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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

BRUNO BARBIERI DALEFFE

LUCAS FERNANDES LUIZ

VITOR MITTELSTAEDT ALFARO

A TÉCNICA CPR GROUTING PARA ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS MOLES

– ESTUDO DE CASO

CURITIBA

2017

BRUNO BARBIERI DALEFFE

LUCAS FERNANDES LUIZ

VITOR MITTELSTAEDT ALFARO

A TÉCNICA CPR GROUTING PARA ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS MOLES

– ESTUDO DE CASO

Trabalho Final de Curso apresentado como requisito para a conclusão do curso de habilitação em Engenharia Civil, Setor de Tecnologia, Universidade Federal do Paraná. Orientador: Sidnei Teixeira

CURITIBA 2017

AGRADECIMENTOS

Primeiramente à Deus qυе permitiu a realização de tudo isso, ао longo dе nossas

vidas, nãо somente nestes anos de vida universitária, mаs nos abençoando еm todos

оs momentos.

À Universidade Federal do Paraná, sеυ corpo docente, direção е administração qυе

nos permitiram alcançar horizontes superiores, contagiados pеlа confiança nо mérito

е ética aqui presentes.

Ao estimado Professor Doutor Sidnei Helder Cardoso Teixeira, por dedicar seu tempo

para orientar nosso TCC, sempre com seu interesse total e duradouro, e

principalmente por participar ativamente dessa fase final de nossas vidas acadêmicas.

À toda a equipe do consórcio Ivaí-Setep, em especial ao Engenheiro Rodrigo de

Castro Lutz, por sua colaboração e esforço para nos ajudar nesse trabalho.

À toda equipe da ENGEGRAUT por sua prontidão, disponibilidade e receptividade

para nos ajudar em quaisquer méritos.

Aos preciosos amigos e familiares que de alguma forma contribuíram para a

realização deste trabalho.

A todos qυе direta оυ indiretamente fizeram parte de nossa formação, о nosso muito

obrigado.

RESUMO

O avanço da engenharia civil nem sempre é dado pela resolução de novos problemas encontrados no dia a dia da profissão. Muitas vezes, a utilização de novas técnicas buscando uma solução diferente para um problema já conhecido representa um marco no desenvolvimento tecnológico dessa indústria, beneficiando a comunidade em que atuamos como engenheiros. Este trabalho tem como objetivo apresentar um estudo de caso e análise da viabilidade da utilização da técnica Consolidação Profunda Radial (CPR) para tratamento de solos moles da obra na rodovia BR-470/SC lote 2. Apresenta os estudos geotécnicos realizados para definição da técnica de tratamento a ser escolhida, bem como a explicação do método executivo, instrumentação utilizada e síntese dos resultados atingidos, concluindo sobre a efetividade do processo. A oportunidade de estudo e aprendizado de uma técnica não convencional, patenteada por uma empresa brasileira foi a principal motivação da equipe para dar início à realização do projeto.

Palavras-chave: Tratamentos de solos moles. Consolidação profunda radial. BR-470/SC.

ABSTRACT

The advance of civil engineering is not always related to solving new problems faced daily in our profession. Often, choosing to use new techniques to resolve well known issues, represents a big step towards technological progress, benefiting the society where we act as engineers. The main goal of this document is to present a case and analyze the viability of the technique known as Deep Radial Consolidation (CPR) as a method of soil treatment located on BR-470/SC. The study exhibits the geotechnical studies performed to justify the choice of this treatment technique. In addition, displays the explanation of the executive method as well as the instrumentation used and the synthesis of the results achieved, concluding about the project’s effectiveness.The opportunity of the study and learning about a non-conventional technique patented by a Brazilian company was the group’s primary motivation to commencing this project’s execution.

Keywords: Soft soil treatment. Deep radial consolidation. BR-470/SC.

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 – LIMITES GRANULOMÉTRICOS ..................................................................... 13

FIGURA 2 – MODELO DE CURVA GRANULOMÉTRICA ................................................... 14

FIGURA 3 – ANALOGIA HIDROMECÂNICA DE TERZAGHI .............................................. 16

FIGURA 4 – MODELO DE ENSAIO DE COMPRESSÃO .................................................... 17

FIGURA 5 – GRÁFICO DE ÍNDICE DE VAZIOS X TENSÃO VERTICAL ............................ 18

FIGURA 6 – DIFERENCIAÇÃO ENTRE SOLO NORMALMENTE CONSOLIDADO E SOLO

SOBRECONSOLIDADO ..................................................................................................... 19

FIGURA 7 – DIFERENCIAÇÃO DE RECALQUE PRIMÁRIO E RECALQUE SECUNDÁRIO

........................................................................................................................................... 20

FIGURA 8 – ALTURAS DE DRENAGEM ............................................................................. 22

FIGURA 9 – CARREGAMENTO UNIFORMEMENTE DISTRIBUÍDO .................................. 23

FIGURA 10 – CARREGAMENTO DISTRIBUÍDO QUALQUER ........................................... 24

FIGURA 11 – BERMAS DE EQUILÍBRIO ............................................................................ 24

FIGURA 12 – GRÁFICOS DE SOBRECARGA TEMPORÁRIA ............................................ 26

FIGURA 13 – GRÁFICOS DE SOBRECARGA TEMPORÁRIA ............................................ 27

FIGURA 14 – MODELOS DE ATERROS REFORÇADOS COM GEOSSINTÉTICOS ......... 28

FIGURA 15 – GEODENOS CRAVADOS PREVIAMENTE À APLICAÇÃO DO GROUTE

GEOSSINTÉTICOS ............................................................................................................ 29

FIGURA 16 – MODELO DE PLANTA E CORTE PARA ORESULTADO FINAL DE UMA

EXECUÇÃO DO CPR ......................................................................................................... 30

FIGURA 17 – MEDIDOR DE NÍVEL D’ÁGUA ...................................................................... 32

FIGURA 18 – CÉLULAS DE PRESSÃO .............................................................................. 33

FIGURA 19 – LOTES DA DUPLICAÇÃO DA BR-470/SC .................................................... 34

FIGURA 20 – LOCAÇÃO DA REGIÃO DE SOLOS MOLES EM GASPAR/SC .................... 35

FIGURA 21 – PROJETO GEOMÉTRICO NA INTERSECÇÃO 36 + 320m .......................... 36

FIGURA 22 – ESBOÇO GEOLÓGICO DO ESTADO DE SANTA CATARINA ..................... 37

FIGURA 23 – MAPA TOPOGRÁFICO LESTE CATARINESNE ........................................... 38

FIGURA 24 – CURVA DE COMPRESSIBILIDADE - SOLO DE TURFA .............................. 39

FIGURA 25 – CURVA DE COMPRESSIBILIDADE - SOLO SEDIMENTAR ARGILOSO ..... 39

FIGURA 26 – FLUXOGRAMA DAS SOLUÇÕES TÍPICAS EM CONSTRUÇÕES DE

ATERROS SOBRE SOLOS MOLES....................................... Erro! Indicador não definido.

FIGURA 27 – SEÇÃO TÍPICA – KM 36+280 ....................................................................... 47

FIGURA 28 – GRÁFICO DE 𝑎𝑐 por β .................................................................................. 49

FIGURA 29 – GRÁFICO DE β x ESPAÇAMANETO DA MALHA ........................................ 49

FIGURA 30 – PROCESSO DE PERFURAÇÃO PAR AINSTALAÇÃO DE GEODRENOS ... 50

FIGURA 31 – TERRENOS APÓS INSTALAÇÃO DOS GEODRENOS ................................ 51

FIGURA 32 – CORTE PARA VISUALIZAÇÃO DOS GEODRENOS .................................... 52

FIGURA 33 – EQUIPAMENTO DE PERFURAÇÃO PARA INSTALAÇÃO DAS COLUNAS

DE GEOGROUT ................................................................................................................. 53

FIGURA 34 – POSICIONAMENTO DOS GEODRENOS E COLUNAS DE GEOGROUT EM

PLANTA .............................................................................................................................. 53

FIGURA 35 – VISUALIZAÇÃO DAS MALHAS TRIANGULARES ........................................ 54

FIGURA 36 – TERRENO APÓS INSTALAÇÃO DE GEODRENOS E COLUNAS DE

GEOGROUT ....................................................................................................................... 54

FIGURA 37 – ESQUEMA FINAL DA REGIÃO TRABALHADA COM CPR, INCLUINDO

DESENHO DA TERRA ARMADA ....................................................................................... 55

FIGURA 38 – ESTAÇÃO DE MONITORAMENTO ............................................................... 56

FIGURA 39 – CORPOS DE PROVA RETIRADOS DO LOCAL DA OBRA .......................... 57

FIGURA 40 – LABORATÓRIO DE MONITORAMENTO ...................................................... 57

FIGURA 41 – DESENHO ESQUEMÁTICO DE INSTALAÇÃO DE PLACA DE RECALQUE 58

FIGURA 42 – LOCAIS DE POSICIONAMENTO DAS PLACAS DE RECALQUE NO

PROJETO ........................................................................................................................... 59

FIGURA 43 – PLACA DE RECALQUE ................................................................................ 60

FIGURA 44 – EXEMPLO DE PARABOLT (PINO DE RECALQUE) INSTALADO NA OBRA

........................................................................................................................................... 61

FIGURA 45 – PINO DE RECALQUE IMPOSSÍVEL DE MONITORAR ................................ 61

FIGURA 46 – PIEZÔMETRO INSERIDO NO LOCAL DA OBRA ......................................... 62

FIGURA 47 - LOCALIZAÇÃO DOS PIEZÔMETROS ........................................................... 62

FIGURA 48 – NÍVEL UTILIZADO PARA MONITORAMENTO DOS RECALQUES NO

LOCAL DA OBRA ............................................................................................................... 63

