidade, vegetao e tambm

os provenientes da ao humana.

Com relao ao do homem, esta se deve a: alterao na geometria dos taludes,

ocupao desordenada do solo, vibraes devido a execues de obras, alteraes

nas cotas de lenis freticos, etc (TOMINAGA, 2007).

Dyminski (2005) explica que para se estabilizar um talude necessria a

determinao do ngulo de atrito, identificar a coeso e a densidade do mesmo. O

solo neste caso submetido a diversos fatores, dentre eles: a presso neutra, a

percolao dgua, as deformaes resultantes do cisalhamento e tambm cargas

diversas.

A autora cita tambm os processos mais utilizados para estabilizao dos taludes

so:

Drenagem Superficial;

Retaludamento;

Drenagem Profunda;

Impermeabilizao superficial;

Cortinas atirantadas;

Estacas Raiz;

Solos Reforados.

36

2.4.4 gua no solo

Oliveira e Brito (1998) enfatizam que a gua um dos principais fatores causadores

de problemas em taludes (naturais ou aqueles derivados de cortes e aterros), tanto

por escoamento superficial quanto pela infiltrao no solo. Estes so processos que

podem ser rpidos ou lentos, mas qualquer um dos citados acima muito danoso

quando excede os limites mximos.

A eroso por conta tambm dos problemas anteriormente mencionados,

causadora de ravinas (grandes buracos de eroso). Estas ocorrem em conjunto com

os escorregamentos. Um dos exemplos recentes do efeito das guas na estabilidade

de taludes naturais a regio de Angra dos Reis RJ, que teve suas estruturas

praticamente lavadas por causa da saturao de gua na superfcie. Como o solo do

local sedimentar, sendo sua formao devida deposio de material sobre rocha,

o mesmo no possua ancoragem suficiente para suportar tanta precipitao em

pouco tempo. As chuvas praticamente lavaram a superfcie.

Deve-se dar um tratamento em todos aqueles taludes onde haja a possibilidade de

escorregamentos, ancorando ou encaminhando a gua de forma que a mesma no

cause danos encosta (IPT).

O solo tem duas formas de receber a gua, podendo encaminh-la superficialmente

ou permitindo sua infiltrao. Estes processos se do naturalmente, porm a

interferncia humana pode causar desequilbrios. Mas com a utilizao de mtodos

de engenharia estes so reduzidos ou at mesmo contornados totalmente (DURAN

e SANTOS, 2005).

37

2.5 Anlises de Estabilidades

A finalidade da anlise da estabilidade dos taludes verificar a possibilidade de

ocorrncia de escorregamento da massa do solo seja ela pertencente ao talude

natural ou artificial (MASSAD, 2003)

O autor ainda diz que os mtodos para anlise de estabilidade de taludes partem do

modelo do equilbrio da massa de solo, e em geral realizada atravs da

comparao das tenses cisalhantes atuantes com a resistncia ao cisalhamento do

macio. Dyminski, (2005) diz que atravs desta relao entre tenso cisalhante e

resistncia ao cisalhamento possvel determinar o fator de segurana, fator pelo

qual os parmetros de resistncia podem ser reduzidos.

A anlise de estabilidade atravs do fator de segurana chamada de abordagem

determinstica, pois estabelece um valor no qual ser utilizado como parmetro para

avaliao. Alm da anlise atravs do fator de segurana pode-se avaliar a

estabilidade do macio atravs do mtodo probabilstico o qual permite quantificar

algumas incertezas e fornecer um parmetro mais favorvel de avaliao (EHRLICH

e BECKER , 2009).

Para Dyminski (2005) existem dois tipos de abordagem para determinao do fator

de segurana do ponto de vista determinstico: teoria de equilbrio limite e anlise de

tenses.

Os autores acima mencionam que em geral a realizao dos estudos para avaliao

da tenso x deformao dos taludes realizada atravs de programas

computacionais, baseados nos mtodos dos elementos finitos ou das diferenas

finitas.

2.5.1 Mtodos para verificaes de estabilidade de taludes

Na anlise de estabilidade de taludes, pretende-se determinar quantitativamente um

valor cuja grandeza permita avaliar o comportamento e a sensibilidade do macio de

maneira que seja possvel avaliar o risco que o talude ou a encosta est submetido

38

atravs dos diversos condicionantes sejam eles sobrecargas, geometria, presso

dgua ou outros fatores variveis que possam influenciar a estabilidade do mesmo

(MASSAD, 2003).

SAYO e SIEIRA (2005) explicam que atravs da necessidade da determinao

desse valor surgiram vrios mtodos de verificaes que vo desde aqueles

considerados convencionais, os quais se baseiam no estado de equilbrio-limite dos

esforos ao longo de superfcie de ruptura, at os mais modernos que so baseados

em relaes de tenso-deformao, e tambm at mtodos mais complexos, que

consideram as anlises probabilsticas.

Duram e Santos (2005) apresentam os mtodos de anlise de estabilidades de

taludes que se dividem em trs grupos:

Mtodos experimentais: Aqueles que empregam modelos fsicos em

diferentes escalas;

Mtodos observacionais: Mtodos baseados nas experincias acumuladas

atravs da anlise das rupturas anteriores observadas. Estes mtodos levam

em considerao bacos de projetos, retro anlise e opinio de especialistas;

Mtodos analticos: So aqueles baseados na teoria do equilbrio limite,

que tm como resultado o valor do fator de segurana que obtido atravs de

modelos matemticos de tenso e deformao atravs das relaes entre as

tenses atuantes e as deformaes sofridas pelo solo que compem o talude.

