Tag: Rodovia

Autor: Departamento Técnico – Atividade Bidim

RESUMO

O PROBLEMA

A duplicação da obra da Rodovia D.  I necessitava de um elemento de reforço em aterro multicamadas.

A SOLUÇÃO

O geotêxtil Bidim foi disposto em 10 camadas horizontais, entre as camadas de solo compactado, ao longo do trecho crítico do aterro. Esta solução permitiu a obtenção de um maciço estável, com bermas de equilíbrio menores, sem que estas ultrapassassem a faixa de domínio da estrada.

DADOS DA OBRA

• DATA DE EXECUÇÃO: NOVEMBRO DE 1990
• LOCALIZAÇÃO: ESTADO DE PAULO
• CLIENTE: DESENVOLVIMENTO RODOVIÁRIO SA
• TIPO DE OBRA:  ELEMENTO DE REFORÇO MULTICAMADAS
• FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM: REFORÇAR A ESTRUTURA DA OBRA
• QUANTIDADE UTILIZADA: 23.000 m² GEOTÊXTIL BIDIM RT-31/ 5.500 m² de RT-16

HISTÓRICO DA OBRA

A necessidade de duplicação da rodovia D.  I 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 dos usuários, estrangulando o escoamento de produtos e produzindo um desgaste excessivo na própria rodovia.

A presente rodovia está sob jurisdição da DERSA Desenvolvimento Rodoviário SA a qual, através do Governo do Estado de  Paulo, elaborou o quadro para a concorrência das obras de duplicação da referida rodovia.

O montante das obras foi dividido em 3 trechos conforme mostra a Tabela 1.

Tabela 1 Empresas participantes e suas respectivas localizações.

Duplicação da rodovia Dom I sob jurisdição da Dersa                     Trecho               Nº do trecho        Projetista             Empreiteira	Gerenciadora
Jacareí – Nazaré Paulista        1                     Setepla          Andrade Gutierrez	Proenge
Nazaré Paulista – Jarinú          2                  Maubertec                  CBPO	Engevix
Jarinú – Campinas               3                    Proenge                    Cowan	Estática

As várias vistorias feitas na obra durante sua execução mostram a grande utilização de geotêxtil Bidim em todas as aplicações. Dentre elas:

• Drenagem profunda;
• Drenagem de pavimento;
• Reforço de aterro;
• Separação de solo;
• Filtração em sistemas de contenção com gabiões.

DADOS – ATERRO 42

Descrição

O referido aterro, situado no trecho 2 (Nazaré Paulista – Jarinú) entre as estacas 3731 e 3748 aproximadamente no Km 49 + 300 m da rodovia D.  I, foi projetado para abrigar a nova pista da duplicação no sentido Jacareí – Campinas, no trecho em que a rodovia atravessa a várzea do Rio Atibaia.

A execução do trecho 2 está sob responsabilidade da Companhia Brasileira de Projetos e Obras sendo que o projeto é da Maubertec Engenharia e Projetos Ltda. e o gerenciamento está a cargo da Engevix Engenharia SA.

Execução Método Convencional.

Conforme o cronograma deu-se início a construção do aterro pelo método convencional.

Esse método consiste no lançamento sucessivo de pequenas camadas de solo com compactação até que se atinja a cota de greide desejada.

Devido a existência de uma camada de solo mole com 4 m de espessura, constituída de argila orgânica turfosa preta na base do aterro, este ficou instável acarretando uma ruptura pela sua fundação.

SOLUÇÕES ALTERNATIVAS

Solução Conceitual

A solução conceitual para o problema consiste em conseguir a estabilidade para o aterro, a partir de umas seguintes mo:

– Redução do esforço que causa instabilidade no aterro ou, – Aumento da resistência do solo de fundação e aterro.

Dessa maneira foram feitos os seguintes estu:

a) Remoção e Substituição do solo

Esta proposta de solução técnica esbarrou em problemas executivos, pois o material a ser substituído

(constituído por argila orgânica cinza escura com 4 m de espessura) não se encontrava na superfície. Esse material estava recoberto por uma camada de aterro com 1 m de espessura que havia sido executada por ocasião da construção da 1ª pista da Rodovia D.  I.

A remoção desse aterro antigo junto a camada de solo mole, mesmo se feita pelo processo de remoção por ruptura, causaria instabilidade no aterro da pista existente devido a proximidade da mesma, assim como ao montante das escavações na saída do aterro (Figura 1).

b) Bermas de Equilíbrio

De acordo com os cálculos feitos para viabilização da solução técnica supracitada, seriam necessárias quatro bermas de equilíbrio iguais e contínuas.

O comprimento total obtido pelas quatro bermas e seus respectivos taludes ultrapassaria o limite da faixa de domínio o que acarretaria problemas jurídicos como desapropriação, entre outros. A solução destes detalhes acrescentaria um prazo adicional no cronograma, o que foi descartado de imediato (Figura 2).

c) Aterro Reforçado com Geotêxtil Bidim

A solução se constituiu em executar o projeto de aterro com bermas de equilíbrio de menor largura de modo que o comprimento total fique delimitado pela faixa de domínio e a diferença do fator de segurança necessária foi obtida com a aplicação de geotêxtil em camadas no interior da parte mais alta do corpo do aterro.

