Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.
RESUMO
Este trabalho relata a aplicação do geotêxtil Bidim (nãotecido agulhado, 100% poliéster, filamentos contínuos) como elemento filtrante em muro de arrimo feito com gabião.
O geotêxtil atua como filtro, impedindo que as partículas de solo imigrem para o interior do gabião, substituindo o filtro granulométrico, proporcionando redução de custo e redução no cronograma de execução da obra.
A seguir são apresenta detalhes da instalação do geotêxtil Bidim e imagens das etapas de execução.
DADOS DA OBRA
Nome
Posto de Gasolina da Ipiranga Petróleo S/A
Local
Cidade de Porto Alegre/RS situada na Avenida do Forte, 780
Contratante
Ipiranga Petróleo S/A
Projeto
Ipiranga Petróleo S/A
Execução
3P Construções
Conclusão
Início em junho/97
Fim em julho/97
Geotêxtil adotado
Geotêxtil Bidim RT-21
INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM
A instalação do geotêxtil Bidim é realizada através seguintes procedimentos:
Montagem gabiões tipo caixa;
Instalação do geotêxtil Bidim RT-21 sobre os gabiões;
Lançamento e compactação do material de aterro;
Cobrir o solo compactado com uma camada de grama vegetal, evitando assim a perda do solo de compactação.
Observação:
1) Caso ocorram rasgos ou furos durante a instalação do geotêxtil, deve-se recobrir a porção danificada com um pedaço do mesmo (manchão) com dimensões 30 cm maiores que a do rasgo ou furo (Figura 01). 2) Tomar cuidado para que a compactação seja feita com equipamento manual/portátil em uma faixa de aproximadamente 1,00 m evitando os rolos compactares pesa.
3) Nos cantos vivos, realizar sobreposição das mantas de forma que o geotêxtil não sofra danos nem deslocamentos durante e após execução da obra.
Figura 1 Desenho esquemático do manchão de geotêxtil Bidim sobre a manta instalada (em caso de rasgos ou furos durante a instalação).
O geotêxtil Bidim RT-21 atua como elemento filtrante, evitando que partículas finas do solo sejam arrastadas pela ação da água para dentro do gabião. O geotêxtil Bidim retém o solo garantindo a estabilidade da obra.
Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.
DADOS GERAIS
Assunto
Utilização do geotêxtil Bidim em obra de aterro sobre solo mole e reforço de aterro.
Local
Parque de lá Costa, Argentina
Geossintéticos utiliza
Manta geotêxtil Bidim com resistência à tração de 27 km/m.
Manta geotêxtil Bidim com resistência à tração de 36 kN/m.
Descrição do problema
No local de construção de um anfiteatro no Parque de La Costa ocorre uma camada de solo argiloso mole. Para possibilitar a execução de um aterro para construção de um anfiteatro, seria necessário remover a camada de solo mole para evitar um problema de instabilizarão geral.
Descrição da solução
O geotêxtil Bidim foi empregado como elemento de reforço em duas situações: na base do maciço, para evitar a ruptura global pela fundação, e no corpo do aterro sob a arquibancada. Esta técnica possibilitou a execução do aterro sem remoção do solo mole.
Vantagens da solução
Rapidez de construção, mão-de-obra reduzida, custo reduzido quando comparado às demais alternativas. Em particular, o custo de laje sobre estacas seria 30% superior ao do reforço com o geotêxtil Bidim.
Quantidade
30.000 m² de geotêxtil Bidim com resistência à tração de 36 kN/m.
21.000 m² de geotêxtil Bidim com resistência à tração de 27 kN/m.
Data de execução
1996/1997
Proprietário Tren De La Costa S.A.
Projetista
Vardé de Vardé y Asocia S.A. e CEG.
Construtora
Comercial Del Plata Construcciones S.A.
DESENHOS ESQUEMÁTICOS
Figura 1 Localização da área, ao norte de Buenos Aires, à margem do Rio da Prata.
O parque inclui um porto, atividades temáticas, salas de cinema, restaurantes, teatros e um anfiteatro para 5.000 pessoas, objeto deste estudo.
Figura 2 – Mapa Parque de la Costa.
Figura 3 Planta baixa do anfiteatro (sem escala).
Figura 4 Seção transversal típica da massa de solo reforçada com geotêxtil Bidim.
Mostram-se as camadas de reforço na base do aterro (reforço de aterro sobre solo mole) e reforço do maciço.
Na base foram empregadas três camadas de geotêxtil Bidim a cada 50 cm com resistência à tração de 37 kN/m. No maciço foram empregadas camadas de geotêxtil Bidim com resistência à tração de 27 kN/m espaçadas a cada 50 cm.
O solo local é constituído por uma camada com espessura de 3,5 a 6,5 m de solo argiloso mole, com coesão determinada como sendo de 30 kPa e LL superior a 80%. Sua remoção foi descartada por razões construtivas e econômicas. O nível d’água encontra-se próximo da superfície.
DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA
Instalação da primeira camada de geotêxtil Bidim sobre o solo mole.
Vista geral das camadas de reforço sobre o solo mole.
Aterro em execução sobre a última camada de reforço.
Detalhe da união das mantas de geotêxtil Bidim com grampos metálicos.
Detalhe das camadas de reforço no maciço.
Compactação das camadas de solo sobre o geotêxtil Bidim. Notar a estrutura de concreto armado à direita.
Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.
DADOS GERAIS
Assunto
Uso do geotêxtil Bidim RT-21 em muro reforçado residencial em Paulo
Local
Parque Príncipes, Paulo, SP
Descrição do problema
Nivelar parcialmente um terreno em desnível acentuado para melhor aproveitamento da área, considerando um orçamento bastante reduzido.
Descrição da solução
Emprego de muro reforçado (solo envelopado com geotêxtil) empregando-se Bidim RT-21 e proteção de face com alvenaria de blocos de concreto.
Vantagens da solução
Rapidez de execução, mão-de-obra reduzida, custo reduzido quando comparado às alternativas. Neste caso foi executado um muro com 4 m de altura e 13 m de extensão (mais 5 m laterais em triângulo) em dias corri com apenas braçais.
Quantidade
430 m² de geotêxtil Bidim RT-21
Data de execução
1996
Construtora
Particular
Proprietário
Mauricio Abramento
DESCRIÇÃO DO GEOSSINTÉTICO UTILIZADO
Manta Geotêxtil Bidim RT-21
MANTA GEOTÊXTIL NÃOTECIDO 100% POLIÉSTER COM RESISTÊNCIA TRAÇÃO LONGITUDINAL MÍNIMA DE 21 KN/M E TRAÇÃO TRANSVERSAL MÍNIMA DE 19 KN/M
DESENHO ESQUEMÁTICO
Figura 1 Seção transversal do muro em solo envelopado.
Notas
A superfície natural é escavada removendo-se todas as interferências (raízes, pedras etc.).
O solo de aterro deve ser livre de matéria orgânica e blocos de grandes dimensões.
O solo deve ser compactado em camadas com espessuras acabadas não superiores a 20 cm.
As camadas de reforço devem ser instaladas a cada 40 cm, constituídas por geotêxtil Bidim RT-21.
As camadas de reforço possuem comprimento de 3 m, com dobra mínima têxtil na face de 1 m.
Nas camadas 2, 4 e 6, de baixo para cima, são executa drenos tipo rocambole (geotêxtil e areia) com espaçamento a cada 3 m, com comprimento igual ao da camada de reforço, prolongando-se até a face do maciço.
A face acabada é protegida com parede de alvenaria para evitar ações de vandalismo e proteger o geotêxtil da ação direta raios ultravioleta.
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 de alvenaria pode ser preenchido com argila expandida (cinasita).
Devem ser instala barbacãs na face de alvenaria.
DIMENSIONAMENTO DO MURO COM SOFTWARE
Observação
Verificar a direção de instalação do geotêxtil para determinação adequada da resistência à tração. Os parâmetros de resistência e outros devem ser estima em função do tipo de solo e condições de compactação.
Mexichem Bidim Ltda
DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA
Preparação da base e cravação pontaletes para fôrma.
Instalação do geotêxtil Bidim RT-21, desenrolada ao longo do muro. Parte da manta é deixada suspensa para a dobra na face.
Bobina de geotêxtil Bidim RT-21 sendo desenrolada e cortada na obra para execução das camadas.
Camada intermediária já compactada, Próxima etapa, execução da dobra (face).
Execução de drenos tipo rocambole constituí por geotêxtil Bidim RT-21 preenchido com areia.
Compactação das camadas com sapo mecânico.
Detalhe do escoramento provisório em uma das laterais (em forma de triângulo).
Vista do escoramento. O escoramento inferior é aproveitado para as camadas superiores do maciço.
Vista geral do muro em 1996, anterior à execução do revestimento.
Muro pronto e início do revestimento com blocos de concreto. O revestimento deve ser solidarizado ao muro através de vigotas na crista do aterro.
Situação do muro em 2004, 8 anos após sua construção.
Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.
RESUMO
Este trabalho relata a execução de obras em solo reforçado com geotêxtil Bidim (nãotecido agulhado, 100% poliéster, filamentos contínuos), na recuperação de taludes, realiza pela Prefeitura Municipal de Petrópolis no Estado do Rio de Janeiro. Aplicado com a função principal de reforço, o geotêxtil Bidim propicia um aumento da resistência mecânica do maciço, criando uma grande interação e atrito de interface solo-geotêxtil. Devido a sua matéria-prima ser 100% poliéster, o geotêxtil Bidim não sofrerá aos longos anos nenhum problema de fluência sob ação de carga constante, garantindo a vida útil da obra.
O PROBLEMA
Implementar um sistema que garantisse o aumento de resistência mecânica da obra!!
A SOLUÇÃO
O geotêxtil Bidim foi utilizado como elemento estrutural com o objeto de recompor e reforçar as encostas que sofreram escorregamentos em consequência das fortes chuvas ocorridas em 1988.
DADOS DA OBRA
DATA DE EXECUÇÃO: 15/09/93- 31//93,
LOCALIZAÇÃO: Município de Petrópolis
CLIENTE:Noronha Engenharia S/A
TIPO DE OBRA:Talude
FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM: Elemento estrutural de reforço.
QUANTIDADE UTILIZADA: Geotêxtil Bidim RT-21 totalizando 4.515 m².
Em fevereiro de 1988, o Estado do Rio de Janeiro sofreu um grande abalo com as fortes chuvas que ocorreram, ocasionando uma série de acidentes, onde o Município de Petrópolis foi um local mais prejudica, por estar localizado em uma área muito acidentada (montanhas), onde ocorreu uma série de deslizamentos, soterrando várias casas e ocasionando muitas mortes.
O Governo do Estado tomou as primeiras providências, indenizando algumas famílias e removendo-as para abrigos provisórios, até que a CEHAB (Companhia Estadual de Habitação) pudesse construir casas para remoção dessa população que sofria graves riscos de ficarem instaladas.
Essas medidas foram tomadas para que a Prefeitura Municipal de Petrópolis tivesse tempo hábil, para solicitar verbas e analisar uma solução definitiva de recomposição das áreas danificadas. Foi solicitado um financiamento ao Banco Mundial, e para isso tornou-se necessário o desenvolvimento de um projeto básico, onde a Prefeitura Municipal de Petrópolis contratou a empresa A. Noronha Engenharia S/A, para executá-lo, com o acompanhamento e coordenação do seu departamento de projetos, que também contou com o apoio técnico da COPPE (Centro de Pesquisas da Universidade Federal do Rio de Janeiro), através do engenheiro Maurício Erlich.
To os detalhes foram minuciosamente analisar e to os cuida foram tomar, para que se obtivessem as melhores soluções técnicas, com baixos custos e rapidez de execução. Os projetos foram dividir em lotes e como cada local apresentava características técnicas diferenciadas as soluções também foram diversas, se adaptando a cada caso.
O trabalho apresenta a solução do Lote 2, nas localizadas 1,3,4 e 5, onde foi adotado o solo reforçado com o geotêxtil Bidim.
