AULA 09

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Geotecnia
Aula 9: Cortinas atirantadas. Grelhas e contrafortes atirantados
Apresentação
Abordaremos situações críticas na instabilidade de taludes, nas quais a solução adotada seja a construção de cortinas
atirantadas.
Apresentaremos soluções para �xação de blocos ou lascas de rocha instáveis em encostas com chumbadores, vigas,
grelhas ou contrafortes atirantados.
Descreveremos a metodologia para execução de cortinas atirantadas em concreto armado, bem como para realização
dos ensaios de veri�cação de capacidade de carga dos tirantes.
Objetivo
Examinar diferentes condições de instabilidade em taludes em que a alternativa de contenção com cortina atirantada
é a mais adequada;
Analisar a metodologia para construção das principais estruturas de concreto armado com tirantes e técnicas para
�xação de lascas e blocos de rocha com chumbadores e estruturas atirantadas, tais como vigas, grelhas e
contrafortes;
Identi�car a importância da aferição dos equipamentos de protensão e dos testes de carga em tirantes, conforme
previsto em Normas Técnicas do ABNT.
Contenção de taludes
A técnica para contenção de taludes com cortinas atirantadas, também conhecidas como cortinas ancoradas, está entre as
mais completas e e�cientes metodologias adotadas no Brasil.
Essa necessidade surgiu a partir da década de 1960, quando a associação das condições geológicas, topográ�cas e
meteorológicas passou a de�agrar uma série de deslizamentos nas encostas.
Desde então, passou a ser adotada no País com maior frequência a metodologia de execução de estruturas com tirantes
protendidos para obras de diversas modalidades, tais como:
contenção para estabilização de taludes;
construção de estruturas em grandes escavações para obras como os metrôs, em que há necessidade de neutralizar os
esforços de subpressão;
reforço de antigas estruturas de contenção de concreto ciclópico ou estrutural;
�xação ou estaiamento de estruturas expostas à ação de fortes ventos;
obras de suporte à construção de barragens, dentre outras.
Alguns destes deslizamentos assumiram grandes proporções, vitimando
inúmeras pessoas. Além disso, a ocupação desordenada das encostas
tornou-se crescente, ampliando o risco e a gravidade da situação.
Em contrapartida, no Brasil, foram postas em prática técnicas de execução de contenções de encostas e taludes de diversas
naturezas, tanto numa situação emergencial, quanto em caráter preventivo.
Em Estados como o Rio de Janeiro, que representa bem as características climáticas acima descritas, a execução de obras de
contenção de encostas e taludes é praticamente ininterrupta.
Uma cortina atirantada, na sua forma mais singular de projeto, constitui-se num paramento vertical de concreto armado com
sua base apoiada no terreno através de fundações diretas ou estacas, contendo o talude graças a um conjunto de tirantes nele
ancorados e protendidos.
 Metodologia de cortina de concreto ancorada por tirantes chumbados no terreno. Fonte: Manual de encostas da GEORIO.
Trata-se de um tipo de estrutura de contenção de taludes muito
empregada no Brasil, cuja aplicação se viabiliza em diversas
geometrias.
Exemplo
A necessidade da execução de uma obra de contenção ocorre, por exemplo, em virtude de um deslizamento numa encosta. Ou
então numa situação preventiva que pode ter se originado por um parecer geológico-geotécnico que relate um risco iminente.
É sempre produtiva a visita do projetista ao local onde desenvolverá um projeto. Dependendo da gravidade da ocorrência,
visitas técnicas por equipes multidisciplinares devem ser realizadas para o reconhecimento dos aspectos locais.
Uma vez de�nida a solução técnica a ser adotada, procede-se com o levantamento topográ�co planialtimétrico, que permitirá
ao projetista dimensionar e posicionar a estrutura de contenção.
Sondagens à percussão ou mistas, em geral, são requisitadas para fornecer informações sobre as caraterísticas do solo, como
a extensão da área crítica e para previsão do trecho de ancoragem dos tirantes.
