1043JET GROUTING. UMA TCNICA EM DESENVOLVIMENTOJET GROUTING. A DEVELOPING TECHNIQUECarreto, Joana Rodrigues; Eng. Civil (MSc U.N.L.) - COBA, S.A,RESUMOA mais recente tcnica de melhoria de solos por injeco jet grouting tem sofrido nos ltimos anosumrpidodesenvolvimento,sendoutilizadaemdiversassituaes,incluindoobrasprovisriasedefinitivas,nomeadamente,escavaes,reforodefundaes,cortinasimpermeveisetneis.Autilizaocrescentedestatcnicafoiacompanhadadeumimportantedesenvolvimentoaonveldossistemas de injeco, carecendo, todavia, de regras de dimensionamento e de controlo da qualidade.Napresentecomunicaosoidentificadososprincipaisparmetrosintervenientesnomecanismofsico do jet grouting e a respectiva influncia sobre as caractersticas finais do material tratado, no querespeita s dimenses do corpo consolidado, resistncia mecnica, deformabilidade e permeabilidade.Porltimosugerem-sealgunsestudosarealizarnofuturoquepermitirobasearregrasdedimensionamento e de controlo da qualidade.ABSTRACTInthelastyears,themostrecentsoilimprovementtechniquebygrouting-jetgrouting-hasbeensubjecttorapiddevelopment.Itisusedinthemostdiversifiedsituations,includingprovisionalanddefinitiveworks,namelyinexcavations,inunderpinning,intheexecutionofcut-offandintunnels.Theincreasinguseofthistechniquehasbeenfollowedbythedevelopmentofinjectionmethod.Anyway, design and execution control procedures need to be much improved.In this paper are identified the principal parameters of the jet grouting technique, their influence on thegeometryoftheconsolidatedbodyandonthefinalcharacteristicsofthetreatedmaterialstrength,deformability and permeability and the major conclusions about this subject from numerous studies.At last, several studies aiming the development, in the future, of the technique designing rules and thequality control are proposed.1 -INTRODUOOjetgroutingumatcnicademelhoriadesolosrealizadadirectamentenointeriordoterrenosemescavaoprvia,utilizandoparatalumoumaisjactoshorizontaisdegrandevelocidade(cercade250 m/s) que aplicam a sua elevada energia cintica na desagregao da estrutura do terreno natural ena mistura de calda de cimento com as partculas de solo desagregado, dando origem a um material demelhores caractersticas mecnicas do que o inicial e de menor permeabilidade.Asuaorigemedesenvolvimento,apartirde1970,deveu-senecessidadedecolmataralacunadeixadapelastcnicasdeinjecodeterrenosnoqueserefereaotratamentodesolosdereduzidascaractersticasmecnicasedeelevadapermeabilidadeouheterogneosemdeterminadascondies,como por exemplo, as que se verificam em zonas urbanas, para as quais a limitao das perturbaescausadas e respectivo controlo so condies obrigatrias.VII Congresso Nacional de Geotecnia1044O processo fsico da tcnica de jet grouting envolve as seguintes etapas:Corte:aestruturainicialounativadosoloquebradaeaspartculasdesolooufragmentosdosolo so dispersos pela aco de um ou mais jactos horizontais de elevada velocidade.Mistura e substituio parcial: uma parte das partculas ou fragmentos do solo substituda e aoutra parte misturada intimamente com a calda injectada a partir dos bicos de injeco.Cimentao:aspartculasoufragmentosdesolosoaglutinadasentresipelaacoauto-endurecedora da calda, formando um corpo consolidado.Noqueserefereaoprocedimentodejetgrouting,representadoesquematicamentenaFig.1,esteiniciado pela colocao da sonda em posio nivelada, com o eixo da vara coincidente com o eixo dacoluna,nocasodesepretenderobterumcorpocilndrico,ouentocoincidentecomumadasextremidadesdopainel.Emseguida,avaraintroduzidanoterrenoatravsdeummovimentorotacionalecomaajudadeumjactodeguavertical,atatingiraprofundidadequalosbicosseencontramaonvelquelimitainferiormenteotratamento.Finalizadaafuraoobtura-seasadadegua inferior atravs de uma vlvula.A etapa seguinte difere de