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DESCRIÇÃO Estudo dos elementos de Geologia necessários para a compreensão dos conceitos sobre técnicas de estabilização e contenção de taludes. PROPÓSITO Compreender os mecanismos de formação de minerais, rochas e solos, as principais características dos movimentos de massas e elementos rochosos. OBJETIVOS MÓDULO 1 Identificar os processos necessários à estabilização de taludes MÓDULO 2 Definir os processos necessários à contenção de taludes MÓDULO 3 Descrever os processos de drenagem aplicados à estabilização e à contenção de taludes TÉCNICAS DE ESTABILIZAÇÃO E CONTENÇÃO DE TALUDES AVISO: orientações sobre unidades de medida. AVISO Em nosso material, unidades de medida e números são escritos juntos (ex.: 25km) por questões de tecnologia e didáticas. No entanto, o Inmetro estabelece que deve existir um espaço entre o número e a unidade (ex.: 25 km). Logo, os relatórios técnicos e demais materiais escritos por você devem seguir o padrão internacional de separação dos números e das unidades. MÓDULO 1 Identificar os processos necessários à estabilização de taludes javascript:void(0) ESTABILIZAÇÃO DE TALUDES Após assistir ao vídeo sobre a estabilização de taludes, vamos relembrar algumas informações importantes sobre eles. RELEMBRANDO TALUDES RELEMBRANDO Taludes podem ser definidos como terrenos inclinados que servem como base de sustentação. Podem ser naturais ou artificiais, de solo ou de rocha. Grande parte do esforço do engenheiro civil que se ocupa da área geotécnica é entendê-los, a fim de que sejam desenvolvidas obras úteis para o homem: vias de transporte, barragens, túneis, portos etc. Nosso objetivo aqui é estudar as técnicas de estabilização de solos e rochas utilizando ou não obras de contenção, tirantes, chumbadores, concreto projetado e até mesmo dispositivos de drenagem, para que a água pluvial não prejudique sua estabilidade. INICIALMENTE, ENTENDEREMOS OS SISTEMAS DE ESTABILIZAÇÃO DE TALUDES EM SOLO, SEGUINDO PELOS SISTEMAS DE CONTENÇÃO. EM SEGUIDA, VEREMOS OS SISTEMAS DE ESTABILIZAÇÃO DE TALUDES EM ROCHA E OS SISTEMAS DE DRENAGEM SUPERFICIAL E PROFUNDA, QUE SERVEM PARA PROTEÇÃO E AUMENTO DA VIDA ÚTIL DOS TALUDES. ESTABILIZAÇÃO DE TALUDES Estabilizar algo é trazer estabilidade a alguma coisa ou, no caso de um solo, aumentar suas características de resistência e suporte por meio de alguma operação. Essas ações visam estabilizar um talude em solo ou em rocha, conforme mostram as imagens a seguir: Foto: Shutterstock.com TALUDE EM SOLO Foto: Shutterstock.com TALUDE EM ROCHA As obras de drenagem e de proteção superficial não devem ser encaradas apenas como obras auxiliares ou complementares no projeto de estabilização, principalmente no caso de taludes em rocha. A execução correta dessas obras pode ser o principal instrumento na contenção de diversos problemas de instabilização (Falta de estabilização.) . O esquema a seguir apresenta os processos que envolvem as obras de estabilização de taludes. Imagem: OLIVEIRA; BRITO, 1998, adaptada por Giuseppe Miceli Junior. Processos de estabilização e de contenção de taludes em rocha. Tais obras de estabilização dividem-se basicamente em três técnicas principais: Retaludamento Proteção superficial com materiais naturais Proteção superficial com materiais artificiais No quadro a seguir, veremos mais detalhadamente! Observe os tipos de obras correspondentes a cada uma dessas três principais técnicas. Grupos Subgrupos Tipos de obras Obras sem estrutura de contenção Retaludamento Cortes Aterro compactado Proteção superficial com materiais naturais Gramíneas Grama armada com geossintético Vegetação arbórea Proteção superficial com materiais artificiais Geomanta e gramíneas Geocélula e solo compactado Tela argamassada Alvenaria armada Quadro: Obras de estabilização de encostas. Extraído de CUNHA, 1991, adaptada por Giuseppe Miceli Junior. Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal Ficou curioso(a) para conhecer cada uma dessas técnicas? Então, vamos lá! RETALUDAMENTO Retaludamento é uma sequência de processos de terraplenagem por meio da qual se alteram os taludes originalmente existentes com o objetivo de estabilizá-los. TERRAPLENAGEM Você já deve ter ouvido o termo “terraplanagem”, mas a forma tradicional é “terraplenagem” (com a letra “e”)! É o conjunto de operações que procedem uma construção. Basicamente, consiste no desmonte (escavação, desaterro ou corte) e no transporte de terras no aterro. A maior vantagem que o retaludamento tem sobre outros métodos é que seus efeitos são permanentes, pois a melhora na estabilidade é atingida pelas mudanças permanentes no sistema de forças atuantes no maciço. Mesmo para taludes de corte com níveis de erosão diferenciados, o retaludamento pode ser efetuado com sucesso em vários locais. O retaludamento se aplica tanto a um talude específico em algum trecho de rodovia quanto à alteração do perfil completo de uma encosta, que pode estar em corte