Apostila de Obras de Terra - Aterros sobre solos moles

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE UNIÃO DA VITÓRIA 
UNIUV 
 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
OBRAS DE TERRA 
 
ATERROS SOBRE SOLOS MOLES 
 
 
 
NOTAS DE AULA 
 
 
 
 
 
 
Prof. Suellen Karaczuk 
 
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4 - ATERROS SOBRE SOLOS MOLES 
 
 Assunto de grande importância, ao verificar-se o histórico das estradas 
de ferro do Brasil percebe-se a dificuldade de se realizar o trabalho quando se 
tem aterros sobre solos moles. 
 Um grande exemplo são as ligações terrestres entre Santos e São 
Paulo. No final do século XIX ia-se de São Paulo a Cubatão por diligências. 
 
Outro exemplo de diligência. 
 
 
 Depois seguia a viagem de Cubatão para Santos pela barca. 
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 A estrada de ferro Santos - Jundiaí, apresentada a seguir. Foi construída 
pelos ingleses, atravessou o mangue com o recurso à estiva, que consiste em 
colocar o todo o equipamento a bordo de um navio e transportá-lo de maneira 
segura tanto para o navio quanto para a tripulação, reduzindo a demora no 
ponto de descarga. Funcionando como um "assoalho" para a colocação do 
aterro. 
 
 
 
 A primeira estrada de rodagem da Baixada Santista, foi realizada através 
de lançamentos de aterro em ponta, ainda muito empregado apesar de alguns 
inconvenientes: rupturas localizadas do solo mole, acarretando volumes 
excessivos de material de aterro, recalques diferenciais que provocam 
ondulações na pista. 
 
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 É o problema da estabilidade dos aterros sobre solos moles, colocados 
aqui no contexto de um colapso, mas desses problemas tira-se a lição: deve-se 
antes construir o aterro e, somente depois de algum tempo, necessário para a 
consolidação do aterro, construir as chamadas obras de arte (pontes e 
viadutos). 
 
4.1 Problemas Envolvidos 
 
 Do ponto de vista técnico, nesse apanhado histórico, dois problemas: 
a) a estabilidade dos aterros logo após a construção; 
b) os recalques dos aterros ao longo do tempo. 
 
 De outra forma, referindo aos aterros de encontro às pontes e viadutos, 
e não abaixo deles, pode-se listar como problemas que merecem certa 
atenção: 
 
 a) a estabilidade das fundações das obras de arte; 
 b) os recalques diferenciais entre as obras e o aterro de encontro, 
possibilitando a formação de degraus junto às pontes e viadutos; 
 c) os efeitos colaterais do estaqueamento, como empuxos de terra e 
atrito negativo. 
 
 Do ponto de vista construtivo os problemas dizem respeito: 
 a) ao tráfego dos equipamentos de construção; 
 b) o amolgamento, ou deformação, da superfície do solo, face ao 
lançamento do aterro; 
 c) os riscos de ruptura durante a construção e pode afetar a integridade 
de pessoas evolvidas e provocar danos aos equipamentos. 
 
 A seguir será apresentado as características geotécnicas dos solos 
moles com informações sobre sua gênese, interessante ao projeto. Será 
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analisado os procedimentos de cálculo, tanto para a verificação da estabilidade 
quanto para a estimativa de recalques. E por fim será abordado os processos 
construtivos empregados. 
 
4.2 Características dos Solos Moles 
 
 Para apresentar os parâmetros dos solos moles, deve-se antes de tudo 
conhecer sua origem para compreender melhor suas propriedades. 
 
4.2.1 Formação das argilas moles quaternárias 
 
 Conhece por solos moles aqueles solos sedimentares com baixa 
resistência à penetração (valores no SPT são superiores a 4 golpes), 
conferindo as argilas características de solo coesivo e compressível. São em 
geral argilas moles ou areias argilosas fofas, depositadas recentemente, ou 
seja, formadas durante o Quaternário. 
 
O que é o Quaternário? 
 Na escala de tempo geológico, é o período da Era Cenozóica que 
congregava as Épocas Pleistocena e Holocena. Por isso muitas formações 
trarão Pleistoceno e Holoceno no nome. 
 
 Os ambientes de deposição destes solos podem ser os mais variados, 
desde o fluvial até o costeiro, incluindo lagunas e baías. Eles se diferenciam: 
a) pelo meio de deposição podendo ser água doce, salgada ou salobra; 
b) pelo processo de deposição: fluvial ou marinho; 
c) pelo local de deposição: várzeas, planíces de inundação, praias, canais de 
mar, etc. 
 