acordo com o tipo de geometria pretendida. Assim, no caso de se pretenderobterumcorpocilndrico,imprime-sevaraummovimentorotacionaleinicia-seabombagemdecaldanoseuinterior,aomesmotempoqueavaraelevadaatravsdofurocomumavelocidadeconstante,porformaaqueacadaperododetempocorrespondaumaascensodavaradeumcomprimento fixo, designado por passo vertical. Concluda a execuo do corpo cilndrico retira-se avaradofuro,preenchendoaqueledecaldaporgravidadeataoseutopo.Nocasodesepretenderrealizarumcorpodegeometriaplana(painel)oprocessoidnticoaodescrito,mascomumadiferena que consiste na ascenso da vara sem movimento rotacional.Fig. 1 Diagrama esquemtico da tcnica de melhoria de solos - jet grouting2 -APLICAES DE JET GROUTINGAaplicaodatcnicadejetgroutingemobrasgeotcnicasactualmenteponderadacomoumadassolues possveis, em particular nos pases com um desenvolvimento significativo na rea dos tneisem zonas urbanas, ou na construo de estruturas em zonas densamente habitadas, ou ainda naquelesemquereabilitaodasedificaesemzonashistricastemsofridoumacrscimoconsidervelnosltimos anos.Melhoramento de Solos1045Aversatilidadedojetgroutingnoquerespeitaaotipodesolospassveisdeseremtratadosporestatcnica, geometria do tratamento e, ainda, aos locais a partir dos quais a tcnica pode ser implemen-tada, traduz-se por um aumento progressivo da sua utilizao desde a sua origem at aos dias de hoje.No Quadro 1 faz-se a sntese do tipo de aplicaes mais comuns de jet grouting e situaes em que asuautilizaopoderconstituirumasoluotcnicaeeconmicamaisvantajosarelativamentessoluesconvencionais.Paraalmdasaplicaesreferidasnoquadro,refere-seaindaaselagemdedepsitosdemateriaiscontaminantes,aexecuodeancoragens,oaumentodaresistnciaaocarregamento de aterros de estradas ou ferrovias, entre outras.3 SISTEMAS DE JET GROUTINGAtcnicadejetgroutingsubdivide-se,essencialmente,emtrsmtodosquesebaseiamnomesmoprocesso fsico e que se representam na Fig. 2. So designados por sistema de jacto simples ou JET1,sistema de jacto duplo, ou JET2, e sistema de jacto triplo, ou JET3.Fig. 2 - Representao esquemtica dos sistemas de jet groutingComosistemadejactosimplessoutilizadosumoumaisjactoshorizontaisdecaldadecimento,agrande velocidade, para simultaneamente desagregar e misturar com as partculas de solo.O seu campo de aplicao - JET1 - encontra-se restringido aos solos coesivos com valores do ensaioSPTinferioresa5a10pancadaseasolosincoerentescomvaloresdeSPTinferioresa20.Estarestrio explicvel pela resistncia oposta pelos solos de maior consistncia ou mais densos acodojacto.Efectivamente,nadesagregao/cortedosterrenosnecessrioempregarumesforoenergticoquedemasiadoelevadoemterrenosquenoseenquadramnoslimitesanteriores,tornando o processo pouco eficiente e demasiado dispendioso.OsistemaJET2diferedosimplespelautilizaodearcomprimidoaenvolverojactodecalda.Aacodesagregadoraedemistura/aglutinaodeigualformaexercidapelojactodecaldadeele-vada velocidade, sendo a envolvente de ar comprimido responsvel pelo aumento do alcance do jacto.VII Congresso Nacional de Geotecnia1046Quadro 1 - Aplicaes da tcnica de jet groutingAplicaes Potenciais situaes de aplicaoda tcnica de jet groutingEsquemaTneis Construo em zonas urbanas de tneis de reduzido recobri-mento em terrenos de caractersticas mecnicas medocres.Consolidao de abbodas de tneis a partir do seu interior ou apartir da superfcie (para profundidades inferiores a 20 m).Consolidao de frentes de tneis em terrenos constitudos porsolos moles e saturados.Criao de lajes estanques na soleira e impermeabilizao dehasteais e da abbada.Consolidao da entrada e sada de tuneladoras com escudo.Tratamento de camadas muito permeveis com nveis de guaconfinados, intersectadas pelo traado do tnel e que podemoriginar carreamentos de solo devido s suas elevadas presses.Escavaes Construo de lajes de fundo com funo de contraventamentoe/ou de impermeabilizao.Contenes laterais de escavaes que tambm podem funcio-nar como cortinas de estanqueidade (em particular em terrenoscom obstculos inultrapassveis por estacas prancha ou porparedes moldadas).Reforo de cortinas com descontinuidades e passagens de guapara o interior da escavao.

