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Aterros sobre solos moles:metodologias construtivas
1
Mrcio de Souza Soares de AlmeidaProf. Titular
COPPE [email protected]
www.marcioalmeida.eng.br
Estratigrafia;Propriedades geotcnicas daargila;
Investigaesgeotcnicasde qualidade
Metodologias construtivasFatores determinantes:
2
Tipo de utilizao da rea;Prazos construtivos;
Custos.
Caractersticas dos solos extremamentemoles do Rio de Janeiro
Altos valores de: Altos valores de: umidade, umidade, ndice de vaziosndice de vazios matria orgnica, matria orgnica, compressibilidadecompressibilidade
ExtraExtra--sensibilidade sensibilidade
Dificuldade de obter amostras de boa qualidadeDificuldade de obter amostras de boa qualidade
Resistncia no drenada Resistncia no drenada SSuu muito baixa nas primeiras muito baixa nas primeiras camadas: 2 a 4 camadas: 2 a 4 kPakPa
Solos moles da Baixada de Jacarepagu so muito Solos moles da Baixada de Jacarepagu so muito piores do que os das Baixadas Fluminense e Santista, piores do que os das Baixadas Fluminense e Santista, por exemplo.por exemplo.
Mtodos Construtivos de Aterros sobre Mtodos Construtivos de Aterros sobre Solos MolesSolos Moles
4
Metodologias executivas Caractersticas
1. Aterro convencional Estabilizao dos recalques lenta,mais econmico
2. Remoo da camada mole
Eficaz, rpido, oneroso, grande impacto ambiental
3. Aterro sobre drenos verticais (com sobrecargas)
Estabilizao dos recalques mais rpida que 1, mais oneroso
4. Substituio do aterro Reduz recalques, oneroso, o material
5
4. Substituio do aterro por materiais leves
Reduz recalques, oneroso, o material leve deve ser protegido
5. Aterros estruturados (sobre estacas)
Rpido, reduz recalques, oneroso
6. Colunas de solo tratado por jatos de alta presso
Rpido, reduz recalques, oneroso
7. Pr-carregamento por vcuo
No atende a todas as situaes, oneroso
Substituio de Solo: sequncia executivaSubstituio de Solo: sequncia executiva
6
Recreio: remoo de argila e execuo do dique
Terreno Limite do terrenoConquista
sem geotextil
Geotextil
7
Ruptura lateral controlada e abertura de uma cava para facilitar o embutimento
Espessura
Aterro de ponta ETE Sarapu
PR-8SP-33
SP-24
SP-44I-6
SP-28
SP-73
SP-23
SP-68
PR-9
SP-78
I-4
SP-76SP-27
SP-75
SP-35SP-34
SP-22
SP-49PR-4
SP-65
PR-5
CPTU
SP-66
SP-37
EC/EASP-15
BM-1
SP-30
SP-29
SP-71PR-1
SP-36
SP-67
I-1
SP-74
SP-50
SP-64
SP-69SP-70
CPTU/VT/EC/EA
8
do depsito argiloso: 2m a 5m.
PR- PLACA DE RECALQUE
BM- BENCH MARK
I- INCLINMETRO
SONDAGEM A MISTA
SONDAGEM A PERCUSSO
SP-44SP-63PR-5 EC/EA
SP-8
SP-42 SP-43
CPTU/VT/EC/EASP-7
SP-2BM-2
PR-10
SP-14SP-41
SP-62
SP-60SP-40
SP-61SP-21
SP-13PR-6
PR-7
SP-55
I-5
SP-56
SP-5
SP-36
SP-20SP-19
PR-2
SP-12SP-11
SM-2SP-59 I-2
CPTU/VT/EC/EASP-6
SP-53
PR-3
SP-58
I-3
SM-1
SP-57
SP-54
LEGENDA:
SP-1 SP-52
PIEZOCONE
PALHETA
ENSAIO DE CARACTERIZAO
CPTU
VT
EC
ENSAIO DE ADENSAMENTOEA
Aterro de ponta na periferia seo transversal
9
Dique na periferia e preenchimento
10
Aterro sobre Drenos VerticaisAterro sobre Drenos Verticais
11
Aterro sobre drenos verticais Sede Nacional do SESC/SENAC
12
rea = 93.000 m2; Valores de SPT geralmente nulos em toda a camada;
Aterro do SENAC/SESC = malha triangular com espaamento de 1,70 m, em camadas de solo compressvel com espessuras variando de 6 m a 12 m (ALMEIDA et al, 2000);
13equipamento de cravao.
Aterro no Recreio dos Bandeirantes: malha tringular com espaamento de 1,3 e 1,4m. Camada compressvel de 4 a 11m, aterro de 7,5m executado em 3 etapas.
