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FMU – FACULDADES METROPOLITANAS UNIDAS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL – CAMPUS BRIGADEIRO GEOTECNIAS APLICADAS EM CORREÇÃO DE SOLOS MOLES Técnicas de Consolidação, Tratamento ou Melhoramento de Solos SÃO PAULO/SP 2019 INGRID CAMILO DOS SANTOS RA. 7044192 GEOTECNIAS APLICADAS EM CORREÇÃO DE SOLOS MOLES Técnicas de Consolidação, Tratamento ou Melhoramento de Solos Trabalho proposto para atender a APS da disciplina de Mecânica dos Solos e Geotecnia, na FMU – Faculdades Metropolitanas Unidas. Professor: Guillermo Ruperto Martin Cortes SÃO PAULO/SP 2019 RESUMO Este trabalho tem por objetivo atender a APS – Atividade Prática Supervisionada - da disciplina de Mecânica dos Solos e Geotecnia, ministrada no curso de engenharia civil (4º semestre) pelo Professor Guillermo Ruperto Martin Cortes. Palavra-chave: Geotecnia; Solos Moles; Geodrenos; Jet Grouting; Deep Soil Mixing (DSM); Cutter Soil Mixing (CSM. SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .......................................................................................... 13 2. TÉCNICAS PARA A MELHORIA DO SOLO ............................................ 14 2.1. Geodrenos com Uso de Aterros de Sobrecarga ................................. 14 2.2. Colunas de Brita Vibrocompactadas ................................................... 15 2.3. Injeção de compactação ..................................................................... 16 2.4. Deep Soil Mixing (DSM) e o Cutter Soil Mixing (CSM) ........................ 16 2.5. Jet Grouting ......................................................................................... 17 2.6. Colunas de Areia Ensacadas .............................................................. 18 2.7. Vibrocompactação............................................................................... 18 3. CONCLUSÃO ............................................................................................ 20 4. REFERÊNCIAIS ........................................................................................ 21 1. INTRODUÇÃO Este trabalho tem por objetivo apresentar as principais tecnologias utilizadas para corrigir problemas críticos em geotécnicas a partir de referenciais teóricos. 2. TÉCNICAS PARA A MELHORIA DO SOLO Um dos problemas críticos em geotecnia são as áreas com solo de baixa capacidade de carga (solo mole). Esse tipo de problema acarreta prejuízos de fundação nas construções de estradas e outras infraestruturas, como cabeceiras de pontes e proteção de tubos. [ISORECORT, 2015] As técnicas para melhoria do solo tendem aumentar a resistência de solos de baixa resistência (argila mole e areias fofas) para viabilização de obras sobre solos moles. [ENGEDUCA, 2017] Ainda, para uma perfeita parametrização do solo, é necessário que sejam realizados ensaios geotécnicos, tais como: sondagens de simples reconhecimento à percussão (SPT, que servem de uma primeira avaliação da resistência dos solos envolvidos) complementados, no caso de argilas moles por ensaios vane-test, CPTU (ensaio de penetração contínua, tipo CPT com medida de pressão neutra e ensaios de laboratório, principalmente de adensamento, realizados em amostras “indeformáveis” obtidas com amostrador Shelby. [ENGEDUCA, 2017] De acordo com Deucher, “técnicas de consolidação, tratamento ou melhoramento de solos são, muitas vezes, imprescindíveis para viabilizar obras sobre áreas instáveis, pois elevam a capacidade de carga do solo e minimizam os efeitos de recalques absolutos. No passado, a presença de solo mole era suficiente para tornar uma área imprópria para receber uma construção”. (DEUCHER, 2013) A seguir serão apresentadas as principais técnicas para melhoria dos solos moles. 