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ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA _____________ © ABNT 2018 Todos os direitos reservados. Salvo disposição em contrário, nenhuma parte desta publicação pode ser modificada ou utilizada de outra forma que altere seu conteúdo. Esta publicação não é um documento normativo e tem apenas a incumbência de permitir uma consulta prévia ao assunto tratado. Não é autorizado postar na internet ou intranet sem prévia permissão por escrito. A permissão pode ser solicitada formalmente à ABNT. NÃO TEM VALOR NORMATIVO Muros e taludes em solos reforçados Parte 2: Solos grampeados APRESENTAÇÃO 1) Este Projeto foi elaborado pela Comissão de Estudo Muros e Taludes em Solos Reforçados (CE-002:152.016) do Comitê de Construção Civil (ABNT/CB-002), com número de Texto-Base 002:152.016-001/1, nas reuniões de: a) Não tem valor normativo. 2) Aqueles que tiverem conhecimento de qualquer direito de patente devem apresentar esta informação em seus comentários, com documentação comprobatória; 3) Tomaram parte na sua elaboração, participando em no mínimo 30% das reuniões realizadas sobre o Texto-Base e aptos a deliberarem na Reunião de Análise da Consulta Nacional: Participante Representante SISBAT CONSTRUÇÕES Adhemar Marques SOLOTRAT Alberto Casati Zirlis BETON GEOTECH Alexandre da Costa Bárbara KELLER TECNOGEO Alexandre Novaes Lopes ENGESTRAUSS Alexsander Mucheti 18.04.2018 22.08.2018 06.02.2019 09.05.2018 12.09.2018 20.03.2019 23.05.2018 26.09.2018 03.04.2019 06.06.2018 10.10.2018 24.04.2019 20.06.2018 24.10.2018 08.05.2019 04.07.2018 07.11.2018 29.05.2019 01.08.2018 07.12.2018 12.06.2019 15.08.2018 23.01.2019 03.07.2019 ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR NÃO TEM VALOR NORMATIVO 2/3 MACCAFERRI Andrea Balbuzano Pelizoni COPPE-UFRJ Anna Laura Nunes B2A CONTENÇÕES Anderson Amaral Haro GRUPO CCR Antonio Morandin Jr REFORÇA Armando de Oliveira GEOCONCEITO Brenno Augusto M. Versolatto GEOBRUGG Bruno Denardin da Rosa PUC-RIO Camyla Cadavez AUTONOMO Carlos Max Kleine IGS / ENG CONSULTORIA Carlos Vinícius Benjamim ABMS / ZF & ENGENHEIROS ASSOC. Celso Nogueira Correa INFRAGEO Celso Orlando AUTÔNOMA Cristiane Borges TERRA ARMADA Cristiano Rodrigues HUESKER Cristina F. Schmidt TORCISÃO Daniel Canova Renosto INCOTEP Danilo Gavasso UNESP RIO CLARO Diego Gazolli Yañez DO VAL ENGENHARIA Eduardo Cerqueira do Val GEOSOLUÇÕES Eduardo Menani Hayashida M HOSKEN Eduardo Pellegrini Hosken MACCAFERRI Emerson José Ananias SONDOSOLO Erisson Tirado Luduvice ABEG / INTERACT Eugenio Pabst Vieira da Cunha MACCAFERRI Fabricio Zambotto TEKNIER ENG E TECNOLOGIA Fabian Corgnier GEOBRUGG Felipe Gobbi Silveira ABEF Fernanda Nabão HUESKER Flavio Teixeira Montez ZF & ENGENHEIROS ASSOC. Frederico Falconi TORCISÃO Gabriela Ferretti Costa SOLOTRAT George Joaquim Teles de Souza MURO ARMADO Giovanni Nogueira GEORIO Helio Guedes de Brito Filho CANHEDO BEPPU Humberto Guireli Gottardello IGR Ivan Grandis MACCAFERRI Jaime da Silva Duran CIVILMASTER Jan Felipe Ghelman DO VAL ENGENHARIA Jean R. F. Escobar AUTÔNOMO João Augusto Pimenta YAMAMICHI Jorge Fujii M HOSKEN José Eduardo Moeller Hosken DYWIDAG José Luiz Castro APOIO José Luiz de Paula Eduardo POLI-USP José Orlando Avesani Neto ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR NÃO TEM VALOR NORMATIVO 3/3 FEGALL ENGENHARIA Julio César Gallo TRI AMBIENTAL Julio Ferreira POLI-USP Luiz de Quadros Fernandes VEROBLOCO Manoel Roldan Antunes METRO - SP Marcelo Denser Monteiro CONSULTRIX Marcelo Ferreira dos Santos RIMOBLOCO Marcelo Shigueo Soga AUTÔNOMO Marcelo Tavares Lopes POLI-USP Marcos Massao Futai ITA Marcus Guadagnin Moravia AUTÔNOMO Marcus Vinicius Weber de Campos GEOBRUGG Maria Teresa Soares CONSULTRIX Marli dos S. Godoy Pereira CCR ENGELOG Marluci Pregnolato PERFURENGE Mateus Dechen DÝNAMIS Mauro Lozano UNB Max Gabriel Barbosa GEOBRUGG Nijalma Cyreno Oliveira TORCISÃO Nilton Burim ASOPE ENGENHARIA Otavio Antonio Trindade Pepe BRUGGER ENGENHARIA Paulo Brugger MACCAFERRI Paulo Cesar Ferretti ABMS/SEEL Paulo Henrique Vieira Dias MACCAFERRI Petrucio José dos Santos Jr. MURO ARMADO Regina Ushikusa ENGECORPS Regis Eduardo Geroto AUTÔNOMO Renato Gomes dos Reis SOLOTRAT Ricardo Brendolan ARTERIS Sergio Asakawa CONCREMAT Sérgio Barreto de Miranda LUDEMANN ENGENHARIA Sérgio Murari Ludemann URBANO ALONSO CONSULTORIA Urbano R. Alonso MURO ARMADO Vera Landi G4U ENGENHARIA Victor Enrique León Bueno de Camargo GEOSOLUÇÕES Victor Pimentel POLI-USP Waldemar Hachich EMBRAGEO Walter R. Iorio GEODO Wellington Dourado ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 1/33 Muros e taludes em solos reforçados Parte 2: Solos grampeados Walls and slopes in reinforced soils Part 2: Soil nail Prefácio A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas pelas partes interessadas no tema objeto da normalização. Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretiva ABNT, Parte 2. A ABNT chama a atenção para que, apesar de ter sido solicitada manifestação sobre eventuais direitos de patentes durante a Consulta Nacional, estes podem ocorrer e devem ser comunicados à ABNT a qualquer momento (Lei nº 9.279, de 14 de maio de 1996). Ressalta-se que Normas Brasileiras podem ser objeto de citação em Regulamentos Técnicos. Nestes casos, os Órgãos responsáveis pelos Regulamentos Técnicos podem determinar outras datas para exigência dos requisitos desta Norma, independentemente de sua data de entrada em vigor. A ABNT NBR XXXX foi elaborada no Comitê de Construção Civil (ABNT/CB-002), pela Comissão de Estudo de Muros e Taludes em Solos Reforçados (CE-002:152.016). O seu Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº XX, de XX.XX.XXXX a XX.XX.XXXX. A ABNT NBR XXXXX, sob o título geral “Muros e taludes em solos reforçados”, tem previsão de conter as seguintes partes: — Parte 1: Solos reforçados em aterros. — Parte 2: Solos grampeados. O Escopo desta Parte da Norma Brasileira em inglês é o seguinte: Scope This Part of ABNT NBR XXXXX specifies the minimum requirements for the design and execution of walls and slopes in soil nail. ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 2/33 Introdução Em geral, solos apresentam boa resistência à compressão e ao cisalhamento. No entanto, sua resistência à tração é baixa. A introdução no maciço de elementos que possuam elevada resistência à tração restrigem as deformações que se desenvolvem no maciço devido ao peso próprio do solo, associado ou não à aplicação de carregamento externo. Nas estruturas de solo reforçado, o processo de transferência de esforços para os elementos resistentes à tração se dá pela interação entre o solo e as inclusões de reforço. O solo grampeado é uma técnica de estabilização, temporária ou permanente, de taludes naturais e escavações por meio da introdução de reforços no maciço, normalmente aliado a revestimento da face. Os elementos de reforço devem ser capazes de resistir aos esforços e às deformações no interior do maciço e apresentar adequada resistência à degradação. Os princípios fundamentais de reforço tratados nessa norma se aplicam a qualquer sistema de solos grampeados, independentemente do tipo de reforço adotado. Entretanto, o dimensionamento do reforço propriamente dito e os detalhes construtivos e de face são função das características individuais de cada material. ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 3/33 Muros e taludes em solos reforçados Parte 2:Solos grampeados 1 Escopo Esta norma estabelece os requisitos que regem o projeto e a execução de muros e taludes em meios terrosos reforçados. NOTA 1 Reconhecendo que a Engenharia Geotécnica não é uma ciência exata e que riscos são inerentes a toda e qualquer atividade que envolva fenômenos ou materiais da Natureza, os critérios técnicos e procedimentos constantes desta Norma procuram traduzir o equilíbrio entre condicionantes técnicos, econômicos e de segurança usualmente aceitos pela sociedade na data de sua publicação. Nos projetos civis que envolvem Mecânica dos Solos e Mecânica das Rochas, o Engenheiro Civil com competência em Engenharia Geotécnica é o profissional capacitado a dar tratamento numérico ao equilíbrio mencionado. NOTA 2 Outras soluções de solo reforçado em que há comprovadamente apenas interação solo- reforço, não descritas nesta norma, podem ser utilizadas com as adaptações que sejam necessárias a partir dos conceitos e princípios aqui apresentados. 2 Referências normativas Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas). ABNT NBR 6323, Galvanização de produtos de aço ou ferro fundido – Especificação ABNT NBR 8044, Projeto geotécnico – Procedimento (MANTER?) ABNT NBR 6118, Projeto de estruturas de concreto - Procedimento ISO 12944-5, Paints and varnishes - Corrosion protection of steel structures by protective paint systems- - Part 5: Protective paint systems Prática Recomendada IBRACON/ABECE - Projeto de estruturas de concreto reforçado com fibras 3 Termos e definições Para os efeitos deste documento, aplicam-se os seguintes termos e definições. 3.1 maciço meio terroso passível de ser reforçado por meio de grampos ou inclusões 3.2 solo reforçado sistema no qual os maciços têm sua estabilidade melhorada pela aplicação de grampos ou inclusões passivas, capazes de absorver esforços transmitidos pela interação das próprias inclusões com o ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 4/33 material do maciço 3.3 inclusão elemento incorporado ou instalado em um maciço cujas propriedades mecânicas são mobilizadas para melhorar o comportamento do conjunto 3.4 grampo elemento linear de reforço instalado no maciço que mobiliza resistência com o solo ao longo de todo seu comprimento 3.5 bainha espaço anelar a ser preenchido com material ligante entre o furo e a armação do grampo 3.6 material ligante, aglutinante ou aglomerante material fluido, apto para ser injetado, que tem como função fazer a transferência de esforços entre a amadura do grampo e o maciço 3.7 paramento (face) conjunto de elementos que produzem o revestimento externo dos muros e taludes de solo reforçado ou grampeado. Pode ter função estrutural ou não 3.8 vida de serviço ou vida útil período de tempo em que o muro ou talude em solo reforçado se presta às atividades para as quais foi projetado e construído, com atendimento aos níveis de desempenho previstos nesta norma, considerando-se a periodicidade e a correta execução dos processos de manutenção especificados pelo executor (a vida útil não pode ser confundida com o prazo de garantia legal ou contratual) 3.9 resistência da interface solo-grampo (qs) tensão resistente característica da interface solo-grampo 3.10 ensaio de arrancamento ensaio à tração em grampos para obter a resistência da interface solo-grampo (qs) 3.11 armação do grampo elemento resistente à tração que compõe o grampo 3.12 resistência característica da armação do aço força obtida a partir do valor característico da tensão de escoamento do aço (fyk), fornecida pelo fabricante, multiplicada pela seção útil 3.13 dreno de paramento ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 5/33 geocomposto drenante, normalmente em mantas ou em fitas, disposto entre o paramento e o maciço, para conduzir adequadamente águas de infiltrações ou de lençol freático 3.14 barbacã dreno pontual de paramento, composto de filtro, material granular e tubo de descarga 3.15 dreno sub-horizontal profundo (DHP) dreno que capta as águas subterrâneas distantes da face. É composto por tubo perfurado de descarga, envolvido com filtro 3.16 ações permanentes ações que ocorrem com valores constantes ou pouco variáveis em torno de sua média durante praticamente toda a vida da construção 3.16.1 diretas os pesos próprios dos elementos da construção, incluindo-se o peso próprio da estrutura e de todos os elementos construtivos permanentes, os pesos dos equipamentos fixos e os empuxos devidos ao peso próprio de terras não removíveis e de outras ações permanentes sobre elas aplicadas 3.16.2 indiretas os recalques de apoio e a retração dos materiais 3.17 ações variáveis ações que ocorrem com valores que apresentam variações significativas em torno de sua média durante a vida da construção 3.17.1 normais as cargas acidentais das construções, as sobrecargas operacionais, os efeitos de forças de frenagem, o impacto em defensas e guarda corpos, as pressões hidrostáticas e hidrodinâmicas 3.17.2 especiais as cargas de vento e de variações de temperatura 3.18 ações excepcionais são ações decorrentes de causas tais como impactos no paramento, explosões, incêndios e enchentes 3.19 esforços solicitantes são os esforços sobre o maciço devidos a ações permanentes, variáveis ou excepcionais 3.20 esforços resistentes são os esforços disponíveis no maciço em razão da sua resistência, tanto própria quanto das inclusões ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 6/33 3.21 estado limite qualquer condição a partir da qual a construção passaria a apresentar desempenho inadequado para atender às suas finalidades 3.22 estados limites últimos (ELU) estados limites nos quais a inadequação decorre de colapso ou qualquer forma de perda de estabilidade que determine a paralisação do uso da construção 3.23 estados limites de serviço (ELS) estados limites nos quais a inadequação decorre de deformações e deslocamentos que comprometem as condições de utilização da construção 3.24 obra provisória obra em andamento, vistoriada e com possibilidade de intervenção imediata, com prazo previsto de utilização (vida útil) inferior a 2 anos a partir de seu início 4 Conceito de solo grampeado O termo solo grampeado refere-se à aplicação de reforços resistentes à tração em maciços, de forma a se obter um compósito com melhores características mecânicas. O sistema é composto por três elementos: solo, grampos e paramento. Esta técnica considera a inclusão de elementos de reforço metálicos ou poliméricos e de sistema de drenagem interna. 5 Grampos Diversos tipos de grampos podem ser adotados, dependendo das técnicas de instalação, de sua eficiência mecânica e de sua durabilidade, entre eles: a) grampos perfurados e preenchidos com material ligante: consiste na perfuração do solo com diâmetros que variam de 75 a 150 mm, com barras de aço ou outros elementos resistentes à tração introduzidos no furo, com preenchimento da bainha com calda de cimento ou outro material ligante; b) grampos auto-perfurantes: grampos não reinjetados, constituídos de elemento monobarra vazado, cuja perfuração é realizada com sua própria barra e acessórios e injetado simultaneamente com calda de cimento ou outro fluido ligante. Os acessórios de perfuração ficam incorporados ao grampo; c) grampos cravados: são barras de aço cravadas no maciço, sendo tipicamente de seção circular ou cantoneiras. Nestes grampos, não há bainha. A necessidade de proteção contra corrosão deve ser justificada com a previsão de espessuras de sacrifício. Outras técnicas de instalaçãode grampos e de sua composição de materiais, tais como adição de fibras sintéticas ou de aço, poderão ser adotadas desde que sejam devidamente justificadas nos quesitos de resistência da interface solo-grampos (qs), durabilidade (corrosão) e resistência aos esforços solicitantes. 5.1 Preenchimento da bainha de grampos perfurados O processo executivo da bainha tem por objetivo o preenchimento integral do furo. ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 7/33 O preenchimento do furo com material ligante deve ser realizado de forma ascendente, ou seja, deve- se introduzir até o fundo da perfuração um tubo auxiliar, procedendo-se então, ao bombeamento do material ligante até que o mesmo extravase pela boca do furo. O bombeamento deve ser mantido até que o material ligante extravasado esteja visualmente isento de resíduos da perfuração. 5.2 Injeção ou reinjeção de grampos perfurados após o preenchimento da bainha Se o projeto definir a necessidade de injeção ou reinjeção do grampo adicionalmente ao preenchimento da bainha, a metodologia executiva deve ser especificada. O executor pode sugerir uma metodologia alternativa, desde que seja obtida nos ensaios a resistência requerida na interface solo-grampo (qs) e previamente aprovada pelo projetista. 6 Paramentos Os paramentos utilizados no solo grampeado são parte do sistema construtivo e fornecem proteção contra erosão superficial, tendo ou não função estrutural na estabilidade do conjunto. Podem ser rígidos ou flexíveis, constituídos por concreto projetado, armado ou não, concreto armado moldado in loco, alvenaria estruturada, elementos pré-moldados de concreto, telas metálicas tecidas ou geossintéticos, associadas ou não a face vegetada ou outros elementos que atendam à mesma função. Os elementos metálicos de face, se definitivos, devem ser protegidos contra corrosão. Em alguns casos de taludes inclinados, a face pode ser constituída somente por revestimento vegetal. O dimensionamento e detalhamento da face devem fazer parte do projeto. 7 Método construtivo O método executivo do solo grampeado deve estar detalhado no projeto, de forma que a obra apresente condições de estabilidade adequada durante a fase executiva e final. Em escavações, a execução dos grampos é realizada de cima para baixo. O projetista pode alterar essa metodologia, desde que justificado. Nos casos em que seja necessária a escavação parcial e temporária não suportada do maciço a ser contido, o solo deve apresentar coesão mínima ou pelo menos coesão aparente (tensões de sucção), de modo a garantir segurança transitória. Atenção especial deve ser dada à presença de solos expansivos ou colapsíveis, exigindo estudos especiais de estabilidade, particularmente para garantir segurança adequada na fase de execução. Como medida de melhoria das condições de estabilidade temporária durante as escavações, poderão ser adotadas ações adicionais como escavação parcial em nicho (cachimbo), utilização de grampos subverticais, construção de parte do paramento previamente à execução do grampo e outros. A metodologia executiva a ser adotada nesses casos deve ser especificada no projeto. Em taludes naturais, previamente cortados ou estruturas pré-existentes, quando se pretende apenas reforçar o maciço instável, o grampeamento pode ser efetuado de forma descendente ou ascendente, conforme a conveniência. No momento da execução da obra, caso o executor verifique condições diversas das previstas no projeto, o projetista deve ser comunicado para reavaliação do projeto. ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 8/33 As características de execução de cada grampo devem ser registradas em boletins individuais. 8 Investigações geológico-geotécnica A investigação tem como objetivo a elaboração de perfis geológico-geotécnicos representativos das condições do maciço, a fim de prover elementos que possibilitem o dimensionamento da contenção 8.1 Reconhecimento inicial Previamente ao projeto, deverá ser feito o reconhecimento das condições locais da obra, através de visita ou análise de informações disponíveis, buscando identificar, entre outros, os seguintes aspectos: a) feições topográficas e eventuais indícios de instabilidade de taludes; b) avaliação da drenagem superficial; c) indícios da presença de aterro (bota-fora) na área; d) indícios de contaminação do subsolo por material contaminante lançado no local ou decorrente do tipo de ocupação anterior; e) verificação visual da existência e do estado das construções vizinhas; f) peculiaridades geológico-geotécnicas na área, tais como: descontinuidades, contato solo-rocha, matacões, afloramento rochoso nas imediações, minas d´água e outras. Deve ser feito o levantamento das tubulações subterrâneas, das fundações existentes e das prescrições relativas à implantação e ao funcionamento dos grampos ancorados no terreno. Cabe ao proprietário a responsabilidade do levantamento das interferências. 8.2 Investigação mínima obrigatória Para contenções com altura inferior a 3 m, a necessidade de execução de sondagens de simples reconhecimento fica a critério do projetista. Para contenções com altura superior a 3 m devem ser executados, no mínimo, dois furos de sondagem por seção transversal geotecnicamente representativa, sendo uma delas a seção de altura máxima e as demais a serem definidas pelo projetista. A locação e as profundidades dos furos serão definidas pelo projetista em função de interferências ou de peculiaridades geológico-geotécnicas do maciço. As sondagens a percussão podem ser substituídas por outros ensaios que forneçam informações suficientes para a determinação da estratigrafia do maciço e classificação dos solos, a posição do nível d'água e a indicação de resistência dos solos 8.3 Investigação complementar Em função dos resultados obtidos na investigação mínima obrigatória, devido a peculiaridades do subsolo ou do projeto, ou ambos, a critério do projetista, pode ser necessária uma investigação complementar, através da realização de sondagens adicionais, instalação de indicadores de nível d’água, piezômetros ou outros ensaios de campo e de laboratório. 9 Dimensionamento ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 9/33 O projeto de estruturas de solo grampeado deve satisfazer a critérios de segurança contra estados limites últimos (ELU - ruptura ou colapso) e contra estados limites de serviço (ELS - deslocamentos excessivos). Para as verificações de estados limites últimos (ELU) são conduzidas análises de equilíbrio limite e/ou de tensão-deformação. Nessas análises, alguns modelos tratam o solo grampeado como um bloco monolítico, enquanto outros individualizam a contribuição dos grampos; entre estes últimos, além da resistência à tração dos grampos, alguns modelos também consideram a resistência a esforços transversais. O projetista pode optar por dimensionar a estrutura de solo grampeado como bloco monolítico. A verificação de estados limites de serviço (ELS) e os métodos adotados ficam a critério do projetista. 9.1 Resistência estrutural à tração do grampo para armação em barras de aço A resistência característica estrutural à tração do grampo (Rtk) é determinada tomando como base a tensão de escoamento característica (fyk) e a área da seção transversal útil (Aútil) da armação: Rtk= Aútil . fyk Área da seção transversal útil da armação é aquela que pode ser garantida durante a vida útil da obra. Em caso de barras de aço, deve-se considerar sistemas de proteção contra corrosão, conforme item 10. A resistência à tração de cálculo (Rtd) do grampo a ser adotada nas demais verificações de dimensionamento será: Rtd= (Aútil . fyk) / m Para armação de aço, m = 1,15. Se outros materiais forem utilizados como armação resistente à tração, incluindo materiais não metálicos, os fabricantesdesses materiais devem fornecer as suas resistências características comprovadas por testes específicos com grau de confiança de 95% e o valor de m. 9.2 Dimensionamento estrutural da ligação do grampo ao paramento A força de conexão do grampo com o paramento (T0) é obtida em função do modelo de cálculo adotado e deve estar indicada no projeto. Nos casos em que T0 for diferente de zero, este valor deverá ser utilizado no dimensionamento estrutural do paramento e demais elementos de ligação. Se T0 for obtida em análises ELU, seu valor não deve ser majorado, sendo já utilizado como valor de cálculo; se obtida em análises ELS, o valor de T0 deverá ser majorado de acordo com as normas pertinentes. 