Estabilização e proteção de taludes – Solo Grampeado Por: kauana Kelly Muniz da Silva | Silva | Publicado em : 26/11/2014
1 – Tema do Paper apresentado 2 – Aluna do 7º Período de Engenharia Civil da Unidade de Ensino Superior Dom Bosco 3 – Professor da Disciplina de Mecânica dos Solos II PAPER: Estabilização e proteção de taludes – Solo Grampeado¹ Kauana Kelly Muniz da Silva² Jean Mark Corrêa Santos3 RESUMO: A instabilidade de taludes é um fator que acarreta diversos problemas a população de várias regiões no mundo. No intuito de contribuir para minimizar estes problemas ambientais o seguinte paper apresenta as etapas de execução e informações gerais à cerca de uma das mais eficazes técnicas de contenção de taludes, que é o solo grampeado. Em decorrência dos sérios problemas relacionados às instabilidades nas encostas, a técnica de solo grampeado vem sendo amplamente utilizada, por ser uma técnica bastante eficaz e apresentar grandes vantagens relevantes como a rapidez na execução e o baixo custo. Palavras – chave: Taludes; Instabilidade; Solo-grampeado. 1. INTRODUÇÃ I NTRODUÇÃO O Visando minimizar os desastres causados pela Ruptura de Taludes o que atualmente tornou-se comum dependendo da região, optou-se pela técnica do solo- grampeado como alternativa para contenção e estabilização do solo. A técnica de solo-grampeado aqui apresentada resume-se em um processo executivo com função de conter encostas com aplicação da introdução no solo de uma malha de ferro injetada e ancorada em cimento com objetivo de enrijecer o maciço de solo instável. 2 O solo-grampeado é muito eficaz no que diz respeito à proteção do solo. Sua principal característica é a introdução de grampos no terreno. Estes elementos (grampos) de proteção são posicionados horizontalmente ou sub horizontalmente no maciço de forma a introduzir esforços resistentes de tração e cisalhamento (Ortigão et al., 1993). O principal objetivo de "grampear" o solo é diminuir os deslocamentos do maciço de terra devido ao acréscimo de forças internas contrárias a acomodação do solo. É uma técnica amplamente utilizada por apresentar grandes vantagens como eficácia, rapidez na execução e o baixo custo. Apesar Ape sar de originada em 1945 1945 na execução de suporte de galerias e túneis só se desenvolveu no Brasil a partir da década de 70, atualmente no país a técnica do solo-grampeado através do grampo injetado é a mais comum. Este trabalho descreve a técnica utilizada na execução de uma estrutura em solo grampeado, através da execução do grampo injetado que é o tipo mais comum no Brasil. Como também as suas vantagens e desvantagens. 2. SOLO GRAMPEADO O solo grampeado é uma técnica bastante eficaz no que diz respeito ao reforço do solo "in situ" em taludes naturais ou taludes resultantes de processo de escavação. O grampeamento do solo é obtido através da inclusão de elementos lineares passivos, semi-rígidos, resistentes à flexão composta, denominados grampos. Os grampos podem ser barras barr as ou tubos de aço ou ainda, barras barra s sintéticas de seção cilíndrica ou retangular. Estes elementos de reforço são posicionados horizontalmente ou inclinados no maciço, de forma a introduzir esforços resistentes de tração e cisalhamento. Sua função é minorar os deslocamentos do maciço terroso pelo acréscimo de forças internas contrárias ao sistema natural de acomodação de. Deslocamentos no solo induzem ao surgimento de forças internas aplicadas nos sistema solo-reforço. Geralmente técnica aplicada para estabilizar o solo depende a força atuante no mesmo e seu respectivo comportamento. A Tabela 1 abaixo indica as técnicas de reforço de solo eficientes para cada solicitação do terreno. 3 Tabela 1 Tipo de solicitação em reforço de solo – Fonte (Lima 2007)