Reforo defundaesReforo de qualquer tipo de fundaes com excepo daquelasque tm elevada sensibilidade a assentamentos e cuja carga transmitida s colunas antes destas atingirem a resistncia deprojecto.Reforo de fundaes a partir do interior da prpria estrutura.Reforo de fundaes constitudas por estacas de madeiradeterioradas.Cortinas deestanqueidadeEscavaes a cotas inferiores ao nvel fretico.Cortinas de estanqueidade em barragens ou outras estruturas.Cortinas de estanqueidade em terrenos com cavidades crsticaspreenchidas com siltes.Cortinas de estanqueidade em terrenos que incluem blocos ouobstculos de grandes dimenses.Cortinas de estanqueidade em terrenos com camadas alternadasde solos argilosos com solos arenosos.Estabilizaode taludesEstabilizao por atravessamento da massa de solo potencial-mente instvel.Melhoramento de Solos1047Oprocedimentoemtudoidnticoaodosistemadejactosimples,utilizando-sepormduasvarascoaxiais.Nafasedeinjeco,acaldadecimentocirculapelavarainterioraelevadapressoeoarcomprimido, gerado por um compressor, passa pelo espao anelar definido pelas duas varas. Na sadadobicocomumocorreoenvolvimentodojactodecaldaporarcomprimido,aumentandosignificativamente o seu alcance. Durante a fase de perfurao a gua circula pelo tubo interno e o arcomprimido mantido com um reduzido caudal para evitar a ocorrncia de obstrues.O mtodo de jacto duplo pode ser utilizado em vrios tipos de terrenos, desde argilas, a areias e a soloscomcascalho.Noentanto,emsoloscoesivos,habituallimitarasuautilizaoaosterrenoscomvalores de SPT inferiores a 10.Oprincpiobsicodomtododejactotriploconsistenaseparaodasacesdeerosoedepreenchimentoe/oumisturacomosolodesagregado.Assim,osistematriploconstitudoportrsjactos com as funes que se indicam subsequentemente.Jacto de gua: utilizado para destruir a estrutura do terreno. Parte da gua injectada sai atravsdo furo trazendo algum do solo erodido.Jactodear:oarinjectadoatravsdomesmobicodeinjecodeguaenvolvendo-aeaumentandooefeitodesagregadordaquela.Ojactodeartambmprovocaaemulsodamisturagua solo erodido, reduzindo a sua densidade e facilitando a sua sada para o exterior.Jactodecalda:acalda,injectadaatravsdeumsegundobicoposicionadoabaixodobicodeinjecodeguaear,mistura-secomoterrenoquepermanecenacavidadeapsapassagemdojacto de gua e ar, dando origem a um corpo solidificado.Para o efeito so utilizadas trs varas coaxiais que separam a gua, o ar e a calda. O mtodo pode seraplicadosemrestriesemqualquertipodesolo,noentanto,emsoloscoesivosasuaaplicaotemsido feita, na generalidade dos casos, a solos com valores de SPT inferiores a 15.No Quadro 2 apresentam-se as principais caractersticas dos sistemas referidos.Quadro 2 Principais caractersticas dos sistemas de jet groutingMtodo Origem Princpios bsicos Principais etapas do procedimento Limites deaplicaoDim.colunasJactosimplesNo Japoem 1970Utiliza um ou mais jactos hori-zontais de calda de cimento, agrande velocidade, para desa-gregar e misturar com as part-culas de solo desagregadas.1) Furao: execuo de um furo de 150 mm de dimetro,at profundidade desejada com o auxlio de um jactode gua vertical.2) Injeco: terminada a furao inicia-se a bombagem decalda que injectada atravs de um ou mais bicoslocalizados na parte inferior da vara, ao mesmo tempoque a vara elevada ao longo do furo com um movi-mento rotacional.Solos coesivoscom NSPT < 5 a10Solosincoerentescom NSPT < 200,3 m a1,2 mJactoduploNo Japoem 1972Utiliza