Cortina Atirantada e Solo Grampeado

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Cortina Atirantada e Solo Grampeado
Mecânica dos Solos 2
Alessandra Turini
Ariellen Fernandes
Julia Magnago
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CONCEITO
É um dos métodos mais modernos de contenção. Vale-se de tirantes protendidos e chumbadores para dar sustentação ao terreno. Pode ser de caráter provisório ou definitivo. Recomendada para cortes em terrenos com grande carga a ser contida ou solo que apresenta resistência a sua estabilidade.
CORTINA ATIRANTADA
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TIPOS/MODELOS
Pode ser executada de concreto armado, projetado, parede diafragma ou perfis metálicos cravados.
MÉTODO/TÉCNICA CONSTRUTIVA
Segue o sentido descendente, respeitando a retirada do solo em etapas, a fim de não pôr em risco a estabilidade do solo.
A execução é feita a partir das seguintes etapas:
 1. Primeira linha é escavada;
 2. Execução da cortina de concreto ou cravamento dos perfis metálicos;
 
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 3. Perfuração e inserção dos tirantes:
 a. São chumbados em nichos no fundo do orifício;
 b. Cada tirante é pintado com tinta epóxi anticorrosiva e
 envolvido em um tubo de borracha individual;
 c. O conjunto de tirantes é inserido num tubo coletivo, e já
 dentro do orifício, é revestido com calda de cimento;
 d. É importante aprofundar os tirantes ou chumbadores até que fiquem fora da zona de movimentação do terreno.
 4. Protensão dos tirantes;
 5. Escavação da segunda linha.
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CUIDADOS GERAIS NA EXECUÇÃO
 1. Execução da cortina e cravamento dos perfis metálicos, para que fiquem no prumo;
 2. Inserção dos tirantes até que fiquem fora da zona de movimentação;
 3. Drenagem da água.
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PROPRIEDADES
 1. Umas das principais vantagens é a possibilidade de aplicação sem a necessidade de cortar nada além do necessário;
 2. É possível vencer qualquer altura e situação;
 3. As desvantagens são o grande custo e a demora na sua execução;
 4. Método mais seguro e tem maior vida útil;
 5. O ponto crítico dessas estruturas é a barra de aço, que
deve ser protegida com argamassa ou nata de cimento a fim de evitar corrosão e consecutivo rompimento do tirante ou chumbador;
 6. Por utilizar o terreno vizinho para o apoio, também é
 essencial a autorização do proprietário para a execução da obra. Tanto por questões legais quanto para evitar que os tirantes sejam removidos em caso de obras futuras.
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 7. A carga de protensão aumenta conforme a profundidade. Cargas muito altas podem causar rupturas;
 8. Os tirantes se localizam a uma distância que varia entre 1,20 e 1,40 m;
 9. Apesar de exigirem menos cuidados, é necessário avaliar se os tirantes estão intactos e se não há vazamentos;
 10. Com a movimentação do maciço, as variações de temperatura e a eventual infiltração de água por trás do maciço, o concreto pode fissurar e provocar infiltrações e vazamentos;
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Um projeto de contenção com cortina atirantada especifica, entre outros itens, a extensão da parede de concreto armado, a quantidade e a profundidade dos tirantes, os tamanhos do trecho livre e do ancorado, a armação da parede, a resistência do concreto e o traço da calda de cimento. Todos os itens do projeto são dimensionados a partir de sondagens realizadas no terreno, como os ensaios de sondagem à percussão (SPT), que auxiliam no dimensionamento dos tirantes.
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MATERIAIS UTILIZADOS
 • Tirantes protendidos;
 • Concreto armado (cimento, brita, aço par armadura);
 • Perfis metálicos.
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CONCEITO
É um processo executivo utilizado para conter encostas com aplicação da introdução no solo de uma malha de ferro injetada e ancorada passivamente com calda de cimento a fim de enrijecer o maciço instável numa malha previamente calculada e definida em função da altura e da inclinação do talude. Esta técnica damos o nome de solo grampeado.
SOLO GRAMPEADO
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O solo grampeado é um tipo de contenção que possui certas limitações, principalmente se o talude for muito em pé ou com problemas de instabilidade e formação de cunha de deslizamento, porém em muitos casos, pode perfeitamente ser aplicado, garantindo estabilidade ao talude a um valor economicamente mais viável em relação a uma contenção mais eficiente (Cortina Atirantada). 
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O solo grampeado é um método de reforço “in situ” utilizado para a estabilização de taludes escavados ou naturais. É constituído a partir da introdução de inclusões passivas (hastes semi-flexíveis) no solo e, na maioria dos casos, por uma proteção da face do talude. Nas estruturas de solo grampeado as inclusões são compostas, em geral, por barras de aço (ou outro metal ou fibras sintéticas), envolvidas por calda de cimento e devem resistir basicamente aos esforços de tração, cisalhamento e momentos fletores. 