ou em aterro. Mas o que significam esses termos? Você sabe a diferença entre eles? ATENÇÃO Corte é quando você escava um terreno natural, a fim de alcançar uma cota desejada para a execução de uma obra, seja ela a fundação de um edifício, a linha do greide de uma rodovia, ou a cota de uma obra de terra. Aterro é quando você deposita materiais no terreno com o objetivo de atingir uma cota desejada para a execução de uma obra. Sempre envolve a deposição, o espalhamento e a compactação do material a ser aterrado. Como uma solução não estrutural composta de uma sequência coordenada de cortes e aterros, o retaludamento é de baixo custo e de execução simples, necessitando apenas de equipamentos de terraplenagem adequados para ser executado tanto em rochas quanto em javascript:void(0) solos. Aterros compactados podem ainda ser combinados no processo de retaludamento para funcionar como carga estabilizadora na base da encosta. O retaludamento se destina à contenção de taludes de solo que correm risco de deslizamento. Resumindo, trata-se de mudar a geometria do talude, cortando as partes mais elevadas para regularizar a superfície, bem como aterrando as cotas em que faltaria cobertura de solo. Assim, recompõem-se as condições topográficas de maior estabilidade para o talude — geralmente, um talude reto e de inclinação bem definida. PARA MELHOR COMPREENSÃO, OBSERVE AS IMAGENS A SEGUIR. Veja a conformação que é realizada em um retaludamento após um escorregamento do talude original. Imagem: CUNHA, 1991 apud FIDEM, 2001, p. 152, adaptada por Giuseppe Miceli Junior. TALUDE ORIGINAL APÓS UM ESCORREGAMENTO. Imagem: CUNHA, 1991 apud FIDEM, 2001, p. 152, adaptada por Giuseppe Miceli Junior. OPERAÇÃO DE RETALUDAMENTO — RESULTADO. ATENÇÃO Como áreas retaludadas se tornam frágeis graças ao surgimento de novas áreas que foram cortadas, o projeto de retaludamento deve envolver, obrigatoriamente, a proteção dessa nova configuração de talude por meio de revestimentos naturais ou artificiais associados a um sistema de drenagem eficiente. Conheceremos adiante, ainda neste conteúdo, os dispositivos mais eficientes do sistema de drenagem. PROTEÇÃO SUPERFICIAL COM MATERIAIS NATURAIS A PROTEÇÃO SUPERFICIAL DE TALUDES, POR MATERIAIS NATURAIS OU ARTIFICIAIS, POSSUI UM PAPEL IMPORTANTE EM SUA ESTABILIZAÇÃO, PREVENINDO O APARECIMENTO DA EROSÃO E REDUZINDO A INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NAS SUPERFÍCIES DESPROTEGIDAS DO TALUDE. A ESCOLHA DA SOLUÇÃO VARIA EM FUNÇÃO DE FATORES LOCAIS, COMO AS CARACTERÍSTICAS DO SOLO E DA TOPOGRAFIA, DEPENDENDO DA MANUTENÇÃO QUE RECEBEM OU DEIXAM DE RECEBER. Os revestimentos com proteção natural vegetal apresentam várias funções. São elas: Atenuar o impacto das chuvas sobre o solo, evitando que surjam processos erosivos; Reduzir a infiltração das águas, fazendo-as escoar sobre seus troncos e suas folhas; Proteger a parte superficial e profunda do solo da erosão,em decorrência da trama formada pelas raízes profundas do vegetal; Contribuir para amenizar a temperatura do local em que o talude se encontra; Criar um ambiente no entorno do talude ambiental que seja efetivo e visualmente agradável. RECOMENDAÇÃO Nunca faça qualquer movimentação de solo deixando-o sem cobertura vegetal após o término do serviço. Isso fará com que o solo descoberto fique totalmente suscetível à ação da erosão pela água! O meio mais simples e eficiente de proteção de taludes ainda é o revestimento vegetal, representado pelas gramíneas, que os protegem contra a erosão das águas das chuvas e do vento. O crescimento e o desenvolvimento da grama fazem com que ela absorva a maior parte do impacto das gotas de chuva. Suas raízes fixam o solo superficial, impedindo que ele seja carreado pela água talude abaixo. Foto: Shutterstock.com Exemplo de revestimento vegetal em taludes. PARA QUE A COLOCAÇÃO DO REVESTIMENTO VEGETAL SEJA EFICAZ, DEVEM SER ESCOLHIDOS O PROCEDIMENTO E A ESPÉCIE MAIS ADEQUADOS, LEVANDO EM CONTA O TIPO DE SOLO, A INCLINAÇÃO DO TALUDE E AS CONDIÇÕES CLIMÁTICAS. Vejamos, agora, os principais tipos de revestimentos de taludes com materiais naturais. REVESTIMENTO COM GRAMÍNEAS As gramíneas, ou seja, a vegetação herbácea, são o revestimento vegetal mais indicado para a cobertura de taludes de corte ou de encostas oriundas de desmatamento para construção de benfeitorias. A grama em placas, quadradas ou retangulares, é colocada manualmente sobre a superfície do talude, que deve ser previamente adubada ou recoberta com camada de solo fértil. Em condições normais, a grama desenvolve raízes, fixando-se no terreno natural, desenvolvendo-se e cobrindo toda a superfície do terreno. REVESTIMENTO ARMADO COM GRAMA ARMADA O revestimento com grama armada com geossintéticos é recomendado para taludes com fortes inclinações ou com presença de solos áridos, que dificultam o plantio de vegetação em situações normais e em curto espaço de tempo. A grama armada consiste na aplicação de uma tela plástica sobre