Execução de cortina atirantada
Para a construção de cortinas atirantadas, também conhecidas como cortinas ancoradas por tirantes, deve-se dispor de
projeto aprovado pelos órgãos competentes, constando o mesmo de plantas de situação, de forma, de armadura, cortes,
desenhos de detalhamento e planilha de quantidades estimadas.
Atenção
Grampos e chumbadores diferem de tirantes por não possuírem trecho livre: O furo é cheio de nata de cimento em toda a sua
extensão. Portanto, não alongam e não podem ser protendidos.
Além das especi�cações técnicas da estrutura de concreto, o projeto deve detalhar as especi�cações dos tirantes e os critérios
a serem adotados para sua ancoragem no terreno: Comprimento do trecho livre e do trecho ancorado, proteção anticorrosiva
etc.
A NBR 5629/2018 estabelece os procedimentos executivos necessários para estas atividades, devendo estar adequados às
condições locais e às características do solo ou rocha encontrados.
Metodologia executiva de cortinas atirantadas
Método descendente
Há condições em que a adoção deste método é praticamente obrigatória.
Exemplo
Em casos em que o eixo da cortina a ser construída coincide com áreas muito instáveis, ou onde há risco de ocorrer ruptura.
Trata-se de uma operação muito cautelosa.
O avanço da construção de cortina por esta técnica determina que se façam pequenas escavações em nichos alternados no
terreno, que devem ser escavados cuidadosamente para não aumentar a instabilidade durante a execução.
Torna-se mais seguro que cada nicho seja escavado na posição onde
há um tirante, assegurando, desta forma, mais estabilidade durante a
execução da forma e concretagem.
A escavação de novo nicho só deve ser realizada em um carregamento no tirante do nicho anterior. Todas as etapas, desde a
perfuração, instalação do tirante, armaduras e formas, devem acompanhar o cronograma da construção previamente
estabelecido.
Este é um método que requer experiência comprovada da equipe que irá executar a cortina.
 Vista lateral de cortina atirantada executada na descendente. Duas linhas de tirantes já executadas. Nichos escavados para a execução da 3ª linha de tirantes. / Fonte: Manual da
GeoRio.
Método ascendente
Método de execução operacionalmente mais simples e mais utilizado, podendo ser aplicado para contenção de aterro ou de
área com afastamento razoável do talude. Nestas circunstâncias, a perfuração pode ser iniciada pelas �leiras mais baixas de
tirantes.
O procedimento inicial é a locação das ancoragens em relação à sua posição em projeto, o que normalmente se faz com auxílio
de gabaritos ou apoio topográ�co. Procede-se a perfuração dos tirantes atendendo também ao seu grau de inclinação
recomendado no projeto.
Quanto ao material encontrado durante as perfurações, já deverá haver uma expectativa, pois foram realizadas previamente as
sondagens recomendadas. Em função disto, os comprimentos mínimos dos tirantes constarão do projeto para que sejam
previamente adquiridos.
A perfuração dos tirantes para contenção de taludes é sub-horizontal, portanto deverão ser observados, durante a perfuração,
aspectos que indiquem se o solo que está sendo perfurado está dentro da expectativa do projeto.
A conclusão de cada perfuração se dará de acordo com os critérios de
paralisação estabelecidos no projeto, e que são determinantes para o
passo seguinte.
A instalação dos tirantes deve obedecer rigorosamente aos critérios de projeto, sobretudo no que diz respeito ao trecho
ancorado e ao trecho livre.
O termo tirante é atribuído à barra de aço com resistência e comprimento especi�cados, que irá trabalhar à tração. Para isso,
deverá ter sua parte inferior �xada no fundo do furo através da injeção de nata de cimento até criar um bulbo de ancoragem.
A outra parte do tirante chamada de trecho livre poderá então alongar mediante aplicação de incrementos de carga pré-
de�nidos, com a utilização de um macaco hidráulico, fazendo reação com a cortina de concreto. Concluída essa etapa, todos
ostirantes estarão rosqueados por porca e contraporca, mantendo-se em carga.
Ao �nal, a cortina atuará sob a tração de todos os tirantes comprimindo controladamente o talude.
 Cortina atirantada (corte transversal). Trecho livre e trecho ancorado. Fonte: Manual da GeoRio.
