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AGRADECIMENTOS

A realização da presente dissertação apenas foi possivel com a cooperação que obtive.

Como tal, pretendo desta forma agradecer a quem por direito o merece.

À empresa JetSJ, particularmente ao professor Alexandre Pinto, orientador da dissertação,

agradeço todos os meios que colocou ao meu dispor bem como a oportunidade que me

proporcionou de acompanhar uma obra com estas caracteristicas, que muito contribuiu para a

minha formação como futuro oficial de Engenharia Militar. A elaboração de um trabalho desta

natureza proporcionou, indubitavelmente, um grande enriquecimento pessoal e profissional,

possibilitando o acompanhamento da execução de técnicas abordadas até então, apenas em

teoria.

Ao Dono de obra, “Auto Estradas do Atlântico”, pela permissão no acompanhamento de

todo o processo construtivo da obra.

À empresa CÊGÊ, especialmente ao Dr. João Pedro, pelo apoio constante e incondicional

prestado e pela prática transmitida na área da fiscalização de obra. Elogio a sua motivação e o

seu interesse no esclarecimento das várias temáticas na área da instrumentação.

Ao Sr. Justo e Sr. Matias, encarregados das empresas Tecnasol e SOPROEL,

respectivamente, o apoio prestado no esclarecimento das diversas técnicas executadas e pela

experiência transmitida.

À professora Eliana Cavaleiro, pela ajuda nas traduções em Inglês.

Aos meus Pais e irmã pela força que me deram durante a realização desta dissertação.

À minha amiga Sofia Reis pelo contributo na leitura da dissertação.

Aos meus amigos, pelo interesse que demonstraram no meu estudo e pela força que me

deram durante todo o meu percurso académico.

À academia militar por ter proporcionado uma escolha livre do tema das dissertação e pela

ambição de manter sempre elevado as exigências a nível militar, académico e físico dos

alunos.

Ao Instituto Superior técnico, o meu reconhecimento pelos excelentes professores que

possui, tornando-o no estabelecimento de ensino de referência no nosso País.

vii

RESUMO

Existem inúmeros tipos de estruturas de contenção e estabilização aplicadas em taludes

rodoviários.

Com a presente dissertação, pretende-se descrever os principais critérios e procedimentos

inerentes à concepção e, consequente execução, de um projecto de contenção e estabilização

distinto dos geralmente utilizados em território nacional, numa situação de escorregamento

consumado. A complexidade de adopção de uma estrutura de contenção e estabilização face

ao acontecimento mencionado e envolvida na necessidade de garantir a circulação rodoviária

nas vias de circulação não atingidas pelo escorregamento, determinou a utilização de variadas

soluções construtivas, empregando tecnologia moderna no domínio da geotecnia.

O projecto em análise contempla essencialmente a execução de trabalhos de

estabilização/tratamento do solo, de escavação, de aterro, de fundações profundas, de

drenagem e de uma estrutura de contenção. As soluções utilizadas para a realização dos

trabalhos referidos são diversificadas, incluindo tecnologia de jet grouting, microestacas,

contenção recorrendo a big bags e execução de pavimento.

Para além da descrição da campanha realizada, apresentam-se fundamentos teóricos

necessários à compreensão das técnicas abordadas e realiza-se uma apreciação de carácter

qualitativo às várias soluções adoptadas.

Um projecto deste tipo deve garantir a máxima segurança nos mais variados parâmetros.

Neste sentido, para além das medidas padrão utilizadas e da procura de soluções com um

contributo indispensável para a segurança, foi adoptado um plano de instrumentação e

observação, com recurso a vários instrumentos de monitorização.

O dimensionamento de uma estrutura de contenção requer conhecimentos na área da

mecânica dos solos. Deste modo, pretende-se elucidar o leitor acerca das teorias clássicas

utilizadas no cálculo de impulsos, de modelos de colapso de maciços e da legislação utilizada

num projecto geotécnico desta natureza.

Palavras-chave: Escorregamento; Jet grouting; Microestacas; Estruturas de contenção e

estabilização; Instrumentação.

ix

ABSTRACT

There are several types of retaining and stabilization structures applied to road

embankments.

The objective of this study is to describe the main criteria and procedures inherent to the

design and subsequent execution of a retaining and stabilization project, different from those

that are generally adopted at a domestically level, on the case of a confirmed slipping

embankment. The complexity associated with the employment of a retaining and stabilization

structure in response to the aforementioned circumstance, in addition to the imperative

assurance of safety conditions along the road travel routes that remain unaffected, determined

the use of various constructive solutions and application of modern technology, predominantly

within the field of geotechnical engineering.

The project under review primarily considers processes of soil stabilization/treatment,

excavation, backfilling, deep drainage and a retaining structure. The solutions adopted for the

completion of these tasks are diverse, including jet grouting technology, micropiles, containment

using big bags and the execution of pavement.

As well as the description of the completed case study, theoretical foundations are explored

in order to understand the discussed techniques. In addition to this, a qualitative assessment is

employed for the evaluation of the various adopted solutions.

A project of this type should ensure maximum safety according to the most various criteria.

For this reason instrumentation and observation plan, relying on the use of various monitoring

instruments is employed over and above the use of standard procedures and search for

solutions that make the necessary contributions to safety conditions.

The design of a retaining structure requires expertise in the field of soil

mechanics. Therefore, the intention is to provide the reader with a clear insight into the classical

theories used in the calculation of impulses, massif collapse models and the legislation used in

geotechnical designs of this nature.

Keywords: Slide; Jet grouting; Micropiles; Retaining and stabilization structures;

Instrumentation.

xi

ÍNDICE

Agradecimentos .......................................................................................................................... v

Resumo ...................................................................................................................................... vii

Abstract ....................................................................................................................................... ix

Índice ........................................................................................................................................... xi

Lista de Figuras ......................................................................................................................... xv

Lista de Tabelas........................................................................................................................ xix

1. Introdução ............................................................................................................................ 1

1.1. Enquadramento Geral ................................................................................................. 1

1.2. Objectivos .................................................................................................................... 3

1.3. Organização do documento ....................................................................................... 4

1.4. Principais condicionamentos .................................................................................... 4

1.4.1. Condicionamentos relativos às condições de vizinhança ................................. 5

1.4.2. Condicionamentos relativos a serviços afectados ............................................ 5

1.4.3. Condicionamentos de natureza geológica e geotécnica ................................... 5

1.5. Mecanismos de instabilidade de taludes ................................................................ 10

1.5.1. Solo .................................................................................................................. 11

1.5.1.1. Identificação de solos ...................................................................................... 11

1.5.2. Movimentos de massa ..................................................................................... 12

1.5.2.1. Escorregamento .............................................................................................. 14

2. Solução Adoptada ............................................................................................................. 17

2.1. Microestacas .............................................................................................................. 18

2.1.1. Campo de aplicação ........................................................................................ 20

2.1.2. Classificação das microestacas ...................................................................... 21

2.1.3. Aspectos a considerar ..................................................................................... 23

2.2. Jet Grouting ............................................................................................................... 23

2.2.1. Tipos de tecnologia ......................................................................................... 25

2.2.2. Campo de aplicação ........................................................................................ 26

2.2.3. Aspectos a considerar ..................................................................................... 28

2.2.4. Controlo de qualidade ..................................................................................... 29

2.3. Estruturas de contenção .......................................................................................... 31

2.3.1. Muros de suporte ............................................................................................. 31

2.3.1.1. Muros de gabiões ............................................................................................ 32

2.3.1.2. Muros de betão armado .................................................................................. 34

2.3.1.3. Muros de terra armada .................................................................................... 36

xii

2.3.2. Paredes de contenção ..................................................................................... 37

2.3.2.1. Paredes tipo Berlim e tipo Munique ................................................................ 38

2.3.2.2. Paredes moldadas ........................................................................................... 39

2.3.2.3. Cortinas de estacas ......................................................................................... 40

2.4. Drenagem ................................................................................................................... 42

2.4.1. Drenagem superficial ....................................................................................... 42

2.4.2. Drenagem profunda ......................................................................................... 43

2.4.3. Drenagem superficial e profunda .................................................................... 44

3. Processo/Faseamento Construtivo ................................................................................. 47

3.1. Projecto ...................................................................................................................... 47

3.1.1. Sequência dos trabalhos ................................................................................. 48

3.2. Muro de gabiões ........................................................................................................ 53

3.2.1. Constituição do muro de gabiões .................................................................... 55

3.2.2. Análise crítica .................................................................................................. 56

3.3. Estabilização provisória do talude .......................................................................... 59

3.3.1. Equipamentos e materiais ............................................................................... 59

3.3.2. Execução ......................................................................................................... 59

3.3.3. Análise crítica .................................................................................................. 60

3.4. Microestacas .............................................................................................................. 61


3.4.2. Execução ......................................................................................................... 62

3.4.3. Análise crítica .................................................................................................. 66

3.5. Jet grouting ................................................................................................................ 67


3.5.2. Colunas teste ................................................................................................... 70

3.5.2.1. Ensaios ............................................................................................................ 72

3.5.3. Execução ......................................................................................................... 74

3.5.4. Análise crítica .................................................................................................. 78

3.6. Muro de betão armado .............................................................................................. 79


3.6.2. Execução ......................................................................................................... 80

3.6.3. Análise crítica .................................................................................................. 83

3.7. Drenagem ................................................................................................................... 84

3.7.1. Execução ......................................................................................................... 84

3.7.2. Análise crítica .................................................................................................. 87

3.8. Aterro e reposição do pavimento ............................................................................ 88


3.8.2. Execução ......................................................................................................... 91

xiii

3.8.3. Análise Crítica ................................................................................................. 93

4. Plano de instrumentação e observação (PIO) ................................................................ 95

4.1. Alvos topográficos .................................................................................................... 95

4.1.1. Leituras ............................................................................................................ 97

4.2. Fissurómetros .......................................................................................................... 100

4.2.1. Leituras .......................................................................................................... 100

4.3. Marcas topográficas................................................................................................ 101

4.3.1. Leituras .......................................................................................................... 102

4.4. Inclinómetros ........................................................................................................... 103

5. Considerações sobre o dimensionamento ................................................................... 105

5.1. Impulsos de terras ................................................................................................... 106

5.1.1. Determinação de impulsos sobre muros em “L” de betão armado ............... 106

5.2. Verificação da segurança (Eurocódigo 7) ............................................................ 108

5.2.1. Estados limites últimos .................................................................................. 108

5.2.2. Verificação da segurança em relação à ruptura global ................................. 109

6. Conclusões e perspectivas de desenvolvimentos futuros ......................................... 115

6.1. Conclusões .............................................................................................................. 115

6.2. Perspectivas de desenvolvimentos futuros ......................................................... 116

7. Referências Bibliográficas ............................................................................................. 117

Anexo A – Limites de consistência, composição granulométrica e estados tensão. . 122

Anexo B – Secções tipo do muro “L” de betão armado (Escala 1:50) .......................... 124

Anexo C – Teoria de Rankine e Coulomb ......................................................................... 126

Anexo D – Coeficientes de segurança parciais ............................................................... 131

Anexo E – Método de Bishop simplificado: Fase 1 (cálculos de MSd e MRd) ................. 133

Anexo F – Método de Bishop simplificado: Fase 2 (cálculos de MSd e MRd) ................. 134

Anexo G – Método de Bishop simplificado: Fase 3 (cálculos de MSd e MRd) ................ 135

xv

LISTA DE FIGURAS

Capítulo 1

Figura 1.1 – Vista aérea do local de intervenção [1]. .................................................................................... 1

Figura 1.2 - Vista geral do local de intervenção. ........................................................................................... 2

Figura 1.3 – Imagens do pavimento da auto-estrada A8 ao KM 92+600, no dia 9 Fevereiro 2010. ............. 2

Figura 1.4 - Imagem da base do talude da auto-estrada A8 ao KM 92+600, no dia 9 Fevereiro 2010. ........ 2

Figura 1.5 - Extracto da Carta Geológica de Portugal à escala 1:50.000: folha 26-B (Alcobaça) [2]. ........... 6

Figura 1.6- Localização das sondagens de prospecção realizadas [2]. ........................................................ 7

Figura 1.7 – Gráfico de valores NSPT, na zona de aterro. .............................................................................. 8

Figura 1.8 - Gráfico de valores NSPT, no maciço “in-situ”. ............................................................................. 8

Figura 1.9 - Localização dos inclinómetros instalados [2]. ............................................................................ 9

Figura 1.10 - Perfil dos materiais identificados no zonamento geotécnico. ................................................ 10

Figura 1.11 - Esquema e imagem de um movimento do tipo escorregamento rotacional [12]. .................. 14

Figura 1.12 – Esquema representativo dos diferentes tipos de escorregamentos rotacionais [10]. ........... 15

Figura 1.13 – Esquema [12] e imagem [13] de um movimento do tipo escorregamento translacional. ...... 15

Capítulo 2

Figura 2.1 - Corte tipo da solução adoptada para a estabilização do aterro da auto-estrada [3]. ............... 17

Figura 2.2 – Constituição de um microestaca [14]. ..................................................................................... 18

Figura 2.3 – Pormenor da válvula-manchete [16]. ...................................................................................... 19

Figura 2.4 – Microestacas como elementos de fundação [24]. ................................................................... 20

Figura 2.5 – Classificação das microestacas quanto ao processo de execução de selagem [18]. ............. 22

Figura 2.6– Aplicabilidade de jet grouting em solos versus outros tipos de injecções de calda [21]. ......... 24

Figura 2.7 – Faseamento do jet grouting [22]. ............................................................................................ 24

Figura 2.8 – Representação esquemática dos sistemas de jet grouting [23]. ............................................. 25

Figura 2.9 – Exemplos de aplicação de jet grouting [25]. ........................................................................... 26

Figura 2.10 – Limites máximos e mínimos do diâmetro de colunas realizadas em solos incoerentes [23]. 30

Figura 2.11 – Limites máximos e mínimos do diâmetro de colunas realizadas em solos coesivos [23]. .... 30

Figura 2.12 – Estrutura tipo de um cesto de gabiões [27]. .......................................................................... 32

Figura 2.13 – Apresentação da malha 8 10cm [27]. .................................................................................. 33

Figura 2.14 – Exemplo de aplicação (esquerda) e pormenor dos degraus [27] (direita). ............................ 34

Figura 2.15 – Secções tipo de muros de suporte [27]. ................................................................................ 34

Figura 2.16 – Muro de suporte em consola em T invertido (1) e em L (2) [28]. .......................................... 35

Figura 2.17 – Muro de suporte com contrafortes e viga de coroamento (1) e com “prateleira” (2) [28]. ..... 35

Figura 2.18 – Exemplo de muro de suporte em consola [30]. ..................................................................... 36

Figura 2.19 – Exemplo de bandas metálicas dispostas no muro (esquerda) e aspecto final (direita) [31]. . 37

Figura 2.20 – Exemplo de uma parede tipo Berlim [34]. ............................................................................. 38

Figura 2.21 – Exemplo de uma parede tipo Munique da auto-estrada A15 ao Km10+600. ........................ 38

Figura 2.22 – Esquema de execução de uma parede [30] e exemplo de uma parede moldada [37]. ........ 40

Figura 2.23 – Exemplo de cortina de estacas moldadas da auto-estrada A15 ao Km34+200. ................... 41

Figura 2.24 - Exemplo de colchões Reno (esquerda) e máscara drenante (direita) [39]. ........................... 42

Figura 2.25 – Exemplo de aplicação de drenos horizontais profundos [40]. ............................................... 43

xvi

Figura 2.26 – Pormenor de um tubo drenante e exemplo de aplicação [41]. .............................................. 44

Figura 2.27 – Exemplos de aplicação de mantas geotêxteis [43]. .............................................................. 45

Figura 2.28 – Pormenor (esquerda) e exemplo de aplicação de uma manta drenante (direita) [45]. ......... 46

Capítulo 3

Figura 3.1 – Imagens da zona de crista do talude em Fevereiro de 2010. ................................................. 48

Figura 3.2 – Imagens da zona de base do talude em Fevereiro de 2010. .................................................. 48

Figura 3.3 - 1ª Fase: Preparação dos trabalhos e escavação do aterro (corte tipo) [3]. ............................. 49

Figura 3.4 -2ª Fase: Colocação dos elementos de estabilização provisória [3]. ......................................... 50

Figura 3.5 - 3ª Fase: Execução das colunas de jet grouting e das microestacas [3]. ................................. 51

Figura 3.6 - 4ª Fase: Execução do muro de betão armado, do aterro e reperfilamento do talude [3]. ........ 52

Figura 3.7 - 5ª Fase: Reposição da plataforma da auto-estrada e execução de manta drenante no talude

[3]. ............................................................................................................................................................... 53

Figura 3.8 - Corte transversal tipo da auto-estrada antes do escorregamento ocorrido. ............................ 54

Figura 3.9 – Imagem do muro de gabiões, anterior aos trabalhos de estabilização. .................................. 54

Figura 3.10 – Imagem do muro de gabiões, posterior aos trabalhos de estabilização. .............................. 55

Figura 3.11 - Corte tipo do muro de gabiões, anterior aos trabalhos de estabilização. .............................. 55

Figura 3.12 – Pormenor de um cesto constituinte do muro de gabiões. ..................................................... 56

Figura 3.13 – Pormenor da manta geotêxtil encontrada durante a escavação. .......................................... 57

Figura 3.14 – Base do muro de gabiões. .................................................................................................... 58

Figura 3.15 – Corte tipo da superfície provável de escorregamento. .......................................................... 58

Figura 3.16 – Big bag tipo utilizado (esquerda) e constituição do mesmo (direita). .................................... 59

Figura 3.17 – Grua móvel Liebherr LTm 1160-5.1. ..................................................................................... 59

Figura 3.18 – Imagem dos big bags colocados na zona Norte do talude. .................................................. 60

Figura 3.19- Imagem dos big bags colocados posteriormente na zona Sul do talude. ............................... 60

Figura 3.20 - Pormenor da localização do ponto de inflexão na superfície de corte. .................................. 61

Figura 3.21 - Tubos N80 (esquerda), uniões exteriores (centro) e varões Ø32mm A500/550 (direita). ...... 62

Figura 3.22 – Equipamento de perfuração Klem (esquerda) e compressor Atlas copco (direita). .............. 62

Figura 3.23 - Remoção de parte da faixa de rodagem (esquerda) e nivelamento do terreno (direita). ....... 63

Figura 3.24 - Perfuração com recurso a trado. ........................................................................................... 64

Figura 3.25 – Introdução da armadura principal no furo. ............................................................................ 64

Figura 3.26 – Ilustração da injecção de calda de cimento através de manchetes com obturadores duplos.

