Logo Passei Direto
Buscar
Material
páginas com resultados encontrados.
páginas com resultados encontrados.
left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Experimente o Premium!star struck emoji

Acesse conteúdos dessa e de diversas outras disciplinas.

Libere conteúdos
sem pagar

Ajude estudantes e ganhe conteúdos liberados!

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Experimente o Premium!star struck emoji

Acesse conteúdos dessa e de diversas outras disciplinas.

Libere conteúdos
sem pagar

Ajude estudantes e ganhe conteúdos liberados!

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Experimente o Premium!star struck emoji

Acesse conteúdos dessa e de diversas outras disciplinas.

Libere conteúdos
sem pagar

Ajude estudantes e ganhe conteúdos liberados!

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Experimente o Premium!star struck emoji

Acesse conteúdos dessa e de diversas outras disciplinas.

Libere conteúdos
sem pagar

Ajude estudantes e ganhe conteúdos liberados!

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Experimente o Premium!star struck emoji

Acesse conteúdos dessa e de diversas outras disciplinas.

Libere conteúdos
sem pagar

Ajude estudantes e ganhe conteúdos liberados!

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Experimente o Premium!star struck emoji

Acesse conteúdos dessa e de diversas outras disciplinas.

Libere conteúdos
sem pagar

Ajude estudantes e ganhe conteúdos liberados!

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Experimente o Premium!star struck emoji

Acesse conteúdos dessa e de diversas outras disciplinas.

Libere conteúdos
sem pagar

Ajude estudantes e ganhe conteúdos liberados!

Prévia do material em texto

XIX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica 
Geotecnia e Desenvolvimento Urbano 
COBRAMSEG 2018 – 28 de Agosto a 01 de Setembro, Salvador, Bahia, Brasil 
©ABMS, 2018 
 
Remediação de Recalques em Edifício em Construção por meio de 
Injeções de Consolidação - Estudo de Caso 
 
Max Valério Rodrigues Barbosa 
Solotrat, Brasília, Brasil, max@solotrat.com.br 
 
Max Gabriel Timo Barbosa 
Universidade de Brasília, Brasília, Brasil, maxtimo@globo.com 
 
Neusa Maria Bezerra Mota 
BMS Engenharia, Brasília, Brasil, neusamota@bmsengenharia.com.br 
 
Eugênio Pabst Vieira da Cunha 
Interact Engenharia, São Paulo, Brasil, eugenio@interact.eng.br 
 
Danilo Costa de França 
Interact Engenharia, São Paulo, Brasil, danilo@interact.eng.br 
 
RESUMO: Durante a construção de um edifício alto, fundado em tubulões, notaram-se trincas 
características de recalques distorcionais. Investigando-se o problema, viu-se que a principal causa 
dessa ocorrência foi a inferência errada quanto a compressibilidade do solo sob a base dos tubulões, 
mais deformável que o esperado. Essa observação foi corroborada por monitoramento de recalques 
que indicou deslocamentos elevados do edifício, com velocidades de até 200,0 µm/dia, na fase final 
de construção, com 80% da carga total do edifício instalada. Como solução, pelas características do 
subsolo do edifício e o estágio em que a obra estava, escolheu-se a técnica de injeções de 
consolidação, também chamadas de tube-à-manchette. Com a execução da obra conseguiu-se a 
estabilização dos recalques da estrutura. Ademais os parâmetros relatados neste artigo podem servir 
de base para futuros trabalhos semelhantes. 
 
PALAVRAS-CHAVE: Remediação de recalques, prédio em construção, injeções de consolidação. 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Fundações são projetadas para transferir 
esforços da estrutura para o maciço de maneira 
controlada, atendendo aos estados limites último 
e de serviço da estrutura. Para isso as condições 
do subsolo devem ser bastante investigadas. 
Entretanto, na prática da engenharia civil 
brasileira há ainda tentativas de economia em 
estágios de projeto da obra; dentre essas avarezas 
encontram-se as sondagens e os projetos de 
prazos curtíssimos. Tais práticas geram diversos 
problemas em construções nem sempre 
divulgados. 
 Este artigo apresenta um caso de obra em que 
essas práticas de pouca investigação do subsolo 
e prazos curtos de projeto causaram 
consequências que poderiam ter sido desastrosas 
caso não houvesse intervenção. 
 O caso de obra consiste de um edifício 
fundado em tubulões que, após ter atingido 80% 
da carga de trabalho, começou a apresentar 
trincas na garagem do edifício. Após 
investigações observou-se que a 
compressibilidade do subsolo era superior à 
esperada. Diferentes sondagens à percussão 
haviam sido feitas, mas por diferentes empresas 
com diferentes procedimentos em diferentes 
épocas do ano, obtendo resultados diferentes. 
 Mesmo com essas dúvidas, conjuntamente a 
XIX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica 
Geotecnia e Desenvolvimento Urbano 
COBRAMSEG 2018 – 28 de Agosto a 01 de Setembro, Salvador, Bahia, Brasil 
©ABMS, 2018 
 
