ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS MOLES. Ação contínua de forças dinâmicas provocadas ou não pelo homem

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Fernanda Assunção Anjos
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1 ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS MOLES Ação contínua de forças dinâmicas provocadas ou não pelo homem

2 ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS MOLES Rigidez RESISTÊNCIA Compressibilidade Permeabilidade Sensibilidade à Água CAPACIDADE DE CARGA (Tensões compressão/cisalhamento)

3 ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS MOLES por Compactação (solos predominantemente arenosos) por Consolidação (solos predominantemente argilosos)

4 ESTABILIZAÇÃO POR COMPACTAÇÃO areias e siltes Diminuição do índice de vazios sem aumento da pressão da água do solo. O grande problema é o controle do volume injetado versus efeitos colaterais como construções vizinhas COMPACTAÇÃO ESTÁTICA VIBROFLOTAÇÃO COMPACTAÇÃO DINÂMICA

5 COMPACTAÇÃO ESTÁTICA EQUIPAMENTOS BÁSICOS Bomba de alta pressão + equipamento de penetração no solo FUNDAMENTO Argamassa seca ou calda Densificação entre regiões do solo tratadas sem aumento teórico da pressão neutra. TÉCNICAS UTILIZADAS Permeation Grouting Métodos de grouting Compaction Grouting Crack Grouting Chemical Grouting

6 COMPACTAÇÃO DINÂMICA EQUIPAMENTOS BÁSICOS Utiliza uma lança com um peso que varia de 15 a 150 toneladas, caindo de 20 a 40m de altura. A densificação poderá chegar a 6m de profundidade. ALTERNATIVAS DESTE TRATAMENTO É a substituição dinâmica. Após o furo executado preenche-se com brita ou pedra graúda, em camadas, compactando-se com peso de 15 a 30 toneladas, caindo de 10 a 30 metros.

7 VIBROFLOTAÇÃO Para solos altamente granulares fôfos, entre areia e cascalho. Utiliza vibrador com jatos d'água que perfuram o solo produzindo vibrações horizontais e criando grandes vazios Debaixo para cima, faz-se o preenchimento com material granular.

deformações volumétricas Os grandes problemas são a estabilidade da construção, a

8 ESTABILIZAÇÃO POR CONSOLIDAÇÃO siltes e argilas moles Redução Índice de vazios Compressibilidade Controle da pressão da água do solo (poropressão) Grandes deformações volumétricas Os grandes problemas são a estabilidade da construção, a estimativa dos recalques inerentes, sua duração e os relacionados com o ambiente geotécnico

9 O AMBIENTE GEOTÉCNICO DO ANTES E DO DEPOIS siltes e das argilas moles RECONHECIMENTO DO SOLO ensaios de identificação características de cisalhamento (resistência) características da compressibilidade hidrogeologia ESTUDO DA ESTABILIDADE Condições de ruptura e Fs ESTUDO DO RECALQUE recalque instantâneo recalque primário da consolidação recalque secundário (crítico quando há muita matéria orgânica)

10 TÉCNICAS DE TRATAMENTO POR CONSOLIDAÇÃO DO SOLO geodrenos + précarga CPR Consolidação a vácuo POR TRANSFERÊNCIA DE CARGA (INCLUSÃO RÍGIDA) colunas de cimento / cal colunas de brita estaqueamento TRATAMENTO SUPERFICIAL COM GEOSINTÉTICOS geogrelha + geotêxteis POR MISTURAS DO SOLO MOLE COM AGLOMERANTES misturas com cimento portland (até 6m de profundidade) misturas profundas de cimento / cal Observação importante: todos as técnicas devem ser monitorados de maneira específica

11 COMO ESCOLHER O TRATAMENTO? cada técnica tem vantagens / desvantagens Atender as necessidades do projeto, principalmente prazo e custo consultar geotécnico com experiência global

12 COMO UMA SOLUÇÃO ENGENHOSA PODE MUDAR O DESTINO DE OBRAS DE ESTRADAS?

13 Cidades têm limites. Na região de favelas e além das cidades existem muitas possibilidades. Sabe aquelas áreas pantanosas que, a princípio, pareciam impraticáveis para uma estrada? Acredite, a preços baixos, podemos torná-las viáveis. Pense em CONSOLIDAÇÃO PROFUNDA RADIAL ou CPR. Turfas, argilas moles, areias fofas ou orgânicas podem ser modificadas para ter resistências adequadas à sua obra: problemas em estradas e taludes, remanejamento de solo ruim, aterro estaqueado, estacas de brita... Para nós não existem impossibilidades, carestia, limites... Pense em CONSOLIDAÇÃO PROFUNDA RADIAL. Pense em CPR.

