Aula 12 - Muros de Arrimo _ A

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Aula 12
Obras em Talude com
Estruturas de
Contenção (Muros de
Arrimo)
Prof. Danilo Bernardes Lourenço
Disciplina: Obras de terra
Definição
Muros são estruturas corridas de contenção de parede
vertical ou quase vertical, apoiadas em uma fundação rasa
ou profunda. Podem ser construídos em alvenaria (tijolos ou
pedras) ou em concreto (simples ou armado), ou ainda, de
elementos especiais.
Os muros de arrimo podem ser de vários tipos: gravidade
(construídos de alvenaria, concreto, gabiões ou pneus), de
flexão (com ou sem contraforte) e com ou sem tirantes.
Utiliza-se uma estrutura de arrimo quando se deseja manter
uma diferença de nível na superfície do terreno, e o espaço
disponível não é suficiente para vencer o desnível através
de taludes. Sempre que se deseje vencer um desnível e não
houver espaço para construção de um talude, ou ainda,
quando se deseje efetuar aberturas no terreno natural, para
implantação de galerias, por exemplo, há a necessidade de
construir estruturas de suporte que impeçam o
desmoronamento do terreno.
A estrutura pode ser temporária ou permanente:
Estruturas de Arrimo Temporárias
Necessária pra permitir a construção de uma estrutura
enterrada, como escoramentos de vales, na qual a
escavação é feita em seguida escorada. Na medida que se
processa a escavação, completa-se a estrutura com os
elementos adicionais, como: pranchões de madeira,
estroncas, tirantes etc. Completada a obra procede-se o
reaterro da escavação, e os elementos utilizados no
escoramento podem ser retirados e reaproveitados.
Estrutura temporária, necessária para contenção de taludes.
Nos escoramentos de valas as pressões laterais que o maciço
aplica sobre uma das paredes de arrimo são transferidas
para a outra parede, através das estroncas, e equilibrada
pelas pressões que o maciço exerce sobre esta outra. Não
existindo essa possibilidade, com por exemplo a largura da
escavação é muito grande, pode se utilizar tirantes no
próprio maciço, atrás da estrutura.
Diagramas de pressões laterais exercidas sobre o maciço de
solo.
Execução de estrutura atirantada
para contenção em taludes
Estruturas de Arrimo Permanentes
Quando a escavação é feita inicialmente, correspondendo a
um volume maior que o determinado pelas dimensões externas
da estrutura, sendo o excesso preenchido com reaterro após a
conclusão da estrutura. Os muros de arrimo são casos típicos
de estruturas permanentes.
Se a escavação for realizada abaixo do lençol d’água deve ser
providenciado o seu rebaixamento e, quando for necessário
diminuir as pressões da água sobre a estrutura definitiva,
constroi-se um dreno junto ao tardoz de muro de arrimo.
Estrutura permanente, executada para contenção de
encostas.
Desde a antiguidade, homem construía estruturas de arrimo
para proteger as obras em encostas. Em muitas ruínas de
obras antigas podem ser encontrados muros construídos de
blocos de pedra ou tijolos rejuntados com argamassa,
realmente exercendo funções de reação aos empuxos do
solo. Trata-se sempre de muros tipo “gravidade”, isto é,
aqueles nos quais a reação ao empuxo do solo é
proporcionada pelo peso do muro e pelo atrito em sua
fundação. Os muros de arrimo dependem basicamente de
seu peso para manter a estabilidade, isto é, não se
desenvolvem tensões de tração.
Tipos de Muros de Arrimo
Muros de Gravidade são estruturas corridas que se opõem
aos empuxos horizontais pelo peso próprio. Geralmente, são
utilizadas para conter desníveis pequenos ou médios,
inferiores a cerca de 5m. Os muros de gravidade podem ser
construídos de pedra ou concreto (simples ou armado),
gabiões ou ainda, pneus usados.
Para se equilibrar a resultante lateral das pressões que
provocam o empuxo de terra, torna-se necessário fazer com
que as cargas verticais sejam pelo mens iguais ao dobro da
grandeza do empuxo. Isto somente poderá ser obtido, em se
tratando de muros de arrimo, contando-se com o peso
próprio do muro, ou então com parte do peso próprio de
terra, responsável pela carga lateral.
No primeiro caso temos o tipo por gravidade, estrutura
maciça ou ciclópica, e no segundo caso estrutura elástica,
de concreto armado.
Muro de Arrimo Perfil Retangular:
Muro de Arrimo Perfil Trapezoidal:
Muro de Arrimo com Perfil Trapezoidal (alvenaria de Pedra).
Muro de Arrimo com Perfil Escalonado.
Muros de Arrimo Tipo Gravidade
São Assim chamados os muros de arrimo maciço, cuja
estabilidade é derivada do peso próprio. Geralmente são
construídos de pedra argamassada ou concreto ciclópico e
tem seção transversal de forma trapezoidal.
Constituem um dos tipos mais antigos e comuns, sendo
também os mais econômicos em grande número de casos.
Exigem bom terreno de fundação, drenagem eficiente e
prevenção contra a tendência ao deslizamento. São
especialmente econômicos para alturas modestas e
situações onde há disponibilidade de pedras e mão de obra
comum. A implantação destes muros a meia encosta ou em
locais onde haja possibilidade de erosão sob a base, deve
ser cuidadosamente considerada.
O princípio de funcionamento é único, consistindo na
utilização do peso do muro para suportar os esforços
(empuxos) do maciço. O dimensionamento é feito visando
assegurar que o atrito entre o solo e a base do muro evite o
deslizamento da obra.