FIGURA 49 – RECALQUE (mm) x TEMPO PARA AS PLACAS DE RECALQUE 01 A 06 ... 64

FIGURA 50 – RECALQUE (mm) x TEMPO PARA AS PLACAS DE RECALQUE PR-07 A

PR-12 ................................................................................................................................. 64

FIGURA 51 – ELEVAÇÃO DO ATERRO (m) x TEMPO DAS PLACAS DE RECALQUE PR-

13 A PR-18 ......................................................................................................................... 65


19 A PR-23 ......................................................................................................................... 66


13 A PR-18 ......................................................................................................................... 66


19 A PR-23 ......................................................................................................................... 67

FIGURA 55 – RESULTADO DE POROPRESSÃO PARA O PIEZÔMETRO PZ - 2475 ....... 68

FIGURA 56 – RESULTADO DE POROPRESSÃO PARA O PIEZÔMETRO PZ - 2471 ....... 68

LISTA DE TABELAS

TABELA 1 – ERROS, CAUSAS E CORREÇÕES DE INSTRUMENTAÇÕES...................... 31

TABELA 2 – RESUMO DOS ENSAIOS SPT COM PROFUNDIDADE DE CADA CAMADA

E PROFUNDIDADE TOTAL ............................................................................................... 41













TABELA 9 – RESUMO DE RESULTADO DE ENSAIOS ..................................................... 45

TABELA 10 – RESUMO DE RESULTADO DE ENSAIOS ................................................... 45

TABELA 11 – PARÂMETROS GEOTÉCNICOS ADOTADOS ............................................. 46

TABELA 12 – FATOR TEMPO (T) EM FUNÇÃO DA PORCENTAGEM DE RECALQUE .... 47

TABELA 13 – VALORES CONSIDERADOS PARA O DIMENSIONAMENTO ..................... 48

SUMÁRIO

1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................................ 12

1.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS SOLOS ........................................................ 12

1.2 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA ............................................................................ 13

1.2.1 Propriedades dos solos ............................................................................. 14

1.2.1.1 Índices físicos................................................................................................... 14

1.2.1.2 Forma das partículas ....................................................................................... 15

1.3 ADENSAMENTO .................................................................................................. 15

1.4 SOLOS MOLES .................................................................................................... 22

1.4.1 Estabilidade de aterros .............................................................................. 22

1.4.2 Soluções Construtivas ............................................................................... 24

1.4.2.1 Lançamento sobre solo natural ....................................................................... 25

1.4.2.2 Remoção dos solos moles ............................................................................... 25

1.4.2.3 Técnicas de tratamento do solo ....................................................................... 25

1.4.2.3.1 Sobrecarga temporária .................................................................................... 26

1.4.2.3.2 Drenos verticais ............................................................................................... 26

1.4.2.3.3 Jet Grouting ...................................................................................................... 28

1.4.2.3.4 Aterros reforçados com geossintéticos ........................................................... 28

1.4.2.3.5 Consolidação Profunda Radial ........................................................................ 28

1.5 INSTRUMENTAÇÃO ............................................................................................ 31

1.5.1 Medidor de nível d’água ............................................................................. 32

1.5.2 Marcos superficiais .................................................................................... 32

1.5.3 Pinos de recalque ...................................................................................... 33

1.5.4 Células de pressão .................................................................................... 33

1.5.5 Placas de recalque .................................................................................... 33

2 ESTUDO DE CASO ............................................................................................. 34

2.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS ................................................................................ 34

2.2 ÁREA DE INTERESSE: EXECUÇÃO DE CPR GROUTING EM REGIÃO DE SOLOS

MOLES 35

2.3 CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DA REGIÃO ................................................ 36

2.4 ENSAIOS REALIZADOS ....................................................................................... 40

2.4.1 SPT ............................................................................................................ 40

2.4.1.1 Características e resultados gerais ................................................................. 40

2.4.1.2 Resultados individuais ..................................................................................... 41

2.4.1.3 Resultado final ................................................................................................. 44

2.4.2 Ensaios de adensamento unidimensional .................................................. 44

2.5 JUSTIFICATIVA DA TÉCNICA DE MELHORAMENTO UTILIZADA (CPR) ........... 45

2.5.1 Tempo de adensamento sem CPR ............................................................ 46

2.5.2 Tempo de adensamento com CPR ............................................................ 48

2.6 PROJETO EXECUTIVO CPR ............................................................................... 50

2.6.1 Diretrizes básicas do CPR ......................................................................... 50

2.7 MONITORAMENTO DO CPR ............................................................................... 55

2.7.1 Instrumentação .......................................................................................... 58

2.7.1.1 Placas de recalque .......................................................................................... 58

2.7.1.2 Pinos de recalque ............................................................................................ 60

2.7.1.3 Piezômetro ....................................................................................................... 62

2.7.1.4 Equipamentos .................................................................................................. 63

3 RESULTADOS .................................................................................................... 63

3.1 PLACAS DE RECALQUE ..................................................................................... 63

3.1.1 Pista marginal ............................................................................................ 63

3.1.2 Aterro ......................................................................................................... 65

3.2 PIEZÔMETROS .................................................................................................... 67

4 CONCLUSÕES E SUGESTÕES ......................................................................... 69

4.1 CONCLUSÕES ..................................................................................................... 69

4.2 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ..................................................... 70

REFERÊNCIAS ........................................................................................................ 71

12

1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

1.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS SOLOS

Na visão do engenheiro civil, solo é qualquer reunião de partículas minerais

soltas, ou fracamente unidas, formada pela decomposição de rochas por ação do

intemperismo, com o espaço vazio entre as partículas ocupado por água e/ou ar.

(CRAIG, 2004).

A norma NBR 6502/95, referente às rochas e solos, define o conceito de solo

como sendo “Material proveniente da decomposição das rochas pela ação de agentes

físicos ou químicos, podendo ou não ser matéria orgânica”.

Os produtos provenientes da decomposição de rochas, expostos ao tempo e

a agentes de transporte como gravidade, vento, água e geleiras, podem ser divididos

em dois grupos: Solo residual, caso eles se mantenham no local original ou Solo

transportado, caso sofra interferência dos agentes de transporte.

O processo destrutivo para formação dos solos a partir de rochas pode ser

tanto físico como químico. No primeiro caso, pode ser a erosão causada pelo vento,

água ou geleiras, bem como o congelamento e descongelamento alternados em

fendas da rocha. Nesse caso, as partículas resultantes conservam a composição da

rocha original, são descritas como graúdas e pode ter seu estado definido como

denso, medianamente denso ou solto, dependendo de como elas estão agrupadas.

No caso do processo químico, ocorrem modificações na forma mineral da rocha

original, e o intemperismo químico resulta na formação de partículas de tamanho

coloidal (<0,002mm) conhecidos como argilas. (CRAIG, 2004).

Os tamanhos de partículas dos solos podem variar de aproximadamente

100mm a 0,001m, e segundo a NBR 6502/95, são especificadas as faixas de tamanho

segundo a FIGURA 1.

13

FIGURA 1 – LIMITES GRANULOMÉTRICOS

FONTE: CRAIG (2004).

1.2 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA

A análise do tamanho das partículas de uma amostra de solo pode acontecer

de diversas maneiras, dependendo do tipo do solo. Para solos grossos, o método do

peneiramento é comumente utilizado. Esse método consiste na passagem da amostra

por várias peneiras com tamanhos de malhas sucessivamente menores, onde a

massa retida em cada peneira é determinada para o cálculo da porcentagem

acumulada.

Quando a amostra de solo analisada se trata de um solo fino ou fração fina de

um solo grosso, o principal método utilizado para a granulometria é a sedimentação.

Baseado na lei de Strokes, o ensaio verifica a velocidade com que as partículas se

depositam em uma suspensão, de maneira em que quanto maior a partícula, maior

sua velocidade de deposição. O limite mínimo para que seja possível a análise por

esse método é de 0,0002 mm de diâmetro da partícula, uma vez que menores que

isso sua deposição é influenciada pelo movimento browniano (Fenômeno da física

observado por Robert Brown que resulta em movimento aleatório de partículas muito

pequenas em suspensão após colisão com átomos rápidos ou moléculas no gás ou

líquido).

A distribuição do tamanho das partículas de um solo é apresentada como uma

curva em um gráfico semilogarítmico, com as ordenadas indicando a porcentagem de

massa de partículas menores do que o tamanho especificado pela abscissa. (CRAIG,

2004). Sendo assim, a faixa de tamanhos de partículas no solo depende da inclinação

da curva de distribuição, onde um solo bem graduado é representado por uma curva

côncava e suave. A FIGURA 2 exemplifica um gráfico da granulometria.

14

FIGURA 2 – MODELO DE CURVA GRANULOMÉTRICA

FONTE: CRAIG (2004).

1.2.1 Propriedades dos solos

1.2.1.1 Índices físicos

São características dos solos que, normalmente, podem ser quantificadas e,

muitas vezes, possuem relações matemáticas entre si. Ajudam a prever o

comportamento do solo em determinadas situações e solicitações. São os principais:

• Porosidade: relação entre o volume de vazios e o volume total da amostra do

solo analisada;

• Índice de vazios: relação entre o volume de vazios e o volume de sólidos da

amostra de solo analisada;

• Grau de saturação: relação entre o volume de água e o volume de vazios da


• Umidade natural: relação entre o peso da água e o peso do material sólido da


• Peso específico: relação entre o peso e o volume da amostra de solo analisada.

15

1.2.1.2 Forma das partículas

Segundo Nogueira, 2010, para qualificação da forma das partículas de um

solo, utiliza-se dois principais métodos, o Tradicional e o Lambe.

• Arredondadas – ou de formato poliédrico;

• Lamelares – forma próxima a lamelas;

• Fibrilares – em forma de fibras.

A classificação Lambe divide em:

• Angular;

• Sub-angular;

• Sub-arredondadas;

• Bem arredondadas.

