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AULA 3) (Aterros sobre Solos Moles)

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Figura 17 – Bermas de Equilíbrio aplicada a um aterro sobre solo mole (Fonte: GOOGLE, 2013)
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d) Construção Por Etapas:
	A construção por etapas implica em subdividir a altura de aterro em duas ou três etapas. A primeira etapa pé construída aquém da altura crítica, para que seja estável, seguindo-se um período de repouso para que o processo de consolidação dissipe parte das poro-pressões e o solo mole ganhe resistência.
	Após certo tempo, quando o ganho de resistência chegar aos níveis estabelecidos no projeto e que ganharam a estabilidade, uma segunda etapa do aterro pode ser executada
Figura 18 – Construção aterro sobre solo mole em etapas (Fonte: GOOGLE, 2013)
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d) Construção Por Etapas:
OBS: Esta técnica implica em geral em longos tempos de permanência que na maioria das vezes são inaceitáveis para um projeto rodoviário sobre solos moles de baixa permeabilidade. Entretanto, pode ser eficaz se empregada em conjunto com os drenos de areia e sobrecarga temporária que aceleram os tempos de dissipação.
Figura 18 – Construção sobre aterro sobre solo mole em etapas (Fonte: DNER-PRO 381/94)
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e) Pré-Carregamento ou Sobrecarga Temporária:
	Trata-se de aplicar uma sobrecarga temporária, em geral da ordem de 25 a 30 % de peso do aterro para acelerar os recalques. O tempo de permanência da sobrecarga é determinado por estudos de adensamento e posteriormente verificado no campo através de instrumentação para observação de recalques e poropressões (DNER-PRO 381/98).
OBS: De acordo o DNER-Pro 384/98, está técnica pode ser eficaz em solos silto-arenosos, mas é pouco eficaz em solos argilosos de baixa permeabilidade, especialmente se a espessura da camada mole for grande. Nesse caso esta alternativa só é eficaz se combinada com o uso de drenos verticais. 
Figura 19 – Construção do tipo pré-carregamento (Fonte: DNER-PRO 381/94)
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f) Geodrenos e Sobrecarga Temporária:
	Os geodrenos são elementos drenantes constituídos de materiais sintéticos com 100 mm de largura e 3 a 5 mm de espessura e grande comprimento. 
	São cravados verticalmente no terreno dispostos em malha, de forma a permitir a drenagem e acelerar os recalques. 
Figura 20 – Detalhes de um geodreno (Fonte: VERTEMATTI, 2004)
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	Os geodrenos são a alternativa técnica e econômica que substituem os antigos drenos de areia que, por sua vez não devem ser mais empregados (DNER-PRO 381/98).
Figura 21 – Detalhes da deformação nos drenos verticais (Fonte: GOOGLE, 2013)
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f) Geodrenos e Sobrecarga Temporária:
	Os geodrenos são constituídos de, pelos menos, dois materiais: o miolo drenante e o seu revestimento. Este tem por objetivo permitir a passagem da água e reter o ingresso de solo.
	O miolo drenante, tem por objetivo conduzir a água até a superfície do terreno e drená-la através do colchão drenante na superfície e resistir aos reforços de instalação e os provenientes da deformação do aterro (DNER PRO 381/94).
Figura 22 – Detalhes da cravação de um geodreno (Fonte: GOOGLE, 2013)
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f) Geodrenos e Sobrecarga Temporária:
	Os geodrenos a serem empregados em obras rodoviárias devem ter as seguintes características (DNER-PRO 381/98):
- Alta capacidade de descarga, maior ou igual a 1000 m3/ano;
- Resistência à tração superior a 2,5 kN e deformação axial antes da ruptura minima de 30 %;
- Instalação atraves de mandril ou agulha fechada, isto é, envolvendo totalmente e protegendo dreno durante a cravação.
- Para evitar amolgamento excessivo da argila o mandril ouagula de instalação do geodreno deverá ter a área da sua seção transversal contida inferior a 70 cm2.
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f) Geodrenos e Sobrecarga Temporária:
	Os geodrenos são cravados através de um colchão drenante de areia colocado sobre a superfícice do terreno com espessura mínima de 30 cm e que permita o tráfego de equipamentos sem dano ao seu funcionamento. 
