UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM COMO CAMADA DE SEPARAÇÃO E REFORÇO NA RODOVIA RS-786

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1 UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM COMO CAMADA DE SEPARAÇÃO E REFORÇO NA RODOVIA RS-786 Autor: Departamento Técnico - Atividade Bidim Colaboração: Eng. Flávio Costa Teixeira OUTUBRO 1990 Revisado JANEIRO Departamento Técnico.

2 ÍNDICE 1 INTRODUÇÃO DADOS DA OBRA CONTAMINAÇÃO DA SUB-BASE PELO ATERRO UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM FUNÇÕES DO GEOTÊXTIL BIDIM NA OBRA APLICAÇÃO E INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM CUIDADOS DURANTE A INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA...13

3 1 INTRODUÇÃO Este trabalho relata a aplicação do geotêxtil Bidim (nãotecido, agulhado, 100% poliéster) como camada de separação e elemento de reforço entre sub-base de brita graduada e aterro de solo com baixa coesão (areia de praia) na Rodovia RS-786 Rota do Mar, mais conhecida como Interpraias. A rodovia RS-786 situa-se no litoral norte do estado do Rio Grande do Sul e liga os municípios de Osório e Torres, estando sua implantação a cargo do DAER-RS (Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem). A obra constituí-se de um aterro rodoviário, inicialmente previsto com 1,5 m de altura, feito com areia de praia, duas camadas de brita graduada, 7 cm de Binder e 5 cm de CBUQ como camada final. Devido à contaminação da sub-base pelo material do aterro e conseqüente perda de resistência dessa camada estrutural, optaram pela utilização de manta geotêxtil Bidim como camada de separação em substituição a materiais naturais por questões econômicas. A seguir, são apresentados pormenores da instalação, números da obra e fotografias.

4 2 DADOS DA OBRA Localização A obra conhecida como Rota do Mar localiza-se no litoral Norte do estado do Rio Grande do Sul, distante 100 km de Porto Alegre, ligando os municípios de Osório e Torres (Figura 1). Figura 1 Localização da obra. A rodovia RS-786 foi considerada prioritária pelo governo estadual, pois serviria como opção de trânsito da precária BR-101 (principal ligação rodoviária do estado com o resto do país) e como ligação turística integrando diversos balneários, ficando sua implantação a cargo do DAER-RS (Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem). O croqui geral da obra está esquematizado na Figura 2.

5 Duplicada Pavimentada Em pavimentação Cidades N SC Torres RS 486 "Rota do Sol" BR 101 Lote 3 Terra de Areia Curumin Lote 2 BR 101 RS 407 Lote 1 Capão da Canoa Oceano Atlântico Osório RS 786 BR 290 "Free Way" RS 030 Tramandaí Croquí Geral Figura 2 Croqui geral da obra.

6 A construção da obra ficou a cargo das seguintes empreiteiras: Lote 1 - Construtora Sultepa S/A Lote 2 - Construções e Comércio Camargo Correa S/A Lote 3 - Construtora Andrade Gutierrez S/A A elaboração do projeto da obra em questão esteve a cargo do Laboratório Central do DAER. A fiscalização e assessoria técnica foram feitas pela empresa ETEL Estudos Técnicos Ltda. O geotextil Bidim foi utilizado no lote 2, na localidade de Capão Novo distante 10 km da sede do município de Capão da Canoa, em um trecho de 180 m entre as estacas e que indicam a distância a partir da RS-407 em direção ao município de Torres, sendo sua execução de responsabilidade da Camargo Correa. Principais Características - Categoria Rodovia de primeira categoria - Extensão 105,46 Km - Largura da plataforma 12m - Pistas 2 pistas de rolamento com 3,5m cada pista e acostamentos - Aterro Aterro rodoviário constituído de areia média, limpa, com altura aproximada de 1,5 m - Geotêxtil Geotêxtil Bidim RT-10 - Sub-base Duas camadas de brita graduada, sendo a primeira com 18 cm de espessura e a segunda com 12 cm, totalizando 30 cm após a compactação.