1.3 ADENSAMENTO

O adensamento e o processo de compressão de um solo ao longo do tempo.

Como consequência da transferência gradual do excesso de poropressao para a

tensão efetiva, este fenômeno gera assentamento (recalque), que é resultado da

expulsão da água do interior dos vazios do solo, devido ao carregamento. No caso

das argilas saturadas, por causa da baixa permeabilidade e o baixo valor do

coeficiente de adensamento, esse processo de estabilização se desenvolve

lentamente.

Segundo Terzaghi, a estrutura sólida do solo apresenta desempenho similar ao

de uma mola, cuja deformação e proporcional a carga que lhe é aplicada. Portanto, a

analogia mecânica para o processo de adensamento de Terzaghi representa o solo

saturado por uma mola dentro de um pistão com água com um orifício de dimensão

reduzida, que representa a baixa permeabilidade do solo.

Quando uma carga é aplicada sobre o pistão (c), no instante inicial (t=0),

observa-se que não existe nenhuma alteração na mola visto que nenhuma água é

16

expulsa do pistão. Nesse momento, toda a carga aplicada esta sendo suportada pela

água, que por ser incompressível não se deforma.

Para um instante qualquer (t>0), a água inicia a sua saída (d) e como resultado,

a mola começa a se deformar. A água continuara a sair do pistão e

concomitantemente, a mola estará se comprimindo e, portanto, suportando cada vez

mais carga. O processo continua até que toda a carga seja suportada pela mola, não

havendo mais sobrecarga na água (e).

FIGURA 3 – ANALOGIA HIDROMECÂNICA DE TERZAGHI

FONTE: DOMINONI (2011).

Nos solos, este fenômeno tem um comportamento semelhante. Quando um

acréscimo de tensão e aplicado, inicialmente, a agua nos vazios irá suportar toda essa

carga. A poropressao aumenta proporcionalmente ao acréscimo de tensão aplicada,

chamada de excesso de poropressao, e a tensão efetiva não se altera, pois não ha

deformação no solo (sem variação de volume).

No momento em que a água estiver em carga hidráulica superior a que

estabeleceria equilíbrio com o meio externo, passa a ocorrer a sua percolação em

direção às áreas mais permeáveis. A expulsão da água indica que esta havendo

redução dos índices de vazios e, consequentemente, esta variando o volume do solo

e havendo um aumento da tensão efetiva. Portanto, a tensão aplicada esta sendo

suportada pelo esqueleto sólido. O processo continua até que toda a pressão aplicada

tenha sido transferida para o solo se tornando a tensão total aplicada e o excesso de

17

poropressao fora dissipado.

O ensaio de compressão edometrica (ensaio de adensamento) é realizado para

se ter uma estimativa da dimensão dos recalques e sua evolucao com o passar do

tempo. Esse simula o adensamento unidimensional. Sua execução se torna exclusiva

aos casos onde o carregamento realizado na superficie gere no solo uma deformacao

somente de compressao, sem que haja deformacao lateral. Representa, portanto, os

pontos que estao sob o eixo ou centro de uma camada de solo sob uma grande area

carregada.

O ensaio incide na compressao da amostra indeformada contida em um anel

de aco o qual possui pedras porosas no topo e na base para permitir a drenagem.

Este anel impede qualquer deformacao horizontal e faz com que o fluxo de agua seja

unicamente vertical. A variacao volumetrica se dara pela expulsao de gases e da agua,

se considerando os grãos sólidos como incompressíveis.

FIGURA 4 – MODELO DE ENSAIO DE COMPRESSÃO EDOMÉTRICA

FONTE: (ACADEMIC HELP, 2017).

Partindo da altura final e inicial dos corpos de prova, pode-se representar a

mudança de altura ou os recalques em funcao das tensoes verticais atuantes. Os

indices de vazios finais de cada estagio de carregamento sao determinados a partir

do indice de vazios inicial do corpo de prova e da reducao da altura.

18

FIGURA 5 – GRÁFICO DE ÍNDICE DE VAZIOS X TENSÃO VERTICAL

FONTE: (CRAIG, 2004).

No caso da utilizacao da curva e × log ’v, observa-se, uma mudanca brusca

de inclinacao da tangente a curva de compressibilidade. Este fato permite observar

claramente quando o solo muda de comportamento. No trecho inicial, de menor

compressibilidade, o solo esta, na realidade, sendo submetido a um processo de

recompressao. No trecho seguinte, o solo esta sendo carregado, pela primeira vez,

para valores de tensao efetiva maiores do que os maximos que a amostra ja foi

submetida. Logo, o limite entre os dois trechos e definido por um valor de tensao

efetiva correspondente a maxima tensao efetiva que o solo foi submetido em toda sua

historia. A esta da-se o nome de tensao efetiva de pre-adensamento (’vm).

O conhecimento do valor de σ’vm e de suma importância, pois mostra o limite

19

entre deformacoes relativamente pequenas e muito grandes. A relacao entre a tensao

efetiva de pre-adensamento (’vm) e a tensao efetiva vertical de campo (’vo ) pode

se dar de duas maneiras: Solo Normalmente Adensado e Solo Sobreadensado. No

primeiro caso, o solo nunca fora submetido a uma tensao efetiva vertical maior a atual

e sua Razao de Pre-Adensamento (RPA) ou OCR (“Over Consolidation Ratio”), é igual

a 1, onde:

𝑅𝑃𝐴 = 𝜎′𝑣𝑚𝜎′𝑣0

Se a tensao efetiva de pre-adensamento (’vm) e maior que a tensao efetiva

vertical de campo (’vo ), conclui-se que, no passado, o deposito ja foi submetido a

um estado de tensoes superior ao atual. A Razao de Pre-Adensamento (RPA) sera

sempre maior do que 1 e a este material da-se o nome de solo sobreadensado.

FIGURA 6 – DIFERENCIAÇÃO ENTRE SOLO NORMALMENTE ADENSADO E SOLO

SOBREADENSADO

FONTE: (DOMINONI, 2011).

Com o passar do tempo, em obras de engenharia, como por exemplo,

estradas, a camada de solo mole adensa-se e se torna cada vez mais compacta.

Portanto, no período construtivo, a estabilidade é um grande problema a ser levado

em consideração, bem como a previsão de possíveis futuros problemas que esses

recalques venham a causar. Sendo assim, as duas principais análises que devem ser

feitas são a estimativa dos recalques finais e o tempo que levará para esse estado ser

atingido.

Segundo Almeida e Marques (2010), os recalques são divididos em recalques

20

imediatos, recalques por adensamento primário e recalques por compressão

secundária. A soma dos recalques imediatos e dos recalques por recompressão

primária (da condição in situ até o instante de entrada no trecho virgem de

compressão) é considerada como os recalques de curto prazo; os recalques de longo

prazo são a soma dos recalques por adensamento primário virgem e dos recalques

por compressão secundária.

FIGURA 7 – DIFERENCIAÇÃO DE RECALQUE PRIMÁRIO E RECALQUE SECUNDÁRIO


Recalque primário é o que ocorre por adensamento devido à extrusão da água

dos vazios do solo e pode ser tratado pela teoria do adensamento. Esse recalque é

calculado separando-se a camada de fundação em subcamadas correspondentes aos

dados disponíveis de ensaios de adensamento.

Para o cálculo do recalque por adensamento primário de uma camada de argila

de espessura h, os parâmetros a serem utilizados são obtidos a partir da curva de

compressão e sua equação é:

𝛥ℎ = ℎ𝑎𝑟𝑔 × [𝐶𝑠

1+ 𝑒0 × log (

𝜎′𝑣𝑚

𝜎′𝑣𝑜) +

𝐶𝑐

1+ 𝑒0 × log (

𝜎′𝑣𝑜+𝛥𝜎𝑣

𝜎′𝑣𝑚)] (2)

21

Sendo:

𝐶𝑠: índice de recompressão

𝐶𝑐: índice de compressão

𝑒0: índice de vazios para a tensão vertical efetiva inicial in situ

𝛥𝜎𝑣: acréscimo de tensão no meio da subcamada

𝜎′𝑣𝑜: tensão vertical efetiva in situ no meio da subcamada

𝜎′𝑣𝑚: tensão de sobreadensamento no meio da subcamada

Para o caso onde a drenagem é puramente vertical, o cálculo de recalque em

um determinado tempo t (∆h*S)) é feito segundo a Teoria de Terzaghi, onde o valor

do recalque total por adensamento primário (∆h) é multiplicado pela porcentagem

média de adensamento vertical (T) obtida a partir da seguinte equação:

Recalque em um tempo t:

𝛥ℎ(𝑡) = 𝑈𝑣 ×𝛥ℎ (3)

𝑇𝑣 = 𝑐𝑣×𝑡

ℎ𝑑2 (4)

Sendo:

𝑇𝑣: fator tempo

𝑈𝑣: função de 𝑇𝑣

𝑡: tempo

ℎ𝑑: distância de drenagem

𝑐𝑣: coeficiente de adensamento vertical

No caso onde a drenagem ocorre em apenas uma face da camada de argila, a

distância de drenagem é igual à espessura da camada de argila. Caso a camada

apresente drenagem em ambas as faces a distância de drenagem é igual a h/2.

A partir da teoria de adensamento unidimensional de Terzaghi, Barron (1948)

desenvolveu a teoria do adensamento para o projeto de instalação de drenos de areia.

Os drenos idealizados nesse projeto funcionam de maneira que o caminho mais longo

de drenagem horizontal seja inferior ao caminho mais longo de drenagem vertical,

diminuindo o tempo de adensamento.

