UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

Transcrição

1 UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL TÉCNICAS ALTERNATIVAS PARA A CONSTRUÇÃO DE BASES DE PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS LILIAN RIBEIRO DE REZENDE ORIENTADOR: PROF. JOSÉ CAMAPUM DE CARVALHO, PhD DISSERTAÇÃO DE MESTRADO EM GEOTECNIA PUBLICAÇÃO: G.DM-055A/99 BRASÍLIA/DF : MARÇO DE 1999 UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA

2 FACULDADE DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL TÉCNICAS ALTERNATIVAS PARA A CONSTRUÇÃO DE BASES DE PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS LILIAN RIBEIRO DE REZENDE DISSERTAÇÃO DE MESTRADO SUBMETIDA AO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DA UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM CIÊNCIAS. APROVADA POR: PROF. JOSÉ CAMAPUM DE CARVALHO, PhD (UnB) (ORIENTADOR) PROF. ENNIO MARQUES PALMEIRA, PhD (UnB) (EXAMINADOR INTERNO) PROF. RAIMUNDO LEIDIMAR BEZERRA, DSc. (UFPB) (EXAMINADOR EXTERNO) ii

3 FICHA CATALOGRÁFICA REZENDE, LILIAN RIBEIRO DE Técnicas Alternativas para a Construção de Bases de Pavimentos Rodoviários. xxiii, 169p., 210 mm x 297 mm (ENC/FT/UnB, Mestre, Geotecnia, 1999). Dissertação de Mestrado - Universidade de Brasília. Faculdade de Tecnologia. Departamento de Engenharia Civil. 1. Pavimentação 2. Técnicas Alternativas 3. Solos Tropicais 4. Ensaios de Campo I. ENC/FT/UnB II. Título (Série) REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA REZENDE, L. R. (1999). Técnicas Alternativas para a Construção de Bases de Pavimentos Rodoviários. Dissertação de Mestrado, G.DM-055A/99, Departamento de Engenharia Civil, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 169p. CESSÃO DE DIREITOS NOME DO AUTOR: Lilian Ribeiro de Rezende TÍTULO DA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO: Técnicas Alternativas para a Construção de Bases de Pavimentos Rodoviários GRAU/ANO: Mestre/1999 É concedida à Universidade de Brasília permissão para reproduzir cópias desta dissertação de mestrado e para emprestar ou vender tais cópias somente para propósitos acadêmicos e científicos. O autor reserva outros direitos de publicação e nenhuma parte desta dissertação pode ser reproduzida sem a autorização por escrito do autor. Lilian Ribeiro de Rezende Rua 9, n o 1496, Setor Marista CEP: Goiânia/GO - Brasil iii

4 DEDICATÓRIA A Deus. Aos meus queridos pais Aloísio e Lúcia, irmãos, Luciane e Paulinho, Luiz Carlos e Andréia, Marcinha, e sobrinhos, Paulo Sérgio e Rafael. Aos meus estimados tios Edson e Idê, e primos, Ana Paula e Jorge, Thiago e Matheus. iv

5 AGRADECIMENTOS Ao Prof. José Camapum de Carvalho pelo interesse em desenvolver trabalhos na área de pavimentação, incentivo, orientação e ensinamentos ministrados durante todas as etapas da dissertação. Aos professores André Pacheco de Assis, José Henrique Feitosa Pereira, Ennio Marques Palmeira e Newton Moreira de Souza por todo o apoio e ajuda fornecidos durante o desenvolvimento desse projeto. Ao técnico Alessandro da Silva Barbosa da Universidade de Brasília pelo auxílio na realização dos ensaios campo. Ao professor e colega Maurício Martins Sales por ter incentivado estudos na área de Geotecnia. À Universidade Federal de Goiás pelo fornecimento da bolsa PICDT e à CAPES, pelo suporte financeiro. À Universidade de Brasília e ao Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Ao Departamento de Estradas de Rodagem do Distrito Federal (DER-DF). Ao engenheiro Clauber Santos Campelo da Divisão de Tecnologia do DER-DF que, como pesquisador, acreditou no desenvolvimento do projeto e viabilizou a execução do trecho experimental junto ao DER-DF. Aos engenheiros do DER-DF Carlos Alberto Mundim Pena, Carmo Augusto de Campos Curado, Paulo Roberto da Silva Júnior, Fauzi Naifur Júnior e Elcy Ozório dos Santos que apoiaram toda a pesquisa. v

6 Aos técnicos Geraldo Alves de Oliveira e Amilton de Paula Pereira dos laboratórios de solo e de asfalto do DER-DF, que com suas respectivas equipes possibilitaram a realização dos ensaios de laboratório e de campo. Ao motorista Dirceu Antônio Balestreri (Gaúcho) do DER-DF pela boa vontade e ajuda indispensáveis para a realização dos ensaios de campo. À Prodesivo Indústria e Comércio pelo fornecimento dos geotêxteis. À FAP-DF pelo apoio na compra de equipamentos. Aos colegas Priscilla Vieira Mourão, André Luiz Francisco da Silva Vital, Maria das Graças Gardoni Almeida e Evaldo Matheus. Aos amigos Paola e Marcos, Alessandra e Lucas, sempre presentes. Aos colegas Edson, Rideci, Marilene, Marisaides, Lindomar, Álvaro, Luciana Torres, Jefferson e Luciana Michèlle que fizeram parte da inesquecível turma de mestrado do primeiro semestre de vi