DESCRIÇÃO DA OBRA
Somente no 2º semestre do ano de 1993 foram liberadas as verbas do Banco Mundial para realização das obras de contenção do Lote 02, no Município de Petrópolis RJ.
A aplicação do geotêxtil Bidim foi criteriosamente estudada de acordo com os estu de sondagens e verificações encontradas nos taludes. O material empregado na estabilização definitiva do talude de aterro foi o geotêxtil Bidim RT-21 totalizando 4.515 m².
A obra teve início em 15/09/93 e término em 31//93, com a duração de 3,5 meses, e foi executada pela empresa Gabiroba Engenharia Ltda. com acompanhamento técnico engenheiros Roberto Machado
da Costa e Alberto Ivan Weinem e supervisão de obras e do projeto executivo por conta Eng. Luiz Carlos Dias de Oliveira da empresa Noronha Engenharia S/A.
CONCEPÇÕES DO LOTE 2
Nas localizadas 1,3,4 e 5 do lote 2, compreendem escorregamento no talude de jusante da Brigadeiro Castrioto, situada num trecho onde a rua se desenvolve em nível, a meia encosta.
áreas relativamente próximas uma da outra, identificadas pela numeração de casas existentes a montante da rua. Essas ocorrências apresentam várias características em comum, dentre elas (Figura 1 a 4):
Geologia: área pertencente à unidade batólito serra órgãos onde ocorrem granitos;
Solo residual argiloso, cor marrom;
Escorregamentos superficiais, afetando basicamente a crista do talude, causando o estrangulamento da rua. Não foram observar danos a jusante;
A montante da rua, observou-se ocorrência de saprólito e afloramento de material rochoso em alguns pontos;
A vegetação nas áreas contíguas aos taludes afeta é densa e não apresenta sinais de monitoramento da encosta;
Como medida de proteção foram executadas muretas de concreto, com cerca de 25 cm de altura, aos longos trechos onde ocorreram os movimentos. Aparentemente, houve lançamento de material para recomposição parcial do talude original.
Particularidades na área das localizadas 1 e 3
Não havia riscos iminentes de novos movimentos, no entanto era cabível a recomposição da caixa da rua e a proteção da crista do talude.
Causa provável escorregamentos: saturação do terreno, durante período de fortes chuvas, facilitada por uma drenagem deficiente e lançamento de lixo no talude.
Particularidades na área da localizada 4
Existe um muro divisório na crista do talude de jusante cuja fundação está descalçada parcialmente.
Parte do muro estava trincado e inclinado.
Por ocasião da inspeção, o meio-fio da rua estava sendo reconstruído na posição original. – Para o muro divisório que está com tombamento iminente, cabe a sua demolição parcial e a recomposição da crista do talude de jusante.
Particularidades na área da localizada 5
O escorregamento a jusante foi provocado por um movimento de terra no talude a montante, que afetou também uma servidão que dá acesso à várias casas.
Este talude apresenta depósitos de lixo e entulho que poderiam ocasionar estabilizações superficiais. – Cabe a essa localizada a recomposição do terreno a jusante e o tratamento do talude a montante.
SOLUÇÕES ADOTADAS NO PROJETO BÁSICO
Obra da localizada 1 Brigadeiro Castrioto, 1.670
Problema (Figura 1): escorregamento no talude de jusante.
Solução (desenho 2600): recomposição da rua por meio de solo reforçado com o geotêxtil Bidim RT-21.
Obra da localizada 3 s Brigadeiro Castrioto, 2.068
Problema (Figura 2): escorregamento no talude de jusante.
Solução (desenho 2600): recomposição da rua por meio de muro reforçado com geotêxtil Bidim RT-21.
Obra da localizada 4 s Brigadeiro Castrioto, 1.970
Problema (Figura 3): escorregamento no talude de jusante e tombamento de um muro divisório. Solução (desenho nº 2602): demolição parcial do muro divisório; restauração da crista do talude por meio de muro reforçado com geotêxtil Bidim RT-21.
Obra da localizada 5 s Brigadeiro Castrioto, 1.130
Problema (fig.4): escorregamento a montante e a jusante da rua; talude a montante está sujeito a novos movimentos.
Solução (desenho nº 2602): A jusante: recomposição da rua por meio de muro de solo reforçado com o geotêxtil Bidim RT-21. A montante: construção de um muro reforçado com geotêxtil Bidim na região do escorregamento; remoção de lixo e entulho no trecho adjacente; aplicação de concreto projetado.
Figura 1: Planta e corte, localizada 1, Lote 2.
Figura 2: Planta e corte, localizada 3, Lote 2.
Figura 4: Planta e corte, localizada 5, Lote 2.
DADOS DOS ESTUDOS DE SONDAGEM
Quadro de relação de sondagens e ensaios do Lote 2
OBRA / LOCAL
QUANT. DE SONDAGENS
QUANT.ENSAIOS
SP
ST
PI
CARACTERÍSTICAS
LOCALIZADA 1 R: Brigadeiro Castrioto, 1670
01
–
–
–
LOCALIZADA 3 R: Brigadeiro Castrioto, 2068
01
–
–
–
LOCALIZADA 4 R: Brigadeiro Castrioto, 1170
–
02
–
01
LOCALIZADA 5 R: Brigadeiro Castrioto, 1130
–
01
–
01
Resumo resulta das sondagens
LOTE
LOC.
SONDAGEM Nº
DESCRIÇÃO DO SUBSOLO
02
01
SP-05
Encontrou-se areia média e grossa com pedregulhos e detritos vegetais 3,00m= Silte argiloso, com areia e pedregulho firma com mica (aterro) 5,90m = Areia média e grossa, muito compactada (provável solo residual)
02
03
SP-07
Argila arenosa com pedregulhos alterados, mole avermelhada e cinza (aterro) 4,00m = areia média e grossa pouco argilosa com pedregulhos, pouco compactada de cor cinza 5,70m= Argila arenosa, com pedregulhos, médias, amarela 7,60m = Areia média e grossa siltosa, com muita mica e pedregulhos
02
04
ST-12
Aterro 0,60m= Argila silto-arenosa, com pedregulhos, avermelhada 3,40m = Impenetrável no trado
02
05
ST-14
Argila arenosa, com pedregulhos, marrom amarelado. 3,80 m= Impenetrável no trado
02
04
ST-13
Argila arenosa com detritos vegetais marrom escuro, aterro 2,20m = Impenetrável no trado
PARAMÊTROS TÉCNICOS UTILIZADOS NA ESCOLHA DO GEOTÊXTIL
O principal parâmetro foi baseado no mecanismo de interação solo-geotêxtil, em termos de comportamento ao cisalhamento das interfaces e da ação do confinamento sobre as propriedades mecânicas elementos de reforço.
No contexto das técnicas de reforço de solos, a compatibilidade do desempenho materiais associa está fundamentalmente ligada aos mecanismos que condicionam a interação entre o solo e os elementos de reforço. A ação do reforço reflete a incorporação de esforços de tração mobiliza nas inclusões, resultando em uma completa redistribuição do campo de tensões geradas no domínio das interfaces e propiciando modificações substanciais na resposta global da estrutura em termos do comportamento tensão-deformação.
Consequentemente, em termos da estabilidade interna de solos reforça, os tipos de ruptura incorporam características específicas e diferenciadas modelos clássicos aplica às estruturas convencionais. Nestas condições, a ruptura das próprias inclusões (por problemas específicos de uma ancoragem deficiente) pode constituir os mecanismos determinantes de colapso da estrutura.
As leis de interação solo-reforçado são particularmente complexas, governadas basicamente por dois mecanismos interdependentes: o comportamento ao cisalhamento da interface e a influência do confinamento do solo sobre as características mecânicas do geotêxtil (fluência do material).
A angularidade grãos tende a intensificar os efeitos de bloqueio e travamento, proporcionando a mobilização de maiores tensões cisalhantes ao longo da interface. Para os geotêxtis nãotecido, estes efeitos são particularmente acentua, estando, eventualmente, associa a mecanismos de fabricação das partículas de solo no geotêxtil e de inibição esforços de contração lateral (estricção) da manta. A quantificação destes efeitos é traduzida primariamente por acréscimos substanciais da rigidez do geotêxtil com as tensões confinantes (cerca de 300% ou mais, para alongamentos da ordem de 5%, da condição não- confinada para uma tensão confinante de 100 kpa).
Adicionalmente e em escala secundária, o confinamento implica em um acréscimo de resistência máxima à tração e em um menor alongamento do geotêxtil na ruptura, relativamente aos parâmetros obti em condições não-confinadas (variação inferior a 20%, por exemplo, para uma interface areia/geotêxtil Bidim RT- 21 a 100 kpa).
No caso geotêxteis teci, o comportamento à tração é governado pelas propriedades resistentes das unidades têxteis de fiação que o constituem (polímeros). Quanto à fluência, o geotêxtil sendo fabricado em poliéster, como é o geotêxtil Bidim, é praticamente insensível a este problema, o que não acontece com os produzi em polipropileno.
Visando a garantia bons resulta para as obras de solo reforçado, especificou a manta de geotêxtil Bidim RT21.
CRITÉRIOS DE CÁLCULOS
Muro de solo reforçado com geotêxtil
O dimensionamento desse tipo de estrutura foi feito utilizando-se o método Forest Service, apresentado por Mitchell e Villet (1987).
= 45 º +
2
a) Ruptura Interna
– Espaçamento vertical entre camadas de geotêxteis.
Sv = Ta. F
hc s Sendo:
Está– Força de tração admissível, a longo prazo, por unidade de largura;
hc – Pressão lateral, numa dada profundidade; Fs – Fator de segurança (1,2 a 1,5)
A pressão lateral hc envolve:
Empuxo de terra no repouso e,
Efeito de sobrecarga na superfície.
Comprimento de ancoragem
Le = K o .S v .Fs
2 tan (2 3) 90 cm, com FS = 1,5 a 1,75.
– Comprimento da dobra
hco. Sv. Fs
L0 = 2. Z. f . tan (23) 90cm
Sendo:
hc – Pressão lateral média na camada considerada; Fs – Fator de segurança (1,2 a 1,5);
Z f – Profundidade do topo da camada considerada.
b) Ruptura Externa
Aplicam-se as mesmas formulações apresentadas no item II, tratando-se o maciço de solo reforçado como um muro de gravidade.
PROJETO EXECUTIVO
Método executivo
Inicialmente, foi feita escavação mecânica utilizando-se uma escavadeira hidráulica (Retroescavadeira). Em seguida, foram construídas as camadas de aterro, dispostas num total de treze camadas entre o solo compactado, espaçadas de 0,30m e executadas pelo método de aplicação das faixas do geotêxtil Bidim RT-21, conformação do paramento vertical em tábuas, a fim de se garantir a estabilidade da execução e a uniformidade da fachada.
A primeira camada com extensão variando de 28,00 a 30,00 m por 3,00 m de profundidade foi executada em areia, conforme o projeto, para aumentar o meio drenante do talude, aliviando as subpressões. No restante das camadas utilizou-se areia na frente e fundo do geotêxtil com largura de 0,50 m e núcleo de material de reaterro com largura de 1,80 m totalizando a faixa de geotêxtil em aproximadamente 2,80m (Figuras 5 a 10).
Para a proteção de geotêxtil Bidim contra a degradação por vandalismo, raios ultravioletas e outros motivos, executou-se um revestimento com blocos de concreto (0,30 m x 0,20 m x 0,10 m) sem função estrutural. Sendo que para garantir a drenabilidade do aterro/contenção, foram instalar barbacãs distancia horizontalmente de 1,50 m.
Figura 6 Planta, localizada 3, Lote 2.
30
Detalhe B
Figura 7 Corte e detalhes, localizadas 1 e 3, Lote 2.
Figura 8 Planta, localizada 4, Lote 2.
FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM
Uma estrutura de contenção em solo reforçado com geotêxtil é um aterro reforçado com inclusões de geotêxtil, de paramento vertical ou praticamente vertical. Em geral, o paramento é revestido por um material resistente sem função estrutural, visando a proteção contra intempéries e/ou atos de vandalismo.
O geotêxtil Bidim desempenha a função REFORÇO aumentando a resistência mecânica de uma massa de solo, proporcionando uma eficiente transmissão de esforços, graças a sua alta interação com esses materiais, e diminuindo a compressibilidade do material composto assim formado.
De modo complementar e de grande importância para a aplicação, o geotêxtil Bidim pode drenar através de seu corpo, eventuais águas de infiltração, evitando dessa maneira a perda de resistência ao cisalhamento de solo (drenagem no plano da manta).
A vida útil da obra é assegurada, pois o geotêxtil Bidim é produzido em poliéster (100%), matéria prima não suscetível a ação de fluência (ou “Creep”, isto é, deformação ao longo do tempo sob ação de carga constante), nas condições de temperatura brasileira.
MONITORAMENTO
Ficou a cargo do fabricante financiar os equipamentos a da COPPE instalar, fazer as medições e analisar os resulta forneci pelos instrumentos do monitoramento e a Prefeitura de Petrópolis responsável pela preservação aparelhos na obra.
Todo esse trabalho tem por objetivo a obtenção de da que possam registrar a eficiência do comportamento do geotêxtil Bidim, assim como o aprimoramento da técnica em obras de solo reforçado e com isso resultar em maiores benefícios.
Finalidade da instrumentação
Analisar o comportamento global da estrutura de solo-reforçado, cotejando-o com o verificado em sistemas convencionais.
Verificar a distribuição de tensões verticais na base e no interior da massa reforçada, comparando-as com as hipóteses usuais de projeto.
Acompanhar as movimentações do muro de solo-reforçado e verificar seu comportamento reológico. Estes resultados permitirão a avaliação da rigidez e do comportamento quanto à deformação do geotêxtil Bidim confinado, que é sabidamente diverso e verificado, através de ensaios não confina em laboratório.
Acompanhar o desenvolvimento de poro-pressão no solo durante e após a construção da obra.
Locação da instrumentação na obra Conforme o desenho esquemático da Figura 11.
Medidores de deslocamento horizontal
Placas magnéticas medidores de deslocamento vertical (MR1 e MR2) Piezômetro – Medição das poro-pressões)
Inclinômetro – Medição do movimento vertical.
Figura 11 Desenho esquemático da locação da instrumentação.
CUSTOS DA OBRA
Custos apropria
Custos EMOP apropriado para solução em solo reforçado com o geotêxtil Bidim, considerando-se 02 meses de administração, 5% de mobilização e desmobilização e 30% de BDI.
Localizada 3 H = 4,20 m; L = 25 m; B = 2,80m
Custo p/m³ – US$ 80,55
Custo p/m² – US$ 225,54
Custo p/m US$ 947,29
Comparativo de custos
Custos apropria em obras executadas no município de Petrópolis para estruturas de contenção com 4,00 m de altura em comparação com a utilização de contenção em solo reforçado com geotêxtil Bidim:
Muro de concreto armado 97% mais caro; Muro de concreto ciclópico 60% mais caro; Muro de gabião 77% mais caro.
CONCLUSÃO
Através da técnicos obtidos junto a COPPE e Noronha Engenharia S/A, verificou-se que até a presente data, a estrutura de contenção em solo reforçado com geotêxtil Bidim, superou as expectativas demonstrando um excelente comportamento quanto as deformações vertical e horizontal, trabalhando dentro do fato de segurança previsto em projeto.
Em comparação com as soluções convencionais, o comparativo de custos demonstra que a solução de estruturas em solo reforçado com inclusões de geotêxtis Bidim são mais econômicas, apresentando eficiência e rapidez de execução comprovando ser esta uma grande solução técnica na área de geotecnia na recomposição de taludes.
AGRADECIMENTOS
Nossos sinceros agradecimentos aos engenheiros relacionam abaixo, pois sem os quais, não seria possível a elaboração deste trabalho:
Eng. Claudio Pereira Pinto
Projetista Noronha Engenharia S/A Eng. Roberto Machado da Costa Empreiteira
Gabiroba Engenharia LTDA Eng. Alberto
Ivan Peinem
Empreiteira Gabiroba Engenharia LTDA
Eng. Luiz Carlos Dias de Oliveira
Fiscal Noronha Engenharia S/A
Eng. Maurício Erlich
Responsável pelos estu de monitoramento COPPE
Eng. Antônio Jorge
Responsável pela instalação e medição equipamentos de monitoramento COPPE.
DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA
Foto do terreno natural após ter ocorrido o escorregamento.
Preparo do terreno (localizada 2) utilizando-se um retro- escavadeira.
Detalhe 0,30 cm de areia determinado em projeto como camada drenante, em torno do bloco e ao centro o núcleo de reaterro aproveitado da escavação.
Lançamento e compactação da areia sobre a 1ª camada de geotêxtil Bidim.
Detalhe da instalação do geotêxtil Bidim RT-21, sendo fixado nas tábuas para garantir a uniformidade da fachada, e posterior ancoragem para a camada subsequente.
Autor: Departamento Técnico – Atividade Bidim
Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.
RESUMO
O PROBLEMA
A SOLUÇÃO
DADOS DA OBRA
DATA DE EXECUÇÃO:
LOCALIZAÇÃO:
CLIENTE:
TIPO DE OBRA:
FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM:
QUANTIDADE UTILIZADA:
Em fevereiro de 1988, o Estado do Rio de Janeiro sofreu um grande abalo com as fortes chuvas que ocorreram, ocasionando uma série de acidentes, onde o Município de Petrópolis foi um local mais prejudica, por estar localizado em uma área muito acidentada (montanhas), onde ocorreu uma série de deslizamentos, soterrando várias casas e ocasionando muitas mortes.
O Governo do Estado tomou as primeiras providências, indenizando algumas famílias e removendo-as para abrigos provisórios, até que a CEHAB (Companhia Estadual de Habitação) pudesse construir casas para remoção dessa população que sofria graves riscos de ficarem instaladas.
Essas medidas foram tomadas para que a Prefeitura Municipal de Petrópolis tivesse tempo hábil, para solicitar verbas e analisar uma solução definitiva de recomposição das áreas danificadas. Foi solicitado um financiamento ao Banco Mundial, e para isso tornou-se necessário o desenvolvimento de um projeto básico, onde a Prefeitura Municipal de Petrópolis contratou a empresa A. Noronha Engenharia S/A, para executá-lo, com o acompanhamento e coordenação do seu departamento de projetos, que também contou com o apoio técnico da COPPE (Centro de Pesquisas da Universidade Federal do Rio de Janeiro), através do engenheiro Maurício Erlich.
To os detalhes foram minuciosamente analisar e to os cuida foram tomar, para que se obtivessem as melhores soluções técnicas, com baixos custos e rapidez de execução. Os projetos foram dividir em lotes e como cada local apresentava características técnicas diferenciadas as soluções também foram diversas, se adaptando a cada caso.
O trabalho apresenta a solução do Lote 2, nas localizadas 1,3,4 e 5, onde foi adotado o solo reforçado com o geotêxtil Bidim.
Somente no 2º semestre do ano de 1993 foram liberadas as verbas do Banco Mundial para realização das obras de contenção do Lote 02, no Município de Petrópolis RJ.
A aplicação do geotêxtil Bidim foi criteriosamente estudada de acordo com os estu de sondagens e verificações encontradas nos taludes. O material empregado na estabilização definitiva do talude de aterro foi o geotêxtil Bidim RT-21 totalizando 4.515 m².
A obra teve início em 15/09/93 e término em 31//93, com a duração de 3,5 meses, e foi executada pela empresa Gabiroba Engenharia Ltda. com acompanhamento técnico engenheiros Roberto Machado
da Costa e Alberto Ivan Weinem e supervisão de obras e do projeto executivo por conta Eng. Luiz Carlos Dias de Oliveira da empresa Noronha Engenharia S/A.
Nas localizadas 1,3,4 e 5 do lote 2, compreendem escorregamento no talude de jusante da Brigadeiro Castrioto, situada num trecho onde a rua se desenvolve em nível, a meia encosta.
áreas relativamente próximas uma da outra, identificadas pela numeração de casas existentes a montante da rua. Essas ocorrências apresentam várias características em comum, dentre elas (Figura 1 a 4):
Geologia: área pertencente à unidade batólito serra órgãos onde ocorrem granitos;
Solo residual argiloso, cor marrom;
Escorregamentos superficiais, afetando basicamente a crista do talude, causando o estrangulamento da rua. Não foram observar danos a jusante;
A montante da rua, observou-se ocorrência de saprólito e afloramento de material rochoso em alguns pontos;
A vegetação nas áreas contíguas aos taludes afeta é densa e não apresenta sinais de monitoramento da encosta;
Como medida de proteção foram executadas muretas de concreto, com cerca de 25 cm de altura, aos longos trechos onde ocorreram os movimentos. Aparentemente, houve lançamento de material para recomposição parcial do talude original.
Particularidades na área das localizadas 1 e 3
Não havia riscos iminentes de novos movimentos, no entanto era cabível a recomposição da caixa da rua e a proteção da crista do talude.
Causa provável escorregamentos: saturação do terreno, durante período de fortes chuvas, facilitada por uma drenagem deficiente e lançamento de lixo no talude.
Particularidades na área da localizada 4
Existe um muro divisório na crista do talude de jusante cuja fundação está descalçada parcialmente.
Parte do muro estava trincado e inclinado.
Por ocasião da inspeção, o meio-fio da rua estava sendo reconstruído na posição original. – Para o muro divisório que está com tombamento iminente, cabe a sua demolição parcial e a recomposição da crista do talude de jusante.
Particularidades na área da localizada 5
O escorregamento a jusante foi provocado por um movimento de terra no talude a montante, que afetou também uma servidão que dá acesso à várias casas.
Este talude apresenta depósitos de lixo e entulho que poderiam ocasionar estabilizações superficiais. – Cabe a essa localizada a recomposição do terreno a jusante e o tratamento do talude a montante.
Problema (Figura 1): escorregamento no talude de jusante.
Solução (desenho 2600): recomposição da rua por meio de solo reforçado com o geotêxtil Bidim RT-21.
Obra da localizada 3 s Brigadeiro Castrioto, 2.068
Problema (Figura 2): escorregamento no talude de jusante.
Solução (desenho 2600): recomposição da rua por meio de muro reforçado com geotêxtil Bidim RT-21.
Obra da localizada 4 s Brigadeiro Castrioto, 1.970
Problema (Figura 3): escorregamento no talude de jusante e tombamento de um muro divisório. Solução (desenho nº 2602): demolição parcial do muro divisório; restauração da crista do talude por meio de muro reforçado com geotêxtil Bidim RT-21.
Obra da localizada 5 s Brigadeiro Castrioto, 1.130
Problema (fig.4): escorregamento a montante e a jusante da rua; talude a montante está sujeito a novos movimentos.
Solução (desenho nº 2602): A jusante: recomposição da rua por meio de muro de solo reforçado com o geotêxtil Bidim RT-21. A montante: construção de um muro reforçado com geotêxtil Bidim na região do escorregamento; remoção de lixo e entulho no trecho adjacente; aplicação de concreto projetado.
Quadro de relação de sondagens e ensaios do Lote 2
OBRA / LOCAL
QUANT. DE SONDAGENS
QUANT.ENSAIOS
SP
ST
PI
CARACTERÍSTICAS
LOCALIZADA 1 R: Brigadeiro Castrioto, 1670
01
–
–
–
LOCALIZADA 3 R: Brigadeiro Castrioto, 2068
01
–
–
–
LOCALIZADA 4 R: Brigadeiro Castrioto, 1170
–
02
–
01
LOCALIZADA 5 R: Brigadeiro Castrioto, 1130
–
01
–
01
Resumo resulta das sondagens
LOTE
LOC.