22

FIGURA 8 – ALTURAS DE DRENAGEM


1.4 SOLOS MOLES

São definidos como solos moles os solos sedimentares que possuem baixa

resistência à penetração, com valores de SPT menores ou iguais a 4 golpes. Em geral

são constituídos por argilas moles ou areias argilosas fofas de deposição recente, ou

seja, formada durante o período quaternário. Entre as principais características desse

tipo de solo, podemos destacar a baixa resistência ao corte, compressibilidade

elevada, baixa permeabilidade e grande presença de matéria orgânica. Podemos

dividir os solos moles em dois grandes grupos, os de origem fluvial, também

conhecidos como aluviões, e os de origem marinha.

Formados por deposição de sedimentos nas planícies de inundação, os solos

moles de origem fluvial possuem ume heterogeneidade vertical bastante acentuada,

bem como uma heterogeneidade horizontal devido ao curso irregular dos rios.

Devido à descida do nível do mar após a época glacial, o sistema de drenagem

gerou uma forte ação erosiva, escavando vales junto à foz de rios. Ao final do período

de degelo, o nível do mar voltou a subir e com isso a sedimentação e formação de

depósitos aluviares resultaram na aparição de solos moles.

1.4.1 Estabilidade de aterros

Existem várias possíveis soluções para o problema de estabilidade de aterros

para solos moles, um dos primeiros casos é a solução de Fellenius. Analisando uma

23

carga distribuída sobre uma camada de solo mole com coesão constante e grande

altura, Fellenius igualou os esforços resistentes aos atuantes resultando em uma

simples equação. Sendo assim, concluiu que se pode analisar o carregamento como

sendo uniformemente distribuído ou não. No primeiro caso, o centro do círculo crítico

passa pela borda da área carregada e a carga é dada por:

𝑄𝑟 = 5,5 ×𝑐 (5)

FIGURA 9 – CARREGAMENTO UNIFORMEMENTE DISTRIBUÍDO


No segundo caso, para carregamentos distribuídos quaisquer, o centro do

círculo crítico é localizado em AB e sua carga é definida por:

𝑄𝑟 = 5,5 ×2 ×𝑏 ×𝑐 (6)

24

FIGURA 10 – CARREGAMENTO DISTRIBUÍDO QUALQUER


Além da solução de Fellenius, outra opção que temos é a execução de bermas

de equilíbrio, ou seja, banquetas laterais gradualmente descendentes para melhor

distribuição da tensão. Utilizando os ábacos de Jakobson (1948) é possível calcular e

dimensionar as bermas que atuarão conforme a figura abaixo.

FIGURA 11 – BERMAS DE EQUILÍBRIO


1.4.2 Soluções Construtivas

Para a construção de qualquer obra sobre solos moles, existem três opções de

atuação para execução do projeto. A primeira delas é o lançamento do aterro sobre o

solo natural, optando por enfrentar os problemas de estabilidade e recalque nas fases

operacionais e estar disposto a realizar serviços de manutenção periodicamente, no

caso de estradas por exemplo. A segunda opção é a remoção do solo mole, seja ela

total ou parcial. A última alternativa é o tratamento do solo para melhoria de suas

25

propriedades. Em muitos casos é inviável optar pelas duas primeiras soluções,

portanto os métodos de melhoria do solo são de extrema importância.

1.4.2.1 Lançamento sobre solo natural

O primeiro problema encontrado com esse tipo de solução é o tráfego dos

equipamentos de terraplenagem pela área a ser aterrada. Recomenda-se que se

mantenha a vegetação no terreno para melhorar a capacidade de drenagem do solo

e facilitar a colocação da primeira camada de aterro. Para a preparação do terreno,

pode-se lançar um lastro inicial de espessura entre 0,5 a 1 m ou utilizar um lastro

hidráulico (areia em suspensão em água) sobre a camada de solo mole, transportado

por meio de tubulações que possui uma função drenante. Caso seja realizado a

primeira opção, pode-se também utilizar uma manta geotêxtil para aumentar a

estabilidade, evitar contaminação e atuar como drenagem. Seja qual for o método a

ser utilizado, um cuidado que necessário é evitar o rompimento do solo, mesmo que

localizado. Isso gera uma redução na resistência de cisalhamento além de acarretar

em problemas técnicos para a obra.

1.4.2.2 Remoção dos solos moles

Essa técnica só é viável para camadas de solos moles com espessuras

pequenas, em geral, até 5 m porém com no máximo 7 m. Para que o solo removido,

existem diversas técnicas como escavação mecânica, dragas ou por explosivos para

liquefazer o solo. Na prática, a expulsão pode não ser completa, resultando em

bolsões que podem afetar leito da estrada em obras viárias.

1.4.2.3 Técnicas de tratamento do solo

O tratamento de um solo mole consiste em alguns procedimentos para

aprimorar as propriedades geotécnicas, ou seja, melhoria das características de

resistência e deformabilidade. Dentre numerosas técnicas de tratamento, destacam-

se a seguir algumas principais. Segundo Craig, 2004.

26

1.4.2.3.1 Sobrecarga temporária

De acordo com Craig, 2004, o principal aspecto dessa técnica é a aplicação

de uma carga maior do que a que atuará durante toda a vida útil da obra. Esse método,

também conhecido como pré-compressão, tem como objetivo antecipar os recalques

primários e parte dos secundários. Além disso, o solo mole atinge uma maior

resistência de compressão.

Para a realização do projeto, define-se um tempo “t” em que a carga será

aplicada. Ao final desse tempo, a carga é retirada e já se pode observar que o recalque

primário e parte do secundário já ocorreram. O valor final pode ser calculado utilizando

as fórmulas de Terzaghi, bem como o valor de carregamento necessário. A figura 12

demonstra graficamente esse processo.

FIGURA 12 – GRÁFICOS DE SOBRECARGA TEMPORÁRIA


1.4.2.3.2 Drenos verticais

Em solos moles muito espessos ou com coeficiente de adensamento muito

baixo, o método de sobrecarga temporária não é muito efetivo. Sabendo disso, o

método de instalação de drenos verticais torna-se uma boa opção. Existem vários

tipos de drenos verticais comumente utilizados, entre eles, destacam-se os drenos

verticais de areia, drenos fibroquímicos ou de plástico, ou geodrenos. Com a

instalação desses drenos, a distância horizontal para o fluxo de água no solo é

27

reduzida, induzindo a água entrar horizontalmente nos drenos e ser expelida

verticalmente.

Mais utilizado, o método de drenos de areia é executado com a instalação

de tubos metálicos de ponta aberta até a camada de areia subjacente, limpeza dos

tubos com jatos de água e então é preenchido com areia. Após instalados os

drenos, coloca-se uma manta geotêxtil ou uma camada de areia para que a

drenagem no topo seja garantida. Deve-se ter cuidado na execução para diminuir

o efeito de amolgamento do solo em volta dos drenos, esse fenômeno reduz a

permeabilidade e a consequente eficiência dos drenos.

Drenos pré-moldados, fibroquímicos ou de plástico, são compostos por tiras

de seção retangular com canais no interior por onde a água será conduzida

verticalmente. Esse método tem mais eficiência quando a carga aplicada for

significantemente maior que a tensão de pré-adensamento. A principal desvantagem

desse processo é o desconhecimento do valor real de coeficiente de adensamento

(C), tendo que ser realizado um ensaio in situ ou por monitoração.

FIGURA 13 – GRÁFICOS DE SOBRECARGA TEMPORÁRIA

FONTE: (ENGEGRAUT, 2009).

28

1.4.2.3.3 Jet Grouting

Essa técnica consiste na execução de um jato de cimento introduzido no

terreno através de alta pressão e alta velocidade. O jato se mistura com o solo

formando colunas de solo-cimento aumentando a resistência, deformabilidade e

permeabilidade do solo. Essa solução pode ser utilizada em qualquer tipo de solo, e

as colunas podem ser executadas em qualquer direção, desde vertical à horizontal.

1.4.2.3.4 Aterros reforçados com geossintéticos

Esse método consiste na instalação de materiais poliméricos de elevada

resistência e rigidez na base do aterro para aumentar a capacidade de carga da

fundação. A resistência à tração do material auxilia no reforço de deformações do

aterro. As principais vantagens dessa técnica é a melhor distribuição das tensões

aplicadas, minimização de recalques diferenciais e redução do tempo de execução.

FIGURA 14 – MODELOS DE ATERROS REFORÇADOS COM GEOSSINTÉTICOS

FONTE: (NOGUEIRA, 2010).

1.4.2.3.5 Consolidação Profunda Radial

De acordo com Nogueira, 2010, o método CPR (Consolidação Profunda Radial)

promove o aumento da resistência e estabilidade de um solo mole através do

bombeamento de grout no solo sob alta pressão, causando a redução ou eliminação

de possíveis recalques.

29

As etapas do processo, na região de solo mole, são:

• Movimentação inicial do aterro;

• Cravamento dos geodrenos;

• Projeção das verticais de enrijecimento;

• Bombeamento do groute, criando os bulbos de compressão;

• Finalização das etapas do aterro.

O bombeamento do grout gera bulbos ao longo das camadas de solo mole os

quais geram compressão lateral no solo e, consequentemente, aumento da

poropressão.

O grout utilizado é, normalmente, composto pela mistura de: areia, cimento,

silte e aditivos. Deve-se estar atento às características dessa mistura para que o seu

caminho percorrido durante o bombeamento não sofra interferência.

Previamente, são instalados drenos fibroquímicos verticais ao longo da região

que será tratada pelo CPR. Esses geodrenos são formados de materiais

fibroquímicos, que facilitam a percolação da água. Devido à pressão negativa criada

pela presença dos drenos, o gradiente de pressão formado faz com que a água

presente no solo percole em direção a esses geodrenos e então para fora do solo. Os

geodremos normalmente são espaçados entre 1,5 m e 3 m.

FIGURA 15 – DRENOS FIBROQUÍMICOS CRAVADOS PREVIAMENTE À APLICAÇÃO DO

GROUTE GEOSSINTÉTICOS

FONTE: Os Autores (2017).

