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Aula 7-S

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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIFACOL

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

MECÂNICA DOS SOLOS II


Aula 07-Aterros sobre solos moles
Professor: Dayvson Carlos Batista de Almeida
ATERROS SOBRE SOLOS MOLES
• Solos altamente compressíveis;
• Baixa Resistência (SPT<4);
• Grande heterogeneidade horizontal e vertical (aluviões, coluviões, eólicos etc);
• Presença de material orgânico (argilas orgânicas e turfa);
• Dificuldade de previsão do comportamento
ATERROS SOBRE SOLOS MOLES
Solos Típicos:
• Turfa: Material formado por mistura de compostos de origem orgânica, resultante da
decomposição parcial de substâncias vegetais;

• Teor de umidade elevado: 200 a 300%;


• Peso Específico Aparente Seco: 0,8 a 10,3 kN/m³

Obras mais comuns:


Obras de grande extensão longitudinal:
rodovias, ferrovias, oleodutos, gasodutos, etc.
ATERROS SOBRE SOLOS MOLES
Comportamento Geotécnico:
• Baixa resistência ao cisalhamento;
• Baixa permeabilidade;
• Teor de umidade, LL e IP elevados;
• Compressibilidade elevada: recalques excessivos

Identificação:
• Teor de matéria orgânica (M.O.):
• MO < 3% - argilas inorgânicas;
• 3% < MO < 10% - ligeiramente orgânicas;
• 10% < MO < 30% - moderadamente orgânicas;
• MO > 30% - altamente orgânicas

Maior ocorrência no Brasil: zona costeira


ATERROS SOBRE SOLOS MOLES
Problemas Característicos de Obras em região de solos moles:
• Estabilidade
• Recalques
• Interferência dos recalques do solo nos elementos estruturais como por exemplo:
Atrito negativo
Efeito Thebotarioff
ATERROS SOBRE SOLOS MOLES
Preocupações:
• Estabilidade das fundações de obras de arte
• Recalques diferenciais entre as obras de arte (da ordem de decímetro) e os aterros de
encontros (da ordem de metro) formando degraus
• Estabilidade das fundações de edificações próximas a solos moles
ATERROS SOBRE SOLOS MOLES
Classificação de aterros (DNER):

• Classe I:
Aterros junto a estruturas rígidas:
- encontros de pontes e viadutos;
- demais interseções.
Aterros próximos a estruturas sensíveis, como oleodutos;
- exigência: extensão do aterro deve ser de, pelo menos, 50 m para cada lado da
interseção.

• Classe II:
Aterros afastados de estruturas sensíveis, mas que são altos (h > 3 m)

• Classe III:
Aterros afastados de estruturas sensíveis e que são baixos (h < 3 m)
ATERROS SOBRE SOLOS MOLES
Fatores determinantes para a escolha da solução:

GEOMETRIA DO ATERRO:
- Altura: nível de tensão aplicada;
- Largura: bulbo de tensões transmitido ao solo da
Fundação

CARACTERÍSTICAS DO MATERIAL DA FUNDAÇÃO:


Parâmetros geotécnicos de difícil determinação

MATERIAIS DISPONÍVEIS (ATERRO, BERMA, DRENO):


- Tipos de materiais, volumes disponíveis e distância
de transporte
ATERROS SOBRE SOLOS MOLES
Fatores determinantes para a escolha da solução:

PROGRAMA DE CONSTRUÇÃO:
- Disponibilidade de equipamentos;
- Cronograma de construção;
- Técnicas que podem ser utilizadas.

