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Sumário 1. TERRA ARMADA .................................................................................................................................. 4 1.1 DEFINIÇÃO ..................................................................................................................................... 4 1.2 NORMA .......................................................................................................................................... 5 1.3 REFORÇO DO SOLO ........................................................................................................................ 5 1.4 CONSTRUÇÃO ................................................................................................................................ 5 1.5 VANTAGENS .................................................................................................................................. 6 2. CORTINA ATIRANTADA ........................................................................................................................ 7 2.1 DEFINIÇÃO ..................................................................................................................................... 7 2.2 NORMA .......................................................................................................................................... 8 2.3 AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DO TIRANTE .................................................................................. 8 2.4 VERIFICAÇÃO E MANUTENÇÃO DE CORTINAS ATIRANTADAS ...................................................... 8 3. SOLO GRAMPEADO ............................................................................................................................. 9 3.1 DEFINIÇÃO ..................................................................................................................................... 9 3.2 NORMA ........................................................................................................................................ 10 3.3 CONSTRUÇÃO .............................................................................................................................. 10 3.4 CHUMBADOR .............................................................................................................................. 10 3.4.1 Definição .............................................................................................................................. 10 3.4.2 Perfuração ............................................................................................................................ 10 3.4.3 Montagem ............................................................................................................................ 11 3.4.4 Injeção .................................................................................................................................. 11 3.5 DRENAGEM ................................................................................................................................. 12 3.5.1 Definição .............................................................................................................................. 12 3.5.2 Dreno sub-horizontal profundo ........................................................................................... 12 3.5.3 Dreno de paramento ............................................................................................................ 12 3.5.4 Dreno de superfície .............................................................................................................. 13 3.6 MANUTENÇÃO DO SOLO GRAMPEADO ...................................................................................... 13 3.6.1 Paramento de concreto ........................................................................................................ 13 3.6.2 Drenagem de paramento ..................................................................................................... 13 3.6.3 Drenagem do maciço ........................................................................................................... 13 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................................................. 