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AVALIAÇÃO DE ALTERNATIVAS DE PROCESSOS · PDF file6 sumÁrio 1 introduÇÃo.....11 2 tÉcnicas construtivas de aterros de vias sobre solos moles

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  • INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

    1 Ten CUSTDIO MOURA CASTRO DO NASCIMENTO

    AVALIAO DE ALTERNATIVAS DE PROCESSOS EXECUTIVOS

    DE ATERROS DE VIAS URBANAS SOBRE SOLOS MOLES

    Dissertao de Mestrado apresentada ao Curso de Mestrado em Engenharia de Transportes do Instituto Militar de Engenharia, como requisito parcial para a obteno do ttulo de Mestre em Cincias em Engenharia de Transportes.

    Orientadora: Maria Esther Soares Marques D. Sc.

    Co-orientador: Jos Renato Moreira da Silva de Oliveira D. Sc.

    Rio de Janeiro

    2009

  • Livros Grtis

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  • 2

    c2009

    INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

    Praa General Tibrcio, 80 Praia Vermelha

    Rio de Janeiro - RJ CEP: 22290-270

    Este exemplar de propriedade do Instituto Militar de Engenharia, que poder inclu-lo

    em base de dados, armazenar em computador, microfilmar ou adotar qualquer forma de

    arquivamento.

    permitida a meno, reproduo parcial ou integral e a transmisso entre bibliotecas

    deste trabalho, sem modificao de seu texto, em qualquer meio que esteja ou venha a ser

    fixado, para pesquisa acadmica, comentrios e citaes, desde que sem finalidade comercial

    e que seja feita a referncia bibliogrfica completa.

    Os conceitos expressos neste trabalho so de responsabilidade do autor e dos

    orientadores.

    N244a Nascimento, Custdio Moura Castro do Avaliao de alternativas de processos executivos de aterros de vias urbanas sobre solos moles / Custdio Moura Castro do Nascimento. - Rio de Janeiro: Instituto Militar de Engenharia, 2009. 149 f.

    Dissertao (mestrado) - Instituto Militar de Engenharia, 2009.

    1. Mecnica dos solos. 2. Solos moles aterro. 3. Banco de dados.

    CDD 624.151

  • 3

    INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

    1 Ten CUSTDIO MOURA CASTRO DO NASCIMENTO

    AVALIAO DE ALTERNATIVAS DE PROCESSOS EXECUTIVOS

    DE ATERROS DE VIAS URBANAS SOBRE SOLOS MOLES

    Dissertao de Mestrado apresentada ao Curso de Mestrado em Engenharia de Transportes do Instituto Militar de Engenharia, como requisito parcial para a obteno do ttulo de Mestre em Cincias em Engenharia de Transportes.

    Orientadora: Maria Esther Soares Marques D. Sc. Co-orientador: Jos Renato Moreira da Silva de Oliveira D. Sc.

    Aprovada em 30 de janeiro de 2009 pela seguinte Banca Examinadora:

    _______________________________________________________________

    Maria Esther Soares Marques D. Sc. IME Presidente

    _______________________________________________________________

    Maj Jos Renato Moreira da Silva de Oliveira D. Sc. IME

    _______________________________________________________________

    Mrcio de Souza Soares de Almeida Ph. D. COPPE/UFRJ

    _______________________________________________________________

    Rogrio Luiz Feij D. Sc. UERJ

    Rio de Janeiro

    2009

  • 4

    Dedico esta dissertao a minha esposa Hricka, pela pacincia, compreenso e apoio em todos os momentos.

  • 5

    AGRADECIMENTOS

    A Deus, Pai e Criador, pela oportunidade desta reencarnao.

    Aos meus pais, pelo amor incondicional, pela educao desde o bero e pelo constante incentivo para a concluso desta dissertao.

    Aos meus irmos, pela amizade e companheirismo.

    Aos amigos Llia e Mrio Luiz, pela acolhida em seu lar e pelo apoio nos momentos de maior dificuldade.

    Ao Instituto Militar de Engenharia, pela minha formao e aperfeioamento.

