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Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. SUMÁRIO APRESENTAÇÃO DO MÓDULO ............................................................................... 2 CAPÍTULO 1 – CLASSIFICAÇÃO DAS FUNDAÇÕES, FUNDAÇÕES RASAS E PROFUNDAS E CAPACIDADE DE CARGA DOS SOLOS PARA INFRAESTRUTURA ................................................................................................... 4 1.1 Classificação das Fundações ................................................................................ 4 1.2 Fundações Rasas e Fundações Profundas........................................................... 4 1.2.1 Fundações rasas ................................................................................................ 4 1.2.2 Fundações profundas ......................................................................................... 6 1.3 Capacidade de Carga dos Solos para Infraestrutura .......................................... 13 1.3.1 Capacidade de carga para fundações rasas .................................................... 16 1.3.2 Capacidade de carga para fundações profundas ............................................. 18 CAPÍTULO 2 – RECALQUES, MONITORAMENTO E EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES PROFUNDAS, PROTEÇÃO DE FUNDAÇÕES, SISTEMA DE IMPERMEABILIZAÇÃO E DRENAGEM, E ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO: TIPOS E DIMENSIONAMENTO ............................................................................... 21 2.1 Recalques ........................................................................................................... 21 2.2 Monitoramento e Execução de Fundações Profundas ........................................ 27 2.3 Proteção de Fundações ...................................................................................... 30 2.4 Sistema de Impermeabilização e drenagem ....................................................... 33 CAPÍTULO 3 – ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO ................................................... 39 3.1 Estruturas de Contenção, Tipos e Dimensionamento ......................................... 39 3.2 Escavações ......................................................................................................... 50 3.3 Paredes Diafragma ............................................................................................. 51 3.4 Cortinas Atirantadas ............................................................................................ 53 3.5 Estrutura de Solo Reforçado ............................................................................... 54 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 56 2 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. APRESENTAÇÃO DO MÓDULO A escolha do tipo de fundação varia de acordo com a obra, com suas dimensões, a capacidade de carga do solo, dentre outros fatores. Esses elementos têm como função principal transmitir a carga das edificações ao solo, por isso, deve- se escolher o tipo de fundação mais adequado para cada edificação, evitando o colapso dos solos. As fundações podem ser divididas em rasas e profundas. As fundações rasas têm no máximo 3 metros de profundidade, podendo ser sapatas, alicerces ou radiers. As fundações profundas são aquelas estruturas com comprimento superior a três metros, nesses casos, a transmissão da carga ao solo pode ser feita pelo atrito lateral, pelo fuste ou pela combinação de ambos. As estruturas profundas podem ser divididas, basicamente, em estacas e tubulões. É importante calcular a capacidade de carga dos solos a fim de avaliar sua disposição para absorver o carregamento das edificações, sejam elas profundas ou rasas. O cálculo permite prever se o solo está apto ou não para receber as edificações de modo seguro, evitando a ocorrência de problemas que afetam a integridade dos seus usuários. Um problema muito comum nas fundações e que coloca em risco as edificações são os recalques, que são movimentos descendentes do solo. O recalque pode ser total, quando toda a estrutura tende a descer, ou então diferencial, quando apenas uma parte da estrutura afunda. Os recalques são comuns, pois, quando carregado, o solo tende a afundar, por isso, nos projetos considera-se o recalque admissível. Quando o recalque admissível é ultrapassado, as estruturas começam a apresentar problemas, podendo até mesmo colapsarem. Dessa forma, esse parâmetro deve sempre ser levado em conta na hora de projetar as fundações. Para executar as fundações, é preciso escavar o solo para que este possa abrigá-las. Durante essa operação, os profissionais devem executar o serviço com segurança, seguindo as normas e os procedimentos técnicos estabelecidos. Deve- se sinalizar os locais, quando necessário, dentre outras medidas. Depois de escavar e executar as fundações, é importante realizar a impermeabilização das estruturas, ou seja, evitar que fluidos, vapores e umidade penetrem nas fundações. Quando 3 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. isso não é realizado, diversos problemas podem surgir, como, a diminuição da vida útil das estruturas, o aparecimento de patologias, dentre outros problemas que afetam a integridade das edificações. Muitas vezes, ao se realizar obras, é preciso preparar o solo antes, bem como criar estruturas de contenção para evitar o surgimento de problemas nas estruturas vizinhas. Existem diversos tipos de estruturas que têm suas vantagens e desvantagens, por isso, é importante saber qual utilizar e como dimensioná-las. As paredes diafragma por exemplo, podem ser executadas com baixa vibração; o que é bom, pois, diminui-se a suscetibilidade de danos às estruturas vizinhas, e a torna ideal para ser executada em locais com muitas construções. Ao longo da unidade, você terá acesso a diversos materiais, não deixe de consultá-los, pois, eles têm mais informações sobre os tópicos abordados nesta disciplina e que são essenciais para a sua formação. 4 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. CAPÍTULO 1 – CLASSIFICAÇÃO DAS FUNDAÇÕES, FUNDAÇÕES RASAS E PROFUNDAS E CAPACIDADE DE CARGA DOS SOLOS PARA INFRAESTRUTURA 1.1 Classificação das Fundações As fundações são elementos estruturais que têm como objetivo distribuir sobre o solo todo o peso de uma edificação. Elas podem ser classificadas, basicamente, em rasas e profundas. Para escolher o tipo de fundação a ser utilizada em uma edificação, é preciso considerar a profundidade da camada resistente do solo, bem como a intensidade da carga. Após definir esses parâmetros, deve-se escolher o método mais econômico que atende às normasde segurança e seja feito de forma mais rápida. É importante destacar que a norma ABNT NBR 6122 trata do projeto e da execução de fundações, isto é, de todas as fundações convencionais utilizadas para a construção de edificações, como residências, pontes, viadutos, dentre outras coisas. Além disso, esse documento rege o que for aplicável em normas específicas para cada caso em particular. 1.2 Fundações Rasas e Fundações Profundas 1.2.1 Fundações rasas As fundações rasas ou diretas são estruturas feitas nas valas rasas, atingindo no máximo 3 metros de profundidade. Podem ser denominadas fundações rasas também aquelas estruturas que estão repousadas diretamente no solo aflorado e firme, como arenitos, moledos (rochas em decomposição), rochas, dentre outras. As fundações rasas, superficiais ou diretas são elementos de fundação mediante os quais as cargas são transmitidas para o solo por meio de tensões distribuídas na base da fundação. A profundidade de assentamento, nesses casos, é inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação do terreno adjacente. 5 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. A caracterização desse tipo de fundação se dá com base na forma de distribuição da carga do pilar para o solo que, nesse caso, ocorre pela base do elemento de fundação. Além disso, a carga aproximadamente pontual que está sob o pilar se transforma em uma carga distribuída, de modo que o solo consiga suportá- la. Para a execução dessas fundações, é preciso abrir cavas para a construção dos elementos de fundação em seu interior. A figura 1 ilustra exemplos de fundações rasas. Figura 1: Exemplos de fundações rasas Fonte: Vieira (2017) Esse tipo de fundição pode ser caracterizado por alicerces ou sapatas corridas, sapatas isoladas e placas ou radiers. Os alicerces ou sapatas podem ser construídos em estruturas denominadas isoladas, contínuas ou radiers. As fundações isoladas são aquelas responsáveis por suportar a carga de somente um pilar, podendo ser um bloco construído de ciclópico ou concreto simples que tem uma altura elevada em relação à base. As sapatas podem ser construídas de concreto armado, a diferença em relação aos blocos é que a sapata tem uma baixa altura em relação à base. As sapatas são semiflexíveis, trabalhando a flexão, enquanto os alicerces funcionam por meio de compressão simples. A figura 2 ilustra uma estrutura apoiada sobre uma sapata rasa: 6 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Figura 2: Estrutura apoiada sobre uma sapata rasa Fonte: Vieira (2017) Os alicerces, normalmente, são construídos de forma contínua nas linhas das paredes em uma edificação usando sistemas como alvenarias de tijolos maciços escalonados ou blocos simples, concreto ciclópico, alvenaria sob as lajes de concreto armado (considerado como um sistema misto) e pedras com argamassa sob lastros de concreto simples. 