RESUMO ARTIGO ENGENHARIA

Resumo Do Artigo:

INVESTIGAÇÃO DO LOCAL PARA A ESTABILIZAÇÃO DO PARQUE DO CANTAGALO, LAGOA RODRIGO DE FREITAS, RIO DE JANEIRO, BRASIL.

RESUMO: Uma investigação local detalhada (grande, amplo) foi realizada sobre o depósito de argila mole no Parque do Cantagalo, Rio de Janeiro, com o objetivo de implementar uma solução de tratamento do solo na área. Este artigo apresenta um resumo das propriedades geotécnicas obtidas a partir de laboratório e em ensaios in situ. Trinta e quatro furos SPT com medição do teor de água foram inicialmente realizados na área. Dois locais de investigação foram estabelecidos para representar a área. Ensaios de piezocone, testes dilatômetro, testes de palhetas e os exames laboratoriais foram executados nestes aglomerados. Com a análise cuidadosa e comparação dos resultados de todos os testes, foi possível obter as propriedades de argila mole, como a resistência não drenada, o coeficiente de consolidação e proporção sobre adensamentos úteis para as soluções básicas de tratamento proposto para a área.

O local de estudo fica na Lagoa Rodrigo de Freitas, situada na área sul da cidade do Rio de Janeiro, esta área serve de lazer e está rodeada por edifícios. Esta área contém um parque, no qual o nome é Cantagalo, possui 40mil metros quadrados e apresenta um depósito de argila de espessura suave, entretanto, essa região sofreu com assentamentos, que na tentativa de nivelar o terreno acabaram realizando um grande aterro.

Por motivos dos eventos da Copa do Mundo e Jogos Olímpicos que acontecerão na cidade, a Prefeitura está propondo um estudo para as possíveis soluções a serem adotadas na a fim de estabilizar definitivamente os movimentos observados na região. Para isto objetivou-se em descrever os parâmetros geotécnicos do depósito de argila mole a partir de análises de laboratório e em ensaios in situ, que serviram de base para o estudo de uma técnica de estabilização de solo para a região do Parque Cantagalo.

Para a concepção dos testes Geotécnicos nos locais, foi proposta a criação de dois grupos de investigação, que foram programados em duas regiões diferentes da área estudada (grupo 1, ao lado do furo SP 04 e grupo 2, ao lado de furos SP 36 e 36A SP). A posição destes dois grupos e a localização dos furos de TSC pode ser visto na Figura 1.

Figura 1

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Figura 1. A localização dos grupos e furos de TSC, no Parque do Cantagalo.

Os testes executados foram:

• Em campo: penetração padrão (SPT) com e sem conteúdo de água; elétricos testes de palhetas (VT), utilizando o equipamento de broca de palhetas; piezocone (CPTU) e testes de dilatômetro com um dilatômetro Marchetti (DMT). CPTU e VT foram realizadas pela COPPE-UFRJ e DMT pela Fugro .
• No laboratório da Universidade Católica PUC-Rio: índices e testes Edométrios e CAU anisotrópicos consolidados ensaios triaxiais, mas o último está fora do escopo deste artigo.

Treze amostras de solo foram obtidas por amostradores de pistão estacionário shelby e dois furos (BO-1 e BO-2) para os testes de laboratório, respeitando as recomendações brasileiras especificadas pela NBR-9820/1997. Ambos foram localizados no grupo 2. As amostras foram coletadas a cada 2,0 m. A aquisição de amostras em poços BO-1 começaram a profundidade de 10,5 m, e no furo BO-2 começaram a 7,0 m de profundidade. A amostragem em BO-1 e BO-2 começaram em profundidades de 10,5 m e 7,0 m, respectivamente.  

Foram feitos de 34 furos com SPT na área de interesse. Os resultados dos dados do SPT permitiu desenhar os mapas de espessura ao longo da área de estudo, bem como o seu perfil geotécnico.

O perfil típico da região é constituído por camadas de aterro com espessuras que variam entre 0 e 16 m, e uma camada de argila mole, com uma espessura que varia entre 0 e 35 m.

A Figura 2 apresenta o mapa de espessura(enchimento) existente mostrando regiões do "mesma espessura de enchimento". Da mesma forma, a Figura 3 apresenta o mapa de argila mole mostrando as regiões do "espessura do mesmo barro". Argila mole espessuras variando entre 10m e 20 m são mais representativos da área. Espessuras superiores a 20 m estão localizados em locais menores.

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Figure 2. Regiões da "mesma espessura de preenchimento".

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Figura 3. Regiões da "espessura mesmo barro mole". 

Um perfil geotécnico foi elaborado com base nas sondagens SPT executados na área estudada. A localização do perfil no plano é apresentada na Figura 4.

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Figura 4. Localização do perfil geotécnica AA mostrado abaixo.

O perfil geotécnico é apresentado na Figura 5. , assim pode ser visto camadas superfíciais de preenchimento cobrindo toda a área. As maiorias dos furos indicaram que os enchimentos foram executados diretamente sobre a argila mole, mas em alguns casos, os enchimentos foram colocados sobre areia e camadas de solo residual, na borda da costa.O preenchimento da parte superior consiste principalmente de uma camada de areia de fundo, coberta com um material de enchimento de areia argilosa misturada.A Figura 5 mostra que a argila mole pode atingir profundidades maiores do que 30 m.

 Quanto aoss resultados dos ensaios in situ e laboratoriais ,os valores de resistência não drenada foram obtidos com os testes de palhetas e também a partir de ensaios de piezocone. Coeficientes de consolidação horizontais obtidas a partir de ensaios de dissipação poropressão com piezocones foram comparados com os valores obtidos por meio de ensaios de consolidação Edométrio.

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Figura 5. Perfil geotécnico A-A.

A Caracterização do solo foi baseada inicialmente nos dados de conteúdo de água em função da profundidade, que é mostrado na Figura 6, em que é possível identificar uma clara distinção entre materiais: encher, 0-6 m de profundidade, e argila macia, a partir de 6 m para o fim da área de teste a uma profundidade de cerca de 20 m. Além da profundidade de 6 m do teor de água atinge cerca de 150%, um valor semelhante aos encontrados nos testes de consolidação.

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Figura 6. Teor de água em furos SP 04 (grupo 1) e SP 36 (grupo 2).

A relação entre o índice de compressão (Cc) e do conteúdo de água in situ (w0) possa ser estabelecido por Cc = 0.012w0. Esta é a mesma relação obtida para argilas localizadas na Barra da Tijuca e do Recreio dos Bandeirantes-distritos localizados no lado oeste da cidade do Rio de Janeiro (Almeida et al., 2008). Os dados para a taxa de compressão CR = Cc / (1 e0) foi obtida a partir de ensaios Edométrio convencionais. A relação de compressão está na gama de 0,34-0,41, o que é bastante comum encontrado para argilas brasileiras costeiras (Almeida e Marques, 2010).