SONDAGEM Nº
DESCRIÇÃO DO SUBSOLO
02
01
SP-05
Encontrou-se areia média e grossa com pedregulhos e detritos vegetais 3,00m= Silte argiloso, com areia e pedregulho firma com mica (aterro) 5,90m = Areia média e grossa, muito compactada (provável solo residual)
02
03
SP-07
Argila arenosa com pedregulhos alterados, mole avermelhada e cinza (aterro) 4,00m = areia média e grossa pouco argilosa com pedregulhos, pouco compactada de cor cinza 5,70m= Argila arenosa, com pedregulhos, médias, amarela 7,60m = Areia média e grossa siltosa, com muita mica e pedregulhos
02
04
ST-12
Aterro 0,60m= Argila silto-arenosa, com pedregulhos, avermelhada 3,40m = Impenetrável no trado
02
05
ST-14
Argila arenosa, com pedregulhos, marrom amarelado. 3,80 m= Impenetrável no trado
02
04
ST-13
Argila arenosa com detritos vegetais marrom escuro, aterro 2,20m = Impenetrável no trado
O principal parâmetro foi baseado no mecanismo de interação solo-geotêxtil, em termos de comportamento ao cisalhamento das interfaces e da ação do confinamento sobre as propriedades mecânicas elementos de reforço.
No contexto das técnicas de reforço de solos, a compatibilidade do desempenho materiais associa está fundamentalmente ligada aos mecanismos que condicionam a interação entre o solo e os elementos de reforço. A ação do reforço reflete a incorporação de esforços de tração mobiliza nas inclusões, resultando em uma completa redistribuição do campo de tensões geradas no domínio das interfaces e propiciando modificações substanciais na resposta global da estrutura em termos do comportamento tensão-deformação.
Consequentemente, em termos da estabilidade interna de solos reforça, os tipos de ruptura incorporam características específicas e diferenciadas modelos clássicos aplica às estruturas convencionais. Nestas condições, a ruptura das próprias inclusões (por problemas específicos de uma ancoragem deficiente) pode constituir os mecanismos determinantes de colapso da estrutura.
As leis de interação solo-reforçado são particularmente complexas, governadas basicamente por dois mecanismos interdependentes: o comportamento ao cisalhamento da interface e a influência do confinamento do solo sobre as características mecânicas do geotêxtil (fluência do material).
A angularidade grãos tende a intensificar os efeitos de bloqueio e travamento, proporcionando a mobilização de maiores tensões cisalhantes ao longo da interface. Para os geotêxtis nãotecido, estes efeitos são particularmente acentua, estando, eventualmente, associa a mecanismos de fabricação das partículas de solo no geotêxtil e de inibição esforços de contração lateral (estricção) da manta. A quantificação destes efeitos é traduzida primariamente por acréscimos substanciais da rigidez do geotêxtil com as tensões confinantes (cerca de 300% ou mais, para alongamentos da ordem de 5%, da condição não- confinada para uma tensão confinante de 100 kpa).
Adicionalmente e em escala secundária, o confinamento implica em um acréscimo de resistência máxima à tração e em um menor alongamento do geotêxtil na ruptura, relativamente aos parâmetros obti em condições não-confinadas (variação inferior a 20%, por exemplo, para uma interface areia/geotêxtil Bidim RT- 21 a 100 kpa).
No caso geotêxteis teci, o comportamento à tração é governado pelas propriedades resistentes das unidades têxteis de fiação que o constituem (polímeros). Quanto à fluência, o geotêxtil sendo fabricado em poliéster, como é o geotêxtil Bidim, é praticamente insensível a este problema, o que não acontece com os produzi em polipropileno.
Visando a garantia bons resulta para as obras de solo reforçado, especificou a manta de geotêxtil Bidim RT21.
7 CRITÉRIOS DE CÁLCULOS
Muro de solo reforçado com geotêxtil
O dimensionamento desse tipo de estrutura foi feito utilizando-se o método Forest Service, apresentado por Mitchell e Villet (1987).
= 45 º +
2
a) Ruptura Interna
– Espaçamento vertical entre camadas de geotêxteis.
Sv = Ta. F
hc s Sendo:
Está– Força de tração admissível, a longo prazo, por unidade de largura;
hc – Pressão lateral, numa dada profundidade; Fs – Fator de segurança (1,2 a 1,5)
A pressão lateral hc envolve:
Empuxo de terra no repouso e,
Efeito de sobrecarga na superfície.
Comprimento de ancoragem
Le = K o .S v .Fs
2 tan (2 3) 90 cm, com FS = 1,5 a 1,75.
– Comprimento da dobra
hco. Sv. Fs
L0 = 2. Z. f . tan (23) 90cm
Sendo:
hc – Pressão lateral média na camada considerada; Fs – Fator de segurança (1,2 a 1,5);
Z f – Profundidade do topo da camada considerada.
b) Ruptura Externa
Aplicam-se as mesmas formulações apresentadas no item II, tratando-se o maciço de solo reforçado como um muro de gravidade.
PROJETO EXECUTIVO
Método executivo
Inicialmente, foi feita escavação mecânica utilizando-se uma escavadeira hidráulica (Retroescavadeira). Em seguida, foram construídas as camadas de aterro, dispostas num total de treze camadas entre o solo compactado, espaçadas de 0,30m e executadas pelo método de aplicação das faixas do geotêxtil Bidim RT-21, conformação do paramento vertical em tábuas, a fim de se garantir a estabilidade da execução e a uniformidade da fachada.
A primeira camada com extensão variando de 28,00 a 30,00 m por 3,00 m de profundidade foi executada em areia, conforme o projeto, para aumentar o meio drenante do talude, aliviando as subpressões. No restante das camadas utilizou-se areia na frente e fundo do geotêxtil com largura de 0,50 m e núcleo de material de reaterro com largura de 1,80 m totalizando a faixa de geotêxtil em aproximadamente 2,80m (Figuras 5 a 10).
Para a proteção de geotêxtil Bidim contra a degradação por vandalismo, raios ultravioletas e outros motivos, executou-se um revestimento com blocos de concreto (0,30 m x 0,20 m x 0,10 m) sem função estrutural. Sendo que para garantir a drenabilidade do aterro/contenção, foram instalar barbacãs distancia horizontalmente de 1,50 m.
Figura 6 Planta, localizada 3, Lote 2.
30
Detalhe B
Figura 7 Corte e detalhes, localizadas 1 e 3, Lote 2.
Figura 8 Planta, localizada 4, Lote 2.
FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM
Uma estrutura de contenção em solo reforçado com geotêxtil é um aterro reforçado com inclusões de geotêxtil, de paramento vertical ou praticamente vertical. Em geral, o paramento é revestido por um material resistente sem função estrutural, visando a proteção contra intempéries e/ou atos de vandalismo.
O geotêxtil Bidim desempenha a função REFORÇO aumentando a resistência mecânica de uma massa de solo, proporcionando uma eficiente transmissão de esforços, graças a sua alta interação com esses materiais, e diminuindo a compressibilidade do material composto assim formado.
De modo complementar e de grande importância para a aplicação, o geotêxtil Bidim pode drenar através de seu corpo, eventuais águas de infiltração, evitando dessa maneira a perda de resistência ao cisalhamento de solo (drenagem no plano da manta).
A vida útil da obra é assegurada, pois o geotêxtil Bidim é produzido em poliéster (100%), matéria prima não suscetível a ação de fluência (ou “Creep”, isto é, deformação ao longo do tempo sob ação de carga constante), nas condições de temperatura brasileira.
MONITORAMENTO
Ficou a cargo do fabricante financiar os equipamentos a da COPPE instalar, fazer as medições e analisar os resulta forneci pelos instrumentos do monitoramento e a Prefeitura de Petrópolis responsável pela preservação aparelhos na obra.
Todo esse trabalho tem por objetivo a obtenção de da que possam registrar a eficiência do comportamento do geotêxtil Bidim, assim como o aprimoramento da técnica em obras de solo reforçado e com isso resultar em maiores benefícios.
Finalidade da instrumentação
Analisar o comportamento global da estrutura de solo-reforçado, cotejando-o com o verificado em sistemas convencionais.
Verificar a distribuição de tensões verticais na base e no interior da massa reforçada, comparando-as com as hipóteses usuais de projeto.
Acompanhar as movimentações do muro de solo-reforçado e verificar seu comportamento reológico. Estes resultados permitirão a avaliação da rigidez e do comportamento quanto à deformação do geotêxtil Bidim confinado, que é sabidamente diverso e verificado, através de ensaios não confina em laboratório.
Acompanhar o desenvolvimento de poro-pressão no solo durante e após a construção da obra.
Locação da instrumentação na obra Conforme o desenho esquemático da Figura 11.
Medidores de deslocamento horizontal
Placas magnéticas medidores de deslocamento vertical (MR1 e MR2) Piezômetro – Medição das poro-pressões)
Inclinômetro – Medição do movimento vertical.
Figura 11 Desenho esquemático da locação da instrumentação.
CUSTOS DA OBRA
Custos apropria
Custos EMOP apropriado para solução em solo reforçado com o geotêxtil Bidim, considerando-se 02 meses de administração, 5% de mobilização e desmobilização e 30% de BDI.
Localizada 3 H = 4,20 m; L = 25 m; B = 2,80m
Custo p/m³ – US$ 80,55
Custo p/m² – US$ 225,54
Custo p/m US$ 947,29
Comparativo de custos
Custos apropria em obras executadas no município de Petrópolis para estruturas de contenção com 4,00 m de altura em comparação com a utilização de contenção em solo reforçado com geotêxtil Bidim:
Muro de concreto armado 97% mais caro; Muro de concreto ciclópico 60% mais caro; Muro de gabião 77% mais caro.
CONCLUSÃO
Através da técnicos obtidos junto a COPPE e Noronha Engenharia S/A, verificou-se que até a presente data, a estrutura de contenção em solo reforçado com geotêxtil Bidim, superou as expectativas demonstrando um excelente comportamento quanto as deformações vertical e horizontal, trabalhando dentro do fato de segurança previsto em projeto.
Em comparação com as soluções convencionais, o comparativo de custos demonstra que a solução de estruturas em solo reforçado com inclusões de geotêxtis Bidim são mais econômicas, apresentando eficiência e rapidez de execução comprovando ser esta uma grande solução técnica na área de geotecnia na recomposição de taludes.
Nossos sinceros agradecimentos aos engenheiros relacionam abaixo, pois sem os quais, não seria possível a elaboração deste trabalho:
Eng. Claudio Pereira Pinto
Projetista Noronha Engenharia S/A Eng. Roberto Machado da Costa Empreiteira
Gabiroba Engenharia LTDA Eng. Alberto
Ivan Peinem
Empreiteira Gabiroba Engenharia LTDA
Eng. Luiz Carlos Dias de Oliveira
Fiscal Noronha Engenharia S/A
Eng. Maurício Erlich
Responsável pelos estu de monitoramento COPPE
Eng. Antônio Jorge
Responsável pela instalação e medição equipamentos de monitoramento COPPE.
DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA
Foto do terreno natural após ter ocorrido o escorregamento.
Preparo do terreno (localizada 2) utilizando-se um retro- escavadeira.
Detalhe 0,30 cm de areia determinado em projeto como camada drenante, em torno do bloco e ao centro o núcleo de reaterro aproveitado da escavação.
Lançamento e compactação da areia sobre a 1ª camada de geotêxtil Bidim.
Detalhe da instalação do geotêxtil Bidim RT-21, sendo fixado nas tábuas para garantir a uniformidade da fachada, e posterior ancoragem para a camada subsequente.
Vista da ancoragem do geotêxtil Bidim RT-21.
Execução da sexta camada mostrando como foi feito o escoramento em madeiras para garantir a inclinação de 1/8 do talude, evitando assim as possíveis deformações horizontais com a compactação durante o período de execução do muro.
Detalhe do lançamento do reaterro sobre o geotêxtil Bidim formando o núcleo da contenção.