1.2.2 Fundações profundas As fundações profundas são elementos da fundação responsáveis por transmitir o peso da edificação ao terreno ou à base (por meio da resistência de ponta) ou pela superfície lateral (por resistência do fuste) ou até mesmo pela combinação de ambas. A ponta ou base precisa estar assentada em uma profundidade maior que o dobro da sua menor dimensão na planta e pelo menos igual a 3 metros. As fundações profundas englobam as estacas e os tubulões. É importante ressaltar que neste tipo de fundação, o comprimento é bem maior que a sua base. A base tem baixa capacidade de suporte, porém, tem elevada capacidade de carga, uma vez que, há grande atrito lateral entre e solo e o corpo do 7 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. elemento de fundação. Nesses casos, geralmente, não são utilizadas cavas de fundação. As estacas são peças alongadas com formato prismático ou cilíndrico, podendo ser confeccionadas no canteiro ou in loco e cravadas ou pré-fabricadas. Esse sistema tem como objetivo transmitir a carga para as camadas mais profundas do terreno, conter o empuxo de água ou de terra e compactar os terrenos. As estacas são responsáveis por suportar os esforços axiais de compressão da edificação. A resposta das estacas a esse esforço se dá pela força de atrito que existe entre as paredes laterais e o solo e também da reação do solo (de alta resistência) na ponta da estaca. Se a estaca resistir apenas ao atrito lateral ou à ponta, ela é denominada estaca flutuante ou estaca carregada de ponta, respectivamente. A figura 3 ilustra os diferentes tipos de cargas atuantes nas estacas em função da resistência do terreno. Figura 3: Componentes essenciais dos sistemas de estaqueamento Fonte: Naresi Júnior (2019) Na figura 3 (a), pode-se observar que a resistência da estaca tem a contribuição de dois componentes de força, que é o atrito lateral e a força da ponta. Na figura 3 (b), a estaca está carregada somente na ponta, nesse caso não há força de atrito atuando sobre ela, assim, ela atua como um pilar. Já na figura 3 (c), tem-se a estaca flutuante, ou seja, somente o atrito lateral está atuando sobre ela. Enquanto que na figura 3 (d), há um terreno que está adensando seu próprio peso ou então está sob a ação de camadas de aterros sobrejacentes, gerando atrito negativo. P a) b) c) d) P P P Terreno resistente Terreno em c urso de c onsolidaç ão 8 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Nesse caso, o solo não se opõe ao afundamento da estaca, permitindo que ela penetre mais facilmente. A figura 4 ilustra os componentes essenciais dos sistemas de estaqueamento. Figura 4: Componentes essenciais dos sistemas de estaqueamento Fonte: Gomes (2019) Qualquer estaca é composta por cabeça, fuste e ponta ou bulbo. A cabeça é a parte da estaca ligada ao bloco, já o fuste é a superfície lateral da estaca que está em contato direto com o solo, sendo que nessa parte ocorre a resistência das estacas pelo atrito lateral. A ponta é a parte de baixo da estaca, responsável por transmitir a tensão de compressão ao solo. Quando o diâmetro da ponta é superior ao diâmetro do fuste, a ponta é denominada bulbo ou cebolão. No que se refere às posições das estacas, elas podem ser inclinadas e verticais, sendo sujeitas a esforços de tração, compressão e flexão. As estacas podem ser de madeira, de concreto ou metálicas. A seguir são descritos os principais tipos de estacas utilizados nas obras. As estacas de madeira precisam ser de madeira dura, em peças retas, roliças, descascadas e resistentes. O diâmetro da seção transversal varia entre 18 e 35 centímetros, enquanto seucomprimento pode variar entre 5 e 8 metros, limitado a 12 metros com emendas, normalmente. Caso o comprimento requerido seja superior a 12 metros, as emendas devem ser feitas utilizando talas metálicas e parafusos dimensionados adequadamente. As estacas de madeira têm vida útil ilimitada, principalmente, quando é mantida de forma permanente acima do lençol freático. Nos casos em que houver o 9 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. aparecimento de umidade ou contato direto com água, sua vida útil cai consideravelmente. É importante que ao se utilizar estacas de madeira sejam realizados tratamentos de preservação para evitar a sua decomposição precoce, bem como o ataque de insetos. As madeiras mais utilizadas para a fabricação de estaca são perobas do campo, eucalipto, aroeira e maçaranduba. É importante que na cravação, a cabeça das estacas seja protegida com um anel de aço cilíndrico a fim de evitar o rompimento da madeira com a ação dos golpes do pilão. Recomenda- se também a utilização de uma ponteira metálica para facilitar a penetração no solo e proteger a superfície da madeira. As estacas de concreto podem ser divididas em dois grupos, as moldadas no local ou in loco e as pré-moldadas, que são cravadas utilizando equipamentos mecânicos. As estacas moldadas no local ou in situ são divididas em: estacas brocas: esse tipo de estaca é executado com o auxílio de uma ferramenta simples chamada broca, que pode ser um trado helicoidal ou concha (uma espécie de saca rolhas), podendo alcançar até 6 metros de profundidade e diâmetro variando de 15 a 25 centímetros, sendo executada em baixas cargas (variando entre 50 e 100 kN – kilo Newton). Essas estacas devem ser cravadas somente acima do nível do lençol freático a fim de evitar que o fuste seja estrangulado. Usualmente, duas pessoas são necessárias para a execução deste trabalho; estacas Strauss: essas estacas estão na faixa de carga que varia de 200 a 800 kN e diâmetros que variam entre 25 e 40 centímetros. As estacas Strauss com diâmetro igual a 25 centímetros suportam até 20 toneladas, enquanto que as com 38 centímetros chegam a suportar até 40 toneladas. Para a execução desta estaca é preciso um guincho acoplado a um motor, um tripé, uma sonda de percussão com uma válvula de abertura na parte inferior (para retirar a terra), um soquete com 300 quilogramas (kg), tubulação de aço com elementos rosqueáveis, e que tenham entre 2 e 3 metros, roldanas, ferramentas, guincho manual e cabos de aço. Essas estacas são simples e leves, permitindo que sejam utilizadas em espaços confinados, dentro de construções já existentes, terrenos acidentados, dentre outros locais. Além 10 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. disso, a vibração desse processo é baixa, o que evita a danificação de outras edificações próximas ao local onde o equipamento está instalado. Com a estaca Strauss é possível escavar em solo seco ou abaixo do lençol freático, pois, o sistema utiliza um revestimento recuperável com ponta aberta, permitindo a execução de concreto armado ou simples; nas estacas Simplex, o tubo desce por cravação, ao contrário do que ocorre na estaca Strauss, que é por perfuração. O tubo espesso tem uma ponteira metálica recuperável ou um elemento pré-moldado de concreto que não é recuperável (é perdido durante a concretagem), a fim de impedir que o solo adentre no interior do tubo; as estacas Franki englobam as cargas que variam de 500 a 1.700 kN, nesse caso, um tubo de ponta fechada é cravado no solo e sua base é alargada, o que gera vibrações excessivas no solo, que podem danificar as construções adjacentes; as estacas tipo raiz são moldadas no local por meio da perfuração, utilizando a circulação de água ou método rotativo-percussivo ou rotativo com diâmetros, variando entre 13 e 45 centímetros com a injeção de calda de cimento ou argamassa sob baixa pressão. Em estacas raiz perfuradas nos solos, a perfuração ocorre com o revestimento do tubo metálico, assegurando a integridade do fuste. Caso haja perfuração em trechos de rochas (engastamento em rochas sãs ou passagem de matacões), o processo utilizado será o rotativo-percussivo sem que haja a necessidade do revestimento metálico. A estaca raiz é utilizada para reforçar fundações, em locais de difícil acesso e em obras que têm como objetivo ultrapassar a camada rochosa ou para obras de contenção dos taludes. As estacas podem ser feitas em ângulos variando entre 0 e 90°. A vantagem desses equipamentos é o seu tamanho e a sua robustez, que permitem operar em locais apertados, em locais subterrâneos, dentre outros. Há casos, ainda, em que podem ser utilizados tratores de esteiras para locomover e funcionar o sistema hidráulico desses equipamentos. Após o término da perfuração e do revestimento do furo, coloca-se a armadura; em seguida, concreta-se o fuste e procede-se a retirada do tubo de revestimento. É importante que a 11 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. concretagem seja executada de baixo para cima, aplicando pressão regular e controlada; usualmente, a pressão varia entre 0 e 0,4 Mega Pascal (MPa). As estacas pré-moldadas podem ser de concreto armado, metálicas e mega ou prensadas. As estacas de concreto armado são utilizadas quando é necessário ultrapassar grandes camadas de solo mole e em terrenos nos quais o plano da fundação está em uma profundidade homogênea. Vale destacar que não há restrições quanto ao seu uso abaixo do lençol freático. Essas estacas podem ser de concreto centrifugado ou de pró-tensão, o que exige controle tecnológico durante a sua fabricação. O problema dessas estacas está associado ao seu transporte, pois, é necessário ter muito cuidado durante essa etapa, bem como em seu manuseio para evitar danos que podem comprometer sua integridade; as estacas metálicas são utilizadas devido à quantidade de carga que suportam, além de poderem ser utilizadas em locais que têm profundidade de plano de fundação muito variável. A vantagem desse tipo é que não há problemas em transportá-las ou manuseá-las, além de permitirem o aproveitamento de peças e a combinação dos perfis (por meio de soldagens). Esse método permite cravar com rapidez a estaca, além de ser utilizado em solos duros, a desvantagem desse processo, entretanto, é a dificuldade para avaliar a nega; as estacas mega ou prensadas são utilizadas para recuperar estruturas que sofreram recalques, danos ou ainda para reforçar embasamentos em casos que requerem a elevação da carga atuante na fundação já existente. A execução dessas estacas se dá com a utilização de equipamentos e mão de obra especializada, além de utilizar módulos de estacas pré-moldados, sendo que a sua cravação é obtida através da reação da estrutura pré-existente. Para executar essa estaca, utiliza-se uma ponta em aço ou de concreto pré- moldado e módulos extensores emforma de tubo (ocos por dentro), com encaixes internos, responsáveis por travá-los adequadamente. A solidarização se dá após alcançar a nega, ou seja, colocando-se a armadura e concretando-a na parte oca da estaca, com esperas. Normalmente, 12 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. executa-se um bloco de coroamento em cima de um travesseiro para que haja a solidarização da estrutura e ser reforçada com a estaca prensada colocada. Há ainda os tubulões, que são indicados para locais em que há fundações com elevada capacidade de carga, normalmente superiores a 500 kN, sendo executadas tanto acima, como abaixo do nível de água. Os tubulões são divididos em escavações a céu aberto e em ambientes submersos. Os escavados a céu aberto são os mais simples, esse processo é indicado para solos que não são coesivos. Já o tubulão a ar comprimido é executado quando as cotas de assentamento estão localizadas abaixo do lençol freático ou submersos. Recomenda-se a utilização de tubulões executados sob pressão hiperbárica para expulsar a água e assegurar a realização da escavação com marteletes, de modo manual ou com explosivos, caso necessário. Durante a concretagem, deve-se também manter a pressurização utilizando compressores, campânula ou câmara de equilíbrio de pressão e outros tipos de equipamentos. Isso é necessário, uma vez que, o trabalho será realizado sob pressão hiperbárica em um local denominado insalubre, representando alto nível de risco para a vida dos trabalhadores. Vale destacar que para a execução desses serviços, as empresas precisam ser registradas, ter o equipamento e dominar as técnicas especiais. É importante consultar o Anexo 6 da Norma Regulamentadora NR 15 do Ministério do Trabalho que trata das atividades realizadas em condições hiperbáricas. A figura 5 ilustra o esquema da concretagem sob pressão hiperbárica. 