.................................................................................................................................................................... 65

Figura 3.27 - Imagens da escavação até à cota da sapata do muro de betão armado. ............................. 65

Figura 3.28 – Imagem das microestacas inclinadas. .................................................................................. 67

Figura 3.29 – Máquina de furação e injecção EGT MD 5200. .................................................................... 68

Figura 3.30 – Central de mistura METAX MIX JM-30 (esquerda) e silo para armazenamento de cimento

(direita). ....................................................................................................................................................... 69

Figura 3.31 – Motobomba SOILMEC 7T-600J. ........................................................................................... 69

Figura 3.32 – Aparelho Jean Lutz LT3. ....................................................................................................... 70

Figura 3.33 – Execução de colunas de ensaio da zona 1 (esquerda) e posterior escavação (direita). ...... 71

Figura 3.34 - Execução de colunas de ensaio da zona 2 (esquerda) e posterior escavação (direita). ....... 71

Figura 3.35– Recolha de amostras da coluna “E”. ...................................................................................... 73

xvii

Figura 3.36 - Ensaio de compressão uniaxial (esquerda) e zona de rotura (direita), num provete da coluna

76. ............................................................................................................................................................... 74

Figura 3.37 – Nivelamento do terreno para a execução de colunas de jet grouting. .................................. 75

Figura 3.38 – Pormenor dos bicos de injecção da máquina de jet grouting. ............................................... 75

Figura 3.39 – Refluxo proveniente da injecção (esquerda) e depósito de refluxo (direita). ........................ 76

Figura 3.40 – Adaptador de perfuração (esquerda) e execução de uma microestaca vertical (direita). ..... 76

Figura 3.41 – Colocação da armadura (esquerda) e de calda de cimento por gravidade (direita), na

microestaca................................................................................................................................................. 77

Figura 3.42 - Representação esquemática da localização das colunas de jet grouting no solo. ................ 77

Figura 3.43 – Betão de limpeza e pormenor de uma microestaca com hélice e chapa metálica. ............... 78

Figura 3.44 – Camião betoneira (esquerda) e auto bomba (direita). .......................................................... 80

Figura 3.45 – Grua móvel (esquerda) e cofragem Frami 270 (direita). ....................................................... 80

Figura 3.46 – Pormenor da variação de largura da sapata e de disposição dos varões. ............................ 81

Figura 3.47 – Pormenor da instalação de calha inclinométrica e de negativos para ancoragens. .............. 81

Figura 3.48 – Pormenor da junta de dilatação. ........................................................................................... 82

Figura 3.49 – 1ª e 2ª fase de betonagem do muro de betão armado. ........................................................ 82

Figura 3.50 – Pormenor da base (esquerda) e aspecto final do muro (direita). .......................................... 82

Figura 3.51 – Pormenor de emendas de armaduras. ................................................................................. 83

Figura 3.52 – Soluções de drenagem definidas em projecto [3]. ................................................................ 84

Figura 3.53 – Pormenor de bueiro na fase anterior (esquerda) e posterior (direita) à betonagem do muro.

.................................................................................................................................................................... 85

Figura 3.54- Imagens da constituição (esquerda) e aplicação da tela drenante (direita) enkadrian. .......... 85

Figura 3.55 – Pormenor do tubo drenante (esquerda) e da disposição do mesmo (direita). ...................... 85

Figura 3.56 – Geotêxtil de separação do material de aterro. ...................................................................... 86

Figura 3.57 – Caleira da base do talude ..................................................................................................... 86

Figura 3.58 – Pormenor da tela PEAD (esquerda) e vista geral da pedra arrumada sobre o talude (direita).

.................................................................................................................................................................... 87

Figura 3.59 – Mecanismo de captação de água da disposição tela drenante/tubo drenante/geotêxtil. ...... 88

Figura 3.60 – Material constituinte da geoleca (esquerda) e da geogrelha biaxial tipo SS20 (direita). ....... 89

Figura 3.61 - Escavadora JCB JS240 (esquerda) compactador HAMM HD 12 VV (direita). ...................... 89

Figura 3.62 – Corte transversal (ilustração) do pavimento aplicado. .......................................................... 90

Figura 3.63 – Motoniveladora CAT 12 K (esquerda) e cisterna de emulsões/ betume JTI (direita). ........... 90

Figura 3.64 - Pavimentadora de lagartas VOGUELE 1800-2 e compactador de pneus CAT PS-360C. ..... 90

Figura 3.65 – Trabalhos de despejo dos big bags (esquerda) e de compactação (direita). ........................ 91

Figura 3.66 – Execução do aterro com geoleca (esquerda) e aplicação da geogrelha biaxial (direita). ..... 91

Figura 3.67 – Execução da distribuição e nivelamento do agregado britado. ............................................. 92

Figura 3.68 – Aplicação do macadame betuminoso e posterior compactação. .......................................... 92

Figura 3.69 – Remoção parcial da faixa de rodagem na zona dos trabalhos de estabilização. .................. 93

Capítulo 4

Figura 4.1 – Estação total Leica TCA 1800 e alvo topográfico tipo prisma reflexão total. .......................... 96

Figura 4.2 – Localização aproximada dos alvos topográficos. .................................................................... 96

Figura 4.3 - Base de um clinómetro instalado no muro em “L” de betão armado. ...................................... 97

Figura 4.4 – Pormenor da localização dos alvos em superfícies distintas do muro de gabiões. ................ 97

xviii

Figura 4.5 - Deslocamentos horizontais (X,Y) e verticais (Z) dos alvos A1 a A4. ...................................... 98

Figura 4.6 – Deslocamentos horizontais (X,Y) e verticais (Z) dos alvos A10 a A15. ................................. 99

Figura 4.7 – Fissurómetros F2 (esquerda) e F3 (direita) .......................................................................... 100

Figura 4.8 – Imagem de uma marca de superfície aplicada no pavimento. .............................................. 101

Figura 4.9 – Ilustração da localização das marcas de superfície, durante a execução dos trabalhos. ..... 101

Figura 4.10 – Evolução no tempo dos deslocamentos das marcas de superfície. ................................... 102

Figura 4.11 – Perfil longitudinal das marcas de superfície. ....................................................................... 102

Figura 4.12 – Torpedo e cabo eléctrico (esquerda) e aparelho de medição de deslocamentos (direita). . 104

Capítulo 5

Figura 5.1- Malha de elementos finitos deformada, correspondente à fase final dos trabalhos. .............. 105

Figura 5.2 – Determinação de impulso activo sobre muro em “L” - teoria de Rankine. ............................ 107

Figura 5.3 - Determinação de impulso sobre muro em “L” - teoria de Coulomb. ...................................... 107

Figura 5.4 – Método das fatias [58]. .......................................................................................................... 110

Figura 5.5 - Corte transversal do talude a analisar na fase 1 pelo método de Bishop simplificado. ......... 112

Figura 5.6 - Corte transversal do talude a analisar na fase 2 pelo método de Bishop simplificado. ......... 113

Figura 5.7 - Corte transversal do talude a analisar na fase final pelo método de Bishop simplificado. ..... 113

xix

LISTA DE TABELAS

Capítulo 1

Tabela 1.1 - Zonas geotécnicas e parâmetros geomecânicos adoptados. ................................................... 9

Tabela 1.2 – Sistema de classificação de movimentos de terreno [11]. ..................................................... 13

Tabela 1.3 – Classificação dos movimentos com base na velocidade de ocorrência [11]. ......................... 13

Capítulo 2

Tabela 2.1 – Classes de aço de alta resistência usados nas microestacas [16]. ....................................... 20

Tabela 2.2 – Situações de aplicação do jet grouting. .................................................................................. 27

Tabela 2.3 – Vantagens e Desvantagens das soluções apresentadas [35]. ............................................... 39

Tabela 2.4 – Vantagens e Desvantagens das paredes moldadas [37]. ...................................................... 40

Tabela 2.5 - Vantagens e Desvantagens das cortinas de estacas moldadas [38]. ..................................... 41

Capítulo 3

Tabela 3.1 – Parâmetros executivos das colunas de jet grouting teste. ..................................................... 70

Tabela 3.2 – Parâmetros adoptados na execução das colunas de jet grouting. ......................................... 72

Tabela 3.3 – Valores dos ensaios de compressão uniaxial, aos 7 dias, nos provetes “B” e “E”. ................ 73

Tabela 3.4 – Valores dos ensaios de compressão uniaxial, aos 21 dias, nos provetes da coluna 76. ....... 74

Capítulo 5

Tabela 5.1- Valores de Msd e Mrd obtidos pelo método de Bishop simplificado. ....................................... 114

1. I

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Perante este acontecimento, a solução adoptada teve como finalidade, assegurar a

reconstrução da plataforma da faixa de rodagem inutilizada, através de uma estrutura de

contenção e estabilização, constituída por colunas de jet grouting, armadas com tubos de

microestacas, solidarizadas no seu coroamento por um muro em betão armado, construído

pelo método tradicional.

1.2. Objectivos

Na presente dissertação serão descritos e analisados os critérios de concepção e

execução adoptados na execução da estrutura de contenção e estabilização realizada ao

KM92+600 da auto-estrada A8. Vai ser dado um maior realce na análise crítica do projecto

geotécnico, verificando-se no decorrer da obra, e após a conclusão da mesma, as

consequências das opções adoptadas, e as alterações que o projecto sofreu ao longo da sua

execução.

Uma vez que se trata da realização de uma estrutura de contenção e estabilização em que

o terreno já se encontrava instabilizado, requerendo a adopção de algumas medidas de

segurança extra, e solicitando a aplicação de um modelo construtivo diferente da maioria das

soluções convencionais utilizadas para a contenção de taludes rodoviários, torna-se importante

relatar e analisar todo o procedimento utilizado e o comportamento do solo no decorrer dos

trabalhos. Perante estes factos, a leitura da presente dissertação pode ajudar na compreensão

de determinadas técnicas construtivas e de certos fenómenos de instabilidade, e servir como

auxílio para a realização de trabalhos semelhantes.

Na dissertação em causa destaca-se a importância que o plano de instrumentação e

observação apresenta ao longo dos trabalhos de execução e após a realização dos mesmos,

permitindo verificar e confirmar os valores de alguns parâmetros inerentes à segurança e ao

próprio dimensionamento da estrutura. Assim, será abrangida a avaliação das deformações,

registadas por vários equipamentos em locais específicos.

A componente de dimensionamento apresenta os principais aspectos a considerar na

execução de uma estrutura geotécnica deste tipo, referindo métodos modelares de

dimensionamento e a legislação que induz a verificação de segurança.

Resumindo, o seguimento contínuo de uma obra deste tipo, constitui uma base importante

para a compreensão dos efeitos das soluções adoptadas, perante os condicionamentos

existentes, das dificuldades que surgem durante os trabalhos e, por último, para a percepção

de todos os parâmetros existentes na implementação do projecto.

4

1.3. Organização do documento

A organização da dissertação está concebida de modo a permitir um encadeamento lógico

de conceitos e matérias, partindo de visões gerais e culminando em particulares. Nestes

termos, os primeiros 2 capítulos são dedicados à integração, compreensão e estudo de

determinados aspectos teóricos, relacionados essencialmente com as temáticas das técnicas

empregues em obra, enquanto que os capítulos seguintes dizem respeito a uma campanha

mais prática, ligada aos acontecimentos em obra.

A estrutura da dissertação assenta nos seguintes 7 capítulos:

Capítulo 1 - Capítulo introdutório que incorpora um enquadramento geral da dissertação,

definição dos objectivos a atingir e indicações sobre os condicionamentos intrínsecos à

execução da obra. Explana ainda aspectos fundamentais à compreensão das causas

naturais que provocaram o escorregamento

Capítulo 2 - Capítulo que expõe aspectos teóricos das técnicas construtivas utilizadas na

obra.

Capítulo 3 - Capítulo respeitante à descrição de todo o faseamento construtivo realizado,

com a devida análise crítica das técnicas utilizadas.

Capítulo 4 - Capítulo dedicado a uma área cada vez mais valorizada, a instrumentação.

Deste modo vão ser descriminados todos os procedimentos mencionados no Plano de

Instrumentação e Observação (PIO), presente na memória descritiva e justificativa, bem

como os resultados obtidos.

Capítulo 5 - Capítulo aplicado à demonstração das teorias analíticas frequentemente

utilizadas no dimensionamento de estruturas geotécnicas desta natureza. Consiste ainda

na verificação da segurança em relação à ruptura global do talude em diferentes fases da

obra.

Capítulo 6 - Capítulo relativo à apresentação de conclusões. Referem-se os aspectos mais

relevantes na execução de uma obra com este tipo de características.

Capitulo 7 - Capítulo que enuncia todas as referências consultadas para a realização desta

dissertação.

1.4. Principais condicionamentos

Como acontece com qualquer obra, existem determinados condicionamentos

preponderantes à execução da mesma, tornando-se por isso inevitável referi-los de modo a

uma melhor preparação dos trabalhos, a um melhor conhecimento do local envolvente e,

5

sobretudo, a possibilitar uma concepção da obra o mais ajustada possível aos referidos

condicionamentos.

1.4.1. Condicionamentos relativos às condições de vizinhança

A necessidade de manter a operacionalidade da auto-estrada, assim como as habitações

existentes na base do muro de gabiões, por questões de segurança parcialmente desocupadas

durante a realização dos trabalhos, foram os factores determinantes no condicionamento do

tipo de solução construtiva adoptada. Optou-se assim por uma solução que necessitasse de

equipamentos de menores dimensões, comparativamente a equipamentos utilizados para a

execução de outras tecnologias, e que introduzissem menor instabilidade na zona de aterro,

principalmente na fase inicial da obra. Durante a realização dos trabalhos, os aparelhos de

instrumentação desempenharam um papel importante no controlo de fissuras e assentamentos

das habitações em causa.

Como já referido, outro factor preponderante foi a tentativa de reduzir o impacto no

funcionamento da plataforma da auto-estrada, dando especial relevância às condições de

segurança rodoviária.

1.4.2. Condicionamentos relativos a serviços afectados

No seguimento do relatado anteriormente, teve que se proceder ao encerramento do

tráfego automóvel na faixa de rodagem do sentido Norte-Sul, correspondente à zona

instabilizada. Todo o tráfego automóvel (2 sentidos) foi encaminhado para as vias relativas à

faixa de rodagem do sentido Sul-Norte.