Detalhe do material de instrumentação. Placas magnéticas e medidor de deslocamento horizontal (tubo PVC ¾” + aço ½”)
Implantação da instrumentação das placas magnéticas (medidas de deslocamento vertical) na estrutura de solo reforçado
Unidade de leitura para inclinômetro equipado com torpedo do inclinômetro.
Aparelho para leitura de piezômetro pneumático.
Detalhe da camada de solo compactada com soquete vibrador (núcleo).
Vista frontal do muro mostrando as camadas de aterro já executadas ainda com o escoramento.
Vista da Localizada 5, Lote 2, mostrando à direita o Muro 1 concluído e à esquerda o Muro 2 sendo executado.
Vista frontal do Muro 2 na Localizada 5, Lote 2.
Vista do muro com todas as camadas de aterro concluídas, aguardando o muro de face junto ao geotêxtil Bidim.
Vista lateral direita da obra concluída, destacando o muro de face (paramento) protegendo o geotêxtil Bidim.
Detalhe do acompanhamento da medição das variações das placas magnéticas (in loco).
Acompanhamento de medição de deslocamento horizontal do inteiro da massa de solo- reforçado, após a conclusão da obra.
Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.
RESUMO
Pela segunda vez, o talude do aterro onde foram construídas as áreas de lazer da unidade Vila Ema das Indústrias Linhas Corrente, sofreu ruptura generalizada. Para recomposição definitiva, o projeto geotécnico estudou três soluções alternativas, a saber:
Remoção do solo mole de fundação;
Execução de muro estaqueado mais parede subterrâneo; –
Solo reforçado com geotêxtil.
A solução através de solo reforçado com geotêxtil Bidim foi escolhida por ser mais rápida, prática e muito mais econômica, conforme descrevemos a seguir
O PROBLEMA
Encontrar um sistema que suprisse que evitasse novas rupturas generalizadas como já havia ocorrido.
A SOLUÇÃO
A solução através de solo reforçado com geotêxtil Bidim foi a mais viável, uma vez que além de eficiente, ela se tornou mais econômica.
DADOS DA OBRA
DATA DE EXECUÇÃO: janeiro/93
LOCALIZAÇÃO:
CLIENTE:Linhas Correntes Ltda.
TIPO DE OBRA:Taludes
FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM: Reforço do solo
QUANTIDADE UTILIZADA:8.100 Geotêxtil Bidim RT-16.
DESCRIÇÃO DA OBRA
Ruptura
Pela segunda vez o talude do aterro executado para a construção da unidade Vila Ema das Indústrias Linhas Corrente Ltda., contíguo ao centro esportivo, rompeu-se. A análise geotécnica do sinistro levou à conclusão de que o baixo grau de compactação do aterro, aliado à movimentação do muro de gabiões apoiado sobre fundação fraca, foram os principais fatores condicionantes do ocorrido.
Dimensões
No trecho rompido, a altura do aterro atinge metros, o comprimento do trecho afetado (medido no pé do talude) é de 55 metros. Cabe ressaltar que a ruptura se deu em forma circular.
Fundação
A fundação onde se apoiava o aterro, constitui-se de uma argila mole com 6 metros de profundidade, SPT variando na faixa de 1 a 4 golpes e o NA a um metro abaixo da superfície.
Soluções alternativas
Após ampla campanha de sondagens e análise local de todas as condições de contorno, decidiu-se que, qualquer que fosse a solução adotada, seriam observadas as seguintes premissas:
Não utilização de banquetas intermediárias;
Remoção e reconstrução total do talude afetado, com acompanhamento tecnológico;
Minimização do movimento de terra devido à iminente pavimentação da rua fronteiriça. Foram concebidas, assim, três alternativas de recomposição do talude, conforme resumo apresentado no Quadro 1.
N º
ALTERNATIVAS DE RECOMPOSIÇÃO
VOLUMES ESCAVADOS (m³)
CUSTO TOTAL RELATIVO (%)
1
Remoção do solo mole e construção de muro de concreto à flexão
18555
100
2
Muro de contrafortes estaqueado mais parede subterrânea
11955
43
3
Solo reforçado com armadura geotêxtil
11995
37
QUADRO 1 Comparação econômica entre as três alternativas de recomposição estudadas.
A seguir mostramos as seções das três soluções adotadas (Figuras 1, 2 e 3).
Figura 1 Remoção do solo mole e construção de um muro à flexão de concreto (Alternativa 1), não foi adotada pelo alto custo e morosidade.
Figura 2 Muro de contrafortes estaquear mais parede subterrânea (Alternativa 2), não foi adotado pela morosidade executiva.
Figura 3 Solução com geotêxtil Bidim atuando como elemento de reforço (Alternativa 3). Foi adotado por ser mais econômico e de rápida execução.
SOLUÇÃO ADOTADA
Reforço
Respeitadas as premissas do projeto, os seguintes motivos conduziram naturalmente à adoção da solução 3, solo reforçado com geotêxtil Bidim:
Menor movimentação de solo;
Maior rapidez executiva;
Não necessidade de equipamentos especiais
Menor custo global
No Quadro 2, estão resumi os principais itens da solução 3 adotada e seus custos relativos:
DISCRIMINAÇÃO
QUANTIDADES
UNIDADE
CUSTO PARCIAL RELATIVO (%)
ESCAVAÇÃO, CARGA E TRANSPORTE do talude em estabilização da estrada de acesso
9075 2880
M³ M³
19,0 6,0
MURO DE FLEXÃO ESTANQUEADO – Cravação de estacas pré-moldadas diâmetro20cm -Execução dos blocos de apoio -Concretagem do muro de flexão
462 4 14
M M³ M³
4,0 1,0 3,0
ATERRO DE 4 METROS EM SOLO REFORÇADO reaterro compactado geotêxtil BIDIM RT-16 utilizado como reforço
2750 5400
M³ M²
13,0 10,0
REATERRO COMPACTADO -Do talude em estabilização – Da estrada de acesso
6325 2880
M³ M³
30,0 14,0
TOTAL 100
Quadro 2 Comparação relativa entre os custos parciais elementos componentes da solução com o geotêxtil Bidim.
Drenagem
No Quadro 2, não estão computa os materiais e mão-de-obra relativos ao colchão, cortina e trincheiras drenantes incorpora à obra, pois são itens comuns às três soluções propostas.
No sistema drenante interno do reaterro, com função de filtro, foram utilizar cerca de 2.700 m² de geotêxtil Bidim RT-16.
O sistema drenante incorporado ao talude recomposto é de vital importância, pois impede que as águas do lençol freático e de infiltrações locais em toda área do aterro, penetrem na obra e causem sobrecarga não prevista. Tanto nas trincheiras quanto no colchão e cortina.
O geotêxtil Bidim atua como filtro, impedindo que o solo penetre e colmate os materiais drenantes.
Geotêxtil utilizado
Geotêxtil Bidim RT-16, largura 4,30m
Quantidades utilizadas
Corpo do aterro, como reforço: 5.400 m²
Drenos, como filtro: 2.700 m²
RESULTADOS PRÁTICOS OBTIDOS
Os principais resultam obtida na utilização do geotêxtil Bidim estão descritos a seguir:
Aceleração do cronograma construtivo, devido à redução das obras em concreto;
Não necessidade de remoção do solo mole local, uma vez que o geotêxtil Bidim garante a estabilidade de todo o conjunto reaterro/fundação;
Redução significativa custos globais, através da simplificação construtiva, utilização de mão-de- obra não especializada, e minimização do movimento de solo.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos à prestimosa colaboração colegas abaixo cita, sem a qual teria sido impossível a elaboração deste trabalho:
Eng. Hélio P. de Lima Linhas Corrente Ltda.
Eng. Tasso R. R. Loures Consultor Autônomo.
Eng. João Leocádio ATO Engenharia e Construção Ltda. Tec. Welton P. das Virgens Tecnologista de Campo.
DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA
Vista do talude rompido, no fim das escavações. À esquerda, vê-se a execução das fundações do muro externo.
Lançamento e compactação do solo argiloso sobre a segunda camada de geotêxtil Bidim.
Lançamento e compactação do solo argiloso sobre a segunda camada de geotêxtil Bidim.
Vista panorâmica da recomposição do talude.
Ao fundo, a obra já com três camadas de geotêxtil Bidim lançadas e, à frente, a execução do muro externo.
Vista do lançamento do geotêxtil Bidim como camada de reforço e do alteamento da cortina drenante de interceptação, utilizando o geotêxtil Bidim como filtro.
Vista lateral da aplicação da penúltima camada de geotêxtil Bidim.
Obra concluída, aguardando a execução do muro de face junto ao geotêxtil Bidim.
Vista superior do talude totalmente recuperado e gramado.
Vista lateral direita da obra concluída, destacando o muro de face cuja função é de proteger o geotêxtil Bidim da luz solar e de depredações.
Vista lateral esquerda da obra concluída, destacando o muro de face, protegendo o geotêxtil Bidim.
Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.
RESUMO
Este trabalho relata a aplicação do geotêxtil Bidim (nãotecido agulhado, 100% poliéster, filamentos contínuos) como reforço na base na construção de diques na área de várzea da Usina Coruripe, no Município de Coruripe/AL.
O PROBLEMA
Implementar um sistema de reforço na base na construção dos diques na área de várzea da Usina Coruripe.
A SOLUÇÃO
Foi utilizado a manta geotêxtil Bidim como elemento de suma importância para a construção dos diques.
QUANTIDADE UTILIZADA: Quantidade não especificado do geotêxtil Bidim RT-21
FINALIDADE DA OBRA
A obra teve como finalidade permitir o aproveitamento, para plantio de cana de açúcar, de uma área de várzea altamente fértil, e situada relativamente próxima as instalações de moagem da Usina.
Para tanto, tornava-se necessária a proteção dessa área de várzea, mediante a construção de um dique de polderização, contra os frequentes transbordamentos do Rio Coruripe.
Segundo da experimentais da Usina, na área da várzea, devidamente protegida e drenada, a produtividade alcança de 100 a 0 toneladas de cana por hectare, enquanto a produtividade média no restante da Usina se situa em torno 60 t/ha.
A Figura 1 apresenta o mapa de localização da obra.
Figura 1 Mapa de localização da obra.
DESCRIÇÃO DA OBRA
Antes de a Consultora Engenord ser contratada para desenvolver este projeto, a Patrumec já havia executado alguns trechos do dique sem o geotêxtil Bidim como reforço de base. Nos locais onde existe solo mole houve rupturas de grande porte, trazendo grandes prejuízos, principalmente quando há enchente no rio Coruripe aonde as águas chegam a atingir a área de várzea devido à ruptura.
Segundo os resulta de sondagens e ensaios de laboratório, ficou evidenciado a presença de uma camada de (10 cm de média) de argila orgânica mole e muito mole, que pode conter horizontes turfosos, muito compressível de baixa resistência ao cisalhamento e altamente susceptível às flutuações do nível d’água subterrânea.
De acordo com os resulta de sondagens e ensaios de laboratórios, esta área tem um substrato altamente compressível Cc > 1,0, coesão 1 t/m², espessura média de 10 cm e nível d’água inferior a 1,0 m.
PROCESSO CONSTRUTIVO
O projeto recomendou que nos diques com altura até 3 m sejam executa em estágios de carregamento ao longo de 180 e 300 dias. Devido ao longo período de estabilização este tipo de execução foi descartado.
Para prazos menores e altura maior a Consultora recomendou executar o aterro sem compactação com o material proveniente do corte do dreno, reforço de base constituído por geotêxtil Bidim RT-21 conforme o seguinte procedimento:
Afastamento do offset do aterro para crista do talude do dreno mínimo m;
A execução do aterro deve obedecer à metodologia e seqüência estabelecida a seguir (Figura 2):
1º Amassar contra o terreno a vegetação rala existente no local para estivar o aterro; 2º Colocar o geotêxtil Bidim;
3º Colocar o aterro no offset;
4º Dobrar o geotêxtil conforme indicado;
5º Complementar o aterro no offset;
6º Executar o aterro na parte central do dique;
7º Elevar o aterro no off set; 8º Complementar o aterro.