o talude, cuja função é estabelecer uma interação entre os estolões e as raízes das gramas e o solo, aumentando sua resistência e a fixação do revestimento ao talude. REVESTIMENTO COM VEGETAÇÃO ARBÓREA Encostas e taludes que sofreram remoção de sua cobertura natural podem sofrer erosões e deslizamentos. Nesse caso, é necessária a recomposição da vegetação não apenas com gramíneas, mas também com árvores e arbustos de maior porte, para melhorar as condições de estabilidade pela maior força de suas raízes e, em consequência, proteger o solo da infiltração d'água e da erosão. Nesse ponto, destaca-se a hidrossemeadura, em que utilizamos um consórcio de sementes de espécies de gramíneas e leguminosas, com fertilizante adequado ao tipo de solo, além de produto fixador, cuja função é manter as sementes no talude. A mistura de sementes, juntamente com o adubo, é assim jateada sobre a superfície do talude. Destacamos, ainda, o plantio de mudas, em que a superfície pode ser recoberta com mudas cultivadas de vegetação nativa. Esse procedimento é utilizado em encostas naturais como recomposição do meio ambiente. PROTEÇÃO SUPERFICIAL COM MATERIAIS ARTIFICIAIS Foto: SOMRERK WITTHAYANANT / Shutterstock.com Talude sem revestimento Para a proteção do talude com materiais artificiais, a escolha do tipo de revestimento depende principalmente do relacionamento entre a declividade do talude e a natureza do material utilizado. Cunha (1991) apresenta os seguintes tipos de obras de proteção com materiais artificiais: REVESTIMENTO COM GEOMANTA E GRAMÍNEAS A geomanta atua como proteção contra erosões provocadas pelo impacto de chuvas e pela ocorrência de fluxos de água superficiais durante o período em que ainda há a fixação dos vegetais. A geomanta, constituída de materiais sintéticos que não degradam, possui aparência de uma manta extremamente porosa que oferece ancoragem suficiente para o aprofundamento das raízes após o crescimento da vegetação. REVESTIMENTO COM GEOCÉLULA E SOLO COMPACTADO Constituído por células de materiais geossintéticos (daí seu nome), é um revestimento indicado para aplicação em taludes em solo árido — situação em que a vegetação tem extrema dificuldade de se desenvolver. Promove a formação de uma cobertura com geocélulas que protege o solo natural com mais eficiência, favorecendo a retenção de material que sirva como fixação do revestimento vegetal. REVESTIMENTO COM TELA ARGAMASSADA Para sua utilização no revestimento de taludes instáveis, a tela argamassada consiste no preenchimento e no revestimento de uma tela galvanizada por uma argamassa de cimento Portland e areia diretamente sobre o talude. A ancoragem da tela de aço é realizada após sua regularização, a partir do pé para sua crista, de forma a obter a seção prevista em projeto. REVESTIMENTO COM MURO DE ALVENARIA ARMADA O muro de alvenaria armada é similar àquele de concreto armado, indicado para alturas inferiores a dois metros. O muro é formado por uma parede de alvenaria armada assentada com argamassa de cimento e areia apoiada em uma base de concreto enterrada. Embora bem mais simples, outra técnica de estabilização é o revestimento do talude com a aplicação de imprimação asfáltica com asfalto diluído, quente, por aspersão sob pressão. Utilizamos a imprimação asfáltica em taludes de corte e encostas naturais, visando sempre à conservação e à preservação deles da erosão e, em alguns casos, à redução de movimentos de rastejo. A solução é temporária e de renovação a médio prazo, exigindo constante manutenção. Com esse assunto, chegamos ao final do módulo 1! Agora, assista aos vídeos e, certamente, você estará preparado(a) para responder às perguntas e seguir para o próximo módulo. ASFALTO DILUÍDO javascript:void(0) Diluição do cimento asfáltico de petróleo com um diluente, geralmente querosene ou gasolina. VEM QUE EU TE EXPLICO! Proteção superficial com materiais naturais Proteção superficial com materiais artificiais VERIFICANDO O APRENDIZADO 1. QUANTO AO RETALUDAMENTO DE UMA ÁREA QUE SOFREU MOVIMENTAÇÃO DE TERRA TÍPICA (ESCORREGAMENTO), ASSINALE A ALTERNATIVA CORRETA: A) A reforma ou reconstrução dos dispositivos de drenagem não é primordial. B) Geralmente, esses retaludamentos passam apenas por operações de corte do solo que não deslizou do talude. C) O retaludamento não envolve o controle topográfico em sua execução. D) O retaludamento é caro e dispendioso, portanto, quase não é utilizado hoje em dia. E) O projeto de retaludamento inclui a proteção do talude modificado por meio de revestimentos naturais, como as gramíneas e a vegetação arbórea ou a arbustiva. 2. O REVESTIMENTO VEGETAL NA SUPERFÍCIE DOS TALUDES É MUITO IMPORTANTE, PRINCIPALMENTE PORQUE A) melhora seu aspecto estético. B) torna o solo menos suscetível à erosão. C) agrava o efeito das chuvas sobre o talude. D) promove a abertura de pequenas ravinas. E) protege o talude de choques físicos. GABARITO 1. Quanto ao retaludamento de uma área que sofreu movimentação de terra típica (escorregamento), assinale a alternativa correta: A alternativa "E " está correta. Ao realizar o retaludamento, as áreas ficam frágeis devido à exposição dos cortes. Diante disso, é necessário utilizar revestimentos naturais ou artificiais. 