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11 MMéétodos de Estabilizatodos de Estabilizaççãoão UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: ESTABILIDADE DE TALUDES Prof. FProf. Fáábio Lopes Soares, DSc.bio Lopes Soares, DSc. 22 SumSumáário da Aulario da Aula 1 1 –– IntroduIntroduçção;ão; 2 2 –– CritCritéérios para Escolha da Solurios para Escolha da Soluçção de Estabilizaão de Estabilizaçção;ão; 3 3 –– EstabilizaEstabilizaçção em Solo;ão em Solo; 4 4 –– EstabilizaEstabilizaçção em Rocha;ão em Rocha; 33 1 – Introdução; A adoção de um determinado tipo de obra de estabilização deve ser o resultado final do estudo de caracterização geológico- geotécnico do talude ou encosta em estudo. Na maioria dos casos de estabilização dos processos de movimentos de massa, executam-se diversos tipos de obras combinadas. As obras de drenagem e de proteção superficial não devem ser encaradas apenas como obras auxiliares ou complementares no projeto de estabilização. Uma correta execução destas obras pode ser o principal instrumento na contenção de diversos problemas de instabilização. 44 Principais tipos de obras de estabilização de taludes e encostas GRUPOS TIPOS Obras sem estrutura de contenção - retaludamentos (corte e aterro) - drenagem (superficial, subterrânea) - proteção superficial (naturais e artificiais) Obras com estrutura de contenção - muros de gravidade - atirantamentos - aterros reforçados - estabilização de blocos Obras de proteção - barreiras vegetais - muros de espera 55 FASES DO PROJETO DE ESTABILIZAÇÃO (GEORIO, 2000): 9 DIAGNÓSTICO (“ENTENDIMENTO”); 9 SOLUÇÃO (“PROJETO”); 9MONITORAMENTO (“ACOMPANHAMENTO”) 66 2 – Critérios para Escolha da Solução de Estabilização Escolha do método de estabilização de acordo com o agente atuante PRINCÍPIOS OBRAS Redução da poro-pressão (drenagem) a) Superficial: - valetas de crista de talude ou de plataforma - canaletas/ escadaria, canais c/ ou s/ revestimento b) Profunda: - trincheira (galerias/ drenantes) - drenos sub-horizontais - poços de drenagem vertical c) Revestimento superficial do talude: - vegetação, concreto-solo-cimento, asfalto, argila Redução das forças desestabilizadoras (atuantes) - Remoção do material do talude (retaludamento) - Redução da declividade do talude - Plataforma horizontal - banquetas 77 Escolha do método de estabilização de acordo com o agente atuante PRINCÍPIOS OBRAS Aumento das forças estabilizadoras - Bermas de equilíbrio (no pé do talude) - Aumento de resistência (aterros sobre solos moles - drenos de areia, construção por etapas) Suporte de uma área instável (estruturas de contenção) a) Reforço do solo - Soil nailing - solo grampeado - Micro estacas - Colunas de brita / estacas de areia - Estrutura solo reforçado b) Estruturas de contenção - Muros de arrimo - Estruturas de terra e concreto, estrutura solo reforçado c) Métodos adicionais - Instalação de estacas de cal - Instalação de trincheiras de pedregulhos ou colunas de pedras (brita) - Tratamento químico - Electro - osmose -Tratamento pelo calor 88 3 – Estabilização em Solo Taludes em solo Corte Aterro Retaludamento Solo Grampeado Cortinas Ancoradas Muros Reforço com Geossintéticos Suavização Berma e Banquetas Drenagem e Proteção Superficial GEORIO (2000) 99 MUROS Em geral são economicamente eficientes para pequenas alturas. Acima deste valor, as soluções de reforço tendem a ser mais econômicas. Generalidades: - A estabilidade é assegurada pelo peso próprio da contenção; - Normalmente a base tem uma dimensão da ordem de 40 a 50 % da altura do muro; - A base deve ser embutida no terreno (mínimo de 50 cm) para evitar eventual descalçamento por erosão; - São mais indicados para pequenas alturas (até 5 m); - Pode ser construído por vários materiais (pedra, concreto, gabião, pneus, sacos com solo-cimento, etc). 