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OBRAS DE GEOTECNIA Eng° Esp. GIOVANI MARQUES FERREIRA São Paulo 2018 Acompanhamento do comportamento de encostas, taludes (corte e aterro) ou obras de estabilização. Os principais tipos de instrumentos empregados no monitoração de taludes são: piezômetros, indicadores de nível d’água, marcos superficiais e inclinômetros. Principais grandezas medidas: pressões neutras, deslocamentos horizontais e verticais. Obs: utiliza-se pluviômetros para estabelecer índices pluviométricos que são correlacionados aos resultados das instrumentações do maciço. INSTRUMENTAÇÃO DE MONITORAMENTO Utilizados para medidas de pressão d´água (pressão neutra) Aplicações típicas: Monitoramento da pressão neutra para avaliação da estabilidade de encostas, barragens, taludes de corte e aterro; Monitoramento do desempenho de obras de estabilização de taludes; Tipos de piezômetros: Hidráulicos, pneumáticos, casa grande e elétrico de corda vibrante PIEZÔMETROS PIEZÔMETROS TIPO CASA GRANDE Tubo de PVC vertical, parcialmente perfurado ou ligado a uma pedra porosa que permite a água entrar ou sair livremente. Mede-se o nível d’água através da altura de coluna d’água interna no tubo por meio de dispositivos elétricos. LEITURAS DE PIEZÔMETROS Tubo de PVC vertical totalmente furado. Água pode entrar ou sair livremente. Mede-se o nível d’água através da altura de coluna d’água interna no tubo. MEDIDORES DE NÍVEL D’ÁGUA Instrumento utilizado para mediar deslocamentos verticais e horizontais em superfície. A medida é realizada por meio de equipamento topográfico situado em local onde não irão ocorrer deslocamentos. MARCOS SUPERFICIAIS O inclinômetro é um instrumento utilizado para verificar deslocamentos horizontais em profundidade tendo como referência uma linha vertical. Consiste em um torpedo que é inserido no interior de um tubo guia. A cada 0,5 m o instrumento mede o desvio do tubo com relação à vertical. Dessa forma é possível calcular o deslocamento horizontal. O tubo guia é instalado no interior de um furo de sondagem e a sua extremidade inferior é fixada em um ponto rígido. INCLINÔMETRO INCLINÔMETRO Inclinômetro, torpedo e tubo guia INCLINÔMETRO Direção do movimento LEITURA ESQUEMÁTICA DE UM INCLINÔMETRO LEITURA ESQUEMÁTICA DE UM INCLINÔMETRO leituras de inclinômetros sem movimentação significativa do maciço leituras de inclinômetros com movimentação significativa do maciço INCLINÔMETROS ESTABILIZAÇÃO DE ENCOSTAS POR RETALUDAMENTO • Solução não estrutural, simples e de baixo custo. • Aplicável para qualquer tipo de solo ou rocha. • Alteração da geometria original do terreno por meio de cortes e aterros. • Requer maiores áreas para a sua implantação. Retaludamento em Corte Retaludamento em Corte Retaludamento Corte/Aterro Retaludamento em Aterro • Remoção do material rompido. • Endentamento do terreno. • Implantação do sistema de drenagem interna. • Execução do aterro compactado • Implantação da proteção superficial vegetal. Recomposição da Geometria Original • Tem por finalidade conter maciços de solos, rocha ou rejeitos. • Apresenta rigidez distinta do maciço que será contido. • Contrapõem empuxos ou tensões geradas no maciço cuja condição de equilíbrio foi alterada naturalmente ou de forma antrópica. ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Estruturas de Contenção por Gravidade • São estruturas que se opõem aos empuxos horizontais pelo peso próprio. • Geralmente, são utilizadas em desníveis inferiores a 5m. • As estruturas de gravidade podem ser construídas de pedra ou concreto (simples, ciclópico ou armado) e gabiões. Muros de Pedras A resistência do muro de pedras sem argamassa resulta unicamente do embricamento dos blocos. Este tipo de muro apresenta como vantagens a simplicidade de construção e a dispensa de dispositivos de drenagem, pois é alto drenante. Recomendado para conter taludes com altura de até 2 m. Muro de Pedra sem Argamassa ou Pedra Seca A argamassa provoca 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 geossintéticos no tardoz ou barbaçãs para alívio de pressões neutras na estrutura de contenção. Recomendado para conter taludes com altura de até 3 m. Muro de Pedra Argamassada Barbacã Muro de Pedras O muro de concreto ciclópico é uma estrutura rígida, não drenante, constituída de concreto e blocos de rocha de dimensões variadas. Economicamente viável até alturas de 4 a 5 m. Muro de Concreto Ciclópico Os muros de gabião são constituídos por gaiolas metálicas preenchidas com pedras de mão arrumadas manualmente. Suas principais características são a flexibilidade, que permite que a estrutura se acomode a recalques diferenciais e a permeabilidade. Muro de Gabião Muro de gabião com altura variável Muro de Gabião com Contraforte Muro de gabião com altura constante e com contrafortes Muro de contenção em gabião Muro de contenção em gabião Muro de contenção em gabião • seção transversal em L ou T invertido • estruturas esbeltas em concreto armado • anti-econômicos para h > 5m • menor volume que os muros de gravidade Muros de Concreto