7 - Base e Revestimento Uma camada de 7 cm de Binder Uma camada de 5 cm de CBUQ - Tráfego Automóveis e veículos leves de carga, fiscalizados por dois postos de pesagem e três postos da Polícia Rodoviária Estadual. - Acessos Acessos aos Balneários de Torres/BR 101, Rondinha/Itapeva, Arroio do Sal, Curumin/Terra de Areia/RS 486 Rota do Sol, Arroio Teixeira, Capão Novo, Praia do Barco, Capão da Canoa/Atlântida, Xangrilá, Rainha do Mar Atlântida Sul/Mariápolis/Tramandaí, Osório. 3 CONTAMINAÇÃO DA SUB-BASE PELO ATERRO Pela experiência anterior obtida no subtrecho ligando Tramandaí e Capão da Canoa da RS-786, o DAER constatou a perda de uma camada entre 10 e 15 cm de brita graduada. Estudaram então, diversas alternativas econômicas para evitar tal perda de materiais. No lote 1, a Construtora Sultepa S/A executou o aterro com areia argilosa disponível no município de Osório e uma camada adicional de 5 cm de brita graduada, pois é proprietária de uma pedreira na região. No lote 3, a Construtora Andrade Gutierrez S/A executou um trecho com solo-cimento e outro com uma camada de 10 cm de argila disponível no município de torres. No lote 2, a Camargo Correa S/A, possuía uma instalação de britagem na localidade de Morro Alto, distante 15 km de Capão da Canoa. A distância média de transporte encarecia a camada adicional de brita que deveria ser colocada para compensar a perda de material de tal forma que, a utilização de manta geotêxtil era compensadora economicamente e ainda conferia maior estabilidade ao conjunto devido à redistribuição de tensões.

8 4 UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM A opção pela utilização de manta geotêxtil foi tomada então, única e exclusivamente por questões econômicas. O benefício obtido pela redistribuição de tensões pela manta existe, mas não foi considerado no dimensionamento do pavimento. Sendo a manta utilizada como camada de separação, não havia maiores preocupações quanto à resistência a tração do geotêxtil, muito embora, o mesmo tivesse condições de resistir aos esforços atuantes (tração, puncionamento e rasgo). Por indicação própria da Bidim, que forneceu inclusive uma carta de garantia ao DAER, sugeriu-se a aplicação do Bidim tipo RT-10. Instalou-se 180 m lineares de geotêxtil Bidim, sendo utilizadas três bobinas desenroladas no sentido longitudinal com sobreposição entre 30 e 40 cm. 5 FUNÇÕES DO GEOTÊXTIL BIDIM NA OBRA Nesta aplicação, instalado entre o aterro de areia e a sub-base de brita graduada, o geotêxtil Bidim apresenta basicamente duas funções: SEPARAÇÃO e REFORÇO. Como REFORÇO, o geotêxtil Bidim devido seu elevado coeficiente de atrito com os materiais utilizados, e sua resistência a tração, confere maior estabilidade ao conjunto redistribuindo as cargas provenientes do trânsito de equipamentos de terraplenagem e tráfego, e também favorece a compactação da sub-base de brita, pois proporciona maior capacidade de suporte na sua interface com o aterro de areia. Esta função não foi considerada no dimensionamento do pavimento. Na função SEPARAÇÃO, o geotêxtil Bidim, por ser um nãotecido agulhado e possuir características apropriadas, evita a interpenetração da área e a brita. Esta contaminação foi estimada em uma perda entre 10 e 15 cm de brita graduada que, por seu custo de extração, transporte e aplicação, viabilizou economicamente a utilização da manta geotêxtil.

