Sabesp. Profº Douglas Couri Jr. PROTEÇÃO E REFORÇO DE TALUDES. Construção Pesada

Transcrição

1 Sabesp PROTEÇÃO E REFORÇO DE TALUDES Construção Pesada Profº Douglas Couri Jr.

2 Fonte/Material de Apoio: Aulas e material disponibilizado pelo professor Ricardo Bonfim; Apostila de Obras de Terra Profº Paulo Moura; Material disponibilizado pela BIDIM ; Material disponibilizado pela MACCAFERRI

3 Taludes Ou encostas são superfícies inclinadas de maciços terrosos, rochosos, ou mistos que podem apresentar modificações antrópicas (corte, desmatamento, carregamento..) Podem ser criados para vencer desníveis sem a necessidade de implantar muros de arrimo; Quando há um consultor geotécnico envolvido no projeto, ele é quem deve informar qual será a inclinação máxima dos taludes da obra.

4 Talude Natural

5 Talude Artificial - no Projeto

6 Talude Artificial - no Projeto

7 Fatores que Condicionam a Erosão e Instabilização do Solo Condições climáticas principalmente pluviométricas; Arranjo do material distribuído nas encostas; Geomorfologia (formato) das encostas (retilíneo, côncavos e convexos); Hidrografia; Interferências antrópicas (do homem), tais como sobre carregamento, cortes e aterros, percolação de água...

8 Classificação dos Movimentos Erosivos Quedas e Rolamentos: Ocorre principalmente com rochas, quando as lamelas se rompem devido às tensões tangenciais, ou blocos inteiros se soltam do maciço; Pode acontecer com pedaços de solo que se soltam do maciço.

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11 Erosão - Laminar: Muito comum, prejudica a superfície do solo de regiões planas;

12 Erosão em sulcos: Assim, como a laminar, porém em solos inclinados; A água da chuva escorre pelo talude, formando caminhos ao longo dele.

13 Erosão Voçoroca: Fenômeno onde a água da chuva percola sob o maciço, transladando-o unicamente, ou em faixas;

14 Erosão Interna (Piping): Semelhante à erosão por sulcos, porém, sendo canalizado internamente ao solo;

15 Rastejo: Fenômeno muito lento de acomodação da superfícíe do solo; Os limites são indefinidos, e os efeitos aparecem ao longo do tempo na paisagem; Estabilização envolve drenagem profunda e impermeabilização da superfície;

16 Corridas: São rápidas e possuem conformação em língua ; Podem ser de terra, areia, lama...

17 Subsidências: Acomodação vertical do solo, que pode ser lenta (recalques em geral), rápida...

18 ou muito rápida!!! (caso de desabamento em túneis, galerias, cavernas...)

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20 Tipos de Ruptura de Taludes Circular - ruptura rotacional, característica de solos naturais estratificados (mistos), tendo a região central mais aprofundada que as bordas; Planar - ruptura translacional que ocorre em determinado plano dentro do talude, geralmente acontece em solos homogêneos e em taludes artificiais; Em cunha equivalente à planar, apenas que ocorre no encontro de dois planos de talude; Tombamento quando a encosta se projeta sobre a própria base mais comum em taludes extremamente inclinados, ou com inclinação negativa;

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22 Técnicas de Proteção e Reforço de Taludes Até a década de 80, a maior parcela dos gastos relacionados às estruturas estavam nas fundações. Com o crescimento populacional e também pela mudança da visão de mercado, começou-se a aproveitar mais o subsolo das edificações; além da expansão de estradas, ferrovias; da necessidade de um melhor aproveitamento de terrenos... enfim, estes fatores contribuíram para que na grande maioria das obras que envolvem contenções de maciços, esta etapa vem a ser a mais dispendiosa do empreendimento. Por isso, foram inseridas no mercado diversas técnicas envolvendo o tratamento de taludes para melhorar a relação custo X benefício - principalmente para o caso de grandes maciços de terra a serem protegidos/estabilizados.

23 Reforço de Taludes por Geossintéticos Geossintéticos são produtos poliméricos com alta resistência à tração e altamente permeáveis; São utilizados para: reforço de taludes, reforço de pavimentos, filtro, drenagem, impermeabilização, controle de erosão e separação de materiais; Possuem um custo acessível e não exigem M-D-O especializada para aplicação; Como são materiais sintéticos, garantem performance a longo prazo; Não requer equipamentos específicos para a aplicação (geralmente se resolve com escavadeiras, caminhões e compactadores); Método executivo rápido; Deve prever drenagem e proteção no acabamento do talude.

24 Exemplos de Geossintéticos: Geotêxtil Georede Geogrelha Geomembrana

25 Cuidados no Armazenamento: Apesar de não exigir M-D-O especializada, sua aplicação requer certos cuidados tais como: Não resvalar em elementos pontiagudos; Não apresentar dobras indesejáveis; Estar protegido de elementos químicos nocivos; O produto deve estar mantido em sua embalagem até o momento de sua utilização - caso não seja possível, deve estar protegido contra a ação de raios UV (dependendo do material, pode enrijecer e ficar quebradiço); O material deve estar protegido contra absorção de água, óleo, solventes... sempre estocado em paletes para evitar contato com o solo.