1010 MUROS MURO DE SACOS DE SOLO-CIMENTO SEÇÃO TRANSVERSAL N.º N.º VAR VAR 1,20 Barbacãs Tubo PVC 75 mm Calha Pré-Moldada de 0,30 m Colchão de Areia com Espessura de 25 cm com Base do Rip-Rap 0,30 m Piso Cimentado Traço 1:3 Concreto Simples Traço 1:4:8 (0,07 m de Espessura) (Desenho Sem Escala) V A R V A R I Á V E L Concreto Simples Traço 1:4:8 (0,07 m de Espessura) Piso Cimentado Traço 1:3 Concreto Simples Traço 1:4:8 (0,07 m de Espessura) Concreto Simples Traço 1:4:8 (0,07 m de Espessura) Filtro de Bidim 25 x 25 cm 1111 DRENAGEM Solução presente na maioria das obras. Pode ser superficial, tendo como objetivo a redução de processos de infiltração; e profunda tendo como objetivo o controle da magnitude das pressões de água decorrentes ou não de processos de infiltração. U < 0 NA (ANTES) NA (DEPOIS) DRENO SUB-HORIZONTAL (CALIFÓRNIA) SURGÊNCIAS (ANTES) PARA CANALETA Tipos de drenagem. (a) superficial - canaletas (b) profunda. a) b) 1212 DRENAGEM Microdrenagem Superficial 1313 DRENAGEM Microdrenagem Superficial 1414 DRENAGEM Microdrenagem Superficial 1515 RETALUDAMENTO Depende da disponibilidade de área livre para a implantação de novo corte. - A retirada do pé do talude deve ser evitada; - Após uma certa altura (5 a 10 m), devem ser feitas banquetas intermediárias; - O material excedente deve ser transportado e disposto de modo adequado (evitar erosões e assoreamentos); - A retirada do solo natural (solo laterizado) muitas vezes expõe o talude a processos erosivos; - Deve sempre ser previsto um sistema de drenagem proteção superficial do talude. Exemplo de Corte 1616 RETALUDAMENTO - O material a ser usado deve ser preferencialmente o solo local; - A compactação do material pode ser feita manualmente ou com equipamentos; - A superfície de assentamento do aterro deve ser previamente escarificada e escavada em forma de degraus; - Devem ser evitados aterros na crista do talude; - Deve sempre ser previsto um sistema de drenagem proteção superficial do talude. Exemplo de Corte Exemplo de Aterro 1717 RETALUDAMENTO COMPACTAÇÃO MECÂNICA EQUIPAMENTO “SAPO” COMPACTAÇÃO MANUAL 1818 Proteção Superficial (Cobertura Vegetal) - Reduz a infiltração das águas pluviais no talude (Figura 5.6); - As raízes provocam um aumento da resistência ao cisalhamento dos solos, protegendo contra a erosão; - As espécies devem ser preferencialmente de pequeno porte, e adaptar-se às condições climáticas locais; - Devem ser evitadas árvores de grande porte (efeito do vento) e que acumulem água (ex: bananeiras); - A espécies podem ser usadas junto com telas metálicas ou geossintéticos para facilitar a sua fixação em taludes mais íngremes. 