13 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Figura 5: Concretagem sob pressão hiperbárica Fonte: Moura Leite (2019) FIQUE ATENTO A norma NR 15 do Ministério do Trabalho trata da regulamentação de trabalho em condições hiperbáricas, para conhecê-la, acesse: https://enit.trabalho.gov.br/portal/images/Arquivos_SST/SST_NR/NR-15.pdf. 1.3 Capacidade de Carga dos Solos para Infraestrutura A figura 6 representa uma fundação superficial do tipo sapata. Nessa imagem, pode-se observar a ação de uma força P, que gera uma pressão no solo, que, por sua vez, responde com uma reação limite ou tensão de ruptura, que é denominada, genericamente, como a capacidade de carga do solo. Desse modo, pode-se definir que a capacidade de carga dos solos é a tensão que gera a ruptura do maciço de terra, no qual a fundação está apoiada, assentada ou embutida. https://enit.trabalho.gov.br/portal/images/Arquivos_SST/SST_NR/NR-15.pdf 14 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Figura 6: Sapata e os esforços atuantes na estrutura e no solo Fonte: Adaptado de Bastos (2019) Para as fundações diretas, pode-se trabalhar com a carga Q ou com as tensões/pressões médias p, nas quais a tensão média atuante no solo (na base de contato) pode ser calculada pela equação 1: (1) Na qual, p = pressão média, Q = carga, b = base e l = comprimento. A seguir são apresentados alguns conceitos importantes que auxiliarão a compreensão das equações utilizadas para o cálculo da capacidade de carga dos solos. A capacidade de carga ou limite de ruptura (Qr) é a carga máxima que o solo aguenta antes de se romper, ou seja, a partir desse ponto, a fundação gera a ruptura do terreno se deslocando de modo sensível (ruptura generalizada) ou em excesso (ruptura localizada), ocasionando a ruína das estruturas. A capacidade de carga de segurança à ruptura (Qseg) é conhecida como a maior carga transmitida pela fundação ao terreno que, por sua vez, resiste à ruptura, independentemente das deformações ocorridas. A Qseg pode ser calculada pela equação 2: (2) 15 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Na qual: FS = Fator de Segurança, que será tratado mais à frente. A capacidade de carga admissível (Qadm) é a maior carga transmitida pela fundação que o terreno aguenta, sem que haja ruptura e deformações excessivas no solo. Por isso, ela deve ser compatível com a sensibilidade da estrutura, bem como com os deslocamentos previstos na fundação, isso implica que Qadm ≤ Qseg. A capacidade de carga admissível é calculada considerando um fator de segurança adequado, as deformações excessivas do solo e a ruptura. Vale destacar que existem diversos métodos para calcular a capacidade de carga dos solos, porém, nenhum deles é matematicamente exato. A escolha do coeficiente de segurança não é uma tarefa fácil, uma vez que, grande parte dos dados básicos utilizados para projetar e executar uma fundação tem várias origens, por isso, escolher o coeficiente de segurança é uma tarefa de grande responsabilidade. Marangon (2009) resume quais são os principais fatores a serem considerados para a escolha do coeficiente de segurança, os quais podem ser observados no quadro 1: Quadro 1: Principais fatores a serem considerados para a escolha do coeficiente de segurança Fonte: Marangon (2009) Já o quadro 2, ilustra os valores do fator de segurança a serem utilizados em alguns tipos de obra. 16 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Quadro 2: Valores do fator de segurança a ser utilizado em alguns tipos de obra Fonte: Marangon (2009) 1.3.1 Capacidade de carga para fundações rasas Para determinar a capacidade de carga, podem ser utilizadas equações teóricas ou semiempíricas que foram determinadas experimentalmente ou então por meio da utilização de provas de carga. A seguir, apresenta-se a teoria de Terzaghi para calcular a capacidade de carga dos solos. Inicialmente, o método de cálculo da capacidade de carga dos solos foi concebidao apenas para sapatas corridas, ou seja, sapatas que tinham um comprimento bem maior do que a largura. Além disso, a equação foi proposta para solos que apresentassem ruptura generalizada, como é o caso de rupturasque ocorrem em solos rígidos ou pouco compactados ou pouco compressíveis. Essa teoria é a mais utilizada para o cálculo da capacidade de carga de solos no caso de fundações rasas. Para calcular a capacidade de carga do solo utilizando o método Terzaghi, é preciso admitir algumas hipóteses, que o solo é homogêneo, sendo constituído por um material apenas; que o solo é isotrópico, ou seja, em todos os planos ele tem as mesmas propriedades, dentre outras coisas. Através dessas hipóteses, é possível deduzir e obter a equação 3, que é a equação generalizada: ̅ (3) 17 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Na qual: R q = *D = carregamento superficial pelo peso do solo; = peso específico do solo; D = profundidade de embutimento da sapata ou distância da superfície do solo em relação à cota de apoio da fundação; B = largura da sapata, ou menor dimensão da sapata na planta; e Nc, Nq e N = fatores de capacidade de carga. Com a equação 4 consegue-se determinar a capacidade de carga para diferentes tipos de sapata. ̅ (4) Na qual: R q = *D = carregamento superficial pelo peso do solo; = peso específico do solo; D = profundidade de embutimento da sapata ou distância da superfície do solo em relação à cota de apoio da fundação; B = largura da sapata, ou menor dimensão da sapata na planta (para sapata circular B é o diâmetro); e Nc, Nq e N = fatores de capacidade de carga; Sc, Sq e S = fatores de forma da sapata. Os quadros 3 e 4 representam os valores de capacidade de carga do solo para diferentes ângulos de atrito e valores para o fator de forma em diferentes tipos de sapata, respectivamente. É importante ressaltar que o ângulo de atrito ocorre, pois, o contato entre o solo e a estrutura é rugoso, gerando o ângulo de atrito e um outro ângulo de inclinação. Quadro 3: Capacidade de carga do solo para diferentes ângulos de atrito Fonte: Viana (2014) 18 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Quadro 4: Valores para o fator de forma em diferentes tipos de sapata Fonte: Viana (2014) Essa equação também pode ser expandida para calcular a capacidade de carga em solos compressíveis, para isso utiliza-se a equação 5: ̅ (4) Na qual: ’R = tensão de ruptura ou capacidade de carga do solo; c’ q = *D = carregamento superficial pelo peso do solo; = peso específico do solo; D = profundidade de embutimento da sapata ou distância da superfície do solo em relação à cota de apoio da fundação; B = largura da sapata, ou menor dimensão da sapata na planta (para sapata circular, B é o diâmetro); e N’c, N’q e N’ = fatores de capacidade de carga; Sc, Sq e S = fatores de forma da sapata. VAMOS APRENDER UM POUCO MAIS? Existem diversos métodos para calcular a capacidade de carga em fundações rasas, para conhecer os principais, acesse: http://site.ufvjm.edu.br/icet/files/2016/08/AULA05b-FUNDACOES-DIRETAS- CAPACIDADE-DE-CARGA.pdf. 1.3.2 Capacidade de carga para fundações profundas A seguir exemplifica-se uma forma de calcular a capacidade de carga em fundações, quanto ao recalque ou quanto à ruptura. Pode-se medir diretamente através de correlações entre o índice de penetração SPT (N) e a carga de ruptura ou recalque. Métodos indiretos também podem ser utilizados para medir a capacidade http://site.ufvjm.edu.br/icet/files/2016/08/AULA05b-FUNDACOES-DIRETAS-CAPACIDADE-DE-CARGA.pdf http://site.ufvjm.edu.br/icet/files/2016/08/AULA05b-FUNDACOES-DIRETAS-CAPACIDADE-DE-CARGA.pdf 19 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. de carga em fundações profundas, ou seja, por meio da correlação entre os valores de N e/ou parâmetros de resistência ao cisalhamento e à previsibilidade, nos quais os valores determinados são utilizados em equações de Mecânica dos Solos. Existem diversos métodos para calcular a capacidade de carga profunda em fundações, a seguir é apresentado um muito utilizado no Brasil. O método Décourt-Quaresma tem sido utilizado para o cálculo em diversos tipos de estacas, sendo este método muito aplicado nos dias de hoje. Com ele, consegue-se, além do cálculo da capacidade de carga das estacas utilizando o SPT, calcular o comprimento das estacas a fim de realizar orçamentos para fundações e determinar a quantidade parcial de estacas por bloco de fundação. O cálculo da capacidade de carga é realizado por meio da equação 5: (5) Na qual, qp = tensão de ruptura de ponta; Ap = área da ponta da estaca; qs = atrito lateral unitário; As = área lateral da estaca; α = parâmetro de ajuste para estacas não cravadas; β = parâmetro de ajuste para estacas não cravadas. Os parâmetros α e β variam de acordo com o tipo de estaca e podem ser obtidos no quadro 5: Quadro 5: Valores dos parâmetros α e β Fonte: Marangon (2009) Neste princípio, o solo exercerá uma força na ponta e na lateral da estaca, evitando que ela afunde. Isso faz com que seja gerado um limite entre o começo do deslocamento do solo ou a sua ruptura e a força máxima exercida na estaca. Esse 20 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. fenômeno é chamado de capacidade de carga da estaca. Assim, para calcular a tensão de ruptura da ponta, utiliza-se a equação 6: (6) Na qual, K = coeficiente tabelado, que varia em função do solo (quadro 6) e N = NSPT ou número NSPT ou então o número de golpes necessários para fazer com que haja penetração de 30 centímetros no solo (esse valor é obtido na sondagem a percussão do terreno). Quadro 6: Valores dos parâmetros α e β Tipo de solo K (KN/m2) Argila 120 Silte Argiloso 200 Silte Arenoso 250 Areia 400 Fonte: Tognetti (2015) O atrito lateral unitário pode ser calculado pela equação 7: ( ) (7) VAMOS APRENDER UM POUCO MAIS? Existem diversos métodos para calcular a capacidade de carga em fundações profundas, para conhecer os principais e como calculá-los, acesse: http://www.ufjf.br/nugeo/files/2009/11/GF06-CapCargaProf-por-meio-SPT-2009.pdf. http://www.lmsp.ufc.br/arquivos/graduacao/fundacao/apostila/04.pdf. http://www.ufjf.br/nugeo/files/2009/11/GF06-CapCargaProf-Est%C3%A1ticoDin%C3%A2mico-2009.pdf. http://www.ufjf.br/nugeo/files/2009/11/GF06-CapCargaProf-por-meio-SPT-2009.pdf http://www.lmsp.ufc.br/arquivos/graduacao/fundacao/apostila/04.pdf