Reforço de fundações em solos margosos

Click here to load reader

  • date post

    07-Jan-2017
  • Category

    Documents

  • view

    261
  • download

    35

Embed Size (px)

Transcript of Reforço de fundações em solos margosos

  • Cludia Sofia Neves dos Santos

    Licenciada em Engenharia Geolgica

    Reforo de fundaes em solos margosos

    Dissertao para obteno do Grau de Mestre em

    Engenharia Geolgica (Geotecnia)

    Orientador: Prof. Doutora Ana Paula Fernandes da Silva, FCT/UNL

    Co-orientador: Mestre Eng. Alexandre M. G. dos Santos Ferreira, DGRM

    Jri:

    Presidente: Prof. Doutor Fernando Farinha da Silva Pinho

    Arguente: Prof. Doutor Alexandre da Luz Pinto

    Vogal: Prof. Doutora Ana Paula Fernandes da Silva

    Setembro 2014

  • Cludia Sofia Neves dos Santos

    Licenciada em Engenharia Geolgica

    Reforo de fundaes em solos margosos

    Dissertao para obteno do Grau de Mestre em

    Engenharia Geolgica (Geotecnia)

    Orientador: Prof. Doutora Ana Paula Fernandes da Silva, FCT/UNL

    Co-orientador: Mestre Eng. Alexandre M. G. dos Santos Ferreira, DGRM

    Jri:

    Presidente: Prof. Doutor Fernando Farinha da Silva Pinho

    Arguente: Prof. Doutor Alexandre da Luz Pinto

    Vogal: Prof. Doutora Ana Paula Fernandes da Silva

    Setembro 2014

  • Reforo de fundaes em solos margosos

    Copyright 2014: Cludia Sofia Neves dos Santos, Faculdade de Cincias e Tecnologia,

    Universidade Nova de Lisboa

    A Faculdade de Cincias e Tecnologia e a Universidade Nova de Lisboa tm o direito, perptuo

    e sem limites geogrficos, de arquivar e publicar esta dissertao atravs de exemplares

    impressos reproduzidos em papel ou de forma digital, ou por qualquer outro meio conhecido ou

    que venha a ser inventado, e de a divulgar atravs de repositrios cientficos e de admitir a sua

    cpia e distribuio com objectivos educacionais ou de investigao, no comerciais, desde

    que seja dado crdito ao autor e editor.

  • iii

    Agradecimentos

    Professora Ana Paula Silva pela orientao e disponibilidade demonstrada durante a

    realizao desta dissertao, bem como pelos ensinamentos partilhados e a amizade ao longo

    do meu percurso acadmico. Agradeo, ainda, a confiana e a reviso cuidadosa desta

    trabalho, que muito valorizo.

    Ao Engenheiro Alexandre Santos Ferreira agradeo a orientao, a disponibilidade, o

    entusiasmo, a pacincia imensa e a amizade. Em especial, agradeo a constante motivao e

    o incentivo ao equilbrio entre o modo minucioso e de detalhe, e o modo prtico e expedito.

    empresa Edifer tenho a agradecer a autorizao concedida para a utilizao de dados de

    projecto nesta dissertao. Agradeo, em particular, ao Engenheiro Paulo Gameiro a

    disponibilidade demonstrada.

    Ao Engenheiro Vitor Silva (DEC FCT/UNL) agradeo o apoio na execuo de ensaios de

    resistncia compresso uniaxial.

    Ao antigo Instituto Porturio e dos Transportes Martimos (IPTM) e actual Direco-Geral de

    Recursos Naturais, Segurana e Servios Martimos (DGRM) agradeo a oportunidade de

    realizao do estgio.

    s minhas colegas e amigas Liliana Ribeiro, Cludia Rocha e Elisabete Dias pela amizade e

    apoio que sempre demostraram. Agradeo ainda Eva Ferreira pelo entusiasmo, incentivo e

    disponibilidade e Lgia Sousa pela reviso e conselhos.

    Ao Artur Lopes e aos meus amigos os de sempre e os recentes s Ritas, s Ins, s

    Joanas, s Helenas, s Marias, aos Pedros, a todos agradeo o apoio, o carinho e a pacincia.

    Para terminar, agradeo aos meus pais. Agradeo sem conseguir expressar, na verdadeira

    grandeza, o meu reconhecimento pelo amor incondicional que os meus pais tm por mim e por

    tudo o que isso implica. Agradeo sem encontrar palavras suficientemente grandes,

    suficientemente capazes de descrever a imensurvel gratido, apreo e estima que sinto por

    eles. Queridos pais, esto sempre no meu corao. Muito, muito obrigada por tudo.