9.3 Dimensionamento do paramento estrutural No dimensionamento estrutural do paramento, o valor de T0 será considerado de acordo com o descrito ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 10/33 no item 9.2. Deverão ser verificados mecanismos de ruptura do paramento como punção, cisalhamento, flexão e outros pertinentes. Em paramentos de concreto armado com função estrutural (T0 diferente de zero), o dimensionamento deverá seguir as diretrizes da norma ABNT NBR-6118. O dimensionamento de paramentos de concreto reforçados com fibras com função estrutural deverá seguir as recomendações da Prática Recomendada IBRACON/ABECE – Projeto de Estruturas de Concreto Reforçado com Fibras (CRF). Para paramentos em tela metálica com função estrutural, a resistência característica (com 95% de grau de confiança) do sistema placa+tela, notadamente a resistência de conexão entre esses elementos, obtida em ensaios específicos, deve ser declarada pelo fabricante e informada pelo fornecedor. Para outros tipos de paramento com função estrutural, o projetista deverá informar os critérios e as normas técnicas de dimensionamento considerados. 9.4 Resistência da interface solo-grampo (qs) Para fins de projeto, a resistência da interface solo-grampo (qs) pode ser obtida a partir de ensaios prévios de arrancamento executados na área geotecnicamente representativa da obra ou por estimativas semi-empíricas, a critério do projetista, com eventuais ajustes devidamente justificados. No caso de ensaios prévios, o cálculo de qs deve atender as diretrizes apresentadas no Anexo A. O projeto deverá especificar o valor de qs mínimo a ser obtido nos ensaios de arrancamento. O projeto poderá ser reavaliado em função dos resultados obtidos nos ensaios de arrancamento. 9.5 Estados limites últimos - ELU Os estados limites últimos a serem considerados no projeto são os seguintes: a) estabilidade interna ou mista, com a contribuição dos grampos (Figura 1.a); b) estabilidade geral e ruptura de fundo (Figura 1.b); c) arrancamento (Figura 1.c); d) resistência à tração da armação do grampo (Figura 1.d); e) paramento e sua conexão com os grampos (Figuras 1.e e 1.f); f) estabilidade local entre grampos junto à face (Figura 1.g) O projetista, a seu critério, poderá conduzir verificações de segurança adicionais, em função do modelo de análise escolhido (Figuras 1.h e 1.i). ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 11/33 Os fatores de segurança mínimos aplicáveis a cada uma dessas verificações de segurança contra ELU estão indicados no item 10.5. ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 12/33 Figura 1 — Estados limites últimos – ELU ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 13/33 9.6 Fatores de segurança Para verificação das condições de estabilidade, poderão ser adotados métodos utilizando fator de segurança global ou fatores de segurança parciais. 9.6.1 Método do fator de segurança global Método em que a relação entre os esforços resistentes (R) e os esforços solicitantes (S) é expressa por um único fator de segurança global (FSg), para as verificações de cada mecanismo de estabilidade, sendo: 𝑹 ≥ 𝑺. 𝑭𝑺𝒈 9.6.2 Método dos fatores de segurança parciais Método em que os esforços resistentes (R) são divididos por fatores de minoração ( 𝒎 ) e os esforços solicitantes (S) são multiplicados por fatores de ponderação ( 𝒇 ), sendo: 𝑹 𝒎 ≥ 𝑺. 𝒇 9.7 Combinações de ações e critérios de segurança 9.7.1 Método do fator de segurança global Compõem os esforços solicitantes os carregamentos devidos a ações permanentes, variáveis e excepcionais, conforme definidas na seção 3 Termos e definições. As verificações de segurança devem sempre levar em conta os esforços solicitantes devidos a ações permanentes diretas e ações variáveis normais, utilizando os critérios de segurança especificados nesta norma, respeitando os fatores de segurança mínimos nas análises de estabilidade interna, mista e geral, conforme Anexo B. Nas análises de estabilidade geral, pressupõe-se que toda a contribuição do grampo se dá no sentido de aumentar as forças resistentes (no numerador da expressão do fator de segurança). Nos casos em que o paramento não tem função estrutural, deve ser garantida a estabilidade do terreno entre grampos com fator de segurança de acordo com o Anexo B. Se necessário prever estrutura adequada para esta garantia. Adicionalmente, a critério do projetista, ações permanentes indiretas, ações variáveis especiais, ações excepcionais e outras poderão ser consideradas segundo critérios de segurança justificados pelo projetista. Em obras de solo grampeado com presença de água interna no maciço, o dimensionamento deve levar em conta os efeitos da água ou o rebaixamento através de drenagem profunda. A ausência do sistema de drenagem interna profunda deve ser justificada pelo projetista. 9.7.2 Método de fatores de segurança parciais Os dimensionamentos e as verificações de cálculo descritos nesta norma podem ser executados, a critério do projetista, pelo método dos estados limite último, com a aplicação de fatores de ponderação ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 14/33 (majoração ou minoração) das ações e de fatores de redução (fatores parciais) que incidem sobre os parâmetros de resistência do solo (ou diretamente nas forças resistentes) da fundação e dos materiais dos grampos. A memória de cálculo deverá citar a norma técnica de referência para os fatores e metodologia adotados. 9.8 Estabilidade interna Para a verificação da estabilidade interna em equilíbrio local é necessário inicialmente calcular os esforços solicitantes em cada camada de reforço individualmente. A estabilidade interna considera dois modos de ruptura para cada camada de reforço: arrancamento do grampo devido a um comprimento de ancoragem insuficiente e ruptura estrutural por tração no ponto de atuação da força de tração máxima. O tipo e posição da superfície de ruptura dependem de diversos fatores como geometria, cargas aplicadas, resistência e deformabilidade do solo e dos grampos, podendo ser utilizadas superfícies lineares, poligonais, circulares, em espiral logarítmica e outras, cabendo ao projetista escolher o tipo de superfície a ser considerado, em função do modo de ruptura. Seu dimensionamento consiste na divisão do maciço reforçado em duas zonas: uma zona ativa e uma zona resistente (Figura 2). A estabilidade da zona ativa do solo é mantida pela presença dos reforços, que transferem os esforços solicitantes para a zona resistente. Os elementos de reforço na zona resistente funcionam como elementos de ancoragem da zona ativa. Figura 2 —Definição de zonas ativa e resistente A máxima solicitação no grampo ocorre no local geométrico que corresponde à superfície potencial de ruptura. Essa máxima solicitação deve ser inferior à resistência à tração do reforço e à resistência ao arrancamento mobilizada no trecho ancorado (Le), atendendo aos critérios de segurança dos itens 10.5.1 e 10.5.2. As verificaçõesde ruptura estrutural por tração e por arrancamento do reforço devem ser feitas de modo que garantam a segurança de cada linha de grampo. 