http://www.ufjf.br/nugeo/files/2009/11/GF06-CapCargaProf-Est%C3%A1ticoDin%C3%A2mico-2009.pdf http://www.ufjf.br/nugeo/files/2009/11/GF06-CapCargaProf-Est%C3%A1ticoDin%C3%A2mico-2009.pdf 21 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. CAPÍTULO 2 – RECALQUES, MONITORAMENTO E EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES PROFUNDAS, PROTEÇÃO DE FUNDAÇÕES, SISTEMA DE IMPERMEABILIZAÇÃO E DRENAGEM, E ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO: TIPOS E DIMENSIONAMENTO 2.1 Recalques O recalque pode ser definido como o movimento vertical descendente de um elemento estrutural, nos casos em que o movimento é ascendente, o fenômeno é denominado levantamento. Há ainda o recalque diferencial específico, que é a relação existente entre as diferenças do recalque de dois apoios e a distância entre eles. Os recalques nas fundações ocorrem devido ao rompimento do contato entre o solo e a fundação, isso faz com que a fundação afunde mais do que foi especificado no projeto. Quando o rompimento é em toda a fundação, tem-se o recalque total; porém, quando esse fenômeno ocorre somente em um determinado segmento da fundação, tem-se o recalque diferencial. Os recalques são normais nas edificações, sendo estes denominados recalques admissíveis. O recalque admissível é algo importante a ser considerado durante a análise e o projeto das fundações, o profissional precisa definir um limite máximo de recalque desejável. Quando o recalque ultrapassa o limite aceitável, afeta-se o desempenho das estruturas e a segurança da edificação. Os danos causados pela movimentação estrutural das fundações podem ser divididos em três classes: os danos arquitetônicos, que afetam a estética da edificação, ocasionando trincas em acabamentos e paredes, dentre outras coisas; os danos funcionais, que afetam o uso da edificação, gerando dificuldades para abrir portas, irregularidades nos pisos, desgaste excessivo de elevadores, dentre outras coisas; os danos estruturais que são os danos gerados de fato à estrutura, atingindo pilares, vigas e até mesmo o colapso da edificação. Recomenda-se que todos os recalques e fissuras sejam monitorados, porém, nem sempre o assunto é levado em consideração como deveria. A previsão de 22 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. recalque deve ser feita na etapa de concepção da estrutura, de modo a assegurar a segurança das edificações e a evitar a deformação excessiva e a ruptura do solo. As estruturas, ao serem carregadas, tendem a sofrer recalque. Pode-se dividir o recalque total em três tipos: o recalque elástico ou imediato (ρi): ocorre por deformações elásticas no solo, logo após o carregamento da estrutura, se manifestando em curtos espaços de tempo (horas ou poucos dias); o recalque por adensamento primário (ρa): ocorre pela expulsão de ar e água nos vazios de solo e se caracteriza como um processo lento, que varia de acordo com a permeabilidade do solo que está carregado, podendo se manifestar em médio espaço de tempo (meses ou anos); o recalque por adensamento secundário (ρc): ocorre pelo rearranjo estrutural do solo, que é gerado por tensões cisalhantes atuantes sobre ele. Esse tipo de recalque ocorre, normalmente em solos coesivos e saturados, é importante ressaltar que ele deve ser considerado nos cálculos de fundações, pois, ele tem grande representatividade. Os recalques por adensamento secundário manifestam-se após longos períodos de tempo (décadas). Existem alguns fatores que estão diretamente relacionados ao recalque e que estão fora do controle dos profissionais, o que afeta a precisão dos resultados e das análises. Os principais fatores são: a heterogeneidade do solo, pois, geralmente, a análise do solo é realizada considerando um perfil composto por alguns pontos investigados. Dessa forma, podem existir particularidades que não são detectadas durante a prospecção; as variações das cargas previstas para a fundação. Isso ocorre devido ao carregamento acidental não previsível, bem como à redistribuição dos esforços; a imprecisão dos métodos para cálculo, ainda que a mecânica dos solos tenha evoluído, o ser humano não descobriu métodos exatos para tal. Há outros fatores que podem causar deformações no solo e recalque nas estruturas, além das próprias cargas. Esses fatores podem ser, em parte, previstos pelos profissionais responsáveis, dentre eles pode-se citar: 23 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. o rebaixamento do lençol freático, nesses casos, quando ocorrem camadas compressíveis, aumentando as tensões efetivas, os carregamentos externos não são considerados; os solos colapsáveis, que apresentam alta quantidade de vazios, nos quais ocorre uma ruptura repentina da cimentação intergranular, causada pelo contato direto do solo com a água; as escavações nas proximidades das fundações, mesmo utilizando estruturas de contenção movimentos de recalque podem ocorrer nas fundações adjacentes; as vibrações podem ser causadas por equipamentos como bate-estacas, rolos compactadores, trânsito, dentre outras coisas. Existem alguns métodos para tentar estimar quando poderá ocorrer o recalque em fundações, tando as rasas, como as profundas. Os cálculos podem variar de acordo com o tipo de solo. A seguir é exemplificado um método para calcular o recalque em fundações rasas, e outro para fundações profundas. Por meio da equação 8, consegue-se calcular o recalque imediato nas argilas, seguindo a teoria da elasticidade para fundações rasas: ( ) (8) Na qual: ρi = q m σ: mé fí entre a base da fundação superficial e m ν = coeficiente de Poisson do solo; Es = módulo de elasticidade ou de deformabilidade do solo; B = menor dimensão do elemento da fundação superficial; Iρ = fator de influência (ver quadro 7 – esse valor é dependente da rigidez e da forma do elemento superficial). 24 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Quadro 7: Fator de influência Fonte: Perloff e Baron, (1976 apud Cintra el al., 2003) O cálculo do módulo de deformabilidade dos solos pode ser realizado quando não houver valores tabelados ou ensaios disponíveis para fornecer os valores. Para isso, executa-se uma estimação partindo de correlações com as medidas nos ensaios de campo, como, ensaio de cone, SPT, dentreoutros. Por meio da equação 9, consegue-se calculá-lo no ensaio de cone: (9) No qual, qc = a resistência de ponta medida no ensaio de cone e α = coeficiente empírico (ver quadro 8 – esse valor varia de acordo com o solo). Quadro 8: Fator de influência Fonte: Perloff e Baron, (1976 apud Cintra el al., 2003) Com a equação 10, consegue-se calcular o módulo de deformabilidade por meio dos parâmetros obtidos no ensaio SPT. (10) Na qual, α = coeficiente empírico obtido na tabela 8, de acordo com o tipo de solo; K = coeficiente empírico obtido no quadro 9, de acordo com o tipo de solo; NSPT 25 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. = número de golpes necessários para penetrar os 30 centímetros finais do amostrador-padrão obtido no ensaio SPT. Quadro 9: Coeficiente K Fonte: Perloff e Baron, (1976 apud Cintra el al., 2003) Os valores típicos do coeficiente de Poisson para os solos (v), podem ser observados no quadro 10. Quadro 10: Valores típicos para o coeficiente de Poisson para solos Fonte: Perloff e Baron, (1976 apud Cintra el al., 2003) Poulos e Davis chegaram na equação 11 para calcular o recalque em estacas de ponta (apoiada em uma camada de solo resistente), para fundações profundas: (11) No qual, 𝝆 = recalque; P = carga aplicada na estaca (kN); Es = módulo de deformabilidade do solo; Ip = I0 * Rk * Rh * Rυ; I0 = fator de influência para deformações (Obtido no ábaco 1); Rk = fator de correção para a compressibilidade da estaca (Obtido no ábaco 2); Rh = espessura h (Obtido no ábaco 3) de solo compressível; Rυ = correção para o coeficiente de Poisson do solo (Obtido no ábaco 26 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 4); e D = diâmetro da estaca. A figura 7 ilustra os quatro ábacos utilizados para a obtenção dos dados mencionados acima. Figura 7: Ábacos para obtenção dos parâmetros I0, Rk, Rh, Rυ, respectivamente Fonte: Bittencourt (2019) 27 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. ATENÇÃO Existem diversos métodos para calcular o recalque em fundações rasas e profundas, para conhecer os principais e como calculá-los, acesse: http://site.ufvjm.edu.br/icet/files/2016/08/AULA04-RECALQUES.pdf. http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/17430/material/ PUC-FUND-19-Recalques.pdf. 2.2 Monitoramento e Execução de Fundações Profundas A execução das estacas brocas pode ser realizada em quatro etapas: a primeira etapa consiste em escavar ou perfurar utilizando trado manual, que pode ser do tipo helicoidal ou concha, e pode-se utilizar água para facilitar a perfuração; a segunda etapa é a preparação, após atingir a profundidade desejada, realiza-se o apiloamento do fundo, fazendo um pequeno bulbo com pedra britada; a terceira etapa é a concretagem, nela todo o furo é preenchido com concreto, realizando o adensamento adequado e tomando cuidado para evitar a contaminação do concreto. Pode-se utilizar uma chapa de compensado com furos para lançar o concreto, protegendo assim a boca do furo; a última etapa é a colocação das esperas, ou seja, faz-se o acabamento na cota de arrasamento de interesse, fixando os arranques dos baldrames. A execução da estaca Strauss é realizada seguindo, basicamente, seis passos: a primeira coisa a se fazer é centralizar o soquete com o piquete de locação, em seguida, perfura-se 1 metro utilizando o soquete. É importante destacar que esse furo serve para a colocação do primeiro tubo (sendo que este é dentado na sua extremidade inferior), chamado coroa no solo, por meio de cravação; no segundo passo, ocorre a introdução da sonda de percussão, que irá retirar o solo para amostragem após o golpeamento; quando a coroa estiver totalmente cravada no solo, introduz-se o tubo seguinte por rosqueamento, sendo que esse processo é executado até a cota http://site.ufvjm.edu.br/icet/files/2016/08/AULA04-RECALQUES.pdf http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/17430/material/PUC-FUND-19-Recalques.pdf http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/17430/material/PUC-FUND-19-Recalques.pdf 28 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. de interesse ou até atingir uma camada de solo resistente (deve-se sempre limpar a água e a lama acumulada no tubo para evitar danos); após esse procedimento, substitui-se a sonda pelo soquete e lança-se o tubo a fim de que se obtenha uma coluna de 1 metro de concreto meio seco; sem retirar a tubulação, apiloa-se o concreto para que se forme um bulbo, após esse procedimento, realiza-se o