12,60
6,00
3,00
3,60
Vegetação rala existente. 2 3
Executar amassamento da vegetação contra o terreno.
Colocar sobre a vegetação amassada, manta de geotêxtil.
Executar aterro sobre a manta de geotêxtil, mas laterais da seção tipo do dique.
Bobrar a manta de geotêxtil sobre aterros já executa.
Executar aterro laterais, seguindo o off-set da seção tipo do dique.
Executar aterro na área central do dique.
8
Executar aterro laterais, seguindo o off-set da seção tipo do dique.
9
Executar aterro na área central do dique.
10
Executar aterro final, seguindo o off-set da seção tipo do dique.
(a) Detalhe da execução.
O material resistênte Nota: Todas as dimenções são dadas em metros (b) Final da execução. Figura 2 Seção transversal do aterro. A união do geotêxtil Bidim foi feita por costura (Figura 3).
Devido ao volume de aterro, foi necessário fazer complementação com o material retirado a montante do dique.
A compactação foi executada de maneira natural, ou seja, pelo próprio peso do material e auxílio das conchas equipamentos.
Existe um contrato de manutenção para a reposição do aterro devido à retração do material e erosões.
Foi observado recentemente que em função do adensamento do solo mole, tornou-se necessário a complementação do material de aterro, com a finalidade de se manter o nível do dique.
APLICAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM
A adoção do geotêxtil Bidim no reforço de base do dique, foi para estabilização do aterro no menor prazo de tempo em função da altura (3 a 3,5 m), uma vez que, os diques com altura de até 3,0 m sendo executa em estágios de carregamento levaria um período de 180 à 300 dias sem que ocorram grandes rupturas.
Em função das características da obra a Engenord Ltda., responsável pelo projeto, definiu o geotêxtil Bidim RT- 21, como elemento de reforço da base do dique.
A especificação do geotêxtil Bidim RT-21 foi baseada em suas propriedades mecânicas, tais como:
Resistência à tração;
Alongamento na ruptura; – Resistência ao puncionamento e, – Resistência ao rasgo trapezoidal.
O geotêxtil Bidim desempenha a função reforço na etapa construtiva, isto é, quando aplicado na interface aterro/solo mole redistribui as tensões sobre o solo de fundação, aumentando a sua capacidade de suporte. Ao mesmo tempo, minimiza os recalques diferenciais e deformação horizontal da fundação e contribui para um aumento do coeficiente de segurança à ruptura generalizada.
Em função de sua resistência à tração incorpora uma resistência interna do maciço, evitando a ruptura do solo e desestabilização taludes.
O geotêxtil Bidim RT-21, em função das suas propriedades hidráulicas (permeabilidade normal, permissividade, permeabilidade transversal, abertura de filtração), desempenha função drenagem transversal, permitindo a condução pelo plano do geotêxtil da água expulsa durante o processo de adensamento, minimizando o tempo de recalque.
AGRADECIMENTOS
Nossos sinceros agradecimentos ao Geólogo Ediberto Vasconcelos, Diretor da Consultoria Engenord Ltda. e ao Eng. Antonio Donizete Alves, Gerente Técnico Operacional da Patrumec.
DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA
Transporte do geotêxtil Bidim.
Instalação do geotêxtil Bidim após a preparação do terreno.
Geotêxtil Bidim com a emenda por costura e a espera do material de aterro.
Execução do aterro.
Dobra do geotêxtil Bidim no offset.
Escavação do material externo para complementação do aterro do dique.
Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.
RESUMO
A duplicação, com extensão de 8 km, faz parte do empreendimento denominado “Linha Verde” Rodovia de 193 km de extensão ligando, pelo litoral, a cidade de Salvador à divisa com o estado de Sergipe. A aplicação de geotêxtil Bidim (nãotecido agulhado, 100% poliéster, filamentos contínuos) tem como função de elemento de reforço na estrutura de contenção para a construção da Via Alternativa, na obra de duplicação da Rodovia BA-99 (Estrada do Coco), em Lauro de Freitas/BA.
O PROBLEMA
Implementar um sistema de reforço para a duplicação da Rodovia BA-99, que venha garantir uma maior durabilidade do projeto.
A SOLUÇÃO
Foi utilizado a manta Geotêxtil Bidim como parte do sistema de reforço para a execução da obra.
DADOS DA OBRA
DATA DE EXECUÇÃO: Maio de 1993
LOCALIZAÇÃO:Lauro de Freitas/BA
CLIENTE:Construtora Norberto Odebrecht S/A
TIPO DE OBRA:Duplicação de Rodovia
FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM: Parte da Estrutura de Contenção
QUANTIDADE UTILIZADA: Quantidade de Geotêxtil Bidim não Especificada
DESCRIÇÃO DA OBRA
A Rodovia BA-099, conhecida como Estrada do Coco, liga a cidade de Salvador as mais belas praias do litoral norte do Estado da Bahia.
Devido aos constantes engarrafamentos que ocorriam no trecho inicial da rodovia ocasionado pelo crescente fluxo de turistas, moradores locais e trabalhadores do Polo Petroquímico de Camaçari, o DERBA Departamento de Estradas de Rodagem da Bahia resolveu eliminar o problema contratando a Construtora Norberto Odebrecht S/A para duplicar o trecho inicial da mesma, numa extensão de 8 km, sendo que nas proximidades do acesso à cidade de Lauro de Freitas foi implantada a Via Alternativa evitando custos com desapropriações de imóveis para execução da duplicação.
Para o trecho da Via Alternativa que passava entre o rio Ipiranga e um conjunto de prédios residenciais, o Engº Luis Edmundo de Prado projetou uma estrutura em solo reforçado com geotêxtil.
A obra, localizada no perímetro urbano e sem possibilidade de desvio de tráfego, foi executada em 1991, num prazo muito curto, sendo que a estrutura em solo reforçado com geotêxtil Bidim foi executada em 20 dias.
DIMENSIONAMENTO DA ESTRUTURA EM SOLO REFORÇADO
Para garantir a estabilidade da estrutura de contenção em solo reforçado, as seguintes etapas foram atendidas:
Análise da estabilidade externa da massa reforçada
Verificação do deslizamento ao longo da base da massa reforçada (Figura 1a).
Verificação ao tombamento (Figura 1b).
Verificação da capacidade de carga do solo subjacente à massa de solo reforçado (Figura 1c). – Verificação da estabilidade global (Figura 1d).
Figura 1 Condições de estabilidade externa a serem verificadas.
Análise da estabilidade interna (Figura 2)
– Análise da resistência à tração reforços; – Análise da resistência por ancoragem reforços.
Figura 2 Condições de estabilidade interna a serem verificadas.
APLICAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM
Pelo fato do solo ser constituí de argila mole, principalmente, areia fina e média e rocha, em alguns pontos localiza, e a proximidade de um conjunto de prédios residenciais houve a preocupação de se construir uma estrutura flexível, evitando o custo de substituição do solo de fundação e danos à estrutura prédios ocasiona pela compactação convencional.
As alternativas consideradas foram estruturadas de contenção em gabiões e solo reforçado com inclusões de geotêxtil, sendo que a experiência adquirida pelos responsáveis pela obra anterior e diferença de custos determinou a decisão em favor da utilização do geotêxtil Bidim.
PROCESSO CONSTRUTIVO
Inicialmente, foi feita a escavação mecânica e a construção de uma ensecadeira com a utilização de duas retro- escavadeiras.
Em seguida, foram construídas as camadas de aterro pelo método incremental aplicação das faixas de geotêxtil Bidim, conformação do paramento com a utilização de 16.500 sacos de ráfia cheios de areia fina (em substituição à utilização de formas), aterro com areia fina, compactação e adensamento com trator de esteira e água, numa extensão de 200 m, de acordo com a Figura 3.
Figura 3 Seção tipo de estrutura de contenção em solo reforçado.
Durante a execução da primeira camada, com altura de projeto de 0,5 m, foi constado que o nível de água que aflorava na área de trabalho superava a altura da mesma e dificultando o trabalho de operários e equipamentos. O Engº Luis Edmundo de Prado , então, autorizou o aumento de sua altura de 0,5 m para 1 m, uma vez que esta camada estava “embutida” no terreno de fundação.
As faixas de geotêxtil Bidim foram costuradas com o auxílio de duas máquinas de costura portáteis. Para a proteção do geotêxtil Bidim contra intempéries e atos de vandalismo, foi executado um revestimento de concreto armado com tela (para alambrado), sem função estrutural, fixada à estrutura por meio de chumbadores distancia horizontalmente de 1,5 m. Sendo que para garantir a drenabilidade da estrutura foram instalados barbacãs distancia horizontalmente de 3 m.
Finalmente, foi construído o corpo do pavimento da Via Alternativa.
FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM
Uma estrutura de contenção em solo reforçado com geotêxtil é um aterro reforçado com inclusões de geotêxtil, de paramento vertical ou praticamente vertical, que é, em geral, revestido por um material resistente visando à proteção contra intempéries ou atos de vandalismo.
O geotêxtil Bidim desempenha função de REFORÇO aumentando a resistência mecânica de uma massa de solo, proporcionando uma eficiente transmissão de esforços, graças a sua alta interação com esses materiais, e diminuindo a compressibilidade do material composto assim formado.
O geotêxtil Bidim com reforço nesse tipo de aplicação garante a estabilidade da estrutura e o seu principal objetivo: a contenção.
A vida útil da obra é assegurada, pois o geotêxtil Bidim é produzido em poliéster (100%), matéria-prima não suscetível a ação da fluência (ou “creep”, isto é, deformação ao longo do tempo sob ação de carga constante), nas condições de temperaturas brasileiras.
VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM
Em comparação com soluções convencionais, estruturas em solo reforçado com inclusões de geotêxtis são de fácil aplicação, rápida construção e proporcionam redução significativa de custos.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Apesar da satisfação engenheiros envolvi no projeto, execução e contratação/fiscalização com os resultados obtidos, o consumo de concreto para proteção foi maior do que o previsto, ocasionado pela utilização sacos de ráfia para a conformação do paramento, irregular nas primeiras camadas devido à falta de prática na execução de dessa técnica.
Depois de quase dois anos de concluída, a estrutura está estável, não apresentando qualquer sinal de deformação.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos ao apoio e colaboração presta pelos seguintes profissionais:
Eng. Luis Edmundo de Prado .
Eng. Vicente Machado Pedreira DERBA Departamento de Estradas de Rodagem da Bahia. Eng. Alexandre Rego.
Eng. Laerte Guião Maroni.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
PALMEIRA, E. M. Análise da Evolução da Técnica de Reforço de Solos por Inclusões Extensíveis Solos e Rochas, 14 (2): p. 95-107, 1991;
PALMEIRA, E. M. Solo Reforçado: Taludes e Estruturas de Contenção Manual Técnico Geotêxtil Bidim, 1992;
DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA
Instalação de barbacãs na estrutura de contenção em solo reforçado com geotêxtil.
Instalação sacos de ráfia para a deformação do paramento.
Estrutura em solo reforçado antes da execução da proteção mecânica.
Este trabalho relata a aplicação do geotêxtil Bidim como elemento de separação e reforço entre solo de baixa capacidade de suporte e muro de contenção em gabiões na obra designada Linha Vermelha no Rio de Janeiro.
O geotêxtil Bidim foi utilizado nesta obra como elemento de separação, evitando que o solo mole da fundação contaminasse a estrutura do gabião, e como elemento de reforço garantindo uma distribuição uniforme das pressões sobre o solo mole da base, evitando deformações localizadas, que poderiam comprometer a estrutura de pavimentação das pistas de rolamento.
O PROBLEMA
Implementar um sistema que evite a contaminação da estrutura do gabião e que garantisse a distribuição uniforme das pressões sobre o solo mole da base.
A SOLUÇÃO
Foi Utilizado o Geotêxtil Bidim RT-21 como elemento importante para a separação e reforço da obra da Linha Vermelha no Rio de Janeiro.