2. O revestimento vegetal na superfície dos taludes é muito importante, principalmente porque A alternativa "B " está correta. Revestimentos naturais como o vegetal, de qualquer tipo, são capazes de proteger o solo da erosão. Sua importância não tem relação com a proteção contra choques físicos ou mesmo aspectos estéticos. MÓDULO 2 Definir os processos necessários à contenção de taludes CONTENÇÃO DE TALUDES CONTENÇÃO DE TALUDES Além das obras de estabilização de taludes, existem as chamadas obras de contenção: aquelas que obrigatoriamente envolvem o emprego de estruturas de contenção, como osmuros de arrimo e os gabiões. Foto: Shutterstock.com Gabiões-caixa utilizados em contenção de área. A seguir, veremos como as obras com estrutura de contenção podem ser classificadas. Imagem: OLIVEIRA; BRITO, 1998, p. 265. OBRAS DE CONTENÇÃO PASSIVAS Oferecem reação contra tendências de movimentação dos taludes. Exemplos: muros de arrimo (gravidade, flexão etc.), cortinas cravadas (estacas, prancha etc.) e cortinas ou muros ancorados sem protensão. Foto: Aziz Ismail / Shutterstock.com OBRAS DE CONTENÇÃO ATIVAS Introduzem compressão no terreno, aumentando sua resistência por atrito, além de oferecer reações às tendências de movimentação do talude. Exemplos: muros e cortinas atirantadas, placas atirantadas etc. Foto: Shutterstock.com OBRAS DE REFORÇO DE MACIÇO Aumentam a resistência média ao cisalhamento de certas porções do maciço. Exemplos: injeções de cimento e resinas químicas, estacas e microestacas de concreto. O quadro a seguir mostra como podem ser classificadas as obras com estruturas de contenção, dentre as quais se destacam os muros de arrimo: Grupo Subgrupo Tipos de obras Obras com estrutura de contenção Muro de arrimo Solo-cimento Pedra-rachão Concreto armado ou ciclópico Gabião-caixa Solo-pneu Atenção! Para visualizaçãocompleta da tabela utilize a rolagem horizontal Quadro: Obras de estabilização de encostas. Extraído de CUNHA, 1991, adaptado por Giuseppe Miceli Junior. Em geral, muros são estruturas corridas de contenção de parede vertical, ou quase vertical, apoiadas em uma fundação que pode ser rasa, formada por blocos ou sapatas, ou profunda, formada por estacas ou tubulões. Os muros são construídos em alvenaria (tijolos ou pedras) ou em concreto (simples ou armado), ou, ainda, com elementos especiais. OS MUROS DE ARRIMO OU DE GRAVIDADE SÃO OBRAS DE CONTENÇÃO QUE TÊM A FINALIDADE DE RESTABELECER O EQUILÍBRIO DA ENCOSTA POR MEIO DE SEU PESO PRÓPRIO, SUPORTANDO OS EMPUXOS DO MACIÇO. GERALMENTE, SÃO INDICADOS EM SITUAÇÕES EM QUE AS SOLICITAÇÕES SÃO REDUZIDAS. Para esforços elevados, são necessárias áreas maiores para abrigar uma base que seja capaz de transmitir os esforços do peso próprio para o solo. Assim, a solução é economicamente inviável, e soluções mais complexas de concepção passarão a ser necessárias. Podemos utilizar muros de arrimo rígidos, formados por materiais mais rígidos, como pedra- rachão, concreto e outros tipos. Se isso não ocorrer, e a fundação for suscetível a deformações, é recomendável o uso de muros flexíveis, como muros de gabião-caixa, por exemplo. VAMOS CONHECER, A SEGUIR, ALGUNS TIPOS DE CONTENÇÃO PARA TALUDES. MUROS DE ALVENARIA DE PEDRA Os muros de alvenaria de pedra são os mais antigos e numerosos, e eram os mais frequentes durante a Antiguidade. Atualmente, sua construção é rara e seu emprego é pouco frequente, graças a seu custo elevado, o que se agrava com muros de maior altura. Foto: Shutterstock.com Exemplo de um muro com alvenaria de pedra. A resistência do muro depende muito da forma como os blocos se arrumam entre si. Por isso, o encaixe entre esses blocos deve ser cuidadosamente estudado. Esse muro ainda apresenta como vantagem a simplicidade de construção, pois seu material é drenante. Outra vantagem é o custo reduzido, especialmente quando os blocos de pedras são disponíveis no local. MUROS DE SOLO-CIMENTO ENSACADO Foto: Shutterstock.com Exemplo de um muro de solo-cimento ensacado. É uma técnica para contenção de encostas e de taludes que utiliza sacos de solo estabilizado com cimento para sua proteção. Também apresenta baixo custo e baixa especialização de mão de obra e de equipamentos complexos como as principais vantagens em sua execução. Esses muros são mais recomendáveis para alturas máximas de quatro a cinco metros. Podemos aplicá-los em grande escala em áreas arenosas, sujeitas à erosão acentuada, ou na recomposição de relevos afetados por voçorocas e outras formas erosivas menos severas. MUROS DE CONCRETO ARMADO Os muros de concreto armado são muito empregados em contenções e podem ser de vários tipos. Eles têm como principal vantagem a diminuição do volume da solução de contenção, embora