ATERROS SOBRE SOLOS MOLES

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CURSO SUPERIOR DE ENGENHARIA CIVIL

8° PERÍODO

LISTA DE EXERCÍCIOS PARA COMPOR A NOTA DA A1

BARRAGENS E OBRAS DE TERRA – PROFESSOR JOCÉLIO CABRAL MENDONÇA

LUCAS FERNANDES SANTOS PIO – FC20131112

PALMAS, 11 DE ABRIL DE 2018.

RESOLUÇÃO DA LISTA AVALIATIVA – PROBLEMAS TÍPICOS DE OBRAS DE TERRA

LUCAS FERNANDES SANTOS PIO – FC20131112

1 – ATERROS SOBRE SOLOS MOLES

Os aterros sobre solos moles são representados por obras de transposição de regiões baixas com solos saturados de baixa densidade seca sujeitos a deformações excessivas por efeito de sobrecarga. É muito representativo em encabeçamento de pontes e quando temos que avançar sobre regiões alagadiças com pátio de carga, por exemplo, em regiões portuárias. Assim:

1. Demonstre um perfil em solo mole sobrecarregado por um aterro de 10 metros de altura com crista de 10 metros e inclinação de taludes de 2:1 (H:V). Esquematize a estabilização por bermas laterais a meia altura e crista de 3 metros.

RESPOSTA:

Desenho em anexo na última página da lista.

1. Com o mesmo corte transversão da rodovia acima indique o posicionamento de um reforço com geossintéticos (geotêxtil ou geogrelha) sobre a base.

RESPOSTA:

Desenho em anexo na última página da lista.

1. Discuta o processo construtivo dos dois métodos, indicando vantagens e desvantagens de cada um. Reproduzindo os cortes transversais simule graficamente as etapas construtivas nas duas tecnologias, comparando-as.

RESPOSTA:

Geotêxteis são mantas continuas de fibras ou filamentos tecidos, não tecidos, tricotados ou costurados. As manas são flexíveis e permeáveis. Geotêxteis são usados para aplicações de separações, proteção, filtração, drenagem, reforço e controle de erosões.

Geogrelhas são materiais geossintéticos em formas de grelas. A principal aplicação é o reforço de solos.

1. Discuta os ensaios de campo e de laboratório aplicados na modelagem do solo de fundação.

RESPOSTA:

O programa de investigações geossintéticas de campo deve prever a definição e o detalhamento dos perfis geossintéticos. Para aterros muito extensos, por exemplo, é recomendável a realização de uma sondagem a percussão piloto no ponto mais baixo do eixo projetado e se esta sondagem confirmar existência de solos de baixa consistência, deverão ser executados furos ao longo do eixo. O reconhecimento do subsolo a partir de sondagens pode ser da a trado para simples reconhecimento e á percussão para reconhecimento da estrigrafia e do impenetrável. No laboratório, os ensaios podem ser os correntes (usuais) ou os especiais, dependendo dos objetivos a serem alcançados e das dificuldades apresentadas pelos solos de fundações. Os ensaios correntes (usuais) são: caracterização, de adensamento edométrico, triaxial UU e de cisalhamento direto no material do aterro, além de LL e LP.

Os ensaios especiais são: análise mineralógicos e teor de matéria orgânica, de adensamento CRS e triaxial CV.

1. Discuta a aplicação de colchão drenante na superfície do solo mole.

RESPOSTA:

Os solos moles (constituídos predominantemente por camadas de solos argilosos de baixa consistência) e outros solos compressíveis, e por ser de origem fluvial confere ao solo uma heterogeneidade horizontal bastante acentuada o uso do colchão drenante, resume-se na instalação de uma camada de material drenante sobre um geotêxtil, convenientemente disposto sobre o terreno. Esta solução tem como principal função a captação e condução das águas do lençol freático e aguas provenientes de infiltração de água pluviais. Portanto, o geotêxtil desempenhará função de filtração, evitando a contaminação do meio drenante, além de servir como reforço construtivo, auxiliando na distribuição de cargas, proporcionando um aumento significativo no fator de segurança do aterro.

1. Discuta a aplicação de drenos verticais por estacas de areia ou geocompostos.

RESPOSTA:

Quando o solo é muito espesso, ou o seu coeficiente de adensamento é muito baixo, a pré-compressão (sobrecarga temporária) toma-se ineficiente nesse caso pode se lançar dreno verticais. É um método utilizado para estabilização de aterros, principalmente para consolidação de sua fundação, que tem sua função precípua de encurtar distancias de drenagem.

Este método visa aumentar em curto prazo o adensamento da camada mole, a sua resistência ao cisalhamento e melhoria da capacidade de suporte, através de drenos verticais.

Estes drenos são constituídos de tubos metálicos de ponta aberta com diâmetro entre 20 a 60cm, com distância entre os drenos dez vezes o valor do diâmetro.

Durante situação de esgotamento direto de água, necessário analisar a possibilidade de ocorrência da ruptura de fundo de escavação devido á supressão atuando, de baixo para cima, na camada impermeável. Este fenômeno ocorrera quando a supressão for igual ou maior que a pressão efetiva do solo dentro da escavação. O combate a este fenômeno é feito, normalmente, executando-se drenos de areia, conhecidos como drenos de alivio que atravessam a camada impermeável. Esses drenos verticais de alivio mais usuais são confeccionados através de perfurações circulares de tubos drenantes, com o conteúdo lavado por jatos d’água, com diâmetro, de aproximadamente 30 cm, preenchidos com areia ou brita. Qualquer que seja o material constituinte do dreno, o mesmo deverá ter permeabilidade igual ou maior do que a camada permeável por onde se processa o fluxo.

1. Discuta a execução de estacas rígidas e o capeamento em radiers rígidos ou flexíveis.

RESPOSTA:

O processo de estaca consiste em transferir a carga de um aterro para a parte mais profunda do subsolo, que apresentam, em geral maiores resistências e menores compressibilidade. Estaca de madeiras (rígidas) forma muito empregada com esse objetivo. Requerem o uso de blocos de capeamento interface base do aterro e topo das estacas, espaçados entre si em 1 m e 2 m. o número de estacas e, consequentemente o custo envolvido é muito elevado.

Capeamento em radiers é executado em concreto armado, uma vez que, além de esforços de compressão, devem resistir a momentos provenientes dos pilares diferencialmente carregados e ocasionalmente a pressões do lençol freático (necessidade de armadura negativa). O fato do radier ser uma peça inteiriça pode lhe conferir uma alta rigidez, o que muitas vezes evita grandes recalques diferenciais. Uma outra vantagem é que a sua execução cria uma plataforma de trabalho para os serviços posteriores; porém, em contrapartida, impõe a execução precoce de todos os serviços enterrados na área do radier (instalações sanitárias, etc.). podem ser executados dois tipos de sistemas com radier: sistema constituído por laje de concreto (flexível) e sistema de laje e vigas de concreto (sistema rígido).