um prazo curto para o projeto da obra, a empresa 
responsável pelo projeto em questão previu 
tubulões, em local que a apenas dois metros 
abaixo da base do tubulão estava o nível de água. 
 Dessa forma, após a confirmação de recalques 
de até 200,0 µm/dia o reforço das fundações foi 
visto como a única alternativa para remediação 
dos recalques. Após soluções como estaca raiz e 
estacas mega terem sido estudadas, viu-se que a 
solução que poderia obter melhores resultados 
com o menor custo eram as injeções de 
consolidação, também chamadas de tube-à-
manchette, que idealmente tratariam o maciço de 
forma que a compressibilidade considerada em 
projeto fosse atingida. 
 Este artigo apresenta o estudo de caso deste 
projeto e obra de remediação de recalques em 
edifício em construção por meio de injeções de 
consolidação. São apresentados os parâmetros 
adotados nas injeções, os ajustes que foram 
necessários quanto à distribuição projetada das 
injeções, a evolução dos recalques, o 
detalhamento da técnica tube-à-manchette e do 
controle executivo realizado e os procedimentos 
de análise da eficácia das injeções. 
 
 
2 DESCRIÇÃO DA TÉCNICA TUBE-À-
MANCHETTE 
 
A técnica de injeções tube-à-manchette é um 
processo executivo de etapas bem definidas em 
que a eficácia do resultado final é 
intrinsecamente dependente da eficácia das 
etapas preliminares. 
 
2.1 Perfuração 
 
A perfuração do maciço é comumente executada 
por meio de perfuratriz rotativa, lavagem de 
água, com utilização de fluido estabilizante 
biodegradável. 
 Essa precaução é necessária para não 
contaminar o lençol freático e não haver colapso 
local do solo devido ao uso de água na 
perfuração. O bits da perfuratriz, do tipo elétrica 
de eixo único, é usualmente de diâmetro de 75 
mm, resultando em um furo, devido à 
excentricidade resultante da operação, de 
diâmetro no mínimo 5 % superior, de 78,75 mm. 
 Esse diâmetro de bits éescolhido de forma que 
haja espaço suficiente para a introdução de um 
tubo de 32 mm manchetado de PVC, com 
manchetes comumente espaçadas a cada 0,5 m 
ou a cada 1,0 m, e uma mangueira de injeção 
paralela ao tubo, para a execução da bainha, 
espaço anelar entre as paredes do furo e o tubo 
PVC. A Figura 1 apresenta um tubo PVC 
manchetado típico. O tubo PVC deve ser vedado 
no fundo por meio de cap. 
 
 
Figura 1. Tubo PVC manchetado típico (Barbosa, 2018) 
 
 Ressalta-se que a perfuratriz deve ser 
competente o suficiente para realizar as 
perfurações mesmo após o tratamento de 
consolidação avançar, pois à medida que os furos 
de consolidação tornam-se mais próximos 
(“fechamento da malha”), o torque exigido para 
a perfuração do maciço torna-se maior, devido 
ao maior confinamento provido pelas inclusões 
injetadas. Ademais, posteriormente podem ser 
necessários novos furos a depender dos 
resultados dos testes de verificação. 
 
2.2 Injeção 
 
O processo de injeção da técnica tube-à-
XIX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica 
Geotecnia e Desenvolvimento Urbano 
COBRAMSEG 2018 – 28 de Agosto a 01 de Setembro, Salvador, Bahia, Brasil 
©ABMS, 2018 
 