1.4.3. Condicionamentos de natureza geológica e geotécnica

O local da A8 onde ocorreu o escorregamento, ao km 92+600, situa-se no bordo Nascente

do vale tifónico de orientação Nordeste-Sudoeste, que se estende entre Pataias, Valado de

Frades, São Martinho do Porto e Alfeizerão. De acordo com a notícia explicativa da Carta

Geológica de Portugal à escala 1:50.000, folha 26-B (Alcobaça), este local da auto-estrada

encontra-se assente sobre os terrenos Jurássicos, designados por “Margas e calcários de

Dagorda” – J1ab. Este complexo é constituído por margas salíferas e gipsíferas, por margas

mais ou menos gresosas, de cores maioritariamente avermelhadas, acinzentadas e

esverdeadas, e ainda por calcários margosos e dolomíticos [2].

6

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8

sondagem S102 ainda permitiu a recolha de uma amostra de argila levemente arenosa

castanha-avermelhada, que poderia corresponder aos materiais presentes no aterro da auto-

estrada. À excepção da sondagem S103, que interceptou água a partir dos 5.3m de

profundidade, não foi encontrada a presença de água nas restantes. Os valores dos ensaios de

penetração dinâmica SPT, para os materiais de aterro, são os seguintes:

Figura 1.7 – Gráfico de valores NSPT, na zona de aterro.

Pode verificar-se que os materiais de aterro registaram valores entre as 2 e as 17

pancadas, embora os valores mais frequentes se encontrem abaixo das 9 pancadas.

Nos ensaios realizados no maciço composto pelas argilas avermelhadas de idade

Jurássica, verificam-se valores compreendidos entre as 18 e as 60 pancadas, embora os

valores frequentes se tenham situado entre as 25 e as 40 pancadas (fig. 1.8).

Figura 1.8 - Gráfico de valores NSPT, no maciço “in-situ”.

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2

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6

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Número pancadas SPT

Profundidade (m)

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11

1.5.1. Solo

Uma primeira classificação de terrenos do ponto de vista da engenharia civil (bem como da

geologia de engenharia) é em solos e em rochas [4]. Citando [5], de acordo com o Vocabulário

de Estradas e Aeródromos (1954) e a norma E-219 (1968), solo é todo o conjunto natural de

partículas que podem ser separadas por agitação em água. Dada a ambiguidade das

condições de agitação da água, existem ensaios simples que permitem a quantificação dos

parâmetros que distinguem a agitação da água e a desagregação dos terrenos que dela

resultam.

Os vazios entre as partículas constituintes do solo contêm água e ar. Assim, segundo [5], o

solo é considerado como um meio trifásico constituído pelas fases sólida, líquida e gasosa, ou

bifásico, constituído pelas fases sólida e liquida ou fases sólida e gasosa.

A fase sólida representa as partículas sólidas do solo, que apresentam uma forma irregular

quando derivam da desagregação mecânica da rocha (dimensões superiores a 0,002 mm).

Quando as partículas resultam de um processo químico subsequente ao processo de

desagregação mecânica (dimensões geralmente inferiores a 0,002 mm), designam-se por

partículas de argila. Descrevendo [5], os minerais que constituem a fracção de argila dos solos

têm características diferentes dos minerais que constituem a fracção granular. Os minerais de

argila têm elevada superfície específica (relação entre a superfície e o volume de massa do

mineral). Assim nas argilas as forças de superfície são predominantes, enquanto que nas

partículas dos solos granulares, as forças relevantes são as originadas pelo peso próprio -

força gravítica.

Para [5] a fase líquida compreende três tipos de água: a água livre, que pode circular entre

os vazios do solo, a água capilar, que é a água retida em forma de menisco na vizinhança dos

pontos de contacto das partículas sólidas resultante das forças capilares (forças de tensão

superficial) e a água adsorbida, que se encontra envolvendo a superfície das partículas com

dimensões inferiores a 0,002 mm. A fase gasosa pertence ao ar existente nos vazios do solo.

Os vazios do solo apenas serão preenchidos por ar quando este se encontra no estado seco.

1.5.1.1. Identificação de solos

As partículas constituintes do solo, bem como a água, podem considerar-se

incompressíveis para a gama de tensões correspondentes às aplicações da engenharia civil.

Mas pode-se facilmente observar que os solos variam de volume quando sujeitos à

compressão. Como afirma o professor Maranha das Neves [7], ao contrário das partículas

sólidas e da água, os solos são compressíveis. A sua diminuição de volume dá-se por rearranjo

na disposição espacial das partículas, acompanhado de diminuição do volume de vazios. Esta

alteração estrutural tem importantes repercussões nas propriedades mecânicas e hidráulicas

12

dos solos. Na verdade uma redução do volume de vazios aumenta a rigidez e resistência e

diminui a permeabilidade do solo.

Assim, além das propriedades básicas, que estabelecem as relações entre massas e

volumes das diferentes fases constituintes do solo (ex: porosidade, índice de vazios, grau de

saturação, etc.), existem características muito importantes na identificação de determinado tipo

de solo: a composição granulométrica, o estado de tensão e os limites de consistência ou de

Atterberg.

Contudo, existem ainda certas propriedades que permitem fazer uma identificação

aproximada do solo, nomeadamente a visualização no campo das dimensões das partículas e

respectivas formas, da cor do solo, a execução de ensaios manuais de resistência seca e

rigidez. Estas análises tornam-se bastante úteis para uma posterior confrontação com a

identificação realizada em laboratório.

No anexo A apresenta-se uma breve introdução teórica sobre as três características,

descritas anteriormente, na identificação de determinado tipo de solo.

1.5.2. Movimentos de massa

Existem inúmeros termos para designar este tipo de movimentos, designadamente

movimentos de terra, movimentos de vertente, movimentos de terrenos e movimentos de

massa. Devido à diversidade de términos para designar o mesmo fenómeno, adoptou-se a

designação “movimentos de massa”.

Definem-se movimentos de massa como deslocamentos de terrenos que constituem uma

vertente, disposta natural ou artificialmente (escavação ou aterro), em sentido descendente.

Estes movimentos ocorrem nos mais variados contextos geológicos e morfológicos e a sua

classificação varia de autor para autor. De modo a proceder-se à uniformização de critérios que

facilitem o tratamento e por ser a classificação mais análoga à classificação europeia de

movimentos de massa de vertentes, que possui algumas subdivisões nos tipos de

escorregamentos não muito explícitas [10], adoptou-se a classificação proposta por Varnes

[11]. Esta classificação baseia-se nos diferentes tipos de materiais e na velocidade de

movimento dos mesmos (Tabela 1.2).

13

Tabela 1.2 – Sistema de classificação de movimentos de terreno [11].

Tipo de Movimento Tipo de Material

Maciço

Rochoso

Solos

Predominantemente

Grosseiros

Predominantemente

Finos

1 Queda (“Fall”) Rochas Detritos Terra

2 Tombamento (“Topple”) Rochas Detritos Terra

3 Escorregamento

(“Slide”)

Rotacional Poucas

unidades

Singular de

rochas Singular de detritos Singular de terra

Rochas em

blocos Detritos em blocos Terra em blocos

Translacional Muitas

unidades Rochas Detritos Terra

4 Extensão Lateral (“Lateral Spread”) Rochas Detritos Terra

5 Fluência (“Flow”)

Rochas

(fluência

profunda)

Detritos (fluência de

solo) Terra (fluxo de solo)

6 Movimentos Complexos: Combinação de dois ou mais tipos de movimentos

Tabela 1.3 – Classificação dos movimentos com base na velocidade de ocorrência [11].

Classificação Velocidade Tipo de movimento

Extremamente rápido 3 m/s 1 – Tombamentos

ou Desmoronamentos Muito rápido 0,3 m/min

Rápido 1,5 m/dia

2- Escorregamento Moderado 1,5 m/mês

Lento 1,5 m/ano

Muito Lento 0,3 m/ 5 anos 3 - Fluência

Deste modo, a queda de blocos e tombamentos, regra geral, estão relacionados com

materiais rochosos, alternâncias litológicas e são movimentos rápidos e/ou muito rápidos.

Os escorregamentos e a extensão lateral de blocos, geralmente estão relacionados com

materiais terrosos ou maciços alternantes ou homogéneos.

Os fluxos estão ligados a camadas bem definidas ou solos residuais, são movimentos

muito lentos, podendo envolver grandes volumes de terras.

Os movimentos complexos resultam da associação de dois ou mais movimentos simples

sendo mais frequentes do que estes.

Concluída a sintética explanação acerca das classificações dos vários tipos de movimentos

de massa, e enquadrando-se o caso em estudo com o tipo escorregamento, o seguinte

1

subca

aos o

E

acção

Este

está

super

são s

com a

Esco

C

de ru

cônca

homo

difere

A

inclin

escor

em si

4

apítulo aprof

outros tipos d

1.5.2

Escorregame

o das forças

tipo de mov

associado a

rfície (superf

superiores às

a sua geome

rregamento

Corresponde

uptura, origin

ava. O esc

ogéneos ou

enciar as seg

Cabe

Esca

Pé/ba

Figura 1.1

A velocidade

ação da su

rregamentos

imples, múlti

funda este f

de moviment

.1. Esco

entos são mo

s da gravidad

vimentos oco

a um deseq

fície de rupt

s forças res

etria e a natu

Rotacional

a um movim

nadas por p

corregamento

em maciços

guintes zona

eceira/crista d

rpa do talude

ase do talude

1 - Esquema e

deste tipo d

uperfície de

s rotacionais

iplos ou suce

fenómeno, n

tos.

rregamento

ovimentos de

de, potencia

orre normalm

uilíbrio na d

ura), em que

istentes. Os

ureza do mat

mento de ma

perda de res

o rotacional

rochosos m

s:

do talude: lim

e: superfície

e: zona de ag

e imagem de um

de moviment

ruptura no

podem ser

essivos (fig.

ão tendo sid

o

e massa, co

dos por acç

mente ao long

distribuição d

e as forças

escorregam

terial:

ssa que des

sistência ao

l ocorre pre

muito fractura

mite a partir d

côncava ao

glomeração

m movimento d

to varia de le

pé do talud

classificados

1.12).

do atribuída

m velocidad

ões externas

go do plano

de forças ao

actuantes (r

mentos podem

sliza ao longo

corte, com

edominantem

ados. Neste

do qual o mo

longo da qu

do material

do tipo escorre

enta a mode

de para a d

s, quanto às

qualquer re

es variáveis

s como a ág

de inclinaçã

o longo de

esponsáveis

m ser classif

o de uma ou

secção tran

mente em s

tipo de mov

ovimento teve

al ocorreu o

que sofreu o

egamento rotac

erada, sendo

determinação

s superfícies

elevância adi

, que ocorre

gua ou os si

ão de um tal

uma determ

s pelo movim

ficados de a

várias supe

nsversal circ

solos coesiv

vimento é po

e início;

movimento;

o movimento

cional [12].

o prepondera

o da mesm

s de deslizam

cional

em por

smos.

lude e

minada

mento)

acordo

rfícies

ular e

vos e

ossível

.

ante a

a. Os

mento,

Esco

C

defor

por c

escor

de ro

A

ocorr

conse

Figura 1.12 –

rregamento

Caracteriza-s

rmação, e ab

corte e prog

rregamento

otura coincide

A velocidade

rendo, norm

equentemen

Figura 1.13

– Esquema rep

Translaciona

se por um es

brange vária

gride sobre

planar). O m

ente com o li

deste tipo d

malmente, n

te, grandes

– Esquema [12

presentativo do

al

scorregamen

s unidades s

uma superf

movimento oc

mite inferior

e movimento

numa zona

espessuras d

2] e imagem [1

os diferentes ti

to em que o

semi-indepe

fície plana

corre em sol

do nível con

o é mais ráp

mais sup

de terreno.

13] de um movi

pos de escorre

material em

ndentes, um

(motivo pelo

os ou rocha

nstituído por

pida que nos

erficial do

imento do tipo

egamentos rota

movimento

ma vez que a

o qual tamb

s, ao longo d

material inst

escorregam

talude e

escorregamen

tacionais [10].

apresenta g

a massa se r

bém é desig

de uma supe

tabilizado.

mentos rotaci

não envolv

nto translacion

15

grande

rompe

gnado

erfície

onais,

vendo,

nal.

2. S

A

com

do es

A

funda

possi

terras

ordem

condi

supor

arma

A

Sem

SOLUÇÃO

A solução ad

os condicion

scorregamen

A solução es

ado numa co

ibilitam a rem

s onde o me

m dos 9,0

ições de dre

rtar pela es

ado, devidam

A figura segu

Figura 2.1 -

m escala

ADOPTAD

optada visav

namentos já

nto.

scolhida é c

ortina de co

moção parci

esmo dispõe

m, e funcio

enagem, dim

trutura, utiliz

mente envolto

uinte ilustra a

- Corte tipo da

DA

va a reconstr

referidos e c

constituída p

lunas de jet

al do muro

de efeito ins

onam como

inuir o peso

zaram-se ag

os numa man

a solução ado

solução adopt

rução da pla

com as med

por um muro

t grouting, a

de gabiões

stabilizante,

elementos

instabilizado

gregados lev

nta geotêxtil

optada:

tada para a est

ataforma da a

didas iniciais

o de betão

rmadas com

inicial, poss

assegurando

de fundaçã

or dos terren

ves na zona

de separaçã

tabilização do

auto-estrada

adoptadas a

armado em

m tubos de m

sibilitando o

o uma altura

ão. De mod

nos e minimi

a a tardoz d

ão.

aterro da auto-

a em concord

aquando do

consola tip

microestacas

alívio do pe

a de escavaç

do a melhor

izar os impu

do muro de

-estrada [3].

17

dância

início

po “L”,

s, que

eso de

ção na

rar as

lsos a

betão

1

A

na ba

estrut

carac

N

água

inters

A

abord

comp

uma

conse

2

A

os 25

por c

à tota

Devid

valore

micro

carac

da pr

micro

8

A estabilidad

ase do mesm

tura é fund

cterísticas de

Neste tipo d

provoca um

sticiais) e um

A apresentaç

dada, no pr

preensão da

forma coe

equentemen

2.1. Microes

As microesta

50 mm. São

calda de cime

alidade da c

do ao progre

es considerá

oestacas est

cterísticas ge

resença de

oestacas.

e do talude

mo através d

dada abaixo

e resistência,

e estruturas

ma séria dim

m significativo

ção dos proc

resente cap

s técnicas u

rente e lóg

te, adoptado

stacas

cas são esta

executadas

ento de selag

carga de pro

esso tecnoló

áveis de res

tá-se, ao nív

eomecânicas

rocha firme

F

foi assim co

da execução

o da superf

, permitindo

s é essencia

inuição da re

o aumento do

cessos cons

ítulo, de fo

utilizadas em

gica com o

o durante a e

acas de pequ

recorrendo a

gem e/ou inj

ojecto (norm

gico relativa

istência por

vel do comp

s. A resistên

, embora nã

Figura 2.2 – Co

onseguida co

das colunas

ície de esc

a mobilizaçã

al um eficien

esistência ao

os impulsos.

strutivos para

rma teórica

m obra. A ex

o faseamen

execução da

ueno diâmet

a um furo pr

jecção e por

almente car

amente à fur

atrito latera

primento de

ncia de ponta

ão seja este

onstituição de u

om o aument

s de jet grou

corregamento

ão de uma re

te sistema d

o corte (dev

a a realizaçã

, de modo

xposição dos

to construti

obra.

tro, que varia

révio com ex

um perfil de

rgas de serv

ação, selage

al, pois norm

selagem, p

a apenas tem

e o maior p

um microestac

to da força r

uting e das m

o e num e

esistência ao

de drenagem

ido ao aume

ão da soluçã

a proporcio

s mesmos v

vo definido

am normalme

tracção do s

e aço que res

viço entre os

em e injecçã

malmente qua

erante um t

m alguma re

ropósito par

ca [14].

resistente de

microestacas

estrato com

o corte eficaz

m, uma vez

ento das pre

ão adoptada

onar uma m

vai ser referi

em projec

ente entre os

solo e constit

siste praticam

s 200 e 100

ão, são perm

ando se reco

terreno com

elevância aqu

ra a utilizaç

e corte

s. Esta

boas

z.

que a

essões

a será

melhor

da de

cto e,

s 80 e

tuídas

mente

00KN).

mitidos

orre a

boas

uando

ão de

N

O

méto

breve

anális

O

limite

por p

globa

provid

calda

onde

usuai

O

Petro

Na maioria da

Perfil

Perfis

de p

variáv

Varõe

O tipo de pe

do de execu

e esclarecim

se.

