UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM EM DRENAGEM VERTICAL PARA ACELERAÇÃO DE ADENSAMENTO E RECALQUES NO CIEP COMPACTO Nº 404 DUQUE DE CAXIAS RIO DE JANEIRO

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1 UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM EM DRENAGEM VERTICAL PARA ACELERAÇÃO DE ADENSAMENTO E RECALQUES NO CIEP COMPACTO Nº 404 DUQUE DE CAXIAS RIO DE JANEIRO Autor: Departamento Técnico - Atividade Bidim Colaboração: Eng. Gerson Dias da Cunha Arquiteta Esther Saurez Dantas ABRIL 1993 Revisado JANEIRO Departamento Técnico.

2 ÍNDICE 1 INTRODUÇÃO FINALIDADE DA OBRA CARACTERÍSTICAS DO DRENO DETALHES DO DRENO VERTICAL TECNICA DO EQUIPAMENTO FUNDESP FUNÇÕES DO GEOTÊXTIL BIDIM VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM AGRADECIMENTOS DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA...9

3 1 INTRODUÇÃO Este trabalho relata a aplicação do geotêxtil Bidim na drenagem vertical para aceleração de recalques na obra designada CIEP COMPACTO nº 404, situada no Município de Duque de Caxias Rio de Janeiro. O geotêxtil Bidim foi utilizado nesta obra acelerando a eliminação rápida da água do solo, ocasionando uma grande redução do tempo necessário ao adensamento do terreno compressível, evitando deformações localizadas, que poderiam comprometer a estrutura da escola. 2 FINALIDADE DA OBRA Para os moradores do Município de Duque de Caxias Rio de Janeiro, a necessidade de se ter uma escola pública era de extrema importância, devido ao alto crescimento populacional das crianças carentes das favelas situadas nos arredores localizado para a instalação do futuro CIEP (Centro Integral de Ensino Público). Atendendo às diversas reivindicações dessa população de baixa renda, o Governo do Estado do Rio de Janeiro, através do Programa Estadual de Educação (Estamos construindo o futuro), liberado pelo então Governador Leonel Brizola, que liberou o financiamento para a construção do CIESP COMPACTO onde a quadra de esporte é situada no terraço da escola, localizado na confluência da Avenida Comendador Silva Cardoso com as ruas Coronel Silva Gomes (asfalto) e Leondina Mesiot (Figura 1). Além de ser uma obra de grande importância política, a sua principal importância reside na sua função social, pois irá oferecer aos alunos toda infraestrutura de educação, alimentação, higiene, esportes, assistência médica, odontológica e alfabetização. Este trabalho trata do CIEP COMPACTO de número 404, pertencemos à Construtora SERGEN Serviços Gerais de Engenharia S/A. O projeto inicial de autoria da empresa Promon Engenharia S/A, sofreu alteração no seu estudo preliminar de drenagem e cravação das estacas pré-moldadas, devido à planta de sondagem localizada na camada espessa de lençol d água e de argila mole pouco permeável variável (Figura 2). Através dessas informações, a projetista reestudou o projeto de drenagem, prevendo uma execução rápida de eliminação da água do solo, utilizando-se dos parâmetros da drenagem vertical. Inicialmente pensou-se em adotar em projeto o já tradicional dreno vertical de areia, mas chegaram à conclusão que não era o ideal, pois apesar de possuir boa permeabilidade, apresentam pouca resistência aos movimentos de camada argilosa.

4 A solução adotada pela empresa projetista Promon, se constituiu em executar a drenagem vertical com o dreno do tipo FUNDESP, o qual utiliza o material de geotêxtil de poliéster (100%) nãotecido de filamentos contínuos Bidim (Figura 3). Na prática os drenos verticais FUNDESP são utilizados em terrenos argilosos moles e poucos permeáveis, permitindo também o aumento da resistência ao cisalhamento e da capacidade de suporte do solo. A SERGEN S/A contratou após definição do projeto executivo, à empresa FUNDESP Fundações Especiais S/A para execução dos drenos verticais. R. Coronel Silva Gomes (Asfalto) 85,00 4,10 101,00 Prédio Principal (Compacto) Malha típica dos drenos Malha típica dos drenos 22,00 Biblioteca 27,00 R. Comandador Silva 125,00 R. Leondina Mesiot Figura 1 - Localização do prédio principal (compacto) e malha típica do dreno vertical. Sp.2 Sp.4 Sp.1 Sp.3 Sp.5 Aterro Argila Siltosa Arenosa Argila mole Areia argilosa Areia Areia Silte Arenoso Silte Arenoso Areia Siltosa Silte Arenoso Areia Areia Argila mole Silte Argilosa Silte Arenoso Dreno Fundesp Ver detalhe A Argila mole Areia Argilosa Figura 2 - Elevação longitudinal mostrando as seções de sondagem e o posicionamento dos drenos FUNDESP.

5 1,20 1,20 Var 50 Areia Argil Tipo de dreno verticais com geossinténticos para acelerar o adensamento do solo. Argila Dreno de geotêxtil bidim Areia 3 CARACTERÍSTICAS DO DRENO Figura 3 Detalhe dos drenos FUNDESP dentro da camada do solo. O dreno adotado pela FUNDESP é formado por um núcleo composto de geotêxtil Bidim RT-31 envolto por um envelope de geotêxtil Bidim RT-07, tratado com resina. Este envelope, atuando como um filtro retém as partículas finas do solo aumentando a vida útil do núcleo. O núcleo de geotêxtil Bidim RT-31, garante elevada capacidade de transporte de água para as camadas drenantes.

