Compactação de Aterros Aulas 2 e 3

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1 Compactação de Aterros Aulas 2 e 3 Profa. Andrea Sell Dyminski Maio/2009 Compactação em Campo 1)Escolha da área de empréstimo: É função de: Distância de Transporte Volume do material disponível Tipos de solos e seus teores de umidade OBS: Evitar: Solos orgâncios ou turfosos (sempre!),e solos micáceos e saibrosos (se possível) 1

2 Compactação em Campo 2) Escavação: Etapas: Remoção da camada superficial: estocar o solo orgânico para posterior recomposição vegetal Destocamento Verificação de olhos ou minas d água (cuidado!) Drenagem Compactação em Campo 3) Transporte e espalhamento do material: OBS: espalhar o material em espessura compatível com o equipamento compactador 4) Acerto da umidade e homogeneização: Pode ser feita com irrigação ou aeração A homogeneização envolve o destorroamento 2

3 Compactação em Campo 5) Compactação propriamente dita: Para pequenas áreas: usam-se soquetes manuais ou sapos mecânicos Fonte: Compactação em Campo 5) Compactação propriamente dita: Para grandes áreas: equipamentos de maior porte Rolos pé-de-carneiro Rolos lisos Rolos de pneus Rolos estáticos Rolos vibratórios 3

4 Equipamentos de compactação Rolo pé-de-carneiro Rolo liso Fonte: forum.guiadaobra.net Formato das patas Rolo de pneus Fonte: Fonte: changlin.com.pt/3road_roller_11.html Energia de compactação ENERGIA DE COMPACTAÇÃO: E = f ( P. N / ( v. e )) Onde: P = peso do equipamento» N = número de vezes de passadas» v = velocidade do rolo compactador» e = espessura da camada Objetivo: otimizar a energia para se obter a melhor compactação possível 4

5 Energia de compactação Fonte: Massad, 2003 Aterros experimentais Estudar em campo, com os equipamentos disponíveis, a compactação dos solos a serem usados na obra Fonte: Pinto,

6 Especificações de Compactação Para o controle de qualidade do aterro, ou seja, para o controle das heterogeneidades, em geral se usam: Grau de Compactação: GC = γ s campo /γ s max OBS: γ s max e h ót são parâmetros obtidos no ensaio de compactação em laboratório 95%<= GC <= 103% Desvio de umidade: h = h campo h ót -2%<= h <= +1% Determinação do peso específico do solo Método do funil ou do frasco de areia: Escava-se o solo e se pesa o material retirado (P solo ) Com um amostra, determinase a umidade do aterro (h a ) Mede-se o volume do furo com areia, cujo peso específico (de enchimento da cava) é previamente conhecido (V cava ) Peso específico úmido do solo (γ ua ) = P solo /V cava Peso específico seco (γ sa ) = γ ua /(1+h a ) Fonte: 6

7 Fonte: Especificações de Compactação Como fazer estas especificações? A) Produto final: fixar limites de aceitações, pelo projetista B) Método construtivo: Fixação de todos os procedimentos de compactação C) Misto: produto final com indicações quanto ao método construtivo 7

8 Controle da Compactação Sentido amplo: feita de maneira geral, pelos encarregados e engenheiros em obra (uso de equipamentos, métodos construtivo, etc...) Sentido Restrito: controle de GC e h Problema: como liberar uma camada recém compactada, na hora, se precisamos secar o solo para se obter a umidade (e isso leva tempo)? Método de Hilf Comportament dos solos compactados Após compactado: solo insaturado pré-adensado (pressões de préadensamento de 35 a 50 kpa, imprimidas pelo rolo compactador) Em termos de permeabilidade (vide gráfico) Fonte: Massad,

9 Comportament dos solos compactados Em termos de compressibilidade: Solos do ramo seco: comportamento frágil Solos do ramo úmido: comportamento plástico Fonte: Massad, 2003 Caso da barragem de terra Núcleo: deve garantir a estanqueidade h de compactação um pouco acima da ótima Trechos de montante e jusante: garantir a estabilidade da barragem, com alta resistência h abaixo da ótima 9

10 Algumas observações... Para se evitar a erosão : proteger a superfície do aterro com: solo mais resistente à erosão, formando um selo Fotos: Fonte: Para se evitar a erosão : proteger a superfície do aterro com: Vegetação: gramíneas ou leguminosas, plantadas manualmente ou por hidro-semeadura Geossintéticos Geocélulas Proteção com biomanta e posterior plantio de gramíneas Fonte: ucoes_taludes.html Foto: Fonte: 10

11 Hidro-semeadura Talude revegetado após hidrosemeadura (com biomanta) Fonte: Para se evitar a erosão : proteger a superfície do aterro com: material pedregoso: em especial próximos a margens de rios (enrocamento ou rip-rap proteção a ondas) Fonte: Fonte: 11

12 Para se evitar a erosão : proteger a superfície do aterro com: Drenagem superficial: canaletas, caixa de coleta, etc... Sarjeta Canaleta de descida Caixa de coleta Fonte: Bibliografia Massad, F., 2003 Obras de Terra: curso básico de geotecnia Ed. Oficina de Textos, São Paulo. Pinto, C. S., 2000 Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas, Ed. Oficina de Textos, São Paulo. Outras fontes: citadas nos slides 12