Os perfis tub

e elástico sup

polegada ao

al unitária (IG

das de válvu

a de cimento

é injectada

is poderão v

Os certificad

oleum Institut

as situações

comercial d

s tubulares d

arede de 6

vel entre 560

es de aço de

erfil a adopta

ução e do tip

mento relativa

ulares em a

periores a 56

quadrado, s

GU) ou, sobre

ulas anti-reto

(fig.2.3). Ne

a calda de

ariar entre o

os de qualid

te (API). Na

, os element

o tipo HEB d

de diâmetros

a 20mm em

0 e 660 MPa

e alta resistê

ar dependerá

po de terren

amente aos

ços de alta

620 Kg/cm2 (

são utilizados

etudo, injecç

orno (manche

este process

cimento. As

s 500 e 900

Figura 2.3 – Po

dade e de

tabela 2.1 en

tos resistente

de aço S235

s externos qu

m aço de a

a;

ncia com diâ

á do género

o. Dos Três

perfis tubul

resistência,

(N80), onde 8

s na sua ma

ção repetitiva

etes) no com

o, o obturad

s cargas de d

KN.

ormenor da vál

normalizaçã

ncontram-se

es em aço po

a S355;

ue variam de

alta resistênc

âmetros supe

o e nível de

tipos enum

lares, pois s

que muitas

80 correspon

aioria quando

a e selectiva

mprimento de

or é colocad

dimensionam

lvula-manchete

o do aço s

e os tipos de

odem ser do

e 60,3 a 137

cia, com ten

eriores a 25m

solicitação

erados, vai

são os utiliza

vezes apres

nde às unida

o se pretend

(IRS), uma v

e selagem, o

do dentro do

mento/valore

e [16].

ão fornecido

aço mais co

o tipo [15]:

7mm e espes

nsão de ced

mm.

predominan

proceder-se

ados na obr

sentam valor

ades Inglesa

de injecção d

vez que pod

onde é inject

tubo metálic

es de serviço

os pela Ame

omercializado

19

ssuras

dência

te, do

a um

ra em

res de

s libra

do tipo

em vir

tada a

co por

o mais

erican

os.

2

Tipo

de

Aço

J55

K55

E

N80

P105

P110

X95

R

do aç

A

situaç

estab

A

princi

série

situ, t

áreas

ambie

traba

20

T

Especificaçã

API 5 Series

API 5 Series

API 5 Series

API 5 Series

API 5 Series

API 5 Series

API 5 Series

Relativament

ço ao solo cir

2.1.1. Cam

As microesta

ções, tais

bilização de t

As microesta

ipalmente na

de vantage

tais como bo

s muito redu

ente circund

alham tanto à

Tabela 2.1 – Cla

ão Aplicaçã

Origina

s Casing,

Tubing

s Casing

s Drill Pipe

s Casing,

Tubing

s Tubing

s Casing,

Tubing

s Drill Pipe

te à calda de

rcundante e

mpo de apli

acas têm vin

como fund

taludes, reca

acas são ca

a presença d

ns que este

oa capacidad

uzidas, em z

dante, em q

à compressão

Figura 2.

asses de aço d

ão

l

Tensão

(M

Min.

379

379

e 517

552

724

758

e 655

e cimento, e

fornece o re

cação

ndo progres

dações de

alçamento de

ada vez ma

de terrenos

tipo de fund

de de carga

onas de pé

qualquer tipo

o como à tra

4 – Microestac

de alta resistên

cedência

MPa)

Máx.

552

552

724

758

931

965

862

esta possui a

ecobrimento a

sivamente a

novas estr

e estruturas e

is utilizadas

problemátic

dação apres

associada a

direito de ce

o de terreno

acção

cas como elem

ncia usados na

Resistência

Min. Routura

(MPa)

517

655

689

689

827

862

724

a função de

ao mesmo.

a ser utilizad

ruturas, tún

e contenção

s em fundaç

os. Esta ma

senta em rel

a assentame

erca de 2,0m

o e em qua

mentos de fund

as microestaca

Alongament

(%)

24

19.5

16

18.5

12

transferir a c

das e aplica

eis, reforço

periférica de

ções normai

aior utilização

ação às est

entos reduzid

m, com pouc

lquer direcç

ação [24].

as [16].

to

Compo

Quím

P

%máx.

0.040

0.040

0.040

0.040

0.040

0.040

0.040

carga prove

adas em div

o de funda

e terras.

s ou espec

o provém de

tacas moldad

dos, utilizaçã

ca perturbaç

ção espacial

osição

mica

S

%máx.

0.060

0.060

0.060

0.060

0.060

0.060

0.060

niente

versas

ações,

ciais e

e uma

das in

ão em

ção do

, pois

21

Existem fundações que necessitam de ser reforçadas por diversos factores, tais como

falhas de terreno, aumento de carga sobre as fundações, novas fundações concentradas em

substituição das contínuas já existentes, fundações de estruturas para permitir escavações de

caves, obras de túneis, galerias, entre outras.

As microestacas quando aplicadas em conjunto, (normalmente inclinadas, de modo a

incrementar a resistência lateral do bolbo de selagem) permitem assegurar um bom

comportamento para a execução de estabilização de taludes ou melhoramento do solo. Estas

possuem um campo de aplicação alargado na resolução de problemas que se colocam em

edifícios e estruturas, como consequência de assentamento do terreno ou falhas geológicas ou

estruturais imprevisíveis, permitindo assim o recalçamento completo sem trazer novos

componentes de risco (movimento de terras, escavações, percussões e, em geral, actividades

que possam afectar o equilíbrio de edifícios e estruturas) e tornam possível o trabalho de

recalçamento com desalojamentos mínimos ou interrupções da normal utilização dos edifícios

e instalações.

Relativamente à contenção periférica de terras, as microestacas podem ser utilizadas com

esse objectivo e ainda assumir a dupla função de recalçamento da estrutura existente. Podem

ainda funcionar nas paredes tipo Berlim, em alternativa aos perfis comerciais HEB, com

vantagens ao nível da respectiva capacidade de carga.

2.1.2. Classificação das microestacas

As microestacas são classificadas de acordo com o desempenho estrutural (microestacas

tipo I e microestacas tipo II) e com o processo de execução, no que se refere ao bolbo de

selagem.

As microestacas tipo I resistem à totalidade das cargas aplicadas e são utilizadas como

elementos de fundações, para transferir a carga das estruturas para substratos mais profundos

com melhores características. A carga é transmitida estruturalmente pelo aço, e transferida

para o solo através do atrito solo-calda de cimento.

Nas microestacas tipo II, estas são executadas muito próximas, criando deste modo um

reforço e melhoramento das propriedades do solo, que resistem às cargas aplicadas.

Uma vez que a metodologia de furação e a colocação da armadura não tem grande

influência na interface solo-calda, é o processo de selagem e, sobretudo, de injecção que

contribui para as características de resistência do bolbo de selagem [15].

O método de selagem é responsável por conferir o valor de atrito ao longo do comprimento

do bolbo. Deste modo, existem 4 tipos de classificação quanto ao processo de execução de

selagem, segundo a FHWA (Federal Highway Administration):

2

22

Tipo

da se

não c

Tipo

varõe

baixo

MPa;

Tipo

de cim

suced

maior

espaç

conhe

Tipo

comp

seme

adqu

de ob

press

realiz

conse

Figura 2.5

A: É utilizad

elagem, unic

conter armad

B: A microe

es, perfis me

o para cima

C: A selage

mento é sela

de normalme

ria das veze

çadas cerca

ecido por IG

D: Normalm

posto por dua

elhança das

irido presa p

bturadores d

sões entre os

zada. Estas

eguir mobiliz

5 – Classificaç

a normalme

camente sem

dura de reforç

staca é sem

etálicos ou tu

com calda d

m da microe

ada sem pre

ente a injecç

s são usado

a de 1,0 m,

U (Injecção G

mente desig

as etapas. N

s microestac

processa-se

uplos que s

s 2 e 8 MPa,

operações

zar a tensão d

ão das microe

ente calda de

m pressão de

rço;

mpre provida

ubos de aço

de cimento v

estaca é con

essão como n

ção da calda

os tubos man

, onde esta

Global Unitá

gnado por

Na primeira a

cas tipo A,

a segunda f

ão colocado

, permitindo s

são repetid

de atrito req

stacas quanto

(M

(O

e cimento ou

e baixo para

de armadur

o) e a selage

variando nor

nstituída por

nas microest

de cimento

nchete no bo

a é impregn

ária);

IRS (Injecçã

calda de cim

e posterio

fase, que con

os em todas

seleccionar a

das normalm

uerida na int

ao processo d

Manómetro)

Obturador)

u argamassa

cima. A mic

ra de reforço

em é feita a

rmalmente e

duas fases.

tacas tipo A,

com pressõ

olbo de selag

ada no terr

ão repetitiva

mento é sela

rmente, dep

nsiste na inje

as válvulas

a válvula ond

mente 2 a

terface do bo

de execução de

a para a exe

croestaca po

o (varão, gru

baixa press

entre 0,3 MP

. Primeiro a

, na segunda

ões até 1 MP

gem, com vá

reno. Este t

a e selectiv

ada sem pres

pois de est

ecção com a

- manchetes

de a injecção

3 vezes a

olbo.

e selagem [18]

cução

ode ou

po de

são de

Pa e 1

calda

a fase

Pa. Na

álvulas

tipo é

va), é

ssão à

ta ter

auxílio

s com

o será

até se

].

23

2.1.3. Aspectos a considerar

A utilização desta técnica apresenta como principais vantagens [19]:

Execução em espaços limitados, tanto em planta como em altura, mesmo quando

estes apresentam pé-direito reduzido de 3,0 m;

Quase ausência de choques, vibrações ou ruído (equipamento de furação de

pequena potência e rotativo);

Perturbação mínima do terreno;

Equipamento de furação de baixa potência, rotativo, ligeiro, pouco volumoso e

barato;

Grande capacidade de carga, comparativamente com o seu diâmetro, podendo

atingir-se resistências de 2000KN para diâmetros de 200 a 250 mm;

Vocação para funcionar à tracção;

Possibilidade de execução de elementos inclinados, com grande resistência a

acções horizontais;

Economia em termos de tempo e de mão-de-obra;

Dispensa de escavação sob fundações existentes para reforço destas;

Grande versatilidade.

Apresenta como principais desvantagens [14]:

Mobilizam atrito lateral predominantemente em terrenos com NSPT> 40 pancadas;

Reduzida capacidade para transmitir cargas por ponta;

Limitação à encurvadura (elevada esbelteza), em solos com zonas ocas ou vazios;

Necessidade de recorrer a firmas especializadas com equipamento e mão-de-obra

adequados.

2.2. Jet Grouting

A técnica de jet grouting envolve a erosão e simultânea mistura, in situ, do solo com calda

de cimento. Corresponde essencialmente a uma tecnologia utilizada quer em solos

incoerentes, quer nos coesivos, tais como seixos, areias, siltes ou argilas. Por esse facto, tem

sido considerado o mais versátil de todos os sistemas de melhoramento de solos [20],

permitindo tratá-los e reforça-los.

2

F

D

(em g

aplica

cimen

melho

repre

O

fr

v

s

d

24

Figura 2.6– Apli

De forma gen

geral 30 a 5

a a desagre

nto com as

ores caracte

esenta esque

O processo fí

Corte: a e

ragmentos d

velocidade.

Mistura e

substituída e

de injecção.

icabilidade de

nérica, o jet

50 MPa) no s

egação da e

partículas de

erísticas mec

emática e suc

F

ísico da técn

estrutura inic

o solo são d

substituiçã

a outra parte

jet grouting em

grouting con

solo. A ener

estrutura do

e solo desag

cânicas do q

cintamente, o

Figura 2.7 – Fas

nica de jet gro

cial ou nativ

dispersos pe

o parcial: u

e é misturad

m solos versus

nsiste na inje

rgia cinética

terreno nat

gregado, res

que o inicial

o método ac

seamento do j

outing envolv

va do solo

la acção de

uma parte d

a intimamen

s outros tipos d

ecção de ca

da injecção

ural e conse

sultando des

e de menor

cima descrito

et grouting [22

ve as seguin

é quebrada

um ou mais

das partícula

nte com a cal

de injecções d

lda de cimen

da calda (c

equente mis

se processo

r permeabilid

o.

2].

ntes etapas [2

e as partíc

jactos horiz

as ou fragm

lda injectada

e calda [21].

nto a alta pr

cerca de 250

stura de cald

o um materia

dade. A figu

23]:

culas de so

zontais de ele

mentos do s

a a partir dos

essão

0 m/s)

da de

al com

ra 2.7

olo ou

evada

solo é

s bicos

a

A

de trê

jacto

partic

O

propo

carac

melho

N

as pa

mistu

adeq

O

de ar

cimen

do alc

O

Cons

Cimentação

auto-endurec

2.2.1. Tip

A evolução d

ês tipos de s

triplo. Existe

culares.

Fi

Os diversos

orcionam bo

cterísticas do

orar, do praz

No sistema J

artículas e re

ura solo-cime

uadas ao tip

O sistema JE

r comprimido

nto, como no

cance do jac

O sistema JE

siste assim n

o: as partícu

cedora da ca

os de tecno

a técnica de

sistemas dife

e ainda um q

igura 2.8 – Rep

sistemas

ons resultado

o terreno, do

zo de execuç

JET 1 é a pró

ealiza, simul

ento “homogé

po de constru

ET 2 ou de ja

o. A acção d

o sistema JE

cto.

ET 3 ou jac

na separação

ulas ou frag

lda, formand

ologia

e jet grouting

erentes: JET

quarto sistem

presentação es

de jet gro

os geotécnic

o objectivo d

ção da obra e

ópria calda q

taneamente

énea”, com c

ução a execu

acto duplo inc

desagregado

ET 1, proporc

cto triplo util

o das acçõe

gmentos de

do um corpo

g proporciono

T 1 ou jacto

ma, conhecid

squemática do

outing base

cos, depend

da intervençã

e por último,

que, ao ser i

, a sua aglu

característica

utar [24].

clui, para alé

ora e de mis

cionando a e

liza um jacto

es de erosão

solo são ag

consolidado

ou, ao longo

simples; JE

o por super j

s sistemas de

iam-se no

endo a esc

ão e das ca

dos custos

injectada, pr

utinação. O p

as físicas, m

ém do jacto d

stura é exec

envolvente d

o de água e

o e de preen

lutinadas en

.

dos anos, o

ET 2 ou jacto

jet, utilizado

jet grouting [2

mesmo pr

olha do mai

racterísticas

associados.

romove o cor

principal obje

ecânicas e d

de calda de c

cutada pelo j

de ar comprim

envolvido po

nchimento e/

ntre si pela

o desenvolvim

o duplo; JET

apenas em

23].

rocesso físic

is apropriad

s físicas do s

rte e erosão

ectivo é cria

de permeabi

cimento, um

jacto de cal

mido um aum

or ar compr

/ou mistura c

25

acção

mento

T 3 ou

casos

co, e

o das

solo a

o entre

r uma

lidade

m outro

da de

mento

rimido.

com o

2

solo d

obten

meno

A

soluç

técnic

que p

C

quad

26

desagregado

nção de corp

or resistência

2.2.2. Cam

A aplicação

ção possível

ca pode ser

pode ser alvo

Como referid

ro seguinte f

o. Comparat

pos com maio

a para iguais

mpo de apli

da técnica d

e aconselhá

aplicada, à

o da mesma,

Figura

do anteriorm

faz-se uma s

tivamente co

ores dimens

s dosagens d

cação

de jet grouti

ável. A sua v

geometria d

, representa

a 2.9 – Exemplo

mente, a técn

síntese do tip

om os sistem

sões, fruto da

de cimento.

ing em obra

versatilidade

do tratament

um aumento

os de aplicação

nica de jet

po de aplicaç

mas anteriore

a acção eros

as geotécnic

e relativamen

to que pode

o progressivo

o de jet groutin

grouting po

ções mais co

es, o sistema

siva da água

cas é consid

nte ao tipo de

ser imposta

o da sua utili

ng [25].

ssui diversa

omuns [23].

a JET 3 perm

e do ar, ma

derada como

e solos onde

a e o tipo de

ização.

as aplicaçõe

mite a

s com

o uma

e esta

e local

es. No

Aplicaçõ

Túneis

Escavaçõ

Reforço

Fundaçõ

Cortinas

Estanquei

Estabiliza

de talud

ões

s

Cons

recob

medí

Cons

interi

inferi

Cons

cons

Trata

água

ões

Con

contr

Cont

funci

em t

pranc

Refo

de ág

de

ões

Refo

daqu

e cu

ating

Refo

estru

Refo

deter

s de

dade

Esca

Corti

estru

Corti

cársi

Corti

bloco

Cort

altern

ação

des

Estab

poten

Ta

Potenciais

d

strução em zo

brimento, em t

íocres.

solidação de a

ior ou a parti

iores a 20 m).

solidação de

tituídos por solo

amento de cam

a confinados.

strução de

raventamento e

tenções laterais

onar como cor

errenos com ob

cha ou por pare

rço de cortinas

gua para o inter

rços de qualqu

uelas que têm e

uja carga é tra

girem a resistênc

rço de fundaç

utura.

rço de fundaçõe

rioradas

avações a cotas

nas de estan

uturas.

nas de estanq

cas preenchida

nas de estan

os ou obstáculo

tinas de estanq

nadas de solos

bilização por atr

ncialmente instá

abela 2.2 – Situ

situações d

de jet groutin

onas urbanas d

terrenos de car

abóbadas de t

r da superfície

frentes de

os moles e satu

adas muito per

lajes de fun

/ou de imperme

s de escavaçõe

rtinas de estanq

bstáculos inultra

edes moldadas)

s com descont

rior da escavaçã

uer tipo de fun

elevada sensibil

ansmitida às co

cia de projecto.

