Obras Geotécnicas –TC 066©cnicas... · •O valor de Hcassim definido despreza a inclinação...

Obras Geotécnicas – TC 066

Vítor Pereira [email protected]

Março 2016

Curso de Engenharia Civil – 7º Semestre

Formação das Argilas Moles

• Argilas Moles Quaternárias• Ambientes de Depoisção

• Fluvial: várzeas dos rios (planícies de inundação)• Origem Marinha: planícies costeiras• Lagunas e baías

• Fatores que Afetam a Deposição ou Sedimentação• Velocidade das águas• Quantidade e composição da matéria em suspensão na água• Salinidade e floculação das partículas• Presença de matéria orgânica (húmus, detritos vegetais, conchas, ...)

Solos Moles de Origem Fluvial (Aluviões)

• Várzea de Rios• Heterogeneidade Horizontal (curso irregular dos rios)• Heterogeneidade Vertical

Solos Moles de Origem Marinha

•Variação Nível do Mar

Massad (2010)


Massad (2010)


Principais Características dos solos Moles

• Baixa Resistência ao Corte Su<40 kPa• Compressibilidade elevada• Baixa Permeabilidade (k<10‐8 m/s)• Saturados, quase sempre abaixo do nível freático• Constituídos por partículas de elevada superfície específica (argilas, siltes argilosos) com elevado teor em matéria orgânica (lodos, turfas)

• Encontram‐se geralmente num estado normalmente consolidado (algumas vezes a porção superficial encontra‐se sobreconsolidada, induzida pelas variações do nível freático)

Principais Características dos solos Moles

• Parâmetros Típicos

Parâmetros de Projeto

Parâmetros de Projeto - Vane Test

Dimensionamento de Aterros em Solos Moles• Definição da geometria do aterro

• garantir a sua estabilidade e funcionalidade, tanto durante a fase construtiva como durante a sua vida útil. Assim, deve‐se definir a inclinação dos taludes, se é necessário construir banquetas estabilizadoras, e ter em consideração o incremento de altura necessária para compensar os assentamentos

• Escolha do método e do faseamento construtivo• Construção única ou faseada, uso de drenos... De modo a minorar os custos construtivos, tendo em conta as características geotécnicas do local e a existência ou não de condicionantes (espaço restrito, período de construção limitado, etc)

• Estudo de soluções alternativas• de modo a otimizar a solução final, a qual resulta da combinação entre o comportamento satisfatório e os custos de construção e de manutenção

Dimensionamento de Aterros em Solos Moles


• Verificação da Estabilidade• Método Aproximado (pré‐dimensionamento)• Consulta de Ábacos e Tabelas• Utilização de programas de cálculo automático

• Cálculo de Recalques• Métodos Aproximados• Utilização de programas de cálculo automático – Elementos Finitos

• Avaliação dos Deslocamentos Horizontais• Métodos aproximados• Utilização de programas de cálculo automático – Elementos Finitos


• Tipos de Análise

• Não Drenada

• Drenada

Estabilidade Interna do Aterro

• Jazida

• Controle de compactação

• Qual inclinação do aterro?

Resistência do Aterro

Ruptura da Fundação

• Problema de Capacidade de Carga

• Ruptura generalizada• Carga de ruptura do solo de fundação• Carga aplicada pelo aterro

2 .

Ruptura da Fundação – Altura Crítica

• Máxima altura que o aterro pode alcançar

• O valor de Hc assim definido despreza a inclinação do talude, a resistência do aterro e a variação de Su com a profundidade

• Bastante útil para cálculos preliminares


• Máxima altura que o aterro pode alcançar

• Altura Admissível

• FS≥1,5 (alguns casos aceita‐se FS≥1,3)


• No caso de aterros de largura média B da base grande em relação à espessura da camada h , ou seja, B/h>1,5

Ruptura da Fundação – Bermas de Equilíbrio

• Se a altura de aterro a ser lançado for maior que Hc, pode‐se utilizar as bermas de equilíbrio, onde os aterros laterais funcionam como contrapeso

• , ..

• B2 Ábacos de Jacobson (1948)

Ruptura da Fundação – Bermas de Equilíbrio

• Ábacos de Jakobson (1948)

Ruptura da Fundação

• Análise da Estabilidade – Ábacos de Pillot e Moreau (1973)• Vários ábacos onde resistência do aterro pode ser considerada como

• Material não coesivo• Coesão igual a metade da resistência da fundação (c=Su/2; φ=0)

• Caso de Su constante com a profundidade e φ=35º

Ruptura da Fundação – Su Crescente com Prof.

• Círculo de ruptura tende a ser mais superficial – solo apresenta menor resistência

Análise de Estabilidade Global

• Análise de Equilíbrio Limite

• Métodos de equilíbrio limite recomendados para análise de estabilidade (DNER PRO 1998)



• Superfície de Ruptura Circular – Bishop Simplificado


• Superfície de Ruptura Circular


• Superfície de Ruptura Não Circular (Planares) – Método das Cunhas


• Superfície de Ruptura Não Circular (Planares)

Reforço de Aterros com Geossintéticos

• A força de tração no geossintético deve ser pequena, para que as deformações da mesma também o sejam (da ordem de 2 a 3%), evitando‐se assim a formação de trincas no aterro

Recalques

• Recalque Total:• Recalque imediato – Teoria da Elasticidade

+• Recalque por Adensamento

+• Recalque Secundário

Recalques

• Recalque imediato – Teoria da Elasticidade

Recalques

• Recalque por Adensamento Primário

Recalques

• Recalque por Adensamento Primário

Δσv ∗ ∗

Recalques

• Recalque por Adensamento Primário – Efeito da Submersão do Aterro

• Para uma cota fixa de aterro

Recalques

• Recalque por Adensamento Secundário

Exercício• O aterro a ser lançado atende à segurança da fundação?• Calcule os Recalques (Imediatos + adensamento) associados ao lançamento do seguinte aterro

• Verifique os recalques considerando o efeito da submersão do aterro

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