7 RESUMO Este trabalho apresenta o estudo de técnicas alternativas para a construção de bases de pavimentos rodoviários. Sua metodologia envolve a execução de um trecho experimental (440 metros de extensão) numa rodovia com baixo volume de tráfego do Distrito Federal (N = 7,6 x 10 5 número de operações do eixo simples padrão). Procura-se analisar a viabilidade técnica e econômica dos materiais utilizados na camada de base do pavimento. Dentre os materiais estudados tem-se: expurgo de pedreira, argila laterítica, misturas da mesma argila com brita e com cal. Além disso, analisa-se o uso do geotêxtil impregnado com betume como material de reforço e impermeabilizante de bases de solo fino. Neste caso foram executados três subtrechos utilizando a argila laterítica como camada de base. No primeiro, a base foi construída sobre o geotêxtil impregnado, no segundo ela foi totalmente envelopada e no terceiro ela foi recoberta com geotêxtil. Todo o estudo é baseado em resultados obtidos com a realização de ensaios de laboratório e de campo. Em laboratório, caracteriza-se e classifica-se os materiais com sistemas tradicionais e com a metodologia MCT. Além disso, determina-se suas características de compactação e sua capacidade de suporte. No campo, avalia-se o comportamento tensão versus deslocamento da estrutura do pavimento e determina-se parâmetros como o módulo de elasticidade dos materiais. Finalmente, são apresentadas considerações e conclusões sobre os resultados dos ensaios realizados e sobre os materiais que melhor atenderam aos aspectos técnicos e econômicos em uma primeira avaliação. Ressalta-se que as análises e conclusões obtidas restringem-se ao período de tempo observado, no qual os materiais utilizados mostraram-se, em princípio, tecnicamente viáveis, mas com diferenças de custos significativas. vii

8 ABSTRACT This study presents some alternative techniques on the use of nonconventional materials as base layers of pavements. An experimental programme of field and laboratory tests was conducted along a segment (about 440 meters in length) of a low traffic road (N = 7,6 x 10 5 ) located in the Federal District, Brazil, with the main objective of analyzing the viability, from both technical and economical viewpoints, of using different materials to construct the base layer of pavements. The materials tested were: a quarry waste, a lateritic fine soil and a mixture of the latter, crushed-stone and lime. A bituminous impregnated geotextile was also used as a soil reinforcement and an impermeable material. Three road segments, of 40 meters in length each, were constructed combining the lateritic fine soil as a base material and the geotextile. In the first segment the base was constructed over the impregnated geotextile. In the second one the base layer was enveloped by the geotextile while in the third segment the geotextile was used as a covering material. The results of the laboratory and field tests were used here as references for the present research. The soils of the different layers of the pavement were characterized and classified in the laboratory by using traditional systems of classification and the MCT methodology. The compaction characteristics and the California Bearing Ratio (CBR) of the materials were also evaluated by laboratory tests. The stress-strain behavior of the paving structure was evaluated by in-situ testing. The stress-strain curves were utilized to obtain the elastic modulus of the pavement layers. Discussions and conclusions are presented and concentrate on the results obtained as well as on the choice of the materials which have presented the best performances, in terms of mechanical behavior. The definition of performance involved both technical and economical aspects. It is important to emphasize that the conclusions presented are limited to the results obtained during the development of the present study. In general, all the materials showed technical viability, however they present different aspects in relation to the costs. viii

9 ÍNDICE Capítulo Página 1. INTRODUÇÃO REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ENSAIOS DE LABORATÓRIO Convencionais Triaxial Cíclico Classificação MCT INVESTIGAÇÕES E ENSAIOS DE CAMPO Sondagem Métodos Geofísicos de Eletrorresistividade e Sísmicos Penetrômetro Dinâmico de Cone (DCP) Pressiômetro CONTROLE TECNOLÓGICO AVALIAÇÃO DO PAVIMENTO Prova de Carga CBR in situ Viga Benkelman Falling Weight Deflectometer (FWD) PAVIMENTAÇÃO DE BAIXO CUSTO MATERIAIS ALTERNATIVOS E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS Breve Histórico sobre Uso de Solos Tropicais na Pavimentação Características dos Solos Lateríticos Utilização de Aditivos em Solos Finos Lateríticos Mistura de argila laterítica com brita descontínua Mistura de argila laterítica com cal Mistura de argila laterítica com betume...28 ix

10 Mistura de argila laterítica com cimento Base de argila laterítica com material fresado Utilização de Rejeitos Utilização de Geotêxtil MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO DAS ESTRUTURAS DE PAVIMENTO MATERIAIS MÉTODOS Base de Solo-Brita Base de Expurgo Base de Solo Fino Base de Solo-Cal Base de Solo Fino com Geotêxtil APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS ENSAIOS DE LABORATÓRIO Caracterização Compactação, Expansão e CBR Classificação MCT Comparações com outros solos ENSAIOS DE CAMPO Frasco de Areia CBR in situ Viga Benkelman Prova de carga sobre placa Pressiômetro CORRELAÇÕES OBTIDAS ENTRE OS PARÂMETROS DOS ENSAIOS DE CAMPO ORÇAMENTO DAS ESTRUTURAS DO PAVIMENTO CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS x

11 6.1 - CONCLUSÕES SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS A. BACIAS DE DESLOCAMENTOS DOS ENSAIOS DE VIGA BENKELMAN B. CURVAS DE CALIBRAÇÃO DO PRESSIÔMETRO C. TABELAS DE COMPOSIÇÃO DE CUSTO DAS BASES xi

12 LISTA DE FIGURAS Figura Página Figura Ábaco da classificação MCT (Nogami & Villibor, 1995)...11 Figura Localização da rodovia DF-205 Oeste...35 Figura Localização do trecho experimental na rodovia DF-205 Oeste...36 Figura Caixa de empréstimo de solo fino...37 Figura Utilização do geotêxtil impregnado na pista...39 Figura Área de empréstimo do expurgo...40 Figura Seção transversal da base com solo fino envelopada...41 Figura Mistura do solo fino com a brita...42 Figura Espalhamento do expurgo na pista...43 Figura Trincamento da base de solo fino...44 Figura Mistura do solo cal na jazida de solo fino...44 Figura Colocação do geotêxtil sobre o subleito...45 Figura Bases compactadas antes da imprimação...46 Figura Colocação do geotêxtil sobre a base...47 Figura Detalhe das dobras laterais do geotêxtil...48 Figura Seção transversal geral dos subtrechos com geotêxtil: (a) Estaca 157 a 159 (geotêxtil entre base e revestimento); (b) Estaca 159 a 161 (geotêxtil entre subleito e base); Estaca 161 a 163 (base envelopada)...49 Figura Execução do tratamento superficial duplo no trecho experimental...50 Figura 4.1- Curvas granulométricas dos materiais obtidas através do ensaio sem sedimentação...53 Figura Comportamento do subleito quanto à plasticidade...53 Figura Comportamento do subleito quanto à porcentagem passante na peneira n o Figura Curvas granulométricas do solo fino e do expurgo utilizados na base...56 Figura Curvas granulométricas do solo fino compactado na energia Proctor normal...56 Figura Curvas granulométricas do solo fino compactado na energia Proctor intermediário...57 Figura Curvas granulométricas do solo fino compactado na energia Proctor modificado...57 Figura Curvas granulométricas do solo fino compactado na umidade ótima em xii