Clique nos botões para ver as informações.
Trecho do tirante que transmitirá a carga ao terreno, através da formação de um bulbo de ancoragem com nata de
cimento injetada.
Trecho ancorado de um tirante 
Trecho em que o tirante atuará isolado da nata de cimento, situando-se entre o topo do bulbo de ancoragem e a “cabeça”
do tirante”. Para assegurar esse isolamento, encamisa-se o trecho com uma mangueira plástica ou tubo de PVC.
Esse isolamento impedirá o contato direto daquele trecho do tirante com qualquer porção da nata de cimento, e permitirá
a ele comportamento “elástico” necessário quando for tracionado.
Trecho livre de um tirante 
Dispositivo de transferência da carga de cada tirante para a cortina. É constituído de placa de aço para apoio, cunhas de
grau, porcas e contraporcas.
Cabeça do tirante 
Protensão dos tirantes e ensaios
A protensão tem por �nalidade colocar um tirante em carga através de um
processo no qual é tracionado, utilizando conjunto macaco hidráulico e
manômetro, devidamente aferidos. A protensão poderá ser realizada
passados sete dias da cura da nata de cimento, conforme Portland.
Ensaios a serem realizados nos tirantes
Com a �nalidade de veri�car a qualidade e a e�ciência de uma obra de contenção de encosta, os tirantes devem passar
individualmente por testes de carregamentos, de acordo com a normatização.
Devem ser testados individualmente, aplicando-se esforços de tração e medindo-se os deslocamentos a cada incremento de
carga, de acordo com o prescrito na NBR5629/2018. A seguir, os ensaios recomendados por esta Norma:
1
Ensaio básico
Destinado a avaliar a conformidade da execução do tirante,
considerando a e�ciência do bulbo, a centralização do tirante
no furo, a injeção de nata de cimento dentro do padrão e o
comprimento adequado do tirante
2
Ensaio de quali�cação
Destinado à veri�cação do comportamento do tirante após
concluído, observando-se leituras de deslocamentos do tirante
durante os estágios de carregamento
Devem ser observados os estágios de carregamento a partir de F º > 0,4 Ft; 0,75 Ft. 1,0 Ft; 1,25 Ft; 1,50 Ft (para tirantes
provisórios ) e 1,75 Ft para tirantes de�nitivos.1
3
Ensaio de recebimento
controla capacidade de carga e comportamento de todos os
tirantes de uma obra. São previstos quatro tipo de
carregamentos: Carga inicial; carga máxima prevista; retorna à
carga inicial; e recarrega até a carga de trabalho.
4
Ensaio de �uência
Avalia a estabilização do tirante sob ação de cargas de longa
duração.
http://estacio.webaula.com.br/cursos/don062/aula9.html
 Gráfico com ensaio de fluência em tirante. Fonte: GeoRio.
São previstos, por norma, ensaios de recebimento em todos os tirantes executados na cortina, cuja �nalidade será avaliar a
capacidade de carga dos mesmos baseado nas curvas cargas x deslocamento.
Clique nos botões para ver as informações.
A drenagem de uma cortina é de fundamental importância, pois, da mesma forma que a estrutura atua “barrando” o solo
contido, impede também o livre escoamento da água naquele percurso. Isso poderia levar até a um colapso do sistema,
com o comprometimento da estrutura.
Drenos curtos (barbacãs) são os que normalmente constam do projeto de forma, pois deverão estar posicionados antes
da concretagem da estrutura.
Drenos curtos – tipo Barbacã 
Não são raros os casos em que o motivo da instabilidade ou do deslizamento está relacionado ao encharcamento do solo,
sobretudo quando se tratam de solos coluvionares ou solos tipo tálus.
Essa condição pode determinar que a solução a ser adotada para a estabilização do talude contemple também a
instalação de drenos sub-horizontais profundos, que irão se somar aos drenos barbacãs instalados.
Toda a água captada pelos drenos de uma cortina atirantada deve escoar para uma canaleta de pé construída na base
desta estrutura.