2.1. Geodrenos com Uso de Aterros de Sobrecarga Esta técnica consiste na implantação de fitas drenantes no terreno e na aplicação de cargas externas (aterros de sobrecarga, ou vácuo, ainda não aplicado em nosso País) (ver Figura 1). [ENGEDUCA, 2017] Figura 1 Geodrenos FONTE: Sergio Colotto, sem data. 2.2. Colunas de Brita Vibrocompactadas Neste caso a brita normalmente não está envolta em geossintético como se mostra nas colunas de areia “ensacada”. Isto depende da resistência ao cisalhamento não drenada da argila mole. Normalmente neste tipo de tratamento não se usam aterro de sobrecarga (ver Figura 2). [ENGEDUCA, 2017] Figura 2 Colunas de Brita Vibrocompactadas FONTE: Sergio Colotto, sem data. 2.3. Injeção de compactação Este processo, ainda pouco utilizado entre nós, consiste em instalar “geodrenos” e injetar calda de cimento em fases seguidas e sucessivas com aplicação de pressões a fim de que a água migre pelos drenos verticais (ver Figura 3). [ENGEDUCA, 2017] Figura 3 Injeção de Compactação FONTE: Sergio Colotto, sem data. 2.4. Deep Soil Mixing (DSM) e o Cutter Soil Mixing (CSM) O DSM consiste no tratamento do solo por meio da mistura com agentes químicos estabilizantes, formando colunas de materiais melhorados, utilizando cal e/ou cimento. Também é um processo pouco utilizado em nosso País. O CSM é semelhante à primeira técnica, porém ao invés de formar colunas, painéis de material melhorado são formados, tornando-se mais resistente para suportar cargas elevadas (ver Figura 4). [ENGEDUCA, 2017] Figura 4 Cutter Soil Mixing (CSM) FONTE: Sergio Colotto, sem data. 2.5. Jet Grouting A técnica que permite a melhoria do solo sem escavação prévia vem ganhando espaço no Brasil nos últimos anos. Ela consiste na injeção de calda de cimento no solo por meio de jatos horizontais ou verticais de alta pressão e velocidade. Já conta em nosso País com várias empresas que utilizam este processo de melhoria dos solos moles (ver Figura 5 ). [ENGEDUCA, 2017] Figura 5 Jet Grouting FONTE: Sergio Colotto, sem data. 2.6. Colunas de Areia Ensacadas Esta técnica consiste na cravação de um tubo metálico com ponta “tipo charneira” dentro do qual se coloca a camisa de poliuretano ou similar e se preenche com areia através de um funil e posterior retirada do tubo metálico com martelo vibratório. Como a ponta do tubo tem uma “charneira” esta se abre sob o peso da areia e permite remover o revestimento. Esta técnica é empregada quando a argila mole tem resistência ao cisalhamento baixa, não permitindo o uso de colunas de brita (ver Figura 6). [ENGEDUCA, 2017] Figura 6 Colunas de areia ensacadas FONTE: Sergio Colotto, sem data. 2.7. Vibrocompactação Esta técnica é empregada em areias fofas a fim de aumentar sua compacidade conforme se expõe, resumidamente, a seguir: 1) O vibrador é posicionado no local a ser compactado. Inicia-se a injeção de águaa ou ar pela ponta do vibrador; 2) Como consequência da vibrações induzidas e injeções de água ou ar, quebra-se a estrutura do solo, permitindo ao vibrador penetrar sob seu próprio peso; 3) O vibrador atinge a profundidade especificada. As injeções de água ou ar são reduzidas ou concluídas. O solo é adensado pelas vibrações induzidas pelo vibrador. O adensamento forma uma cratera em volta do vibrador que será preenchida com solo granular abastecido por uma pá- carregadeira; 4) À medida que o vibrador sobe, geralmente em etapas de 0,3m, uma zona de compactação cilíndricacom diâmetro de 2 a 4 metros é formada ao redor do vibrador. O grau de compactação alcançado é indicado pelo aumento da pressão do óleo hidráulico e a cratera ao redor do vibrador é continuamente preenchida com material complementar (ver Figura 7). [ENGEDUCA, 2017] Figura 7 Vibrocompactação FONTE: Sergio Colotto, sem data. 3. CONCLUSÃO De acordo com os referenciais consultados, a fim escolher a técnica mais assertiva para o desafio encontrado, é preciso analisar alguns fatores como por exemplo, o tipo e condições do solo, grau de melhoramento pretendido, nível de tolerância dos recalques, custo, prazo de execução, espaço e equipamentos disponíveis, grau de contaminação do solo removido, etc. 4. REFERÊNCIAIS TÉCNICAS PARA A MELHORIA DO SOLO. Engeduca. Disponível em https://engeduca.com.br/geotecnia-melhoria-do-solo/ . Acesso em 10 out. 2019. TÉCNICAS PARA MELHORAMENTO DE SOLOS MOLES. DEUCHER, Fernanda Mattos. Disponível em http://pet.ecv.ufsc.br/2013/07/tecnicas-para- melhoramento-de-solos-moles/ . Acesso em 10 out. 2019. CONSTRUÇÃO COM EPS. Grupo Isorecort. Disponível em https://www.construcaocomeps.com.br/geotecnia-correcao-de-solo-mole/ . Acesso em 10 out. 2019.
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