13 diferentes energias...58 Figura Curvas granulométricas do solo fino compactado na umidade ótima menos 2% em diferentes energias...58 Figura Curvas granulométricas do solo fino compactado na umidade ótima mais 2% em diferentes energias...59 Figura Curvas de compactação do subleito...61 Figura Curvas de CBR do subleito...62 Figura Correlação entre CBR max e inclinação do ramo seco considerando os sete pontos...63 Figura Correlação entre CBR max e inclinação do ramo seco considerando apenas cinco pontos...64 Figura Correlação entre CBR max e inclinação do ramo úmido considerando os sete pontos...65 Figura Correlação entre CBR max e inclinação do ramo úmido considerando seis pontos...65 Figura Curvas de compactação do solo fino para diferentes energias...66 Figura Curvas de CBR do solo fino para diferentes energias de compactação...67 Figura Correlação entre o CBR máximo e a inclinação do ramo úmido para diferentes energias de compactação...68 Figura CBR x peso específico aparente seco máximo (solo fino)...69 Figura CBR x umidade ótima (solo fino)...69 Figura Curvas de compactação na energia intermediária para diferentes teores de cal...70 Figura Curvas de CBR para os diferentes teores de cal...71 Figura Comportamento do peso específico aparente seco máximo para os diferentes teores de cal...72 Figura Comportamento da umidade ótima para os diferentes teores de cal...72 Figura Comportamento do CBR para os diferentes teores de cal...72 Figura Variação da inclinação do ramo seco para os diferentes teores de cal...73 Figura Variação da inclinação do ramo úmido para os diferentes teores de cal...73 Figura Curvas de compactação para comparação entre o solo fino e o solo com 2% de cal...75 Figura Curvas de CBR para comparação entre o solo fino e o solo com 2% de cal...75 Figura CBR x peso específico aparente seco para o solo fino e o solo com 2% de cal...76 Figura Curvas de compactação do expurgo e da mistura solo-brita...77 Figura Curvas de CBR do expurgo e da mistura solo-brita...77 xiii

14 Figura Curvas de e x w para o expurgo e a mistura solo-brita...78 Figura Curvas de deformabilidade (MCT)...79 Figura Curvas de compactação (MCT)...80 Figura Perda da massa por imersão (MCT)...80 Figura Classificação MCT dos solos do Distrito Federal...81 Figura Comparação entre o coeficiente c e w L...84 Figura Correlação entre o coeficiente c e a porcentagem que passa na peneira n o Figura Correlação entre o coeficiente d e o peso específico aparente seco máximo...86 Figura Correlação entre PI e γ dmax dos solos do Distrito Federal...87 Figura Características do subleito ao longo do trecho quanto à umidade de compactação de campo...89 Figura Características do subleito ao longo do trecho quanto ao peso específico aparente seco de campo...89 Figura Comportamento do subleito ao longo do trecho quanto ao grau de compactação...90 Figura Relação entre umidade e peso específico aparente seco de campo e de laboratório dos materiais de subleito...91 Figura Características das bases ao longo do trecho quanto à umidade de compactação de campo...92 Figura Características das bases ao longo do trecho quanto ao peso específico aparente seco de campo...92 Figura Características das bases ao longo do trecho quanto ao grau de compactação...93 Figura Ensaio de CBR in situ...94 Figura Curvas pressão x penetração do subleito...95 Figura Características do subleito ao longo do trecho quanto às umidades...95 Figura Características do subleito ao longo do trecho quanto aos valores médios de CBR...96 Figura Características do subleito ao longo do trecho quanto aos valores médios dos módulos de reação...96 Figura Curvas pressão x penetração nas bases dos diversos pavimentos...98 Figura Características das bases ao longo do trecho quanto às umidades...99 Figura Características das bases ao longo do trecho quanto aos valores médios de CBR...99 Figura Características das bases ao longo do trecho quanto aos valores médios dos módulos de reação xiv

15 Figura Execução do ensaio de Viga Benkelman Figura Bacias de deslocamentos - ensaio sobre o subleito - curvas médias Figura Bacias de deslocamentos sobre as bases - curvas médias Figura Valores de Do para os ensaios realizados sobre o subleito e a base ao longo do trecho Figura Valores de R para os ensaios realizados sobre o subleito e a base ao longo do trecho Figura Valores de k VIGA para os ensaios realizados sobre o subleito e a base ao longo do trecho Figura Bacias de deslocamentos - ensaio sobre revestimento (ensaio 1) - curvas médias Figura Bacias de deslocamentos - ensaio sobre revestimento (ensaios 1 e 2) - curvas médias Figura Valores de Do para os ensaios realizados sobre o revestimento ao longo do trecho Figura Valores de R para os ensaios realizados sobre o revestimento ao longo do trecho Figura Valores de k VIGA para os ensaios realizados sobre o revestimento ao longo do trecho Figura Prova de carga realizada no pavimento Figura Prova de carga realizada no subleito com inundação Figura Curvas pressão x deslocamento do subleito Figura Características do subleito ao longo do trecho quanto à umidade Figura Características do subleito ao longo do trecho quanto ao deslocamento máximo Figura Características do subleito ao longo do trecho quanto ao módulo de reação Figura Curvas pressão x deslocamento das bases Figura Características dos materiais da base ao longo do trecho quanto à umidade Figura Características dos materiais da base ao longo do trecho quanto ao deslocamento máximo Figura Características dos materiais da base ao longo do trecho quanto ao módulo de reação Figura Curvas pressão x deslocamento do revestimento (ensaio 1) Figura Curvas pressão x deslocamento do revestimento (ensaio 2) Figura Características do pavimento ao longo do trecho: (a) quanto ao deslocamento máximo; (b) quanto ao módulo de reação Figura Execução do ensaio pressiométrico no campo xv