Drenagem profunda 
Armadura, forma e concretagem
A NBR 14931/2004 e NBR 12655/2015 – versão corrigida tratam das atividades relacionadas à execução das estruturas de
concreto, incluindo a execução de formas, armaduras, concretagem, ensaios de resistência, bem como as relativas à inspeção,
arquivo de documentação e análise dos ensaios de resistência do concreto.
Obras de contenção de encostas têm muitas particularidades a serem
consideradas, principalmente em função de aspectos de logística de
acesso de pessoal e de movimentação de cargas. Várias adaptações
nas metodologias executivas devem ser feitas em função das
peculiaridades locais.
A execução de cada etapa de obras em encostas requer a participação de equipe experiente e preparada para enfrentar
situações inerentes a estas atividades cujo grau de di�culdades pode ser elevado.
A elaboração de um plano de concretagem é fundamental para evitar atrasos ou problemas de logística.
Boletim de instalação de tirante: Registro de dados
As empresas especializadas adotam, em geral, seus próprios controles sobre as atividades de perfuração, instalação e ensaios
para cada tirante de uma obra de contenção.
O controle deve ser feito em um boletim individual com informações relevantes sobre as atividades realizadas, incluindo no
mínimo as seguintes informações:
Local da obra, nº do projeto, cliente;
Nome do operador da perfuratriz: Nome do encarregado da obra;
Dados das Perfurações nº do furo e tirante: Quantidades;
Perfuração: Comprimento em solo e em rocha;
Identi�cação do tirante;
Volume de nata de cimento injetado;
Carga de trabalho e de ensaios;
Montagem da armação e da forma e escoramento;
Volume e resistência do concreto;
Desforma;
Observações.
Lascas ou blocos de rocha em encostas.
Técnicas para �xação ou contenção
Lascas originadas por fraturas do maciço rochoso, ou por
elementos rochosos isolados de portes variados, são
bastante comuns e fazem parte do cenário das encostas de
muitas cidades, bem como de cortes nas estradas
brasileiras.
Em geral, trata-se de elementos rochosos que passaram por
processos de intemperismo físico, químico e biológico,
quando blocos dissociam-se de uma matriz rochosa pela
ação das raízes de árvores que conseguiram desenvolver-se
até a fase adulta em locais com pouco substrato, o
su�ciente para expandirem suas raízes e eclodirem as
fraturas das rochas.
De um modo geral, essas ocorrências não chamam muito a
atenção pelo pouco contraste de colorações ou formas.
Quando se desprendem e se deslocam por gravidade,
lascas ou blocos são capazes de causar grandes impactos
e estragos.
No entanto, quando são iniciadas obras para sua �xação, o
impacto visual, ainda que positivo, torna-se mais
evidenciado, principalmente quando acontece a montagem
de grandes estruturas de andaimes e escadas de acesso.
 Fixação de bloco de rocha com chumbadores. a: calço de concreto ciclópico +
chumbador / b+c: chumbadores fixando o bloco. Fonte: GeoRio.
Perfuração para instalação de tirantes, injeção de nata de cimento, protensão e ensaio devem atender aos procedimentos da
NBR 5629/2018.
A execução das estruturas de concreto, incluindo armaduras, formas e concretagem, deve atender aos requisitos da NBR
14931/2004 e NBR 12655/2015 – versão corrigida.
Quando ocorrem, além das lascas, muitos fragmentos de médio e pequeno porte, a solução recomendada para evitar acidentes
é o uso de chumbadores associado à �xação de telas de aço, com malha compatível às dimensões dos fragmentos.
Grelhas atirantadas (ou ancoradas)
As grelhas são vigas de concreto armado que podem atuar em formato horizontal, vertical ou ambos, utilizadas em geral para
�xação de blocos ou para contenção de taludes rochosos instáveis devido a um alto grau de fraturamento ou alteração da
rocha. Presta-se também para conter ou reforçar muros de contenção que sofreram avarias ou correm risco de ruptura. Grelha atirantada. Fonte: Naresi.
 Grelha. Fonte: Manual da GeoRio.
Atenção
Em qualquer circunstância, a execução destas soluções requer um projeto executivo e de um planejamento logístico detalhado,
tanto para transporte de materiais e trabalhadores quanto para operacionalizar os equipamentos e a infraestrutura necessária.