manchette pode ser dividido em duas etapas: o 
preenchimento da bainha e a injeção das válvulas 
manchete. 
 O correto preenchimento da bainha é 
fundamental para que posteriormente a injeção 
das válvulas manchete transcorra 
satisfatoriamente. Assim deve-se preencher a 
bainha com a mangueira de injeção no fundo do 
furo, antes da inserção do tubo PVC, evitando 
assim incorporação de ar na calda de cimento e 
garantindo uma melhor aderência do tubo 
manchetado com a calda e da calda com o 
maciço. Com esse procedimento consegue-se ter 
pressões de abertura de manchetes e pressões de 
injeção mais coerentes, indicando inclusive 
regiões de melhor e pior qualidade do maciço, 
como pode ser visto em gráficos 3D 
isovolumétricos gerados a partir dessas 
informações. 
 A injeção das válvulas manchetes 
normalmente é feita no intervalo de 12 a 24 
horas, em que a bainha, com fator a/c de 0,5, 
apresenta entre 350 a 1000 kPa de resistência à 
compressão uniaxial. A injeção é realizada por 
meio de um obturador duplo, conforme Figura 2. 
As pressões de abertura das manchetes e de 
injeção variaram de acordo com o 
prosseguimento dos serviços, com maiores 
magnitudes quando o espaçamento entre furos 
diminuía. A Figura 3 apresenta um corte 
esquemático do processo. 
 
2.3 Controle de Qualidade 
 
O controle de qualidade das injeções passa pelo 
registro das pressões, volume e vazão das 
injeções, profundidade e inclinação dos furos e 
controle de horários das injeções. Tal controle é 
feito em boletins, disponíveis à projetista, ao 
executor e aos responsáveis pelo monitoramento 
da estrutura. Com esses dados consegue-se 
acompanhar a performance, reagir a anomalias e 
adaptaro tratamento de acordo com o andamento 
da obra de injeções. 
 Ademais, as propriedades da calda de cimento 
devem ser controladas, com medidas periódicas 
da viscosidade, exsudação, densidade e coesão 
da calda de cimento. Essas propriedades estão 
intrinsecamente relacionadas ao diâmetro final 
atingido e ao deslocamento da calda de cimento 
em relação ao ponto de injeção inicial. 
Recomenda-se o uso do reômetro de placa de 
Lombardi, instrumento simples preconizado por 
Lombardi (1985), observado na Figura 4, para 
auferir a coesão, do funil Marsh para medida da 
viscosidade e de provetas graduadas para 
controle da densidade e exsudação. 
 
 
Figura 2. Obturador duplo (Barbosa, 2018) 
 
3 ASPECTOS DE PROJETO 
 
Como o solo sob os tubulões era de 
características inferiores às previstas, idealizou-
se uma solução que melhorasse o maciço local 
de forma que este atingisse a compressibilidade 
prevista em projeto e houvesse a estabilização 
dos recalques em tempo hábil. A solução que 
atendia a esses requisitos era o tratamento por 
injeções tube-à-manchette, comumente 
chamadas de injeções de consolidação. 
 Em solos, a técnica de injeções de 
consolidação aumenta a capacidade de carga e 
diminui a compressibilidade do maciço sendo 
XIX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica 
Geotecnia e Desenvolvimento Urbano 
COBRAMSEG 2018 – 28 de Agosto a 01 de Setembro, Salvador, Bahia, Brasil 
©ABMS, 2018 
 
tratado por meio da injeção de fluidos 
binghamianos sob pressão que, além de diminuir 
o índice de vazios local pela expulsão de água 
dos poros do solo pelo carregamento proveniente 
da pressão de injeção, também insere material de 
superiores características mecânicas no maciço 
sendo tratado. 
 
 
Figura 3. Corte esquemático de tubo de injeção da técnica 
de tube-à-manchette. (Barbosa, 2018) 
 