9.9 Estabilidade geral A verificação da estabilidade geral deve considerar a análise de superfícies potenciais de ruptura, tanto as que não interceptam quanto aquelas que interceptam total ou parcialmente os elementos de reforço, buscando-se a superfície crítica, conforme exemplos a seguir: ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 15/33 Figura 3 — Superfície crítica passando por trás do muro ou talude em solo grampeado, sem que os reforços tenham influência no fator de segurança Figura 4 — Superfície crítica passando por dentro do muro ou talude em solo grampeado, quando a superfície crítica de ruptura intercepta todos os grampos. Todos os grampos contribuem no cálculo do fator de segurança Figura 5 — Superfície crítica interceptando parcialmente o muro ou talude em solo grampeado, em pelo menos uma camada de reforço. Nesse caso, somente os grampos interceptados pela superfície crítica de ruptura irão ser considerados no cálculo do fator de segurança da superfície crítica ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 16/33 Devem ser consideradas superfícies potenciais de ruptura com formato mais adequado à geometria e aos parâmetros dos solos de cada obra. A superfície crítica obtida deve atender aos critérios de segurança conforme itens 10.5.1 e 10.5.2. 9.10 Estabilidade local entre grampos junto à face A estabilidade local entre grampos junto à face deverá ser verificada ou não, a critério do projetista, em função da avaliação da existência ou não de feições geológicas, dos parâmetros de resistência ao cisalhamento dos solos em questão, do tipo de paramento a ser utilizado e da geometria do talude a ser contido. A verificação da estabilidade local entre grampos deverá levar em consideração as fases de execução e de operação da contenção, adotando-se os coeficientes de segurança adequados a cada uma destas fases. 9.11 Estados limites de serviço - ELS Grampos são elementos passivos, cuja resistência é mobilizada somente pela tendência de movimento relativo entre o reforço e o solo. A maior parcela dessa mobilização ocorre durante o período construtivo, principalmente em métodos construtivos descensionais. Deformações e deslocamentos são mitigados pela escolha adequada do sistema solo-grampo- paramento, bem como pelo processo executivo e controle tecnológico adequados, e dimensionamento apropriado, em conformidade com os anexos desta Norma. O projeto deve levar em conta os estados limites de serviço (ELS) da obra e seu entorno, especialmente em áreas urbanas. Devido a incertezas na previsão dos deslocamentos e deformações, as obras podem ser monitoradas durante e após o término da construção, de acordo com um plano de instrumentação e monitoramento fornecido pelo projetista. 10 Sistemas de proteção contra a corrosão da armação de aço O sistema de proteção contra a corrosão da armação de aço do grampo deve assegurar seu desempenho ao longo da vida útil a partir da sua instalação, sendo: — até dois anos para grampos provisórios; — mais do que dois anos para grampos permanentes. 10.1 Proteção contra a corrosão A caracterização do sistema de proteção contra a corrosão deve ser estabelecida no projeto. O preenchimento e a injeção da bainha são medidas obrigatórias para todos os grampos. Para obras provisórias e obras em solos não agressivos, não é obrigatório considerar medidas adicionais de proteção contra corrosão. 10.2 Sistemas de proteção Os sistemas de proteção devem atender aos seguintes requisitos: a) ter vida útil igual ou superior àquela prescrita para o grampo; ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 17/33 b) não reagir quimicamente com o solo; c) não prejudicar a aderência entre o aço e a bainha; d) ser resistente às operações de montagem, transporte e instalação. Os métodos de controle da corrosão da armação de aço do grampo que podem ser aplicados isoladamente ou em conjunto, a critério do projetista, são os seguintes: a) consideração de redução de diâmetro útil ou espessura de sacrifício; b) galvanização por imersão a quente; c) pintura industrial; d) para grampos permanentes em solos agressivos, além do preenchimento e injeção da bainha, deve ser adotada pelo menos uma medida adicional de proteção contra a corrosão. 10.2.1 Preenchimento e reinjeção da bainha A armação de aço sem tratamento adicional deve apresentar cobrimento de argamassa ou calda de cimento com mínimo de 20 mm, incluindo as regiões de emenda. Indica-se o uso de espaçadores adequados a cada 2 m, no máximo. Para o preenchimento da bainha, a relação água/cimento em massa deve ser de até 0,5 e resistência mínima à compressão de 25 MPa aos 28 dias. Para a execução das reinjeções, a relação água/cimento em massa deve ser de até 0,70 e a resistência mínima à compressão de 15 MPa aos 28 dias. 10.2.2 Espessura de sacrifício da armação por corrosão superficial Os valores de redução da armação de aço por corrosão superficial (espessura de sacrifício) para definição da área útil de aço devem levar em conta a natureza do solo, o ambiente e a vida útil da obra, de acordo com a Tabela 2 abaixo: Tabela 2 - Redução por corrosão superficial da armação de aço em função do meio e da vida útil - Espessura de sacrifício – Valores em mm Meio Tipo de solo Vida útil 5 anos 25 anos 50 anos Não agressivo Solos naturais inalterados 0 0,30 0,60 Aterros compactados (areia, silte, argila, etc.) 0,09 0,35 0,60 Aterros não compactados (areia, silte, argila, etc.) 0,18 0,70 1,20 Agressivo Solos naturais poluídos e Regiões industriais 0,15 0,75 1,50 ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 18/33 Solos naturais (pântano, turfa, solos orgânicos) 0,20 1,00 1,75 Aterros não compactados ou compactados (cinzas, escórias, etc.) 0,50 2,00 3,25 Considera-se meio agressivo o solo que apresente pH igual ou menor a 5 ou solo orgânico. As espessuras de sacrifício da Tabela 2 devem ser consideradas em todo o perímetro da armação de aço. No caso de barras de aço de seção circular, o diâmetro útil será o diâmetro nominal menos duas vezes a espessura de sacrifício definida na Tabela 2. A área útil da barra de aço, após a redução do diâmetro, não pode ser inferior a 50% de sua área original. 10.2.3 Pintura industrial A proteção contra corrosão através de pintura depende da qualidade do preparo prévio da superfície do aço, da escolha correta da tinta, sua espessura e a qualidade da aplicação. A pintura da armação do grampo deverá ser feita apenas de forma industrial, segundo as diretrizes da norma ISO 12.944-5. A pintura anticorrosiva deverá ser mantida intacta durante todo o processo de execução do grampo (fabricação, transporte e instalação). A proteção através de pintura não é permitida para barras de aço lisas. Para barras nervuradas, deve- se usar tinta epoxídica bi-componente, em espessuras mínimas (base seca) de 330 micrometros com garantia de durabilidade de até 15 anos. A pintura em campo não garante a proteção contra corrosão devido à falta de controle de qualidade do processo. 10.2.4 Galvanização por imersão a quente A galvanização por imersão a quente deve seguir a norma ABNT NBR 6323 em sua última versão. Ao final do processo de galvanização, é necessária a etapa adicional de cromatização (ou pós-tratamento). A proteção contra corrosão por galvanização por imersão a quente não deve ser adotada em ambientes com pH menor ou igual a 5,5. A aplicação do zinco nas barras, pela técnica da eletrodeposição, não é permitida para os usos prescritos nesta Norma, pois poderão induzir a ruptura das barras por fragilização pelohidrogênio. A massa por unidade de área ou espessura equivalente do revestimento por galvanização por imersão a quente deve ser estabelecida em função da vida útil da obra. É permitido considerar a durabilidade da barra de aço compondo o sistema de proteção por galvanização por imersão a quente com o sistema de perda de aço por corrosão superficial (espessura de sacrifício). 