fuste lançando concreto de forma sucessiva em camadas apiloadas e retirando a tubulação à medida em que se realizam as operações; por fim, executa-se a concretagem até uma cota um pouco superior ao ponto de arrasamento da estaca, deixando assim um excesso para cortar a cabeça da estaca. Nas estacas Simplex o procedimento é executado através dos seguintes passos: primeiro, desce-se o tubo por cravação. Na descida do tubo, utilizam-se pequenos pesos que atuam como sonda, ficando suspensos no interior do molde por meio de uma roldana presa no seu topo. Assim, é possível verificar se a ponteira de concreto não foi danificada na cravação; ao se atingir a profundidade requerida, o tubo é enchido com concreto plástico até o topo em um movimento lento e contínuo; por fim, arranca-se o tubo e a ponteira de uma vez só. Nas estacas Franki, o procedimento é executado através dos seguintes passos: o primeiro passo é cravar o tubo no interior do solo; em seguida, uma determinada quantidade de concreto, praticamente seco, é derramada e apiloada através de um maço pesado, de modo que forme um tampão para que a água e o solo não entrem no interior do tubo, que é arrastado e penetrado no terreno; ao atingir a profundidade de interesse, o tubo é imobilizado e percussões energéticas são utilizadas para destacar o tampão, concomitantemente a isso, uma determinada camada de concreto é apiloada a fim de formar o bulbo; 29 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimentopor escrito do Grupo Prominas. em seguida, joga-se concreto novamente que é apiloado, de modo que, ao mesmo tempo, ocorre a retirada parcial do tubo, elevando cerca de 20 a 30 centímetros por vez. Essas estacas são indicadas em casos em que a camada resistente está localizada em profundidades variáveis, em terrenos com pedregulhos, dentre outros locais, pois, o formato rugoso do fuste faz com que haja boa aderência do solo. A execução da estaca raiz é realizada seguindo, basicamente, cinco passos: o primeiro é a perfuração utilizando um tubo revestido e circulação de água; o segundo passo é perfurar até a cota de interesse, ou seja, até a profundidade que se deseja; em seguida, coloca-se a armação, depois de limpar o interior do tubo; após esse procedimento, introduz-se areia, cimento e argamassa em baixa pressão no interior do tubo; por último remove-se o tubo revestido. O processo executivo dos tubulões a céu aberto consiste em: cavar manualmente um poço com diâmetro variando ente 0,70 e 1,20 metro, (isso só pode ser feito em solos coesivos e acima do nível de água); na medida em que se escava, o tubo de concreto metálico ou pré-moldado é descido até o ponto desejado. Alarga-se a base do poço no formato de um tronco de cone elíptico ou circular até que o preencha com concreto armado ou simples. No sistema denominado Chicago, a escavação ocorre em etapas de forma manual com a pá, a cortadeira e a picareta em profundidades que variam entre 0,50 m (argilas moles) até 2,00 m (para argilas duras). Escora-se as paredes com pranchas verticais que são ajustadas através de anéis de aço, escavando novas camadas até se alcançar a cota de assentamento ou o solo resistente, no qual é feito o alargamento da base ou cebola. Após liberar o furo, deve-se preenchê-lo com concreto totalmente. Em outro sistema denominado Gow, utilizam-se cilindros telescópicos de aço, que são cravados por percussão e revestem o poço que foi cavado 30 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. manualmente. Depois de atingir o ponto desejado, alarga-se a base e, concomitantemente à concretagem, realiza-se a retirada dos tubos. IMPORTANTE Existem diversos tipos de fundação, para compreender melhor o processo executivo de todos eles, acesse: http://site.ufvjm.edu.br/icet/files/2016/07/AULA03-ASPECTOS-RELEVANTES- SOBRE-A-EXECUCAO-DAS-FUNDACOES.pdf. http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/17430/material/ PUC_FUN_04_Execu%C3%A7%C3%A3o%20de%20Funda%C3%A7%C3%B5es.p df. 2.3 Proteção de Fundações As escavações apresentam diversos riscos, como queda de materiais, fechamento das paredes dos poços, queda de pessoas, eletrocussão, inundações, asfixia, dentre outras coisas. Por isso, durante a execução de escavações é importante contar com o auxílio de profissionais capacitados. Na escavação de tubulões a céu aberto, deve-se encamisar/escorar as paredes do furo. Essa atividade deve ser feita pelo responsável técnico do serviço, levando em consideração os riscos existentes. Na execução de túneis, tubulões, escavações profundas com pequenas dimensões e galerias nas quais não seja possível um bom contato visual da atividade, e que envolva trabalho manual, é imprescindível prender o executor da atividade com um cabo guia, permitindo assim o seu socorro de forma rápida em caso de emergência. Em profundidades maiores que 1 metro, o acesso para a saída do tubulão ou do poço deve ser feito através de sistemas que garantam a segurança dos trabalhadores, como guinchos mecânicos, sarilhos com travas, dentre outros dispositivos. Para as escavações manuais de tubulões e poços a céu aberto, o diâmetro mínimo da escavação de ser de 60 centímetros. Nos casos em que há iluminação no interior das escavações, é preciso adotar sistemas que sejam estanques, desse modo, não ocorre a penetração de umidade e de água, além disso, a tensão máxima de alimentação deve ser de 24 http://site.ufvjm.edu.br/icet/files/2016/07/AULA03-ASPECTOS-RELEVANTES-SOBRE-A-EXECUCAO-DAS-FUNDACOES.pdf http://site.ufvjm.edu.br/icet/files/2016/07/AULA03-ASPECTOS-RELEVANTES-SOBRE-A-EXECUCAO-DAS-FUNDACOES.pdf http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/17430/material/PUC_FUN_04_Execu%C3%A7%C3%A3o%20de%20Funda%C3%A7%C3%B5es.pdf http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/17430/material/PUC_FUN_04_Execu%C3%A7%C3%A3o%20de%20Funda%C3%A7%C3%B5es.pdf http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/17430/material/PUC_FUN_04_Execu%C3%A7%C3%A3o%20de%20Funda%C3%A7%C3%B5es.pdf 31 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. volts. Equipamentos que são acionados por explosão ou combustão devem ter sua utilização vetada, não sendo utilizados dentro dos tubulões e dos poços. É preciso ter dispositivos sonoros que permitam ao trabalhador comunicar-se com a equipe que se encontra na superfície da escavação, além de garantir que ele tenha ar suficiente para a execução das atividades. É importante que sejam seguidas as disposições previstas no anexo 6 da norma NR 15 quando da realização de fundações escavadas a ar comprimido, seja na compressão, seja na descompressão. Nesse tipo de trabalho, é importante fiscalizar diariamente os equipamentos, além de ter serviços médicos de plantão, em caso de necessidade de atendimentos de urgência. Desse modo, consegue-se assegurar a proteção das fundações e dos trabalhadores. Nos sistemas de proteção para fundações injetadas e cravadas existem diversos riscos, como o tombamento do bate-estacas, queda do pilão, ruído e vibração que afetam obras e edificações vizinhas, dentre outros. Para preparar a área de trabalho, diversos fatores devem ser levados em consideração, como o nivelamento requerido, o acesso e a capacidade que o solo tem para suportar a torre de apoio. Os responsáveis técnicos das edificações precisam avaliar os impactos da atividade na estabilidade das mesmas e das obras próximas ao local em que está sendo executada a atividade. É importante inspecionar mangueiras e cabos periodicamente. Em operações de bate-estacas a vapor, é preciso estar atento às conexões e mangueiras, sendo que o controle para manobra das válvulas precisa estar sempre ao alcance dos operadores. Para instalar, funcionar e executar o bate-estacas é importante seguir as normas e os procedimentos de seguranças pré-determinados pelos responsáveis técnicos das atividades. Em operações em que o bate-estaca precisa trabalhar próximo aos cabos de energia elétrica, é preciso que o responsável técnico solicite orientações técnicas acerca dos procedimentos de segurança e operacionais a serem seguidos para proteção. Caso o topo da torre do bate-estacas esteja em níveis mais elevados que as edificações vizinhas, é preciso proteger o equipamento contra possíveis descargas elétricas da atmosfera. Os cabos utilizados na suspensão do pilão 32 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados– sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. precisam ter, pelo menos, seis voltas enroladas no tambor do guincho, sendo que ele deve ser inspecionado com frequência. O pilão deve ser repousado sobre o solo, ou no final da sua guia de curso, quando o bate-estacas não estiver em funcionamento. Durante a operação de içamento do pilão, é preciso observar a existência de defeitos no limitador de curso para que não ocorra a passagem do limite de içamento (por isso, a inspeção precisa ser realizada constantemente por profissionais especializados). A estaca pré- moldada deve ser presa por correntes e inspecionada a fim de detectar possíveis trincas e evitar que haja tombamento, caso o cabo se rompa, quando for posicionada na guia do bate-estacas. As atividades de reparo ou manutenção nos bate-estacas devem ser realizadas apenas quando os equipamentos não estiverem operando. A execução de serviços na torre do bate-estacas por trabalhadores deve ser feita com o auxílio de cintos de segurança com trava-quedas afixados em estruturas independentes. Em ambientes com elevados níveis de pressão sonora, acima dos limites suportados pela norma NR-15, é preciso proteger os trabalhadores e pessoas próximas com equipamentos de proteção auditiva individual ou medidas de proteção coletivas. Vale destacar ainda que os buracos são escavados em lugares próximos aos locais em que se executará a cravação ou a concretagem das estacas e precisam ser protegidos e sinalizados a fim de evitar contaminações, além de evitar a queda de trabalhadores. Nas operações de corte de cabeça em estacas, é preciso que os trabalhadores utilizem plataformas de trabalho construídas independente e adequadamente. Além disso, deve-se utilizar equipamentos de proteção individual, como protetores auriculares, óculos de proteção, dentre outros. Os bate-estacas instalados em sistemas de trilhos ou roletes precisam ter sua estabilidade assegurada, isso se dá por meio de contrapesos fixados segundo especificação dos responsáveis ou dos fabricantes. Além disso, é importante ter um cuidado especial com as mangueiras e conexões, evitando trânsito de pessoas, veículos e máquinas sobre elas, mantendo-as em boas condições, vistoriando-as periodicamente para evitar vazamentos que podem gerar acidentes. Além disso, deve-se atender às 33 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. especificações do fabricante e assegurar que o controle das manobras esteja sempre próximo dos operadores. 