16 Figura Ensaios pressiométricos no subleito natural a uma profundidade pequena (11,5 a 20,5 cm) Figura Ensaios pressiométricos no subleito saturado a uma profundidade pequena (11,5 a 17,5 cm) Figura Ensaios pressiométricos no subleito natural a uma profundidade maior (31,5 a 44,5 cm) Figura Ensaios pressiométricos nas bases Figura Correlação entre Ep e k PLACA Figura Correlação entre Ep e k VIGA Figura Correlação entre P L e k PLACA Figura Correlação entre P L e k VIGA Figura A.1 - Bacias de deslocamentos - ensaio sobre o subleito (corte) Figura A.2 - Bacias de deslocamentos - ensaio sobre o subleito (aterro) Figura A.3 - Bacias de deslocamentos - base de solo-brita Figura A.4 - Bacias de deslocamentos - base de expurgo Figura A.5 - Bacias de deslocamentos - base de solo fino Figura A.6 - Bacias de deslocamentos - base de solo-cal Figura A.7 - Bacias de deslocamentos - base de solo fino com geotêxtil entre subleito e base Figura A.8 - Bacias de deslocamentos - ensaios sobre o revestimento (ensaio 1) - base em solo-brita Figura A.9 - Bacias de deslocamentos - ensaios sobre o revestimento (ensaio 1) - base de expurgo Figura A.10 - Bacias de deslocamentos -ensaios sobre o revestimento (ensaio 1) - base de solo fino Figura A.11 - Bacias de deslocamentos - ensaios sobre o revestimento (ensaio 1) - base de solo-cal Figura A.12 - Bacias de deslocamentos - ensaios sobre o revestimento (ensaio 1) - base de solo fino com geotêxtil entre base e revestimento Figura A.13 - Bacias de deslocamentos - ensaios sobre o revestimento (ensaio 1) - base de solo fino com geotêxtil entre subleito e base Figura A.14 - Bacia de deslocamentos - ensaio sobre o revestimento (ensaio 1) - base solo fino envelopado Figura A.15 - Bacias de deslocamentos - ensaios sobre o revestimento (ensaio 2) - base de solo-brita Figura A.16 - Bacias de deslocamentos - ensaios sobre o revestimento (ensaio 2) - base em expurgo Figura A.17 - Bacias de deslocamentos - ensaios sobre o revestimento (ensaio 2) - base de solo fino Figura A.18 - Bacias de deslocamentos - ensaios sobre o revestimento (ensaio 2) - base xvi

17 de solo-cal Figura A.19 - Bacias de deslocamentos - ensaios sobre o revestimento (ensaio 2) - base de solo fino e geotêxtil entre base e revestimento Figura A.20 - Bacias de deslocamentos - ensaios sobre o revestimento (ensaio 2) - base de solo fino e geotêxtil entre subleito e base Figura A.21 - Bacias de deslocamentos - ensaios sobre o revestimento (ensaio 2) - base de solo fino envelopado Figura B.1 - Curvas de calibração do pressiômetro - ensaios realizados no subleito (1) Figura B.2 - Curvas de calibração do pressiômetro - ensaios realizados no subleito (2) Figura B.3 - Curvas de calibração do pressiômetro - ensaios realizados no subleito (3) Figura B.4 - Curvas de calibração do pressiômetro - ensaios realizados nas bases xvii

18 LISTA DE TABELAS Tabela Página Tabela Propriedades e recomendações dos grupos de solo segundo a metodologia MCT (Nogami & Villibor, 1995)...12 Tabela Características físico-químicas da cal hidratada...38 Tabela Características dos geotêxteis...39 Tabela Caracterização dos materiais do subleito Tabela Caracterização dos materiais constituintes da base...52 Tabela Resultado do ensaio de compactação do subleito - Energia Proctor Normal...61 Tabela Resultados do ensaio de compactação do solo fino nas três energias...66 Tabela Resultados obtidos para a mistura solo cal (Energia Proctor Intermediário)...70 Tabela Comparações entre o solo fino e o solocom 2% de cal...74 Tabela Resultado do ensaio de compactação para o expurgo e a mistura solo-brita...76 Tabela Resultados dos ensaios da Metodologia MCT...78 Tabela Caracterização dos solos analisados (Curado, 1998; Paranhos, 1998)...82 Tabela Compactação e metodologia MCT dos solos analisados (Curado, 1998; Paranhos, 1998)...83 Tabela Resultados do ensaio de frasco de areia realizado no subleito...88 Tabela Resultados do ensaio de frasco de areia realizado nas bases...91 Tabela Resultado do ensaio de CBR in situ no subleito...94 Tabela Resultado dos ensaios de CBR in situ nas bases...97 Tabela Resultados do ensaio de viga Benkelman no subleito Tabela Resultados do ensaio de viga Benkelman nas bases Tabela Resultados do ensaio de viga Benkelman no revestimento logo após a execução (ensaio 1) Tabela Resultados do ensaio de viga Benkelman no revestimento quatro meses após sua execução (ensaio 2) Tabela Resultado das provas de carga sobre o subleito Tabela Resultado das provas de carga sobre as bases Tabela Resultado das provas de carga sobre o revestimento (ensaio 1) Tabela Resultado das provas de carga sobre o revestimento (ensaio 2) Tabela Resultados dos ensaios pressiométricos no subleito Tabela Resultados dos ensaios pressiométricos na base xviii

19 Tabela Custo final das bases Tabela C.1 - Custo da base de solo-brita (4:1) Tabela C.2 - Custo da base de expurgo de pedreira Tabela C.3 - Custo da base de solo fino Tabela C.4 - Custo da base de solo cal (2%) Tabela C.5 - Custo da base de solo fino com geotêxtil entre base e revestimento Tabela C.6 - Custo da base de solo fino com geotêxtil entre subleito e base Tabela C.7- Custo da base de solo fino envelopada xix