um ou mais jactos hori-zontais de calda de cimentoenvolvidos por ar comprimido,a grande velocidade, para desa-gregar e misturar-se com aspartculas de solo desagre-gadas.1) Furao: execuo de um furo de 150 mm de dimetroat profundidade desejada com o auxlio de um jactode gua vertical.2) Injeco: terminada a furao inicia-se a bombagem decalda envolvida por ar que injectada atravs de um oumais bicos localizados na parte inferior da vara, aomesmo tempo que a vara elevada ao longo do furo comum movimento rotacional.Solos coesivoscom NSPT < 10Solosincoerentescom NSPT < 500,6 m a2,0 mJactotriploNo Japoem 1975Utiliza um jacto horizontal degua envolvido por ar compri-mido para desagregar o terreno.A substituio do materialdesagregado efectuada porum jacto de calda que tambmpromove alguma mistura comparte das partculas de solodesagregadas que permanecemno furo.1) Furao: execuo de um furo de pequeno dimetro at profundidade desejada com o auxlio de um jacto degua vertical.2) Injeco: terminada a furao inicia-se a injeco degua envolvida por ar atravs do bico superior. No bicoinferior feita a injeco de calda. medida que a vara elevada com movimento rotacional o jacto de gua vaidesagregando o solo, enquanto o jacto de calda, inferior,substitui e mistura-se com algum do materialdesagregado que permanece na cavidade.Solos coesivoscom NSPT < 15Solosincoerentescom NSPT < 500,8 m a3,0 mVII Congresso Nacional de Geotecnia10484 PRINCIPAISPARMETROSINTERVENIENTESNOMECANISMOFSICODEJETGROUTING4.1 - Descrio dos parmetrosOmtododemelhoriadeterrenosjetgroutingregidoporumasriedeparmetrosquevariamconsoanteosistemaescolhidoparaarealizaodotratamento.Daescolhacorrectadecadaumdosvaloresaatribuiraosparmetrosdependeaeficinciadoprocesso,ageometriadocorpodesoloconsolidado,asuaresistncia,deformabilidadeepermeabilidade.Osparmetroscomunsaostrsmtodos so a i) presso do fludo aglutinante; ii) caudal do fludo aglutinante; iii) nmero de bicos deinjeco;iv)dimetrosdosbicosdeinjeco;v)relaogua/cimentodofludoaglutinante;vi)velocidade de subida da vara e vii) velocidade de rotao da vara.Alguns dos parmetros anteriores so funo do tipo de equipamento pertena da empresa que executao trabalho, estando, portanto, condicionados pelas capacidades e/ou caractersticas desse equipamento.Nesta situao incluem-se o nmero de bicos de injeco e respectivo dimetro, a presso e caudal dofludo.ArealizaodotratamentoatravsdeJET2obrigadefiniodeparmetrossuplementaresrelacionadoscomautilizaodeumjactodearaenvolverojactodecalda.Assim,paraalmdosparmetrosanterioresdeveroserdefinidosapressoecaudaldoarcomprimido,quesocondi-cionados pelas caractersticas do equipamento, designadamente das do compressor de ar comprimido.Noquerespeitaaomtododejactotriplo,hquedefinirosparmetrosrelacionadoscomojactodefludoquetemcomofunoaerosodoterrenoconstitudoporguaear.Assim,paraalmdosparmetrosindicadosanteriormente,paraomtododejactoduplo,dever-se-odefinirapressoeocaudal da gua, o nmero e dimetro dos bicos de injeco.Em algumas situaes particulares, o tratamento efectuado em duas fases, sendo a primeira de pr furao,medianteautilizaodeumjactodeguaaelevadapressocommovimentoascendenteerotacional,seguindo-seoprocedimentonormaldejetgrouting,quepoderserrealizadoatravsdequalquer um dos sistemas jacto simples, duplo ou triplo. Neste caso especfico, necessrio definiros parmetros da pr furao que incluem o nmero de bicos e o respectivo dimetro, assim como ocaudal e a presso de injeco da gua.Noqueconcerneaosvaloresusualmenteadoptados,indicam-senoQuadro3,oslimitesmximosemnimosdaquelesparmetros,deacordocomosistemautilizadonotratamentoequeresultaramdacompilao dos valores indicados na bibliografia da especialidade.Quadro 3 Valores limite dos parmetros intervenientes na tcnica de jet grouting.Parmetros do procedimento