2.4 Sistema de Impermeabilização e drenagem A impermeabilização pode ser definida como um conjunto de operações e técnicas que visam proteger as edificações contra a ação deletéria de umidade, fluidos e vapores. Esse processo é essencial para garantir a durabilidade e a longevidade das edificações, além de tornar o ambiente salubre para quem o habita. Para a realização deste serviço, é preciso que o profissional seja capacitado, pois, é preciso estar atento aos mínimos detalhes, uma vez que, se estes forem esquecidos, podem afetar a qualidade do serviço executado. Quando a impermeabilização é realizada de forma planejada, consegue-se minimizar os custos com o processo de impermeabilização, que engloba o projeto, a execução, o acompanhamento e a aplicação dos materiais (impermeabilizantes). Afirma-se que a impermeabilização, quando executada seguindo o planejamento, representa entre 1 e 3% do valor da edificação. Além disso, é essencial atentar-se à manutenção da impermeabilização, pois, ela precisa disso para manter sua efetividade sendo que, nesses casos, é essencial seguir a recomendação dos fabricantes. A impermeabilização atua como uma barreira física à penetração da água, que tende a penetrar por capilaridade. Assim, ela mantém a água fora do local que se deseja proteger. Além disso, ela protege as estruturas contra a degradação devido à presença de vapores, umidade e água. Por isso, a concepção da impermeabilização deve se dar no projeto da edificação, pois, se a impermeabilização for adotada apenas após o surgimento dos problemas, seu custo se eleva consideravelmente. A importância de impermeabilizar as fundações se dá devido à dificuldade de acesso que se tem a esses locais após o aterro, tornando mais difícil a reabilitação dessas estruturas. Na concepção da edificação, é preciso realizar maiores investimentos neste nível, a fim de evitar intervenções futuras, que implicarão em altos custos. Geralmente, quanto maior o custo inicial com os 34 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. processos de impermeabilização e drenagem, menores os custos globais (que incluem os custos iniciais, somados com os custos associados para reparar os sistemas), evitando-se intervenções futuras de reparação. Assim, deve-se utilizar a impermeabilização para impedir a ascensão capilar da umidade e evitar que os materiais constituintes da fundação se deteriorem. A impermeabilização em fundações é necessária, pois, a umidade do solo está em constante contato com suas estruturas, o que as tornam suscetíveis a suas agressões. A umidade e as infiltrações são os principais agentes responsáveis por causar patologias em fundações. Isso ocorre, pois, o ambiente se torna insalubre devido ao surgimento e ao desenvolvimento de colônias de bactérias e fungos que ameaçam a integridade estrutural. Os danos gerados pela falta de impermeabilização nas fundações geram o surgimento de diversas ações patológicas que comprometem a durabilidade e a longevidade das estruturas, gerando danos a longo prazo. Para a impermeabilização, podem ser utilizados materiais pré-fabricados, como geocompósitos e membranas, os manufaturados in situ, como as emulsões betuminosas, os revestimentos de base cimentícia, dentre outros tipos. A figura 8 ilustra a impermeabilização do encabeçamento de estacas: Figura 8: Impermeabilização do encabeçamento de estacas Fonte: Rawell (2019) Os sistemas de drenagem são utilizados para que as estruturas de contenção apresentem um desempenho satisfatório. Eles podem ser internos ou superficiais; sendo que, normalmente, os projetos de drenagem combinam proteção de taludes ou superficiais. É importante que os sistemas de drenagem 35 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. superficiais captem e conduzam a água que incide na parte superficial dos taludes de modo que se considere também a bacia de captação total. Dispositivos como canaletas longitudinais de descida, canaletas transversais, caixas coletoras, dissipadores de energia, dentre outros, podem ser utilizados no projeto de drenagem. A escolha do(s) melhor(es) dispositivo(s) se dá pela natureza da área, do tipo de material e das condições geométricas do talude. A figura 9 mostra uma canaleta longitudinal com caixa de passagem: Figura 9: Canaleta longitudinal com caixa de passagem Fonte: Engenharia Concreta (2017) Esses sistemas para a proteçãodos taludes têm como finalidade minimizar a erosão e a infiltração devido à precipitação da chuva no talude. As proteções superficiais podem ser divididas em dois grupos distintos: a proteção com vegetação e a proteção com impermeabilização. Não há uma regra para a concepção dos projetos dessa natureza, porém, é preciso considerar a proteção com vegetação como a primeira alternativa para proteger taludes não naturais. Os processos de infiltração oriundos da precipitação das chuvas podem modificar as condições hidrológicas dos taludes, diminuindo a sucção e/ou elevando a magnitude das poropressões. Em qualquer um desses casos, as mudanças reduzem a tensão efetiva e, consequentemente, a resistência ao cisalhamento dos materiais, o que costuma gerar instabilidade. Em taludes localizados em regiões urbanas, podem ocorrer mudanças hidrológicas pela infiltração das águas da chuva e também por vazamentos provenientes das tubulações de esgoto e/ou água. 36 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Os sistemas de drenagem subsuperficial podem ser trincheiras drenantes longitudinais, drenos horizontais, filtros granulares, drenos internos da estrutura de contenção e geodrenos. A função desse sistema é captar o fluxo de água e/ou controlar a intensidade da pressão de água no interior dos taludes. Esses sistemas podem gerar rebaixamentos no nível piezométrico, sendo que o volume de água que passa pelos drenos é diretamente proporcional ao gradiente hidráulico e ao coeficiente de permeabilidade. Quando há o rebaixamento do nível piezométrico, o gradiente hidráulico tende a diminuir, assim, o fluxo diminui progressivamente até que se estabeleça novamente a condição do regime permanente. Nos solos que têm baixa condutividade hidráulica, a redução pode representar a ausência de volumes de drenagens visíveis a olho nu, que não deve ser associada à deterioração do dreno. É comum este comportamento gerar dúvidas no que tange à eficácia dos sistemas de drenagem, indicando a possibilidade de colmatação, por isso, deve-se monitorar continuamente os drenos através da instalação de piezômetros, comparando os dados obtidos antes, durante e depois da finalização da obra. A figura 10 ilustra o esquema de um sistema de drenagem inclinado com diversas configurações, vale ressaltar que, quando for possível drenar a água para a frente do muro, deve-se introduzir furos drenantes ou barbacãs. 37 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Figura 10: Esquema de um sistema de drenagem inclinado com diversas configurações Fonte: Gerscovich et al. (2017) Durante a construção de estruturas para muro de arrimos, por exemplo, os drenos devem ser executados cuidadosamente. É preciso observar o posicionamento do colchão de drenagem para assegurar que no lançamento do material não haja segregação e/ou contaminação. Para muros com características drenantes, recomenda-se a instalação de filtros verticais na face interna do muro, exceto quando o material de preenchimento atua como um filtro, impedindo o carreamento das frações finas de retroaterro. 38 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. VAMOS APRENDER UM POUCO MAIS? O sistema de impermeabilização das fundações é um assunto muito extenso, existem diversas formas de realizar essa atividade, para conhecê-las com mais detalhes, acesse: https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/7741/RIGHI,%20GEOVANE%20VENT URINI.pdf. https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/26039/000755456.pdf?sequence= 1. https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/7741/RIGHI,%20GEOVANE%20VENTURINI.pdf https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/7741/RIGHI,%20GEOVANE%20VENTURINI.pdf https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/26039/000755456.pdf?sequence=1 https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/26039/000755456.pdf?sequence=1 39 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. CAPÍTULO 3 – ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO 3.1 Estruturas de Contenção, Tipos e Dimensionamento As estruturas de contenção podem ser rígidas ou flexíveis. As denominadas rígidas são construídas de forma vertical ou quase vertical, sendo, normalmente, apoiadas em fundações rasas. As estruturas de contenção rígidas podem ser construídas em concreto, em alvenaria ou com elementos especiais. A figura 11 exemplifica estruturas rígidas de (a) muro de alvenaria, (b) muro de pedra e (c) muro de concreto armado. Figura 11: Estruturas rígidas (a) muro de alvenaria, (b) muro de pedra e (c) muro de concreto armado Fonte: Andrade (2018) Nessas estruturas de contenção, o próprio peso dos muros exerce uma contribuição significativa na estabilidade da estrutura, sendo que esta está sujeita apenas ao deslocamento de rotação e translação. Além disso, essas estruturas apresentam baixas deformações por flexões. Nas paredes diafragma, mesmo o próprio peso da estrutura não exercendo uma contribuição significativa em sua estabilidade, por causa da alta rigidez, a cortina quase não tende a apresentar deformações por flexão, sendo também consideradas estruturas rígidas. As estruturas de contenção flexíveis são aquelas estruturas com baixa espessura e alta resistência à flexão, sendo que o peso da parede não exerce contribuição significativa em sua estabilidade. Assim, as estruturas flexíveis se 40 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. diferenciam pelos elementos que garantem a sua estabilidade, pelo processo construtivo e pelos materiais utilizados em sua construção. As estruturas de contenção são classificadas em autoportantes, monoapoiadas e multiapoiadas. As cortinas autoportantes são as estruturas enterradas no solo, por causa da mobilização de empuxo passivo na frente da cortina, ela não utiliza outro elemento de apoio. Já as cortinas monoapoiadas são caracterizadas pela existência de um nível para apoio no topo, sejam ancoragens, sejam escoras. As cortinas multiapoiadas têm diversos níveis de apoio ao longo de sua altura, podendo ser ancoragens ou escoras. Os principais tipos de materiais utilizados nesse processo são madeira, aço e concreto armado. Os perfis metálicos são utilizados como contenção, porém, apresentam menos rigidez