20 LISTA DE SÍMBOLOS, NOMENCLATURA E ABREVIAÇÕES AASHO - American Association of State Highway Officials AASHTO - American Association of State Highway and Transportation Officials ABCP - Associação Brasileira de Cimento Portland ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas ASTM - American Society for Testing and Materials CAP - cimento asfáltico de petróleo CBUQ - concreto betuminoso usinado a quente CBR - California Bearing Ratio c - coeficiente de deformabilidade da classificação MCT DCP - penetrômetro dinâmico de cone DN - índice de penetração D O - deflexão real do pavimento no ponto de prova DNER - Departamento Nacional de Estradas de Rodagem DER-DF - Departamento de Estradas de Rodagem do Distrito Federal DER-SP - Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo dl - variação de altura d - inclinação da parte retilínea do ramo seco da curva de compactação na metodologia MCT E - módulo de deslocamentos ou elasticidade E p - módulo pressiométrico E r - módulo de deslocamentos no trecho de recompressão e - índice de classificação MCT FWD - Falling Weight Deflectometer Test HRB - Highway Research Board ISC - Índice de Suporte Califórnia IP - índice de plasticidade IPT/SP - Instituto de Pesquisa Tecnológica do Estado de São Paulo i SECO - inclinação do ramo seco i ÚMIDO - inclinação do ramo úmido k - constantes dos modelos de comportamento resiliente xx

21 k CBR - módulo de reação do ensaio de CBR in situ k VIGA - módulo de reação do ensaio de viga Benkelman k PLACA - módulo de reação do ensaio de placa LVDT - Linear Variable Differential Transformer MCT - Miniatura, Compactado, Tropical MCV - Moisture Condition Value Mini-CBR - ensaio de suporte da metodologia MCT Mini-MCV - ensaio MCV da metodologia MCT Mini-Proctor - ensaio de compactação de energia constante da metodologia MCT M R - módulo de resiliência N - número equivalente de operações do eixo simples padrão N MCT - número de golpes da metodologia MCT NBR - Norma Brasileira Registrada PCA - Portland Cement Association PI - perda de massa por imersão P L - pressão limite R - raio de curvatura SPT - Standard Penetration Test s - desvio padrão UnB - Universidade de Brasília USCS - Unified Soil Classification System VDM - número diário médio de veículos w ot - umidade ótima w L - limite de liquidez w P - limite de plasticidade x - média δ - massa específica dos grãos de solo ε 1 - deslocamentos maior ε 3 - deslocamentos menor γ d - peso específico aparente seco µ - coeficiente de Poisson σ d - tensão desvio σ 1 - tensão principal maior xxi

22 σ 3 - tensão principal menor xxii

23 CAPÍTULO 1 1. INTRODUÇÃO Na década de quarenta, com a aplicação dos princípios da Mecânica dos Solos nas construções rodoviárias, encontrou-se certa dificuldade para a execução de pavimentos no Brasil. Isto ocorreu pois o comportamento e as particularidades dos solos tropicais ainda não eram conhecidas e estes não se enquadravam nas especificações adotadas, que foram baseadas nas normas estabelecidas pelos países mais desenvolvidos. Estas especificações foram elaboradas pelos países situados na zona temperada, sendo que as mais utilizadas eram as normas americanas da American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) e American Society for Testing and Materials (ASTM) que se baseavam nas propriedades índices (limite de liquidez, limite de plasticidade, índice de plasticidade e granulometria) para definir o tipo de solo ideal a ser usado nas obras rodoviárias. Os materiais naturais conhecidos como solos lateríticos ou solos tropicais, abundantemente encontrados no País, apresentavam características diferentes daquelas especificadas para uso rodoviário, como elevados valores de limite de liquidez, de índice de plasticidade e da porcentagem que passa na peneira n o 200 (0,075 mm). Posteriormente, com a utilização mais generalizada do ensaio CBR ( California Bearing Ratio ), observou-se que os materiais tropicais apresentavam elevada capacidade de suporte, chegando a superar os valores encontrados nos materiais tradicionais. Como os materiais que atendem as especificações tradicionais não são facilmente encontrados em todas as regiões do Brasil e principalmente devido a sua escassez junto aos grandes centros urbanos, tornou-se necessário estudar materiais alternativos que, mesmo não atendendo as especificações de norma, mostram comportamento estrutural satisfatório. Com isto, vários estudos foram iniciados utilizando-se os solos tropicais como material de construção em diversas obras de engenharia, principalmente em pavimentação de estradas e pistas de aeroportos, com o objetivo de avaliar as características relacionadas com suas propriedades físicas e comportamento mecânico. Além disso, quando são usados 1

24 materiais locais, o custo das obras é reduzido. Os solos tropicais e sua utilização em pavimentação também vêm sendo pesquisados em várias regiões do mundo, sendo obtidos ótimos resultados como, por exemplo, na África, segundo Gidigasu et al. (1987). A escassez de materiais granulares apropriados que se enquadrem nas especificações tradicionais para o uso em pavimentação e as barreiras ambientalistas crescentes para sua exploração conduzem à necessidade de se estabelecer outras técnicas para a construção rodoviária, estudando-se materiais alternativos que, mesmo não atendendo as especificações de norma, podem mostrar comportamento estrutural satisfatório. Dentre estes materiais pode-se destacar o uso de solos finos aditivados ou não, rejeitos de mineração e capeamentos asfálticos fresados e incorporados ao solo. Cabe destacar que um dos principais aspectos que diferenciam o comportamento estrutural dos solos finos em relação aos solos granulares é a sua grande sensibilidade em relação à variação no teor de umidade. Este trabalho objetiva pesquisar técnicas alternativas para a construção de pavimentos rodoviários com o uso de materiais não tradicionais na camada de base como expurgo de pedreira, argila laterítica, misturas com brita e com cal, além do geotêxtil com função impermeabilizante. Visa encontrar técnicas que minimizem os custos e assegurem os critérios de segurança, qualidade e durabilidade, sendo todas as análises realizadas com base em ensaios de laboratório e de campo. Isto impõe a necessidade de mudanças nos procedimentos experimentais e métodos de projeto de modo a aproximar os estudos da situação do solo na obra. Essa dissertação apresenta no Capítulo 1 uma breve introdução sobre o trabalho e seus objetivos. No Capítulo 2 tem-se a revisão bibliográfica onde são apresentados os ensaios de laboratório e de campo utilizados para a execução do projeto, controle tecnológico e avaliação do pavimento. Aborda-se ainda os conceitos da classificação MCT, pavimentação de baixo custo, características de solos lateríticos e a utilização de materiais alternativos em pavimentação. O Capítulo 3 descreve a localização da rodovia estudada, os materiais e os métodos executivos usados na estrutura do pavimento do trecho experimental. 2

