Obras Geotécnicas TC 066

Transcrição

1 Obras Geotécnicas TC 066 Curso de Engenharia Civil 7º Semestre Vítor Pereira Faro Março 2016

2 Formação das Argilas Moles Argilas Moles Quaternárias Ambientes de Depoisção Fluvial: várzeas dos rios (planícies de inundação) Origem Marinha: planícies costeiras Lagunas e baías Fatores que Afetam a Deposição ou Sedimentação Velocidade das águas Quantidade e composição da matéria em suspensão na água Salinidade e floculação das partículas Presença de matéria orgânica (húmus, detritos vegetais, conchas,...)

3 Solos Moles de Origem Fluvial (Aluviões) Várzea de Rios Heterogeneidade Horizontal (curso irregular dos rios) Heterogeneidade Vertical

4 Solos Moles de Origem Marinha

5 Solos Moles de Origem Marinha

6 Solos Moles de Origem Marinha Variação Nível do Mar Massad (2010)

7 Solos Moles de Origem Marinha Massad (2010)

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13 Principais Características dos solos Moles Baixa Resistência ao Corte S u <40 kpa Compressibilidade elevada Baixa Permeabilidade (k<10 8 m/s) Saturados, quase sempre abaixo do nível freático Constituídos por partículas de elevada superfície específica (argilas, siltes argilosos) com elevado teor em matéria orgânica (lodos, turfas) Encontram se geralmente num estado normalmente consolidado (algumas vezes a porção superficial encontra se sobreconsolidada, induzida pelas variações do nível freático)

14 Principais Características dos solos Moles Parâmetros Típicos

15 Parâmetros de Projeto

16 Parâmetros de Projeto

17 Parâmetros de Projeto - Vane Test

18 Dimensionamento de Aterros em Solos Moles Definição da geometria do aterro garantir a sua estabilidade e funcionalidade, tanto durante a fase construtiva como durante a sua vida útil. Assim, deve se definir a inclinação dos taludes, se é necessário construir banquetas estabilizadoras, e ter em consideração o incremento de altura necessária para compensar os assentamentos Escolha do método e do faseamento construtivo Construção única ou faseada, uso de drenos... De modo a minorar os custos construtivos, tendo em conta as características geotécnicas do local e a existência ou não de condicionantes (espaço restrito, período de construção limitado, etc) Estudo de soluções alternativas de modo a otimizar a solução final, a qual resulta da combinação entre o comportamento satisfatório e os custos de construção e de manutenção

19 Dimensionamento de Aterros em Solos Moles

20 Dimensionamento de Aterros em Solos Moles Verificação da Estabilidade Método Aproximado (pré dimensionamento) Consulta de Ábacos e Tabelas Utilização de programas de cálculo automático Cálculo de Recalques Métodos Aproximados Utilização de programas de cálculo automático Elementos Finitos Avaliação dos Deslocamentos Horizontais Métodos aproximados Utilização de programas de cálculo automático Elementos Finitos

21 Dimensionamento de Aterros em Solos Moles Tipos de Análise Não Drenada Drenada

22 Dimensionamento de Aterros em Solos Moles

23 Dimensionamento de Aterros em Solos Moles

24 Dimensionamento de Aterros em Solos Moles

25 Estabilidade Interna do Aterro Jazida Controle de compactação Qual inclinação do aterro?

26 Resistência do Aterro

27 Ruptura da Fundação Problema de Capacidade de Carga Ruptura generalizada Carga de ruptura do solo de fundação Carga aplicada pelo aterro 2.

28 Ruptura da Fundação Altura Crítica Máxima altura que o aterro pode alcançar O valor de Hc assim definido despreza a inclinação do talude, a resistência do aterro e a variação de Su com a profundidade Bastante útil para cálculos preliminares

29 Ruptura da Fundação Altura Crítica Máxima altura que o aterro pode alcançar Altura Admissível FS 1,5 (alguns casos aceita se FS 1,3)

30 Ruptura da Fundação Altura Crítica No caso de aterros de largura média B da base grande em relação à espessura da camada h, ou seja, B/h>1,5

31 Ruptura da Fundação Bermas de Equilíbrio Se a altura de aterro a ser lançado for maior que Hc, pode se utilizar as bermas de equilíbrio, onde os aterros laterais funcionam como contrapeso,.. B 2 Ábacos de Jacobson (1948)

32 Ruptura da Fundação Bermas de Equilíbrio Ábacos de Jakobson (1948)

33 Ruptura da Fundação Análise da Estabilidade Ábacos de Pillot e Moreau (1973) Vários ábacos onde resistência do aterro pode ser considerada como Material não coesivo Coesão igual a metade da resistência da fundação (c=su/2; φ=0) Caso de Su constante com a profundidade e φ=35º

34 Ruptura da Fundação S u Crescente com Prof. Círculo de ruptura tende a ser mais superficial solo apresenta menor resistência

35 Análise de Estabilidade Global

36 Análise de Estabilidade Global Análise de Equilíbrio Limite Métodos de equilíbrio limite recomendados para análise de estabilidade (DNER PRO 1998)

37 Análise de Estabilidade Global

38 Análise de Estabilidade Global Superfície de Ruptura Circular Bishop Simplificado

39 Análise de Estabilidade Global Superfície de Ruptura Circular

40 Análise de Estabilidade Global Superfície de Ruptura Circular

41 Análise de Estabilidade Global Superfície de Ruptura Não Circular (Planares) Método das Cunhas

42 Análise de Estabilidade Global Superfície de Ruptura Não Circular (Planares)

43 Análise de Estabilidade Global Superfície de Ruptura Não Circular (Planares)

44 Reforço de Aterros com Geossintéticos A força de tração no geossintético deve ser pequena, para que as deformações da mesma também o sejam (da ordem de 2 a 3%), evitando se assim a formação de trincas no aterro

45 Recalques Recalque Total: Recalque imediato Teoria da Elasticidade + Recalque por Adensamento + Recalque Secundário

46 Recalques Recalque imediato Teoria da Elasticidade

47 Recalques Recalque por Adensamento Primário

48 Recalques Recalque por Adensamento Primário Δσ v

49 Recalques Recalque por Adensamento Primário Efeito da Submersão do Aterro Para uma cota fixa de aterro

50 Recalques Recalque por Adensamento Secundário

51 Exercício O aterro a ser lançado atende à segurança da fundação? Calcule os Recalques (Imediatos + adensamento) associados ao lançamento do seguinte aterro Verifique os recalques considerando o efeito da submersão do aterro