e capacidade para resistiraos esforços quando comparados com as estruturas de concreto armado. A madeira costuma ser utilizada nas pranchas entre os perfis metálicos devido à facilidade que ela tem para se adaptar às condições de instalação, bem como a sua facilidade de instalação. Para escolher o melhor tipo de contenção flexível, é preciso considerar fatores como as características geotécnicas e geológicas do solo que será escavado, a altura da escavação, a distância da estrutura e das edificações vizinhas. A posição do lençol freático, o caráter da estrutura (definitivo ou temporário), o avanço da escavação, o tempo disponível para executar a escavação, dentre outras coisas. A seguir são apresentados alguns exemplos de estruturas de contenção. As estacas de contenção são estruturas de base que são executadas de modo preventivo a fim de evitar os desmoronamentos gerados por fatores como vibração e ou sobrecarga de equipamentos próximos à abertura de poços, valas, escavações, ação da água, dentre outras coisas. Essas estruturas podem ser definitivas (integram a obra, tornando-se parte da estrutura para sustentação ou para a contenção definitiva) ou provisórias (retiradas após o cumprimento do objetivo determinado). Além disso, consegue-se proteger edifícios e logradouros públicos vizinhos ao local que se deseja escavar. É importante destacar que, além de obras de contenção, deve-se contratar seguros para as edificações que são ameaçadas com 41 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. o trabalho. Antes de começar a escavação, é preciso ainda ter total controle de todos os impactos que ela pode gerar. Para escolher o melhor tipo de escoramento, é preciso levar em conta fatores como a altura da escavação (talude), a ocorrência de chuvas, a consistência do terreno, o espaço disponível para operar equipamentos, as edificações próximas à obra, os custos, os prazos, dentre outras coisas. Os escoramentos provisórios podem ser de madeira. Para isso, utilizam-se vigas, caibros, estacas pranchas, tábuas, postes, pranchões, dentre outras coisas. Além disso, os escoramentos provisórios podem ser metálicos, utilizam-se perfis I ou H, estacas prancha e trilhos usados. Os escoramentos podem ainda ser mistos, ou seja, combinar madeira com elementos metálicos, como pranchas, escoras metálicas, pontalete extensível, dentre outros. A figura 12 (a) ilustra um exemplo escoramento de madeira e a figura 12 (b) ilustra um exemplo de escoramento misto (madeira/metálico): Figura 12: Escoramento (a) de madeira e (b) misto (madeira/metálico) Fonte: Romanini (2017) Os escoramentos podem ainda ser definitivos, podendo ser metálicos: para isso, utilizam-se trilhos, estacas pranchas e perfis; ou de concreto: utilizam-se estacas pré-moldadas ou moldadas in loco, paredes diafragma, dentre outros. A figura 13 ilustra um exemplo definitivo do tipo estaca prancha: 42 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Figura 13: Escoramento estaca prancha Fonte: Varela (2019) As cortinas de estacas prancha sem ancoragem têm sua estabilidade dependente de empuxos passivos mobilizados na frente da cortina. Assim, elas se comportam como uma viga em balanço. Nessas estruturas, deve-se determinar a altura da ficha, em alturas pequenas, com no máximo 5 metros, pode-se utilizar cortinas sem ancoragem. A figura 14 (a) mostra a rotação da cortina em torno do ponto O e a figura (b) indica os sistemas de força atuantes. Para a simplificação dos cálculos, considera-se que a força Ep2 passa pelo ponto O. Figura 14: (a) Rotação da cortina em torno do ponto O e (b) sistemas de forças atuantes Fonte: Varela (2019) 43 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. A determinação da altura de ficha para solos não coesivos é feita considerando-se os momentos das forças em relação à rótula ou ponto de aplicação, sendo esta calculada de acordo com a equação 12: ( ) (12) Na qual: EP1 = empuxo passivo; Ea = empuxo ativo; f = ficha; h = altura do solo acima da ficha. A figura 15 ilustra todos os componentes atuantes nas estacas pranchas. Figura 15: componentes das estacas pranchas Fonte: Varela (2019) A proteção de taludes escavados pode ser feita utilizando as bermas, quando não for viável a utilização de escoramentos. As bermas são patamares horizontais intercalados nos taludes inclinados, utiliza-se esse recurso em obras rodoviárias, por exemplo. Na execução dos taludes livres e das bermas, deve-se estar atento ao destino da água superficial ou que aflora, e para sua execução é preciso utilizar canaletas, coletores, além do plantio de vegetação apropriada ou grama para proteger o meio e evitar o rompimento dessas estruturas. A figura 16 mostra um exemplo de berma artificial: 44 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Figura 16: Esquema de uma berma artificial Fonte: Naresi Júnior (2019) Os muros de contenção à gravidade ou concreto ciclópico são viáveis apenas quando a altura do muro não for superior a 4 metros. Esses muros são construídos pelo preenchimento de formas contendo blocos de rochas com dimensões variáveis e com concreto. Normalmente, apresentam uma seção transversal trapezoidal, de modo que a largura da base corresponda a 50% da altura do muro. A execução de muros com faces inclinadas ou em degraus pode gerar uma grande economia de material. Nos muros que têm face frontal, vertical e plana, recomenda-se a inclinação em direção ao retroaterro (para trás) com pelo menos 1:30 a fim de evitar a ilusão ótica de inclinação do muro em direção ao tombamento para frente. A figura 17 ilustra um muro de concreto ciclópico: Figura 17: Muro de concreto ciclópico Fonte: Varela (2019) 45 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. O dimensionamento de estruturas do tipo muro de arrimo deve ser realizado considerando-se condições de estabilidade, como tombamento, deslizamento da base, capacidade de carga da fundação e ruptura global. O projeto é feito por meio de um pré-dimensionamento seguido da verificação das condições de estabilidade. O primeiro passo é determinar o equilíbrio das forças, para isso, utiliza-se o método Rankine, o mais utilizadopara a determinação de esforços em muros. A figura 18 ilustra o esquema para calcular os esforços atuantes em um muro de arrimo: Figura 18: Esforços atuantes em um muro Fonte: Gerscovich et al. (2017) Na compactação do retroaterro aparecem esforços horizontais adicionais que são associados ao trabalho dos equipamentos de compactação. No caso dos muros com retroaterro inclinados, utiliza-se, normalmente um equipamento de compactação mais pesado, sendo que os empuxos resultantes são mais altos que os calculados na teoria do empuxo ativo. Na prática, aplica-se um fator de correção de cerca de 20% do valor calculado para o empuxo. 46 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Os parâmetros de resistência podem ser calculados pela equação 13: ( ) ( ) (13) Na qual, ’ ’ = ângulo de atrito e a coesão para dimensionamento, respectivamente; ’ ’ = o ângulo de atrito e a coesão de pico, respectivamente; e FS e FSc = fatores de redução para atrito e coesão, respectivamente. Os valores de FS e FSc variam entre 1,0 e 1,5, dependendo da importância da obra, bem como da confiança na estimativa de valores dos parâmetros de resistência ’ ’ . O quadro 11 ilustra os valores dos parâmetros geotécnicos para o projeto de muros no estado do Rio de Janeiro. Quadro 11: Parâmetros geotécnicos para projeto de muros Fonte: Gerscovich et al. (2017) Durante o contato do solo e a base do muro, deve-se sempre considerar que há a redução dos parâmetros de resistência, pois, os solos nesta região são amolgados, sendo que, normalmente, sua camada superficial é compactada e alterada antes de se colocar a sua base. Por isso, é preciso considerar o ângulo de atrito do solo com o muro () e a adesão (a). Para que o muro não tombe, deve-se calcular o coeficiente de segurança, que é definido pela equação 14: (14) 47 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Esses parâmetros podem ser obtidos na figura 19. Figura 19: Esforços atuantes em um muro para a segurança contra o tombamento Fonte: Gerscovich et al. (2017) Já a segurança contra o deslizamento, pode ser obtida pela equação 15: (15) Na qual, Ep = empuxo passivo; Ea = empuxo ativo e S = esforço cisalhante na base do muro. A figura 20 esquematiza os empuxos e o esforço cisalhante requerido para o cálculo de FS. Figura 20: Esforços atuantes em um muro para a segurança contra o deslizamento Fonte: Gerscovich et al. (2017) 48 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. O valor de S pode ser calculado multiplicando a resistência de cisalhamento na base do muro vezes a largura, de acordo com o quadro 12: Quadro 12: Cálculo da resistência ao cisalhamento Fonte: Adaptado de Gerscovich et al. (2017) Para evitar que o solo se rompa, adota-se o critério disposto na equação 16: (16) Na qual: qmax equivale à capacidade de suporte calculada pelo método clássico de Terzaghi-Prandtl, considerando que a base do muro é uma sapata, podendo ser calculada pela equação 17: (17) Na qual, B ’ B - 2 q v b m ’ solo de fundação; f = peso específico do solo de fundação; Nc , Nq , N = fatores de capacidade de carga (quadro 13); qs= sobrecarga efetiva no nível da base da fundação (qs = 0, se a base do muro não estiver embutida no solo de fundação.) 