tenham como desvantagem limitante seu curso bem mais elevado que as demais modalidades de muros de gravidade. Sua estabilidade é garantida pelo peso do retroaterro, que age sobre a laje de concreto armado da base, fazendo com que o conjunto muro-aterro funcione como uma estrutura de gravidade. Em grande parte das soluções, os muros utilizam fundação direta, como sapatas e blocos de fundação. Entretanto, em casos especiais, poderão ter fundações profundas, constituídas por estacas ou tubulões, que devem atender às especificações do projeto. EXISTEM DOIS TIPOS DE FORMAÇÃO DE MURO DE ARRIMO. VAMOS CONHECER QUAIS SÃO ELES? MUROS EM “T” INVERTIDO OU EM “L” São constituídos por uma laje-base enterrada no terreno e uma face vertical. Sua execução é mais simples e é recomendada para alturas acima de 5m. Imagem: FIDEM, 2001, p. 197, adaptada por Giuseppe Miceli Junior. Muro de arrimo em base em T invertido. Imagem: FIDEM, 2001, p. 197, adaptada por Giuseppe Miceli Junior. Esquema construtivo de muro em concreto armado em contraforte. CONTRAFORTES Devem ser inclinados de acordo com um projeto específico, que leva em consideração os esforços atuantes e faz variar a espessura dos contrafortes e do paramento frontal. MUROS DE ENROCAMENTO Enrocamento é um corpo granular, com distribuição granulométrica conveniente, em que os agregados constituem uma massa pétrea importante para conter taludes. Nesse caso, os agregados exercem as seguintes funções: Compor muros de arrimo para estabilização de taludes e aterros na forma de simples justaposição de blocos, quando pedras são acondicionadas em gaiolas metálicas. Formar camada de proteção de aterros viários, de taludes costeiros, de barragens de terra e de pilares de pontes contra a erosão promovida por impacto de ondas. Servir de elemento de transição para evitar carreamento de partículas dos aterros pela ação de chuvas ou por desagregações, pelo umedecimento e pela secagem. ATENÇÃO Dentre os muros de enrocamento, destacamos os chamados gabiões, que são gaiolas formadas por redes de aço zincado, preenchidas com pedras de mão, com pesos unitários de até 15kg, com tamanhos entre 10cm e 20cm, não intemperizadas. Existem várias formas de como esse gabião pode se organizar, como, por exemplo, em caixa ou em colchão. O GABIÃO-CAIXA É UM ELEMENTO PRISMÁTICO DE ELEVADA RESISTÊNCIA À TRAÇÃO E A BAIXOS NÍVEIS DE ALONGAMENTO. GERALMENTE, É UTILIZADO EM ESTRUTURAS SUJEITAS A EMPUXOS, COMO AS DE CONTENÇÃO. As principais vantagens dos gabiões-caixa são: Alta permeabilidade e grande flexibilidade; Rapidez de construção; Facilidade de mão de obra e utilização direta de material natural; Integração com a vegetação local. Foto: Shutterstock.com Gabiões-caixa escalonados em contenção de faixa de rolamento em rodovia. Nas imagens a seguir, vemos dois tipos de contenção com diferentes muros. Imagem: Giuseppe Miceli Junior. MUROS DE BLOCOS. Imagem: Giuseppe Miceli Junior. MURO DE GABIÃO-CAIXA. MUROS ATIRANTADOS Muros atirantados ou cortinas atirantadas são estruturas ou sistemas de contenção de taludes feitos de concreto armado para suportar a tração de algum maciço. O sistema ainda é composto por tirantes protendidos introduzidos dentro do terreno, compostos por cabos ou cordoalhas de aço, com função passiva ou ativa. O PAPEL PRINCIPAL DA CORTINA ATIRANTADA É EFETIVAR O SUPORTE A PARTIR DA TRANSMISSÃO AO TERRENO DO EMPUXO DE SOLO PROVENIENTE DA TENSÃO GERADA PELOS TIRANTES. ESSE MÉTODO É CONSIDERADO VERSÁTIL E INDICADO PARA TALUDES EM TERRENOS NATURAIS COM GRANDES EMPUXOS DE SOLO A SEREM CONTIDOS OU SOLOS QUE APRESENTAM RESISTÊNCIA À SUA ESTABILIZAÇÃO SEM UMA CONTENÇÃO. ATENÇÃO A estrutura do muro atirantado possui vários componentesque devem passar por um estudo aprofundado por profissionais experientes da área de geotecnia e de estruturas, determinado por meio de cálculos, por exemplo, da espessura do muro, dos materiais utilizados para atirantar, do sistema de ancoragem, da quantidade de cabos de aço etc. Os componentes da cortina atirantada consistem em painéis pressionados por tirantes contra as encostas. Por sua vez, os tirantes são instalados horizontalmente por meio dos painéis e ficam presos em um bulbo de calda de cimento no interior do solo. Posteriormente, são protendidos para imobilizar os painéis. O aço do tirante é instalado no solo dentro de uma bainha que o protege contra a umidade. Imagem: OLIVEIRA; BRITO, 1998, p. 265. Muro atirantado. OUTRAS OBRAS DE CONTENÇÃO Foto: Shutterstock.com Aplicação de concreto projetado e gunita. O concreto projetado e a gunita (argamassa projetada) são aplicados sobre a superfície do talude, previamente limpo e recoberto com tela metálica, empregando equipamento com capacidade de projetar a mistura. Normalmente, o processo é utilizado em condições especiais devido a seu custo elevado. Seu uso em solo deve ser analisado com cuidado, pois sua maior rigidez impede que ele acompanhe pequenas deformações do talude, vindo a trincar e quebrar, muitas vezes destruindo a proteção almejada. Em taludes rochosos, nos locais onde podem ocorrer desprendimento de blocos, a tela metálica, fixada por meio de chumbadores, pode ser usada. E chegamos ao final deste módulo! Para encerrar, assista aos vídeos. Com o conhecimento adquirido até aqui, você poderá responder às perguntas para acessar o próximo módulo. VEM QUE EU TE EXPLICO! Muros de concreto armado Muros de enrocamento VERIFICANDO O APRENDIZADO 1. ASSINALE, DENTRE AS OBRAS LISTADAS A SEGUIR, AQUELA QUE SE REFERE À CONTENÇÃO DE TALUDES: A) Intervenção na geometria do talude. B) Proteção superficial do talude em grama. C) Retaludamento. D) Remoção do solo. E) Muro atirantado. 