Nestes mtodos assume-se que a ruptura se d ao longo de uma superfcie e

que todos os elementos ao longo desta superfcie atingem o fator de

segurana simultaneamente.

Massad (2003) apresenta o clculo do mtodo do equilbrio limite, que segue as

seguintes premissas:

O solo se comporta como material rgido plstico, o mesmo rompe

bruscamente sem se deformar;

O coeficiente de segurana constante ao longo da linha de ruptura;

O equilbrio calculado atravs das equaes da esttica.

Dentro desta classe de mtodos de equilbrio limites existem diversas variantes,

conforme Tabela 2.2:

39

Tabela 2.2 Mtodos de clculo de equilbrio-limite

Mtodos de equilbrio limite

Mtodo do Circulo de atrito

Mtodo Sueco

Mtodo de Fellenius

Mtodo de Bishop Simplificado

Mtodo de Morgenstem - Price

Mtodo das Cunhas

Fonte: Obras de Terra Curso Bsico de Geotecnia (MASSAD, 2003, p.47).

2.6 Tcnicas para Estabilizao de Taludes

Neste tpico so abordados os mtodos e tcnicas mais usuais para estabilizao

de taludes, desde os mais simples at os mais complexos, levando em considerao

tambm o custo, a execuo e a aplicao.

Os principais itens abordados so: retaludamento, solo reforado, muros de arrimo,

cortina atirantada, drenagem superficial e drenagem profunda.

2.6.1 Retaludamento.

Esse mtodo consiste em alterar o talude original por meio de cortes ou aterros de

modo a estabilizar o mesmo, mudando suas caractersticas fsicas como a sua

inclinao, sendo ento aplicada uma inclinao mais suave, calculada de acordo

com a linha de ruptura definida (GERSCOVICH, 2009).

A autora ainda comenta que este mtodo considerado o mais simples, eficaz e

barato existente justamente por utilizar como material o prprio terreno e no

demandar uma mo-de-obra especfica.

Segundo Dyminski (2005) esse processo costuma ser executado em conjunto com a

drenagem superficial e proteo superficial (vegetao) com o objetivo de reduzir a

infiltrao de gua no solo e controlar o escoamento superficial, diminuindo assim, o

impacto destrutivo sobre o talude pela eroso.

Vantagens

40

Baixo Custo: o nico material utilizado o prprio solo e, s vezes, a

vegetao do local;

Facilidade de execuo: por ser um servio de corte e aterro no demanda

uma mo-de-obra especializada;

Eficincia: execuo em conjunto com drenagem e vegetao rasteira garante

uma boa estabilidade por um tempo considerado satisfatrio (fator esse

determinado pelo clima da regio).

Desvantagens

Aumento da rea: por ser uma obra para a suavizao da inclinao do

talude, a mesma acaba demandando uma rea maior da original, sendo isso

um problema para terrenos limitados;

Aplicao limitada: por possuir somente a vegetao e a drenagem superficial

como proteo, acaba no sendo eficaz em ambientes com clima mido e

chuvas constantes em que gua acaba erodindo rapidamente o talude,

prejudicando sua estabilidade por meio de infiltraes constantes e cada vez

maiores, influenciando o aparecimento das linhas de ruptura.

2.6.2 Solo grampeado

Mtodo em que so utilizadas barras (grampos) diretamente inseridas no solo. Elas

podem ser barras de ao, barras sintticas (cilndricas ou retangulares) ou at

mesmo micro estacas. Esses grampos so introduzidos no macio em uma direo

perpendicular linha de ruptura do mesmo de modo a oferecer ao talude resistncia

aos esforos de cisalhamento e trao. Como esses grampos no so protendidos,

eles so solicitados somente quando h deslocamentos do macio (ZIRLIS; PITTA e

SOUZA, 2009).

A execuo deste mtodo consiste na perfurao do solo, insero dos grampos a

uma profundidade satisfatria definida por projeto, preenchimento do furo com nata

de cimento. Aps isso, feita uma proteo da cabea do grampo e da face do

talude com concreto projetado com tela soldada. Podendo ser utilizados em

41

encostas naturais ou em escavaes, sendo esse ltimo executado em etapas de 01

a 02 metros de profundidade, conforme mostrado na figura 2.11.

Esse mtodo pode ser utilizado praticamente em qualquer tipo de solo que

apresente resistncia aparente ao cisalhamento de no mnimo 10 kPa. No sendo

utilizados em areias secas ou em solos argilosos muito moles.

Figura 2.11 Mtodo Executivo de Solo Grampeado

Fonte: PSG (2009)

2.6.3 Muros de arrimo

Gerscovich (2009) cita que este um dos mtodos mais antigos e tambm o mais

utilizado em obras de contenes.

Segundo a autora os muros de arrimos so estruturas com a funo de conter as

massas de solo. Essa conteno funciona pelo peso do muro e pelo atrito de sua

fundao que apresentam reao ao empuxo do solo. O atrito da base no solo tem a

funo de dar estabilidade obra de conteno enquanto que o peso do muro com

sua geomtrica trapezoidal tem a funo de conter o movimento rotacional do

macio sobre a base externa evitando assim o tombamento.

42

Assim como todas as outras contenes, o muro de arrimo tambm deve ser

drenado de modo que a presso da gua no interfira em sua eficincia de

conteno. Para isso so executados drenos atravs do muro para manter sua

estabilidade (PERALTA, 2007).