ções a partir

es constituídas

s inferiores ao n

nqueidade em

queidade em te

as com siltes.

queidade em

s de grandes di

queidade em t

argilosos com s

ravessamento d

ável.

uações de aplic

de aplicação

ng

de túneis de

racterísticas m

túneis a partir

e (para profun

túneis em

urados.

rmeáveis com n

ndo com fun

eabilização.

es que também

queidade (em p

rapassáveis por

).

inuidades e pa

ão.

ndações com e

lidade a assent

olunas antes d

do interior da

por estacas de

ível freático.

barragens ou

errenos com ca

terrenos que

imensões.

terrenos com c

solos arenosos.

da massa de so

cação do jet gr

o

reduzido

ecânicas

do seu

ndidades

terrenos

níveis de

ção de

m podem

particular

r estacas

assagens

excepção

tamentos

de estas

a própria

e madeira

u outras

avidades

incluem

camadas

.

olo

routing.

Essquema

27

28

2.2.3. Aspectos a considerar

Esta técnica de melhoramento de solos, que surgiu nas últimas 3 décadas, tem sofrido um

rápido desenvolvimento e apresenta, em geral, como principais vantagens [26]:

Grande versatilidade, que se traduz, entre outros aspectos, no facto de ser

aplicável praticamente a todo o tipo de solos, independentemente da sua

permeabilidade;

Não é preciso escavar para efectuar o tratamento, o que evita a descompressão do

solo;

Produz pouca vibração e ruído;

Possibilidade de ser executada em áreas confinadas e de baixo pé-direito;

Possibilidade de qualquer tipo de secção, forma e inclinação de solo tratado;

Método seguro de construção (boa ligação de solo tratado com as estruturas

existentes);

Aplicação rápida do tratamento (9 a 15 cm/min);

Possibilidade de controlar a resistência e a impermeabilidade do solo a tratar,

assim como o próprio orçamento, através de ensaios prévios;

Permite a selecção dos terrenos a tratar, pois se pretendido, só se tratam os níveis

de terreno necessários, mantendo as restantes camadas nas suas condições

naturais, pelo que é aplicável em solos heterogéneos. Possibilita a adopção de

diferentes parâmetros de tratamento em diferentes camadas;

Caso existam obstáculos na trajectória da injecção, estes são envolvidos pela

calda que adere aos mesmos garantindo-se assim a continuidade do tratamento;

Permite a inserção, no seu interior, de elementos metálicos.

Apresenta ainda, em geral, as seguintes desvantagens [26]:

Dificuldade em garantir a verticalidade em colunas muito compridas;

Não se aplica a solo com ausência de finos ou sujeitos a percolação;

Dificuldade em conhecer as características finais do solo;

Exige a realização de ensaios prévios e de um eficaz controlo de execução;

Não existe um método eficiente e sistemático de medição das dimensões reais das

colunas;

Pode provocar deformações no maciço devido às pressões induzidas no solo, se

estas não forem convenientemente aliviadas, através do controlo permanente de

saída de refluxo;

Baixo desempenho à flexão e à tracção, a menos que se coloquem no seu interior

elementos metálicos;

Existe um grande desperdício de cimento, através do refluxo.

29

2.2.4. Controlo de qualidade

Das desvantagens enumeradas, aquela que provoca um maior constrangimento na fase de

definição dos parâmetros em projecto, é sem dúvida a falta de conhecimento, com exactidão,

das características finais do solo tratado, designadamente a resistência à compressão e

deformabilidade. Este obstáculo é consequência da técnica de jet grouting acarretar a uma

mistura aglutinante com o solo. Assim, torna-se essencial a aferição e confirmação dos valores

determinados no projecto, em fase de obra, através de um eficaz controlo de execução.

Deste modo, a pressão e o caudal do fluido de injecção, a relação água/cimento, a

velocidade de subida da vara e a velocidade de rotação, são os factores que mais influenciam

as características finais do solo. Para um correcto aproveitamento dos factores em causa, na

fase de obra, conciliados com os objectivos propostos relativamente aos parâmetros dos solos

pretendidos em projecto, são executadas, previamente à construção, um grupo de colunas

teste, executadas em condições semelhantes às colunas definitivas.

Relativamente à geometria de uma coluna de jet grouting, as características e condições

iniciais do terreno (compacidade e resistência), o tipo de sistema utilizado (JET 1, JET 2 ou JET

3) e os parâmetros dos procedimentos, são os responsáveis pelo seu diâmetro.

Segundo [23], perante diversos estudos já realizados e divulgados, podem-se retirar as

seguintes conclusões no que respeita ao diâmetro das colunas:

O diâmetro das colunas realizadas em solos incoerentes e coesivos pelo sistema

de jacto simples é inferior ao resultante da aplicação do sistema de jacto duplo. Os

maiores diâmetros resultam da aplicação do jacto triplo;

O diâmetro das colunas realizadas em solos incoerentes é superior ao das colunas

efectuadas em solos coesivos, para o mesmo valor de SPT e qualquer que seja o

sistema utilizado;

Os limites máximos e mínimos de variação do diâmetro das colunas com o valor

Nspt são expressos pelos gráficos das figuras seguintes, elaborados com base nos

gráficos fornecidos por Tornaghi, Miki, Botto; Nisio e JJGA;

O diâmetro das colunas realizadas, quer em solos coesivos quer em solos

incoerentes, cresce com o aumento da pressão de injecção, quando se utiliza o

sistema de jacto simples;

Com o aumento da velocidade de subida da vara decresce o valor do diâmetro, em

qualquer tipo de solo e com qualquer sistema de jet grouting.

3

Fi

F

R

dispo

Im

O

dos b

30

igura 2.10 – Lim

Figura 2.11 – L

Resumindo, é

onível. Para [

Defin

Conh

Ident

Defin

Adeq

Parâm

agua/

Reali

mporta agora

O valor máxim

bicos de inje

mites máximos

Limites máximo

é necessário

[20], esse pla

ir a sequênc

hecer a comp

ificar os obst

ir adequada

uar a melho

metros de fu

/cimento e v

zar ensaios

a realçar a lig

mo de cauda

ecção, do nú

s e mínimos do

os e mínimos d

o realizar um

ano consiste

cia de trabalh

posição do so

táculos;

mente as co

r técnica de

uração (velo

elocidade de

às colunas e

gação existe

al de fluído i

mero de bic

o diâmetro de c

do diâmetro de

m plano de qu

e em:

hos;

olo e descre

oordenadas d

injecção no

ocidade de f

e injecção;

e avaliar os r

ente entre os

injectado de

os e do resp

colunas realiza

e colunas realiz

ualidade que

ver as suas

de furação;

solo a melho

furação, pres

resultados.

s vários parâm

pende da pr

pectivo diâm

adas em solos

zadas em solos

e contemple t

característic

orar;

ssões e flux

metros menc

ressão de inj

etro. A veloc

incoerentes [2

s coesivos [23

toda a inform

cas;

xos de ar, re

cionados.

jecção, da s

cidade de ro

23].

3].

mação

elação

ecção

otação

31

da vara é definida através do passo (que se traduz no comprimento de subida da vara por

minuto). Este por sua vez é determinado de acordo com o tipo de solo. Em solos coesivos o

jacto tende a concentrar-se, devendo por isso reduzir-se o passo. Em solos argilosos é habitual

considerar para o passo valores da ordem dos 4 cm e em solos arenosos este valor sobe para

aproximadamente 8 cm.

Para [17], é possível indicar as seguintes relações entre os parâmetros já referidos:

Pressão de injecção

Diâmetro do bico

Pressão de injecção

Caudal

Velocidade de subida

Velocidade de subida

Caudal

Relação água/cimento

2.3. Estruturas de contenção

As estruturas de contenção, uma vez implantadas num talude, assumem a função de

permitir alterar a geometria do mesmo, em particular a diminuição do peso de terreno com

carácter instabilizador. Estas estruturas reforçam assim parte do maciço para que o conjunto

maciço/estrutura possuam capacidade resistente aos esforços instabilizantes.

Apesar das inúmeras soluções de contenção aplicáveis nas mais variáveis situações de

instabilidade, estas podem classificar-se em dois grandes grupos:

Muros de suporte;

Paredes de Contenção.

Na presente dissertação, a solução construtiva em análise abrange estruturas infimamente

ligadas aos muros de suporte, designadamente o muro de betão armado e o muro de gabiões.

Embora estas estruturas sejam alvo de uma explanação mais aprofundada, também se torna

importante examinar outras possíveis soluções, pois são soluções correntes e aumentam a

percepção do leitor quanto às diferenças construtivas existentes entre as várias estruturas.

2.3.1. Muros de suporte

Têm como objectivo permitir modificar a geometria do talude. Estes tipos de estruturas

adaptam-se à resolução de problemas de instabilidade especialmente localizados. Existem

Impacto dinâmico

Energia de Injecção

Consumo de Cimento

3

divers

arma

os trê

O

recta

reforç

pedra

O

comp

dimen

e res

possu

às du

limita

resist

O

galva

haja

absor

uma

pode

poluíd

fabric

com a

32

sos tipos de

ada, de reves

ês primeiros.

2.3.1

Os muros d

ngular, fabri

çado (entre 3

a de pedreira

O gabião p

primento (C)

nsões é usu

sistência. De

uem o mesm

uas paredes

ando as de

tência devido

O facto de a

anizado refor

a ruptura de

rvendo as d

liga zinco-a

-se revestir

dos ou agre

cam os gabiõ

arame de diâ

estruturas d

stimentos pre

.1. Muro

de gabiões

cadas com r

380 a 500 M

a ou seixo co

pode ostent

por 1,0m de

al utilizar ga

eve ser divid

mo material q

s opostas. A

formações

o ao aument

Figura

a malha ser

rçado, confe

e um dos fio

deformações

alumínio, que

em PVC o

ssivos (ex. á

ões são regr

âmetro 2,70m

de suporte, ta

egados, engr

os de gabiõe

são constr

rede de mal

MPa de resist

om peso esp

tar várias

e largura (L)

biões com 0

dido em célu

que a restan

A presença

dos painéis

o da superfíc

2.12 – Estrutu

r hexagonal

re ao gabião

os, a dupla

excessivas

e garante u

aço galvani

águas salina

ra geral de 5

mm.

ais como mu

radados, ent

es

ruídos sobr

ha hexagona

tência), pree

pecífico eleva

dimensões,

e 1,0m de a

0,5 m de altu

ulas por diaf

nte parte do g

dos diafrag

s exteriores

cie metálica.

ura tipo de um c

de dupla t

o uma resistê

torção pres

s. Em substi

ma resistên

izado, confe

as). As dimen

5 7cm, com

ros de gabiõ

tre outros. D

epondo-se

al de dupla t

enchidas com

ado).

apresentan

altura (A). Ca

ra, apresent

ragmas disp

gabião, e sã

gmas facilita

e contribu

.

cesto de gabiõ

orção e con

ência mecân

serva a form

tuição do a

cia à corros

erindo-lhe ma

nsões de ma

m arame de d

ões, de betão

e seguida vã

caixas de

torção em a

m pedra brita

ndo normal

aso o muro a

ando assim

postos de me

o ligados ao

a o enchime

em para u

ões [27].

nfeccionada

nica elevada

ma e a flexib

ço galvaniza

são cinco ve

aior protecçã

alhas hexago

diâmetro 2,00

o armado, de

ão desenvolv

forma prism

arame galvan

ada ou rolad

lmente 2,0m

apresente gra

uma maior r

etro a metro

o painel de b

ento dos ga

um acréscim

com fios d

, pois mesm

bilidade da m

ado pode us

ezes superio

ão em amb

onais com q

0mm ou 8

e terra

ver-se

mática

nizado

da (ex:

m de

andes

rigidez

o, que

base e

biões,

mo da

e aço

mo que

malha,

sar-se

or, ou

ientes

que se

10cm,

A

pois

porqu

resist

de-ob

manu

integr

terra

C

funda

Camp

U

nome

eleva

rocha

apres

exibe

facilit

Na co

geotê

partíc

a sua

de su

O

de ga

mate

asseg

verific

As obras em

a presença

ue tem a c

tência. Torna

bra especiali

utenção sere

ração no me

e cobertas p

Como ponto

ação, em par

po de aplicaç

Uma das pr

eadamente m

ada resistênc

a sã que co

sentam elev

em também

ta a drenage

onstrução de

êxtil que ma

culas finas p

a simplicidad

uporte até alt

O terreno dev

abiões caixa

rial de corte

gurar neste

cações de es

F

m gabiões co

da rede co

capacidade

a-se também

zada, de req

em diminutos

eio ambiente

por vegetaçã

crítico, des

rticular quand

ção

rincipais apl

muros de su

cia mecânica

nstituem est

vada flexibilid

elevada per

em das água

estas estrutu

aterialize a t

pela passage

de construtiv

turas modera

ve ser previa

. É recomen

e ou aterro.

tipo de sol

stabilidade g

Figura 2.13 – Ap

onstituem as

onfere homo

de absorve

m uma soluç

querer equip

s. É também

e natural, on

ão.

staca-se a n

do os muros

icações dos

porte e de e

a é conferida

ta estrutura,

dade, absorv

rmeabilidade

as de percola

uras deve-se

ransição ent

em de água.

va e relativo

adas (habitua

amente limp

ndável o uso

As condiçõe

ução, em p

global são im

presentação d

ssim uma es

ogeneidade e

er solicitaçõe

ção económi

amento mec

m uma soluçã

nde as pedra

necessidade

s se localizam

s gabiões é

espera. Este

a pela rede

como refer

rvendo o ex

e, uma vez q

ação evitand

e ter o cuida

tre o maciço

Os muros d

baixo custo

almente não

po e nivelado

o de geotêxti

es de funda

articular em

mprescindívei

a malha 8 10c

strutura de g

e torna a e

es inespera

ica devido à

cânico usual

ão ecológica

as são progr

de assegu

m em taludes

é em muros

s muros trab

metálica e

rido anteriorm

cesso de de

que a granu

do a acumula

ado de coloc

o e o muro,

de gabiões tê

e são geral

o ultrapassam

o antes da c

l ou areia, n

ação constitu

m zonas de

s.

cm [27].

gravidade, dr

strutura mon

adas, não d

necessidad

em obra e d

, pois, regra

ressivamente

rar adequad

s ou encosta

s de conten

balham por g

pelo atrito e

mente. Os m

eformações.

ulometria uni

ação de pres

car o seu ta

, evitando o

êm como prin

mente aplica

m os 12-15m

olocação da

na transição

uem um pon

taludes e e

renada e arm

nolítica e fle

diminuindo a

de de pouca

de os trabalh

geral, existe

e preenchida

das condiçõ

as.

nção de terr

gravidade e

entre os bloc

muros de ga

Estas estru

iforme dos b

ssões interst

rdoz numa m

o arrastamen

ncipais vanta

ados como m

de altura).

a primeira ca

entre gabiõe

nto fundame

ncostas, on

33

mada,

exível,

a sua

mão-

hos de

e uma

as por

es de

renos,

a sua

cos de

abiões

uturas

blocos

ticiais.

manta

nto de

agens

muros

amada

es e o

ntal a

de as

3

R

fiada

muro

D

desen

O

desig

meio

essen

uma

arma

distrib

E

34

Regra geral,

superior de

o.