Jacto simples Jacto duplo Jacto triploCALDA (MPA) 20 a 60 20 a 55 0,5 a 27,6PRESSO AR (MPA) - 0,7 a 1,7 0,5 a 1,7GUA (MPA) PF PF 20 a 60CALDA (l/min) 30 a 180 60 a 150 60 a 250CAUDAL AR (m3/min) - 1 a 9,8 0,33 a 6GUA (l/min) PF PF 30 a 150DIMETRO CALDA (mm) 1,2 a 5 2,4 a 3,4 2 a 8DOS BICOS GUA (mm) PF PF 1 a 3NMERO DE CALDA 1 a 6 1 a 2 1BICOS GUA PF PF 1 a 2RELAO GUA - CIMENTO 1:0,5 a 1:1,25 1:0,5 a 1:1,25 1:0,5 a 1:1,25VELOCIDADE DE SUBIDA DA VARA (m/min) 0,1 a 0,8 0.07 a 0.3 0,04 a 0,5VELOCIDADE DE ROTAO DA VARA (rpm) 6 a 30 6 a 30 3 a 20PF Pr furaoMelhoramento de Solos1049Os valores constantes da bibliografia da especialidade so bastante variveis. As diferenas detectadassoexplicadaspelasinvestigaesempreendidasemcadapasouporcadaempresaespecializadanatcnica, com vista optimizao do procedimento e que conduziram a alteraes do mtodo original.4.2 - Correlao entre parmetrosOs parmetros do procedimento so dependentes entre si. Da presso de injeco e da seco dos bicosde injeco, funo do nmero de bicos e do respectivo dimetro, depende o valor mximo de caudaldefludoinjectado.Noquerespeitavelocidadederotao(Vr),estadeveserdefinidaapartirdopasso, do nmero mnimo de rotaes da vara em cada passo (em geral duas por passo para um s bicode injeco) e do tempo gasto na injeco em cada passo. Assim:passoV12Vsr= (rpm) (1)em que:Vs a velocidade de subida da vara (m/min).O passo definido de acordo com o tipo de solo. Em terrenos incoerentes o jacto tende a dispersar-sedesagregandoaspartculasnumareadeinflunciasuperior.Emsoloscoesivosojactotendeaconcentrar-se, devendo por esse motivo reduzir-se o passo, evitando desta forma que pores de argilapermaneam incorporadas na coluna. Em solos argilosos habitual considerar para o passo valores daordem de 4 cm. No que respeita a solos arenosos, este valor pode ser superior, da ordem de 8 cm.Relativamenterelaodosparmetrosreferidoscomoutrasvariveisdotratamento,possvelindicar as seguintes:PRESSO DE INJECOIMPACTO DINMICODIMETRO DO BICOPRESSO DE INJECOCAUDAL ENERGIA DE INJECOVELOCIDADE DE SUBIDAVELOCIDADE DE SUBIDACAUDAL CONSUMO DE CIMENTORELAO GUA / CIMENTOO impacto dinmico um dos factores que intervm no mecanismo fsico do jacto sendo expresso pelaseguinte frmula (Hachich et al, 1996):P4D2 I20 = (2)em que: D0 o dimetro do bico de injeco (m);P a presso de injeco (MPa).VII Congresso Nacional de Geotecnia1050A energia despendida na injeco fornecida pela seguinte expresso:sVQ PE= (MJ/m) (3)em que: P a presso de injeco (MPa);Q o caudal do fludo (m3/min);Vs a velocidade de subida da vara (m/min).No que respeita ao consumo de cimento, a sua quantificao pode ser efectuada atravs da seguinteexpresso:( )c a 11/V QCcalda s+ = (kg/m) (4)em que: Q o caudal do fludo (m3/min);Vs a velocidade de subida da vara (m/min);calda o peso especfico da calda (kg/m3);a/c a relao gua / cimento da calda.O peso especfico da calda fornecido pela seguinte expresso, funo dos pesos especficos docimento e da gua e da relao gua / cimento da calda:wcccaldac a1)c a11 ( ++ = (kN/m3) (5)em que: c o peso especfico do cimento (kN/m3);w o peso especfico da gua (kN/m3);a/c a relao gua / cimento da calda.5 INFLUNCIADOSPARMETROSSOBREASCARACTERSTICASFINAISDOMATERIAL TRATADOActualmente, o maior constrangimento integrao da tcnica de jet grouting em estudos de projectoconsistenadificuldadeemconhecer,comalgumapreciso,ascaractersticasfinaisdosolotratado,quer em termos de resistncia compresso e deformabilidade, quer em termos de resistncia ao corte,quer ainda no que respeita reduo da permeabilidade do terreno tratado por este processo.A dificuldade referida resulta, principalmente, desta tcnica conduzirnoaumasubstituiototaldosolo, mas sim mistura da substncia aglutinante com o terreno. Desta forma, o resultado depende