30

O adensamento do solo se dá de forma rápida e segura, uma vez que os

bulbos formados garantem a resistência e rigidez ao solo enquanto ocorre a

dissipação do excesso de poropressão pelos geodrenos.

A partir da injeção do solo, ocorro o aumento da poropressão. O aumento da

pressão efetiva causa uma redução no índice de vazios, cumprindo o objetivo do

método CPR gerando aumento de resistência total.

Durante o processo é feito o acompanhamento da deformação que ocorre no

solo, assim como das tensões sofridas por ele. A análise da eficácia do método e

supervisão das variáveis consiste no acompanhamento pressiométricos e

piezométricos durante todo o processo, e ela é inerente ao enrijecimento do solo, ou

seja, na medida em que o CPR vai sendo realizada o desempenho é averiguado.

O resultado do método CPR é um solo formado por inúmeras verticais de

enrijecimento com os respectivos bulbos de compressão formados pelo groute

bombeado. Isso garante um solo homogêneo com parcelas verticais confinadas e

comprimidas formando um solo muito mais resistente e rígido.

FIGURA 16 – MODELO DE PLANTA E CORTE PARA O RESULTADO FINAL DE UMA EXECUÇÃO

DO CPR


31

1.5 INSTRUMENTAÇÃO

A instrumentação é utilizada para realização de medições, segundo relatórios

fornecidos pela empresa Engegraut, estando sujeita à erros e subjetividades. Os

resultados esperados estão diretamente ligados com o desempenho conhecido de

cada equipamento. As principais características dos instrumentos são o campo de

leitura, resolução, precisão, acurácia e repetibilidade. Os parâmetros para definir as

características dos instrumentos são conformidade, acurácia, precisão, resolução e

span.

Dunniclif (1993) define os possíveis erros, causas e correções cabíveis para

os instrumentos, e representa em forma de tabela.

TABELA 1 – ERROS, CAUSAS E CORREÇÕES DE INSTRUMENTAÇÕES

FONTE: (DUNNICLIF, 1993).

Dentre a grande variedade de instrumentos utilizados em obras geotécnicas,

destacam-se medidor de nível de água, piezômetro hidráulico, marcos superficiais,

células de pressão e placas de recalque.

32

1.5.1 Medidor de nível d’água

Formado por um tubo de PVC vazado, envolvido por material granular e manta

geotêxtil, instalado dentro de um tubo de sondagem, esse instrumento mede o nível

da água por meio de um cabo elétrico com uma sonda que transmite uma corrente

quando em contato com a água. Uma vez que o cabo é graduado, é possível verificar

a cota do nível da água pelo comprimento do cabo inserido.

FIGURA 17 – MEDIDOR DE NÍVEL D’ÁGUA


1.5.2 Marcos superficiais

Blocos de concreto que permitem o acompanhamento do recalque superficial

e translações horizontais durante o período construtivo e operacional de uma

estrutura, por exemplo, de uma estrada. São instalados em intervalos de 40 a 100m.

Para a medição do recalque são utilizados nivelamentos de precisão, podendo ser

diretos ou indiretos.

33

1.5.3 Pinos de recalque

Pinos metálicos a serem chumbados em uma estrutura rígida permitindo

observar os seus deslocamentos através de instrumentos topográficos de precisão.

Os pinos devem ser lidos por nivelamento de alta precisão com acurácia de 1 mm.

1.5.4 Células de pressão

Desenvolvida para medir as ações de tensões na superfície de aterros. Possui

ótima precisão e não é necessário que esteja localizado logo abaixo de algum ponto

de aplicação da força. Esse equipamento correlaciona uma variação de voltagem com

uma variação de tensão. As células devem ser próprias para uso em solo com

temperatura de trabalho entre -40ºC e 120ºC e tamanho entre 10 cm e 32 cm.

FIGURA 18 – CÉLULAS DE PRESSÃO


1.5.5 Placas de recalque

A utilização desse instrumento tem como objetivo avaliar o desenvolvimento

de recalques através de curvas recalque x tempo e velocidade x tempo. As placas são

colocadas sobre o material de base e tubos de prolongamento são adicionados

conforme as camadas de aterramento. São constituídas por aço ou madeira com 500

34

mm x 500 mm com uma haste central protundente ao aterro. Esta haste é revestida

com um tubo de PVC à medida que o aterro sobe e permite o nivelamento topográfico

da sua extremidade superior e a obtenção dos recalques. Devem ser observadas com

acurácia superior a 0,1 mm.

2 ESTUDO DE CASO

2.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS

As obras identificadas no estudo estão inseridas na duplicação da BR-470/SC,

mais precisamente no lote 2, entre o município de Ilhota e Gaspar. Este é o maior

trecho a ser duplicado com 26,25 quilômetros de extensão e um custo inicial previsto

de R$ 296,9 milhões.

O edital de obras para o lote 2 foi publicado dia 30/12/2013 no site da

Superintendência do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT).

O documento faz observações quanto ao solo deste trecho. Segundo o texto, "grande

extensão da rodovia desenvolve-se sobre profundas camadas de solos moles, de

baixa capacidade de suporte. Em segmentos localizados, de pequena espessura, o

projeto prevê a remoção total do solo mole e substituição por areia ou pedra

detonada".

Em 10/02/2014 foi definido, pelo menor preço oferecido, que o responsável

pela duplicação do lote 2 (km 18,61 ao km 44,86) seria o consórcio Ivaí-Setep.

FIGURA 19 – LOTES DA DUPLICAÇÃO DA BR-470/SC

FONTE: (DIÁRIO CATARINENSE, 2017).

35

2.2 ÁREA DE INTERESSE: EXECUÇÃO DE CPR GROUTING EM REGIÃO DE

SOLOS MOLES

A região de interesse deste trabalho está localizada entre os quilômetros

36+040 e 36+480 no trecho oeste da rodovia BR-470/SC, no município de Gaspar. A

geologia desta área apresenta uma espessa camada de solo mole com alta

compressibilidade. No estudo básico preliminar, constatou-se a necessidade de

modificar as características geotécnicas do depósito de solo mole, enrijecendo-o com

CPR Grouting, visando evitar problemas futuros de instabilidade do aterro que será

lançado, além de consequentes recalques por adensamento do depósito de solo mole.

FIGURA 20 – LOCAÇÃO DA REGIÃO DE SOLOS MOLES EM GASPAR/SC

FONTE: (GOOGLE MAPS, 2017).

Além das pistas principais do empreendimento analisado, este local também

inclui marginais nos dois sentidos e um viaduto a ser executado sobre um sistema

de terra armada (maciço contido por placas pré-moldadas de concreto), assim

como representado no projeto geométrico abaixo:

36

FIGURA 21 – PROJETO GEOMÉTRICO NA INTERSECÇÃO 36 + 320m

FONTE: Engegraut (2017).

2.3 CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DA REGIÃO

Ao longo do território do estado de Santa Catarina afloram os sedimentos

recentes do litoral, uma faixa de rochas magmáticas e metamórficas mais antigas,

sucessão de rochas sedimentares e os derrames de lavas básicas. Essa disposição

geológica resulta da superposição de inúmeros eventos geotectônicos. A

complexidade da região vem sendo demonstrada em estudos de mapeamento

executados a partir do fim da década de 60, como o publicado no jornal “O Estado”

em 1984.

37

FIGURA 22 – ESBOÇO GEOLÓGICO DO ESTADO DE SANTA CATARINA

FONTE: (O ESTADO, 1984).

A região do empreendimento está contida na Bacia Hidrográfica do Itajaí,

geologicamente formada por litologias do Escudo Catarinense, onde são encontradas

rochas magmáticas e metamórficas mais antigas, rochas sedimentares e vulcânicas

da Bacia Sedimentar do Paraná e sedimentos mais recentes ainda inconsolidados.

O início dos estudos de sondagem da área onde é utilizada a técnica do CPR

se encontra no km 35+900, aonde a cota do terreno coincide com a cota do greide.

Foram realizados sete furos de sondagem de simples reconhecimento (SPT), sendo

que o primeiro está localizado no km 36 + 040 e o último no km 36+480.

Identifica-se na região de sondagem a presença de argila cinza escura com

matéria orgânica e conchas marinhas, e turfa. Solos que necessitam uma atenção

especial quanto à estabilidade e recalques. Estão presentes entre os quilômetros

36+080 e 36+600, região localizada a 30 km a oeste do oceano Atlântico e em média,

aproximadamente 6 m acima do nível do mar.

38

FIGURA 23 – MAPA TOPOGRÁFICO LESTE CATARINESNE

FONTE: GOOGLE MAPS (2017).

A camada de argila tem espessura variável que chega a 13 m na região mais

crítica, na estaca 36+480. Uma vez que foram encontradas conchas marinhas em

meio à argila cinza escura com matéria orgânica, conclui-se que esse tipo de solo é

proveniente da união da sedimentação das rochas adjacentes devido aos

intemperismos, decomposição de matéria orgânica e material remanescente de

deposições sucessivas do período em que a região estava submersa (O período

conhecido como “penúltima transgressão” aconteceu há cerca de 120.000 anos.

Durante essa época, o nível do mar atingiu cotas de aproximadamente 8 m).

Quanto à turfa, material de origem vegetal, parcialmente decomposto, é

encontrada normalmente em regiões pantanosas. A presença desse material durante

os ensaios SPT é justificada uma vez que o empreendimento está localizado em uma

região muito próxima do Rio Itajaí-açu, em uma área suscetível a inundações.

Apresenta espessura de cerca de 1 m e foi encontrada em maior quantidade nas

estacas 36+180 e 36+400.