2. OBSERVE A IMAGEM A SEGUIR: ELA REPRESENTA A ESTRUTURA DE CONTENÇÃO DE TALUDE CONHECIDA COMO: A) Solo-pneu. B) Gabião-caixa. C) Tela argamassada. D) Terra armada. E) Aterro compactado. GABARITO 1. Assinale, dentre as obras listadas a seguir, aquela que se refere à contenção de taludes: A alternativa "E " está correta. O muro atirantado utiliza tirantes para fixação da obra de contenção ao talude que está sendo contido. 2. Observe a imagem a seguir: Ela representa a estrutura de contenção de talude conhecida como: A alternativa "B " está correta. A imagem mostra um muro escalonado com redes de aço preenchidas com pedra de mão. Também podemos chamar de muros de enrocamentos, mas, nesse caso, trata-se de um muro de gabião-caixa. MÓDULO 3 Descrever os processos de drenagem aplicados à estabilização e contenção de taludes DRENAGEM PARA ESTABILIZAÇÃO DE TALUDES DRENAGEM PARA ESTABILIZAÇÃO DE TALUDES A obra é um talude com o qual não podemos admitir que a água entre em contato e, assim, diminua sua capacidade de suporte. Esse impedimento pode ocorrer pela construção de dispositivos de drenagem. Um dispositivo de drenagem é qualquer obra construída para conduzir a água, a fim de proteger um talude ou uma obra de terra, como um talude ou um corpo estradal. Esses dispositivos podem ser divididos em dois tipos. É o que veremos a seguir. Imagem: MORALES, 2003, p. 31. DISPOSITIVOS DE DRENAGEM SUPERFICIAL Aqueles cuja drenagem é destinada a coletar as águas superficiais que atingem ou que podem atingir a obra. ÁGUAS SUPERFICIAIS Aquelas que escoam na superfície do terreno, provenientes das chuvas. javascript:void(0) Imagem: MORALES, 2003, p. 31. DISPOSITIVOS DE DRENAGEM SUBTERRÂNEA Aqueles cuja drenagem é destinada a coletar as águas que estão infiltradas dentro dos taludes e das obras de terra. Vamos entender melhor esses dispositivos de drenagem? DISPOSITIVOS DE DRENAGEM SUPERFICIAL No emprego de drenagem superficial em um talude, é possível usar as denominadas valetas e sarjetas de proteção, sejam de corte ou de aterro. Imagem: MORALES, 2003, p. 34. Dispositivos de drenagem superficial. Vamos conhecê-las, então! VALETAS DE PROTEÇÃO As valetas de proteção têm como principal objetivo impedir que as águas das chuvas atinjam o talude. Essas valetas são necessárias onde o escoamento superficial oriundo de terrenos adjacentes possa atingir o talude, o que poderia comprometer a estabilidade estrutural do corpo estradal. DICA As valetas podem ter geometria retangular ou trapezoidal — a última é mais indicada por apresentar maior eficiência hidráulica. O revestimento das valetas será obrigatório quando elas forem abertas em terreno permeável, para evitar que a infiltração da água da chuva provoque ainda mais instabilidade no talude do corte. AS VALETAS PODEM POSSUIR COMO REVESTIMENTOS O CONCRETO, A ALVENARIA DE TIJOLO OU PEDRA, A PEDRA ARRUMADA OU SIMPLESMENTE VEGETAÇÃO, DEPENDENDO DA VELOCIDADE DE ESCOAMENTO E DO TIPO DE SOLO. TERRENOS PERMEÁVEIS OU FLUXOS DE ÁGUA COM ALTAS VELOCIDADES ENSEJAM SEMPRE SEU REVESTIMENTO COM CONCRETO SIMPLES. Nas imagens a seguir, você pode perceber um pouco essa diferença. Repare que, mesmo quando a valeta é de concreto, sua adjacência deve sempre ser coberta com leivas de gramíneas. Imagem: DNIT, 2018, p. 21. Valeta de proteção de corte com leito e aterro compactado cobertos por leivas de gramíneas. Imagem: DNIT, 2018, p. 21. Valeta de proteção de corte com leito da sarjeta em concreto e aterro compactado cobertos por leivas de gramíneas. Imagem: DNIT, 2018, p. 22. Valeta de proteção de aterro com leito e aterro compactado cobertos por leivas de gramíneas. Imagem: DNIT, 2018, p. 22. Valeta de proteção de aterro com leito da sarjeta em concreto e aterro compactado cobertos por leivas de gramíneas. SARJETAS DE PROTEÇÃO Sarjetas possuem o objetivo de captar as águas que se precipitam sobre a plataforma, os taludes de corte, as banquetas ou as plataformas. Conduzem as águas longitudinalmente à via de transporte, ao canal ou à crista do talude, ou a qualquer local de deságue seguro. Apresentam função primordial na proteção do talude ou do corpo estradal contra as erosões na borda do acostamento ou sobre os taludes, sejam eles de corte ou de aterro. Quando em solo, devem ser preferencialmente cobertas