Aula 07 - Aterros compactados I

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Aula 07
Aterros Compactados
Prof. Danilo Bernardes Lourenço
Disciplina: Obras de terra
Concepção
A compactação é um processo mecânico ou manual para adensamento do solo, reduzindo-se o seu volume de vazios; visa a dois objetivos principais:
Melhoria das condições mecânicas do solo: aumento da resistência ao cisalhamento e redução da compressibilidade e da permeabilizada.
Obtenção de um material com características homogêneas.
Concepção
A massa específica resultante da aplicação de um esforço de compactação é função do tipo de solo, da energia de compactação exercida e principalmente do teor de umidade em que o solo se encontra.
Curva de Compactação
Concepção
Fixada uma energia de compactação, a massa aparente seca atinge um valor máximo para uma particular umidade denominada umidade ótima. Assim, para alcançar eficiência ao processo de compactação de um aterro, deve-se manter o teor de umidade do solo próximo ao seu valor ótimo. No que se refere a energia de compactação na maioria dos aterros , toma-se como referência a energia denominada “normal”.
Caixa de Empréstimo
Empréstimos são escavações efetuadas em locais previamente definidos para a obtenção de materiais destinados à complementação de volumes necessários para aterros, quando houver insuficiência de volume nos cortes, por razões de ordem qualitativa deste material ou por ordem econômica.
As características geotécnicas dos solos são determinadas através de ensaios de laboratório, realizados a partir de amostras deformadas obtidas nas áreas de empréstimo.
Caixa de Empréstimo
A coleta é feita escavando-se o terreno através de sondagens a trado, poços de inspeção, ou em barrancos. As amostras são acondicionadas em sacos plásticos ou de lona e identificados através de etiquetas. Durante a coleta, devem ser determinadas a umidade e a massa específica natural do solo. Essas informações são muito importantes para o planejamento da exploração da área de empréstimo e no tratamento do solo.
Caixa de Empréstimo
Existem dois tipos de caixas de empréstimos:
Empréstimos laterais: escavações efetuadas próximos ao corpo estradal sempre dentro dos limites da faixa de domínio.
Empréstimos concentrados: escavações efetuadas fora da faixa de domínio, em locais que detenham materiais em quantidade e qualidade adequada ao uso de aterros. Usada em último caso.
Laboratório de Controle Tecnológico
O laboratório de campo de controle tecnológico do aterro deve estar equipado com a aparelhagem necessária, devidamente aferida, para a realização, devidamente aferida, para a realização dos ensaios de caracterização. 
Laboratório de Controle Tecnológico
As principais características geotécnicas dos solos a serem determinadas são:
Massa específica dos grãos;
Granulometria;
Limite de liquidez e de plasticidade;
Curva de compactação, umidade e massa específica naturais.
Laboratório de Controle Tecnológico
A granulometria, o limite de liquidez e o de plasticidade são ensaios indicadores da qualidade do solo da caixa de empréstimo. Estes ensaios evitam o emprego de materiais inadequados, capazes de afetar a estabilidade do aterro.
Com a curva de compactação, determinada no ensaio específico, são obtidos dois valores: massa específica aparente seca e umidade ótima.
Laboratório de Controle Tecnológico
O laboratório ainda precisa estar equipado para a determinação do grau de compactação (ensaio de Proctor) e do desvio da umidade (speedy Test). Dentre os processos existentes recomenda-se o ensaio de Hilf ou frasco de areia.
Os procedimentos de aterros compactados devem atender as seguintes normas: 
Laboratório de Controle Tecnológico
Preparação de amostras – NBR-6457.
Determinação do limite de liquidez – NBR-6459.
Determinação do limite de plasticidade – NBR-7180.
Determinação da massa específica dos grãos – NBR-6508.
Análise granulométrica – NBR-7181.
Ensaio de compactação – NBR7182.
Controle de compactação pelo método de Hilf – MB-3443.
Especificação Técnica
A especificação técnica orienta o empreiteiro a respeito dos procedimentos a serem tomados em relação ao aterro. Pode ser considerada como uma ferramenta auxiliar que estabelece diretrizes para o empreiteiro, durante a execução da obra. Nela devem constar todas as atividade técnicas pertinentes ao projeto, além de mencionar os parâmetros exigidos dos materiais constituintes do aterro.
Execução do Aterro
A execução dos serviços de movimento de terras em estradas, barragens ou plataformas industriais exige uma série de trabalhos preliminares indispensáveis para permitir a utilização dos equipamentos pesados.