Comprovando as expectativas, os resultados dos ensaios de adensamento

unidimensional realizados pelo Laboratório de Engenharia Civil da Universidade do

Sul de Santa Catarina mostraram os seguintes índices de vazios: 1,98 (solo de turfa)

39

e 0,89 (Solo sedimentar argiloso). Essa propriedade é importante para a definição da

compressibilidade e resistência à ruptura do solo.

FIGURA 24 – CURVA DE COMPRESSIBILIDADE - SOLO DE TURFA


FIGURA 25 – CURVA DE COMPRESSIBILIDADE - SOLO SEDIMENTAR ARGILOSO


40

2.4 ENSAIOS REALIZADOS

2.4.1 SPT

2.4.1.1 Características e resultados gerais

O apêndice A (sondagens) mostra os resultados obtidos através do SPT nos

pontos citados. As informações de cada ponto contemplam a quilometragem, a cota

do furo, além de informações técnicas do teste, como os diâmetros do amostrador

utilizado. Também são definidos o peso utilizado e a altura da queda, que seguem os

valores padrão de 65 kg e 75 cm, respectivamente.

Os valores que definem as características do solo são a quantidade de golpes

para penetrar 30 centímetros no solo (de 0 a 30) e a quantidade de golpes para

penetrar também 30 centímetros, mas depois de já ter penetrado ao menos 15 cm (de

15 a 45). Sendo que o valor que é apresentado no apêndice C (perfil geotécnico)

corresponde a quantidade de golpes para ir de 15 a 45 cm, uma técnica utilizada para

diminuir a quantidade de erros.

Tomando como exemplo o teste SPT realizado no primeiro ponto, no

quilometro 36 + 040 (anexo C), cota do furo de + 6,472m, o resultado para a

penetração de 15 a 45 centímetros foi o seguinte:

• 6 golpes;

• 3 golpes;

• 3 golpes;

• 8 golpes;

• 7 golpes;

• 36 golpes;

Nesse momento, devido à mudança de característica do solo, o teste define a

quantidade de golpes para penetrar um valor não definido previamente.

• 43 golpes para penetrar 25 cm;

• 30 golpes para penetrar 8 cm.

O resultado desse furo mostra que o solo é classificado no topo como um silte

argiloso variegado (amarelo) médio (aterro) até a profundidade de 1,9 metro. Depois

41

uma argila variegada (cinza clara) mole até 4 metros de profundidade. Em seguida,

argila variegada também, porém media e dura, classificação que se mantém até a

cota de 6,15 metros. Esse é o ponto em que o ensaio mede 36 golpes. A classificação

de silte arenoso variegado (amarelo) compacto e muito compacto, é definida para até

8,08 metros de profundidade. Nessa região a sondagem é finalizada, seguindo

especificações da PROSUL.

O apêndice C (Perfil geotécnico) apresente os ensaios SPTs que foram

realizados entre os quilômetros 36+040 e 36+480,região de interesse por ser o

intervalo que compreende a região que receberá o CPR.

O SPT foi realizado em sete pontos, nos quilômetros:

• 36 + 040;

• 36 + 100;

• 36 + 180;

• 36 + 280;

• 36 + 340;

• 36 + 400;

• 36 + 480.

A partir do perfil do solo final elaborado pelos ensaios SPT, é possível deduzir

que as penetrações não foram realizadas seguindo uma linha reta, mas variando a

lateral da área. Esse padrão de ensaios garante um perfil aonde existem porções de

solo acima do ponto de início do ensaio SPT.

2.4.1.2 Resultados individuais

TABELA 2 – Resumo dos ensaios SPT com profundidade de cada camada e profundidade total


42







43







44

2.4.1.3 Resultado final

O documento perfil geotécnico apresenta a localização final dos estudos. O solo

caracterizado apresenta uma camada de aterro que, na parcela mais extensa, chega

a ter profundidade de cerca de 9 metros. A camada de aterro se mantém por todo o

trecho.

No início da região, logo abaixo do aterro, existe uma camada de solo de

ardósia com cerca de 4 metros. Essa espessura da camada se mantém por todo o

trecho estudado variando entre 2 e 3 metros, porém na região próxima da

quilometragem 36+060 ocorre uma camada de argila cinza escura, especificada como

com matéria orgânica e conchas marinhas.

Abaixo da camada de solo de ardósia, ao longo de todo perfil estudado, o solo

é caracterizado como sendo puramente ardósia.

O ponto mais baixo de solo de ardósia obtido no estudo é uma profundidade de

menos 12 metros.

Também é possível identificar as cotas máximas e mínimas no perfil geotécnico

criado. Na região do estudo, a menor cota é ligeiramente menor que 10 metros. 9,628

metros é o valor apresentado de menor nível, no intervalo médio, enquanto que 12,07

m é a maior cota, logo no início do perfil.

O perfil estudado é um rebaixo, o que possivelmente influencia na

caracterização do sole como sendo de configuração mais mole. Na porção central

desse rebaixo é onde será construída a estrutura de terra armada que sustentará o

viaduto que irá ser construído na trincheira.

2.4.2 Ensaios de adensamento unidimensional

O estudo do solo compreende também dois ensaios de adensamento

unidimensional que auxiliam na caracterização da região, realizados nos

quilômetros:

• 36 + 215;

• 36 + 278.

45

TABELA 9 – Resumo de resultado de ensaios

km 36 + 215

Pressão de pré-adensamento (kg/cm² ) 0,75

Coeficiente de Recompressibilidade (Cr) 0,30

Coeficiente de Compressibilidade (Cc) 0,78 FONTE: Os Autores (2017).

TABELA 10 – Resumo de resultado de ensaios

km 36 + 278

Pressão de pré-adensamento (kg/cm² ) 0,97

Coeficiente de Recompressibilidade (Cr) 0,01

Coeficiente de Compressibilidade (Cc) 0,26 FONTE: Os Autores (2017).

2.5 JUSTIFICATIVA DA TÉCNICA DE MELHORAMENTO UTILIZADA (CPR)

Para fazer a escolha da melhor solução de tratamento a ser adotada em uma

obra que necessite de implantação de aterros sobre depósitos de solos moles são

analisados vários fatores de influência, tais como: Dimensões da obra, característica

do material de fundação, técnicas e materiais disponíveis, carregamento adicional a

ser imposto na fundação, cronograma, finalidade e custo total do empreendimento.

Inicialmente, na região de interesse desse trabalho, foram cogitadas algumas

alternativas que atuassem para resolver os problemas da alta deformabilidade e baixa

resistência existente no local, como aterros estaqueados, remoção e substituição do

solo, CPR (Consolidação Profunda Radial), colunas granulares e tratamento químico.

Como a investigação do perfil geotécnico (SPT, DPL, triaxiais, vane e

adensamento) na intersecção do km 36+230 revela que os maiores problemas

estariam relacionados as deformações do solo mole e não a ruptura, e que técnicas

convencionais como conviver com recalque, pré-carregamento, aceleração de

recalques e reforços basais seriam inviáveis, ou seja, não surtiriam resultados

significativos, foi escolhida a utilização da técnica de melhoramento com CPR.

Com a utilização desta técnica foi possível minimizar os efeitos do processo de

adensamento das camadas de argila mole sobrejacentes assim como conferir uma

grande melhoria na sua estabilidade. Essa é uma técnica que ainda carece de

maturidade, mas é uma estratégia promissora com custo moderado.

46

Além dos fatores supracitados, pode-se adicionar às justificativas o fator

tempo. O CPR é uma técnica que visa acelerar os recalques e minimizar a

necessidade de sobrecargas. Como embasamento para esse argumento, este item

apresenta as análises de tempo de recalque.

2.5.1 Tempo de adensamento sem CPR

Na sequência é apresentado o estudo de adensamento numa seção típica de

execução do aterro sobre o solo mole sem a aplicação da técnica CPR. Para tanto,

foram considerados os parâmetros geotécnicos obtidos dos ensaios de adensamento

das amostras coletadas no km 36+215m e km 36+278 e que estão resumidos na

TABELA 11.

TABELA 11 – PARÂMETROS GEOTÉCNICOS ADOTADOS

km Prof. (m)

𝐞𝟎 𝛄𝐧𝐚𝐭 (kN/m³)

Cc Cr Cv (cm ²/s) σ'vm

36 + 215 6,00 3,43 12,80 0,78 0,30 6,5 x 10−4 73,50

36 + 278 7,00 1,28 18,30 0,26 0,01 1 x 10−3 90,00

FONTE: Os autores (2017).

O perfil geotécnico foi selecionado em função da maior espessura de solo

mole e carregamentos (situação mais crítica). Para a Intersecção do km 36+230 estes

condicionantes levaram a seleção do km 36+280 (SPT 237 e SPT 238).

47

FIGURA 26 – SEÇÃO TÍPICA – KM 36+280


Através da análise utilizando a teoria de Terzaghi foi possível estimar os

recalques finais decorrentes dos carregamentos impostos. Para a seção típica foi

calculado o recalque no centro de camada de solo mole. De forma conservadora nos

cálculos, foram utilizados os parâmetros de compressibilidade da amostra retirada da

estaca 36+215 (grande compressibilidade). Desta forma, o recalque final a que o

aterro estaria sujeito sem a presença da técnica CPR no Km 36+280 seria de 0,83m.

Com o valor máximo de adensamento, pode-se, considerando o valor de Cv

(Coeficiente de adensamento) de cada camada, calcular a evolução de 90% dos

recalques a partir da equação de Terzaghi. O estudo de desenvolvimento de recalque

com o tempo mostra que para que se atinja 90% (T = 0,848) do adensamento no Km

36+280 serão necessários aproximadamente 17,5 anos.

TABELA 12 – FATOR TEMPO (T) EM FUNÇÃO DA PORCENTAGEM DE RECALQUE

U (%) T

86 0,712

87 0,742

88 0,774

89 0,809

90 0,848

91 0,891

92 0,938 FONTE: Os autores (2017).