a Flexão com contraforte atirantado Muros de Concreto a Flexão Mistura-se solo/cimento - teor de cimento da ordem de 1:10 a 1:15 em volume e mistura-se água 1% acima da umidade ótima de compactação do proctor normal. Os sacos de solo-cimento são dispostos em camadas horizontais e compactados para reduzir volume. Vantagens: Menor custo, facilidade de execução e adaptação a topografia local. Solo Cimento Ensacado Solo Cimento Ensacado •Muros delgados, verticais ou subverticais, de concreto armado, contidos por tirantes protendidos. •Em geral, os tirantes são distribuídos uniformemente com espaçamentos que variam de acordo com a altura da contenção e os esforços atuantes. •O paramento pode ser composto de placas isoladas para cada tirante ou placas englobando dois ou mais tirantes. •Aplicação: em qualquer situação geométrica, tipo de solo ou condição hidrológica. •Vantagens: eficácia, segurança e versatilidade. •Cuidados: necessidade da presença de horizontes resistentes e estáveis o suficiente para a ancoragem dos tirantes a profundidades compatíveis. Cortina Atirantada Cortina Atirantada Reforço do Maciço • Sistema constituído pela associação de solo compactado e armaduras horizontais de aço galvanizado (forma de fitas), complementada por um paramento externo composto de placas de concreto prémoldadas. • Aplicação: aterros até 20 m de altura • Vantagens: rapidez de construção, grande flexibilidade e tolerância a recalques diferenciais. • Cuidados: o solo a ser utilizado como material de reaterro sobre as armaduras deve apresentar boas características de atrito interno Terra Armada Terra Armada Solo Reforçado com Geossintéticos • Maciço formado por mantas geotêxteis ou geogrelhas intercaladas com camadas de aterro compactado. • Cabe aos elementos geossintéticos, confinar o solo junto à face externa e resistir aos esforços de tração desenvolvidos no maciço. • Aplicação: contenção de taludes • Vantagens: rapidez de execução, simplicidade e baixo custo • Cuidados: devem ser utilizados geossintéticos de propriedades mecânicas conhecidas (resistência à tração, interação com o solo, comportamento em fluência) Superfície de escavação: ver Nota 1 H = Variável Aterro: ver Nota 2 variável 0,0m Proteção da face: Ver Nota 3 Barbacãs: Ver Nota 4 Superfície final acabada Reforço Geotextil Tubo-dreno Preenchimento com brita no trecho superior e areia no trecho inferior. Solo Reforçado com Geotextil 1. A superfície natural é escavada em degraus para evitar superfície potencial de ruptura. 2. O solo de aterro deve ser livre de matéria orgânica e blocos de grandes dimensões. O solo deve ser compactado em camadascom espessuras acabadas não superiores a 20cm. 3. A face acabada é protegida com parede de alvenaria para evitar ações de vandalismo e proteger o geossintético da ação direta dos raios ultra-violeta. A parede deve ser engastada na superfície do terreno de modo a prover a sua devida estabilidade. O espaço vazio entre a face do maciço e a parede é preenchida com brita. 4. Devem ser instalados barbacãs na face de alvenaria. Solo Reforçado com Geossintéticos Solo Reforçado com Geotextil SP-123 – km 35 Projeto IPT Solo Reforçado com Geotextil Solo Reforçado com Geogrelhas Solo Grampeado • Reforço do maciço pela introdução de chumbadores (barras de ferro) e posterior recobrimento do talude com tela metálica fixada por pinçadores e aplicação de concreto projetado ( e= de 7 a 10 cm). • Aplicação: taludes de corte em solo. • Vantagens: não requer escavações, fôrmas, escoramentos ou andaimes; Técnica bastante utilizada no Brasil; Mais econômico em relação às cortinas atirantadas. • Cuidados: instalação de barbacãs, drenos profundos, canaletas etc. • Restrições: Solos que não suportam bancadas de 1 m de altura. Solo Grampeado – Método Construtivo Proteção Superficial • Cobertura vegetal por meio do plantio de gramíneas associadas ou não à espécies nativas da região de estudo. • Proteção mecânica por meio da aplicação de concreto projetado. Proteção Vegetal Proteção Superficial – Concreto Projetado• velocidade sobre a superfície do talude onde é fixada uma tela metálica. Esse sistema proporciona a compactação e a aderência do concreto sem a necessidade de usar fôrmas. • A tela metálica empregada tem a finalidade de absorver as tensões provenientes de dilatação e retração do concreto, evitando o seu fissuramento, o que é indesejável, pois deixaria de impermeabilizar a superfície revestida. O Concreto Projetado é equipamentos especiais lançado por e em alta Proteção Superficial – Concreto Projetado Proteção Superficial – Concreto Projetado Proteção Superficial – Concreto Projetado Obras de Contenção e Proteção de Margem Obras de Contenção e Proteção de Margem Obras de Contenção e Proteção de Margem Calha do Rio Tietê Drenagem Superficial Drenagem Superficial Drenagem de Subsuperfície Drenos para o rebaixamento do nível do lençol freático Drenagem de Subsuperfice Controle do nível freático por meio da implantação de Dreno Horizontal Profundo - DHP Obrigado!
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