14 4 1. TERRA ARMADA A tecnologia, também conhecida como Solo Reforçado, não é nova. Registros históricos dão conta que, há muito tempo, esta técnica já era usada. Mas foi a partir dos anos 60 que ela ganhou desenvolvimento, com a patente do engenheiro francês Henri Vidal. Devido aos seus trabalhos, o sistema ficou conhecido no mundo todo e sua utilização é cada vez maior. A ideia inicial de confinar aterros em situações específicas, onde não se tem espaço para as chamadas saias, se estendeu para diversas outras aplicações. O uso mais comum é junto aos encontros de pontes e viadutos de estradas e ferrovias, ou nos perímetros urbanos, onde os espaços são muito restritos e os prazos de execução das obras bastante curtos. Aterros em indústrias para contenção de encostas ou muros de arrimo são também aplicações comuns deste sistema. A invenção da tecnologia Terra Armada por Henri Vidal, é até hoje reconhecida como uma das grandes inovações da engenharia civil. A brilhante intuição e o dinamismo de Vidal fizeram surgir um grupo de empresas Terra Armada, disseminadas pelo mundo inteiro, grupo este conhecido como Tèrre Armée Internationale, ou Grupo TAI. Hoje, são mais de dois milhões de metros quadrados de estruturas Terra Armada, construídas pelo Grupo TAI nos cinco continentes. 1.1 DEFINIÇÃO Os muros em Terra Armada são estruturas de contenção flexíveis, do tipo gravidade, que associam: aterro selecionado e compactado; elementos lineares de reforço que serão submetidos à tração; e elementos modulares pré-fabricados de revestimento. Os muros Terra Armada são largamente utilizados em obras rodoviárias, ferroviárias, industriais e em outras aplicações de engenharia civil. Devido à sua alta capacidade de suportar carregamentos, Terra Armada é ideal para muros de grande altura, ou que estejam sujeitos à sobrecargas excepcionais. O princípio da tecnologia Terra Armada é a interação entre o aterro selecionado e os reforços - armaduras de alta aderência - que, corretamente dimensionados, produzem um maciço integrado no qual as armaduras resistem aos esforços internos de tração desenvolvidos no seu interior. Estes maciços armados passam a se comportar como um corpo “coesivo” monolítico, suportando, além de seu peso próprio, as cargas externas para as quais foram projetados. 5 1.2 NORMA NBR 9286 (Março/1986) – Especificação Terra Armada. 1.3 REFORÇO DO SOLO Os elementos de reforço são os componentes chave das estruturas em Terra Armada. Na maioria dos casos utiliza-se, como reforço, armaduras de aço do tipo HA, de alta aderência, que são perfis especiais de aço, zincados a fogo, de acordo com as especificações Terra Armada. Estes elementos têm características físicas e geométricas que lhes conferem grande resistência à tração, ductilidade, e excelente coeficiente de aderência ao solo. A elevada resistência à tração, a capacidade de não se deformar ao longo do tempo sob tensão constante e sob cargas dinâmicas e a resistência ao manuseio durante as etapas construtivas, são características importantes deste tipo de armadura, que não têm similares dentre os elementos de reforço de solos. 1.4 CONSTRUÇÃO O fator chave na aceitação mundial da tecnologia Terra Armada tem sido a simplicidade e a rapidez de construção. Em ambientes urbanos os projetistas têm que conviver com locais restritos, cronogramas apertados, e pouco espaço físico. Na construção dos muros Terra Armada, a maior parteda atividade construtiva ocorre por trás do paramento, sem andaimes e sem interrupções do fluxo de tráfego. As estruturas podem ser construídas a poucos centímetros das divisas e podem facilmente ser projetadas para seguir alinhamentos curvos dos traçados. A montagem é basicamente uma operação de terraplenagem com a rapidez da construção dependendo do ritmo em que a terra possa ser espalhada e compactada. Seja o paramento em escamas pré-moldadas de concreto, ou malhas eletro soldadas (TerraTrel), o processo é claramente semelhante e segue um ciclo simples e repetitivo: Colocação de escamas (painéis pré-moldados de revestimento) Fixação de uma camada de armaduras Espalhamento e compactação das camadas de aterro selecionado sobre as armaduras O ritmo de montagem de Terra Armada é primeiramente determinado pela velocidade em que o aterro é espalhado e compactado. Outras considerações são o tamanho da equipe de 6 montagem e a facilidade de acesso ao local da obra e, evidentemente, as condições meteorológicas. Uma equipe média consta de: Um encarregado de turma (que também trabalha na montagem) Três serventes Um operador do equipamento de içamento das escamas Equipamentos de compactação Operadores dos