 
Figura 4. Reômetro de Lombardi (Barbosa, 2018). 
 No Brasil comumente caldas de cimento 
viscosas são utilizadas. Após o término do 
processo das injeções de consolidação se obtém 
um maciço de menor compressibilidade, maior 
resistência e menor permeabilidade global. 
 Na obra em questão verificou-se que era 
necessário o decréscimo da compressibilidade 
local em 120%, visto que após retroanálise de 
projeto, considerando o “as-built” verificou-se 
que o fator de segurança estava abaixo de 1,0. Só 
se tinha acesso a sondagens do local, o que 
exigiu não só o monitoramento habitual da 
estrutura mas também a utilização de malhas de 
injeções consagradas na prática, devido à 
necessidade de celeridade da remediação dos 
recalques. Para o dimensionamento da malha o 
que se utiliza comumente são conceitos advindos 
da engenharia de barragens e de Camberfort 
(1968), um dos precursores da técnica. 
 Delimitou-se uma malha inicial de 2,0 x 2,0 
m, chamada de primeira fase, com fechamento 
de malha de 0,5 a 0,5 m caso verificações por 
meio de sondagens observassem que o 
decréscimo de 120% da compressibilidade não 
houvesse sido atingido ou caso o monitoramento 
dos recalques, feito inicialmente diariamente, 
indicasse decréscimo da velocidade dos 
recalques para magnitudes aceitáveis, de menos 
de 80 µm/dia, parâmetro recomendado para 
prédio em construção fundado sobre fundações 
profundas (Milititsky et al, 2015). Essa 
preocupação adveio do fato de as injeções de 
consolidação tenderem a momentaneamente 
aumentar a compressibilidade global do maciço 
sendo tratado, tanto pela alteração da estrutura 
do maciço local quanto pela alta 
compressibilidade inicial das caldas. 
 O solo in situ era ainda mais suscetível a essa 
instabilidade momentânea porque se tratava de 
um silte argiloso estruturado. Dessa forma o uso 
do método observacional fez-se mandatório, 
conforme Peck (1969), para que as pressões 
fossem ajustadas de maneira a não agravar 
irremediavelmente as condições da estrutura 
sendo tratada e para verificar se o maciço 
atingiria a compressibilidade final esperada. Para 
isso fez-se o controle das pressões e volume do 
material sendo injetado. 
XIX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica 
Geotecnia e Desenvolvimento Urbano 
COBRAMSEG 2018 – 28 de Agosto a 01 de Setembro, Salvador, Bahia, Brasil 
©ABMS, 2018 
 
 A disposição dos furos e sua interação com os 
tubulões não será mostrada devido a cláusulas 
contratuais. A Figura 5 ilustra apenas uma visão 
tridimensional, sem detalhamento dos tubulões 
nem da disposição das injeções. 
 
 
Figura 5. Visão esquemática tridimensional do subsolo 
com os tubulões e os furos de injeção. 
 
3.1 Especificações da calda de cimento 
 
Quanto às características do fluido a ser injetado, 
utilizou-se parâmetros comuns de caldas de 
cimento viscosas (fator água/cimento de 0,5 em 
peso) e recomendações de AFTES (1991). A 
Tabela 1 apresenta as especificações iniciais das 
injeções. 
 
Tabela 1. Parâmetros iniciais das injeções 
Pressão máxima de abertura de 
manchetes 
1200 kPa 
Pressão máxima de injeção 500 kPa 
Espaçamento entre manchetes 0,5 m 
Volume injetado por manchete 75 kg 
Densidade da calda 1,7 g/cm3 
Viscosidade mínima da calda 150 mPa.s 
Coesão mínima da calda 7 Pa 
Exsudação máxima 10% 
 
 Como outras medidas para que os serviços 
fossem executados com menores riscos à 
estrutura recomendou-se a não execução de furos 
de injeção com espaçamento inferior a 7,0 m em 
intervalos inferiores a 12h, baseado em 
experiências passadas com tratamentos 
semelhantes. 
 
3.2 Especificações do controle de qualidade 
 
Como visto nos itens 2 e 3 a execução do 
tratamento por meio da técnica de tube-à-
manchette demanda o acompanhamento dos 
trabalhos por meio de boletins de execução e 
gráficos isovolumétricos. Delimitou-se que tanto 
os boletins de execução quanto os gráficos 
isovolumétricos utilizados seriam idênticos aos 
vistos em Zirlis et al (2015). 
 
3.3 Especificações do monitoramento 
 
Quanto ao monitoramento foram utilizados 
níveis óticos, dotados de placa plano-paralela e 
uma mira graduada em chapa de invar. Os pontos 
instrumentados foram definidos de acordo com 
as condições de acesso na obra, e ouvida à 
opinião do projetista e engenheiro responsável 
pela execução. 
 As atividades pertinentes ao monitoramento 
consistiram basicamente em: 
- Instalação de pinos nos pilares da edificação, 
tomando-se por base uma referência de nível, 
Bench Mark; 
- Medições de recalque, com frequência diária; 
- Documentação e registro fotográfico. 
 
