Reforço de Aterro Sobre Solo Mole em Empreendimento Residencial Reinforced Embankment on Soft Soil in a Residential Building

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Rita Ventura Mendonça
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1 Reforço de Aterro Sobre Solo Mole em Empreendimento Residencial Reinforced Embankment on Soft Soil in a Residential Building Nome dos autores: Jaime da Silva Duran Giancarlo Domingues Instituição: Maccaferri do Brasil LTDA Rua Prof. Joanita Bernet Passos, 640, Curitiba/PR giancarlo@maccaferri.com.br; jaime_s_duran@maccaferri.com.br; Local da obra: São José dos Pinhais/PR Brasil Tipo de Obra: Aterro Sobre Solos Moles Duração: Setembro de 2012 Novembro de 2012 Resumo Para a implantação de um empreendimento residencial multi familiar de padrão popular, o projeto previa áreas destinadas à estacionamento nas periferias do terreno. Numa determinada parte destas áreas havia a necessidade da construção de um aterro que seria apoiado sobre uma região alagadiça e com ocorrência de solos de baixa capacidade de suporte. O objetivo deste artigo é apresentar as soluções analisadas pela construtora, bem como a participação dos geossintéticos como alternativas de solução, a comparação entre estas alternativas, dimensionamento, especificação e projetos adotados para este aterro. Abstract For the implementation of a several families residential building of popular standard, the project included areas for parking on the outskirts of the land. In certain of these areas was the need of building a embankment that would be supported on a swampy region with occurrence of low bearing capacity soil. The objective of this paper is to present the solutions analyzed by the builder, the participation of geosynthetics as alternative solutions, the comparison between these alternatives, sizing, specification and designs adopted for this embankment. 1. PROBLEMA O empreendimento Parque das Nações Europa da construtora Fórmula engenharia é um empreendimento residencial multi-familiar de padrão popular, localizado no município de São José dos Pinhais, PR. O terreno onde o empreendimento está sendo construído, tem parte de sua área caracterizada por um charco, com presença de 4m de solo mole, conforme perfil de sondagem abaixo. Tabela 1: Perfil de Sondagem à percursão N.A Profundidade NSPT Descrição -0,4m 0 a 3,0m 2 Argila Siltosa Mole 3 a 4,0m 3 Argila Siltosa Mole 4 a 6,0m 5 Argila Siltosa 6 a 10,40m 16 Silte Argiloso Página 1

2 2 Além da presença deste material orgânico de baixa capacidade de suporte, o lençol freático também era elevado. O projeto arquitetônico do empreendimento indicava a construção de uma área de estacionamento descoberto, cujo aterro seria construído, em boa parte, sobre o charco. Logo havia uma necessidade de se avaliar a melhor solução geotécnica para estabilizar o aterro, porém que gerasse o menor impacto financeiro, geométrico e ambiental possível. A altura do aterro era de 2,5m e seu talude tinha inclinação de 1,5h/1v. Com a sondagem foi possível desenhar o perfil estratigrafico da área e, por correlações, definir os parâmetros geotecnicos das camadas de fundação. Como não se tinha ensaios de resistência ao cisalhamento da jazida do material de aterro, fez-se uma estimativa destes parâmetros baseados na caracterização tactil-visual do aterro. Figura 1: Perfil estratigráfico Tabela 2: Parâmetros adotados Camada / Parâmetro γ (kn/m³) φ (º) C (kpa) Aterro Solo Mole Argila Siltosa Silte Argiloso Ao se analisar a estabilidade do aterro chegava-se, através de uma análise por equilíbrio limite, à um coeficiente de segurança na ordem de 1,05 onde se necessitava de soluções que pudessem prover coeficientes próximos de 1,3. 2. SOLUÇÃO As soluções analisadas foram a execução de bermas de equilíbrio, reforços com geossintéticos e uma combinação das duas opções. Através da análise de estabilidade, obtiveram-se as dimensões necessárias para a Berma, bem como as dimensões e resistências dos reforços. Para a alternativa com berma, seria necessária a construção de uma berma de equilíbrio de 6m de comprimento com talude de mais 5m e com 1,25m de altura, ultrapassando desta forma o Pagina 2

3 3 limite construtivo do empreendimento em 9m. Esta questão geométrica não era limitante, porém era indesejável. 6 m 5 m Figura 2: Solução Com Berma Para a alternativa com reforço, foi necessário uma camada de reforço com geogrelha de 150kN/m e com comprimento de superior à 15metros. Com esta alternativa, não haveria a extrapolação do limite geométrico. Na terceira alternativa, pretendia-se analisar uma solução mista onde tentaria se reduzir ao máximo a utilização da berma de equilíbrio em detrimento a utilização de um reforço geossintético. Porém, segundo os cálculos realizados seria necessário uma camada de Geogreçha com 150 kn/m e 18,8 metros de comprimento e uma berma de 10 metros de extensão e 1,25 metros de altura. Com as três alternativas estudadas, avaliou-se as questões de custo, impacto geométrico no projeto e ambiental, onde se chegou à conclusão de que a melhor escolha seria a construção do aterro com reforço de geossintéticos. Em todos os casos seria construído um colchão drenante com rachão na base do aterro, e este receberia um geotextil não tecido como camada separadora e filtrante, antes da aplicação da geogrelha e do lançamento do aterro. Pagina 3

Com esta alternativa, não haveria a extrapolação do limite geométrico.

