aula 9 -Aterro sobre solos moles

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Obras de terra
Professora: Carolina
carolinamtnogueira@gmail.com
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Aterro sobre solos 
moles
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1. Introdução 
O que são solos moles?
- Solos moles são, em geral, solos argilosos sedimentares tipicamente
encontrados na região da costa brasileira;
- Possuem alta compressibilidade e baixa capacidade de carga, sendo
inadequados para suportar cargas de aterros;
- Define-se como solo muito mole aquele no qual a resistência não drenada 
da argila é inferior a 25 kPa ou número de golpes 𝑁𝑠𝑝𝑡 < 4;
- Muitas obras de infraestrutura precisam ser executadas nestes solos
como: rodovias, portos, aeroportos, canais, encontro de pontes, depósitos
e etc.
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1. Introdução 
- Meios de deposição:
Água doce, água salgada e água salobra
- Processo de deposição:
Fluvial e Marinho;
- Local de deposição:
Várzeas, planícies de inundação, praias e canais de mar.
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1. Introdução 
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Desafios à engenharia: Controle de recalques excessivos e estabilidade,
ruptura do aterro.
1. Introdução 
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- Em geral, essas obras necessitam se projetar com coeficientes de
segurança relativos baixos - em comparação com outros projetos
geotécnicos – para não se tornarem antieconômicas ou inexecutável;
- Necessita-se então de uma investigação aprimorada, com ensaios de
laboratório em complementação a programas de ensaios no campo;
- Transposições de experiências feitas em diversos locais no mundo têm se 
mostrado aplicáveis em outras situações, identificadas como semelhantes;
- A escolha do método construtivo mais adequado está associada a diversas
questões: características geotécnicas dos depósitos, utilização da área -
incluindo a vizinhança-, prazos construtivos e custos envolvidos.
2. Soluções geotécnicas para aterros sobre solos moles 
7Almeida e Marques (2010)
2. Soluções geotécnicas para aterros sobre solos moles 
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- Restrições de prazo podem inviabilizar técnicas como : Aterro reforçado, bermas
laterais, construção em etapas, redução da altura do aterro e sobrecarga
temporária;
- Técnicas que reduzem o tempo: Aterros sobre elementos de estacas (f,g e h) ou
de aterro leve; (maior custo)
- A remoção do solo mole pode ser utilizada quando a espessura da camada for
pequena e as distâncias de transporte não forem grandes;
- Em áreas urbanas, há dificuldade na obtenção de áreas para a disposição do
material de escavação, além da questão ambiental associada a essa disposição
visto que se trata de material imprestável para reaproveitamento e que pode
estar contaminado;
- Restrições de espaço podem também inviabilizar o uso de bermas,
particularmente no caso de vias urbanas.
2. Soluções geotécnicas para aterros sobre solos
moles
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2.1. Remoção de argila
Viável em depósitos pouco extensos e espessuras inferiores a 4 metros;
Ruptura lateral controlada e abertura de uma cava para ajudar o embutimento
2.1 Substituição de solos moles 
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A remoção de toda a camada de solo mole é uma solução tradicional
cada vez menos utilizada, não somente pelo alto custo, mas principalmente
pelo grande impacto ambiental, já que envolve uma maior exploração de
materiais de jazida e exige áreas para depósitos de bota-fora.
- A retirada por ser total ou parcial;
- A escavação do solo se dá por meio de dragas ou escavadeiras e na
imediata colocação de aterro em substituição ao solo mole;
- Tem como vantagem a diminuição ou a eliminação dos recalques e o 
aumento do fator de segurança quanto à ruptura.
2.1 Substituição de solos moles 
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- Inicialmente é executado um aterro para a conquista do terreno, apenas
para permitir a entrada dos equipamentos;
- Logo após a draga começa a escavação do solo mole;
- Seguido do preenchimento da cava com material do aterro;
2.1 Substituição de solos moles 
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- Em função da baixa capacidade de suporte dessas camadas superficiais,
essas etapas têm que ser executadas com muito cuidado, e os
equipamentos devem ser leves;
- No caso de solos muito moles, observa-se que o aterro das pistas de
acesso experimenta recalques contínuos, em decorrência da sobrecarga de
tráfego de equipamentos e de lançamento de aterro para corrigir desníveis
durante essa fase;
- Na sequência, a cava é toda preenchida de material de aterro, sendo então
necessária a verificação das espessuras de argila remanescentes por meio
de sondagens.