Como as dimenses de sua base so diretamente proporcionais ao empuxo do solo,

esse mtodo utilizado apenas para situaes de solicitaes reduzidas j que para

grandes solicitaes acabaria se tornando invivel devido ao alto custo de execuo

e de material (DYMINSKI, 2005).

Para determinada situao existe um tipo de muro de arrimo e a escolha correta do

tipo de muro envolve: condies da fundao, tipo de solo a ser contido, logstica de

execuo, altura do muro, sobrecarga, custos de material e mo-de-obra.

Segundo Gerscovich (2009) as estruturas podem ser classificadas como:

a) Muros a gravidade: so muros de estruturas corridas executadas para

resistir aos empuxos horizontais utilizando o seu peso prprio, contendo

desnveis de aproximadamente 5 m, podendo ser constitudos de concreto

armado, gabies, pedras e at pneus usados;

b) Cantiveler: uma estrutura de concreto armado constituda por um

paramento apoiado sobre uma base horizontal, podendo ou no possuir

contrafortes;

c) Com contrafortes: os muros de arrimo com contraforte recebem este nome,

pois possuem uma estrutura auxiliar para resistir aos esforos de empuxo do

solo;

d) Crib Wall: so estruturas que podem ser formadas por elementos pr-

moldados de concreto armado, madeira ou ao, estes elementos so montados

in loco, em forma de fogueiras justapostas e interligadas longitudinalmente,

estas estruturas so preenchidas com material granular grado, e so capazes

de se acomodarem a recalques das fundaes funcionando como os muros de

gravidade;

e) Semi-Gravidade: so estruturas compostas por concreto armado e material

granular grado como Gabies, racho, pneus entre outros;

43

f) Retro aterro de ponte: nesta estrutura o solo suportado pela estrutura da

ponte.

A Figura 2.12 apresenta esses tipos de muros, conforme organizao dos tpicos

acima:

Figura 2.12 Tipos de Muros de Arrimo

Fonte: Notas de Aula - Estabilidade de Taludes (2005)

2.6.4 Cortina Atirantada

44

Para Dyminski (2005) esse mtodo pode ser utilizado em qualquer situao

geolgica. Ele consiste em uma parede de concreto armado, funcionando como

paramento, onde ancorado na poro resistente do solo (aps a linha de ruptura)

por meio de tirantes protendidos.

A autora ainda menciona que sua execuo feita em etapas, sendo de cima para

baixo em cortes ou de baixo para cima em aterros. Aps o corte ou aterro do

primeiro patamar, so feitos furos no solo onde inserido o tirante at atingir uma

profundidade adequada na parte resistente do macio, com o tirante inserido no solo

feita a introduo de nata de cimento envolvendo o tirante e o solo na poro

resistente do mesmo. Com o tirante j executado, inicia-se a concretagem da parede

de concreto armado para conteno do solo envolvendo a cabea do tirante (essa

concretagem pode ser feita em placas de concreto por tirante ou de uma s vez

envolvendo todos os tirantes da etapa). Aps a cura do concreto feita a protenso

do tirante de modo parede ser pressionada contra o macio, concluindo assim sua

funcionalidade.

45

A Figura 2.13 apresenta um exemplo desse tipo de conteno:

Figura 2.13 Esquema de Cortina Atirantada.

Fonte: IPT (2007)

46

2.6.5 Drenagem

Para o sucesso de toda obra de conteno, essencial o uso de uma drenagem

adequada para que no haja problemas futuros com a presso da gua sobre a

estrutura de conteno, evitando assim a sua runa (TOMINAGA, 2007).

2.6.5.1 Drenagem Superficial

A drenagem superficial tem a funo de captar e direcionar as guas do escoamento

superficial por meio de canaletas, valetas, etc. Essa drenagem diminui a eroso

causada pela gua no solo e diminui a infiltrao da gua no macio

(GERSCOVICH, 2009).

Na Figura 2.14 pode-se verificar a maioria dos tipos de drenagem superficial

existentes:

Figura 2.14 Tipos de Drenagens Superficiais

Fonte: IPT (2007)

47

2.6.5.2 Drenagem Profunda

Junto com a drenagem superficial, a drenagem profunda completa todo o sistema de

drenagem de uma obra de conteno. A drenagem profunda tem a funo de coletar

a gua infiltrada no macio para fora do mesmo, evitando a saturao do solo e,

consequentemente, a atuao da presso neutra sobre a conteno (GERSCOVICH,

2009).

A Figura 2.15 mostra um exemplo de drenagem profunda:

Figura 2.15 Estabilizao de uma talude por drenagem profunda

Fonte: IPT (2007)

48

2.6.6 Solo Reforado

O conceito de solo reforado consiste na obteno de um solo mais resistente com a

juno do solo e materiais resistentes trao, melhorando assim as caractersticas

mecnicas.

Este problema no solo bem parecido com o que ocorre no concreto, quando o

mesmo necessita de auxlio do ao para resistir aos esforos de trao. O solo,

quando compactado adequadamente, possui boa resistncia compresso e ao

cisalhamento. Porm, a resistncia trao quase nula.

Os reforos no solo funcionam como uma costura, unindo a parte instvel com a

estvel, minimizando a probabilidade de ruptura do talude reforado.

Atravs de anlises de estabilidade do solo so quantificados e especificados os

materiais, e com a utilizao deste mtodo pode-se atingir grandes desnveis, o que

define ento a altura do talude a resistncia e quantidade dos materiais

empregados.

O comprimento dos geossintticos nos taludes varia entre 60% e 80% da altura do

muro (EHRLICH e BECKER, 2009).