com enleivamento ou revestidas com concreto, construídas com concreto de cimento, misturas asfálticas, como os concretos betuminosos ou pré-misturados a frio, ou, ainda, por misturas como o solo-betume e o solo-cimento. javascript:void(0) javascript:void(0) SOLO-BETUME Betume é um líquido de coloração escura, que age como elemento de liga entre o solo. SOLO-CIMENTO O concreto é produzido pela mistura do solo ao cimento e à água. Veja exemplos de sarjetas projetadas para instalação em corte ou em aterro: Imagem: DNIT, 2018, p. 23. Sarjeta para proteção de taludes de corte com forma triangular em concreto armado. Imagem: DNIT, 2018, p. 26. Sarjeta para proteção de taludes de corte com forma trapezoidal em concreto armado. Imagem: DNIT, 2018, p. 30, adaptada por Giuseppe Miceli Junior. Sarjeta de crista de aterro para proteção de taludes de aterro, integrada com o meio-fio. Imagem: DNIT, 2018, p. 30, adaptada por Giuseppe Miceli Junior. Sarjeta de crista de aterro para proteção de taludes de aterro, integrada com o meio-fio. ATENÇÃO A conservação dos dispositivos de drenagem é muito importante para a proteção dos taludes de corte e de aterro em obras em terra. Toda a vegetação espontânea deve ser capinada, as sobras de material provenientes da limpeza devem ser removidas para longe, e todos os obstáculos que se opõem ao desenvolvimento da velocidade de escoamento nas sarjetas devem ser eliminados. DISPOSITIVOS DE DRENAGEM SUBTERRÂNEA RELEMBRANDO Como vimos, o objetivo da drenagem superficial é proteger o talude ou o corpo estradalda água pluvial oriunda das chuvas, carregando-a para locais adequados de deságue. Já o objetivo da drenagem subterrânea é defender o talude ou a obra de terra das águas advindas do lençol freático subterrâneo ou de infiltrações diretas de precipitações, que podem danificá-lo. Se não forem adequadamente encaminhadas, essas águas também causarão danos irrecuperáveis à estrutura do talude ou até mesmo da base e da sub-base do pavimento. Para compreendermos melhor esse esforço de drenagem, bastar raciocinarmos que a água das chuvas possui geralmente dois destinos: parte escorre sobre a superfície dos solos, e parte se infiltra neles, podendo formar lençóis freáticos subterrâneos. Isso é diretamente relacionado com a permeabilidade do solo do talude: se o solo for arenoso, será mais permeável; se o solo for argiloso, será menos permeável à passagem da água. EM CONTRAPARTIDA, A ÁGUA PODE ASCENDER CAPILARMENTE DOS LENÇÓIS FREÁTICOS PARA POSIÇÕES MAIS PRÓXIMAS DA SUPERFÍCIE. ESSA ASCENSÃO TEM UMA INFLUÊNCIA QUE DEVE SER ELIMINADA OU REDUZIDA PELO REBAIXAMENTO DOS LENÇÓIS FREÁTICOS, PREFERENCIALMENTE, MANTENDO TAIS LENÇÓIS A UMA PROFUNDIDADE DE 1,5M A 2M ABAIXO DAS COTAS DE SUBLEITO DO CORPO ESTRADAL. A água de infiltração pode causar diversos problemas. Por isso, é muito importante conhecer os dispositivos que existem para resolver esses transtornos. Vamos lá? DRENOS PROFUNDOS Os drenos profundos têm por finalidade captar e interceptar o fluxo de águas oriundas do lençol freático subterrâneo, aliviando sua pressão neutra, impedindo-o de atingir o subleito da via e protegendo-o. Trata-se de dispositivos que devem ser instalados em locais em que o lençol freático esteja mais aflorado e que necessite sofrer operações de rebaixamento. Geralmente, são colocados na proximidade de acostamentos e a 1,5m, no mínimo, do pé de taludes de corte, para que não surjam futuros problemas de instabilidade nessas contenções. Quando sobre aterro, os drenos profundos podem ser instalados em duas situações: O exemplo mais claro é quando há uma via de transporte que é lançada sobre uma camada impermeável, como um corte em rocha. Para evitar que a água fique acumulada sobre o corte e, então, atinja o lastro da ferrovia, é obrigatório instalar drenos profundos, de modo a possibilitar que a água da chuva seja drenada para outras regiões. Para sua construção, são utilizados materiais como: Areia; Agregados britados; Geotêxteis; Cascalhos grossos; Materiais condutores de água. MATERIAIS CONDUTORES DE ÁGUA Tubos de concreto (porosos ou perfurados), cerâmicos (perfurados), de fibrocimento, de materiais plásticos (corrugados, flexíveis perfurados, ranhurados) ou metálicos. javascript:void(0) Veja, a seguir, algumas seções típicas de drenos profundos: Imagem: DNIT, 2018, p. 44. Soluções em drenos profundos. VOCÊ SABIA Há situações em que não são colocados tubos no interior dos drenos. Nesses casos, eles são chamados de “drenos cegos”. ATENÇÃO Além de drenos profundos, pode ser necessário um lastro de pedra britada de granulometria bem definida e que também seja permeável. Essa camada bastante granular é chamada de colchão drenante. Seu objetivo é, em complemento aos drenos longitudinais, drenar as águas que são situadas a uma pequena profundidade do corpo estradal, principalmente naquelas situações em que o volume não pode ser drenado por outros dispositivos de drenagem. DRENOS SUB-HORIZONTAIS Foram