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27 Aplicação: 1. Posicionar forma; 2. Desenrolar o geossintético deixando sobra sobre a forma. A sobre deve permitir uma sobreposição de cerca de 1m sobre a camada compactada; 3. Aterrar a camada compactando-a, porém, deixando uma lombada na extremidade para que a ponta do geossintético seja aterrada; Espessura de compactação Espessura da camada 4. Completar a camada de aterro, reposicionar/colocar outra forma e repetir a sequência.

28 Estudo de Caso Recomposição de Talude (disponibilizado no site da BIDIM): Corte esquemático da solução

29 Estudo de Caso Recomposição de Talude (disponibilizado no site da BIDIM): 1. Talude rompido; 2. Primeira camada de BIDIM;

30 3. Lançamento e compactação de solo sobre a segunda camada de geotêxtil; 4. Visão geral da obra;

31 5. Aplicação da penúltima camada do geotêxtil; 6. Reforço do talude concluído aguardando proteção frontal;

32 7. Talude totalmente recuperado e gramado; 8. Obra concluída;

33 Reforço de Taludes por Solo Grampeado Trabalha na contenção dos maciços de terra através de chumbadores com posterior acabamento em concreto projetado e drenagem; Os furos possuem entre 75 e 125mm de diâmetro e devem ser instaladas barras de aço CA50 com uma inclinação que varia de 5 a 30º com a horizontal, para que o furo não desabe e haja total preenchimento da calda de cimento; Os chumbadores podem ser também tubos e cantoneiras metálicas cravados; Neste caso, a função dos chumbadores é fazer o maciço trabalhar em conjunto, transferindo as tensões geradas pelo deslizamento/escorregamento na forma de cisalhamento para os grampos diferente do reforço por atirantamento; Como todo o maciço se sustenta, trabalhando em conjunto para não romper, a proteção no faceamento não é robusta; Pode ser feito com o faceamento inclinado ou totalmente vertical.

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35 Procedimento geral:

36 Execução do chumbador: 1. Posicionar perfuratriz que pode ser manual ou com equipamentos especializados como a crawler (pneumática) ou a wagon drill (mecânica) no caso de perfuação mecanizada, deve ser utilizado fluido de perfuração, que pode ser água, ar ou lama; 2. Perfurar com fluidos de perfuração (ar, lama ou água) e instalar a barra do chumbador com espaçadores; 3. Injetar calda de cimento através do tubo de injeção; 4. Executar o teste de carga; 5. Executar a proteção do talude e dar acabamento no chumbador.

37 Teste de carga: Antes de dar o acabamento no chumbador, deve-se fazer um ensaio de carga, para confirmação da eficiência do chumbador. Carga máxima do ensaio: T máx = 0,9. fy. As Onde: fy = resistência característica do aço chumbado; As = Área de aço chumbada

38 Detalhamento da ancoragem:

39 VÍDEO SOLOTRAT Solotrat - Solo Grampeado.mp4

40 Reforço de Taludes por Atirantamento Trabalham através de ancoragens re-injetáveis e protendidas; Transferem cargas para o maciço através da reação provocada pela cordoalha protendida - logo, é calculado através de empuxo passivo; Diferente dos chumbadores, o preenchimento de calda de cimento é parcial, apenas na região do final do tubo, denominada bulbo, possibilitando a posterior pretensão da cordoalha; Toda a carga deve ser transferida diretamente para o bulbo, por isso, ao longo da cordoalha, deve ser colocado algum material que não crie atrito com a calda de cimento, tais como mangueira, fita, ou utilizar cordoalha engraxada; A proteção superficial possui função estrutural e sempre que possível deve ser executada com formas O ensaio de carga dos tirantes deve ser feito com valores entre 1,2 e 1,75 vezes a carga de projeto, de acordo com o parecer geotécnico; O bulbo não pode sofrer fluência (por relaxação) e nem arrancamento imediato;

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44 Proteção Superficial com Concreto Projetado Camada protetora executada com concreto com agregados muito finos sobre armadura de aço; ou misturado com fibras; No caso dos atirantamentos, a proteção possui função estrutural; Podem ser executados por: Dosagem: Mistura seca - quando os materiais aditivos em pó, aditivos e agregados são misturados à agua no bico da projetora; Mistura úmida - quando os materiais são misturados antes da aspersão; Aditivo acelerador de pega entre 0 e 5% do peso de cimento Fator água/cimento entre 0,35 e 0,45; Cura úmida do concreto durante 24h após o lançamento, e posteriormente após 7 dias, até que seja alçada resistência mínima.

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48 Proteção Superficial com Revestimento Vegetal Deve ser feita proteção do solo com elemento geossintético antes da colocação da cobertura vegetal; O plantio deve ser feito com espécies que se adaptem bem às condições climáticas da região; Para taludes menores, com uma inclinação inferior a 60, recomendasse plantio com grama, em placas a partir de 30cm de largura sobre solo vegetal com pelo menos 10cm de espessura; Ou, no caso de áreas mais íngremes e maiores, plantio por hidrosemeadura - mistura aquosa de sementes, fertilizantes e fibras - na proporção de 50 kg/ha