Serviços Preliminares a Execução da Terraplenagem
A execução dos serviços de movimento de terras em estradas, barragens ou plataformas industriais exige uma série de trabalhos preliminares indispensáveis para permitir a utilização dos equipamentos pesados.
Instalação do Canteiro de Obras;
Transporte de equipamentos;
Construção de estradas de serviço e obras-de-arte provisórias;
Consolidação dos terrenos de fundação dos aterros.
locação topográfica;
Limpeza da faixa, desmatamento e destocamento;
Instalação do Canteiro de Obras;
É a primeira providência a ser tomada dos trabalhos. Em função da dimensão da obra, maior ou menor proximidade dos centros urbanos, tempos de execução, facilidades locais de energia elétrica e água potável, entre outras, como alojamento para o pessoal, escritórios, almoxarifados e oficinas. Tanto quanto possível, precisamos escolher um local perto do centro de gravidade da obra. Seguir a NBR-18.
Existe também a possibilidade de alojar o pessoal em centros urbanos próximos, limitando as instalações do canteiro ao atendimento operacional dos equipamentos.
Locar os colaboradores em centros urbanos, embora economicamente interessante, não é recomendada pois além do deslocamento diário ao local da obra, que origina perca de tempo significativa, pode também afetar o comportamento do pessoal e o desempenho no trabalho, resultando em perca de produtividade.
A maioria das grandes obras possui o seu canteiro de obras longe dos centros urbanos, pois sempre é foco de problemas e assim cria-se um ambiente de trabalho autônomo, totalmente vinculado a execução da obra.
Um canteiro padrão a uma obra de implantação de rodovia deve conter instalações para:
Escritório da obra;
Almoxarifado;
Oficina de manutenção;
Alojamento, refeitório etc.;
Água potável, esgoto e iluminação;
As construções devem ser econômicas, utilizando matérias de custo módico e que sobretudo, possam ser reaproveitados, após a desmontagem do equipamento.
Transporte de Equipamentos
Depois de montado o canteiro de obras a maior preocupação consiste no envio dos equipamentos ao local da obra. As máquinas de esteira e outras de grandes dimensões devem ser transportados por caretas especiais. As unidades de pneus desde que devidamente autorizadas pelos órgãos rodoviários, podem trafegar nas estradas, após cuidados especiais de sinalização a fim de se evitar acidentes.
Convém lembrar que o transporte de das máquinas é um item do orçamento que não pode ser omitido, pois no caso de grandes distâncias, esse custo pode ser elevado, devendo ser debitado da obra que se inicia.
Construção de Estradas de Serviço
A fim de permitir o fácil acesso a todos os pontos do trecho a ser implantado, dando condições para que os equipamentos pesados atinjam as frentes de serviços, somos obrigados a providencias estradas de serviço.
Em geral são obras de baixo custo com movimentações de terra mínimo, abrangendo a largura de 4 ou 5 m de plataforma. Procura-se apenas a melhorar o “greide”, eliminando ou suavizando as rampas de inclinação mais fortes.
Nas baixadas, para evitar os solos de má qualidade ou afastar o perigo de inundações, é necessária a execução de pequenos aterros, com os respectivos bueiros de drenagem.
Para esta tarefa os tratores de esteira com lâminas anguláveis são os mais recomendados já que a maioria dos casos procura-se um traçado a meia encosta,com seção mista de corte e aterro.
Consolidação dos terrenos de fundação dos aterros.
Um trabalho de grande importância é a consolidação dos terrenos de fundação dos aterros quando se apresentam com pouca consistência e pequena capacidade de suporte, permitindo, se carregados com o peso próprio do aterro, recalques exagerados e eventualmente escorregamento lateral ocasionando o afundamento do terreno.
Locação da Topografia
No Brasil o órgão rodoviário fornece o eixo da estrada locado e piquetado, devendo o empreiteiro acompanhar a execução desse trabalho a fim de esclarecer as dúvidas existentes.
A partir do eixo locado o executante deverá proceder a marcação dos pontos de “off-set” para a terraplenagem, bem como o deslocamento das estacas numeradas para o exterior do “off-set” garantindo a sua conservação pois as estacas de eixo vão desaparecer durante o andamento da obra.
OBS: “off set” são linhas de estacas demarcadoras da área de execução dos serviços.
A importância da locação da obra por topografia, caso existe algum tipo de “erro” na locação do projeto acarretará graves prejuízos ao executante, uma vez que a correção desses erros é bastante difícil e onerosa.
Limpeza da Faixa, Desmatamento e Destocamento.