 A deposição depende da característica das rochas da área de erosão, 
do clima e da forma de transporte dos sedimentos (vento ou água). 
Diferenciando os depósitos através dessas condições ambientais. Para 
depósitos uniformes é necessário condições ambientais estáveis. 
 Para analisar o quão complexo é o fenômeno, basta listar os fatores que 
afetam a sedimentação: 
1 - velocidade das águas 
2 - a quantidade e a composição da matéria em suspensão na água 
3 - a salinidade e a floculação das partículas 
4 - presença de matéria orgânica: húmus, detritos vegetais, conchas, etc. 
 
 É comum o solo sedimentar apresentar a presença de húmus ou outros 
materiais orgânicos, conferindo-lhe cor escura e odor característico. 
 Os pântanos são uma subcategoria dos ambientes de deposição de 
solos sedimentares. São características dos pântanos: águas rasas e paradas. 
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A ação de bactérias e fungos que fazem a decomposição da matéria orgânica é 
afetada pela falta de oxigênio e pela presença de ácidos que preservam os 
detritos vegetais e orgânicos, originando os depósitos orgânicos na beira de 
lagos e lagunas ou em áreas planas atingidas. 
 Muitos desses depósito formados desse modo encontram-se hoje, 
soterrados, formando as camadas de argila orgânica turfosas, pretas, 
superficiais como ocorrem nas várzeas do Rio Pinheiro ou no subsolo da 
Baixada Santista. 
 
4.2.2 Solos moles de origem fluvial (aluviões) 
 
 Formam-se por deposições de sedimentos em áreas inundadas ou 
várzeas dos rios. Nas partes mais baixas, pouco drenadas ocorre a decantação 
dos sedimentos mais finos: argila e silte, podendo intercalar com areia fina. 
 Essa formação confere ao solo uma heterogeneidade vertical bem 
acentuada. Acrescentando uma heterogeneidade horizontal devido ao 
processo de escoamento do curso do rio que descreve curvas sinuosas e 
semelhantes entre si, através de um contínuo trabalho de escavação da 
margem côncava e deposição na margem convexa. 
 São exemplos: Pantanal Matogrossence (Rio Paraguai), Amazonas 
(áreas de igapós), Bacias do Alto Xingu e Alto Araguaia e As regiões do Alto e 
Médio Rio São Francisco. 
 A figura a seguir apresenta uma seção geológica em terreno do campus 
da USP localizada na Várzea do Rio Pinheiro na qual evidencia a distribuição 
heterogênea dos sedimentos superficiais. 
 
 
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4.2.3 Solos Moles de Origem Marinha 
 
 
 
 O primeiro tipo de sedimentação, conhecido como Formação Cananeia, 
depositado entre 100 mil 120mil anos atrás é argiloso (Argilas Transicionais - 
AT) ou arenoso, na sua base, e arenosos no seu topo ( Areias Transgressivas). 
O nome "transicional" deve-se ao ambiente misto continental-marinho, de sua 
formação. 
 
 
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4.3 Algumas Propriedades Geotécnicas 
 
 Do conhecimento da história geológica desses solos resulta uma 
característica fundamental: a heterogeneidade. 
 
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 Essas características transparece nos perfis de sondagem, onde 
ocorrem alternâncias de camada de argilas e areias e entre elas, camadas de 
areia argilosas ou argilas muito arenosas. Também nas cores se nota a 
heterogeneidade. Em solos aluvionares o solo é preto, cinza escuro, amarelo, 
vermelho, marrom ou cinza esverdeado. Em solos marinhos as cores 
apresentam-se em: cinza claro, cinza escuro, preto, marrom escuro, e cinza 
esverdeado. 
 O mesmo ocorre quando se examinam suas propriedades geotécnicas 
como apresentado na tabela acima, verifica-se uma grande dispersão de 
valores inclusive na distribuição granulométrica que não está na tabela, mas 
alguns parâmetros como o índice de vazios ou o SPT, podem ser utilizados 
como diferenciadores do tipo de solo. 
 Em termos de espessura dos depósitosde solos moles, os valores 
situam-se na faixa de 1m a 7m para os aluviões fluviais, e chegam a atingir 
mais de 70m para solos marinhos.