2.6.6.1 Aspectos Construtivos

Na construo civil h vrios tipos de elementos geossintticos que podem ser

utilizados como reforos em sistemas de conteno: geogrelhas rgidas e flexveis;

geotxtis tecidos, no tecidos e reforados; geoclulas, geobarras, tiras e, ainda, a

utilizao de fibras difusas ou micro reforo. Os elementos mais utilizados e com

maior disponibilidade no mercado so as geogrelhas e os geotxtis, sendo que, os

mesmos so utilizados como reforos para a construo de muros e reforos de

taludes ngremes (EHRLICH e BECKER, 2009).

Para os autores para se eleger o tipo de reforo a ser utilizado deve-se analisar os

aspectos econmicos e tcnicos do sistema de conteno implantado, desta forma,

49

baseado no conhecimento das propriedades mecnicas e reolgicas e o valor do

mercado tm-se o reforo definido. Outro aspecto relevante na escolha a altura do

muro, levando em considerao o conceito de que quanto maior for a altura do muro,

maiores sero as tenses exigidas nos reforos. De modo geral, as geogrelhas so

mais favorveis para muros com alturas acima de 4m, por outro lado, para alturas

menores, os elementos geotxtis apresentam maior economia.

Alm dos fatores j citados, h algumas restries no momento da escolha, devido

restrio dos reforos s deformaes, pois, as deformaes por fluncia so mais

difceis de prever nos reforos compostos de poliolefinas (polietileno de alta

densidade e polipropileno) e so restries a produtos com tais polmeros, quando

as deformaes ps-construo (de longo prazo) so condicionantes crticos

(PERALTA, 2007).

Por fim tm-se a agressividade qumica dos solos ou do meio que o produto ser

implantado, como fator determinante na eleio de um dos elementos de reforos,

sendo vinculado forma que reagir quimicamente cada um deles. Desta forma, se

possuir uma maior espessura, o que reduz a superfcie de exposio, o elemento

ser menos sensvel aos ambientes quimicamente adversos, como por exemplo, as

geogrelhas que so mais resistentes do que os geotxtis, ou ainda, aos

revestimentos de proteo que alguns produtos possuem (SAYO, 2004)

Para Ehrlich e Becker (2009) uma vez eleito o tipo de reforo a ser aplicado deve-se

definir o tipo de faceamento e a forma construtiva da estrutura de solo reforado.

Seguem apresentados os mtodos mais difundidos e utilizados e, suas vantagens e

desvantagens.

2.6.6.2 Geogrelhas

Dentre as vrias solues viveis que atendem aos conceitos de reforo de solo

esto as estruturas em solo reforado que em geral so construdas por um

paramento frontal, tambm conhecida como face do muro, e por um macio de solo

reforado com elementos polimricos que possam resistir aos esforos de trao.

50

Os materiais polimricos de alta resistncia trao so no reforo de vrios

elementos da construo civil, inclusive no solo (ZORNBER, 2007).

A geogrelha caracterizada pela composio de sua malha que pode ser, segundo

a ABNT, extrudada, soldada ou tecida, contudo sua malha, independentemente do

tipo de fabricao, possui aberturas que auxiliam no intertravamento do material

particulado do solo com a geogrelha. Para isso ocorrer necessrio que os

elementos longitudinais, transversais e os ns tenham resistncia trao. Essa

abertura permite ainda que a gua seja drenada verticalmente com mais facilidade

como demonstrado na Figura 2.16.

Figura 2.16 Abertura da malha da Geogrelha

Fonte: Manual de Geossinttico (VIDAL, 2007)

A geogrelha pode ser aplicada em vrios tipos de obras que necessitam de reforo

no solo, tais como:

Bases de estradas rodovirias e ferrovirias

Base de aceso a canteiro de obras;

Base de aterro reforado construdo sobre solo mole;

Taludes reforados;

Talude de barragem de terra e dique;

Taludes de aterros sanitrios; e

Muro de solo reforado.

A Figura 2.18 bem como as demais que so apresentadas a seguir ilustram algumas

das aplicaes citada acima.

51

Figura 2.17 Base de estradas Fonte: Reforo e estabilidade de solos (Duran, 2005)

Figura 2.18 Melhoria de acesso a obra


Figura 2.19 Reforo em solo mole Fonte: Manual de Geossinttico (VIDAL, 2007)

52

Figura 2.20 - Mltiplas aplicaes de geocompostos em aterro sanitrio Fonte: IGS (2007).

A construo e/ou recomposio de taludes utilizando as geogrelhas realizada por

camadas, como pode ser visto na Figura 2.21, onde primeiro feita a compactao

do solo em seguida aplicada a geogrelha deixando um pedao para fora do talude,

este pedao ser dobrado para cima e compactado com a nova etapa de aterro

como mostra a Figura 2.22. J a Figura 2.23 apresenta o processo de recomposio

do talude em Campos do Jordo que tambm utilizou Geogrelha.

Figura 2.21 Construo de taludes com solo reforado

Fonte: Reforo e estabilidade de solos (Duran, 2005)

53

Figura 2.22 Exemplo de montagem de geogrelha


(a)

(b)

(c)

Figura 2.23 Etapas de uma obra de recomposio de taludes.

Fonte: Muros e Taludes de Solo Reforados (EHRLICH e BECKER, 2009).