A limpeza do terreno é um processo em que as estimativas de produção são bastante precárias, porque as condições e métodos empregados variam acentuadamente de uma região par outra. Devem ser analisado os métodos que irão permitir a avaliação, com menor margem de erro, da produtividade das máquinas empregadas nesses serviços.
Fatores que Influenciam na Limpeza
Porte da vegetação: número de árvores, tamanho, diâmetro dos troncos, densidade da vegetação e seu desenvolvimento subterrâneo são fatores que devem ser determinados através de inspeção local.
Uso final da terra: a finalidade do terreno indica os diferentes tipos de limpeza a serem efetuados, dependendo da implantação, estradas barragens, reflorestamento ou atividade agrícola
Condições do solo: a profundidade da camada de terra vegetal, a presença maior ou menor de matéria orgânica, teor de umidade, a existência de blocos de rochas ou matacões.
Topografia: rampas de grande declividade, valetas, áreas pantanosas e formações rochosas afetam a operação de certos equipamentos.
Especificações da obra: o mesmo é possível afirmar quanto ao tamanho da obra, prazo de execução, disposição final do entulho resultante, exigências de conservação dos solos, que influem na seleção e utilização das máquinas. Sendo assim é indispensável a visita no local da obra.
Remoção de Solos Moles
Considera-se remoção de solos moles o processo de retirada de camadas de solos impróprios para utilização em aterros e como terreno de fundação, para qualquer obra de terra, mediante o emprego de equipamentos adequados.
Remoção de Solos Moles
São considerados solos moles:
 Depósitos de solos orgânicos;
Solos turfosos;
Areias muito fofas;
Solos hidromórficos.
Solos Orgânicos
Solos Turfosos
A turfa é um produto de origem vegetal, formada a milhares de anos (3.000 a 10.000 anos) pela deposição de restos de plantas em um terreno alagadiço. 
É um produto natural com elevado percentual de matéria orgânica (90%).
A Capacidade de Retenção de Água (CRA) da turfa é alta (300-700% do seu peso em água)
Areias Muito Fofas
Tendência da redução de volumes.
Geração instantânea de pressões neutras.
Perda súbita de resistência.
Solos Hidromórficos
Caracterizam por serem solos com horizontes sob influencia do lençol freático, com coloração cinzenta.
Localizam-se em baixadas inundadas ou ao longo de cursos d´água. 
Estão a maior parte do tempo saturados com água.
É comum aparecer no horizonte de manchas de coloração vermelha que lembram ferrugem.
A fertilidade dos solos hidromórficos é bastante variada.
Classificação dos Materiais Quanto à Dificuldade Extrativa
A maior ou menor resistência que um material pode oferecer, durante a sua extração de um corte, influencia de forma direta o custo da operação. Os materiais são classificados por em 3 categorias.
Classificação dos Materiais Quanto à Dificuldade Extrativa
Preparo da Base
Dois casos merecem cuidados especiais no preparo:
1 Caso: Seção transversal inclinada menor que 25%.
2 Caso: Seção transversal inclinada entre 25% e 40%.
Se a declividade for menor que 25%, constrói-se normalmente o aterro. São necessárias apenas uma limpeza superficial e um leve tratamento (escarificação).
1 Caso: Seção transversal inclinada menor que 25%
Preparo da Base
2 Caso: Se a declividade se situar entre 25% e 40%, deve-se abrir degraus na superfície de apoio com piso nunca inferior a 1m de largura.
OBS: acima desta declividade são aconselháveis estudos especiais.
Cortes
São segmentos da rodovia que requerem a escavação do material constituinte do terreno natural, ao longo do eixo e no interior dos limites das seções do projeto que definem o corpo estradal.
São também considerados serviços de cortes:
Rebaixamento da plataforma, quando o sub-leito é inadequado;
Escavação de degraus de aterros fortemente inclinados;
Escavação mecânica com equipamento convencional de terraplenagem destinada à alteração de cursos d'água, posicionando-as mais convenientemente ao traçado;
Escavação de bueiros e degraus.
A seleção inicial dos equipamentos se dá conforme o grau de dificuldade dos materiais ao desmonte.
Se ocorrer erro do ângulo do talude, pode-se usar escavadeira drag-line para efetuar a remoção de terra em excesso, sendo um trabalho difícil e oneroso.
O planejamento da execução dos serviços deve sempre considerar preocupação com os custos horários de trabalho dos equipamentos e a produtividade.
Sequência construtiva dos cortes:
Locação topográfica – off-set;
Limpeza da faixa, remoção da vegetação e obstáculos;
Remoção da camada de terra vegetal;
Emprego dos equipamentos adequados ao corte e transporte;
Acabamento do corte.