DADOS DA OBRA
DATA DE EXECUÇÃO: Junho 1992
LOCALIZAÇÃO:Rio de Janeiro
CLIENTE:Promon Engenharia S.A
TIPO DE OBRA:Gabião
FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM: Reforço e Separação
QUANTIDADE UTILIZADA: 1.040 m² Geotêxtil Bidim RT-21
A necessidade de construção da Linha Vermelha data da década de 70, desde então seu traçado já sofreu inúmeras modificações, principalmente devido ao crescimento populacional das favelas, por onde esta obra deveria passar, ocasionando enormes gastos com desapropriações.
Quando foi proposta pela primeira vez, já se previa a saturação da principal via de acesso a capital do estado, a Avenida Brasil, devido a diversos problemas técnicos, principalmente políticos e econômicos, esta obra foi sendo adiada, até que em junho de 1991 foi finalmente iniciada.
O cronograma prevê a construção da Linha Vermelha em duas etapas: a primeira com 7,2 km de extensão ligando o Bairro de são Cristóvão a Ilha do Governador (objeto deste case), e a segunda com 14,2 km de extensão ligando a Ilha do governador ao município de João de Meriti (Figura 1).
Figura 1 Traçado da 1ª fase da Linha Vermelha.
Além de ser uma obra de grande importância política, a sua principal importância reside na sua função social, pois reduzirá o tempo de translado de um morador da Baixada Fluminense que hoje é feito em 2 horas para apenas 20 minutos.
A primeira etapa (7,2 km) foi dividida em quatro lotes, conforme mostra a Tabela 1.
Tabela 1 Divisão Lotes componentes da primeira etapa da Linha Vermelha.
Lote
Trecho
Empreiteira
1
Rua Bela à Avenida Brasil
Andrade Gutierrez
2
Av. Brasil à Favela Vila do João
Cetenco
3
Favela Vila do João à Favela Parque União
Carioca
4
Favela Parque União à Ilha do Governador
CBPO
O referido case trata do Lote 3, pertencente a Empresa Carioca de Engenharia.
O projeto de autoria da Promon Engenharia S.A, sofreu algumas alterações no traçado e consequentemente na forma e tipos das estruturas a serem adotadas, ficando o projeto final com pistas de subida edificadas sobre pontes e as de descida sobre aterro compactado, trecho da Favela Vila do João, em frente ao prédio da Faculdade de Engenharia/COPPE (Figura 2).
Justamente para se fazer uma interface entre a ponte e o aterro adotou-se um muro de gabião (Figura 3).
Figura 2 Localização em planta, do local onde foi adotada a solução em muro de gabião.
Figura 3 Detalhe de uma seção típica onde se empregou o muro de gabião.
A Carioca contratou a empresa L. Centurione Scotto para executar o projeto do gabião e supervisionar sua execução. Apesar da variação da maré não atingir nem o gabião nem o aterro, e não haver meios de percolação d’água pela estrutura do aterro/pavimento, ocasionando carreamento finos do solo, desestabilizando a estrutura como um todo, houve a necessidade de se adotar um colchão de geotêxtil Bidim atuando como elemento de separação, pois o solo do local, que serviu de base para o gabião é muito mole, sendo composto por matéria orgânica, possuindo estrutura instável.
Em vista do exposto acima e devido também ao peso próprio da estrutura do gabião foi adotado este colchão, executado com geotêxtil Bidim RT-21
O trecho em gabião compreendeu uma extensão de 320 m de comprimento por 3,25 m de largura, empregando-se 1.040 m² de geotêxtil Bidim (Figura 4).
Figura 4 Dimensões básicas da estrutura de contenção em gabião.
FUNÇÕES DO GEOTÊXTIL BIDIM
Devido a consistência do material de base, ficou claro logo no início do projeto, que o geotêxtil Bidim deveria ser empregado como elemento de SEPARAÇÃO.
Com efetivo dimensionamento da estrutura do gabião constatou-se que as cargas transmitidas ao solo provocariam a ruptura local do mesmo, havendo necessidade efetiva de se dimensionar um colchão para distribuição uniforme das cargas constituído pelo geotêxtil Bidim RT-21.
INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM
Remoção de parte do solo natural, aproximadamente 1 m de profundidade;
Instalação da manta de geotêxtil Bidim RT-21;
Instalação gabiões saco preenchi com pedra;
Instalação e união gabiões caixa;
Enchimento ordenado e alinhamento das pedras dentro gabiões caixa;
Lançamento e compactação do aterro;
Execução da pavimentação sobre o aterro;
Realização das obras complementares.
DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA
Limpeza e remoção parcial (1 m) do material de base. Nota-se a presença de uma camada pastosa formada por água e finos do solo.
Instalação do geotêxtil Bidim e gabiões saco. Em detalhe nota-se a colocação do gabião caixa
Vista geral da obra. Nota-se diversas fases de instalação gabiões caixa.
Instalação da última camada de gabião caixa. Destaque para a junção das caixas.
Detalhe da última camada parcialmente concluída.
Vista geral da obra. Sob a ponte, detalhe para componentes do conjunto: Solo, Geotêxtil Bidim, Gabião saco, 1ª Camada Gabião, 2ª Camada Gabião.
Vista geral da obra, abaixo da ponte (sentido longitudinal).
Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.
RESUMO
A necessidade de duplicação da Rodovia D. I, que liga Jacareí a Campinas, deveu-se ao fato de que a pista única, inaugurada em 1970, já estava com volume de tráfego muito intenso prejudicando desta maneira a segurança usuários, estrangulando o escoamento de produtos e produzindo um desgaste excessivo na própria rodovia. No entanto, para essa duplicação houvesse a necessidade da utilização do Geotêxtil Bidim como elemento de separação, filtrante e reforço.
O PROBLEMA
Encontrar um material eficiente que servisse de elemento de separação, reforço e filtração de água das rodovias, a fim de impedir o carreamento de suas partículas, que em geral são muito finas.
A SOLUÇÃO
Para este dado problema foi utilizado o geotêxtil nãotecido Bidim, que supriu toda as necessidades da obra.
DADOS DA OBRA
DATA DE EXECUÇÃO: Outubro de 1991;
LOCALIZAÇÃO: Estado de Paulo
CLIENTE: Dersa Desenvolvimento Rodoviário S.A
TIPO DE OBRA:Sistema drenante subsuperficial de pavimento de rodovias
FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM: Revestimento dos cilindros das calandras para a absorção da umidade
QUANTIDADE UTILIZADA:Rodovia Dom I – 559.020 m²/Rodovia Santos Dumont – 258.000 m²/Rodovia Bandeirantes – 374.000 m²/Consumo total – 1.191.020 m²
Duplicação da Rodovia D. I
O montante das obras foi dividido em trechos como mostra a Tabela 1.
Trecho
Nº do trecho
Duplicação da Rodovia D. I sob Jurisdição do DersaProjetista
Empreiteira
Gerenciadora
Jacareí – Nazaré Paulista
1
Estela
Andrade Gutierrez
Proenge
Nazaré Paulista – Jarinú
2
Maubertec
CBPO
Engevix
Jarinú – Campinas
3
Proenge
Cowan
Estática
Tabela 1 Empresas participantes e suas respectivas localizações.
Foram feitas várias visitas na obra durante sua execução. Essas vistorias mostram o grande uso do geotêxtil Bidim nas seguintes aplicações:
Obras de drenagem profunda;
Drenagem de pavimento;
Reforço de aterro;
Separação de solo;
Contenção com gabiões.
De acordo com o padrão construtivo de rodovias pertinentes ao Dersa, a drenagem de pavimento é executada ao longo de toda extensão dela, existindo um sistema drenante para cada pista.
No caso da rodovia citada acima, foi executado o sistema de drenagem de pavimento tanto na pista já existente quanto na nova pista.
Duplicação da Rodovia Santos Dumont
A necessidade de duplicação desta rodovia, que liga campinas a Sorocaba, deveu-se aos mesmos motivos da rodovia anteriormente descrita, ou seja, insegurança usuários, capacidade insuficiente de escoamento de produtos e desgaste excessivo na pista única existente.
A Rodovia Santos Dumont também está sob jurisdição do Dersa que, através do governo do Estado de Paulo, realizou a concorrência das obras de duplicação, dividindo-a em 2 trechos conforme mostra a Tabela 2.
A obra foi iniciada em setembro de 1988.
Trecho
Nº do trecho
Duplicação da rodovia D. I Sob Jurisdição do DersaProjetista
Empreiteira
Gerenciadora
Campinas – Salto
1
Engeconsult
Camargo Correa
Hidrobrasileira
Salto – Sorocaba
2
Engeconsult
Constran
Engevix
Tabela 2 Empresas participantes e suas respectivas localizações.
No transcorrer da obra foram feitas diversas vistorias que detectaram a utilização do geotêxtil Bidim em diversas aplicações, como por exemplo, drenagem profunda e de pavimento, contenções com gabiões, dentre outras.
Por ser obra pertinente ao Dersa, a drenagem de pavimento foi executada tanto na pista nova quanto na recuperação da pista já existente.
Restauração da Rodovia Bandeirantes
A Rodovia Bandeirantes já constava com duas pistas desde a sua inauguração.
Como esta rodovia une dois polos econômicos de muita importância, Paulo e Campinas, a mesma sofreu um grande desgaste no decorrer anos devido ao intenso tráfego, sendo necessária uma restauração ao longo de toda sua extensão para recolocá-la aos níveis de segurança e conforto apropria.
Os serviços de restauração se basearam principalmente no recapeamento, execução de drenagem de pavimento, limpeza de canteiro e valetas de drenagem superficial.
A Dersa definiu a divisão da obra em dois trechos que, com o resultado da concorrência efetuada pelo Governo do Estado de Paulo, configuram-se como mostra a Tabela 3.
Recuperação da rodovia bandeirante sob jurisdição do DERSA
Trecho Nº do Trecho Projetista Empreiteira
Km 15 ao Km 60 1 DERSA Encalso
Km 60 ao Km 102 2 DERSA Lix da Cunha
Tabela 3 Empresas participantes e suas respectivas localizações.
Nesta obra o geotêxtil Bidim está sendo aplicado apenas nos drenos de pavimento, pois quando a estrada foi construída em 1978, toda drenagem profunda foi executada em ambas as pistas, utilizando cerca de um milhão de metros quadra do geotêxtil Bidim.
Dos drenos de pavimento estão sendo executa nas duas pistas da referida rodovia.
Quantidade de geotêxtil Bidim a ser utilizado
As três obras, quando totalmente concluídas, terão consumido aproximadamente:
Rodovia Dom I – 559.020 m²
Rodovia Santos Dumont – 258.000 m²
Rodovia Bandeirantes – 374.000 m²
Consumo total – 1.191.020 m²
DRENO DE PAVIMENTO – DESCRIÇÃO
Com o transcorrer anos verificou-se que os pavimentos das rodovias estão sujeitos a ataques das águas que propiciam um desgaste acentuado diminuindo dessa maneira a vida útil mesmos.
Estas águas, de um modo geral, são de duas procedências: infiltrações diretas das precipitações pluviométricas e aquelas provenientes de lençóis freáticos subterrâneos.
As infiltrações diretas que atravessam os revestimentos numa taxa variando de 33 a 50% nos pavimentos com revestimentos asfálticos e de 50 a 67% nos pavimentos de concreto de cimento Portland, segundo pesquisa realizada, podem causar sérios danos a estrutura de todo o pavimento, inclusive base e sub-base, se não tiverem um dispositivo especial para drená-las.
A taxa varia de acordo com as condições de vedações da superfície pavimentos, conforme Figura 2.
Base de
agrega (saturada)
Figura 3 Seção transversal de pavimentos em trecho com declividade no sentido do acostamento. A trincheira drenante se situa no acostamento para efetuar a captação da água nesta seção.Figura 4 Seção transversal de pavimento em trecho com declividade no sentido da bacia central da estrada. A trincheira drenante se situa na lateral oposta ao acostamento para efetuar a captação de água nesta seção.