9 6 APLICAÇÃO E INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM A execução da pista obedeceu, de forma sumária, a sequência que segue (Figuras 3 a 7): a) Locação topográfica do eixo e níveis da estrada; b) Remoção de uma camada de aproximadamente 1,0 m de profundidade de areia orgânica em uma faixa de aproximadamente 50 m de largura; c) Execução do aterro com areia limpa existente a partir da profundidade de 1,0 m; d) Nivelamento da superfície do aterro (altura = 1,5 m, largura = 12 m); e) Instalação do geotêxtil no sentido longitudinal (três mantas com sobreposição de 30 a 40 cm sendo a do meio colocada por cima das demais); f) Lançamento, nivelamento e compactação da primeira camada de brita graduada; g) Lançamento, nivelamento e compactação da segunda camada de brita graduada; h) Imprimação e execução da base de Binder com 7 cm de espessura; i) Execução da capa de rolamento com CBUQ de 5 cm de espessura. Solo com material orgânico Areia branca de praia (limpa) Figura 3 Perfil do solo do local.

10 Bota fora do solo orgânico Figura 4 Desenho esquemático ilustrando o bota-fora do solo orgânico. Bota dentro da areia branca Figura 5 Desenho esquemático ilustrando o bota-fora da areia branca.

11 Aspecto final do aterro com a reaproximação do solo orgânico Figura 6 Aspecto final do aterro com a reaproximação do solo orgânico. Seção do pavimento 2,50 3,50 3,50 2,50 0,40 0,40 CBUQ = 5 cm Binder = 7 cm Brita graduada silmple = 30 cm Manta geotêxtil Bidim RT - 10 (4,30 cm) Aterro de areia Reforço dos taludes com solo Figura 7 Seção-tipo do pavimento.

12 7 CUIDADOS DURANTE A INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM a) Manter o aterro permanentemente molhado para aumentar a resistência da areia, até um ponto próximo a saturação. b) A primeira camada de brita graduada deve ser lançada em um mínimo de 30 cm de espessura e 18 a 20 cm após a compactação. c) O lançamento da brita deve ser feito do centro para as bordas. d) O lançamento da brita deve ser feito logo após a manta ser desenrolada para evitar o ressecamento da areia. Deve-se desenrolar de 2 a 3 m de geotêxtil Bidim de cada vez, lançar a brita e nivelar, e assim sucessivamente. e) Deixar uma sobreposição mínima de 30 cm entre as mantas, colocando a bobina do centro por sobre as demais.

13 8 DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA FOTO 1 Trator de esteiras com lamina nivelando aterro de areia branca. A camada de solo orgânico foi afastada por meio de draglines, formando-se canais laterais a plataforma, onde surge água devido ao elevado nível de lençol freático. FOTO 2 Procede-se a molhagem do aterro até um ponto próximo a saturação aumentando a capacidade de suporte da areia. A seguir desenrolam-se as mantas de geotêxtil Bidim RT-10 na direção longitudinal com sobreposição de 30 a 40 cm.

14 FOTO 3 Depois de instalado em um trecho, procede-se a molhagem do geotêxtil Bidim para que a mesmo possa aderir à superfície de areia e manter a umidade superficial da camada. FOTO 4 Lançamento da brita graduada no centro da plataforma. O geotêxtil Bidim deverá ser desenrolado à medida que se tenha material granular para cobri-lo. Observar a sobreposição dos geotêxteis, a bobina central deve ficar com as bordas sobre as bordas das bobinas laterais.

15 FOTO 5 Trator de lamina (D-4) espalhando a brita graduada sobre o geotêxtil Bidim, sempre do centro para as bordas a 1ª camada acabada deverá estar entre 18 a 20 cm. FOTO 6 Após o nivelamento da 1ª camada com a motoniveladora, inicia-se a molhagem com caminhão pipa a fim de se alcançar a umidade ótima de compactação está é feita com rolo liso/pneus CA-25 PD (10 a 12 passadas).

16 FOTO 7 Vista do trecho após a compactação da 1ª camada de brita graduada. A plataforma está pronta para receber a 2ª camada de brita graduada totalizando 30 cm. FOTO 8 Vista do trecho com pavimento asfáltico acabado (Binder e CBUQ), esperando sinalização horizontal. Nota-se o aterro lateral já executado.