4 4 15,3m Figura 3: Solução Com Geossintético tipo geogrelha 5m 5m 18,8m Figura 4: Solução Mista (Berma+Geossintético) 3. COMPARATIVO ENTRE AS SOLUÇÕES: A primeira comparação seria a de custos conforme tabela abaixo: Tabela 3: Comparativo de Custo entre as soluções Soluções Berma Serviço Adicional Aterro Compactado Colchão Drenante Instalação de Geotextil Quantidade Custo (Sinapi) 1780m³ R$ m³ R$ m² R$ Pagina 4

COMPARATIVO ENTRE AS SOLUÇÕES: A primeira comparação seria a de custos conforme tabela abaixo: Tabela 3:

5 5 Geossintético Mista Instalação da Geogrelha Aterro Compactado Colchão Drenante Instalação de Geotextil Instalação da Geogrelha 3605m³ R$ m³ R$ m³ R$ m² R$ m² R$ Nesta análise, a solução mais econômica mostrou-se ser a com aplicação do geossintético, e que uma solução mista ficaria ainda mais cara do que a solução de execução de berma de equilíbrio. Além disso, a tomada de decisão levou em consideração também outros critérios como a geometria e a questão ambiental conforme quadro comparativo abaixo: Tabela 4: Comparativo Qualitativo Solução / Critério Berma 1,4 Custo Geometria Ambiental Construção avançaria 9m além do Limite 1700m³ de material de Jazida + 660m³ de material britado Geossintético Mista 2,3 Construção avançaria 8m além do Limite 1500m³ de material de Jazida + 600m³ de Material Britado Desta forma a alternativa de aplicação do geossintético se mostrou mais adequada, como solução de estabilização do aterro. 4. METODOLOGIA DE EXECUÇÃO Foi definida a seção abaixo como a seção do aterro a ser construído, onde pode ser observado o colchão drenante e as camadas de geossintéticos utilizados. Foram escolhidos a Geogrelha Macgrid WG 150 e o geotextil Mactex N30.2 da empresa Maccaferri. Pagina 5

000 Nesta análise, a solução mais econômica mostrou-se ser a com aplicação do geossintético, e que uma solução mista ficaria ainda mais cara do que a solução de execução de berma de equilíbrio.

6 6 Geogrelha Geotextil Figura 5: Seção do Aterro com a indicação das camadas de geossintéticos A primeira etapa da construção do aterro consistia em uma limpeza superficial da área para remoção da camada vegetal, depois o lançamento do rachão que compunha o colchão drenante, lançamento do filtro geotextil e da geogrelha e execução do aterro até o greide de projeto. O colchão drenante acabou sendo executado com um material granular similar à um cascalho com classificação HRB como A-2-4. Figura 6: Preparação da área Pagina 6

colchão drenante, lançamento do filtro geotextil e da geogrelha e execução do aterro até o greide de projeto.

7 7 Figura 7: Lançamento dos geossintéticos Figura 8: Lançamento dos geossintéticos e Execução do Aterro Pagina 7

8 8 Figura 9: Execução do Aterro Figura 10: Aterro concluído Pagina 8

9 9 5. CONCLUSÃO A utilização dos geossintéticos como alternativa para estabilidade ou incremento no fator de segurança de projeto se mostrou a melhor escolha técnica e economica, uma vez que seu desempenho atendeu às necessidades da obra, possibilitando a construção do aterro de forma segura e rápida. Conforme mostrado a solução com geossintéticos foi muito mais econômica, pois reduzia consideravelmente o volume de aterro e de pedras para o colchão drenante, que eram dois itens com custos significativos para a obra em questão. Além do custo a alternativa com geossintéticos possibilitou à execução da obra de aterro não invadir a área subjacente, o que certamente teve um grande peso na tomada decisão. Do ponto de vista ambiental, ao se reduzir os volumes de materiais naturais, como o aterro e o colchão drenante, certamente houve uma considerável redução no impacto da obra, uma vez que foi deixado de se extrair do meio ambiente, 1800m³ de solo e 660m³ de rachão ou cascalho. 6. REFERENCIAS Site da Caixa Econômica Federal, Sinapi, Relatórios de Composições. Disponível em : Acesso em 24/06/2014 as 19:30. Brasil. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes. Diretoria de Planejamento e Pesquisa. Coordenação Geral de Estudos e Pesquisa. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Manual de pavimentação. 3.ed. Rio de Janeiro, Pagina 9

Conforme mostrado a solução com geossintéticos foi muito mais econômica, pois reduzia consideravelmente o volume de aterro e de pedras para o colchão drenante, que eram dois itens com custos

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