25 No Capítulo 4 tem-se os resultados e as análises dos ensaios de laboratório realizados com os materiais utilizados, ensaios de campo executados sobre a estrutura do pavimento e possíveis correlações entre os parâmetros determinados. O Capítulo 5 apresenta o orçamento dos trechos executados e uma análise comparativa de custo entre as bases. No Capítulo 6 são apresentadas as conclusões do trabalho e sugestões para futuras pesquisas. 3

26 CAPÍTULO 2 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Segundo a norma brasileira de pavimentação NBR-7207 (ABNT, 1982), o pavimento é uma estrutura construída após a terraplanagem e destinada, econômica e simultaneamente, em seu conjunto, a: Resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos pelo tráfego; Melhorar as condições de rolamento quanto à comodidade e segurança; Resistir aos esforços horizontais que nela atuam, tornando mais durável a superfície de rolamento. Para iniciar o projeto de um pavimento é necessário conhecer principalmente a região de localização da construção, as características e parâmetros dos materiais que serão empregados na obra e o volume de tráfico que a rodovia deve suportar. Logo, é preciso adotar uma série de procedimentos que correspondam à realização de ensaios de laboratório e investigações de campo, bem como à avaliações durante a construção e ao longo da vida útil da obra. A seguir são apresentados os ensaios de laboratório utilizados para a caracterização dos materiais, as investigações de campo que auxiliam na determinação de parâmetros e no desenvolvimento do projeto, o controle tecnológico de campo realizado durante a execução de rodovias, os métodos para avaliação estrutural do pavimento e a utilização de materiais não tradicionais em obras rodoviárias ENSAIOS DE LABORATÓRIO 4

27 Convencionais Os ensaios de laboratório são normalmente utilizados para a caracterização, classificação dos materiais, compactação e determinação da capacidade de suporte. Todos os ensaios utilizam amostras deformadas e suas metodologias são definidas por normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Dentre os ensaios mais usados tem-se: Análise Granulométrica NBR (ABNT, 1984a); Limite de Plasticidade NBR (ABNT, 1981); Determinação do Limite de Liquidez NBR (ABNT, 1984b); Ensaio de Compactação NBR (ABNT, 1986a); Expansão e Índice de Suporte Califórnia NBR (ABNT, 1987). Os ensaios de caracterização (granulometria, limite de liquidez e limite de plasticidade) oferecem resultados que permitem a classificação dos solos nos sistemas tradicionais. As duas classificações mais utilizadas são a da AASHO e a Unificada, sendo a primeira a mais utilizada em projetos rodoviários. Já o ensaio de compactação se baseia na execução de corpos de prova moldados em diferentes condições de umidade e compactados em uma determinada energia (Proctor normal, intermediário ou modificado). Com um mínimo de cinco corpos de prova determina-se uma curva através da qual obtém-se as condições ótimas de compactação do solo (peso específico aparente seco máximo e umidade ótima). Atualmente, não são raros os estudos que trabalham com apenas quatro corpos de prova. Com os mesmos corpos de prova compactados é possível determinar a expansão e o Índice de Suporte Califórnia (ISC ou CBR) do solo para as diferentes condições de compactação. A expansão é determinada pela imersão dos corpos de prova em água durante quatro dias. O CBR determina a resistência à penetração do solo compactado e é dado pela medida da penetração de um pistão padrão no corpo de prova após o período de imersão. Para os solos finos, embora a expansão deva ser verificada mesmo sendo rara a presença de argilominerais expansivos na maioria dos solos brasileiros, o procedimento de execução de 5

28 ensaio de CBR quanto à imersão deve ser revisto já que esses solos apresentam grande sensibilidade em presença de água. Esses parâmetros auxiliam na definição dos materiais usados em cada camada da estrutura do pavimento. Utilizando-os, Souza (1979) apresenta a classificação dos materiais granulares empregados nas camadas do pavimento: Materiais de subleito: expansão menor ou igual a 2%; Materiais para reforço do subleito: CBR maior que o do material componente do subleito e expansão menor ou igual a 2%; Materiais para sub-base: CBR maior ou igual a 20, índice de grupo igual a 0 e expansão menor ou igual a 1%; Materiais para base: CBR maior ou igual a 80 (ou 60 no caso em que o número equivalente de operações do eixo simples padrão N seja menor ou igual a 10 6 ), limite de liquidez menor ou igual a 25 e índice de plasticidade menor ou igual a 6. Caso os valores para o limite de liquidez e/ou índice de plasticidade não sejam obedecidos, o material pode ser empregado em bases se o equivalente de areia for superior a 30%. No entanto, Baptista (1979) admite CBR de 40 para a base quando existe carência de materiais e a fiscalização aceita adotar este critério Triaxial Cíclico Sabe-se que o pavimento sofre a ação de cargas de diferentes intensidades e freqüências variáveis ao longo do tempo. A simulação desta solicitação dinâmica em laboratório é difícil, mas mesmo assim são realizados ensaios de carga repetida onde a força aplicada atua no sentido de compressão, variando de zero até um valor máximo, e diminuindo até anular-se ou atingir valores inferiores. Depois de um pequeno intervalo de tempo a força atua novamente, procurando, dessa forma, obter uma aproximação das condições de campo (Medina, 1997). Este ensaio foi normatizado pelo Departamento Nacional de Estradas de Rodagem através da ME 133 (DNER, 1986). 6

