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utilização de geossintéticos em obras de engenharia civil cons-titui prática crescente graças às
diversas vantagens que estes materiais oferecem. Eles têm ampla aplicação em técnicas de solo reforçado, para a estabili-zação de cortes em terrenos naturais ou de taludes de aterros. O desempenho destas obras depende da interação mobilizada entre as inclusões, geralmente planares e dispostas convenientemente no interior do maciço, e o seu solo constituinte.
Além das vantagens técnicas, os geossintéticos também se destacam pela facilidade de aplicação do material, pela rapidez da construção e ainda pela redu-ção significativa de custos na comparação com soluções convencionais.
Em maciços de solo reforçado, a in-clusão de geossintéticos como elemento de reforço do material de aterro propicia uma redistribuição global das tensões e deformações, permitindo a adoção de estruturas com faces verticais (muros) ou maciços mais íngremes (taludes), com menor volume de aterro compactado (Vertematti, 2004).
A técnica de solo reforçado se baseia, portanto, na interação entre o solo e a inclu-são de reforço, sendo que a transferência de tensões entre estes elementos ocorre por atrito e/ou por resistência passiva,
dependendo da geometria do reforço. A Figura 1 apresenta um arranjo típico de uma estrutura de solo reforçado.
O correto dimensionamento de uma estrutura em solo reforçado deve contem-plar duas etapas distintas. A primeira delas envolve a avaliação da estabilidade externa e a outra a avaliação da estabilidade interna
da estrutura. A estabilidade externa de estruturas
de solo reforçado com geossintéticos, bem como a de estruturas convencionais de contenção, pressupõe que o aterro reforçado se comporta como um corpo rígido. A estrutura dimensionada deve ser verificada quanto ao risco de ruptura global, avaliando-se os fatores de segurança em relação a quatro mecanismos básicos de instabilização: deslizamento da base da estrutura reforçada, tombamento em torno do pé do muro, capacidade de carga da fundação e ruptura global por uma super-fície que engloba todo o maciço reforçado (Figura 2).
A análise da estabilidade interna de estruturas reforçadas com geossintéticos consiste basicamente na avaliação de dois mecanismos principais de ruptura. Pressupõe-se que a ruptura interna pode ocorrer quando as solicitações impostas à inclusão são superiores à resistência da mesma, ou ainda quando o comprimento de ancoragem é insuficiente, permitindo o escorregamento da inclusão no interior da massa de solo.
A análise da estabilidade interna da estrutura consiste na divisão do maciço reforçado em duas zonas: zona “ativa” e zona “passiva” (Figura 3). Estas zonas são definidas segundo uma superfície potencial
SOLUÇÕES INOVADORAS
Geossintéticos para contençãoRafael Ribeiro Plácido e Thelma Sumie Maggi Marisa Kamiji *
A
Material éeconômicoe de fácilaplicação
Arranjo típico de uma estrutura em solo reforçado
ativa e passiva(ou resistente)
Mecanismos para analisar estabilidade externa de maciços reforçados
Figura 1 Figura 2
Figura 3
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* ENGENHEIROS C IVIS E MESTRES EM G EOTE C NIA PELA
EES C- US P, SÃO PESQUISADORES DA S EÇÃO DE
G EOTE C NIA DO C T-OBRAS DO IPT
de ruptura, a qual pode possuir diferentes formas, dependendo do método de análise empregado, da geometria do sistema, dos carregamentos aplicados e ainda da defor-mabilidade dos elementos de reforço. O solo da zona ativa se encontra na iminência de ruptura, e sua estabilidade é garantida por reforços ancorados na zona resistente.
Os geossintéticos utilizados para re-forço de solo devem, portanto, restringir as deformações e aumentar a resistência do maciço. O reforço deve conferir ao solo a resistência à tração que este não possui. Os geossintéticos empregados com maior frequência em maciços de solo reforçado são: os geotêxteis tecidos, os geotêxteis nãotecidos e as geogrelhas (Figura 4).
No Brasil, os geossintéticos têm sido empregados desde o início da década de 70, principalmente em sistemas de dre-nagem. Em 1984, foi realizada a primeira obra de solo reforçado com geotêxteis, no km 35 da rodovia SP-123 que liga Taubaté a Campos de Jordão (Figura 5). Segundo Carvalho et al. (1986), esta obra foi implan-tada para recuperar um aterro rodoviário de cerca de 30 m de altura, construído para a travessia de um talvegue que havia sofri-do uma ruptura e cuja cicatriz continuava sofrendo evolução através de processos erosivos, colocando em risco a continui-dade da rodovia. Segundo os autores, este
tipo de obra se viabilizou tanto tecnicamente quanto eco-nomicamente após um estudo de alternativas, eliminando solu-ções convencio-
nais que se inviabilizaram devido à elevada inclinação do talude resultante e também à não competitividade econômica destas alternativas.
Atualmente, os geossintéticos vêm ganhando espaço entre as principais soluções para obras de contenção e recomposição de taludes. Isto se deve, principalmente, por se apresentarem como soluções tecnicamente inteligentes, e ainda serem economicamente competitivas e possuírem um apelo estético interessante.
O acabamento de muros de contenção e taludes reforçados com geossintéticos pode ser realizado de diversas formas. Em taludes, pode-se revestir a estrutura com grama, dando um aspecto mais natural à estrutura. Pode-se ainda utilizar concreto projetado sobre uma tela de armação ade-rida à face do muro, e ainda, em casos de estruturas verticais ou subverticais, utilizar blocos pré-moldados que possibilitam soluções com acabamento arquitetônico mais atraente.
A Figura 6 mostra uma vista geral da instalação de uma camada de reforço de um muro reforçado com geogrelha. A Figura 7 mostra uma vista geral de uma estrutura de contenção reforçada com geotêxtil não tecido. Já a Figura 8 mostra o acabamento final de uma estrutura de solo reforçado com face em blocos pré-mol dados.
Estrutura de solo reforçado com blocos de concreto
Estrutura de solo reforçado com geotêxtil nãotecido
Instalação de uma camada de reforço com geogrelha
Geossintéticos utilizados em obras de contenção
Figura 4
Obra de solo reforçado em Campos de Jordão
Figura 5
Figura 6
Figura 7
Figura 8