As barras são introduzidas no terreno a partir de um pré-furo, executado por uma perfuratriz, e em seguida envolvido por calda de cimento ao longo de todo o seu comprimento. Este conjunto será chamado daqui por diante de grampo. Os grampos não são protendidos e a mobilização dos esforços se dá a partir das movimentações da massa de solo. 
A distribuição dos grampos (“densidade”) na face da massa de solo a ser estabilizada depende, principalmente, da geometria do talude, das propriedades mecânicas do solo e das propriedades mecânicas dos próprios grampos. 
A execução de uma obra em solo grampeado se processa em três fases distintas: escavação, instalação da primeira linha de grampos e proteção da face do talude, esta seqüência é repetida até se atingir a cota desejada. Nos casos onde as características do material terroso permitem, as fases de execução podem variar. 
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METODOLOGIA EXECUTIVA DO SOLO GRAMPEADO 
O método do solo grampeado inicia-se com o corte do solo na geometria de projeto, a não ser no caso de reforço de taludes. 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, de paramento e as canaletas ou as descidas d’água, conforme projeto.
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Os chumbadores, são peças moldadas no local, por meio de operações de perfuração com equipamento mecânico ou manual, e instalação e fixação de armação metálica, com injeção de calda de cimento sob pressão. Podem ser feitos com a cravação de barras, cantoneiras ou de tubo de aço, utilizando-se martelos pneumáticos, ou manualmente. 
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Concluída a perfuração, segue-se a instalação e fixação da armação metálica, que deve manter suas características de resistência ao longo do tempo. As nervuras devem receber tratamento anticorrosivo, feito usualmente por meio de resinas poliméricas e calda de cimento. Ao longo destes elementos devem ser instalados dispositivos centralizadores, que garantam seu contínuo e constante recobrimento com calda de cimento. 
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Usualmente, a barra de aço tem diâmetro de 10 a 25mm. Ela deve ter uma dobra na sua extremidade (para diâmetros até 20mm), com cerca de 20cm, e ter centralizadores a cada 2m. A aplicação de placa e porca ocorre para barra com diâmetro igual ou superior a 22mm, quando não é possível dobrá-la. 
Adjacente à barra, instala-se um ou mais tubos de injeção perdidos, de polietileno ou similar, com diâmetro de 8 a 15mm, providos de válvulas a cada 0,5m, a até 1,5m da boca do furo. A quantidade de tubos depende das fases de injeção previstas, e deve-se considerar um tubo para cada fase. 
A bainha é injetada pelo tubo auxiliar removível, de forma ascendente, com calda de cimento, fator água/cimento próximo de 0,5 (em peso), proveniente de misturador de alta turbulência, até que extravase na boca do furo. Uma boa alternativa é o preenchimento do furo com calda e posterior introdução da armação metálica. A bainha é a fase inicial de injeção em que se pretende recompor a cavidade escavada. 
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Após um mínimo de 12 horas, o chumbador deve ser reinjetado por meio do tubo de injeção perdido, anotando-se a pressão máxima de injeção e ovolume de calda absorvida. Não se executa a reinjeção, a não ser que haja dois ou mais tubos de injeção perdidos. 
Em seguida, lança-se o concreto projetado, que se trata de uma mistura de cimento, areia, pedrisco, água e aditivos, que é impulsionada por ar comprimido desde o equipamento de projeção até o local de aplicação, através de mangote. 
Na extremidade do mangote existe um bico de projeção, onde é acrescentada a água. Esta mistura é lançada por ar comprimido, a grande velocidade, na superfície a ser moldada. Na mistura podem ser adicionados ao traço microssílica, fibras ou outros componentes. 
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VANTAGENS E DESVANTAGENS 
Das técnicas mais comuns aplicadas no Brasil, a comparação imediata do solo grampeado se faz em relação à cortina atirantada. 
Nas cortinas, a estabilidade é obtida pelas tensões induzidas no contato solo face, as quais, em última análise, elevam o fator de segurança da superfície potencial de ruptura. Isso é conseguido através da protensão de tirantes compostos por um trecho livre, a partir da face externa do talude e o trecho injetado com calda de cimento, após a superfície potencial de ruptura. O dimensionamento estrutural da cortina é muito importante, haja vista o puncionamento causado pela aplicação de elevadas cargas nos tirantes, desde 150kN atingindo, em casos especiais, até 1000kN. 
Já no caso do solo grampeado a face tem importância secundária. A estabilização é garantida pelos grampos que, por atrito, associam a zona potencialmente instável (cunha ativa) à zona resistente. Os reforços não são protendidos, sendo a mobilização alcançada por deslocamentos da massa de solo. 
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Outra comparação importante, devido à natureza de comportamento, são os muros e taludes de solo reforçado. As semelhanças vão desde a conceituação até o método de análise. As duas técnicas dizem respeito a reforço de solo. A principal diferença entre o solo grampeado e as estruturas de solos compactados reforçados está na metodologia construtiva. O comportamento intrínseco é basicamente similar. Têm-se como principais diferenças o tipo de reforço, de maior rigidez no solo grampeado, e as tensões induzidas pela compactação, no caso das estruturas em aterro. 