FUNÇÕES DO GEOTÊXTIL BIDIM
Sabendo que um sistema drenante deve manter suas características drenantes por um tempo compatível com a durabilidade prevista para a obra, o projetista se preocupa em escolher adequadamente os materiais componentes do dreno, tanto no que se refere ao elemento filtrante quanto ao aspecto de livre escoamento das águas.
Os maiores problemas enfrentam pelos projetistas são:
Os espaços vazios entre as partículas materiais constituintes do dreno em contato com o solo devem ser suficientemente pequenos, a fim de impedir o carreamento de suas partículas, em geral muito finas, para o seu interior.
Esses mesmos vazios devem ser suficientemente grandes, para permitir o fluxo de água através do dreno.
Para conciliar esses requisitos aplicam-se correlações visando a determinação das faixas granulométricas nas quais se situa o material filtrante clássico.
Quanto aos aspectos práticos de aplicação, muitas vezes surgem dificuldades na obtenção da areia adequada (com granulometria correta e livre de impurezas) que, por ser um elemento natural, nem sempre é encontrado em local próximo da obra com as características desejadas. Deve-se então proceder a “lavagem” e “composição” da areia, misturando-se diferentes areias para obter-se a granulometria adequada.
A própria execução do dreno também é trabalhosa, pois o lançamento da areia requer cuida especiais, uma vez que é necessário construir “paredes” de areia nas laterais do dreno, separando o material drenante do solo, surgindo necessidades de controle do material e de cuida na execução.
Vimos assim que a composição granulométrica, o grau de pureza, a qualidade de aplicação são variáveis que determinam muita insegurança. Para eliminar tais dificuldades e problemas que envolvem a execução destes drenos, utilizou-se o geotêxtil Bidim como elemento filtrante.
Sendo um elemento contínuo (não granular) e constituindo-se num emaranhado aleatório de filamentos, o geotêxtil Bidim retém partículas do solo na sua superfície segundo uma seleção natural. As primeiras partículas finas atravessam a manta no início do processo, mas gradualmente ocorre a formação de um pré-filtro natural. Após a estabilização deste processo, observa-se uma variação índice de vazios e da permeabilidade do solo.
O tempo de formação deste pré-filtro é função das características particulares de cada caso, mais conforme a prática tem demonstrado, ele se completa em questão de horas e a sua espessura é da ordem de alguns centímetros.
APLICAÇÃO E INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM
A vala é escavada com o auxílio de uma retroescavadeira ao longo da extensão da pista. Em seguida, é desenrolada a bobina de geotêxtil Bidim de modo que a vala seja forrada pelo geotêxtil, fixando provisoriamente suas bordas. Feito isto, a vala é preenchida com material drenante.
A colocação ou não do tubo dreno fica unicamente condicionada ao volume de água a ser transportado pela trincheira, uma vez que a manta protege toda a seção drenante de uma eventual deposição de finos no seu interior.
Em seguida pode-se optar por duas soluções:
Fechar a parte superior da vala com geotêxtil Bidim executando uma superposição mínima de 20 cm para lançar a capa asfáltica em seguida. Esse tipo de solução é recomendado quando a base não é composta por material drenante.
Manter o topo da vala sem fechamento sobreposição das bordas do geotêxtil Bidim quando a base do pavimento é composta por material drenante. Dessa maneira a vala funciona como uma trincheira coletora de um colchão drenante.
Após este procedimento é lançada a capa asfáltica em cima da trincheira concluindo-se o serviço. Abaixo, segue corte transversal de ambas as soluções (Figura 5).
A B
TUBO-DRENO TUBO-DRENO
(QUANDO NECESSÁRIO) (QUANDO NECESSÁRIO)
Trincheira drenante com superposição na parte superior, parte superior, para base não drenante.
Trincheira drenante sem Bidim na parte superior (aberta), para base drenante.
(o material da base drenante deve ter granulometria (ou aglomeração) adequada para não penetrar no material da trincheira).
Figura 5 Corte transversal de dois tipos possíveis de drenos de pavimento. a) trincheira drenante com superposição na parte superior, para base não drenante e, b) trincheira drenante sem geotêxtil Bidim na parte superior, para base drenante.
No caso “b”, com base drenante, o material de drenagem (brita) deve ser compatível com o material da base para que não ocorra fuga e penetração do material da base no da trincheira.
As principais vantagens do geotêxtil Bidim neste tipo de aplicação são:
Filtração tão eficaz quanto de uma areia na granulometria correta, tendo a vantagem de não requerer estudo granulométrico nem cuida especiais na instalação;
Apresenta alta permeabilidade (da ordem de 4 x 10-1 cm/s), equivalente uma areia grossa;
Trata-se de material contínuo e de características constantes;
Reduz o cronograma de execução da obra devido à facilidade de instalação do geotêxtil, permitindo a execução de até 300 ml de dreno/dia, por equipe.
Não afeta as demais fases de cálculo, pois os métodos de cálculo atualmente empregam continuam sendo aplicáveis ao dreno executado com o geotêxtil Bidim.
DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA
Detalhe do início trabalhos de abertura da trincheira.
Escavação da trincheira com
Instalação do geotêxtil Bidim e preenchimento das trincheiras com brita.
Detalhe da trinDetalhe do desemboque do dreno de pavimento. Cheira concluída.
Trincheira drenante concluída já recoberta com mistura asfáltica. A faixa já está pronta para ser recapeada
JANEIRO 1991 Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.
RESUMO
A alça da Boa Vista tem por finalidade facilitar o tráfego ferroviário Santos/Araraquara/Santos que necessitava usar a antiga interligação férrea com as composições realizando manobras lentas e onerosas de mudança de sentido de tráfego. Para a realização dessa obra foi necessário a resolução de problemas como, o bombeamento de finos através do sublastro, da deterioração mecânica e da deformações permanentes ao nível dos trilhos. Sendo assim, utilizou-se do geotêxtil Bidim como elemento filtro-separador na superestrutura de dois trechos distintos das vias férreas.
O PROBLEMA
O principal problema era o bombeamento de finos através do sublastro, causando a deterioração mecânica do mesmo e deformações permanentes ao nível dos trilhos.
A SOLUÇÃO
A utilização do geotêxtil Bidim como elemento filtro-separador na superestrutura de dois trechos distintos de vias férreas.
DADOS DA OBRA
DATA DE EXECUÇÃO: Janeiro De 1991
LOCALIZAÇÃO: Campinas Sp
CLIENTE: Fepasa Ferrovia Paulista S/A
TIPO DE OBRA: Elemento De Reforço Multicamadas
FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM: Elemento Filtro-Separador Da Obra
QUANTIDADE UTILIZADA: 4.280 M² De Geotêxtil Bidim Rt-21/ 1.600 M² De Geotêxtil Bidim Rt-16
PROBLEMAS DE CONTAMINAÇÃO DE LASTRO
Na região de Campinas e adjacências verifica-se a presença de alguns tipos de solos expansivos, extremamente finos, uniformes e com formação estratificada, caracteriza como siltitos e argilitos.
Quando tais solos são encontra nos cortes e terão que servir de solo-base, a experiência engenheiros da FEPASA constata que a solução tradicional de utilização de lastro mais sublastro não é suficiente para eliminar a contaminação e deformação, por expansão, quando as águas pluviais atingem e penetram nesses solos (Figura 2).
Figura 2 Corte esquemático da solução tradicional empregada, insuficiente para prevenir a interpenetração do solo-base/ sub-lastro/ lastro.
SOLUÇÃO ALTERNATIVA DE TROCA DE SOLO
A alternativa clássica para o problema de solos expansivos ou solos que sofrem mudanças estruturais quando percola pela água, é sua substituição por outro mais estável em espessura compatível, que varia de obra para obra. A FEPASA já executou vários trechos com trocas de solo, obtendo bons resulta (Figura 3).
Figura 3 Alternativa clássica para solucionar o problema de expansão/bombeamento, troca de solo conjugada com drenagem.
SOLUÇÃO ALTERNATIVA MAIS ECONÔMICA
Embora do ponto de vista técnico, a troca de solo fosse uma boa solução, exigia materiais de empréstimo especiais, grandes movimentos de terra, boas condições meteorológicas, etc. A soma desses fatores que encareciam a solução, levou os engenheiros da FEPASA e os consultores envolvi no problema, e pesquisarem uma alternativa mais econômica e menos vulnerável as intempéries.
Em 1988, dois trechos-pilotos foram executados na ligação Santos/Ribeirão Preto no trecho Boa Vista/Viracopos, com sucesso. A ideia básica era, ao invés de “impermeabilizar” o solo-base pela troca por solo argiloso compactado, executar um colchão drenante sob o lastro que resultasse em vazão imediata das águas de infiltração local sem permitir sua penetração no solo-base.
Assim sendo, concebeu-se para os trechos localiza nos km 30 + 500 e km 35 + 800 a seção ilustrada (Figura 4).
Figura 4 Solução alternativa através de colchão drenante dotado de geotêxtil Bidim RT-21 como elemento filtro-separador entre as camadas lastro/areia grossa, e Bidim RT-16 no dreno subsuperficial longitudinal.
Ambos os trechos foram executar em 1988, perfazendo uma extensão de 1.100 m, como o trecho é em linha simples, foi necessário seu remanejamento durante as obras, para não interromper o tráfego.
ALÇA DA BOA VISTA
Ao contrário casos anteriores, a experiência obtida indicava a necessidade, já durante a construção do novo trecho, utilizar-se a técnica de colchão drenante para prevenir os problemas de expansão e bombeamento.
Ao longo 3 km da alça, cerca de 480 m apresentavam um solo-base problemático.
A equipe de engenheiros e consultores da FEPASA adotaram solução de colchão drenante mais dreno longitudinal, já em concepção aperfeiçoada com relação à anterior.
Embora toda a alça fosse construída com uma só linha em bitola larga, toda terraplenagem (cortes e aterros) foi feita já prevendo uma futura duplicação (Figura 5).
Figura 5 Solução para a alça da Boa Vista, no trecho com presença de siltito e argilito, junto ao lastro, o geotêxtil Bidim RT-21 funciona como filtro separador e no dreno lateral, o Bidim RT-16 tem função apenas de filtro.
VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM
Tanto nos trechos antigos data de 1988, como na própria alça da Boa Vista, executada em 1991, a solução se mostrou tecnicamente eficiente, prevenindo a expansão e bombeamento do solo-base para dentro do lastro.
As vantagens da solução utilizando o geotêxtil Bidim são resumidas a seguir:
Menores volumes de escavação e bota-fora, necessário apenas para a execução do colchão drenante;
Execução simples e rápida do sistema drenante, composto de areia, geotêxtil Bidim e tubo-dreno, que pode ser executado mesmo em tempo chuvoso;
Maior rapidez de execução;
Não necessidade de importação/compactação do solo argiloso;
Redução de cerca de 20% nos custos globais da implantação da nova linha.
AGRADECIMENTOS
O autor deste trabalho agradece aos Eng. Wilson Roberto Cestari e Marcos de Araújo Souza Junior, chefes de divisão da Fepasa, pelas suas colaborações na obtenção de informações sobre as obras, sem as quais não teria sido possível sua elaboração.
DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA
Foto tirada em 1991 mostrando um trecho antigo, executado em 1988, constando o sucesso da solução adotada.
Foto tirada em 1991 mostrando o lastro do trecho executado em 1988, perfeitamente limpo. Nota-se na vala lateral, o assoreamento causado pela decomposição do siltito do talude, pelo efeito das chuvas.
À direita, o trecho da alça de Boa Vista totalmente executado, conforme a nova concepção adotada, à esquerda a terraplanagem pronta para receber a futura duplicação
Trecho da alça da Boa Vista, construído sobre o siltito, conforme a nova concepção adotada, o talude de corte visto a esquerda é constituído também do mesmo material, o talude a direita, também composto de siltito, foi protegido através de concreto projetado
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