Além disso deve ter uma geometria que evite o seu
tombamento (rotação em torno de uma aresta da base) e
deve transmitir a fundação uma tensão não superior a
tensão admissível do solo.
Os muros de gravidade são utilizados preferencialmente
para solicitações reduzidas. À medida que os esforços
solicitantes crescem, o acréscimo de custo da estrutura é
proporcionalmente maior. Existe a terminologia de muros
de gravidade aliviada. É quando a seção do muro é reduzida,
para diminuir o consumo de material (concreto), sendo,
entretanto introduzida alguma armação, para absorver os
esforços de tração que aparecem, e uma sapata na base do
mesmo.
Muros de Alvenaria de Pedra
► Os muros de alvenaria de pedra são os mais antigos e
numerosos. Atualmente, devido ao custo elevado, o
emprego da alvenaria é menos frequente, principalmente
em muros com maior altura.
► No caso de muro de pedras arrumadas manualmente, a
resistência do muro resulta unicamente do embricamento
dos blocos de pedras. Este muro necessita de dimensões
regulares para a sua estabilidade, o que acarreta
diminuição do atrito entre as pedras
Vantagens:
► simplicidade de construção;
► dispensa de dispositivos de drenagem, pois o material do
muro é drenante;
► custo reduzido, especialmente quando os blocos de
pedras são disponíveis no local.
► No entanto, a estabilidade interna do muro requer que os
blocos tenham dimensões aproximadamente regulares, o
que causa um valor menor do atrito entre as pedras.
► Muros de pedra sem argamassa devem ser recomendados
unicamente para a contenção de taludes com alturas de
até 2m (ideal até 1,5m). A base do muro deve ter largura
mínima de 0,5 a 1,0m e deve ser apoiada em uma cota
inferior à da superfície do terreno, de modo a reduzir o
risco de ruptura por deslizamento no contato muro-
fundação.
Muros de Alvenaria de Pedra ou Pedra
Argamassada
Quanto a taludes de maior altura (cerca de uns 3m), deve-
se empregar argamassa de cimento e areia para preencher
os vazios dos blocos de pedras. Neste caso, podem ser
utilizados blocos de dimensões variadas. A argamassa
provoca uma maior rigidez no muro, porém elimina a sua
capacidade drenante. É necessário então implementar os
dispositivos usuais de drenagem de muros impermeáveis,
tais como dreno de areia ou geossintético no tardoz e tubos
barbacãs para alívio de poropressões na estrutura de
contenção.
Muros de Alvenaria de Pedra
Muros de Alvenaria de Pedra
Muros de Alvenaria de Pedra
Murosde concreto ciclópico ou concreto
gravidade
Estes muros são em geral economicamente viáveis apenas
quando a altura não é superior a cerca de 4 metros. O muro
de concreto ciclópico é uma estrutura construída mediante
o preenchimento de uma fôrma com concreto e blocos de
rocha de dimensões variadas. Devido à impermeabilidade
deste muro, é imprescindível a execução de um sistema
adequado de drenagem.
A sessão transversal é usualmente trapezoidal, com largura
da base da ordem de 50% da altura do muro.
A especificação do muro com faces inclinadas ou em
degraus pode causar uma economia significativa de material.
Para muros com face frontal plana e vertical, deve-se
recomendar uma inclinação para trás (em direção ao
retroaterro) de pelo menos 1:30 (cerca de 2 graus com a
vertical), de modo a evitar a sensação ótica de uma
inclinação do muro na direção do tombamento para a frente.
Os furos de drenagem devem ser posicionados de modo a
minimizar o impacto visual devido às manchas que o fluxo
de água causa na face frontal do muro. Alternativamente,
pode-se realizar a drenagem na face posterior (tardoz) do
muro através de uma manta de material geossintético (tipo
geotêxtil). Neste caso, a água é recolhida através de tubos
de drenagem adequadamente posicionados.
Muros de concreto ciclópico ou concreto gravidade
Muros de concreto ciclópico ou concreto gravidade
Muros de Gabião
► Os muros de gabiões são constituídos por gaiolas
metálicas preenchidas com pedras arrumadas
manualmente e construídas com fios de aço galvanizado
em malha hexagonal com dupla torção. As dimensões
usuais dos gabiões são: comprimento de 2m e seção
transversal quadrada com 1m de aresta. No caso de
muros de grande altura, gabiões mais baixos (altura =
0,5m), que apresentam maior rigidez e resistência,
devem ser posicionados nas camadas inferiores, onde as
tensões de compressão são mais significativas.
A rede metálica que compõe os gabiões apresenta
resistência mecânica elevada. No caso da ruptura de um dos
arames, a dupla torção dos elementos preserva a forma e a
flexibilidade da malha, absorvendo as deformações
excessivas. O arame dos gabiões é protegido por uma
galvanização dupla e, em alguns casos, por revestimento
com uma camada de PVC. Esta proteção é eficiente contra a
ação das intempéries e de águas e solos agressivos
(Maccaferri, 1990).
As principais características deste tipo de muro são:
flexibilidade, que permite que a estrutura se acomode a
recalques diferenciais e a permeabilidade; possibilidade de
utilização de material local; capacidade auto drenante;
facilidade de implantação em locais de difício acesso; baixa
rigidez; adaptações de fundações deformáveis, inaceitáveis
no caso de muros rígidos.
São geralmente utilizados para pontes, e podem ser
facilmente construídos dentro d’água.
Muros de Gabião
Muros de Gabião
Muros de Gabião
Muros de Gabião
  Conceito
 