14
Peso Especfico dos Materiais Leves para Peso Especfico dos Materiais Leves para AterrosAterros
MaterialPeso especfico
(kN/m)Poliestireno expandido EPS
(isopor ou similar) 0,30
15
Tubos de concreto (dimetro: a ; espessura da parede: a ) 4
Pneus picados 6
Argila expandida 10
Serragem 10
Uso de EPS em aterros sobre solos Uso de EPS em aterros sobre solos moles: (Lima; Almeida, 2009)moles: (Lima; Almeida, 2009)
16
Aterro leve (com EPS)
17
Aterro leve (com EPS)
18
Obras para os Jogos Panamericanos (Sandroni, 2006)
Aterro estruturado com estacas, capitis e geogrelha
19
68
10
12
14
16
18
20
E
s
p
e
s
s
u
r
a
d
e
c
a
m
a
d
a
c
o
m
p
r
e
s
s
v
e
l
(
m
)
Aterro sobre estacas x aterros sobre drenos
20
0
2
4
6
40 50 60 70 80 90 100
Custo para cada m2
E
s
p
e
s
s
u
r
a
d
e
c
a
m
a
d
a
c
o
m
p
r
e
s
s
v
e
l
(
m
)
aterro sobre estacasaterro sobre drenos
Avenidas de um empreendimento na Barra da TijucaEsta anlise funo da geometria do aterro, daspropriedades geotcnicas da argila e dos custos praticados
Aterro estruturado Aterro estruturado com geogrelhas com geogrelhas --1900 estacas 1900 estacas SESC/SENACSESC/SENAC
22a a obra do tipo no pasobra do tipo no pas
21
Aterros estruturados com plataforma de geogrelha
SEDE NACIONAL SESC-SENAC
Aterro estruturado 1 ESCOLA SESC
22
junho/2005
Aterro estruturado 1 ESCOLA SESCAterro
estruturado 2
Foto 06/11/2006
23
Localizao das estacas Aterro 2
24
Aterro estruturado sobre laje e estacas
25
Detalhe de um aterro sobre laje de concretoDetalhe de um aterro sobre laje de concreto
26
Estacas de Brita
Para reforar uma camada de solo
utiliza-se da incluso de elementos
27
elementos granulares
formando estacas de brita, atravs da ao combinada da compactao e da
vibrao.
Sequncia de execuo de coluna de Sequncia de execuo de coluna de brita em solo mole saturado (McCabe; brita em solo mole saturado (McCabe;
McNeill; Black, 2007)McNeill; Black, 2007)
28
Esquema de um aterro executado sobre colunas Esquema de um aterro executado sobre colunas encamisadas com geossintticos, sobre solo encamisadas com geossintticos, sobre solo
mole (Raithel; Kempfert, 2000)mole (Raithel; Kempfert, 2000)
29
Execuo de colunas encamisadas pelo mtodo Execuo de colunas encamisadas pelo mtodo de deslocamento (Raithel; Kempfert, 2000)de deslocamento (Raithel; Kempfert, 2000)
30
Detalhes de execuo de coluna Detalhes de execuo de coluna encamisadaencamisada
31
Prcarregamento com vcuo
PUMPS -1atm.
1 1 0.6
1.7
2.3
WATER AND AIR GOING TO PUMPS
13.0m 2.3 0.5 2.0
SAND FILL IMPERVIOUS PVC MEMBRANE AND
GEOTEXTILE
PERIPHERAL TRENCHSUCTION
MEASUREMENT
32
1 1.15 1.15
VERTICAL DRAINS = 50mm; l = 7.5m
HORIZONTAL DRAINS = 50mm
2.3
1.15 1.15
5m
5m
PERIPHERAL TRENCH
Prcarregamento com vcuo
33VANE FOR WATER CIRCULATION
COLECTOR =6; L=3m
5m
5m
PUMPS
5m
EXHAUSTION
Horizontal drains = 50mm
Vertical drains till 7.5m depth.
Prcarregamento por vcuo e aquecimento em Qubec (Marques, 2001)
PLATAFORMA Aprcarregamento por vcuo
PLATAFORMA Bprcarregamento por vcuo eaquecimento
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Metodologias Construtivas
Comentrios Finais
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Comentrios Finais
Concluses Gerais
Tcnicas construtivas mais comuns no Brasil: drenos verticais com sobrecarga; aterros reforados; aterros com bermas; aterros construdos em etapas; aterros de ponta.
Tcnicas construtivas emergentes no Brasil:
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Tcnicas construtivas emergentes no Brasil: aterros sobre estacas (granulares, com capitis com reforo); aterros leves, CPR.
Outras tcnicas: pr-carregamento por vcuo, estacas de cal.