dascaractersticasiniciaisdoterrenoedapercentagemdesubstituioocorrida,assimcomodauniformidade de execuo do tratamento em profundidade.Efectivamente,adificuldadenadeterminaodacomposiofinalexactadoprodutoconstituumentrave determinao das suas caractersticas. No obstante, a j grande experincia no tratamento deterrenosporjetgroutingpermiteestabelecer,paracadatipodesolo,afaixadevariaodealgumasdascaractersticasdomaterialtratado.Osvaloresestabelecidosemprojectodeveroseraferidoseconfirmados em fase de obra atravs de um controlo rigoroso do procedimento.Paraalmdosfactoresjreferidos,ascaractersticasfinaisdosolotratadodependemtambmdosparmetros do procedimento, entre os quais se distinguem a presso e caudal do fludo de injeco, avelocidade de subida da vara e a velocidade de rotao. Estes parmetros so estabelecidos de acordoMelhoramento de Solos1051com os resultados pretendidos, sendo em geral aferidos, previamente construo, atravs de um gru-po de colunas de ensaio, realizadas em condies idnticas s que ocorremnas colunas definitivas.Noquerespeitageometriadocorpoconsolidadorefere-sequeosparmetrosqueinfluenciamestacaracterstica so as condies e caractersticas iniciais do terreno, designadamente a sua compacidadeouconsistncia,otipodesistemautilizadojactosimples,duplooutriploeosparmetrosdoprocedimento,entreosquaissedistinguemapressodeinjeco,ocaudaldofludoqueprocededesagregao do solo e a velocidade de subida da vara.Osdiversosestudosrealizadosedivulgadosnabibliografiadaespecialidadepermitemretirarasseguintes concluses que se indicam subsequentemente no que respeita ao dimetro das colunas.i)Odimetrodascolunasrealizadasemsolosincoerentesecoesivospelosistemadejactosimples inferior ao resultante da aplicao do sistema de jacto duplo. Os maiores dimetrosresultam da aplicao do sistema de jacto triplo.ii)O dimetro dascolunasrealizadasemsolosincoerentessuperioraodascolunasefectuadasem solos coesivos, para o mesmo valor de SPT e qualquer que seja o sistema utilizado.iii)Os limites mximos e mnimos de variao do dimetro das colunas com o valor de NSPT soexpressospelosgrficosdasFiguras3e4elaboradoscombasenosgrficosfornecidospordiversos autores, nomeadamente Tornaghi, Miki, Botto, Nisio e JJGA.iv)O dimetrodascolunasrealizadas,queremsoloscoesivosqueremsolosincoerentes,crescecom o aumento da presso de injeco, quando se utiliza o sistema de jacto simples.v)Comoaumentodavelocidadedesubidadavaradecresceovalordodimetro,emqualquertipo de solo e com qualquer sistema de jet grouting.vi)Com o aumento do dimetro da coluna reduz-se o valor da energia por unidade de volume dematerial tratado despendido na formao da coluna.vii)Aenergiaporunidadedevolumedematerialtratadonecessriaexecuodecolunaspelosistema triplo superior despendida pelo sistema duplo que, por sua vez, superior gastapelo sistema de jacto simples em colunas com o mesmo dimetro.SOLOS INCOERENTES0.000.501.001.502.002.503.000 10 20 30 40 50 60NSPTDimetro (m)Jacto simplesJacto duploJacto triploFig. 3 Limites mximos e mnimos do dimetro de colunas realizadas em solos incoerentesVII Congresso Nacional de Geotecnia1052SOLOS COESIVOS0.000.501.001.502.002.503.000 2 4 6 8 10 12 14 16NSPTDimetro (m)Jacto simplesJacto duploJacto triploExperincia Brasileira(JET1)Fig. 4 Limites mximos e mnimos do dimetro de colunas realizadas em solos coesivosA resistncia e deformabilidade do material tratado tambm so condicionadas pelas condies iniciaisdo terreno, das respectivas caractersticas mecnicas e hidrulicas e pelo tipo de sistema adoptado narealizaodotratamento.Osparmetrosdoprocedimentoquemaiscontribuemparaovalorfinaldestas caractersticas incluem a velocidade de rotao, a relao gua / cimento da calda, a velocidadedesubidadavaraeocaudal,dosquaisdependeaquantidadedecimentoexistentenovolumedematerial tratado. A resistncia