TIPO E LOCALIZAÇÃO DA OBRA:


- Obra de grande extensão longitudinal;
- Obras localizadas.
ATERROS SOBRE SOLOS MOLES
ATERROS SOBRE SOLOS MOLES
• Danos Ambientais para disposição do
solo removido;

• Custo elevados com bota-fora oficiais;

• Alto custo de novos materiais minerais


– pedra, areia entre outros;

• Grandes riscos de ruptura, perda de


equipamentos e serviços, etc
ATERROS ESTAQUEADOS
ATERROS ESTAQUEADOS
ATERROS ESTAQUEADOS
Aplicável a aterros classe I:

• A malha de estacas e capitéis deve atender aos seguintes critérios de projeto:


• Resistência do aterro contra ruptura por capacidade de carga dos capitéis;
• Resistência do aterro ao puncionamento;
• Capacidade de arqueamento do aterro para determinada configuração.

Tem-se a transferência de carga do aterro diretamente a um subestrato mais resistente:


• A camada mole não é solicitada pelo aterro;
• Não ocorrem recalques.

Emprega-se um conjunto de estacas dispostas em malha quadrada, em geral, pré moldadas em concreto
armado ou de madeira tratada:

• O topo das estacas recebe uma laje (1 m x 1 m ou 1,5 m x 1,5 m) de concreto armado (capitel).
REMOÇÃO DO MATERIAL
• Trecho de solo mole com
menos de 3 m de espessura é
economicamente viável a
remoção total da camada mole,
eliminando-se totalmente o
problema
BERMA DE EQUILÍBRIO
• Empregada para estabilizar e suavizar a inclinação média de um talude de aterro,
aumentando o fator de segurança contra a ruptura
CONSTRUÇÃO POR ETAPAS
• Consiste em dividir o período construtivo do aterro em etapas (em geral, duas ou três
etapas);
• A primeira etapa é construída aquém da altura crítica do aterro, seguindo-se período de
repouso com dissipação da poropressão e ganho de resistência ao cisalhamento.
USO DE SOBRECARGA
• Aplica-se uma carga temporária, em geral 25% a 30% do peso do aterro para acelerar os
recalques;

• Estudos de consolidação determinam o tempo de permanência da sobrecarga no aterro;

• É uma alternativa eficiente em solos silto arenosos, mas pouco eficiente em solos argilosos
de baixa permeabilidade.

• Em solos argilosos, deve-se utilizar esta solução em conjunto com drenos verticais.
DRENOS VERTICAIS
• A função dos drenos é fornecer um sistema de canais para dissipação rápida da poropressão,
acelerando os recalques e aumentando, gradativamente, a resistência ao cisalhamento do
subsolo.
DRENOS VERTICAIS
• Colchão drenante:
Espessura mínima de 30cm
Funções: Permitir o tráfego de equipamentos sem danos ao funcionamento dos drenos
• Drenos verticais de areia:
GEODRENOS
Elementos drenantes em materiais sintéticos:
• Largura: 100mm;
• Espessura: 3 a 5mm;
• Cravados verticalmente e dispostos em malha;
• Substituem os drenos verticais de areia;
• Sobrecarga necessária: 25 a 30% do acréscimo de tensão vertical do aterro.
GEODRENOS
• Dispostos em malhas quadradas ou triangulares:
• Vantagens da malha quadrada: Facilita o controle geométrico no campo;
• Espaçamento: - 0,9m a 2,5m
GEODRENOS
GEODRENOS E SUCÇÃO POR VÁCUO
• Uso em aterros com altura máxima de 4 m ;
• Custo da opção é elevado;
• Usado quando a altura do aterro mais a sobrecarga supera a altura crítica relativa à capacidade de
carga do solo
ATERROS COM MATERIAL LEVE
• Tecnicamente viável para aterros classe 1 e aterros altos;

• MATERIAIS: - Poliestireno expandido: apresenta peso específico baixo, mas custo elevado; tubos de
concreto ou metálicos.
ATERROS COM MATERIAL LEVE
ATERROS COM MATERIAL LEVE
GEOSSINTÉTICOS
Atuação do reforço no aterro:
• Auxilia na estabilidade;
• Auxilia na redução de deslocamentos laterais;
• Não influencia, significativamente, o desenvolvimento dos recalques do solo mole

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