equipamentos de compactação De uma maneira geral, com uma única equipe de montagem, um muro pode ser montado num ritmo de: 20 m2 a 30 m2 de parede vertical por dia para muros pequenos com acesso difícil 30 m2 a 60 m2 de parede vertical por dia para muros extensos com acesso fácil e bom espaço para espalhar e compactar 1.5 VANTAGENS O processo Terra Armada oferece grandes vantagens: RESISTÊNCIA INTERNA: Que, aliada à estabilidade externa do volume armado, confere ao conjunto significativa capacidade de resistir às cargas estáticas e dinâmicas. CONFIABILIDADE – A durabilidade dos materiais está bem documentada e é monitorável, permitindo alto grau de confiabilidade. ADAPTABILIDADE – A tecnologia provê soluções para casos complexos e, muitas vezes, demonstra ser a melhor solução para problemas como: uma faixa de domínio estreita; taludes naturais instáveis; condições limite de fundação com expectativa de recalques significativos. ASPECTO ESTÉTICO – A variedade de possibilidades de paramentos externos pode atender a diversas exigências arquitetônicas. 7 Amostragem de Terra Armada. 2. CORTINA ATIRANTADA 2.1 DEFINIÇÃO A cortina atirantada é composta de um muro de concreto e de tirantes protendidos. Deve ser escolhida entre as técnicas de melhoria de solos e contenções que mais se adaptem ao problema apresentado e que permite a contenção de taludes naturais e de corte, por meio da execução de tirantes e drenagem. Tirante é uma peça composta por um ou mais elementos resistentes a tração, montada segundo especificações do projeto. Estes elementos são introduzidos no terreno em perfurações previamente executadas. Logo após é feita injeção de calda de cimento ou de outro aglutinante na parte inferior destes elementos, formando o bulbo de ancoragem, que é ligado a parede estrutural, pelo trecho não injetado do elemento resistente à tração e pela cabeça do tirante. No caso de execução de cortinas atirantadas é necessário um muro de concreto, devidamente calculado para transmitir o empuxo gerado pela protensão dos tirantes ao terreno, efetivando assim o arrimo. Os taludes naturais podem ser eficientemente contidos através de cortinas atirantadas com a execução de tirantes protendidos, para prevenir ou corrigir desmoronamentos que os tornam instáveis e passíveis de rupturas e risco para pessoas e propriedades. 8 2.2 NORMA NBR 5629 (Agosto/1996) – Execução de Tirantes Ancorados no Terreno. 2.3 AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DO TIRANTE Para verificar o desempenho do tirante deve ser realizado o ensaio de tração, conforme recomendação do projeto ou então da NBR 5629. 2.4 VERIFICAÇÃO E MANUTENÇÃO DE CORTINAS ATIRANTADAS As principais patologias de uma cortina atirantada são facilmente observáveis em simples inspeções visuais. Corrosão na cabeça: quando ocorre, se o capacete for de concreto, este estará trincado ou fissurado. No capacete metálico é possível ver claramente os pontos de corrosão. Percolação de água pela estrutura ou pelas juntas: as águas devem, obrigatoriamente, fluir pelos drenos. Quando se observar percolação de águas pela cabeça, pela estrutura de concreto ou pelas juntas há um grave problema ocorrendo. Cabos rompidos: nos casos em que a armação é composta por feixes de fios de aço, verifica-se facilmente se um deles se rompeu. Obviamente, neste caso, o capacete de concreto já terá caído. Algumas verificações básicas para identificar possíveis patologias podem ser conduzidas pelo proprietário ou pelo preposto da cortina atirantada, que não precisa ser um especialista. Verificar se há obstrução nas canaletas. Em caso positivo, limpar. Verificar se há trincas nas canaletas, caso existam consultar o engenheiro geotécnico. Verificar o funcionamento das drenagens de paramento e profundas, em caso de obstrução consultar o engenheiro geotécnico. Verificar se há percolação de água pelo tirante, caso exista consultar o engenheiro geotécnico. Verificar se há fissuras ou trincas na estrutura ou na cabeça do tirante, se houver consultar o engenheiro geotécnico. Verificar o alinhamento da estrutura, se estiver desalinhada consultar o engenheiro geotécnico. 9 Verificar a existência de afundamentos ou trincas nas áreas adjacentes à contenção, se houver consultar o engenheiro geotécnico. Todas as patologias são críticas e suas correções são sempre urgentes. Sugere-se um exame anual da obra e consulta à um engenheiro geotécnico caso sejam constatadas patologias nos tirantes. Amostragem de Cortina Atirantada. 