2.1.1 Aterro de conquista
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- Conquista de áreas com baixíssima capacidade de suporte, com camada
superficial muito mole ou turfosa e muitas vezes alagas;
- Executados para permitir o acesso de equipamentos para execução de
ensaios, cravação de estacas e drenos e tráfego de caminhões;
- Em alguns casos, a resistência da camada superior é tão baixa que se
torna necessário o emprego de geotêxtil como reforço construtivo, com
resistência à tração entre 30 a 80 kN/m;
- Não deve ser executado com antecedência em nenhuma das metodologias
construtivas, uma vez que, com os recalques das camadas superiores do
depósito argiloso, em poucos meses o aterro de conquista pode ficar
praticamente submerso.
2.1.1 Aterro de conquista
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2.2 Aterro convencional com sobrecarga tempóraria
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- O aterro convencional é aquele executado sem dispositivos de controle de 
recalque ou de estabilidade;
- Função é aumentar a velocidade dos recalques primários e compensar total 
ou parcialmente os recalques secundários;
- Em geral, requer um prazo para estabilização dos recalques muito elevado, 
em função da baixa permeabilidade dos depósitos moles;
- Deve-se avaliar a evolução dos recalques pós-construtivos com o tempo, 
para o planejamento das manutenções periódicas necessárias;
- A sobrecarga necessita um grande volume de terraplenagem associado a 
empréstimo e bota-fora.
2.2 Aterro convencional com sobrecarga tempóraria
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- Após os recalques estimados serem alcançados, a sobrecarga temporária é 
retirada;
- Este material pode ser utilizado como aterro em outro local.
2.2 Sobrecarga tempóraria
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- Construção do aterro com uma altura de 25% a 30% superior à altura de 
projeto (< 𝐻𝑐𝑟𝑖𝑡);
- Esta sobrecarga é mantida por um período de tempo e após é removida;
- A sobrecarga aplicada acelera o recalque produzindo um recalque total em 
um tempo mais curto;
- Em geral, combinada à utilização de drenos verticais.
2.2 Sobrecarga temporária
18Aceleração com sobrecarga
Geossintéticos
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“Termo genérico designando um produto no qual ao menos um de seus
componentes é produzido a partir de um polímero sintético ou natural. Apresenta-se
na forma de mantas, tira ou estrutura tridimensional, utilizado em contato com o
solo ou outros materiais, em aplicações da engenharia geotécnica e civil”.
- Contribuem para a melhoria geotécnica, desempenhando uma ou mais das
seguintes funções:
- Reforço;
- Filtragem;
- Drenagem;
- Proteção;
- Separação;
- Impermeabilização ;
- Controle de erosão superficial.
Geossintéticos
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- Principais geossintéticos e suas funções:
2.3 Drenos verticais
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- Aceleração de recalques em função do adensamento radial e vertical 
combinados;
2.3 Drenos verticais
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- Os primeiros drenos
verticais utilizados eram de
areia, que foram
substituídos pelos drenos
verticais pré-frabicados,
também denominados
geodrenos e drenos
fibroquímicos;
- Os geodrenos consistem um
núcleo de plástico com
ranhuras em forma de
canaleta, envolto em um
filtro de geossintético não
tecido de baixa gramatura;
2.3 Drenos verticais
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2.3 Drenos verticais
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- No processo de cravação, o dreno é solidarizado à sapata de cravação que
garante o seu “engaste” no fundo da camada, quando o mandril é recolhido;
- A instalação dos geodrenos é realizada por meio de equipamentos de cravação
que apresentam grande produtividade - cerca de 2 km por dia, a depender da
estratigrafia – quando comparada às operações necessárias à instalação de
drenos de areia, com reflexos econômicos importantes;
2.3 Drenos verticais
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- Aceleração com sobrecarga e drenos (mesmoexemplo anterior);
Características dos drenos:
𝑐ℎ = 2𝑐𝑣
𝑑𝑒 = 2𝑚
𝑠 = 1,5 𝑚
𝐾ℎ
𝐾′ℎ
=1,5
2.4 Construção em etapas
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- Execução da altura total de aterro em duas ou três etapas;
- Se tem um ganho de 𝑆𝑢 (resistência não-drenada) com o tempo;
- Permite a execução de aterros com
altura final superior à altura crítica
inicial;
- Esta solução pode implicar em longos
períodos de execução para a obra;
- A estabilidade deve ser verificada para
cada alteamento;
- Acompanhamento do desempenho da obra (instrumentação geotécnica e 
ensaios de campo;
2.5 Reforço com bermas laterais
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- “Degraus” laterais de menor altura;
- Empregados para o equilíbrio e estabilização do aterro principal;
- Eles aumentam o FS quanto à ruptura;
- Aumento do peso na região ativa da superfície de ruptura;
2.5 Reforço com bermas laterais
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2.6 Reforço com geossintéticos
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Geogrelha - Resitência à tração
2.6 Reforço com geossintéticos
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- Utilização de reforço com geotêxtil tecido para execução de aterro de conquista
Geotêxtil tecido
2.7 Aterros leves
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- Diminuem o peso do aterro;
- A magnitude dos recalques primários é
função do acréscimo de tensão vertical
causado pelo aterro construído sobre a
camada de solo mole;
- Logo, a utilização de materiais leves no
corpo de aterro reduz a magnitude desses
recalques.