10.3 Proteção da cabeça do grampo ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 19/33 Para sistemas de solo grampeado com face em concreto, a cabeça do grampo pode não estar completamente envolvida pela injeção, após o preenchimento da bainha. São necessárias medidas adicionais que garantam a proteção da cabeça e do trecho de pelo menos 30 cm para dentro do terreno além do paramento da contenção, com cobrimento mínimo de 30 mm. Esse preenchimento adicional pode ser feito com injeção da cabeça, construção de mísula, aplicação de concreto projetado em cava e outros, desde que essas medidas sejam efetivas para a proteção da cabeça do grampo. A averiguação da efetividade dessas medidas pode ser feita através de uma pequena cava junto ao grampo. Em sistemas de solo grampeado sem face de concreto, como por exemplo com tela metálica, material sintético ou outros, deve ser adotada proteção através de espessura de sacrifício, galvanização por imersão a quente, pintura industrial ou revestimento de concreto com cobrimento de 30 mm, que atendam a vida útil do projeto. 10.4 Proteção da emenda da armação do grampo Caso seja necessária a emenda de barras de aço na obra, essa deverá ser feita com a utilização de luvas apropriadas ou solda. A emenda por solda não deve ser utilizada em barras galvanizadas. Para solda de barras não galvanizadas, a norma ABNT NBR 6118 deverá ser observada. No caso em que a proteção se der somente através da espessura de sacrifício da barra de aço carbono, a luva deverá apresentar, de mesmo modo, dimensões tais que permitam a perda metálica sem prejuízo de sua resistência de projeto (Tabela 2). Quando a proteção é especificada considerando a espessura de sacrifício e outra forma de proteção adicional (por exemplo, galvanização por imersão a quente), a luva deverá ser protegida de modo semelhante à proteção aplicada para a barra. 11 Monitoramento de obras O projeto definirá a necessidade e o nível de monitoramento, que poderá variar desde inspeções visuais periódicas até instrumentação. Obras mais sensíveis a deslocamentos, a critério do projetista, devem ser instrumentadas de acordo com especificação fornecida pelo projeto, a qual deve incluir os tipos, a disposição e a quantidade de instrumentos a serem utilizados, bem como a frequência e o critério de início e de interrupção das leituras. A instrumentação poderá ser instalada no início da obra, durante sua fase de construção ou pós- construção, oferecendo subsídios para o acompanhamento do comportamento de um muro ou talude em solo reforçado. A análise e a interpretação do monitoramento deverão ser feitas de modo contínuo com base nas previsões constantes no projeto, por profissional habilitado. 12 Sistemas de drenagem A drenagem é essencial para o bom desempenho de uma estrutura de contenção em solo grampeado e é composta por dispositivos internos e externos. O sistema de drenagem interno deve estar detalhado no projeto da contenção, de acordo com a concepção do projeto. O sistema de drenagem externo deve estar contemplado no projeto geral de drenagem do entorno ou no próprio projeto do muro ou contenção. Muros e contenções que não contemplem drenagem interna devem ser dimensionados considerando os esforços devidos a ações da água (empuxos hidrostáticos e outros). 12.1 Sistema de drenagem interna ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 20/33 A função do sistema de drenagem interna é a captação e condução de eventuais águas que atingem o maciço. O sistema de drenagem interna não deve permitir a captação das águas superficiais. São itens que podem compor o sistema de drenagem interna, concomitantemente ou de forma isolada: — geodrenos verticais na face, associados à saída no pé da contenção ou a saídas ao longo do próprio geodreno através de barbacãs; — barbacãs na face; — paramento drenante; — dreno sub-horizontal profundo (DHP). Em obras de solo grampeado, a face deve ser drenante. Excepcionalmente, em casos de face impermeável, o projeto deverá justificar essa opção. NOTA Vazamentos de tubulações e galerias nas imediações da contenção podem ocasionar fluxo no maciço grampeado. 12.2 Sistema de drenagem externa ou superficial A função do sistema de drenagem externa é a captação e condução de águas superficiais, minimizando o acúmulo e infiltração no maciço. Reconhecendo que as contenções em solo grampeado são estruturas flexíveis, as tubulações e canaletas de água deverão ser analisadas à luz de deslocamentos e estanqueidade e tomadas as providências de projeto e execução. 13 Manutenção de obras permanentes Ao término da obra, o executor deve elaborar o manual de manutenção da contenção, a ser encaminhado ao proprietário. Neste manual, devem contar as providências em termos de operação e manutenção da obra, a serem seguidas pelo proprietário, entre elas, periodicidade de inspeção geral, manutenção do sistema de drenagem, restrições a intervenções como escavação e sobrecargas e outras, que possam comprometer a segurança por desacordo com os condicionantes originais do projeto. 14 Documentos do projeto O projeto consta de memorial de cálculo e dos respectivos desenhos executivos, com as informações técnicas necessárias para o perfeito entendimento e execução da obra. A entrega desses itens é obrigatória. São elementos obrigatórios dos desenhos de projeto: a) planta; b) seções transversais tipo; c) vista frontal com identificação individual de todos os grampos; ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 21/33 d) método construtivo; e) detalhamento dos grampos (inclinação, comprimento, armação, tipo de preenchimento); f) detalhamento da ligação do grampo com o paramento; g) detalhamento do paramento; h) detalhamento do sistema de drenagem interna. ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 22/33 Anexo A (normativo) Ensaios de arrancamento A.1 Objetivo A execução do ensaio tem como objetivo medir o parâmetro da resistência do contato da superfície ligante-terreno ao longo do trecho injetado (parâmetro qs). A.2 Tipos de ensaio Esta norma prevê dois tipos de ensaios: — ensaio prévio: opcional para definição do parâmetro qs a partir de ensaios de campo; — ensaio de desempenho: obrigatório para verificação da eficácia do processo executivo adotado e coerência com os condicionantes de projeto. A.3 Aparelhagem Para a realização dos ensaios é prevista a seguinte aparelhagem: a) base de reação; b) cilindro (macaco) hidráulico com capacidade ao menos 10% maior que a carga última da armação do grampo e curso de êmbolo compatível com os deslocamentos máximos esperados entre o topo do grampo e o sistema de reação; c) manômetro com fundo de escala e leitura direta compatíveis com os incrementos de carga do ensaio. Alternativamente, pode ser utilizada célula de carga; d) sistema de medição axial de deslocamentos da extremidade do grampo com leitura direta de 0,01 mm; O sistema cilindro hidráulico-bomba-manômetro deve estar calibrado por laboratório integrante da Rede Brasileira de Calibração (RBC) e ter certificado de calibração com prazo de vigência não superior a seis meses. No caso de uso de célula de carga, prazo de vigência não superior a um ano. A.4 Montagem Todo ensaio para ser considerado válido deve ser feito em grampo executado com o mesmo processo adotado na obra (perfuração e injeção). Para a realização do ensaio o grampo deve sercomposto de dois trechos: a) trecho livre: iniciado a partir da superfície do terreno, não deve ter aderência com o terreno e deve ter condição de se deformar elasticamente. O trecho livre deve ter comprimento mínimo de 1 m; b) trecho injetado: deve se situar na região de determinação do qs e ter ligante aderido ao grampo e ao terreno. ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 23/33 O trecho injetado deve ter comprimento adequado para verificar o valor de qs definido em projeto, sem comprometer a resistência do elemento estrutural da armação do grampo. É recomendado trecho injetado mínimo de 3 m. Caso sejam utilizados comprimentos diferentes, deve ser realizado estudo específico. A base de reação tem a finalidade de distribuir a carga aplicada no cilindro hidráulico ao terreno. Deve ser constituída de forma que a carga aplicada seja na direção do eixo do grampo durante todo o ensaio e a distribuição desta carga no terreno ocorra no mínimo a partir de 10 cm do eixo do grampo. O sistema de medição deve medir o deslocamento axial da extremidade do grampo e ser fixado em base fixa independente, não influenciada por deslocamentos ou vibrações decorrentes do processo do ensaio ou qualquer outra fonte. A.5 Locação O trecho injetado deve ser estar situado em uma região que represente o terreno, coerentemente com o modelo de cálculo adotado no projeto. A.6 Carga de ensaio A carga máxima a ser aplicada deve ser limitada à resistência de cálculo da barra de aço (𝛾f=1,0), conforme equação abaixo: Túltimo ≤ As . fyk/𝛾s sendo 𝑇ú : carga última da armação do grampo utilizado no ensaio 𝐴 : área da seção transversal da armação do grampo 𝑓 : tensão de escoamento característica do aço empregado 𝛾s: coeficiente de ponderação da resistência da armação do grampo; para barras de aço, 𝛾s = 1,15 A armação do grampo de ensaio pode ter resistência à tração superior à armação dos grampos de projeto, em função da carga máxima do ensaio de arrancamento. A carga de ensaio deve ser a carga prevista para o arrancamento do grampo: 𝑇𝑒𝑛𝑠𝑎𝑖𝑜 = 𝐿 . 𝜋. ∅ .. 𝑞 < 𝑇ú𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 sendo 𝑇𝑒𝑛𝑠𝑎𝑖𝑜: carga máxima prevista para o ensaio 𝐿 : comprimento ancorado do grampo ensaiado; ∅ .: diâmetro da perfuração do grampo ensaiado; 𝑞 : resistência da interface solo x grampo prevista em projeto ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 24/33 A.7 Cálculo do qs de ensaio O valor do qs a ser considerado como resultado do ensaio será o definido pela fórmula a seguir: 𝑞 = 𝑇𝑚á𝑥 / 𝐿 . 𝜋. ∅ . sendo: Tmáx = carga máxima que se manteve estabilizada no ensaio ou limitada pelo deslocamento máximo definido pelo projetista A.8 Quantidade de ensaios Para a verificação do parâmetro qs em ensaios prévios (opcionais), devem ser executados no mínimo quatro ensaios de arrancamento por região representativa do modelo de cálculo. Para ensaios obrigatórios de desempenho, devem ser executados ensaios em grampos de sacrifício que não pertençam ao conjunto da obra, em um mínimo de 1% da totalidade de grampos da obra, ou um mínimo de três ensaios, em região representativa. A.9 Execução Antes do início do ensaio deve ser montado cuidadosamente o sistema, constituído da placa de reação (de concreto, aço, madeira ou misto), do posicionamento do macaco e do sistema de medição com sua respectiva base independente. Antes de qualquer medição deve ser aplicada uma carga inicial (P0) com a finalidade de ajustar as folgas do sistema. Esta carga deve ser a suficiente para manter o macaco alinhado com o eixo do grampo e da ordem de 10% da carga máxima prevista para o ensaio. A partir da carga inicial (P0) deverão ser aplicadas cargas em estágios. Devem ser aplicados quantos estágios forem necessários para a obtenção da curva carga- deslocamento, sendo no mínimo cinco estágios de igual carregamento (20% da carga máxima prevista para o ensaio - Tensaio), com tempo de 5 minutos em cada estágio e com tempo de 15 minutos para o último estágio. Caso não ocorra arrancamento do grampo até Tensaio, o ensaio deverá prosseguir com o mesmo critério até atingir o arrancamento ou Túltimo. A.10 Critério de aceitação O critério de aceitação deve ser aplicado individualmente para cada região geotecnicamente representativa. O critério de aceitação é atendido se todos os ensaios atingem o valor de qs especificado em projeto. Caso algum ensaio não atinja o valor de qs especificado em projeto, o qs dos ensaios deve ser avaliado segundo análise estatística. A média aritmética da amostra (X) é dada por: ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 25/33 𝑿 = ∑ 𝑿𝒊 𝐍 onde Xi é o valor individual da amostra N é o número de determinações efetuadas O desvio padrão da amostra (S) é dado por: S = ∑(𝑿 − 𝑿𝒊) 𝟐 𝑁 − 1 A conformidade de qs das amostras avaliadas se dará quando: 𝑿 = 𝑿 − 𝑲. 𝑺 ≥ 𝑳𝑰𝑬 onde X é o valor testado K é o coeficiente de tolerância unilateral em função do número de amostras na Tabela A.1 LIE é o limite inferior especificado Tabela A.1 – Valores K N K N K N K 4 0,95 12 0,75 40 0,64 5 0,89 14 0,73 50 0,63 6 0,85 16 0,71 100 0,60 7 0,82 18 0,70 >100 0,52 8 0,80 20 0,69 9 0,78 25 0,67 10 0,77 30 0,66 A.11 Reavaliação do valor de projeto Caso o valor de qs obtido em campo não atenda ao critério de aceitação, o projetista poderá reavaliar o projeto ou indicar a execução de ensaios de arrancamento adicionais para nova avaliação de qs. A.12 Documentação Os dados de campo e resultados dos ensaios devem ser devidamente anotados, arquivados e fazer parte do relatório de como construído (as built) da obra. ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 26/33 Deve conter: a) metodologia executiva do grampo (método de perfuração, diâmetro, injeção); b) comprimentos livre e injetado; c) locação de cada grampo de ensaio em planta, corte e no projeto; d) datas de execução do grampo e do ensaio; e) perfil geotécnico do terreno na região do grampo; f) cargas inicial, de cada estágio e de arrancamento; g) registros de cargas e leituras; h) curva carga-deslocamento; ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 27/33 Requisitos de segurança para estabilidade geral (normativo) B.1 Introdução Este anexo aborda os requisitos de segurança para a estabilidade do tipo geral em estruturas de solo reforçado, para o caso de dimensionamento através do Método de Fator de Segurança Global. B.2 Requisitos mínimos de estabilidade geral A verificação da estabilidade geral de estruturas de solo reforçado através do método de fator de segurança global deverá ser efetuada através de métodos consagrados em mecânica dos solos baseados no equilíbrio limite. Esta verificação deverá levar em conta todas condicionantes geológicas, geométricas, de sobrecarga, de interferências no entorno e outras. O projeto deverá ser enquadrado em uma das classificações de nível de segurança contra a perda de vidas humanas, conforme a Tabela B.1, e contra danos ambientais e materiais, conforme a Tabela B.2. Tabela B.1 – Nível de segurança desejado contra a perda de vidas humanas Nível de segurança Critérios Alto Áreas com intensa movimentação e/ou permanência de pessoas: Via principal de ferrovias e rodovias de tráfego intenso. Vias públicas de centros urbanos. Edificações ocupadas (ex.: residências, escolas, estádios, prédios comerciais, industrias e fábricas). Construções e/ou áreas com bens ou produtos perigosos (ex.: barragens de água e rejeito). Médio Áreas com movimentação e permanência restrita de pessoas: Fora da via principal de ferrovias e rodovias de tráfego intenso. Via principal de ferrovias e rodovias de tráfego moderado. Vias de serviço. Áreas de espera de serviçospúblicos em centros urbanos (ex.: plataformas de trem e metrô, pontos de ônibus). Instalações de edificações (ex.: estacionamentos, vias internas, áreas de lazer). ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 28/33 Baixo Áreas com movimentação e permanência eventual de pessoas: Vias de ferrovias e rodovias de tráfego reduzido. Vias rurais. Áreas públicas abertas em centros urbanos (ex.: praças, estacionamentos, parques). Obras rurais. Obras temporárias com circulação restrita de pessoas e com equipe de obra e/ou monitoramento em operação. ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 29/33 Tabela B.2 – Nível de segurança desejado contra danos materiais e ambientais Nível de segurança Critérios Alto Danos materiais: Locais próximos a propriedades de alto valor histórico, social ou patrimonial, obras de grande porte e áreas que afetem serviços essenciais por elevado período de tempo. Danos ambientais: Locais sujeitos e acidentes a acidentes ambientais graves (ex.: oleodutos, aterros sanitários, barragens de rejeito). Médio Danos materiais: Locais próximos a propriedades de valor moderado, vias e estradas principais de acesso e áreas que afetem serviços essências por curto período de tempo Danos ambientais: Locais sujeitos a acidentes ambientais moderados (ex.: vias com circulação de produtos perigosos e fábricas de produtos químicos tóxicos próximos a áreas de proteção ambiental). Baixo Danos materiais: Locais próximos a propriedades de valor reduzido e vias e estradas secundárias de acesso. Danos ambientais: Locais sujeitos a acidentes ambientais reduzidos. Tabela B.3 – Fatores de segurança mínimos para estabilidade geral Nível de segurança contra danos a vidas humanas Nível de segurança contra danos materiais e ambientais Alto Médio Baixo Alto 1,5 1,5 1,4 Médio 1,5 1,4 1,3 Baixo 1,4 1,3 1,2 O enquadramento nos casos previstos nas Tabelas B.1 e B.2 deve ser justificado pelo engenheiro civil geotécnico. O enquadramento dos níveis de danos materiais e ambientais deverá sempre atender as exigências dos órgãos públicos competentes e da legislação vigente. A classificação dos custos dos danos materiais e ambientais deverá ser feita em comum acordo com o contratante do projeto. ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 30/33 ANEXO C – METODOLOGIA DE INJEÇÃO OU REINJEÇÃO DOS GRAMPOS (Informativo) C.2.2 Injeção ou reinjeção A injeção ou reinjeção dos grampos por setores se dá por meio de tubos sintéticos perdidos (de 10 a 16 mm) que são instalados juntamente com as barras de aço. É executada em fase única, medindo-se a pressão de injeção e o volume injetado. A injeção dos grampos corrige eventuais defeitos da bainha, elimina quaisquer vazios originados pela exsudação da calda e aumenta o confinamento do maciço do entorno do grampo, podendo melhorar seus parâmetros geotécnicos. O processo melhora a resistência na interface ligante-solo e, consequentemente, a resistência ao arrancamento dos grampos. Os tubos tem as pontas fechadas e são fragilizados em pontos determinados ao longo de seu comprimento, vulgarmente designados de válvulas, em locais onde se pretende injetar uma nova fase de injeção de ligante. Os pontos fragilizados são aqueles onde foram feitos furos ou rasgos no tubo de reinjeção, protegido apenas com uma fita gomada, ou similar, para isolar o interior do tubo da bainha na fase de confecção da bainha. Após a pega e início de ganho de resistência da bainha é feita uma reinjeção pela boca do tubo adicional, que se romperá nos pontos de fragilidade onde o ambiente a sua volta for mais frágil e liberará o fluido ligante. Não há como controlar a válvula que se abrirá: pode ser apenas uma, todas ou algumas. A Figura C.1 ilustra um grampo com mecanismo de reinjeção. Fig. 1-Desenho esquemático com mangueiras de injeção setorizadas. Em maciços de menor competência pode haver fraturamento hidráulico, com o ligante penetrando nas fraturas criadas distanciando-se do grampo. Nestes casos, que não são comuns devido a relativa baixa pressão de reinjeção em grampos, o terreno circundante pode ter suas propriedades melhoradas. A pressão a ser aplicada geralmente é baixa e sem controle, uma vez que o tubo de reinjeção utilizada e a conexão com a mesma não são adequadas para resistir pressões hidrostáticas elevadas. Desta forma, para permitir que as válvulas se abram, a injeção deve ser aplicada logo após o período de inicio de pega do fluido ligante, em até 12 horas a depender do tipo de cimento e temperatura, para haver garantia da abertura das válvulas; caso contrário o processo pode não ser possível após a calda da bainha ganhar mais resistência, principalmente em maciços mais resistentes. ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 31/33 Cada tubo de injeção aceita somente uma fase de injeção e deve ficar preenchidos de calda após o procedimento. Como a abertura de válvulas é aleatória, podem ser utilizados 2 ou 3 tubos com válvulas apenas com válvulas em trechos pré-definidos, para direcionar as injeções a segmentos do grampo, injetando um tubo de cada vez. Fica a critério do executor definir a distância entre válvulas, o número de tubos de injeção, o momento da injeção e a pressão a ser aplicada. Ressalta-se que nos locais em que a reinjeção é feita, mas não há absorção de calda pelo maciço ou onde é notado refluxo imediato na boca do furo após o início da injeção, não tem efeito no aumento da resistência ao arrancamento. A Figura 2 resume o processo. C.2.3 Como fluido de perfuração Este caso é específico quando é utilizado o grampo autoperfurante conforme item 4.2. Neste processo a fase de perfuração e instalação de sua armação se dá num único processo e o material ligante, com sua dosagem definitiva, deve obrigatoriamente ser aplicado no final da perfuração até que o ligante extravasado pela boca do furo esteja visualmente isento de resíduos da perfuração e com a consistência do ligante injetado. Como fluido de perfuração a calda pode ter uma dosagem bastante fluida, traço 1:1 por exemplo, ou mesmo ser utilizado outro fluido de perfuração como água, entretanto no final do furo deve ser utilizada a mesma calda indicada para a bainha e ser garantido o preenchimento de toda a bainha com esta calda. C. 3 Dosagem do ligante Para injeção da bainha é conveniente usar uma calda mais densa, com traço de 0,5. Para reinjeção a calda pode ser mais fluida que a da bainha, ter traço de 0,7 por exemplo, para ter maior eficiência no rompimento dos pontos de fragilidade do tubo de injeção e no preenchimento de vazios. Como referência a resistência da calda aos 28 dias deve ser maior que 15 Mpa. ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 32/33 Figura 2-Desenho esquemático de todas as fases de construção de um grampo com tubos setorizados. C.4 Processos de melhoria da eficiência da bainha Entende-se como processos de melhoria da eficiência da bainha, os procedimento executivos que tem como finalidade aumentar a resistência ao arrancamento dos grampos (qs). São fatores que melhoram a resistência ao arrancamento dos grampos: - Adoção do menor tempo possível entre o termino da perfuração e a injeção da bainha; - Preenchimento dos vazios decorrentes da retração; ABNT/CB-002 PROJETO ABNT NBR XXXX MMM AAAA NÃO TEM VALOR NORMATIVO 33/33 - Adoção de tecnologia do cimento para inibir a retração ou promover expansão; - Aumentar a pressão efetiva definitiva entre a bainha e o terreno adjacente. Podem ser utilizados a reinjeção, a injeção na cabeça do revestimento durante a retirada deste ou utilização de calda ou argamassa com aditivo inibidor de retraçãoou outra tecnologia de cimento como procedimentos para melhoria da resistência ao arrancamento. C.5 Comprovação da melhoria da resistência ao arrancamento A comprovação da melhoria da resistência ao arrancamento obtida por qualquer processo somente pode ser definido por meio de ensaios de arrancamento, seguindo os critérios preconizados nesta norma, cujo resultado prevalece sobre todos os outros fatores envolvidos.