Esse método surgiu para melhorar o uso de concreto e aço,
barateando o processo. São estruturas formadas por
módulos que se encaixam e se sobrepõem, em forma de
“fogueiras” justapostas e interligadas longitudinalmente,
cujo espaço interno é preenchido com material granular
graúdo resistente.
Podem ser de: Elementos pré-moldados de concreto;
madeira ou aço.
Muros em fogueira (“crib wall”)
MÉTODO/TÉCNICA CONSTRUTIVA
 
1. Peças:
a) Existem vários tipos, desde as mais artesanais em
madeira justaposta, até barras encaixáveis de
concreto pré-moldado;
b) As peças devem ser montadas em formas com bom
acabamento e durabilidade para maior rapidez de
fabricação e melhor aspecto da obra.
2. Execução dos módulos:
a) Os módulos, ou grades, são montados atentando para o
alinhamento e amarrações ou encaixes das peças
definidas em projeto;
b) As peças são sobrepostas e, os módulos, justapostos em
forma de fogueira;
c) Em obras de contenção definitiva, devem ser usadas
mantas geotêxteis entre a estrutura e o maciço natural,
para o aumento de segurança e controle dos esforços;
d) A montagem pode ser feita em encosta bastante
íngremes e pouco estáveis, e a estrutura pode alcançar
grandes alturas (superiores a 15 m), devendo ser
respeitada uma certa inclinação;
e) O sistema pode ser montado e remontado, sendo
bastante útil para muros de obras;
3. Preenchimento:
a. O espaço interno dos módulos é preenchido com
material granular graúdo, o qual é compactado;
b. No preenchimento pode ser usado solo, entulho ou,
preferencialmente, blocos de rocha ou seixos (fragmento
mineral ou de rocha menor do que o bloco ou calhau,
mas maior que o grânulo);
c. O material de preenchimento garante a resistência a
compressão, ao cisalhamento e ao peso da estrutura.
Cuidados Gerais na Execução
 
1. Montagem dos módulos, para que fiquem firmes e com o
alinhamento correto;
2. Material de preenchimento, que deve ser resistente;
3. Deve-se prestar atenção na amarração das peças.
Propriedades
 
1. Podem ser utilizados tanto em taludes de corte como em aterros,
sendo uma solução comum em obras rodoviárias;
2. É uma estrutura barata, que pode ser construída com materiais
locais;
3. Um aspecto positivo é que entre os módulos e os blocos que
enchem o crib-wall, pode-se plantar vegetações ornamentais,
permitindo que a estrutura se integre ao meio ambiente e deixe de
ser visualmente agressiva, além de contribuir para a estabilidade e
segurança da estrutura através do enraizamento das vegetações em
estrutura permanentes;
4. São estruturas capazes de se acomodarem a recalques
das fundações e funcionam como muros de gravidade;
5. Promovem um bom escoamento.
Materiais Utilizados
 
• Concreto armado (cimento, água, brita, aço para
armadura);
• Perfis de aço;
• Perfis de madeira;
• Blocos de rocha;
• Seixos;
• Vegetação.
Muros em fogueira (“crib wall”)
Muros em fogueira (“crib wall”)
Muros em fogueira (“crib wall”)