2.7 Aterros leves
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- EPS (Expanded Polystyrene - poliestireno expandido ) em aterros moles
2.7 Aterros leves
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- Além do aterro, pode-se executar
uma camada protetora de concreto,
ou seja, uma laje com cerca de 7 a
10 cm de espessura sobre o aterro
leve, para redistri buir as tensões
sobre o EPS, evitando o
puncionamento desse material,
causado principalmente pelo
tráfego de veículos;
- Uma vez que o EPS é sensível à
ação de solventes orgânicos, ele
deve ser protegido por uma manta
impermeabilizante insensível a
esses líquidos ;
2.7 Aterros leves
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- EPS em encontro de ponte sobre solos moles
2.8 Colunas granulares encamisadas
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- Solos muito moles com pouca capacidade de suporte lateral;
- Consegue-se prevenir a mistura da argila e o material da coluna granular;
- Aumento da capacidade de carga com a inserção do reforço;
- Aceleração do adensamento do solo;
- Redução de recalque diferencial no topo
do aterro.
2.8 Colunas granulares encamisadas
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- Primeiro realiza-se a
inserção do geossintético
no tubo metálico depois
deste ter sido inserido no
solo;
- Após, se faz o
preenchimento do
geossintético com o
material granular;
- Prepara-se para a
retirada do tubo metálico
por vibração.
2.9 Aterro estaqueado
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- Menor tempo construtivo quanto
comparado a outras técnicas;
- Redução de volumes de aterro
da jazida e bota-fora;
- Liberação da obra logo após a
conclusão do aterro;
- Minimização das operações de
manutenção ao longo da vida útil.
2.9 Aterro estaqueado
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- Sequência construtiva:
2.9 Aterro estaqueado
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- Sequência construtiva:
2.10 Mistura de solo cimento
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- Injeção sob pressão e alta velocidade de calda de cimento, formando colunas 
com o solo desagregado pela rotação
Jet 
Grouting
2.10 Mistura de solo cimento
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- Deep Soil Mixing:
Diâmetro de 0,60 a 1,20 m e comprimento 
até 25 m;
Colunas semirrígida;
Resistência de 2 ou 3 Mpa;
Baixa permeabilidade.
- Comparação com Jet Grouting:
Baixo refluxo de cimento na injeção;
Reduzido consumo de cimento;
Carga das colunas DSM é menor.
4. Referências
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8044: Projeto geotécnico - procedimento. Rio
de Janeiro. 2018.
ABNT - ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6484: Solo – Sondagem de simples
reconhecimento com SPT – Método de ensaio. Rio de Janeiro. 2020.
ABNT - ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5681: Controle tecnológico da exceção
de aterros em obras de edificações. Rio de Janeiro. 2015.
ABNT - ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6502: Solos e rochas - Terminologia.
Rio de Janeiro. 2022.
ALMEIDA, M. S.S., MARQUES, M. E. S. Aterros sobre solos moles: Projeto e desempenho. 2 ed, São Paulo: Oficina
de textos, 2014.
TAYLOR, D. W. Fundamentals of Soil Mechanics. 1 ed. New York, USA: John Wiley & Sons, 1948.
BUDHU, M. Foundations and Earth retaining structures. 1 ed. Willey.
MASSAD, F. Obras de terra: curso básico de geotecnia. 2 ed. Oficina de textos.
TERZAGHI, K., PECK, R.B., MESRI, G. Soil mechanics in engineering practice. 3 ed. John Wiley & Sons.
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