Contrafortes atirantados
Os contrafortes têm como principal �nalidade o apoio ou a
�xação de blocos ou lascas de rocha, incorporando-os ao
maciço rochoso.
Trata-se de uma solução clássica na Geotecnia que pode
ser aplicada a elementos rochosos de grande volume,
trazendo resultados bastantes positivos inclusive em
escarpas situadas a grandes altitudes. Consiste na
utilização de vigas de concreto armado de alta resistência,
�xadas por tirantes que transpassam os blocos ou lascas
instáveis.
 
 Contrafortes estabilizando
blocos de rocha. Fonte: Manual da
GeoRio.
 Contrafortes estabilizando
blocos de rocha. Fonte: Manual da
GeoRio.
 Contenção de lascas com
contraforte – Detalhe. Fonte:
Manual da GeoRio.
Atividades
1. Uma estrutura que consiste num muro de concreto armado, com duas ou mais linhas de tirantes ancorados no terreno, e tem
por �nalidade interromper ou prevenir a continuidade de um deslizamento, é conhecida como:
a) Muro de gabião.
b) Concreto projetado.
c) Grelha atirantada.
d) Cortina atirantada.
e) Nenhuma das respostas está correta.
2. Trecho do tirante que transmitirá a carga ao terreno, através da formação pela nata de cimento injetada de um bulbo de
ancoragem, denomina-se:
a) Trecho livre.
b) Trecho crítico.
c) Trecho ancorado.
d) Cabeça do tirante.
e) Todas as respostas estão corretas.
3. O trecho em que o tirante atuará isolado da nata de cimento injetada, situando-se entre o topo do bulbo de ancoragem e a
“cabeça” do tirante”, denomina-se:
a) Trecho crítico.
b) Trecho ancorado.
c) Trecho livre.
d) Bulbo de ancoragem intermediário.
e) Todas as respostas estão incorretas.
4. Qual dos ensaios abaixo não é previsto pela NBR 5629/2006 como obrigatório na instalação de tirantes?
a) Ensaio básico.
b) Ensaio de qualificação.
c) Ensaio de recebimento.
d) Ensaio de fluência.
e) Ensaio de compressão simples.
5. O dispositivo de transferência da carga de cada tirante para a cortina ancorada, constituído de placa de aço para apoio, cunhas
de grau, porcas e contraporcas, é denominado:
a) Macaco hidráulico.
b) Bomba de injeção.
c) Cabeça do tirante.
d) Trecho ancorado do tirante.
e) Bulbo de ancoragem.
Notas
tirantes provisórios1
são montados para atuar em situações que perdurem em curto espaço de tempo; por exemplo, conter escavações até a
concretagem de suas paredes, compor o sistema de reação de uma prova de carga numa estaca ou tubulão etc. Ao �nal do
ensaio eles são desativados.
Referências
ABNT. NBR 5629: 2018 – Execução de tirantes ancorados no terreno - Procedimento. Associação Brasileira de Normas
Técnicas. Disponível em: https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=406738. Acesso em: 4 mar. 2020.
ABNT. NBR 6118:2003 - Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Associação Brasileira de Normas Técnicas.
Disponível em: https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=57165. Acesso em: 4 mar. 2020.
ABNT. NBR 14931/2004 – Execução de estruturas e concreto – Procedimento. Associação Brasileira de Normas Técnicas.
Disponível em: https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=1109. Acesso em: 4 mar. 2020.
ABNT. NBR 12655/2015 – Concreto de cimento Portland – Preparo, Recebimento e Controle. Associação Brasileira de Normas
Técnicas. Disponível em: https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=327760. Acesso em: 4 mar. 2020.
PREFEITURA Municipal do Rio de Janeiro – GEORIO. Manual Técnico de Encostas. Disponível em:
https://www.rio.rj.gov.br/web/portfolio-institucional/exibeconteudo?id=7663610. Acesso em: 4 mar. 2020.
Próxima aula
Muros de concreto armado;
Muros em concreto ciclópico;
Gabiões; solo cimento ensacado.
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