3. SOLO GRAMPEADO A solução surgiu em meados do século XX na Europa, sendo que a primeira construção documentada foi um talude ferroviário próximo à cidade de Versalhes, na França, em 1972. Já no Brasil, a técnica começou a se popularizar na década seguinte. Foi empregada, por exemplo, nas obras da rodovia Imigrantes, em São Paulo. 3.1 DEFINIÇÃO Solo grampeado é uma técnica de melhoria de solos, que permite a contenção de taludes por meio da execução de chumbadores, concreto projetado e drenagem. Os chumbadores 10 promovem a estabilização geral do maciço, o concreto projetado dá estabilidade local junto ao paramento e a drenagem age em ambos os casos. Essa técnica pode ser aplicada em maciços a serem cortados, cuja geometria resultante não é estável, a taludes existentes que não tenham estabilidade satisfatória e a taludes rompidos. 3.2 NORMA Não existe norma específica da ABNT. 3.3 CONSTRUÇÃO O solo grampeado tem início com a execução de chumbadores verticais, como medida de melhoria do solo, e o corte descendente do solo na geometria do projeto, excetuando-se os casos de taludes pré-existentes. Segue-se com a execução da primeira linha de chumbadores e aplicação do revestimento de concreto projetado. Caso o talude já esteja cortado pode-se trabalhar de forma descendente ou ascendente, conforme a conveniência. Simultaneamente ao avanço dos trabalhos, são executados os drenos profundos e os de paramento, assim como canaletas ou descidas d’água, conforme especificado no projeto. 3.4 CHUMBADOR 3.4.1 Definição Chumbadores, são peças moldadas no local por meio de operações de perfuração feitas com equipamento sobre carreta ou de porte manual, e instalação e fixação de armaçãometálica, com injeção de calda de cimento sob pressão. Eles também podem ser feitos pela cravação de barras, cantoneiras ou tubos de aço, com a utilização de martelos pneumáticos ou manualmente. Porém, esta não é a prática brasileira. Nestes casos, não há o tratamento do maciço feito pela injeção de calda de cimento sob pressão. 3.4.2 Perfuração As perfurações são executadas por equipamentos de fácil manuseio, pesando entre 25 e 500 Kg, instaláveis sobre qualquer talude. Como fluído de perfuração e limpeza do furo pode ser utilizada água, ar ou lama. Se a opção for por trados, não é necessário o uso de fluídos. 11 Usualmente, é adotado o sistema de lavagem com água injetada pela haste, que é dotada de elemento cortante na sua extremidade, do tipo tricone com vídea, e diâmetro de 3”. Conforme a profundidade e o diâmetro do furo, e a área de trabalho, pode-se optar por perfuratrizes tipo sonda, crawlair, wagon drill ou até mesmo manuais. Quando a condição de trabalho permite alta produtividade, são utilizadas carretas perfuratrizes sobre esteiras, cujos pesos variam entre 2.000 e 4.000 Kg. Os chumbadores têm inclinação sub-horizontal, entre 5º e 30º. A escolha do método de perfuração deve ser feita de modo que a cavidade perfurada permaneça estável até a conclusão da injeção. 3.4.3 Montagem Depois da perfuração, é instalada e fixada a armação metálica, que deve manter suas características de resistência ao longo do tempo. As nervuras recebem tratamento anticorrosivo, feito usualmente por meio de resinas poliméricas e calda de cimento. Ao longo destes elementos são instalados dispositivos centralizadores, que garantem o contínuo e constante recobrimento com calda de cimento. Usualmente, a barra de aço tem diâmetro entre 10 e 25 mm. Ela deve ter uma dobra na sua extremidade (para diâmetros de, no máximo, 20 mm), com cerca de 20 cm, e centralizadores a cada 2 m. Pode-se aplicar placa e porca para protensão dos chumbadores. É comum também a solda de um pedaço de barra de aço. Adjacente à barra, é instalado um ou mais tubos de injeção perdidos, feitos de polietileno ou material similar, com diâmetros entre 8 e 15 mm, providos de válvulas a cada 0,5 m, a até 1,5 m da boca do furo. A quantidade de tubos depende das fases de injeção previstas, e deve ser considerado um tubo para cada fase. 3.4.4 Injeção A bainha sofre injeção pelo tubo auxiliar removível, de forma ascendente, com calda de cimento fator água/cimento próximo a 0,5 (em peso), proveniente de misturador de alta turbulência, até que a calda extravase pela boca do furo. Uma boa alternativa é o preenchimento do furo com calda e a posterior introdução da armação metálica. A bainha é a fase inicial de injeção, com a qual se recompõe a cavidade escavada. Após um mínimo de 12 horas, o chumbador deve sofrer uma reinjeção por meio do tubo de injeção perdido, anotando-se a pressão de abertura máxima, de injeção e o volume de calda absorvida. A quantidade de injeções ou reinjeções depende do número de tubos colocados, que depende do terreno onde o 12 trabalho é executado. Usualmente, a injeção é feita em três fases, duas profundas e uma superficial, esta nos dois metros iniciais. 