6 A FUNDESP optou pelo uso do geotêxtil Bidim uma vez que este material possui as condições ideais para a execução de drenos verticais, possuindo elevada permeabilidade, flexibilidade e alta resistência à tração. A Figura 4 apresenta um desenho esquemático do processo de adensamento da camada de solo mole utilizando-se drenos verticais. Areia Bidim Dreno Zona Drenada Terreno Impermeável Figura 4 Detalhe esquemático do processo de adensamento do solo através dos drenos verticais. 4 DETALHES DO DRENO VERTICAL A Promon especificou em projeto a utilização dos drenos verticais FUNDESP, numa área de m² do prédio principal compacto, determinado em planta, a cravação de unidades de drenos com comprimentos médios variando de 7,50 m espaçados de 1,20m x 1,20m totalizando m de comprimento de drenos verticais cravados. A execução do dreno vertical consiste basicamente em introduzir ao terreno de um material com elevado coeficiente de permeabilidade e capacidade de resistir aos esforços de cravação e aos movimentos da camada argilosa provocadas pelo adensamento e execução de aterros. A camada de aterro colocado sobre os drenos verticais foi executada com 2m de altura. O processo de consolidação começa quando o terreno, sendo comprimido, expulsa a água contida entre os poros das partículas sólidas através dos drenos, reduzindo seu volume. A instalação dos drenos verticais

7 FUNDESP atingiu velocidade média de cravação de 3 minutos por unidade. O inicio do cronograma da cravação dos drenos iniciou-se em 05/08/92 e o término do serviço foi no início do mês 10/92. O emprego dos drenos verticais, fez com que a maior parte do recalque do solo ocorresse antes da execução do nivelamento da obra, trazendo substancial economia de custos. 5 TECNICA DO EQUIPAMENTO FUNDESP Para a instalação dos drenos, a FUNDESP desenvolveu um equipamento especial, constituído por uma haste metálica vazada, cravada por intermédio de um vibrador. O equipamento de cravação é adaptado a um guindaste, e caso seja necessário, pode-se cravar drenos até a profundidade da ordem de 40 m. O dreno composto por geotêxteis Bidim é posicionado no interior da haste metálica vazada, sendo conectado a uma âncora que, além de evitar a penetração de solo no interior da haste, garante a fixação do dreno no terreno no final da cravação, ou seja, impede que o dreno Bidim volte a subir durante a retirada da haste metálica. 6 FUNÇÕES DO GEOTÊXTIL BIDIM Do núcleo A utilização do geotêxtil Bidim RT-31, desempenhando função de drenagem transversal, permite o livre escoamento da água através de sua espessura propiciando uma grande redução do tempo de adensamento do solo. Do envelope A utilização do geotêxtil Bidim RT-07, tratado com resina, desempenha função de filtração, retendo as partículas finas do solo, e mantendo integralmente a função drenante do núcleo (geotêxtil Bidim RT-31). 7 VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM Nos trechos argilosos moles e pouco permeáveis, a utilização do dreno FUNDESP, propicia a redução do tempo de adensamento, contribuindo para um aumento da resistência ao cisalhamento do solo e capacidade de suporte.

8 Este tipo de dreno possui inúmeras vantagens com relação aos drenos clássicos de areia, dentre elas podemos citar: - Elimina a necessidade de remoção de solo para sua instalação; - Não necessita de água para a instalação dos drenos, mantendo limpo e acessível o canteiro de obras; - O dreno composto com geotêxtil Bidim, possui eficiente sistema de proteção com uma resina que protege e aumenta a vida útil do dreno; - Toda a área lateral do dreno funciona como superfície livre para captação de água; - Mantém inalterada a sua capacidade de funcionamento e drenagem mesmo quando a sua posição vertical, quando da instalação, é alterada pelos recalques ou movimentos laterais provocados pelo adensamento do solo. 8 AGRADECIMENTOS Agradecemos às colaborações do Eng. David Cabral da FUNDESP, e Eng. Guilherme Ricardo Pereira M. Silva da SERGEN S/A, sem os quais não seria possível a elaboração deste trabalho.

9 9 DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA FOTO 1 Vista geral do equipamento e cravação dos drenos verticais. FOTO 2 Detalhe de fixação da bobina do dreno de geotêxtil Bidim no equipamento FUNDESP.

10 FOTO 3 Instalação da âncora de fixação do dreno vertical. FOTO 4 Detalhe da conexão da âncora na extremidade da haste metálica vazada.

11 FOTO 5 Detalhe da peça (âncora) que garante a fixação do dreno no terreno no final da cravação. FOTO 6 Vista parcial da área de instalação do CIEP Compacto com os drenos verticais já cravados.

12 FOTO 7 Detalhe do dreno vertical cravado no terreno. FOTO 8 Aspecto do núcleo de geotêxtil Bidim RT-31 e do envelope, geotêxtil Bidim RT-07 tratado com resina.

13 FOTO 9 Vista da cravação dos drenos verticais (ao fundo) e inicio das fundações do CIEP com estacas pré-moldadas SCAC.