Figura

Deve evitar-s

nho dos mur

2.3.1

O fabrico d

gnadamente

envolvente

ncial respeita

boa execuçã

ado as sapa

buição das te

Existem difer

Muro

desenham-s

e muro e au

2.14 – Exempl

se que as jun

ros de suport

Fig

.2. Muro

de muros

a composiç

e e satisfaz

ar as regras

ão das fund

atas desem

ensões no te

entes geome

de suporte e

se os muros

menta-se 0,5

o de aplicação

ntas dos gab

te se dispon

gura 2.15 – Sec

os de betão a

de betão

ção dos betõ

zer as espe

gerais de qu

ações, cofra

penham um

erreno e a es

etrias de mur

em T invertid

s partindo de

5 metros po

o (esquerda) e

biões coincid

ham para qu

cções tipo de m

armado

armado de

ões quanto

ecificações

ualidade e a

agens, armad

m papel imp

stabilidade do

ros de betão

do;

e uma largur

or cada metr

pormenor dos

dam verticalm

ue se cruzem

muros de supo

eve conside

à agressivid

regulamenta

as condições

duras e beto

portante, o

o muro.

o armado, da

ra e altura d

ro de altura

degraus [27] (

mente e aco

m as fiadas.

orte [27].

erar determ

dade do terre

ares. Simila

exigidas pe

onagem. Nos

de garantir

as quais se d

de 1 metro p

total que te

(direita).

onselha-se q

minados fac

reno, da águ

armente, tor

elo projectista

s muros de

r uma adeq

destacam:

para a

nha o

ue no

ctores,

ua, do

rna-se

a para

betão

quada

O

que l

espes

sapat

N

supor

Camp

S

defor

princi

garan

espes

impul

e a s

Muro

Muro

Muro

Os muros cita

hes conferem

ssura variáv

tas de espes

Na figura 2.1

rte de betão

Figura 2.17 –

po de aplicaç

Segundo [29]

rmações da

ipal caracter

ntida pelo pe

ssura é con

lsos do terre

sapata, uma

de suporte e

de suporte c

de suporte c

ados, para a

m algumas p

el, “dentes”

ssura variáve

16 e 2.17 p

armado.

Figura 2.16 – M

– Muro de sup

ção

], os muros e

sua extrem

rística deste

eso do terren

dicionada pe

eno. Uma ve

vez que se

em L;

com contrafo

com Pratelei

lém da geom

propriedades

na face inter

el.

podem-se vis

Muro de supor

orte com contr

em consola s

midade supe

e muro é o

no sobre a ár

ela existênci

rificação imp

trata de um

(1)

(1)

ortes;

iras.

metria, são d

s. Assim, po

rior da sapat

sualizar vári

rte em consola

rafortes e viga

são executad

erior compat

seu funcion

rea da sapat

ia ou não de

portante é a

m ponto delic

definidos com

dem conter

ta, prateleira

as soluções

a em T invertido

a de coroament

dos quando a

tíveis com a

namento est

ta, situada a

e impulsos d

análise da li

cado sob o p

m determinad

contrafortes,

as no tardoz

s construtiva

o (1) e em L (2)

to (1) e com “p

a altura do m

as exigência

trutural. A s

trás do tardo

da água e p

gação entre

ponto de vist

das caracterí

, lajes de tes

da laje de te

as para mur

) [28].

prateleira” (2) [2

muro permite

as de projec

ua estabilida

oz do muro.

pela grandez

o tardoz do

ta estrutural

(2)

(2

35

ísticas

sta de

esta e

os de

28].

e obter

cto. A

ade é

A sua

za dos

o muro

. Este

2)

3

tipo d

altura

O

não é

muro

objec

O

execu

possí

vulne

prate

A

de a

comp

arma

sustid

O

teor e

mecâ

atrito

36

de solução é

as de terras n

Os contrafort

é viável face

os de contrafo

ctivo de limita

Os muros co

ução da laje

ível realizar

erabilidade g

eleira. Este tip

2.3.1

A terra armad

lta resistênc

pactado. O s

adura, suficie

das.

O material de

em argila, co

ânicas, evitan

solo-armadu

é adoptado

não muito el

Figura

tes usam-se

e ao valor d

ortes são arm

ar as deform

m “prateleira

e de testa n

r os movim

global do m

po de soluçã

.3. Muro

da é constitu

cia (ex: aço

eu princípio

entes para

e aterro deve

om ângulo d

ndo percenta

ura.

quando se

evadas.

a 2.18 – Exemp

principalmen

as deformaç

mados em d

ações difere

as” são uma

necessitando

mentos de

uro numa s

ão construtiva

os de terra a

ída pela ass

galvanizado

básico asse

produzir um

e ser devidam

de atrito inter

agens de fino

pretende um

plo de muro de

nte quando a

ções induzid

uas direcçõe

enciais e dim

solução def

o ter a área

terras e a

situação de

a envolve cu

armada

sociação de e

o, alumínio,

enta nas forç

m maciço ar

mente selecc

rno superior

os superiore

ma estrutura

e suporte em co

a solução co

das pela gra

es, contendo

inuir a espes

finitiva em d

situada a ta

execução

funcioname

ustos elevado

elementos tr

materiais p

as de atrito q

rmado resis

cionado, pro

a 25° e dev

es a 10 % de

de contenç

onsola [30].

onstrutiva de

nde altura d

o armaduras

ssura necess

esuso devido

ardoz livre,

ascendente

nto deficien

os.

accionados d

poliméricos)

que surgem

tente ao im

oveniente de

ve respeitar

e modo a ap

ção definitiva

muro em co

de escavaçã

horizontais c

sária do mur

o à dificulda

para també

e do muro,

nte (ou rotur

do tipo arma

e o próprio

no contacto

mpulso das

terras com

as caracterí

roveitar o m

a para

onsola

ão. Os

com o

ro.

ade de

m ser

e à

ra) da

aduras

solo,

terra-

terras

pouco

ísticas

áximo

A

quais

ondu

esfor

F

N

neces

para

supor

Camp

É

A

não p

dever

execu

As armadura

s são trans

lações que a

rços de flexão

igura 2.19 – Ex

No limite ext

ssidade de

assegurar a

rte

po de aplicaç

É alargado o

Em te

ferrov

talude

Em

ocupa

ponte

Obras

Em á

Em ta

2.3.2. Par

As paredes d

permitem a e

rá ser sempr

utivos, espe

as são norm

mitidos os

advêm das s

o importante

xemplo de ban

terior do ma

dispor painé

a retenção d

ção

âmbito de a

errenos acid

viária está c

es;

regiões urb

ação durante

es e viadutos

s fluviais e m

áreas de activ

aludes sujeito

redes de con

de contençã

escavação e

re baseada n

ecificações

malmente ba

esforços de

superfícies d

es devido a a

das metálicas

ciço em terr

éis pré-fabric

do mesmo,

plicação des

dentados, on

condicionada

banas (obra

e e depois d

s;

marítimas;

vidade sísmi

os a vibraçõe

ntenção

o normalme

e o aterro do

num projecto

de materiai

ndas metáli

e tracção. D

dos aterros c

assentamento

dispostas no m

ra armada, o

cados, norm

e contribuir

sta solução [3

nde a optimi

a pelo volum

as rodoviária

da construçã

ca apreciáve

es intensas.

ente efectuam

o tardoz. A e

o que contem

is, etc. Exi

cas, colocad

Devem tam

compactados

os diferencia

muro (esquerd

o solo tem p

malmente de

para uma m

32]:

zação do tro

me de terrap

as ou ferro

o do muro, p

el;

m-se quando

execução de

mple os aspe

stem inúme

das horizont

bém possui

s e não deve

ais.

da) e aspecto fi

propensão a

betão arma

melhoria est

oço de uma

planagem e

oviárias), de

por exemplo

o as condiçõ

e qualquer o

ectos geotéc

eros tipos d

talmente, pa

ir flexibilidad

em ficar suje

inal (direita) [3

a perder-se,

ado ou metá

tética do mu

via rodoviá

e estabilidad

evido à peq

o em encontr

ões de vizin

obra de conte

cnicos, estrut

de estrutura

37

ara as

de às

eitas a

1].

daí a

álicos,

uro de

ria ou

e dos

quena

ros de

hança

enção

turais,

as de

3

conte

numa

tipos

desva

E

talude

A

cujo

made

dos p

A

assen

existe

da re

38

enção cuja e

a análise téc

de soluçõe

antagens da

2.3.2

Estas soluçõe

es.

As paredes ti

espaçament

eira. O trava

painéis.

As paredes

ntam no me

entes entre o

ealização de

Figura 2

escolha deve

cnica e econó

es mais freq

aplicação d

.1. Pared

es são utiliza

ipo Berlim sã

to é definido

amento é ga

Figura

tipo Muniqu

esmo proces

os perfis me

betonagens

2.21 – Exemplo

erá, para as

ómica das vá

quentes na

as mesmas.

des tipo Ber

adas como c

ão soluções

o em função

rantido atrav

a 2.20 – Exemp

e ou Berlim

sso construt

etálicos sejam

in-situ.

o de uma pared

particularida

árias soluçõe

contenção

rlim e tipo M

contenções p

provisórias

o da altura,

vés da realiz

plo de uma par

m definitivo s

tivo que as

m constituída

de tipo Muniqu

ades de cad

es existentes

de taludes,

Munique

periféricas de

constituídas

entre os qu

zação de an

rede tipo Berlim

são soluçõe

paredes tip

as por betão

ue da auto-estr

da cenário, b

s. De seguid

bem como

e edifícios ou

por perfis m

uais se coloc

ncoragens em

m [34].

es de caráct

o Berlim, em

o armado, ex

ada A15 ao Km

basear-se se

da enunciam-

o as vantage

u como supo

metálicos ver

cam pranch

m geral no c

ter permane

mbora os p

xecutados at

m10+600.

empre

-se os

ens e

orte de

rticais,

as de

centro

ente e

painéis

través

39

De seguida apresentam-se as vantagens e desvantagens das duas soluções descritas:

Tabela 2.3 – Vantagens e Desvantagens das soluções apresentadas [35].

Paredes tipo Berlim Paredes Tipo Munique

Vantagens A mais económica das duas soluções;

Proporcionam espaço de manobra e permitem grandes avanços diários em termos de área construída;

Permitem a realização da escavação em simultâneo com a execução da contenção;

Não exigem pessoal nem tecnologia muito especializada utilizando técnicas, equipamento e “know-how” correntes;

Permitem uma escavação rápida e execução da super-estrutura no seu interior;

Não exigem uma grande área de estaleiro ou acessos largos à obra.

Solução económica;

Por serem cofradas no seu interior, proporcionam um acabamento aceitável, para alguns tipos de ocupação dos pisos enterrados;

Permitem a realização da escavação em simultâneo com a execução da contenção;

Não exigem pessoal nem tecnologia muito especializada, utilizando técnicas, equipamento e conhecimentos correntes;

Não exigem uma grande área de estaleiro ou acessos largos à obra.

Dispensam cofragens a tardoz.

Desvantagens Apresentam um mau desempenho para nível freático elevado;

Não oferecem qualquer obstáculo à passagem da água contida no terreno a tardoz;

Exigem terrenos com alguma consistência;

Causam uma descompressão do solo, originando o assentamento das fundações das construções vizinhas;

A eventual cravação dos perfis metálicos pode introduzir vibrações no meio circundante.

Requerem cuidados na colocação dos elementos de entivação e estão limitados em termos de profundidade.

Apresentam um mau desempenho para o nível freático elevado;

Não garantem uma estanqueidade satisfatória a longo prazo;

Exigem terrenos com alguma consistência;

Causam uma descompressão do solo, originando o assentamento das fundações das construções vizinhas;

A eventual cravação dos perfis metálicos pode introduzir vibrações nas construções vizinhas;

Processo muito moroso e fracos rendimentos diários em termos de área da parede.

2.3.2.2. Paredes moldadas

As paredes moldadas são elementos de contenção que se utilizam quando se pretende

pré-moldar uma contenção antes da execução da escavação. São compostas por painéis de

betão armado, recorrendo-se, para tal, ao uso de lamas bentoníticas, que são inseridas à

mediada que a escavação vai avançando e posteriormente substituídas por betão armado

(Peso específico da betonite inferior ao do betão e superior ao da água). É usual o recurso de

pontos intermédios de apoio, materializados por ancoragens pré-esforçadas e/ou

escoramentos. Com este tipo de solução pretende-se ter uma contenção definitiva do

terreno,minimizando o risco de descompressão, respeitando as condicionantes do local, as

4

carac

const

F

A

Vanta

Desv

A

solo,

estac

40

cteristicas do

trutivos.

Figura 2.22 – Es

Apresentam-s

P

agens

vantagens

2.3.2

As cortinas d

antes da re

cas mais u

os materiais

squema de exe

se na tabela

Tabela 2.4

Paredes mol

Permite

Bom com

Ruído e

Adapta-s

Pode ati

Estanque

Espessu

garantia

construçõ

Exige gra

Exige eq

A utilizaç

O proces

Se o firm

garantia

.3. Corti

de estacas e

ealização dos

utilizada sã

constituinte

ecução de uma

2.4 as vanta

4 – Vantagens e

ldadas

várias frente

mportamento

vibrações re

se a diversos

ngir profundi

eidade à pas

ra mínima da

da vertica

ões pouco p

ande espaço

uipamento e

ção da bento

sso pode ter

me rochoso

de impermea

nas de esta

em betão ar

s trabalhos d

ão as esta

es, e garanti

a parede [30] e

agens e desv

e Desvantagen

es de trabalh

o sísmico;

eduzidos;

s tipos de ter

idades eleva

ssagem de á

as paredes (

alidade, pod

rofundas;

o em estaleiro

e mão-de-obr

onite levanta

de ser aban

estiver a gr

abilidade, es

acas

rmado são p

de escavaçã

acas moldad

indo a corre

exemplo de um

vantagens na

ns das paredes

o;

rreno, mesm

adas;

água para o i

(40 cm), con

de provocar

o e equipam

ra especializ

problemas a

donado se e

rande profun

sta solução p

pré-moldada

ão. Na estab

das, enform

ecta execuçã

ma parede mol

a adopção d

s moldadas [37

o com nível

nterior da zo

dicionada pe

sobredime

entos de gra

zados;

ambientais;

existirem roch

ndidade e se

pode ser anti

s directame

bilização de

mada pelo

ão dos proc

ldada [37].

da solução.

7].

freático elev

ona escavad

elo equipame

ensionamento

andes dimen

has no terren

e for pretend

económica.

nte no inter

taludes, o ti

próprio te

cessos

vado;

a.

ento e

o em

sões;

no;

dida a

ior do

po de

erreno,

indep

pouca

situaç

U

como

As v

solida

À

vanta

Vanta

Desv

pendentemen

a estabilidad

ções torna-s

Uma cortina

o vigas de co

vigas têm c

arizando-as,

Figura

À semelhanç

agens e desv

T

C

agens

vantagens

nte da utiliz

de) sendo d

e importante

de estacas

oroamento, v

omo princip

e que podem

2.23 – Exempl

ça das pare

vantagens da

Tabela 2.5 - Van

Cortinas de e

A execu

Afectam

A amost

dos solo

Podem c

Possibilit

betão du

Pode ex

estacas;

Não dá c

longo da

Apresent

estacas e

Exige eq

ação de um

desaconselh

e a redução d

pode ser c

vigas de soli

pal função a

m servir de a

o de cortina de

edes de con

a solução co

ntagens e Desv

estacas mold

ução não orig

pouco as co

ragem do te

s atravessad

construir-se e

tam desvios

rante a presa

xistir desco

completas ga

superfície la

tam limitaçõe

executadas c

uipamentos

m tubo mold

hada a utiliz

de moviment

constituída p

darização in

a de distrib

apoio à aplica

e estacas mold

ntenção ante

onstrutiva rec

vantagens das

dadas

gina ruído ou

ondições inic

erreno permit

dos e atingid

estacas de g

s de vertical

a;

ompressão n

arantias rela

ateral da esta

es em termo

com trado co

de grandes

dador (utiliza

zação de es

tos e perturb

or elemento

ntermédia e a

buir os esfo

ação das an

dadas da auto-

eriores, apre

correndo a co

cortinas de es

u vibração sig

ciais do terre

te ter um con

os;

grande diâme

lidade da ar

nos solos

tivamente à

aca;

s de altura (

ontinuo);

dimensões.

ado quando

stacas crava

bações no ter

os que a com

ancoragens

rços ao lon

coragens.

estrada A15 ao

esentam-se

ortinas de es

stacas moldada

gnificativa do

no;

ntrolo sobre

etro.

rmadura e a

arenosos, l

não existênc

até 12m de p

o terreno p

adas, pois n

rreno.

mplementam

ou escorame

ngo das es

o Km34+200.

na tabela 2

stacas.

as [38].

os solos;

as caracterí

arrastamento

localizados

cia de defeit

profundidade

41

possui

nestas

m, tais

entos.

tacas,

2.5 as

ísticas

os do

entre

tos ao

e para

4

2

A

talude

inters

aplica

de es

como

carac

E

A

escor

os ef

Resu

para

O

desci

E

efeito

(gabi

42

2.4. Drenag

A aplicação

es tem com

sticiais exist

ação de sist

stabilização,

o a diminu

cterísticas re

Existem dois

Drenagem

Drenagem

2.4.1. Dre

A drenagem

rrência se in

feitos erosiv

umidamente,

um local con

Os sistemas

idas de água

Existem aind

os erosivos d

ões de reduz

Figura

gem

de medidas

mo objectivo

tentes que

emas de dre

permitindo

uição dos

sistentes do

tipos de inte

m superficial

m profunda.

enagem sup

superficial

filtrem no so

vos das me

consiste na

nveniente.

de drenagem

as e protecçã

a medidas d

do escoame

zida altura) e

2.24 - Exemplo

s de drenag

diminuir a

possam tra

enagem con

o controlo e

níveis pie

solo.

ervenção de

;

perficial

apresenta

olo, aumenta

esmas sobre

captação d

m superficial

ão contra a a

de protecção

nto superfic

e a máscara

o de colchões

gem em estr

presença d

azer conseq

stituem med

e escoament

ezométricos

drenagem, n

como princ

ando o nível f

e a superfíc

e águas sup

mais comun

acção directa

o superficiais

ial. Exemplo

drenante.