1919 Proteção Superficial (Cobertura Vegetal) MATERIAIS NATURAIS - GRAMÍMIA 2020 Proteção Superficial (MATERIAIS ARTIFICIAIS) MATERIAIS ARTIFICIAIS Tela argamassada Alvenaria armada Lonas sintéticas Cimentado • Evita a infiltração das águas pluviais no talude através da impermeabilização; 2121 Proteção Superficial (MATERIAIS ARTIFICIAIS) Usada em declividade mais acentuada onde é difícil a fixação da vegetação TELA ARGAMASSADA 2222 Proteção Superficial (MATERIAIS ARTIFICIAIS) ALVENARIA ARMADA 2323 Proteção Superficial (MATERIAIS ARTIFICIAIS) Proteção Superficial com Lonas Plásticas 2424 CORTINA ANCORADA Compreende uma parede de concreto armado, fixada no terreno através de ancoragens pré-tensionadas. Solução muito empregada pela flexibilidade de poder ser aplicada em cortes (método construtivo descendente) e aterros (método construtivo ascendente). Exemplo de Cortina Ancorada 2525 SOLO GRAMPEADO Utilizado em cortes ou escavações. O grampeamento do solo consiste em um reforço obtido através da inclusão de elementos resistentes (grampos) de forma a introduzir esforços resistentes de tração e cisalhamento. É facilmente aplicado a taludes inclinados, sem necessidade de cortes adicionaispara verticalização da parede. Exemplo de Solo Grampeado 2626 SOLO GRAMPEADO 2727 SOLO GRAMPEADO 2828 MUROS OU TALUDES DE SOLO REFORÇADO Em geral a solução mais barata para aterros com alturas maiores que 3m e com extensões maiores que 20m. Pode-se adotar a solução de solo compactado e envelopado com geossintético Exemplo de Solo Reforçado 2929 ESTABILIZAÇÃO DE EROSÕES A estabilização das erosões em encostas tem por finalidade básica estabilizar os taludes sujeitos a influência de águas das chuvas e subterrâneas. As estabilizações podem ser realizadas através de retaludamento da encosta, aterro das erosões, proteção superficial, etc. A figura abaixo ilustra um exemplo de estabilização de erosões. Estabilização das erosões através de confinamento celular 3030 MATERIAIS ALTERNATIVOS PARA A COBERTURA VEGETAL Protegem o solo contra a erosão atProtegem o solo contra a erosão atéé que a vegetaque a vegetaçção se estabeleão se estabeleçça. a. Vantagens: Vantagens: -- Protege imediatamente o solo contra erosão superficial;Protege imediatamente o solo contra erosão superficial; -- Servem para ajudar a germinaServem para ajudar a germinaçção de sementes;ão de sementes; -- Proporcionam rapidez no processo de Proporcionam rapidez no processo de revegetarevegetaççãoão;; -- BiomantasBiomantas::Telas vegetais compostas por materiais biodegradTelas vegetais compostas por materiais biodegradááveis veis (fibras vegetais, palha agr(fibras vegetais, palha agríícola, fibra de coco e fibras sintcola, fibra de coco e fibras sintééticas).ticas). GeomantasGeomantas GeocGeocéélulaslulas BiomantasBiomantas GeomantasGeomantas 3131 MATERIAIS ALTERNATIVOS PARA A COBERTURA VEGETAL GeocGeocéélulaslulas 3232 4 – Estabilização em Rocha 9 Eliminação: relocação da estrutura em risco, ou eliminando-se a causa, através do desmonte do bloco ou talude causador do risco; 9 Estabilização: pode-se adotar as seguintes soluções: ancoragens e chumbadores, implantação de banquetas, preenchimento de fissuras, proteção superficial, drenagem. 9 Convivência com o problema: aplica-se a taludes muito fraturados ou com grande quantidade de blocos soltos em que a fixação ou desmonte são antieconômicos. As alternativas para convivência com o problema são: banquetas para redução de energia, barreiras e muros de impacto, tela metálica, trincheira para coleta de blocos e túnel falso. 3333 Estabilização em Rocha Taludes em rocha Caracterização do problema Localização Situação Inclinação do talude Risco Volume e forma dos blocos Centro de gravidade Estruturas Litologia Grau de alteração Condição de apoio Decisão de projeto Eliminação Estabilização Convivência Alternativas de solução em rocha (GEORIO, 2000) 3434 Estabilização em Rocha Proteção de rochas com redes metálicas
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