Esta solução, concebida e elaborada pelo Engº. Gerson Castro, chefe da Divisão de Geotecnia da Maubertec, atendeu aos requisitos necessários de executar um aterro em solo mole, dentro da faixa de domínio, com fator de segurança necessário (FS adotado = 1,3) para a fase final de construção e ainda permitiu abrigar uma via marginal sobre uma das bermas (Figura 3).

Os esforços envolvi no cálculo de estabilidade estão apresenta na Figura 4.

FUNÇÕES DO GEOTÊXTIL BIDIM NA OBRA

De acordo com os estu realiza, se houvesse uma diminuição do comprimento da berma de equilíbrio para dentro limites da faixa de domínio, o aterro não teria a estabilidade necessária. Desta maneira ficou claro que essa execução não poderia ser feita se o aterro fosse construído pelo método convencional. O grande obstáculo seria a tendência de ocorrer à ruptura do aterro pela fundação em solo mole.

Depois de um minucioso estudo, a projetista identificou o geotêxtil Bidim como sendo o material capaz de acrescentar ao corpo do aterro a resistência ao cisalhamento suficiente, viabilizando desta maneira a diminuição das dimensões iniciais da berma de equilíbrio.

A atuação do geotêxtil Bidim como elemento de reforço do corpo do aterro tem por base a grande resistência à tração nos senti longitudinal e transversal da manta que é mobilizada pelo grande atrito de interface com as camadas de solo que o envolvem (Figura 4).

Quando há susceptibilidade de ocorrência do recalque diferencial no corpo do aterro, com tendência ao cisalhamento e escorregamento, a iminência de descontinuidade (recalque diferencial de dimensão próxima de zero) na seção de ruptura, faz com que o geotêxtil seja tracionado e, portanto, dê sua parcela de contribuição a estabilização do conjunto.

Cabe ressaltar que um geotêxtil não tecido agulhado de filamentos contínuos, como é o caso do geotêxtil Bidim, tem a sua resistência sensivelmente aumentada e sua deformação diminuída quando confinado, o que deve ser levado em consideração no projeto. Desta forma, suas características resistentes podem ser exploradas, favorecendo a redução de custos de execução.

DETALHES DA APLICAÇÃO E INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

A aplicação do geotêxtil Bidim RT-31 “in loco” foi feita sem que se detectasse algum incidente.

O geotêxtil Bidim foi disposto em 10 camadas contínuas ao longo do trecho crítico do aterro perfazendo 0 m de comprimento, dispostas em intervalos de 60 cm de altura.

As bobinas foram dispostas horizontalmente, sendo as mesmas desenroladas no sentido perpendicular ao eixo da pista. Lateralmente houve uma sobreposição simples, de 30 cm, entre as mantas, não sendo necessário costurá-las.

Nas extremidades das mantas foi executada uma ancoragem de comprimento de 1 m envolvendo uma camada de 30 cm de solo.

A escolha da direção de desenrolamento teve por base a obtenção da maior resistência à tração operacional.

Se as mantas fossem desenroladas ao longo do eixo da pista, haveria necessidade de costurar suas emendas o que implicaria em um acréscimo de tempo de custo na execução do serviço.

Como neste tipo de aplicação o geotêxtil Bidim tem uma função estrutural importantíssima, deve-se tomar muito cuidado em relação ao uso da resistência especificada em projeto, principalmente quando na mesma obra existem serviços de drenagem, contenção com gabiões entre outro (respectivamente, utilizando Bidim RT-16 e Bidim RT-21, na maioria casos).

QUANTIDADE DE GEOTÊXTIL BIDIM

Na referida obra foram consumir aproximadamente 23.000 m² de geotêxtil Bidim RT-31 aplicado em multicamadas no corpo do aterro, e 5.500 m² de RT-16 utilizado para fazer a separação entre o aterro já existente e o novo aterro (Figura 3).

VANTAGEM NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

A vantagem primordial do geotêxtil Bidim nesta obra foi a de viabilizar tecnicamente a execução do aterro sem que houvesse necessidade de efetuar desapropriação de terras adjacentes, o que além de oneroso, iria interferir negativamente no cronograma da obra. Desta maneira, houve uma economia de tempo e de recursos na execução do aterro.

A utilização do geotêxtil Bidim também permitiu que se executasse o aterro com o mesmo material de empréstimo sem que houvesse necessidade de recorrer a uma jazida mais distante. Como não há necessidade de mão de obra especializada nem de equipamento específico para se aplicar o geotêxtil Bidim, a solução adotada não onerou a empreiteira nesses itens.

VANTAGEM NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

Agradecemos as colaborações engenheiros Armen Armaganijan e Tasso R. C. Loures da Dersa, ao Eng. Gerson R. de Castro da Maubertec, aos Engenheiros Sergio Yonamine e Cláudio Persotti da CBPO e ao Eng. Jorge D’amico da Engevix, sem as quais não seria possível a elaboração deste trabalho. 11 DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA           

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