Reno (esquerd

ruturas de c

de água no

uências na

didas efectiva

o dos cauda

e aument

normalmente

cipal finalida

freático e as

cie, quando

perficiais e, e

ns são as val

a da chuva (v

s, com o ob

os destas me

da) e máscara d

contenção e

solo, reduz

sua estabi

as de preve

ais presentes

to, consequ

e aplicados e

de evitar q

s pressões in

na presenç

em seguida,

las revestida

vegetação e

bjectivo de e

edidas são o

drenante (direi

e estabilizaçã

zindo as te

ilidade. Ass

nção da ero

s no maciço

uentemente,

em conjunto:

que as água

ntersticiais, e

ça de um ta

na sua cond

as, valas de b

geossintétic

evitar/minimiz

os colchões

ita) [39].

ão de

nsões

sim, a

osão e

o, bem

das

as de

e banir

alude.

dução

betão,

cos).

zar os

Reno

A

capta

N

carac

entre

como

eleme

E

estab

D

O

de m

simpl

se a p

O

de Al

garan

abert

envol

2.4.2. Dre

A drenagem

ando a água

Na aplicação

cterísticas hid

e o material e

o a permeab

ento drenant

Existem vári

bilização, refe

Drenos Horiz

O Dreno Hor

inimizar a ca

les, sendo q

perfuração d

F

O tubo drena

lta Densidad

nte uma ex

tura, dimens

lto em geotê

enagem prof

profunda t

do interior d

o das medi

drogeológica

existente e o

bilidade do

te e tipo de m

os mecanis

erindo-se os

ontais Profu

izontal Profu

arga que o s

ue a perfura

do solo com

Figura 2.25 – Ex

ante é um tu

de (PEAD), u

celente dura

sionada para

êxtil, que tem

funda

tem como p

o maciço, di

das de dre

as do terreno

o sistema de

terreno, cau

maciço em ca

smos de dr

mais usuais

ndos (DHP)

undo, ou geo

solo exerce s

ação do solo

10 graus de

xemplo de apli

ubo corrugad

utilizado para

abilidade e

a a admissã

a função de

principal obj

minuindo as

enagem prof

o, de modo a

drenagem.

udal que se

ausa.

renagem a

s em obras d

odreno, tem

sobre o muro

o é o process

inclinação, a

icação de dren

do, flexível, d

a drenagem

sucesso em

o de grande

e filtragem.

ectivo o ab

sim as press

funda deve-

a existir uma

Assim, é ess

e pretende d

aplicar em

de contenção

por finalidad

o de contenç

so mais com

a fim de facil

nos horizontais

de forma ane

de água. A

m obra. Pos

es volumes

baixamento

sões interstic

-se ter em

adequada c

sencial cons

drenar, raio

estruturas

o de taludes.

e drenar a á

ção. A técnic

mplexo. Norm

itar o escoam

s profundos [40

elar, fabricad

sua caracte

ssui uma ex

de água. Po

do nível fre

ciais.

consideraçã

conexão hidr

siderar parâm

de influênc

de contenç

água do solo

ca é relativam

malmente exe

mento.

0].

do com Polie

erística const

xcelente áre

ode ser forn

43

eático,

ão as

ráulica

metros

cia do

ção e

o a fim

mente

ecuta-

etileno

trutiva

ea de

necido

4

O

O

encon

Contu

essen

conte

obras

O

difere

amar

fluido

pode

(pois

bem

O

da ág

do so

aterro

com

resist

44

F

2.4.3. Dre

Os geossinté

O termo geos

ntram em co

udo podemo

nciais para a

enção em ca

s geotécnica

O geotêxtil é

entes proce

rração). Devi

os e gases, s

m ser do tipo

no seu fabr

organizadas

O geotêxtil a

gua devido à

olo, e por últ

o/fundação.

diferentes g

tência à tracç

Figura 2.26 – Po

enagem sup

ticos desem

ssintético é u

onstante des

os destacar o

a compreens

ausa. A natur

s, onde um a

é um geossi

ssos de lig

ido à distribu

sendo excele

o não tecido

rico elas são

s formando u

presenta com

à sua textura

imo apresen

Apresenta a

granulometria

ção e diminu

ormenor de um

perficial e pr

penham funç

usado para d

envolviment

os materiais

são das técn

reza sintética

alto nível de

intético, que

gação (térm

uição destas

entes materia

, quando as

o agrupadas

ma textura.

mo principai

a porosa (per

nta a função

ainda caract

as se mistu

uir a deforma

m tubo drenant

rofunda

ções de dren

descrever um

to, utilizados

descritos ab

nicas de dren

a destes pro

durabilidade

consiste em

mica, por co

s fibras, poss

ais para obra

fibras que o

aleatoriame

s funções a

rmeabilidade

de reforço,

terísticas co

urem, e refo

abilidade do s

te e exemplo d

nagem super

m conjunto d

para solucio

baixo, como

nagem utiliza

dutos torna-

e é exigido.

m fibras sinté

osturas, por

suem poros q

as de cunho

os constituem

ente), ou do

filtragem, p

e), retendo d

pois aument

mo a separ

orço, quando

solo, como é

e aplicação [41

rficial e profu

de produtos

onar problem

sendo os ma

adas na exec

os apropriad

éticas ou na

r colas ou

que permitem

hidráulico [4

m não seguem

tipo tecido,

ermitindo a

e maneira ef

ta a resistênc

ação, evitan

o se pretend

é o caso das

1].

unda.

sintéticos, q

mas em geot

ais utilizados

cução do mu

dos para o us

aturais, unida

até mesmo

m a passage

42]. Os geot

m nenhum p

cujas fibras

rápida perco

ficaz as part

cia do mater

ndo que ma

de incremen

geogrelhas.

que se

ecnia.

s e os

uro de

so em

as por

o por

em de

têxteis

padrão

estão

olação

tículas

rial de

teriais

ntar a

.

Q

ter em

A

rigido

as fa

forne

Quando se e

m atenção qu

A ma

A ma

prote

sobre

Deve

conta

finos

Deve

(inclu

tensõ

A manta dre

o (filamentos

aces. O núc

ecidos, norma

Figura 2.2

executa uma

ue [43]:

anta geotêxtil

anta geotêxti

eger, sobrand

eponham tod

e evitar-se q

aminação co

em suspens

e-se desenro

uindo sobrep

ões aquando

nante é con

s interligados

cleo tem a

almente, com

7 – Exemplos d

a obra de dr

l não deve es

l deve ser co

do material

das as faces;

que o fund

om lama ou

são que poss

olar o geotê

posições) e d

o do enchime

nstituída por

s, tridimensio

função de d

m espessuras

de aplicação d

renagem util

star suja, ras

olocada corr

para remata

;

do e as pa

lodos e, em

sam colmata

êxtil com a l

deve ser aju

ento com ma

um núcleo r

onais) reves

drenagem e

s de 3 a 22 m

de mantas geot

izando uma

sgada ou pe

rectamente e

ar a manta

aredes do lo

m caso de ha

ar o geotêxtil;

largura adap

ustado ao te

terial drenan

rígido (geore

tido com ge

e o geotêxtil

mm.

têxteis [43].

manta geotê

rfurada;

envolvendo to

drenante de

ocal a trata

aver água, e

;

ptada às dim

rreno, sem e

nte (ex: brita)

de ou filme a

otêxtil em um

a função d

êxtil, é impo

oda a superf

e modo a q

ar dispunha

esta não de

mensões do

esticar para

).

alveolar) ou

ma ou em a

de filtragem

45

ortante

fície a

ue se

m de

ve ter

o local

evitar

semi-

ambas

. São

4

D

comb

é nec

que o

46

Figura 2.28 –

Dando contin

binação de v

cessário com

o mesmo pos

– Pormenor (es

nuidade à de

vários tipos (g

mbiná-los co

ssa desempe

squerda) e exe

finição de al

geotêxteis, g

m materiais

enhar funçõe

emplo de aplica

guns geossi

geogrelhas, g

naturais (are

es associada

ação de uma m

ntéticos, os

georedes, ge

eia, brita, fib

as e simultân

manta drenante

geocompos

eomembrana

bras naturais

neas.

e (direita) [45].

stos consiste

as etc). Por

s, solos, etc)

em na

vezes

, para

47

3. PROCESSO/FASEAMENTO CONSTRUTIVO

No presente capítulo é abordado, de forma coerente e contínua, o processo/ faseamento

construtivo aplicado na obra em estudo.

Importa referir, que o mesmo se encontra dissociado por subcapítulos, referentes às

temáticas com maior interesse para a dissertação em causa, em concordância com o

faseamento construtivo previsto no projecto. Essas temáticas compreendem os fenómenos

naturais ocorridos e a execução das diferentes tecnologias já abordadas, e adoptadas na obra,

que serão alvo de uma apreciação que visa a análise crítica de diferentes factores intrínsecos a

cada solução, com o objectivo de compreender melhor a sua funcionalidade e tentar aumentar

a sua rentabilidade.

Também será realizado um breve inventário dos materiais e equipamentos empregues nas

diferentes tecnologias adoptadas, em obra, e eventuais correlações ou semelhanças entre

equipamentos empregues em diferentes tecnologias. Para tal, serão referidos, de forma

sumária, os equipamentos e materiais, bem como as suas funções para diferentes aplicações e

especificações consideradas para os trabalhos realizados na obra em causa.

O plano de instrumentação e observação, também presente no projecto de execução, será

abordado no capítulo seguinte, atendendo à sua importância numa obra com as características

da presente.

3.1. Projecto

Na realização do projecto em análise foi fundamental efectuar um reconhecimento

adequado dos condicionamentos topográficos, geológicos, hidráulicos e geotécnicos do local

de implantação da obra, incluindo a limitação do impacto na exploração da auto-estrada.

Para [46], a instabilização de um talude pode ser determinada por causas externas (isto é,

associada a acções actuando exteriormente ao talude), causas internas (associadas a acções

actuando no interior do próprio talude) ou causas intermédias (associadas a acções exteriores

ao maciço que desencadeiam mecanismos de instabilização actuando no seu interior).

No escorregamento ocorrido, pode considerar-se a hipótese de ter sucedido uma destas

causas ou mesmo a combinação das mesmas. Portanto, como principal causa externa

evidencia-se a variação sazonal de temperatura e humidade ocorrida associada às condições

de fundação do muro de gabiões, que conduziu à abertura de fendas superficiais e favoreceu a

infiltração de água no solo. Como causa interna considera-se provável o aumento das pressões

intersticiais devido à infiltração de água, com a consequente redução da resistência ao corte.

Quanto à causa intermédia põe-se a hipótese de ter existido uma erosão interna, provocada

pela circulação de água no interior do talude.

4

A

torna

base

desliz

P

realiz

a qua

inova

numa

intere

conte

D

em to

48

A provável c

ando evidente

do talude, z

zamento com

Perante a co

zado um proj

al intersectav

ação, pois em

a via rodoviá

esse tanto n

enção.

3.1.1. Seq

Depois de tod

oda a fase

combinação

e a sua geom

zona corresp

m a superfíci

Figura 3.1 – Im

Figura 3.2 – Im

ompreensão

jecto que es

va o terreno

m território n

ria para cont

a sua fase c

quência dos

das as referê

construtiva

destas caus

metria pela lo

pondente às

e do terreno

magens da zon

magens da zon

dos condicio

stabilizasse t

de fundaçã

nacional a té

tenção de um

construtiva,

s trabalhos

ências menc

da estrutura

sas provocou

ocalização d

s linhas que

.

na de crista do

na de base do t

onamentos e

toda a zona

ão do muro d

écnica de je

m talude inst

como no co

cionadas em

a de contenç

u um escorr

as cicatrizes

delimitam a

talude em Fev

talude em Feve

e a correcta

afectada pe

de gabiões.

et grouting ra

tabilizado, au

mportament

m relação aos

ção da auto

regamento ro

s na zona de

a intersecção

ereiro de 2010

ereiro de 2010.

a percepção

la superfície

Este projecto

aramente ter

umentando a

o final de to

s condiciona

o-estrada A8

otacional sim

e crista do ta

o da superfíc

0.

.

do aconteci

e de deslizam

o destaca-se

rá sido emp

assim os nív

oda a estrutu

amentos pres

8, na zona d

mples,

lude e

cie de

ido foi

mento,

e pela

pregue

eis de

ura de

sentes

do km

92+6

fases

sendo

1ª Fa

do m

ainda

criaçã

condi

rodag

o rec

Es

00, vai-se p

s. As fases e

o que as me

ase – Prepara

A primeira f

uro e levanta

a a escavaçã

ão da plata

icionadas pe

gem no senti

urso em equ

Figura

scala 1:200

proceder a

enunciadas a

esmas vão se

ração dos tra

fase compre

amento dos

ão do aterro

aforma de t

ela necessid

ido oposto, c

uipamentos v

a 3.3 - 1ª Fase:

uma descriç

apenas apre

er expostas c

abalhos e esc

endeu a rea

serviços ent

o para reduç

trabalho. As

ade de man

condicionou a

versáteis e de

Preparação do

ção do fase

esentam o ge

com maior de

cavação do a

alização de v

terrados loca

ção das acçõ

s reduzidas

nter acessos

a opção por

e pequenas

os trabalhos e

amento con

enérico das

etalhe, poste

aterro

vistorias às h

alizados junto

ões instabiliz

dimensões

à obra e a

soluções co

dimensões.

escavação do

nstrutivo, sin

técnicas/sol

eriormente.

habitações a

o à zona da

zantes do m

da platafo

operacional

nstrutivas qu

aterro (corte ti

ntetizando-o

uções adopt

adjacentes à

obra. Conte

muro de gabi

rma de tra

lidade da fai

ue determina

ipo) [3].