54

2.6.6.3 Sistemas Autoenvelopados

A tcnica consiste na conformao de sistemas em que o prprio geossinttico

confina lateralmente o solo entre duas camadas de reforo, atravs da sua dobra e

ancoragem no interior do muro. Na maioria dos casos, o muro ou o reforo de

taludes ngremes erigido com o auxlio de frmas laterais leves e removveis, e,

posteriormente, constri-se algum sistema definitivo de proteo da face. Os

sistemas autoenvelopados podem ser construdos com a ancoragem na base ou no

topo da camada. Tipicamente, essas ancoragens possuem um comprimento mnimo

de 1m, embora possam ser maiores se o dimensionamento assim exigir. O

faceamento definitivo pode ser construdo com diversas tcnicas, de paredes de

alvenaria a concreto projetado. As tcnicas de melhor sucesso so aquelas em que

a parede construda ligeiramente afastada da estrutura de solo reforado, o que

diminui os efeitos das deformaes ps construo sobre a esttica do muro

(EHRLICH e BECKER, 2009).

Segundo os autores outras tcnicas atraentes de autoenvelopamento so aquelas

que utilizam uma frma perdida, constituda de uma tela eletrossoldada e tensores

metlicos. So tcnicas mais bem adaptadas para o uso de geogrelhas, e o

faceamento definitivo pode ser construdo com concreto projetado para muros ou

com revestimento vegetal para faceamentos menos ngremes.

2.6.6.4 Sistemas de Blocos Segmentais

O sistema de blocos segmentais consiste na utilizao de elementos prfabricados

de concreto que so utilizados como frma lateral para a compactao das

camadas, ao mesmo tempo em que constituem o faceamento definitivo. A maioria

desses sistemas composta por blocos leves que podem ser montados

manualmente por um trabalhador. Os blocos possuem dispositivos de encaixe entre

eles, de tal forma que o alinhamento do muro facilitado durante a construo. Ao

mesmo tempo, proporciona-se uma eficiente ancoragem dos reforos. Por essa

caracterstica, os blocos segmentais tambm so denominados blocos

intertravados (EHRLICH e BECKER, 2009).

55

Existem muitos sistemas construtivos desse tipo com propriedade industrial, alguns

deles adaptados para um determinado tipo de reforo, na maioria dos casos as

geogrelhas (BECKER, 2001).

2.6.6.5 Sistemas Hbridos

Alguns sistemas com blocos segmentais so associados s tcnicas de

autoenvelopamento, constituindo um mtodo hbrido, mais empregado para reforos

geotxtis. So tcnicas em que o faceamento definitivo tambm utilizado como

frma, mas o reforo no conectado ao faceamento. Isso implica dificuldades na

manuteno do alinhamento vertical e horizontal da estrutura (BENJAMIN, 2006).

Geralmente, os blocos so ancorados no macio por meio de reforos secundrios.

Entre esses sistemas, enquadram-se aqueles que utilizam peas de concreto pr-

moldado em L como faceamento, as quais apresentam alguns embaraos

construtivos pelo peso excessivo dos elementos e pela menor flexibilidade


2.6.6.6 Sistemas com painis modulares e painis integrais

O processo construtivo de solo reforado com painis modulares foi difundido com o

largo emprego da terra armada. Nesses casos, o faceamento tambm atua como

frma, porm a conexo dos painis com os reforos e entre os prprios painis

mais complexa. Embora relativamente esbeltos, os painis modulares so pesados e

exigem mecanizao para o seu manuseio (BECKER, 2001).

O autor ainda cita que as paredes integrais, por sua vez, so estruturas altas em que

cada elemento de face tem altura total do muro. So sistemas aplicados a muros

cuja esttica do faceamento deve ser especial, uma vez que o manejo das peas

enseja grande dificuldade.

Tanto os painis modulares como as paredes integrais so sistemas mais bem

adaptados a reforos pouco extensveis, como geobarras ou fitas com polmeros de

56

alta tenacidade, uma vez que no toleram deformaes construtivas significativas

(BENJAMIN, 2006).

2.6.6.7 Comparao entre os Sistemas Construtivos

Entre os diversos sistemas construtivos disponveis, o projetista ou empreendedor

dever escolher a tcnica mais adequada para cada caso, considerando o custo, a

funo mecnica e a funo arquitetnica da estrutura de conteno. Entretanto,

cabe ressaltar que, apesar da eficcia de todas as tcnicas, os custos e o aspecto

esttico variam significativamente (EHRLICH e BECKER, 2009).

Os autores mencionam que os muros autoenvelopados geralmente so executados

com geotxtis, mas geogrelhas tambm podem ser utilizadas, desde que utilizado no

faceamento o sistema de frmas perdidas, assim impedindo a fuga do solo. Com

esse sistema, pode-se conseguir um custo menor, uma maior tolerncia a recalques

em razo da baixa rigidez do faceamento, por outro lado, em geral o controle

dimensional difcil e a aparncia do faceamento deixa a desejar.

Os blocos segmentais costumam apresentar bom acabamento esttico, sendo

frequentemente utilizados em obras com face aparente. Esses sistemas apresentam

tolerncia razovel a recalques e permitem um controle dimensional fcil, razo pela

qual so mais indicados para construtores sem experincia prvia em obras de solo

reforado (PERALTA, 2007)

Becker (2001) diz que o sistemas de painis modulares ou paredes integrais no

devem ser executados com reforos de baixa rigidez. O aspecto do faceamento

bom, assim como o controle dimensional; todavia, os custos tendem a ser elevados

e a tolerncia a recalques menor.