29 No ensaio triaxial de carga repetida tem-se para um elemento de solo localizado numa camada do pavimento: σ1 = σ3 + σ d (2.1) onde: σ 3 = tensão principal menor (constante); σ 1 = tensão principal maior (variável); σ d = tensão desvio (variável). O equipamento geralmente consiste num sistema de ar comprimido com manômetros e válvulas que permitem aplicar a carga confinante (σ 3 ) e a tensão desvio (σ d ). Um temporizador atua numa válvula de três vias regulando o tempo de atuação da pressão de ar e o intervalo de aplicações sucessivas. Para medir os deslocamentos verticais utiliza-se transdutores de deslocamentos eletromagnéticos (LVDT) presos em braçadeiras no terço médio do corpo de prova, moldado com 5 cm de diâmetro e 10 cm de altura e envolvido por uma membrana de borracha. As deformações horizontais são medidas da mesma forma, mudando apenas a posição dos transdutores que acompanham a variação do diâmetro do corpo de prova. Outros equipamentos são adaptados para realizar ensaios em corpos de prova de 10 e 15 cm de diâmetro. Os ensaios comumente realizados são os do tipo drenado. Mas, como os materiais são não saturados, torna-se difícil medir a poropressão, sendo os resultados obtidos em termos de tensões totais. Através deste ensaio determina-se o módulo de resiliência M R : M R d = σ (2.2) ε 1 onde: ε 1 = h/h o ; h = deslocamento vertical máximo; 7

30 h o = comprimento inicial de referência do corpo de prova cilíndrico. Segundo Medina & Preussler (1980), os solos arenosos têm o módulo de resiliência dependente da tensão confinante e seu valor é pouco afetado pela tensão desvio. Já os solos argilosos têm o módulo dependente da tensão desvio, sendo pouco influenciados pela tensão confinante. Geralmente, no primeiro caso M R cresce com o aumento da tensão confinante e no outro, o módulo decresce com o aumento da tensão desvio. Os solo arenosos podem ter esses efeitos minimizados através de ciclos de carregamento e descarregamento. Os solos arenosos têm deformações resilientes que diminuem com o número de aplicações de cargas. Em geral, o módulo resiliente diminui muito com o aumento da umidade. O ganho tixotrópico de resistência ou rigidez pela alteração da estrutura em período de repouso não é significativo, principalmente após algumas repetições de carga. Para um material elástico linear pode-se aplicar a lei de Hooke generalizada e determinar o módulo de elasticidade (E) e o coeficiente de Poisson (µ), conhecendo-se σ 1 e σ 3 e medindo-se ε 1 e ε 3, conforme apresentado nas Equações 2.3 e 2.4 e demonstradas por Medina (1997): E = µ = ( )( ( ) σ σ σ + 2σ σ + σ ε σ ε σε σε ( ) 2σε σ + σ ε ) (2.3) (2.4) No entanto, nem sempre o solo comporta-se dentro da elasticidade linear, tornando-se conveniente determinar relações empíricas entre o módulo de resiliência e o estado de tensões. McVay et al. (1985) realizaram ensaios em areias da Flórida com variação no carregamento (extensão e compressão) para uma solução elástica. Observaram que esta variação resulta num comportamento anisotrópico do material. 8

31 Medina & Preussler (1980) apresentaram resultados de ensaios triaxiais dinâmicos em vários solos de subleitos e camadas de pavimentos flexíveis. Nesse trabalho os autores buscaram correlações entre o módulo resiliente e o índice CBR, além de tentativas de classificação de solos quanto às propriedades resilientes. Medina & Motta (1988) observaram quatro diferentes modelos de comportamento resiliente: granular, coesivo, combinado (granular + coesivo) e constante, determinados através de ensaios triaxiais cíclicos usando-se solos tropicais. Nesses modelos são estabelecidas expressões matemáticas que representam relações entre o módulo resiliente e as tensões atuantes, conforme a natureza dos materiais e suas condições de umidade e densidade. Essas relações dependem de constantes (k) determinadas experimentalmente através de ensaios dinâmicos. Elevados valores de módulo resiliente foram obtidos para amostras indeformadas de areia fina e baixos valores para corpos de prova de silte residual micáceo compactados. O modelo combinado adequou-se bem para a maioria dos corpos de prova de areia fina laterítica compactados. Motta & Macêdo (1998) discutem a realização do ensaio triaxial adequando as tensões aplicadas ao tipo de camada para a qual o material se destina. Os autores concluem que ainda não há consenso quanto ao modelo mais adequado para representar o comportamento tensão versus deformação dos variados tipos de solo usados numa estrutura de pavimento. Gehling et al. (1998) mostram a influência da sucção nos módulos de resiliência obtidos em campo e em laboratório para um solo típico de subleitos do Rio Grande do Sul. Conclui-se que os módulos resilientes são significativamente reduzidos com a saturação. Mesmo com estudos ainda sendo desenvolvidos, o módulo resiliente é considerado mais um parâmetro que auxilia no dimensionamento de reforços e de estruturas de pavimentos Classificação MCT A metodologia MCT (Miniatura, Compactado, Tropical) desenvolvida por Nogami & Villibor (1981) utiliza corpos de prova miniatura, compactados por meio de 9

32 procedimento especial e destinados aos solos tropicais finos. Ela surgiu devido às limitações dos procedimentos tradicionais de classificação dos solos com base nas propriedades índices, que não eram capazes de caracterizar de forma satisfatória o seu comportamento. Os ensaios de compactação desta metodologia caracterizam-se pelo uso de moldes cilíndricos de 50 mm (miniatura) ou 26 mm (subminiatura) de diâmetro, soquetes de seção plena com peso variável de g (tipo leve) a g (tipo pesado) com queda livre de 30 cm para o cilindro miniatura e soquete de g com queda de 20 cm para o subminiatura, base do tipo pistão e dispositivo manual para extração dos corpos de prova. Existem dois métodos distintos de compactação. O primeiro corresponde ao Proctor ou Mini-Proctor, onde se procura fixar uma energia de compactação (normal, intermediária ou modificada) e compactar uma série de corpos de prova com diferentes teores de umidade. O segundo método é o MCV ( Moisture Condition Value ) ou Mini-MCV, em que, para cada umidade de compactação, são aplicadas energias crescentes, sucessivamente, até se obter um aumento mínimo da densidade, resultando ao final do ensaio uma família de curvas de compactação. A capacidade de suporte é determinada através do ensaio Mini-CBR, onde é possível caracterizar melhor as peculiaridades dos solos tropicais realizando o ensaio sem imersão em água, com vários tipos de sobrecarga, teores de umidade e energias de compactação e com lâmina d água durante a penetração do pistão. Para a determinação das propriedades dos solos tropicais são realizados, ainda, ensaios de expansão por imersão dos corpos de prova compactados, contração por perda de umidade dos corpos de prova, infiltrabilidade, permeabilidade, penetração de imprimadura betuminosa, perda de massa por imersão, resistência à compressão axial, resiliência e outros. Mediante os resultados dos ensaios em corpos de prova compactados é possível classificar o solo através do ábaco da Classificação MCT apresentado na Figura 2.1. A Tabela 2.1 apresenta as propriedades mais significativas dos grupos MCT e recomendações quanto à utilização rodoviária. 10