e deformabilidade do solo tratado so as caractersticas que apresentammaior disperso, diferindo substancialmente de autor para autor.No que concerne resistncia mecnica dos materiais tratados pela tcnica de jet grouting sublinham-se os aspectos qualitativos indicados nos itens subsequentes.i)Emsolosarenosososmaioresvaloresderesistnciasoobtidosatravsdaaplicaodosistema de jacto simples.ii)Em solos coesivos os maiores valores de resistncia resultam da aplicao do sistema JET3.iii)Osmateriaistratadospelosistemadejactoduploapresentam,emgeral,menoresvaloresderesistncia por comparao com os restantes sistemas.iv)Os solos arenosos apresentam maior resistncia relativamente aos solos coesivos tratados pelomesmo sistema de jet grouting.v)Em solos coesivos, quanto maior o teor em gua natural do solo, menor a resistncia finaldo solo tratado.vi)Quanto maior o volume de calda injectada por unidade de volume de solo tratado, maior aresistncia compresso no confinada do material tratado.vii)Quanto maior a relao gua / cimento da calda, menor a resistncia do material tratado.viii)Comoaumentodotempodeimpacto,proporcionalaoinversodavelocidadedesubida,aumenta a resistncia do material quer se trate de solos incoerentes, quer de solos coesivos.ix)Quanto maior a quantidade de cimento por unidade de volume de material tratado, maior asua resistncia.Acompilaodeelementosdivulgadosnabibliografia,noqueserefereresistnciacompressosimples, permitiu sintetizar no Quadro 4 alguns valores, sem particularizar o tipo de sistema utilizado.Melhoramento de Solos1053Quadro 4 Resistncia compresso de materiais tratados por jet groutingAutores / A/C Tipo de solo resistncia compresso simples (MPa)data ARGILAORGNICAARGILA SILTE AREIA CASCALHOWelsh e Burke / 1991 - - 1 a 5 1 a 5 5 a 11 5 a 11Baumann et al. / 1984 1:1,51:1,0----6 a 103 a 510 a 145 a 712 a 186 a 10Paviani / 1989 - - 1 a 5 1 a 5 8 a 10 20 a 40Teixeira et al. / 1987 - 0,5 a 2,5 1,5 a 3,5 2 a 4,5 2,5 a 8 -JJGA / 1995 0,3 1 1 a 3 - -Guatteri et al. / 1994 - - 0,5 a 4 1,5 a 5 3 a 8 -Relativamentepermeabilidade,asdiversasutilizaesdatcnicadejetgroutingemcortinasdeestanqueidade, permitiram constatar que este parmetro condicionado pela verticalidade das colunasemenospelaprpriapermeabilidadedomaterialtratado.Umcontroloineficientedaverticalidadepoderresultarnaformaodeduascolunasnosecantescompassagemdeguaentreelas.Noentanto, este um dos campos de aplicao do jet grouting com maiores potencialidades, em particularquandonecessrioprocederaotratamentodesoloscomalternnciasargilosasearenosas,paraosquais as tcnicas tradicionais de injeco no so eficientes. Em geral, obtm-se valores de coeficienteda permeabilidade da ordem de 10-8 a 10-11 m/s qualquer que seja o solo objecto de tratamento.6 ESTUDOSAEFECTUARNOFUTUROCOMVISTAAODESENVOLVIMENTODEREGRAS DE DIMENSIONAMENTO E DE CONTROLO DA QUALIDADEDurante a recolha de dados relativos aplicao da tcnica de jet grouting, foi observada uma elevadadispersodosvaloresdascaractersticasdosmateriaistratadosqueresulta,principalmente,dasdiferentescondiesemqueostratamentosforamrealizados,umavezquecadaautortraduz,naturalmente, a sua prpria experincia na aplicao da tcnica.Oestudodascaractersticasdoterrenotratadodeveserefectuadoindividualmenteparacadatipodesistemaeparadiferentestiposdesolos,tendopresentequeadivisodostiposdesolosemsolosincoerentesesoloscoesivosnosuficiente.Comefeito,ainflunciadosdiversosparmetrosintervenientes no processo sobre os resultados obtidos no , em princpio, idntica para solos soltos esolos densos ou para solos moles e solos rijos.Noquerespeitageometriadotratamento,paracadatipodesistemaetipodesolo,ainflunciadapresso de injeco, do caudal de fludo de corte, da velocidade de subida e da energia especfica, deveser analisada, fazendo variar o parmetro