2.6.6.8 Arranjo dos Reforos

Para Ehrlich e Becker (2009) os reforos podem ser organizados com espaamentos

verticais uniformes ou variveis. Nos sistemas autoenvelopados, os espaamentos

uniformes so recomendveis por questes executivas, especialmente no controle

57

das deformaes construtivas, apesar de tal prtica implicar um maior consumo de

geossintticos. Nos sistemas com blocos segmentais, o espaamento varivel entre

camadas permite uma melhor racionalizao do sistema, mas, evidentemente, o

mximo espaamento entre reforos depende da capacidade dos blocos em

absorver as presses geradas pela compactao sem que ocorra o desplacamento

de um trecho da face.

Os autores dizem tambm que os problemas de instabilidade localizada na face que

ocorrem com espaamentos grandes podem ser resolvidos com a utilizao de

reforos secundrios curtos entre as camadas dos reforos principais, para qualquer

sistema construtivo.

De modo geral, recomenda-se limitar o espaamento vertical a 0,80m. Para sistema

com blocos segmentais, recomendvel que o espaamento no seja superior a

duas vezes a profundidade dos blocos (BECKER, 2001)

2.6.6.9 Sistemas de drenagem

Para Gerscovich, (2009) a drenagem um dos mais importantes aspectos

construtivos dos muros de solo reforado. Em todos os mtodos de projeto

correntemente utilizados, assume-se a hiptese de poropresses nulas na massa de

solo reforado.

Os solos tropicais, geralmente compactados prximo da umidade tima, encontram-

se parcialmente saturados e geralmente apresentam valores apreciveis de suco

(poropresso negativa devido a saturao parcial). A suco difcil de prever e no

considerada nos clculos, mas tem o efeito de aumentar a estabilidade

(DYMINSKI, 2005)

Para Oliveira e Brito (1998) presena de um nvel d`gua dentro do solo reforado

duplamente indesejvel, pois ocasiona poropresses positivas, invalidando a

hiptese de poropresses nulas e eliminando a suco. Em ambos os casos, o efeito

uma reduo da segurana da estrutura.

58

Segundo Ehrlich e Becker (2009) para evitar que isso ocorra, o solo reforado deve

ser provido de sistemas de drenagem adequados. fortemente recomendvel

empregar um colcho de material drenante com espessura de 20 a 50cm sob o

macio reforado e entre o macio e a regio no reforada. No topo da estrutura

recomendvel instalar canaletas de drenagem longitudinais e transversais (escadas),

caixas coletoras ou dissipadores de energia para evitar o ingresso de guas de

chuva. O material drenante pode ser constitudo de areia limpa ou pedrisco. Para

exercer o papel de filtro e impedir a fuga dos finos dos solos reforados e no

reforados, pode-se envolver o material drenante em geotxtis ou selecionar sua

granulometria para que a curva granulomtrica no seja descontnua.

2.6.6.10 Solos Utilizados

Para Peralta (2007) em razo dos custos de transporte, pode-se afirmar que,

exceo dos materiais inservveis, a melhor jazida de solo a que se encontra mais

prxima. recomendvel que na busca por solos seja realizada por meio de

observao de taludes de corte ou de escavaes prximos e de sondagens a trado,

sendo que, os materiais obtidos classifica-se por anlise ttil-visual , desta forma,

descartam-se os solos evidentemente inservveis, como turfas, argilas orgnicas,

argilas moles, solos granulares ricos em mica, entre outros.

O autor diz que aps destinar uma porcentagem do solo para os ensaios de

caracterizao Limite de Atterberg, Granulometria, Massa Especfica dos Gros,

Umidade Natural e Proctor Normal classificando os mesmos de acordo com o

Sistema Unificado de Classificao dos Solos, porm, sabe-se que essa

classificao inadequada para solos de clima tropical, sendo necessrio se basear

na experincia local do uso daquele solo ou em ensaios mecnicos de resistncia e

deformabilidade utilizando-se amostras compactadas. Em geral, pode-se afirmar que

quaisquer solos adequados para a compactao de aterros no reforados prestam-

se construo de estruturas de solo reforado, desde que tomadas s providncias

necessrias de drenagem.

A compactao dos muros de solo reforado deve ser gerenciada levando-se em

conta o tipo de solo (severidade do meio), o tipo de reforo (capacidade de

59

sobrevivncia) e a resistncia que se almeja na zona reforada. conveniente,

dentro das possibilidades, que os trabalhos de espalhamento e compactao com

equipamentos leves, por exemplo, placas compactadoras tipo sapo, na faixa 0,5m a

1,0m de largura, adjacentes ao faceamento. O emprego de placas vibratrias em

solos argilosos no recomendado, por resultarem em compactao deficiente


Peralta (2007) diz que o controle de compactao de solos reforados deve ser

realizado a cada camada compactada ( de aproximadamente 300 m / camada), ou

conforme a escala da obra. Como existe dificuldade de se realizar correo de

umidade em estruturas reforadas, recomenda-se o ajuste da umidade dos materiais

na jazida ou em pista especfica para este fim antes da compactao, de forma a

evitar que os geossintticos sejam danificados por operaes de gradeamento.

2.6.6.11 Controle de Qualidade e Tolerncias Construtivas

Para Ehrlich e Becker (2009) no controle de qualidade em muros de conteno em

solo reforado trs fatores so fundamentais: resistncia nominal dos muros,

controle de danos mecnicos e controle de deformaes durante a construo.