A partir dos dados apresentados nessa tabela podemos verificar que a técnica do solo-grampeado atende à maioria das solicitações causadas por forças internas nos maciços de solo, ficando equiparada à utilização de contenção com micro-estacas, porém o solo-grampeado apresenta mais vantagens em relação custo/benefício. 2.1. Técnica de execução do Solo-grampeado A execução de uma estrutura de solo grampeado pode ser feita em taludes naturais ou taludes resultantes do processo de escavação. Em taludes escavados é feita de forma descendente em sucessivas fases de escavação, instalação dos grampos e revestimento da parede de concreto projetado ou argamassa. Já em taludes naturais a construção pode ser de forma descendente ou ascendente e consistirá apenas da instalação dos grampos e o revestimento da parede. A execução da técnica de grampeamento do solo tem-se início com o corte do solo na geometria do projeto, com escavações variando entre um e dois metros dependendo do tipo de solo. Segundo Lima filho (2000) é recomendável uma leve inclinação (5º a 10º) do paramento, em relação à vertical, para obter-se um ganho na estabilidade geral do conjunto na fase construtiva. Posteriormente são executadas perfurações manuais ou mecanizadas dependendo da dimensão da construção, com equipamentos que podem ser leves em minoria dos casos pesados, utilizando como fluido ar ou água, ou nenhum deles em se tratando de trados manuais. São executados furos com diâmetros variando de 70 a 120 mm, respectivos diâmetros comprimento e inclinação dos furos devem ser definidos na fase do projeto. 4 Se as barras que irão compor os grampos for metálicas é necessário um tratamento anti-corrosivo. Os diâmetros das barras podem variar de 10 a 38 mm, onde são colocados os espaçadores a cada 1,5 m com a finalidade de garantir o total cobrimento da barra de aço pela calda de cimento. Concluída a fase de execução dos grampos é colocada a armadura na superfície do talude para em seguida projetar o concreto, essa armadura pode ser de telas eletro soldadas ou com fibras que serão misturadas ao concreto. Para Zirlis (1999) as telas eletro soldadas tem sido a armação convencional do concreto projetado, embora a partir de 1992, tem se utilizado em substituição as telas, trazendo resultados satisfatórios, fibras metálicas de aço ou de polipropileno. Essas fibras promovem uma redução da equipe de trabalho e espessura da parede e conseqüentemente economia de 20 a 40% por m² aplicado. A técnica de execução do solo-grampeado tem como última etapa a construção da parede de concreto projetado ou argamassa, o traço da argamassa e a espessura da parede que será construída deverão ser definidas em projeto. O concreto projetado é composto de cimento, pedrisco, água, areia e aditivos. A aplicação é feita com equipamento tem com projeção, onde o concreto é misturado à água, com distância de 1m do paramento, este método é chamado de concretagem por via seca. Para finalizar as etapas de execução do grampeamento do solo são instalados sistemas de drenagem que devem ser previstos na fase de projeto, recomenda-se a execução dos dispositivos convencionais de drenagem profunda ou superficial, servindo para evitar o fluxo interno de água e devem ser instaladas antes da construção da parede de concreto. Na Figura 1 é apresentado o esquema do dreno sub-horizontal profundo. Figura 1 Figura 1 - Drenos sub-horizontais profundos. Fonte (Zirlis et al., 1999) 5 2.2.Dimensionamento do Solo-grampeado Diante das pesquisas à cerca dessa técnica percebe-se que não há metodologia padrão e bem definida para o dimensionamento do solo grampeado, metodologias e conceitos divergem e fica notório que alguns métodos ficam propostos para simular o comportamento da construção. Para análise da estabilidade de encostas e escavações, com ou sem introdução de grampos, são escolhidos métodos de análise por equilíbrio limite e métodos de análise baseados no comportamento tensão-deformação do maciço grampeado (Abramento et. AL. 1998). Os métodos de dimensionamentos através do equilíbrio limite são boas soluções e consiste no cálculo da estabilidade interna e externa do talude. Para estabilidade externa são analisados quatro fenômenos que são: deslizamento, tombamento, ruptura da fundação e ruptura global. Na estabilidade interna os grampos são dimensionados para suportar os esforços de tração. Os parâmetros de dimensionamentos devem ser obtidos e especificados na fase do projeto, para isso são necessárias investigações geotécnicas onde serão coletadas amostras indeformadas representativas para se obter