4 RESULTADOS 
 
Os trabalho na área que precisava ser tratada, de 
aproximadamente 800 m2, obteve êxito, com o 
alcance de 120% de melhoria do solo local, após 
6 meses de trabalho. Esse êxito foi verificado por 
meio de sondagens de campo e pela 
desaceleração dos recalques após a intervenção. 
 A Figura 6 apresenta um dos gráficos do 
monitoramento dos recalques, cujo 
acompanhamento começou 90 dias antes do 
início dos serviços das injeções tube-à-
manchette. 
 Observa-se na Figura 6 que após o início das 
injeções houve um aumento da velocidade dos 
recalques, para posterior estabilização próximo 
ao término das injeções. Esse aumento na 
velocidade dos recalques após o início das 
injeções também se deveu ao fato de que o 
prédio, por ainda estar em construção, aumentar 
as solicitações de carga sobre as fundações. De 
todo modo após cerca de 90 dias do início dos 
tratamento, com uma malha mais fechada, 
observou-se a estabilização dos recalques e uma 
diminuição da velocidade destes para valores 
XIX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica 
Geotecnia e Desenvolvimento Urbano 
COBRAMSEG 2018 – 28 de Agosto a 01 de Setembro, Salvador, Bahia, Brasil 
©ABMS, 2018 
 
aceitáveis. 
 
Figura 6. Recalque acumulado (mm) vs tempo (dias), com a indicação do início e término das injeções. 
 Para esses resultados serem obtidos, teve-se 
190 furos de injeção, de profundidade média de 
19,0 m (5 m só com a bainha, sem injeção), 
apresentando uma malha de densidade geral de 
4,21 m2/furo. Ressalta-seque a distribuição não 
foi homogênea, com concentração de pontos de 
injeção sob os tubulões. 
 Nesses 14,0 m injetados, houve injeção de 
342,7 m3 de calda de cimento, considerada a 
bainha, representando que 3% do maciço local 
(11200 m3) foi tratado. Na Figura 7 observa-se o 
gráfico isovolumétrico da região tratada, com 
clara demonstração que houve concentração de 
injeção em alguns pontos, em verde, 
evidentemente aqueles que tinham maiores 
solicitações de carga. Observou-se que houve 
uma média de 1,8 m3 injetados por furo, com 
intervalo de 1,41 a 2,34 m3. 
 
5 CONCLUSÃO 
 
Após a conclusão dos serviços as injeções 
estabilizaram os deslocamentos do edifício, 
assegurando o funcionamento da estrutura para 
os fins projetados. 
 
 
Figura 7. Gráfico isovolumétrico da distribuição de calda de cimento no local das injeções. Eixo X e eixo Y em metros, 
representando as extensões da área tratada, e eixo Z em litros de calda de cimento. 
XIX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica 
Geotecnia e Desenvolvimento Urbano 
COBRAMSEG 2018 – 28 de Agosto a 01 de Setembro, Salvador, Bahia, Brasil 
©ABMS, 2018 
 
 Observa-se que os parâmetros das injeções de 
consolidação para remediação dos recalques de 
um prédio em construção e o quantitativo final 
dessas para a melhoria de 120 % do módulo de 
Young equivalente de um maciço difunda-se a 
experiência para futuros trabalhos semelhantes. 
 Dessa forma consegue-se ter melhor 
estimativa de quantidades e de cronograma 
executivo, aspectos importantes mas com 
escassas referências bibliográficas. 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Os autores reconhecem as informações 
fornecidas pelas empresas Solotrat, BMS e 
Interact. Os autores também agradecem o apoio 
das seguintes instituições: o Conselho Nacional 
de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, a 
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de 
Nível Superior e a Universidade de Brasília. 
 
REFERÊNCIAS 
 
AFTES (1991). Recommendations on Grouting for 
Underground Works. Tunnelling and Underground 
Space Technology, Vol. 6, No. 4, pp. 383-461, 1991.
 
Barbosa, M.G.T. (2018). Estudo do efeito de injeções 
cimentícias no comportamento de túneis rasos em solos 
metaestáveis. Dissertação de Mestrado, Publicação 
G.DM-296/2018, Departamento de Engenharia Civil e 
Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 137 
p. 
Camberfort, H. (1968). Inyéccion de Suelos. Ediciones 
Omega, Barcelona, ES, 532 p. 
Lombardi, G. (1985). The role of cohesion in cement 
grouting of rock. Fifteenth Congress on Large Dams. 
International Commission on Large Dams. Lausanne. 
Vol III, pp. 235-261. 
Milititsky, J., Consoli, N. C, Schnaid, F. (2015). Patologia 
das Fundações, São Paulo. Oficina de Textos. 256 p. 
Peck, R.B. (1969) Advantages and Limitations of the 
Observational Method in Applied Soil Mechanics. 
Géotechnique 19:2, 171-187 
Zirlis, A. C., Souza, G. J. T., Pitta, C.A. (2015). Manual de 
Serviços Geotécnicos. Solotrat, São Paulo, SP, 93 p.

Mais conteúdos dessa disciplina