49 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Quadro 13: Fatores de capacidade de carga Fonte: Gerscovich et al. (2017) O último passo é verificar a segurança do conjunto muro e solo. A verificação dos sistemas de contenção no que se refere à segurança em relação à estabilidade consiste em verificar o mecanismo de ruptura global do maciço. Dessa forma, a estrutura de contenção pode ser considerada como um elemento pertencente à massa do solo, que poderá se deslocar de modo semelhante a um corpo rígido. Usualmente, essa verificação é feita garantindo um coeficiente de segurança coerente com a rotação da massa do solo que se desloca ao longo de uma superfície cilíndrica. Esse fenômeno pode ser representado pela equação 18: ∑ ∑ (18) Assim, o valor encontrado tem que ser maior que 1,3 para obras provisórias e maior que 1,5 para obras permanentes. O cálculo do fator de segurança pode ser 50 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. feito usando qualquer método para calcular o equilíbrio limite utilizado para avaliar a estabilidade de taludes. IMPORTANTE Existem diversos tipos de contenção, para conhecê-los melhor, acesse: http://sinop.unemat.br/site_antigo/prof/foto_p_downloads/fot_14386aula_13__- _pdf_Aula_13__-.pdf. https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/handle/11338/4217/TCC%20Bruna%20Piaz za.pdf?sequence=1&isAllowed=y. 3.2 Escavações As escavações são processos utilizados para romper a compacidade dos solos por meio de ferramentas cortantes, a fim de desagregá-lo para facilitar o seu manuseio. Essas atividades, normalmente, são executadas por equipamentos mecanizados, o que favorece o desmonte de um grande volume de material em prazos menores. Porém, é preciso comprar equipamentos eficientes para executar estas atividades, como unidades escavo-transportadoras, escavo-empurradoras, aplanadoras, dentre outras. A seleção dos equipamentos deve ser baseada no tipo de trabalho a ser executado, considerando-se aspectos de projeto, naturais e econômicos. Os fatores naturais são dependentes do local onde o trabalho será executado, como natureza do solo, topografia, dentre outras coisas. A natureza do solo é o primeiro fator a ser considerado, pois, deve-se analisar a resistência ao rolamento, a granulometria, dentre outras coisas. Após essa etapa, realiza-se a topografia do local, sempre considerando a segurança. Os fatores de projeto indicam aquantidade de terra a ser escavada, as dimensões das plataformas, as distâncias de transportes, dentre outras coisas. A indicação do volume de terra é essencial para saber a quantidade de equipamentos a serem utilizados, bem como os tipos para executar tal atividade. Já os fatores econômicos estão ligados aos custos para a realização da atividade. Com esse fator, determina-se qual equipamento será utilizado, sendo que se deve calcular os custos e a capacidade de investimento das empresas que se dispõem a realizar os trabalhos de escavação. http://sinop.unemat.br/site_antigo/prof/foto_p_downloads/fot_14386aula_13__-_pdf_Aula_13__-.pdf http://sinop.unemat.br/site_antigo/prof/foto_p_downloads/fot_14386aula_13__-_pdf_Aula_13__-.pdf https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/handle/11338/4217/TCC%20Bruna%20Piazza.pdf?sequence=1&isAllowed=y https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/handle/11338/4217/TCC%20Bruna%20Piazza.pdf?sequence=1&isAllowed=y 51 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. A execução de escavações, quase sempre, precisa de atividades preliminares para que os equipamentos trabalhem de forma eficiente. A primeira coisa a se fazer é instalar o canteiro de obras, isso é feito considerando a dimensão da obra, o tempo de execução, distância dos centros urbanos, dentre outros fatores. A escolha do local deve levar em conta a proximidade em relação ao local em que os serviços serão executados, a fim de poupar recursos. Em seguida, enviam-se os equipamentos para as instalações da obra, sendo que o transporte das máquinas é feito, normalmente, por veículos especiais. Pode-se ainda construir estradas para facilitar o serviço e o acesso à obra. Antes da escavação, deve-se limpar a área da obra, removendo quaisquer obstáculos naturais ou artificiais presentes no local. Deve-se ainda realizar o desmatamento (cortar e remover toda a vegetação) e o destoncamento (retirar tocos e raízes). A execução dos cortes deve ser feita com base na locação topográfica. Por meio dela, consegue-se demarcar os pontos extremos que precisam ser cortados. Essa tarefa é importante, pois, a sua correta execução evita a formação de superfícies convexas e côncavas nos taludes, o que não é desejável. O controle da execução dos cortes é feito por meio da colocação de pontos denominados offsets, piquetes que têm a indicação da altura de corte nos pontos indicados, sendo que, através desses pontos é que se realiza o controle da altura de escavação. Esse processo continua até atingir o ponto desejado; após atingi-lo, executa-se o serviço de acabamento por meio da raspagem (corte de uma altura pequena com precisão). A escavação de rochas é realizada quando são encontrados maciços rochosos que demandam técnicas especiais para sua retirada. Normalmente, a escavação de rochas é feita realizando furos nos maciços a distâncias determinadas; após esse procedimento, explosivos são introduzidos nos furos, em seguida, ocorre a detonação dos explosivos e, posteriormente, a remoção dos fragmentos de rochas. 3.3 Paredes Diafragma As paredes diafragma moldadas in loco são elementos de contenção e/ou fundação moldados no solo. No subsolo, realiza-se um muro de concreto armado na 52 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. direção vertical, cuja espessura varia entre 30 e 120 centímetros, sendo que a sua profundidade pode alcançar até 50 metros. Esse muro consegue absorver empuxos, momentos fletores, cargas axiais e cargas normais. Além disso, a execução deste elemento pode ser feita com ou sem a presença de lençol freático. A vantagem deste tipo de estrutura é a facilidade de moldagem à geometria do terreno. Outra vantagem é o fato de sua execução não causar grandes descompressões e vibrações no terreno, o que favorece a sua realização próxima a edificações sem causar danos a elas. As paredes diafragma têm uma ampla gama de utilização, podendo ser aplicadas para a contenção de subsolo em obras de canalização de leitos de rios, construções de garagens subterrâneas, trincheiras enterradas, execução de túneis, estações de metrô, dentre outras coisas. A figura 21 ilustra uma parede diafragma: Figura 21: Parede diafragma Fonte: Keller Tecnogeo (2019) Esse processo é muito utilizado devido à sua multiplicidade, englobando elementos para conter terra e água em escavações permanentes ou provisórias; ao fato de as paredes poderem receber cargas verticais; e à possibilidade de transpassar camadas de solo com alta resistência. Além disso, com esse método, 53 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. diminui-se o rebaixamento do lençol de água atrás do escoramento, o que pode provocar recalque nas edificações vizinhas. Em incorporações das paredes com as vigas e as lajes da estrutura, pode-se utilizar duas formas distintas: a primeira delas é realizar um corte na parede até que a armadura existente seja exposta, em seguida, executa-se a viga especial de ligação com algumas barras horizontais que devem passar por trás das barras que já existem na parede. A segunda delas é instalar chumbadores com argamassa expansiva nos furos abertos na parede. VAMOS APRENDER UM POUCO MAIS? Para conhecer o projeto e a execução de uma parede diafragma atirantada, acesse: http://biblioteca.univap.br/dados/00003d/00003d9c.pdf. 3.4 Cortinas Atirantadas Os escoramentos atirantados são um tipo de contenção que se utiliza de tirantes protendidos devidamente ancorados no maciço para sustentação. Normalmente, sua fixação é profunda, o que faz com que esse método seja autoportante, implicando que nenhum outro tipo de apoio seja necessário, tendo maciços instáveis naturais ou construídos por corte ou em aterros. A vantagem desse método é a possibilidade de utilizá-lo em locais com difícil acesso e também em qualquer tipo de solo. A figura 22 ilustra um exemplo de cortina atirantada: Figura 22: Esquema de cortina atirantada Fonte: Bechara (2018) http://biblioteca.univap.br/dados/00003d/00003d9c.pdf 54 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. A utilização de estacas em combinação com os tirantes protendidos é uma ótima opção para a contenção de taludes, permitindo executar aterros e cortes em zonas com difícil estabilidade. Normalmente, os tirantes são construídos por barras, fios e cordoalhas de aço ancorados firmemente em um maciço profundo. Caso o atirantamento seja definitivo, é preciso realizar a pró-tensão, além de realizar um tratamento para evitar a corrosão. Nesses modelos de estrutura, utilizam-se equipamentos pneumáticos para realizar a proteção. Outro ponto importanteé que o processo executivo irá depender da proteção que se deseja garantir. ATENÇÃO Para conhecer mais sobre esse assunto tão importante, acesse: https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/138336/000989344.pdf?sequence =1. http://civil.uefs.br/DOCUMENTOS/%C3%8DTALO%20JEFFERSON%20ROCHA%20 TEIXEIRA.pdf. 3.5 Estrutura de Solo Reforçado As estruturas de contenção são essenciais nos projetos e nas obras de engenharia, sendo estas muito utilizadas na construção de barragens, ferrovias, usinas, dentre outras coisas. Com o passar dos anos, as estruturas convencionais de concreto ciclópico (atirantadas), dentre outras, se tornaram obsoletas devido à má qualidade dos solos, a elevação da altura do solo a se conter, dentre outras coisas. Diante disso, surgiram as estruturas de solo reforçado, que têm se mostrado uma solução ideal para essas situações. A vantagem dessas estruturas é a capacidade de resistir bem aos recalques das fundações, são fáceis de construir, têm um prazo de execução reduzido e permitem a obtenção de taludes com solos estáveis, dentre outras coisas. O conceito dessas estruturas parte da ideia de que os reforços que têm resistência à tração podem ser inseridos no solo a fim de obter taludes mais íngremes e até mesmo verticais. Os reforços têm como objetivo ligar as zonas potencialmente instáveis com as zonas estáveis a fim de minimizar as deformações e impedir a sua ruptura. https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/138336/000989344.pdf?sequence=1 https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/138336/000989344.pdf?sequence=1 http://civil.uefs.br/DOCUMENTOS/%C3%8DTALO%20JEFFERSON%20ROCHA%20TEIXEIRA.pdf http://civil.uefs.br/DOCUMENTOS/%C3%8DTALO%20JEFFERSON%20ROCHA%20TEIXEIRA.pdf 55 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. Existem diversos tipos de estruturas de contenção, a primeira delas se deu com reforço geossintético. Normalmente, as estruturas de contenção de solo reforçado consistem em camadas de solos compactados entremeados por camadas de reforço com espaços pré-determinados. É importante que essas estruturas sejam estáveis, tanto externa como internamente. A estabilidade externa ocorre devido ao peso da massa do solo reforçado que, consequentemente, garante a estabilidade interna. A estabilidade externa é verificada em termos do maciço reforçado, da ruptura devido à capacidade de suporte e do tombamento do maciço reforçado. Já a estabilidade interna, pode ser avaliada tomando como base métodos de equilíbrio de limites e métodos baseados em condições de trabalho. A figura 23 ilustra a estrutura de solo reforçado (a) em um muro e (b) em um talude: Figura 23: Z Fonte: Geoacademy ATENÇÃO Para conhecer mais sobre as estruturas de solo reforçado, acesse: http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10010546.pdf. http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10010546.pdf 56 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. REFERÊNCIAS AECWEB. Como construir em solos argilosos? Conheça boas práticas. 2019. 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