    Aos meus pais

  • iv

  • v

    Resumo

    Os solos de natureza margosa apresentam, frequentemente, caractersticas geotcnicas

    menos favorveis para funcionarem como terreno de fundao. Dadas as suas especificidades

    geotcnicas interessa o seu estudo, bem como, a avaliao da aplicabilidade e adequabilidade

    de diferentes mtodos de reforo aos tipos de terreno em anlise, que permitam ultrapassar

    limitaes geomecnicas existentes.

    Na presente dissertao visa-se estudar a caracterizao geolgica-geotcnica de solos de

    natureza margosa e analisa-los como material de aterro para fundaes. Pretende-se,

    igualmente, abordar as principais tcnicas de melhoramento aplicveis aos terrenos indicados,

    expondo os aspectos mais relevantes.

    Atravs de um estudo de caso, pretendeu-se analisar a temtica escolhida num contexto real.

    Foi estudado o caso de fundaes em aterros margosos que apresentaram comportamentos

    geotcnicos inadequados e onde foi preconizada a realizao de trabalhos de reforo. A obra

    em estudo est localizada num empreendimento industrial perto de Coimbra e inclui duas

    ocorrncias distintas onde foram implementadas solues de reforo por jet grouting. As

    singularidades geotcnicas e estruturais de cada caso exigiram a adopo de diferentes

    abordagens da tcnica, designadamente, solues de jet grouting vertical e sub-horizontal.

    Ambos os casos foram analisados no que diz respeito s suas especificidades construtivas,

    comportamento geotcnico em fase de construo, solues de reforo executadas e eficcia

    na mitigao dos problemas existentes.

    Palavras-chave: reforo, fundaes, margas, jet grouting

  • vi

  • vii

    Abstract

    Marly soils often present less favorable geotechnical characteristics to perform as foundation

    platform or to be used as building material. Given its geotechnical specificities, the marls

    characterization is of the most importance, as well as the assessment of the applicability and

    suitability of ground improvement methods to overcome the geomechanical limitations of these

    geological materials.

    So, this dissertation concerns the geological and geotechnical characterization of marly soils

    and their evaluation as building materials for embankments. It also intends to address the key

    ground improvement techniques that may be implemented to the referred materials, enhancing

    the most relevant aspects.

    A case study was used to overview this subject in a real context. It was studied the case of marl

    embankments designed to perform as foundation platform, where ground reinforcement works

    were considered due to their inadequate geotechnical behaviour. The referred project is located

    in an industrial plant near Coimbra and it includes two different situations where jet grouting

    solutions were implemented. The geotechnical and structural specificities of each situation

    demanded the design of different technical approaches, namely, vertical and sub-horizontal jet

    grouting solutions. Both cases were analyzed regarding each project construction

    characteristics, the geotechnical behaviour during the construction stage, the executed

    reinforcement solutions and the effectiveness assessment of the existing problems mitigation.

    Keywords: reinforcement, foundations, marl, jet grouting

  • viii

  • ix

    NDICE DE MATRIAS

    1 Introduo ................................................................................................................................. 1

    1.1 Enquadramento do tema ......................................................................................................... 1

    1.2 Objectivos e mtodos .............................................................................................................. 3

    1.3 Estrutura da dissertao .......................................................................................................... 4

    2 Margas: Contextualizao no mbito da geotecnia ..................................................................... 7

    2.1 Caracterizao geral ................................................................................................................ 7

    2.1.1 Propostas de classificao ............................................................................................... 9

    2.2 Caracterizao do comportamento geotcnico ..................................................................... 12

    2.3 Metodologias de caracterizao geotcnica .......................................................................... 16

    2.4 Margas no contexto da geotecnia .......................................................................................... 17

    2.4.1 Tcnicas de melhoramento e reforo ............................................................................. 19

    2.4.2 Reforo de fundaes .................................................................................................... 23

    2.4.2.1 Condies e procedimentos prvios ao reforo de fundaes ................................ 23

    3 Jet grouting no reforo de fundaes ....................................................................................... 29

    3.1 Enquadramento ..................................................................................................................... 29

    3.2 Descrio da tcnica ............................................................................................................. 30

    3.3 Procedimento executivo ........................................................................................................ 31

    3.4 Equipamento e materiais .........