desenvolvidos para que haja a prevenção e a correção de escorregamentos, que ocorrem devido à instabilidade do solo, por conta da elevação do lençol freático ou do nível piezométrico desses lençóis. Tais drenos se tornam a única solução econômica existente, caso haja escorregamentos de grandes proporções. Os drenos sub-horizontais são constituídos por tubos que contêm ranhuras ou orifícios internos. Com essa técnica, é possível, por meio desses tubos, drenar a água do lençol freático, o que alivia a pressão nos poros. Observe a imagem e veja como esses drenos podem ser instalados para a proteção de um talude contra a erosão. Imagem: DNIT, 2006, p. 266. Elementos de um dreno sub-horizontal. Imagem: DNIT, 2006, p. 266. Dreno sub-horizontal com controle na saída. DRENOS DE ALÍVIO A eventual necessidade de executar um trecho rodoviário com taludes de aterros sobre depósitos de solos moles, tais como siltes ou argilas orgânicas, argilas sensíveis e turfas, pode representar problemas de solução difícil e onerosa. A fim de reduzir os custos de implantação, é necessário realizar um exame cuidadoso do assunto na fase de projeto. Entre a extensa gama de soluções possíveis para esse problema aparecem os drenos verticais de areia ou drenos de alívio. DRENOS VERTICAIS DE AREIA OU DRENOS DE ALÍVIO Aqueles que auxiliam na redução da pressão de água no interior do maciço geológico, diminuindo essa pressão e aliviando as tensões sobre o talude, seja em solo, seja em rocha. javascript:void(0) Foto: Shutterstock.com Exemplo de dreno de alívio em rocha. Os drenos de alívio em rocha são construídos por meio de perfurações feitas, em geral, com o emprego de equipamentos de rotopercussão. Devem ser construídos apenas sobre rochas bem consolidadas e pouco suscetíveis à erosão interna. Os drenos de alívio em solo, chamados de drenos verticais de areia, são empregados na fundação de aterros ou de taludes de aterro para a consolidação dos solos de fundações. Enfim, a opção pela solução mais favorável, técnica e econômica deve ser precedida de um amplo estudo geotécnico e geológico de campo e laboratório, bem como de um criterioso estudo comparativo de custos. Chegamos ao final deste material de estudo. É nosso desejo que você aproveite bastante todo o conhecimento adquirido aqui! VEM QUE EU TE EXPLICO! Drenagem para estabilização de taludes Dispositivos de drenagem superficial VERIFICANDO O APRENDIZADO CONCLUSÃO CONSIDERAÇÕES FINAIS Neste conteúdo, estudamos as técnicas de estabilização e de contenção de taludes em solo e em rocha, bem como as soluções de drenagem superficial e subterrânea que fazem parte da proteção dessas importantes obras de terra. Primeiro, conhecemos as técnicas de estabilização de taludes, dentre as quais se destacam o retaludamento, a proteção superficial com materiais naturais e a proteção superficial com materiais artificiais. Em seguida, conhecemos as técnicas de contenção de taludes, dentre as quais se destacam os muros de arrimo, sejam de gravidade, sejam muros atirantados com a utilização de tirantes de fixação da contenção ao solo. PODCAST Agora, o especialista Giuseppe Miceli Junior fará um resumo sobre o conteúdo abordado. AVALIAÇÃO DO TEMA: REFERÊNCIAS CENTRO NACIONAL DE MONITORAMENTO E ALERTAS DE DESASTRES NATURAIS. CEMADEN. Movimento de massa. Consultado na internet em: 21 jul. 2021. CHIOSSI, N. J. Geologia de engenharia. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2013. CUNHA, M. A. (coord.) Ocupação de encostas. São Paulo: Instituto de Pesquisas Tecnológicas, 1991. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Álbum de projetos-tipo de dispositivos de drenagem. 5. ed. Rio de Janeiro: DNIT, 2018. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Manual de drenagem de rodovias. 2. ed. Rio de Janeiro: DNIT, 2006. FUNDAÇÃO DE DESENVOLVIMENTO DA REGIÃO METROPOLITANA DO RECIFE. Diagnóstico ambiental, urbanístico e social das áreas de morros urbanos da Região Metropolitana do Recife. Recife: FIDEM/SUDENE, 2001. (Programa Viva o Morro). FUNDAÇÃO INSTITUTO DE GEOTÉCNICA DO MUNICÍPIO DO RIO DE JANEIRO — GEORIO. Manual técnico de encostas. 2. ed. Rio de Janeiro, 4v. LIMA, M. J. C. P. Prospecção geotécnica do subsolo. 1. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora, 1979. MACCAFERRI do Brasil Ltda. Catálogos de soluções geotécnicas e ambientais. Jundiaí: Maccaferri do Brasil, 2002. MACIEL FILHO, C. L. Introdução à geologia de engenharia. Santa Maria:Universidade Federal de Santa Maria, 1997. MORALES, P. R. D. Curso de drenagem urbana e meio ambiente. Rio de Janeiro: Instituto Militar de Engenharia, 2003. OLIVEIRA, A. M. S.; BRITO, S. N. A. Geologia de engenharia. 1. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 1998. EXPLORE+ Existem alguns riscos nas obras de construção de taludes, que estão descritos na NR-18. Explore mais sobre esses riscos lendo essa norma na íntegra. CONTEUDISTA Giuseppe Miceli Junior
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