os parâmetros de resistência, que são a coesão e o ângulo de atrito, do solo e serão utilizadas no projeto e na execução do solo grampeado, no intuito de fornecer dados sobre o comportamento do solo em determinado talude. Um método bastante utilizado para o calculo de estabilidade de uma estrutura em solo grampeado é o método de Bishop simplificado. Que consiste na analise da estabilidade através de um sistema de equilíbrio de forças estáticas que atuam na massa do solo limitada pela superfície de ruptura. 2.3. Vantagens e limitações do solo grampeado O solo-grampeado apresenta inúmeras vantagens que facilitam o desenvolvimento da técnica, principalmente em território nacional. Dentre essas vantagens podemos destacar como principais o baixo custo o que facilita o desenvolvimento de projetos geotécnicos associados a programas de urbanização em zonas de favelas e morros, a técnica de solo grampeado é bastante adotada, pois o menor custo possibilita para uma determinada verba, um maior número de intervenções. 6 Adaptabilidade às condições locais devida à utilização de equipamentos de pequeno e médio porte, que permitem a execução do solo grampeado em locais de difícil acesso. Flexibilidade são estruturas flexíveis e compactas, apresentando adequada resistência a esforços dinâmicos. Rapidez de construção, etapas como a escavação, perfuração e injeção podem ser realizadas simultaneamente em posições diferentes da frente de trabalho; Possibilidade de ajuste do projeto em meio à obra, dependendo da necessidade devido ao surgimento de imprevisto no solo. Como qualquer técnica construtiva, o solo grampeado também apresenta algumas limitações, podemos destacar a não utilização da técnica em solos abaixo do nível d'água, tendo em vista a dificuldade de escavação. A vida útil das estruturas metálicas se comprometem em ambientes agressivos ou sujeitos à fluência. Não é aplicável em argila mole e não é aconselhável em locais com presença do lençol freático, em solos de alta permeabilidade, uma vez que provavelmente ocorrerão freqüentes desestabilizações localizadas, dificultando a aplicação do concreto projetado. 3. Conclusão Diante das vantagens apresentadas na técnica de grampeamento de solo é válido afirmar que a técnica de contenção em estudo é viável à aplicação a diversos tipos de solo, e acessível na questão custo/benefício. Com base nas técnicas de execução anteriormente abordadas constata-se que a contenção e estabilização de taludes utilizando-se a técnica do solo grampeado vêm sendo largamente empregada, por ser uma técnica simples, executada em poucas etapas simultaneamente, utiliza equipamentos geralmente leves e fáceis de trabalhar e apresentar um baixo custo em relação a outros tipos de contenção. Vale ressaltar que para execução do sologrampeado todos os elementos deverão estar devidamente dimensionados em projetos, para que haja satisfação no resultado obtido. 7 REFERÊNCIAS Ortigão, J. A. R; Sayão, A. S. F. J. Estabilização de taludes: experiência brasileira em maciços de solos residuais. Porto: Universidade do Porto, 1999. Lima, A. P.(2002). "Deformabilidade e estabilidade de taludes em solo grampeado", Dissertação de Mestrado, Departamento de Engenharia Civil, PUC – Rio, 176p. ZIRLIS, A.C. Reforço do terreno: solo grampeado. In: Fundações teoria e prática. São Paulo: PINI, 1998. p. 641642 e p. 656-668. ABRAMENTO. M; KOSHIMA A; Fundações teoria e prática 2º ed. São Paulo; Pini. 1998. Cap. 18 BUONO, Ricardo. Solotrat Engenharia Geotécnica. Disponível em: www.solotrat.com.br EHRLICH, Maurício. Mini-Curso Solo Grampeado. Apoio: ABMS – Associação Brasileira de Mecânica dos Solos – Núcleo Regional da Bahia, Dezembro 2002 Perfil do autor
Estudante de Engenharia Civil Impresso de /ensino-superior-artigos/estabilizacao-e-protecao-de-taludes-solo-grampeado-714 /ensino-superior-artigos/estabilizacao-e-protecao-de-taludes-solo-grampeado-7143773.html 3773.html Voltar ao artigo
