Aterros Sobre Solos Moles - Técnicas Construtivas

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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

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    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

    34

  • Metodologias Construtivas

    Comentrios Finais

    35

    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:

    36

    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.