Recomenda-se o ensaio dos reforos por partida e a cada 1.000m de reforo, sendo

que, os ensaios mnimos recomendados so trao faixa larga (NBR 12824/93) e

puno (NBR 13359/95), e devem proporcionar resultados compatveis com as

resistncias nominais, para um nvel de confiabilidade de 95%. Para o faceamento

controlam-se as deformaes construtivas a cada camada, e as distores da face

(razo entre deslocamento na crista e a altura do muro) devem ser inferiores a 1%

em painis e paredes integrais, 2% para blocos segmentais e 5% para sistemas

autoenvelopados (antes da face definitiva). importante ressaltar que no caso de

utilizao para conteno de corpos estradais as defensas e guarda-rodas no

devem ser diretamente acopladas ao faceamento, mas a uma estrutura

independente de proteo.

60

3. MTODO DE TRABALHO

Este estudo de caso uma pesquisa, onde fatos foram observados, registrados,

passaram por anlises, classificando-se e interpretando tais fatos.

Segundo a UFRGS (2007), h exigncias que devem ser cumpridas na configurao

deste, tais como:

Sempre buscar ser um estudo intensivo;

Seguir o objetivo investigado;

Ser limitado quanto a tempo, eventos ou processos.

Aps analisar, revisar e obter os resultados estes foram organizados em captulos.

Finalmente, aps toda a parte descritiva, foram feitas as anlises pertinentes e se

chegou a concluses sobre o tema abordado.

61

4. MATERIAIS E FERRAMENTAS

O trabalho foi elaborado com o auxlio de softwares de produo de textos (Microsoft

Office Word), de desenvolvimento de planilhas (Microsoft Office Excel), de obteno

e melhoramento de imagens (Paint), entre outros, utilizando computadores para tal

processamento de informaes. Equipamentos de fotocpias e de captura de

imagens (Scanners) tambm foram necessrios para a realizao do mesmo.

Profissionais da rea do tema, Engenheiros Civis responsveis pela obra em

questo, tambm auxiliaram na composio e elaborao do material apresentado,

atravs de contatos telefnicos e/ou e-mails descrevendo os processos e orientando

de que forma poderiam ser obtidos os documentos, podendo assim analisar os

dados adequadamente.

62

5. ESTUDO DE CASO

5.1 Introduo

A obra em questo se localiza na Praa Senador Virglio Tvora no viaduto Padre

Adelino, trata-se da construo de um muro de arrimo, para a estabilidade do talude

junto ao encabeamento de um viaduto, seguindo as orientaes do consultor de

solos da projetista responsvel pelo projeto executivo do complexo virio.

A soluo adotada para construo do muro de arrimo, seguiu os critrios tcnicos

estabelecidos pela projetista, levando-se em considerao tambm o estudo de

viabilidade de custos e prazo reduzido para concluso das obras.

O acesso ao viaduto feito numa regio composta de aterro com argila de boa

qualidade e grau de compactao atestado pelos ensaios de laboratrio efetuados

no local.

O macio do aterro fica delimitado por um muro de arrimo existente, de grandes

propores, com altura mxima de aproximadamente 9 metros, que possibilita a

passagem de pedestres.

Durante a execuo dos servios de pavimentao observou-se diferenas de nvel

no passeio, que aparentavam ser possveis recalques diferenciais prximo ao muro

de arrimo existente.

Foi solicitado ao consultor de solos para verificar in loco se alguma precauo

deveria ser tomada quanto a continuidade normal dos servios programados.

63

De imediato o consultor de solos orientou a obra :

Paralisar os servios a montante do talude, que poderiam interferir com o

muro;

Providenciar um alvio das cargas atuantes no muro, com a retirada de parte

do aterro junto ao muro de arrimo; e

Acompanhar topograficamente as possveis movimentaes do muro, tanto

na horizontal, como na vertical.

Para monitoramento e verificao da estabilidade do Muro existente utilizou-se os

Bank Marks (tcnica de controle de recalque) implantados antes do incio da

construo do viaduto.

Bank Mark constitudo por barra de ao concretada desde uma cota abaixo do

nvel dos tubules e, utilizando-se nvel de alta preciso mede os deslocamentos,

sempre no primeiro horrio do dia.

Aps a retirada de parte do aterro junto ao muro verificou-se que no houve

progresso de recalques/deslocamentos laterais significativos.

Para solucionar o problema e chegar com o aterro at a altura definida em projeto

sem que houvesse contribuio de esforos no muro de arrimo existente foram

estudados trs tipos de muros: muro constitudo de perfis metlicos, muro

envelopado e muro de solo reforado. Optou-se pelas questes de prazo e custo

executar o muro de solo reforado, sendo executado o mesmo no prazo de sete dias

trabalhados e com custo aproximado de R$ 80.000,00. Na anlise de resultados so

apresentados dois grficos que mostram as datas de execuo do muro.

5.2 Ensaios

5.2.1 Ensaio da Determinao da Densidade e Umidade in situ (mtodo

Frasco de Areia)

64

O mtodo se aplica a solos com granulao de qualquer tipo, que permita a

escavao com ferramentas manuais e com um ndice de vazios pequeno de modo

que a areia utilizada no ensaio no penetre no mesmo. O solo estudado deve

possuir uma coeso suficiente de modo que as paredes da cavidade a ser aberta

mantenham uma estabilidade no decorrer do ensaio no permitindo que as

operaes provoquem deformaes na cavidade.