48

2.5.2 Tempo de adensamento com CPR

No projeto geotécnico desenvolvido pela empresa contratada PROSUL, foi

realizado um estudo para se estimar o tempo de adensamento utilizando a técnica de

CPR. Partindo de simulações numéricas utilizando-se o software FLAC3D 4.00 e com

base em parâmetros elasto-plásticos provenientes do banco de dados desenvolvidos

pela empresa Engegraut, foi possível estimar os recalques futuros a serem

desenvolvidos após o reforço.

Esse método visa encontrar um fator de redução de recalque (β) imposto pelo

tratamento do solo de fundação com CPR, a partir de parâmetros elásticos do solo,

espaçamento e diâmetros das colunas. Tal fator também pode ser definido como

sendo a relação entre o recalque sem tratamento (Δh) com o recalque pós-tratamento

(Δhc). Exemplo: β = 20 significa uma redução no valor de recalque de 80%.

TABELA 13 – VALORES CONSIDERADOS PARA O DIMENSIONAMENTO

Dados de Entrada: Coluna Solo

Módulo de Young (kPa) 245.000 2.000

Coeficiente de Poisson 0,35 0,33

Beta de projeto β 10,0 -

Diâmetro de coluna (m) 1,20 -

Dados Calculados: Coluna Solo

Módulo Elástico Edométrico (kPa) 393.210 2.963

Módulo Cisalhante (kPa) 90.741 752

Constante de Lamé (kPa) 211.728 1.460 FONTE: Os autores (2017).

Para a determinação do espaçamento entre colunas a ser adotado foi gerado

um gráfico de área da coluna (𝑎𝑐) × β, obtendo o valor de 𝑎𝑐 correspondente ao β de

projeto através de um método iterativo.

49

FIGURA 27 – GRÁFICO DE 𝑎𝑐 por β


A partir do valor de 𝑎𝑐 (0,109) pode-se obter pela equação abaixo, o

espaçamento máximo que deve ser utilizado, dado o diâmetro do bulbo e o tipo de

malha adotada. Para esta análise foram considerados diâmetros das colunas de 1,2m

em malha quadrada.

𝑎𝑐 = 𝑐 𝑑2

𝑠2 (7)

Sendo: 𝑐 =𝜋

4 em malha quadrada

FIGURA 28 – GRÁFICO DE β x ESPAÇAMANETO DA MALHA


50

Chega-se ao valor de redução de β=10 (redução de recalque de 90%) com

espaçamento entre as colunas de 3,0m. Desta forma para as regiões no centro da

plataforma rodoviária do km 36+280 espera-se um recalque máximo calculado de

0,08m. Cabe ressaltar que a experiência da Engegraut em condições similares

mostra que os recalques se estabilizaram no período de 2 meses após o início da

atividade de aterro.

2.6 PROJETO EXECUTIVO CPR

2.6.1 Diretrizes básicas do CPR

Em decorrência das condições geológicas e geotécnicas encontradas na

região, evidenciadas através das investigações geotécnicas (SPT, ensaio de

adensamento unidimensional, etc.) e sendo a escolha da técnica CPR justificada

através do item 2.5 deste estudo, inicia-se a explicação da execução do método.

A execução da consolidação profunda radial (CPR), como descrito no item

1.4.2.3.5, consiste basicamente na instalação de geodrenos cravados no solo,

intercalados por colunas de geogrout que atuarão de maneira auxiliar com objetivo de

compactar, aumentar a densidade do solo mole do local e a consequente melhoria na

estabilidade. As colunas de geogrout são injetadas com alta pressão e constituídas

de uma mistura formada por silte, argila, areia, aditivos (cimento e aglutinantes) e

água.

FIGURA 29 – PROCESSO DE PERFURAÇÃO PAR A INSTALAÇÃO DE GEODRENOS


51

FIGURA 30 – TERRENOS APÓS INSTALAÇÃO DOS GEODRENOS


A primeira atividade a ser feita, antes do tratamento da camada de solo, é a

limpeza da área, com a remoção da vegetação natural e de possíveis interferências.

Então, uma camada de aterro de sacrifício é executada para que o acesso dos

equipamentos e maquinário ao longo de todo o trecho seja permitido e ocorra de

maneira a maximizar a produtividade da obra.

Uma vez que o terreno está pronto para receber o tratamento e todos os ensaios

e investigações geotécnicas já foram realizadas, dá-se início à etapa de instalação de

drenos verticais. Para isso, são definidas as profundidades e espaçamento entre eles.

No trecho em estudo foram utilizados drenos de comprimentos variáveis, de acordo

com a espessura da camada de solo mole no local de instalação, perfurando a camada

completamente com excesso de aproximadamente 30 cm em cada extremo. Quanto

ao espaçamento, os drenos estão distanciados em 1,5 m entre eles, posicionados em

formato triangular em planta, para que sejam intercalados com os bulbos de geogrout.

52

FIGURA 31 – CORTE PARA VISUALIZAÇÃO DOS GEODRENOS


Dando continuidade ao processo, a área de instalação das colunas de geogrout

será subdivida em duas categorias. A primeira, denominada de Área de tratamento

contenção, possui 3.012,28 m². A outra, Área de tratamento corpo aterro, é maior,

totalizando 19.323,90 m². Embora nas duas áreas as colunas tenham o mesmo

diâmetro de 1,20m, as distâncias entre variam, sendo de 2,5 m entre as colunas de

adensamento da região de contenção e 3 m entre as colunas de adensamento do

corpo estradal. Assim como a disposição dos geodrenos, a malha das colunas de

geogroot são em formato triangular.

53

FIGURA 32 – EQUIPAMENTO DE PERFURAÇÃO PARA INSTALAÇÃO DAS COLUNAS DE

GEOGROUT


Os critérios mínimos no bombeamento de cada bulbo consistem no

atingimento de um volume de 900 litros ou na obtenção de uma pressão mínima de 5

kg/cm². As colunas devem atingir a resistência à compressão maior do que 15 kg/cm²

a 28 dias.

FIGURA 33 – POSICIONAMENTO DOS GEODRENOS E COLUNAS DE GEOGROUT EM PLANTA


54

FIGURA 34 – VISUALIZAÇÃO DAS MALHAS TRIANGULARES


FIGURA 35 – TERRENO APÓS INSTALAÇÃO DE GEODRENOS E COLUNAS DE GEOGROUT


55

O resultado final previsto, apresentado na FIGURA 36, aponta o perfil

esperado após a execução do CPR Grouting. Nele é possível ver uma camada inferior

de Silte rijo a duro, com cerca de 3 metros de altura no ponto mais espesso. A camada

de solo mole, alvo do projeto, com média de altura de aproximadamente 10 metros de

altura é demonstrada junto às colunas de adensamento e os geodrenos. Acima, uma

camada de argila mole a média, aonde há existência desse solo. E, por fim, uma

camada adicionada de Silte, que prepara o solo para recebimento da terra armada,

também representada no desenho.

FIGURA 36 – ESQUEMA FINAL DA REGIÃO TRABALHADA COM CPR, INCLUINDO DESENHO DA

TERRA ARMADA


2.7 MONITORAMENTO DO CPR

Depois de realizados os serviços de tratamento do solo, iniciou-se a fase de

monitoramento onde estão sendo utilizados os equipamentos e maquinário

necessários para garantir que a camada está sendo consolidada conforme planejado.

O acompanhamento realizado procura medir os níveis de consolidação das

camadas de solo mole que passaram pelo processo do CPR. O resultado disso são

relatórios de acompanhamento mensal, que, a partir de níveis pré-estabelecidos,

confirmam a efetividade do projeto.

O monitoramento foi iniciado em janeiro/2017 nas pistas marginais e, em

agosto/2017 foi iniciado o acompanhamento dos serviços de elevação de aterro em

56

terra armada, onde os trabalhos de carregamento sobre o solo de fundação iniciaram

próximo ao dia 10/08/2017, sendo acompanhada diariamente por uma equipe técnica

de monitoramento.

FIGURA 37 – ESTAÇÃO DE MONITORAMENTO


A FIGURA 37 apresenta uma estação de monitoramento no local das obras,

onde se localiza um piezômetro. Essa locação é responsável por medir as

poropressões atuantes nas camadas de solo mole.

Em cada trecho é levantado o valor da poropressão original e o excesso e

dissipação da poropressão é feito através de piezômetros de cordas vibrantes. Além

disso, antes e depois da formação das colunas de adensamento, é executada

sondagem pressiométrica. A aprovação dos serviços é feita a partir da análise das

duas sondagens.

Além dos meios, previamente descritos, de monitorar os diversos elementos do

CPR Grouting é importante realizar o acompanhamento dos resultados de resistência

à compressão dos corpos de prova feitos com o material utilizado nas colunas de

adensamento.

57

FIGURA 38 – CORPOS DE PROVA RETIRADOS DO LOCAL DA OBRA


FIGURA 39 – LABORATÓRIO DE MONITORAMENTO


58

A FIGURA 39 apresenta o laboratório de monitoramento da obra. Nele estão

guardados, em local adequado, os corpos de prova montados, e são realizados os

ensaios de resistência à compressão.

2.7.1 Instrumentação

O programa de monitoramento da execução do CPR Grouting compreende

técnicas para obter os resultados de adensamento das camadas de solo mole que

serão afetadas pela ação das colunas de adensamento.

Isso é realizado através de placas de recalque e pinos de recalque instalados

na obra, que indicam as deformações sofridas pelo terreno, sendo assim possível

estimar os níveis de compressão e atual tensão do solo.

2.7.1.1 Placas de recalque

Esse monitoramento é normatizado pelo manual do DNIT DNER-PRO 381/98

- Projetos de aterros sobre solos moles para obras viárias, sendo, portanto, capaz de

gerar gráficos de recalque × tempo e velocidade × tempo com altos níveis de precisão

e acurácia.