    A minha orientadora Maria Esther Soares Marques pela oportunidade de desenvolver este tema, pelos ensinamentos tericos, pela experincia passada, pela ajuda fornecida em todos os momentos, pela disponibilidade incondicional e pela amizade adquirida ao longo da dissertao.

    Ao meu orientador Major Jos Renato Moreira da Silva de Oliveira, pela orientao vlida e necessria.

    Aos professores do curso de Mestrado em Engenharia de Transportes do IME, pelo conhecimento fornecido ao longo do curso.

    Aos colegas de mestrado, pelas longas conversas e amizade fcil.

    Ao 2 Sgt Eduardo Duarte Oazem e ao 2 Sgt Lauro Joaquim da Silva Filho, pela ajuda nas questes administrativas do curso e pela dedicao ao seu trabalho.

    Ao Funcionrio Civil Andr Medeiros, pelo apoio nos assuntos de informtica e pelo esmero em suas tarefas.

  • 6

    SUMRIO

    1 INTRODUO ................................................................................................................ 11

    2 TCNICAS CONSTRUTIVAS DE ATERROS DE VIAS SOBRE SOLOS MOLES.............................................................................................................................. 14

    2.1. Substituio ou deslocamento de material compressvel ................................................ 14

    2.2. Aterro convencional........................................................................................................... 17

    2.3. Aterro sobre drenos verticais ............................................................................................ 19

    2.4. Aterro sobre estacas e com reforo de geogrelha ............................................................ 21

    2.5. Aterro sobre laje de concreto armado e estacas ............................................................... 24

    2.6. Colunas de brita ................................................................................................................. 25

    2.7. Aterros leves....................................................................................................................... 27

    2.8. Pr-carregamento por vcuo ............................................................................................. 29

    2.9. Investigaes geotcnicas ................................................................................................. 31

    2.10. Instrumentao ................................................................................................................... 33

    2.11. Concluses parciais ........................................................................................................... 34

    3 CARACTERSTICAS GEOTCNICAS DAS ARGILAS DA REGIO OESTE DA CIDADE DO RIO DE JANEIRO .......................................................................... 36

    3.1. reas estudadas .................................................................................................................. 36

    3.2. Estratigrafia ........................................................................................................................ 40

    3.3. Parmetros geotcnicos ..................................................................................................... 42

    3.3.1. Umidade natural e limites de Atterberg ........................................................................... 42

    3.3.2. Grfico de plasticidade ...................................................................................................... 44

    3.3.3. ndice de vazios.................................................................................................................. 47

    3.3.4. Peso especfico natural ...................................................................................................... 48

    3.3.5. Resistncia no-drenada .................................................................................................... 49

    3.3.6. Compressibilidade ............................................................................................................. 52

    3.3.7. Coeficiente de adensamento vertical ................................................................................ 54

  • 7

    3.4. Correlao do coeficiente de compresso com a umidade natural ................................. 55

    3.5. Resumo das caractersticas dos depsitos ........................................................................ 56

    3.6. Concluses parciais ........................................................................................................... 59

    4 MODELOS GEOTCNICOS ADOTADOS PARA AS ANLISES ...................... 60

    4.1. Modelos propostos ............................................................................................................. 60

    4.2. Parmetros analisados ....................................................................................................... 61

    4.2.1. Peso especfico natural ...................................................................................................... 61

    4.2.2. ndice de compresso......................................................................................................... 62

    4.2.3. Coeficiente de adensamento vertical ................................................................................ 63

    4.2.4. Resistncia no-drenada .................................................................................................... 65

    4.2.5. Razo de sobreadensamento ............................................................................................. 66

    4.3. Modelos geotcnicos adotados ......................................................................................... 69

    4.3.1. Modelo geotcnico para o depsito Panela ...................................................................... 69

    4.3.2. Modelo geotcnico para o depsito Outeiro .................................................................... 69

    4.3.3. Modelo geotcnico para o depsito Crespo Neto (2004) ................................................ 70

    4.3.4. Modelo geotcnico para

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