33 Índice e' 2,0 1,5 NA NA' NS' L = LATERÍTICO N =NÃO LATERÍTICO A = AREIA A'= ARENOSO G'= ARGILOSO S'= SILTOSO NG' 1,0 LA LA' LG' 0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Coeficiente c' Figura Ábaco da classificação MCT (Nogami & Villibor, 1995) O coeficiente c é obtido a partir das curvas de deformabilidade resultantes do ensaio de compactação; e o índice e é calculado em função da perda de massa por imersão e da inclinação do ramo seco da curva de compactação, valores estes encontrados através do ensaio Mini-MCV. Segundo Nogami et al. (1993), é possível obter o grupo MCT em que os solos tropicais se enquadram através de um procedimento expedito táctil-visual, aproveitando-se a boa correlação entre o coeficiente c e a contração de pastilhas de solo moldadas de maneira padronizada. Villibor (1981) observou que nos solos lateríticos os valores máximos de Mini- CBR com imersão situam-se nas proximidades da umidade ótima e os valores de Mini-CBR sem imersão são crescentes com a diminuição do teor de umidade de compactação. Tem-se, ainda, a drástica queda do valor do suporte no ramo seco, devido ao aumento de umidade do corpo de prova no processo de imersão, sendo que no ramo úmido essa queda é muito pequena, aproximando-se dos valores obtidos sem imersão. Tabela Propriedades e recomendações dos grupos de solo segundo a metodologia MCT (Nogami & Villibor, 1995) 11

34 d a d GRANULOMETRIAS TÍPICAS A = argilas S = Siltes AS = areias siltosas Designações do T1-71 do DER-SP SA = siltes arenosos AA = argilas arenosas k = caolinítico m = micáceo A AS S (k,m) A, AA AS AA A, AA s = sericítico q = quartzoso S (q,s) SA AS, SA AS, SA COMPORTAMENTO N = Não Laterítico L = Laterítico GRUPO MCT NA NA' NS' NG' LA LA' LG' emini-cbr (%) sem imersão M, E E M, E E E E, EE E perda por imersão B, M B E E B B B EXPANSÃO B, M B E M, E B B B econtraçãob, M B, M M, E M, E B B, M M, E icoef. DE PERMEABILIDADE (k) M,E B B, M B, M B, M B B rcoeficiente DE SORÇÃO (s) E B, M E M, E B B B pcorpos de prova compactados na omassa específica aparente seca EE = muito elevado E = elevado M = médio B = baixo rmáxima da energia normal P o ã ç a z i l t U Base de pavimento n 4 o n n 2 o 1 o 3 o Reforço do subleito compactado 4 o 5 o n n 2 o 1 o 3 o Subleito compactado 4 o 5 o 7 o 6 o 2 o 1 o 3 o Aterro (corpo) compactado 4 o 5 o 6 o 7 o 2 o 1 o 3 o Proteção à erosão n 3 o n n n 2 o 1 o Revestimento primário 5 o 3 o n n 4 o 1 o 2 o in = não recomendado Grupos tradicionais MS MH obtidos de amostras que se USCS SP SC SM,CL MH SP SC ML classificam nos grupos MCT SM ML ML, MH CH SC CH discriminados nos topos A-2 A-4 A-6 das colunas AASHO A-2 A-4 A-5 A-7-5 A-2 A-2 A-6 A-7 A-7-5 A-7-5 A-4 A INVESTIGAÇÕES E ENSAIOS DE CAMPO Para os projetos de estradas devem ser realizados estudos geológicos e geotécnicos, onde são empregados diversos tipos de investigações que dependem da variedade dos materiais presentes ao longo do traçado e dos objetivos visados. Geralmente, na fase inicial, são empregados os métodos de superfície (mapas) que irão auxiliar na seleção de alternativas de projeto. Já na fase final, torna-se necessário o uso de métodos de subsuperfície, além de ensaios de campo e de laboratório (Rodrigues & Lopes, 1998). 12

35 A seguir são apresentados os ensaios de campo comumente utilizados Sondagem Além da execução de poços, trincheiras e escavações para reconhecimento e amostragem dos solos com finalidade rodoviária, são executadas sondagens a trado cavadeira ou concha (10 a 15 cm de diâmetro). As sondagens a trado permitem obter amostras deformadas, a classificação das camadas de solo e a definição da posição do lençol freático. Auxiliam também na definição de volumes em áreas de empréstimo. Neste processo deve-se observar o uso de técnicas especiais com avanços abaixo do nível d água. Pode ocorrer dificuldade de avanço para profundidades maiores que 10 metros, bem como problemas na obtenção de amostras e contaminação de camadas. Os furos de trados devem ser executados em distâncias que gerem um certo grau de confiança sobre as diversas camadas detectadas. Cuidados especiais devem ser tomados na identificação da linha de seixos nas regiões tropicais. As sondagens à percussão destinam-se a estudar áreas de cortes profundos e fundações de aterro nos locais onde outras investigações revelaram a ocorrência de solos de baixa capacidade de suporte. Outros tipos de sondagens podem ser executadas: sondagem a trado espiral contínuo motorizado e sondagem com uso de penetrômetro Métodos Geofísicos de Eletrorresistividade e Sísmicos Apresentam como vantagens a rapidez e o baixo custo de execução. Indicam a espessura da camada do material superficial, a profundidade do nível d água e as condições da rocha em subsuperfície, definindo as categorias para escavação. Os métodos geofísicos de eletrorresistividade e sísmicos de refração são mais utilizados na determinação e extrapolação das camadas do substrato rochoso, localizadas abaixo das camadas de solo. Possuem vantagens e limitações, sendo que para o caso de solos tropicais devem ser observados alguns tópicos que são apresentados a seguir (Nogami & Villibor, 1995). 13