Materiais Utilizados

1. Frasco plstico (3,5 litros) com gargalo rosqueado, funil duplo metlico

provido de registro e rosca;

2. Bandeja metlica plana quadrada com 30cm de lado e bordas de 2,5cm de

altura e furo no centro com dimetro de 10 cm e com rebaixo;

3. Placa de vidro quadrada com 30cm de lado;

4. Molde cilndrico de metal com 10cm de dimetro e 1000cm de volume;

5. Balanas com capacidade 1,5 kg e 10 kg, com resoluo de 0,1g e 1g,

respectivamente, e sensibilidades compatveis;

6. Peneiras de 1,2 mm a 0,59 mm (consultar NBR5734);

7. Talhadeira com de 30 cm de comprimento;

8. Martelo de 1 kg;

9. P de mo (concha);

10. Pincel;

11. Recipientes que permitam guardar amostra de solo sem perda de umidade.

12. Areia lavada e seca, de massa especfica aparente conhecida e obtida

como especificado no item 2, constituda pela frao passante na peneira de

1,2 mm e retida na peneira de 0,59 mm;

13. Nvel de bolha;

14. Cilindro metlico de volume aproximado de 2000cm3 com dimetro interno

igual ao dimetro interno do funil do frasco de areia para determinao da

massa especfica da areia.

65

1. Etapa: Ensaio em laboratrio

Preparao da areia:

1. secagem ao ar;

2. peneirar com as peneiras 1,2 mm e 0,59 mm, recolhendo a areia entre

elas;

3. lavar na peneira 0,59 mm;

4. secar em estufa;

5. peneirar na peneira 0,59 mm.

Determinao da massa de areia que preenche o funil e o orifcio no rebaixo da

bandeja:

1. Colocar sobre uma superfcie plana a placa de vidro. Sobre a mesma

colocar a bandeja de metal onde se encaixa o furo maior do funil;

2. Pesar o conjunto frasco + funil obtendo-se a massa M1 estando o frasco

cheio de areia. Encaixar o conjunto frasco-funil-areia na bandeja e abrir o

registro do funil, fechar o registro do funil aps o escoamento total da areia

(at que cesse seu movimento), retirar e pesar o conjunto frasco+funil+areia

restante obtendo-se a massa M2. Aps isso a massa M3 (que corresponde

massa do funil+orifcio) obtida pela subtrao de M2 em M1. (M3 = M1-M2)

3. Repetir o item 02 por pelo menos 05 vezes (recomendado pela norma)

obtendo-se 03 valores de M3que no difiram mais que 1% do valor da mdia;

4. Adotar a mdia dos valores M3 que atendam esta especificao como peso

de areia no cone. A massa da areia (M3) no cone ser a obtida pela mdia

dos valores do item 03

Determinao da massa especfica aparente da areia :

1. Pesar o conjunto frasco + funil com sua mxima capacidade de areia,

obtendo-se a massa M4;

66

2. Colocar o conjunto frasco + funil + areia sobre a bandeja e esta sobre o

cilindro, abrindo em seguida o registro do funil e fechando-o aps o

escoamento total da areia (at que cesse seu movimento). Retirar em seguida

o conjunto frasco+funil+areia restante pesando-o e obtendo-se a massa M5

3. A massa de areia que enche o cilindro ser M6 = M4 - M5 - M3

4. Repetir o item 02 por pelo menos 05 vezes (recomendado pela norma)

obtendo-se 03 valores de M6 que no difiram mais que 1% do valor da mdia;

5. Obter a massa especfica aparente da areia pela frmula areia = M6 / V

(onde M6 representa a mdia dos dados obtidos no item 04 e V representa o

volume do cilindro em cm);

2. Etapa: Ensaio em campo

Determinao do peso especfico (aparente) do solo no campo:

1. Limpar e nivelar (com uso do nvel de bolha) a superfcie do terreno;

2. Colocar a bandeja sobre o solo garantindo um bom contato com a

superfcie, escavando em seguida (com o uso do martelo e da talhadeira)

uma cavidade cilndrica com dimetro limitado pelo furo da bandeja e

profundidade de 15cm ou menos (de acordo com a espessura da camada de

solo analisada);

3. Recolher o solo extrado e determinar sua massa com preciso de 1g

obtendo-se assim a massa Mh

4. Determinar o teor de umidade (h) do solo extrado, conforme NBR 6457;

5. Pesar o conjunto frasco + funil + areia obtendo-se a massa M7;

6. Colocar o conjunto frasco + funil + areia sobre o rebaixo da bandeja,

abrindo em seguida o registro do funil e fechando-o aps o escoamento total

da areia (at que cesse seu movimento). Retirar em seguida o conjunto

frasco+funil+areia restante pesando-o e obtendo-se a massa M8;

7. O peso da areia que preencheu a cavidade (M10) Obter o peso da areia

que preencheu a cavidade por meio de M10 = M7-M8-M3

67

8. Completar o frasco com areia no usada;

9. Recolher a areia da cavidade para uso posterior em laboratrio;

10. A massa especfica (aparente) seca do solo in situ ser obtida por

s = fc. areia . Mh / M10 ou

s = [100/(100+h)] . areia . Mh / M10 .

onde s = massa especfica aparente seca do solo in situ, em g/cm.

areia = peso especfico aparente da areia, em g/cm.

Mh = massa do solo extrado da cavidade do terreno, em g

M10 = massa da areia que preencheu a cavidade no terreno, em g

h = teor de umidade do solo extrado da cavidade no terreno, em %

fc = fator de correo da humidade = 100 / (100 + h)

As massas especficas so expressas em g/cm com trs algarismos significativos e

o teor de umidade com aproximao de 0,1%. Os resultados das anlises englo

terminologia de taludes.pdf

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