Figura 23 – Detalhes do prcesso de adensamento com uso do geodreno (Fonte: GOOGLE, 2013)
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h) Colunas de Areia de Alta Performace :
	O ringtrac é um geossintético tubular de alto módulo de rigidez à tração perimetral e baixa fluência, com perímetro contínuo (sem emendas). Sua principal aplicação é o confinamento e o reforço de colunas de areia ou de brita em sistemas de melhoramento de solos para implementação de aterros em terrenos de solos moles (HUESKER, 2008).
Figura 24 – Detalhes do Ringtrac (Fonte: HUESKER, 2008)
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h) Colunas de Areia de Alta Performace :
- Definição de Técnica: O Ringtrac promove o confinamento das colunas granulares, garantindo a sua integridade (evitando a perda de material e mistura com o solo mole) e o ser reforço e aporte de capacidade de suporte.
Figura 25 – Detalhes do Ringtrac (Fonte: HUESKER, 2008)
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h) Colunas de Areia de Alta Performace :
- Principio de Funcionamento da Técnica: O involucro Ringtrac reage às cargas resultante da tendência de deformação radial da coluna granular, à medida que aumenta a carga vertical sobre ela. Desta forma, quanto maior a sobrecarga (altura do aterro), maior a eficiência do sistema no mecanismo de melhoria do solos de fundação. .
Figura 25 – Detalhes do Ringtrac (Fonte: HUESKER, 2008)
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Obtenção dos Parâmetros dos Solos Moles para Critérios de Dimensionamento de Aterros
1) Determinação da Altura Critica (hCrítica): Ruptura da Fundação 
	A ruptura da fundação do aterro é um problema de capacidade de carga. Neste caso, o aterro participa apenas como carregamento, mas não com a sua resistência (ALMEIDA & ESTHER, 2010).
	A equação clássica de capacidade de carga de uma fundação direta em solo com ângulo de atrito nulo (Φ = 00) com resistência não drenada (Su) é dada por (ALMEIDA & ESTHER, 2010):
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1) Determinação da Altura Critica: R
Onde:
- hCritica = Altura Critica do Aterro ou Altura Máxima que o Aterro Pode Admitir sem Proporcionar Ruptura a Fundação de Solo Mole;
- NC = Fator de Capacidade de Carga (Nc ≈ 5,5);
- ɣAterro = Peso Especifico Natural do Aterro;
- SU = cVane-Test = Resistência não Drenada da Camada de Argila Mole (Fundação do Aterro), obtida por meio de Ensaios de Campo (Ensaio de Palheta/Vane Test ou Ensaio de Piezocone) e Laboratório (Ensaio Triaxial do Tipo UU/Unconsolidated Undrained = Não Consolidado e Não Drenado).
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OBS-1: A resistência ao cisalhamento dos solos moles, é obtida em termos da tensão total: σTensão-Total = σTensão-Efetiva + µPressão-Neutra, por se tratar de solos quase saturados.
OBS-2: A resistência ao cisalhamento dos solos moles obtida no campo, por meio de ensaios tais como, Palheta (Vane-Test) ou Piezocone, é do tipo não drenada. Devido a baixa permeabilidade do material analisado (camada de argila mole). 
OBS-3: A resistência não drenada dos solos moles é função apenas da coesão dos mesmos (SU(Resistência-Não-Drenada) = cVane Test = cCoesão), ou seja, desprezamos o valor do seu ângulo de atrito (Φ = 0°), devido ao fato dos mesmos serem demasiadamente pequenos.
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	De acordo com Massad (2010), para as argilas moles da Baixada Santista (São Paulo), os ensaios de Palheta (Vane Test) indicaram uma variação linear crescente da coesão com a profundidade conforme a expressão:
cVane Test = c0 + c1.Z
- cVane Test = Coesão não drenada ao longo da profundidade da camada de solo mole;
- c0 = Coesão não drenada inicial, obtida no topo da camada de solo mole. Para os solos moles da Baixada Santista, temos: 2,5 < c0 < 35 kPa.
- c1 = Coesão não drenada, obtida em função da profundidade de análise da camada de solo mole. Este tipo de coesão e obtido pela formula : c1 = 0,4.ɣSubmerso.
- Z = Profundidade da camada de solo mole em analise.
NOTA: O crescimento linear da coesão com a profundidade deve-se ao adensamento do solo sob a ação do peso próprio da camada.
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	A coesão do solos moles é usualmente obtida pelos ensaio de compressão simples (laboratório) ou pelo Vane Test (Campo). Em face