3.5 DRENAGEM 3.5.1 Definição A prática usual recomenda sempre a execução de serviços de drenagem profunda e de superfície. Para drenagem profunda usa-se o DHP (Dreno Sub-Horizontal Profundo). Drenos de superfície são os drenos de paramento e as canaletas. 3.5.2 Dreno sub-horizontal profundo São elementos que captam as águas distantes da face do talude antes que nele aflorem. Ao captá-las, eles as conduzem ao paramento e despejam-nas nas canaletas. Drenos sub- horizontais profundos, conforme ilustra a Figura 12, são tubos plásticos drenantes, de 1¼” a 2”, instalados em perfurações no solo, de 2½” a 4”. Estes tubos são perfurados e recobertos por manta geotêxtil ou por tela de nylon, no entanto, podem ter somente micro ranhuras (<0,4 mm), sem recobrimento por manta ou tela. São drenos lineares embutidos no maciço, cujos comprimentos se situam, normalmente, entre 6 e 18 m. 3.5.3 Dreno de paramento São peças que promovem o adequado fluxo às águas vindas do talude que chegam ao paramento. Estão graficamente apresentadas nas Figuras 13, 14 e 15. Para os drenos de paramento, ou aqueles atrás e adjacentes ao revestimento de concreto, há o dreno linear contínuo e o barbacã. O dreno tipo barbacã é resultado da escavação de cavidade com cerca de 20x20x20 cm, preenchida com material arenoso e cuja saída é um tubo de PVC drenante, partindo do seu interior para fora do revestimento, com inclinação horizontal descendente. Trata-se de uma drenagem pontual. O dreno linear contínuo é resultado da instalação, numa escavação, de calha plástica drenante revestida por manta geotêxtil ou por dreno fibroquímico. Ele estende-se ao longo da direção vertical, da crista até o pé do talude, aflora na canaleta de pé e é considerado um dreno linear. Trata-se de opção eficiente, recomendável para o projeto. 13 3.5.4 Dreno de superfície As canaletas de crista e pé, bem como as de descida d’água, são moldadas no local e depois revestidas com concreto projetado. Deve ser analisado caso a caso o eventual efeito erosivo no despejo causado por esta forma de captação e condução das águas. 3.6 MANUTENÇÃO DO SOLO GRAMPEADO 3.6.1 Paramento de concreto A parede de concreto não exige manutenção especial, só as usuais para o concreto comum. As juntas devem ser limpas com aplicação de mastique sempre que necessário. Manchas eventuais de umidade no concreto podem evidenciar uma possível ineficiência da drenagem de paramento ou da drenagem profunda. Inicialmente, deve ser feita a manutenção preventiva. Caso ocorram manchas de umidade na superfície do concreto, este deve ser perfurado para se verificar o motivo desta ocorrência. Pode ser instalado um dreno profundo adicional para eliminação da umidade local. 3.6.2 Drenagem de paramento As saídas destes drenos devem sofrer limpezas constantes, de forma a não interromperem o caminho aberto para o fluxo de água. 3.6.3 Drenagem do maciço Deve haver especial atenção à manutenção dos drenos, para que estes trabalhem eficientemente. • DHPs: devem estar desobstruídos e sofrer limpezas, a cada 6 meses, de forma a eliminar o acúmulo de material fino ou de fungos no seu entorno, diminuindo sua capacidade de drenagem. • Drenos de paramento ou barbacãs: manter sempre suas saídas desobstruídas. 14 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS PITTA, Cairbar; ZIRLIS, Alberto; SOUZA, George. Manual de Serviços Geotécnicos Solotrat. 5. ed. São Paulo, 2015. KOCHEN, Roberto. Solo Grampeado. Redação AECweb. São Paulo, 2015. Disponível em: <https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/solo-grampeado-garante-agilidade- seguranca-e-economia-a-obras_15846_10_0>. Acesso em: 2 nov. 2017. INFORMAÇÕES GRUPO TERRA ARMADA LTDA. Rio de Janeiro, 2012. Disponível em: <http://www.terraarmada.com.br>. Acesso em: 2 nov. 2017. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9286: Terra Armada. Rio de Janeiro. 1986. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5629: Execução de tirantes ancorados no terreno. Rio de Janeiro. 1996.
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