FIGURA 40 – DESENHO ESQUEMÁTICO DE INSTALAÇÃO DE PLACA DE RECALQUE


59

FIGURA 41 – LOCAIS DE POSICIONAMENTO DAS PLACAS DE RECALQUE NO PROJETO


As placas de recalque foram instaladas abaixo das “sapatinhas corridas” que

são definidas como uma base de concreto simples que age como elemento de

fundação das paredes do muro pré-existentes no projeto.

As placas são compostas de uma placa de aço com 50 cm de largura, 50 cm

de comprimento e 8 mm de espessura, acompanhada de uma luva de aço φ = 1/2”

rosqueada ao centro da placa.

Um total de 21 placas de recalque foram instaladas na área sob efeito do CPR.

As placas numeradas de 01 à 12 localizadas na região do desvio provisório existente,

enquanto que as demais, 13 a 21, monitoram os recalques da elevação do aterro.

O relatório mensal de acompanhamento dos recalques descreve as etapas

para instalação das placas de recalque. Foram elas:

• Escavação de cada de implantação;

• Instalação de placa de recalque;

• Instalação da haste e aterro;

• Demais hastes e tubos de proteção.

60

FIGURA 42 – PLACA DE RECALQUE


As leituras de recalque são realizadas utilizando o nível óptico, que possui

precisão centimétrica e é capaz de estimar o levantamento em milímetros.

2.7.1.2 Pinos de recalque

No projeto também foram utilizados pinos de recalque (parabolts) na primeira

linha de camada da terra armada, local de contato entre os elementos de concreto

que formam a estrutura. O objeto da utilização desse equipamento é comparar os

resultados por ele indicados com os obtidos através das placas de recalque.

Com a comparação é possível obter a deformação do solo e a deformação das

juntas de neoprene da estrutura de concreto da terra armada.

61

FIGURA 43 – EXEMPLO DE PARABOLT (PINO DE RECALQUE) INSTALADO NA OBRA


Alguns pinos de recalque utilizados se tornaram incapazes de serem monitores

após a construção do asfalto na marginal, como mostra a FIGURA 44.

FIGURA 44 – PINO DE RECALQUE IMPOSSÍVEL DE MONITORAR


62

2.7.1.3 Piezômetro

Existem dois piezômetros no eixo central da futura rodovia, o piezômetro PZ-

2475 com cota 2,7 m (5,50 m abaixo do solo) e o PZ – 2471 com cota 5,2 m (4 m

abaixo do solo).

FIGURA 45 – PIEZÔMETRO INSERIDO NO LOCAL DA OBRA


FIGURA 46 - LOCALIZAÇÃO DOS PIEZÔMETROS


63

2.7.1.4 Equipamentos

Para o monitoramento de recalques, ou seja, movimentações verticais, foi

utilizado, como dito anteriormente, um nível óptico de alta precisão, apoiado em um

tripé de madeira com baixo coeficiente de dilatação, minimizando os efeitos

decorrentes da variação de temperatura.

FIGURA 47 – NÍVEL UTILIZADO PARA MONITORAMENTO DOS RECALQUES NO LOCAL DA

OBRA

FONTE: Os Autores (2017)

3 RESULTADOS

3.1 PLACAS DE RECALQUE

3.1.1 Pista marginal

Os gráficos de recalque por tempo das placas existentes na pista marginal

apresentam certas interferências ocasionadas pela construção do novo aterro. O

próprio gráfico possui essa nota, como pode ser visto a seguir:

64

FIGURA 48 – RECALQUE (mm) x TEMPO PARA AS PLACAS DE RECALQUE PR-01 A PR-06


FIGURA 49 – RECALQUE (mm) x TEMPO PARA AS PLACAS DE RECALQUE PR-07 A PR-12


65

3.1.2 Aterro

As placas de recalque existentes nos aterros geram dados que permitem criar

um gráfico de elevação por tempo e outro de recalque por tempo.

A linha vermelha pontilhada aponta o momento de início da construção da terra

armada.

Uma nota presente no gráfico de elevação também explica uma variação

negativa na elevação ao longo do tempo. Segundo o relatório de acompanhamento

mensal, essa variação ocorreu devido à remoção de material com alta teor de umidade

próximo à placa em questão.

Os gráficos estão divididos por placas de recalque.

FIGURA 50 – ELEVAÇÃO DO ATERRO (m) x TEMPO DAS PLACAS DE RECALQUE PR-13 A PR-

18


66


23



18


67


23


Nota-se no gráfico que, nos pontos monitorados, os recalques se

manifestam conforme a aplicação do carregamento no solo. O parabolt 18-A,

situado no ponto de maior concentração de cargas (saia do aterro), uma vez que o

carregamento é paralisado, reduz-se a o processo de recalque.

3.2 PIEZÔMETROS

Para os dois piezômetros instalados, a poropressão apresentou-se

relativamente estável em um período de 1 mês indicando que o solo consolidou

totalmente (está enrijecido).

68

FIGURA 54 – RESULTADO DE POROPRESSÃO PARA O PIEZÔMETRO PZ - 2475


FIGURA 55 – RESULTADO DE POROPRESSÃO PARA O PIEZÔMETRO PZ - 2471


Nota-se que no piezômetro PZ-2471 algumas pequenas alterações na

poropressão foram sentidas devido à concretagem do bloco de coroamento de

estacas e á construção da fase do aterro próxima ao piezômetro.

69

4 CONCLUSÕES E SUGESTÕES

Este capítulo final exibe conclusões concernentes às análises realizadas neste

estudo e as sugestões para futuras pesquisas sobre a técnica de tratamento

identificada como Consolidação Profunda Radial (CPR).

4.1 CONCLUSÕES

Neste estudo foram considerados dados relativos às medições das

deformações realizadas em aterros aonde fora utilizada a técnica identificada como

Consolidação Profunda Radial. Da análise dos resultados obtidos nesses

monitoramentos foram estabelecidas as seguintes conclusões:

- Na fase de elevação do aterro, as leituras dos instrumentos são realizadas

diariamente. Paralelamente, o monitoramento das marginais, com placas de

recalques, está sendo realizado desde janeiro de 2017. Até o momento, não foram

detectados problemas.

- O aparecimento de água em alguns locais isolados está relacionada à infiltração de

água da chuva na cava de escavação. Como em qualquer obra de drenagem, a água

poderá ser removida.

- O solo foi enrijecido aplicando-se pressões muito superiores ao necessário.

Trabalhou -se com pressões da ordem de 7 a 10 kg/cm². O solo argiloso foi adensando

ao longo de toda profundidade. Depreende - se, portanto, que o solo enrijecido não

está relacionado como surgimento de água (pontos de umidade).

- A poropressão apresenta-se estável, indicando que o solo consolidou quase que

totalmente.

- Percebe-se que os recalques nas pistas marginais já se encontram praticamente

estáveis, salvo a exceção das placas locadas perto da construção do novo aterro.

70

- Os recalques referentes ao local aonde o aterro em terra armada esta sendo

construído estão acompanhando a evolução do aterro, e devido à obra ainda estar em

andamento não podemos aferir nada além disto. Entretanto, o comportamento é, ate

então, condizente com o banco de dados da ENGEGRAUT.

- Por fim, pode-se concluir que esta nova solução de tratamento aplicada na BR-

470/SC, identificada como Consolidação Profunda Radial (CPR), apresentou até

então bom desempenho, pois possibilitou o avanço da obra dentro de seu cronograma

planejado sem nenhuma necessidade de intervenções de grandes proporções. Além

disso, seus resultados veem aparecendo se não como esperado, melhor, salvo

alguma exceção de fácil correção. Acredita-se que a inauguração do empreendimento

ocorra na data programada e, principalmente, apresente ótimo desempenho como

obra final de engenharia, uma vez que não foi constatado, até então, nenhum

problema de estabilidade ou de deformação nas regiões tratadas.

4.2 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

A solução de Consolidação Profunda Radial é uma recente técnica de

estabilização de solos moles e que ainda se apresenta como dúvidosa quanto a sua

eficiência e mecanismos teóricos. Portanto, avaliações como a influência do diâmetro

e do espaçamento das colunas de grout no ganho de resistência e redução da

deformabilidade, o benefício de um geotêxtil envolvendo as colunas de grout são

alguns dos muitos esforços que podem ser desenvolvidos a partir deste estudo.

Infelizmente nosso estudo teve de ser desenvolvido e concluído antes da

conclusão total da obra, portanto, uma outra sugestão para trabalhos futuros, é

investigar como esse aterro de terra armada se comportará após o termino da obra

de arte. Investigar a fundo quaisquer problemas de instabilidade e recalques

remanescentes.

Por fim, aconselharíamos um estudo aprofundado da questão econômica,

envolvendo toda a questão de custos reais de implantação a partir de históricos de

obras anteriormente realizadas. Realizando comparação entre custo final do CPR e e

outras técnicas.

71

REFERÊNCIAS

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Wiley-Interscience, 1602.

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NOGUEIRA, E. G. Estudo de algumas soluções de tratamento de solos moles para construção de aterros no trecho sul do rodoanel. Dissertação de Mestrado em Engenharia Geotécnica. Escola Politécnica da Universidade do Estado de São Paulo, São Paulo, 2010.

72

TEIXEIRA, S. H. C. Curso de captação em estruturas de barragens: Terra, enroncamento e rejeitos – Instrumentação e análise de desempenho. Departamento de Construção Civil da Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2017. Disponível em: <http://www.dcc.ufpr.br/mediawiki/images/7/79/TC070_A13_2017R1.pd> Acesso em: 20 jun. 2017.

APÊNDICE A – SONDAGENS DE SIMPLES RECONHECIMENTO (SPT)

81

APÊNDICE B – ENSAIO DE ADENSAMENTO UNIDIMENSIONAL

83

APÊNDICE C – PERFIL GEOTÉCNICO

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