14 Atua em toda a camada de solo mole; Tensões radiais bem superiores às antigas e limitadas tensões verticais; Intensas deformações radiais que neutralizam a compressibilidade; Após os serviços do CPR, se for necessário, poder-se-á aumentar o grau de consolidação, à semelhança do grau de compactação em aterros; O tratamento é feito apenas sob o corpo principal do aterro, de offset à offset; Elimina bermas, geogrelhas, sobrecargas, monitoramento e tempo; O período de chuvas não atrapalha o CPR. Custo-benefício incomparável com os métodos tradicionais de tratamento de solo mole. OBS: a marca CPR e a tecnologia Consolidação Profunda Radial são patentes da ENGEGRAUT.

15 DIRETRIZES DO CPR Sondagens Dados de projeto Areias e siltes da região Espaçamento dos geodrenos Parâmetros geotécnicos de acompanhamento como poropressão, tensões totais, módulo de deformabilidade do solo, % de adensamento ideal etc Programa de Elementos Finitos Traço do geogrout Espaçamento das colunas de compressão Parâmetros de formação dos bulbos: pressão ou volume

16 Corte Planta Detalhe A densidade de geodrenos entre colunas de compressão

17 O aterro de conquista Este aterro, com cerca de 1m de espessura, permite que nossos equipamentos adentrem no trecho para início dos serviços.

18 Os geodrenos verticais profundos Ao contrário da técnica de sobrecarga temporária, no CPR promove-se velocidades ou gradientes de drenagem e aceleração de recalques, a cada metro de profundidade do solo mole pelos bulbos de compressão do geogrout. Nossa produção típica é de m 2 por semana.

situ, ao mesmo tempo em que desenvolvem trajetórias de tensões bem definidas a cada metro,

19 OS BULBOS/COLUNAS DE COMPRESSÃO Funcionam como uma prova de carga, a cada metro de profundidade do solo mole, determinando, de forma objetiva, respostas da tensão-deformação in situ, ao mesmo tempo em que desenvolvem trajetórias de tensões bem definidas a cada metro, dando como resultado um super adensamento do solo mole. Nossa produção típica é de 5.000m 2 / mês / equipe.

20 A PRESSÃO TOTAL Cada bulbo de compressão do solo mole é, rigorosamente, controlado através da pressão total aplicada e através de curvas pressiométricas volume x pressão, previamente estabelecidas pelo programa geotécnico de elementos finitos do projeto de obra, com critérios de resistência / deformação.

21 A poropressão Fazemos o levantamento da poropressão original ao longo dos trechos antes do CPR. Excesso e dissipação máximos da poropressão são controlados, durante o CPR, com piezômetros de cordas vibrantes, atestando-se, imediatamente, o grau de adensamento alcançado.

22 A resistência do solo O controle da resistência ao cisalhamento do solo após o CPR é feito com sondagens CPT, palheta (vane test) e pressiométricas. pressiômetro texano palheta normal

23 Final do CPR Remoção do aterro de conquista após o CPR e substituição por material arenoso Após o tratamento do solo com o CPR, remove-se o aterro de conquista, substituindo-o por material arenoso compactado. A partir daí, inicia-se o aterro.

24 Antes do início dos serviços de elevação do aterro, nossa equipe de monitoramento instala piezômetros de cordas vibrantes ao longo do eixo do futuro aterro, de modo a acompanhar todo o serviço até o pavimento. A construção do aterro

esférica que se auto-sustenta, como pelo efeito do compósito colunas-solo adensado, além do

25 Seção tipo do solo tratado com CPR Cada bulbo de compressão funciona também como elemento resistente, tanto transmitindo as cargas para o solo adensado através de sua superfície esférica que se auto-sustenta, como pelo efeito do compósito colunas-solo adensado, além do rígido confinamento das pequenas massas de solo adensado intercaladas entre colunas de compressão.

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