em questo e mantendo os restantes constantes. Assim, se sepretender determinar a forma como a presso de injeco influencia o dimetro da coluna, devem sermantidos constantes os valores do caudal, da velocidade de subida, da velocidade de rotao, etc. Esteestudodeveserefectuadoparadiversosvaloresdosparmetrosreferidoseparadiferentestiposdesolo.Tambm no que se refere resistncia e deformabilidade do material tratado, dever empreender-seum estudo semelhante com o objectivo de definir commaiorprecisoagamadevaloresexpectveispara um determinado material tratado por um qualquer sistema de jet grouting.Osestudosarealizartambmterocomofinalidadeestabeleceroslimitesdevariaodeumdeterminado parmetro a partir dos quais o seu aumento (ou reduo)jnotraduzemumamelhoriasignificativa do material tratado, por comparao com o esforo despendido no seu tratamento.Obviamente que a obteno dos valores especificados no projecto dependem de um controlo rigorosoda qualidade, desde a fase de projecto, atravs de uma campanha de prospeco geotcnica adequadaaosobjectivospretendidos,passandopelaexecuodotratamentoeterminandonocontrolodascaractersticas do material tratado. No que respeita ao controlo de execuo, refere-se que a aquisioVII Congresso Nacional de Geotecnia1054de dados contnua e em tempo real de alguns parmetros do procedimento j prtica comum de todosos empreiteiros especializados na tcnica de jet grouting.Relativamente s aplicaes tpicas do jet grouting, o desenvolvimento da tcnica deve permitir que odimensionamentodassoluesnosejafeitocombasesempricas,traduzindo-seporumsobre-dimensionamento e um aumento dispensvel dos custos.Uma referncia final para a necessidade de proceder observao das obras e realizao de ensaiosquepermitamresolverasincgnitasdedimensionamentoexistentes.Refere-se,emparticular,ocasode reforo de fundaes, ou mesmo de fundaes, para os quais um adequado sistema de observao euma campanha de ensaios de carga podero ajudar a esclarecer a sua interaco com o terreno e com asuperestrutura.7 CONCLUSOA sntese da informao disponvel, resumida na presente comunicao e que baseou a elaborao datesedemestradoJetGrouting.AProblemticadoDimensionamentoedoControlodeQualidade,permitiu identificar as reas deestudoenvolvidaspelatcnicadejetgroutingquedevemseralvodeumaanlisemaisdetalhadaeaprofundada.Nestasinclui-seoestudosistemticodainflunciadosdiversosparmetrosdoprocedimentoedascaractersticasecondiesiniciaisdosolosobreosresultadosfinais,estudoestequedeveserefectuado,individualmente,paracadatipodesistema.Noquesereferesaplicaes,poderoedeveroserrealizadosestudosdetalhadosquepermitamesclarecerasincgnitasassociadasaodimensionamentodestetipodesolues,emparticularnoquese refere sua interaco com o solo. Das investigaes a empreender sobre a tcnica de melhoria desolos-jetgrouting-edosresultadosaobternofuturo,dependerasuamaiordivulgao,emparticular no que se refere utilizao da tcnica em estruturas definitivas e no apenas como soluode reforo ou de suporte provisrio.AGRADECIMENTOSAautoradesejaagradeceraoEng.RuiCorreiapelaorientaoeinteressedemonstradosdurantearealizao da Tese de Mestrado e Teixeira Duarte por toda a informao gentilmente facultada.REFERNCIAS BIBLIOGRFICASBaumann,V.;Dupeuble,P.(1984).ThejetgroutingprocessanditsutilizationinsomeEuropeancountries. Colectnea da Teixeira Duarte, S.A.Carreto,J.(1999).Jetgrouting.Aproblemticadodimensionamentoedocontrolodequalidade.Dissertao de Mestrado em Mecnica dos Solos, FCTUNL, LisboaHachich et al. (1996). Fundaes. Teoria e Prtica. PINI, pp. 641-656Miki,G.(1985).Soilimprovementbyjetgrouting.3rdInternationalGeotechnicalSeminaronSoilImprovement Methods, Singapore, pp. 1-5Paviani,A.(1989).PanelistContribution.XIIInternationalConferenceonSoilMechanicsandFoundation Engineering, Rio de Janeiro, pp. 3019-3024