A estabilização de taludes em solo grampeado apresenta algumas vantagens em relação às técnicas similares apresentadas e normalmente utilizadas (cortinas atirantadas, muros de concreto armado, etc.). 
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· Baixo Custo - No solo grampeado o único elemento estrutural utilizado para a estabilização são os grampos. A proteção do talude seja em concreto projetado ou outra estrutura, como por exemplo, revestimentos pré-fabricados, têm custos relativamente baixos e podem permitir uma considerável economia em relação às soluções convencionais. 
· Equipamentos leves – O solo grampeado pode ser executado utilizando-se equipamentos leves e de fácil manuseio. Em geral são utilizadas sondas rotativas de pequeno porte para a execução dos furos e a injeção da calda de cimento se processa, em geral, por gravidade. O revestimento pode ser aplicado manualmente ou utilizando-se um equipamento de projeção de concreto. 
· Adaptação às condições locais – O processo executivo do solo grampeado permite uma grande flexibilidade de adaptação do projeto às condições geométricas do talude, inclinação da face e distribuição e dimensionamento dos grampos nos diversos estágios da construção. 
· Deformabilidade – O solo grampeado, por ser uma estrutura deformável, na sua essência de funcionamento, suporta, com segurança, a ocorrência de recalques totais ou diferenciais. 
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· Produção – As técnicas utilizadas na execução do solo grampeado permitem uma produção excepcional, sendo, em geral, o tempo de execução muito menor se comparado às soluções convencionais. O solo grampeado pode ser utilizado em diversos tipos de solos e de situações geométricas, porém, algumas limitações devem ser respeitadas. 
Em solo argilosos cujo grau de saturação pode variar ao longo do tempo, resultando numa diminuição do atrito solo x grampo e ainda, em um aumento da tensão horizontal (empuxo hidrostático), a solução em solo grampeado não é recomendada. 
As situações onde os deslocamentos permitidos pelo solo grampeado possam causar algum dano às estruturas adjacentes devem ser avaliadas com muito cuidado. No entanto, esses deslocamentos são, em geral, muito pequenos e, na maioria dos casos, não inviabilizam a utilização dessa solução
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MATERIAIS UTILIZADOS
Para via seca são necessários, pelo menos, os seguintes equipamentos e acessórios, conforme a montagem convencional apresentados abaixo: 
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É notável o avanço das tecnologias no mundo atual. Diversos sistemas construtivos são estudados, avaliados e lançados no mercado. Mas, torna-se imprescindível o estudo minucioso e criterioso do tipo ideal de tecnologia a ser empregada para cada caso de obra. Neste trabalho foi possível divulgar as etapas de execução, os equipamentos e os controles executivos dos tipos de contenções Cortina Atirantada e Solo Grampeado. Apesar modelo Solo Grampeado não está normalitizado em nenhuma norma brasileira que regulamente os controles de execução, o mesmo vem se tornando bastante difundido por conta das vantagens que apresenta: 
 · Baixo Custo 
 · Equipamentos leves 
 · Adaptação às condições locais 
 · Deformabilidade 
 · Produção 
Fazendo um comparativo direto, a Cortina Atirantada, foi possível observar, para um caso especial, uma diferença de preço de 25%, o que se reflete principalmente pelo tipo de material empregado (tirante ou barras de aço, concreto projetado ou concreto convencional), espessura da contenção, forma de executar, equipamentos empregados e a própria mobilização em si. 
Porém, essa comparação direta não se torna viável para toda e qualquer contenção, afinal a escolha do tipo ideal depende de algumas considerações, tais como a altura do talude, o tipo do solo, presença de nível d´água elevado, valendo ressaltar que se o solo local se constituir de areia na sua predominância, não poderá ser realizado nenhum dos casos, nem solo grampeado e nem cortina atirantada.
Considerações Finais
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• ABNT NBR 8044 – Projetos geotécnicos;
 • ABNT NBR 11682 – Estabilidade de Encostas; 
• ABNT NBR 6122 – Projeto e Execução de Fundações; 
• ABNT NBR 5629 – Execução de tirantes no solo;
 • ABNT NBR 6118 – Projeto de Estruturas de Concreto;
 • ABNT NBR 9288 – Emprego de aterros reforçados. 
-CARDOSO, Francisco Ferreira. Sistemas de Contenção. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo – Tecnologia da Construção de Edifícios I. Fevereiro 2002. (Documento não publicado) Disponível em: http://pcc2435.pcc.usp.br/pdf/sistemas_contencao.pdf. Acesso em: 02 de novembro de 2012. 
-Cortina Atirantada. Solofort – Tecnologia em Contenções. Documento não publicado. Disponível em: http://solofort801.brane.com.br/resources/downloads/Cortina_Atirantada.pdf. Acesso em: 02 de novembro de 2012. 
-Talude Seguro. Revista Téchne, edição 83. Editora Pini, São Paulo, Fevereiro de 2004.
- https://sites.google.com/site/naresi1968/naresi/11-solo-grampeado
Referências
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