GEOCOMPOSTO PARA REFORÇO UTILIZADO EM ATERRO DE CONQUISTA

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1 GEOCOMPOSTO PARA REFORÇO UTILIZADO EM ATERRO DE CONQUISTA Paulo Cesar Belesso Ferretti Engenheiro Civil Maccaferri do Brasil Leilo Luti de Lima Eng. Civil Gerente Unidade Rio de Janeiro Maccaferri do Brasil Petrucio José dos Santos Junior MSc. Eng. Civil Coordenador Técnico Maccaferri do Brasil Tipo de Obra: Reforço de base de aterro de conquista para expansão de redes de gás natural Gasbel II Local da Obra: Vassouras / RJ / Brasil Data de execução da Obra: Início: Outubro / 2009 Término: Novembro / 2009 Geossintético utilizado: Geocomposto para reforço desenvolvido principalmente para o reforço de estruturas de pavimentos executados sobre solos com baixa capacidade de suporte. É formado pela associação de uma geogrelha acoplada a um geotextil não-tecido. O uso deste geocomposto reduz significativamente a migração de materiais e garante a permeabilidade das camadas granulares enquanto desempenha importante função no aumento da resistência à tração e à fadiga do pavimento devido à perfeita combinação entre os produtos. Reduz ainda as deformações diferenciais e proporciona importante incremento na vida útil do pavimento projetado. Introdução: A empresa Petrobrás, em fase de expansão de uma de suas redes de abastecimento de gás natural no município de Vassouras RJ, necessitava acessar locais em áreas de difícil acesso, que não permitiam o tráfego de veículos e equipamentos pesados devido à topografia acidentada e a baixa capacidade de suporte do subleito. Como solução para esse problema era utilizada plataformas compostas por toras de eucalipto dispostas perpendicularmente entre si denominadas estivas, com espessuras de 0,40 a 0,50m (Figura 1 e 2) e posteriormente lançadas camadas de aterro com propriedades de resistência melhores que o material do subleito promovendo assim a capacidade de suporte necessária para o tráfego dos equipamentos (Figura 3). 1

2 1 = Estacas cravadas para delimitar a área lateral. 2 = Estacas de eucalipto lançadas no sentido longitudinal: duas em cada lateral e duas ao centro. 3 = Estacas lançada no sentido transversal uma ao lado da outra, contemplando toda a extensão da plataforma. 4 = Solo de cobertura para finalização da obra. Figura 1. Vista em planta de uma plataforma em estiva. Figura 2. Toras de eucalipto a serem utilizadas. Figura 3. Estiva sendo finalizada. Descrição da solução em geossintético: A utilização das plataformas de eucaliptos tornava lento o avanço das frentes de trabalho, fazendo com que houvesse uma perda na produtividade, hora/máquina, além da preocupação ecológica no uso da madeira. Como alternativa a esse método tradicional foi proposta a substituição das estivas de eucalipto por um geocomposto de reforço (GCR), que combina uma geogrelha tecida de poliéster com resistência bidirecional termofixada com um geotêxtil não tecido agulhado em poliéster (Figura 4), disposto na interface entre o subleito e o solo de aterro, promovendo a função de reforço e separação em uma única interface de aplicação (Figura 5). 2

3 Figura 4: Geocomposto para reforço Figura 5: Seção esquemática do aterro de conquista Uma vez que o material do subleito apresenta baixa capacidade de suporte, torna-se deformável e susceptível a formação de trilhas de rodas capazes de reter o avanço dos equipamentos de trafego pesado, quando não seu total afundamento. O geocomposto de reforço através de suas propriedades mecânicas gera um efeito que permite uma melhor distribuição das tensões verticais do tráfego, espraiando-as horizontalmente ao longo de sua superfície de aplicação, evitando com isso que ocorra colapso do subleito por esforços de tração e promovendo a capacidade de suporte necessária para a passagem dos equipamentos. Este mecanismo é chamado de efeito membrana (Figura 6). Figura 6: Efeito membrana do geossintético na base do aterro. O local escolhido para aplicação do geossintético se tratava de um trecho com presença de muita vegetação (capim), além de uma considerável quantidade de água (Figuras 7 e 8). Este trecho daria continuidade a uma área já estruturada pelas estivas, portanto a aplicação seria realizada em um local de fundação conhecida, o que impôs muito mais responsabilidade a respeito do sucesso da solução proposta, pois a área com as estivas já se encontrava em operação. 3

4 Figura 7. Local do trecho teste Figura 8. Presença de água Para a instalação do geocomposto, não foram realizados nenhum tipo de preparação da base (limpeza, nivelamento, etc), de modo a não criar nenhum tipo de restrição ou dificuldade para utilização deste material (Figura 9). A única solicitação foi o lançamento do aterro a partir de uma plataforma já existente e com maior capacidade de carga que o trecho a ser reforçado, criando-se uma ancoragem ao reforço. Isto ocorreu porque o operador da escavadeira desejava lançar o material de aterro diretamente no centro do pano de reforço já estendido. O aterro foi lançado em camada única de 30cm, e sem a devida compactação. Sendo a maquina o único elemento a exercer peso e permitir a compactação do material de aterro sobre a área de trilhos das esteiras (Figura 10). Figura 9. Reforço estendido irregularmente Figura 10. Material de aterro sendo lançado Vantagens técnicas obtidas Como comentado anteriormente a utilização das plataformas de eucaliptos tornava lento o avanço das frentes de trabalho e o uso do geossintético, devido a sua simplicidade na instalação, foi extremamente atrativo, além de permitir um controle mais rigoroso na formação das trilhas de roda, uma vez que foi possível determiná-la, em função da carga transferida e capacidade de suporte do subleito, algo em torno de 15cm como sendo aceitável para a trafegabilidade e estabilidade dos equipamentos. 4

5 Vantagens econômicas obtidas O custo na mão de obra e a hora/máquina durante o processo de avanço nas áreas inóspitas acessadas pela Petrobrás foram o principal diferencial econômico encontrado. O custo de instalação do geocomposto quando comparado a instalação das estivas é algo irrisório, uma vez que se levou menos de 5 minutos, utilizando 2 homens, para colocar o rolo de geossintético no local e desenrolá-lo sobre o leito regularizado pela retroescavadeira. O custo da hora/ máquina utilizada apresentou uma diferença de mais de 60% em relação à solução tradicional, já que o equipamento ganhou mais frente de avanço em um intervalo de tempo menor. Conclusão: O trecho onde ocorreu a aplicação do geossintético foi aprovado com enorme sucesso, pois permitiu o tráfego da própria escavadeira utilizada para o lançamento do aterro sobre o mesmo, viabilizando assim a utilização do geocomposto de reforço para a solução proposta e permitindo o tráfego de caminhões e demais equipamentos mecânicos necessários para expansão da rede de gás natural (Figuras 11 e 12). Dessa forma o geossintético foi fundamental não só porque permitiu com maior facilidade e menor tempo a obra de aterro de conquista, mas também porque contribuiu para uma obra sustentável, uma vez que dispensou a utilização das estivas de eucalipto, um recurso natural que era consumido em grande escala, antes desta alternativa. Figura 11. Tráfego de escavadeira sobre a área reforçada com o geocomposto Figura 12. Utilização de tráfego sobre toda a base 5

6 Quantidade de Geossintéticos utilizados: Geocomposto para reforço: 7.899,00 m² Proprietária da obra: Petrobras - RJ Construtora: Azevedo & Travassos Fornecedor: Maccaferri do Brasil 6