49

em 5

tadas,

à base

mplou

iões e

balho,

ixa de

assem

5

2ª Fa

E

gabiõ

escor

zona

essen

exten

Estab

3ª Fa

N

const

D

Poste

cortin

estab

tubos

50

ase – Coloca

Esta fase com

ões, e mode

rregamento

Norte do

ncialmente c

nsão do me

bilização pro

Fig

ase – Execuç

Nesta fase

tituídas por t

De seguida e

eriormente à

na de conte

bilidade do at

s de microes

Escala 1:2

ação dos elem

mpreendeu a

elação da p

verificado. N

muro de g

com a segu

esmo. Este

visória do ta

gura 3.4 -2ª Fas

ção das micr

introduziram

tubos metálic

executaram-

às colunas t

nção, asseg

terro. Por últ

tacas com 2

200

mentos de es

a colocação

plataforma d

Numa primei

gabiões, dep

urança das

tema vai se

lude.

se: Colocação

roestacas e

m-se, numa

cos em aço,

se colunas je

este, execut

gurando sem

timo, colocar

,60 m de esp

stabilização

de big bags

de trabalho

ra etapa ape

pois de ver

habitações,

er abordado

dos elementos

das colunas

a primeira

com comprim

et grouting d

taram-se as

mpre um fas

ram-se no in

paçamento.

provisória

s na base d

de modo a

enas foram

rificados alg

foram colo

o com maior

s de estabilizaç

de jet grouti

instância,

mento de se

de teste, com

colunas de

seamento qu

terior das co

o talude, à f

a garantir a

colocados b

uns problem

ocados big

r detalhe no

ção provisória

ing

as microes

lagem mínim

m várias dosa

e jet grouting

ue minimizas

olunas de jet

frente do mu

estabilizaçã

big bags dian

mas relacio

bags em to

o subcapítu

[3].

stacas inclin

mo de 6,0m.

agens de cim

g constituint

sse o impac

grouting ver

uro de

ão do

nte da

nados

oda a

lo 3.3

nadas,

mento.

tes da

cto na

rticais,

4ª Fa

F

sobre

muro

agreg

E

conse

simul

Es

Figur

ase – Execuç

Fase corresp

e as microes

o, numa prim

gados leves,

Esta fase abr

equente repe

ltâneo com a

scala 1:200

ra 3.5 - 3ª Fase

ção do muro

pondente à e

stacas e as c

meira fase

devidament

rangeu ainda

erfilamento d

a remoção do

: Execução das

de betão arm

execução do

colunas de je

com a areia

te compactad

a as operaçõ

do talude. No

os big bags.

s colunas de je

mado e do a

muro em “L

et grouting, à

a provenien

do e envolto

ões relativas

ote-se que o

et grouting e d

aterro

L” de betão a

à execução d

nte dos big

em geotêxti

à remoção d

o reperfilame

as microestac

armado, devi

do aterro da

bags e pos

l de separaç

de parte do m

nto do talud

cas [3].

idamente fun

a zona a tard

steriormente

ção.

muro de gab

e foi realizad

51

ndado

doz do

e com

iões e

do em

5

5ª Fa

Ú

másc

tráfeg

aterro

Es

52

Figura 3.6 - 4

ase – Reposi

Última fase,

cara drenant

go, cuja fund

o de agregad

scala 1:200

4ª Fase: Execuç

ição da plata

realizando-

te na base

dação foi ass

dos leves

ção do muro de

aforma da au

-se a repos

do muro de

sente sobre

e betão armad

uto-estrada e

sição da pla

e betão arm

uma geogre

o, do aterro e r

e execução d

ataforma da

ado e abert

elha biaxial,

reperfilamento

de manta dre

a auto-estrad

tura da faixa

por sua vez

o do talude [3].

enante no talu

da, execuçã

a de rodage

colocada so

ude.

ão da

em ao

obre o

Figu

3

T

anter

conte

aqua

Es

ura 3.7 - 5ª Fas

3.2. Muro d

Torna-se ess

rior à realiza

enção que o

ndo da cons

scala 1:200

se: Reposição

e gabiões

sencial desc

ação da obra

mesmo exe

strução da au

da plataforma

crever as ca

a em causa,

ercia no aterr

uto-estrada e

da auto-estrad

aracterísticas

bem como

ro construído

em 2000 (fig.

da e execução

s do muro d

a quantifica

o sobre o tal

. 3.8).

de manta dren

de gabiões e

ação e qualif

lude natural

nante no talude

existente na

ficação do ti

existente no

53

e [3].

a fase

po de

o local

5

A

longo

confe

da ca

E

tema

de Fe

Se

54

Figura

A importância

o das várias

erindo enorm

alda de cime

Embora num

s supracitad

evereiro de 2

Figur

em escala

3.8 - Corte tran

a desta maté

s fases da o

me sustentab

nto sobre pre

ma temática

os traduz-se

2010.

ra 3.9 – Imagem

nsversal tipo d

éria prende-s

obra, princip

ilidade do m

essão.

diferente, m

e numa melh

m do muro de g

da auto-estrada

se com a fu

palmente na

material de at

mas com o m

hor interpreta

gabiões, anter

a antes do esco

nção que o

realização

terro, forteme

mesmo grau

ação das cau

ior aos trabalh

orregamento o

muro de ga

das colunas

ente solicitad

u de interess

usas do esco

hos de estabiliz

ocorrido.

abiões assum

s de jet gro

do pela introd

se, a anális

corregamento

zação.

miu ao

outing,

dução

e dos

o de 9

N

impor

muro

O

funcio

aprox

P

inclin

horizo

N

exact

direct

aprox

Note-se, que

rtância reduz

o de gabiões.

Figura

3.2.1. Co

O muro de g

onava como

ximadamente

Para a secçã

ado 6º par

ontal/vertica

No âmbito d

tamente nas

tamente no

ximadamente

Figura

e se mante

zida, designa

.

a 3.10 – Imagem

onstituição d

gabiões exis

o um muro

e 8,0 m.

ão mais desf

ra o interio

l de 2/1.

a solução de

s mesmas c

estrato de a

e 15cm de es

a 3.11 - Corte ti

eve uma pe

adamente su

m do muro de g

do muro de

stente na fa

de gravidad

favorável, ex

or do terren

e estabilizaç

condições, u

argila siltosa,

spessura. A

po do muro de

equena frac

uporte de te

gabiões, poste

gabiões

ase anterior

de, suportan

xistia uma la

no a supo

ção adoptada

ma vez que

, a pequena

figura 3.11 i

e gabiões, ante

cção do mu

rras entre as

erior aos trabal

à realização

ndo um des

argura de 4,0

rtar dispond

a o muro de

e a sua bas

profundidad

lustra os tem

erior aos trabal

uro, agora

s colunas de

hos de estabil

o da estrutu

snível máxim

0 m de base

do este de

gabiões enc

se não foi re

de, em betão

mas descritos

lhos de estabil

com funçõe

e jet e o tard

lização.

ura de conte

mo de terren

e, estando o

e uma incli

contra-se fun

emovida, ou

o de limpeza

s.

lização.

55

es de

doz do

enção,

no de

muro

nação

ndado

seja,

a com

5

T

remo

para

espec

mesm

N

mate

água

betão

funda

O

carac

cada

abert

mesm

suces

O

prete

a de

segui

defici

56

Tanto na fas

oção de part

definir com

cificidades c

mo.

No tardoz do

rial de aterro

s superficiais

o. As águas q

ação junto ao

Os gabiões

cterísticas, n

1 m, granul

tura da mes

mo, e a ine

ssivamente s

3.2.2. Aná

O desempen

ende efectua

suporte do

ida vão ser

iente desem

se anteceden

te do muro

maior preci

com maior r

o muro, exist

o. A manta g

s, ocorrentes

que se infiltr

o geotêxtil, p

, constituíd

omeadamen

ometria supe

sma. També

existência d

sobrepostas

Figura 3.12

álise crítica

ho do muro

r uma obser

aterro existe

r enunciados

penho.

nte ao início

de gabiões,

são a const

realce para

tia em todo

geotêxtil era d

s no talude a

avam no mu

para um tubo

dos por pe

nte poucos e

erior à abert

m era visíve

de assentam

.

2 – Pormenor d

de gabiões

rvação das c

ente, tarefa

s alguns fa

o dos trabalh

, observaram

tituição do m

uma poste

o seu conto

do tipo não t

a tardoz do m

uro eram dre

o de betão pe

edra, apres

espaços vazi

tura da malh

el a existên

mentos devid

de um cesto co

constitui um

causas do es

que não con

ctores que

hos, como n

m-se alguma

mesmo. Assi

rior análise

orno uma ma

tecido, em p

muro, existia

nadas no se

erfurado com

sentavam u

os nos canto

a e sensivel

cia de tirant

do às carga

onstituinte do m

m tema de el

scorregamen

nseguiu des

poderão es

na fase cons

as caracterís

m, vão ser d

crítica do f

anta geotêxti

polipropileno.

uma caleira

ntido longitu

m 150mm de

um enchime

os, presença

mente inferio

tes na frente

as transmiti

muro de gabiõe

evada impor

nto. A sua pr

empenhar e

star relacion

strutiva, rela

sticas import

descritas as

funcionamen

il, anteceden

. Para recolh

a pré-fabricad

udinal, ao lon

diâmetro.

ento com

a de diafragm

or a duas ve

e e no tard

idas pelas

es.

rtância quan

rincipal funçã

eficientement

ados com o

ativa à

tantes

s suas

nto do

nte ao

ha das

da em

ngo da

boas

mas a

ezes a

oz do

fiadas

ndo se

ão era

te. De

o seu

A

relativ

fase

algum

efectu

A

funcio

preen

confe

estrut

Q

os ga

como

A

perce

dreno

corre

exter

seriam

geotê

perm

A

coere

execu

diâme

A compactaç

vamente à s

anterior ao

m cuidado, m

uado.

A composiçã

onamento do

nchidos, não

eriam boa re

tura monolíti

Quanto à dre

abiões, e apr

o se observa

Fig

Analisando o

eptível a ad

os deveria s

ectamente po

ior do muro

m automatic

êxtil colocado

itir a saída d

Apesar das

entes para o

ução, espec

etro real do

ção do aterro

sua execuçã

escorregam

mas nada s

ão dos gabiõ

os mesmos.

o permitindo

esistência. P

ica com exce

enagem, a m

resentava bo

na figura 3.

gura 3.13 – Por

o projecto de

opção de a

ser nivelada,

osicionado e

e menciona

camente dre

o no tardoz

das águas em

medidas ad

o tipo de con

cialmente em

tubo, posiçã

o é um facto

ão. Como nã

mento pode-s

e pode con

ões encontr

Como referid

o a deforma

Pode-se afir

elente desem

manta geotêxt

oas condiçõe

13.

rmenor da man

e execução d

lgumas solu

com uma c

m relação à

ando que as

enadas no s

do muro, en

m excesso.

doptadas, a

ntenção prete

m aspectos

o dos tubos

or a ter em

ão existiam

se considera

cluir quanto

ra-se dentro

do previame

ação dos p

rmar que a

mpenho.

til esteve se

es relativam

nta geotêxtil en

do muro de g

uções de dr

camada de a

à posição da

águas que

sentido long

ncontrando-s

aquando da

endido, nada

como a ori

de drenage

consideraçã

indícios de

ar que a co

ao tipo de

dos parâm

ente, os canto

painéis latera

ligação ent

mpre presen

ente à sua d

ncontrada dura

gabiões [47]

enagem, ref

areia, que o

s tubagens

se infiltram

itudinal, ao

e um dreno

realização

a se pode c

entação e c

m verticais e

ão, embora

deformações

mpactação

compressão

etros existe

os encontram

ais, e os ti

tre os gabiõ

nte à medida

disposição no

ante a escavaç

, realizado e

ferindo este

tubo geodr

de drenagem

no muro, de

longo da fu

transversal a

do muro de

concluir quan

colocação do

e aplicação d

não hajam d

s nos gabiõ

foi realizada

o do solo q

entes para o

m-se devidam

irantes exist

ões conferia

a que se retir

o tardoz do

ção.

em 2000, tor

que a bas

reno deveria

m de água p

e fora para d

undação jun

a cada 50 m

e gabiões, s

nto à sua co

o tubo geod

da manta ge

57

dados

ões na

a com

ue foi

o bom

mente

tentes

a uma

ravam

muro,

rna-se

e dos

estar

para o

dentro,

nto ao

m para

serem

orrecta

dreno,

otêxtil

5

na ba

parâm

O

A fun

const

const

super

E

escor

para

funda

um m

contr

comp

talude

em o

58

ase do talu

metros apres

O ponto fulcr

ndação do

tituído por

tatar que e

rficial, apare

Este pormen

rregamento,

a hipótese

ação em bet

muro de gabiõ

ribuído de for

prova assim

es quando s

bras de pé d

de. Note-se

sentados, po

ral passa ass

muro é dir

betão de li

em algumas

cendo à mes

nor torna-se

pois esta lo

de que uma

tão armado f

ões ostenta

rma significa

a necessid

se recorre a s

de talude.

Figura 3.1

que não fo

orque a base

sim pela aná

ecta, consti

mpeza com

zonas a b

sma cota do

Figura 3.14 –

e important

ocaliza-se a

a maior pro

fundada aba

e visto que o

ativa para um

dade de ser

soluções de

15 – Corte tipo

oi possível

do muro de

álise das con

tuída pelo

m aproximad

base do mu

terreno, com

– Base do muro

te quando

pouca profu

ofundidade d

aixo da cota

o este apres

ma maior resi

rem efectua

muros de g

da superfície

Superfície prováv

chegar a ne

gabiões não

ndições de fu

próprio mur

amente 15

uro de gab

mo demonstr

o de gabiões.

se analisa

ndidade (fig.

da base ou

do terreno,

enta dimens

istência ao e

ados estudos

abiões, com

provável de es

vel de escorregam

enhuma con

o foi removid

undação do

ro, com um

cm de esp

iões encont

ra a figura 3.

a a superfí

. 3.15). Este

a criação de

dadas as c

ões conside

escorregame

s de estabil

funcioname

scorregamento

mento

nclusão, fac

da.

muro de ga

m plano de

pessura. Po

tra-se dema

14.

ície prováve

e facto remet

e uma sapa

característica

ráveis, pode

ento. Esta sit

lidade globa

ento por grav

o.

e aos

biões.

apoio

ode-se

asiado

el de

te-nos

ata de

as que

eria ter

uação

al dos

vidade

3

A

na su

O

com

interio

O

mode

N

corre

3.3. Estabil

A estabilizaçã

ua base, dian

3.3.1. Equ

Os big bags

91x91x115c

or, encontrav

Figu

O equipamen

elo Liebherr L

3.3.2. Exe

Numa prime

espondente à

ização pro

ão provisória

nte do muro d

uipamentos

utilizados e

cm, saia de

va-se solo gr

ra 3.16 – Big b

nto usado pa

LTM 1160-5.

Fig

ecução

eira fase, f

à zona Norte

visória do

a do talude c

de gabiões.

e materiais

ram constitu

enchimento

ranular fino.

ag tipo utilizad

ara a coloca

.1.

gura 3.17 – Gru

foram coloc

, local onde o

talude

compreendeu

s

uídos por sa

o, fundo fec

do (esquerda) e

ação dos big

ua móvel Liebh

cados big

ocorreu a ma

u essencialm

cos em teci

chado e 4 a

e constituição

g bags foi u

herr LTm 1160-

bags na b

aior fracção

mente a coloc

do de polipr

alças de sus

do mesmo (dir

ma grua mó

5.1.

base do m

do escorrega

cação de big

ropileno 170

spensão. No

reita).

óvel sobre p

muro de ga

amento.

59

g bags

gr/m2,

o seu

pneus,

abiões

6

P

mate

coinc

instru

propo

para

O

Estes

conte

do ta

desliz

60

Posteriormen

rializados pe

cidiu essenci

umentação.

orcionar um

as habitaçõe

Figura

3.3.3. Aná

Os big bags f

s funcionava

enção do ate

alude, pois

zamento, fun

Figura 3.18 – I

nte, aparec

elo empolam

almente com

Perante o

maior confin

es adjacente

a 3.19- Imagem

álise crítica

foram a solu

am por gravid

erro e eram r

estavam l

ncionando co

Imagem dos bi

eram algun

mento do ter

m a execução

sucedido, c

namento e um

es.

m dos big bags

ção encontra

dade e dese

esponsáveis

ocalizados

omo “peso e

ig bags coloca

ns indícios

rreno junto a

o do jet grou

colocaram-s

ma maior se

colocados pos

ada para est

empenham a

s por travar a

à frente d

estabilizante”

ados na zona N

s de esco

ao muro de

uting e foi co

e big bags

egurança par

steriormente n

tabilizar prov

a função de

a mobilização

o ponto de

”, como se po

Norte do talude

orregamento

gabiões. Es

omprovado p

s na zona

ra a execuçã

a zona Sul do

visoriamente

apoio do mu

o ascensiona

e inflexão d

ode observa

e.

na zona

ste acontecim

pelos aparelh

sul, de mo

ão dos traba

talude.

a base do ta

uro de gabiõ

al do solo no

da superfíc

ar na figura 3

sul,

mento

hos de

odo a

lhos e

alude.

ões na

o sopé

ie de

.20.

A

vez q

Im

recor

de se

.

3

F

capítu

sistem

técnic

execu

descr

A

em a

Ø32m

Sem

Figur

A utilização d

que o materia

mporta ainda

rrer à aplicaç

egurança da

3.4. Microes

Foram realiz

ulo vai fazer-

ma IRS (Inj

ca de injecç

ução do jet

rito o seu mo

3.4.1. Equ

As microesta

aço N80 Ø12

mm (A500/55

m escala

ra 3.20 - Porme

dos big bags

al contido no

a referir a im

ção de big ba

obra e da pl

stacas

ados dois ti

-se referênci

ecção Repe

ção e perfur

grouting, po

odo de execu

uipamentos

cas presente

27,0x9,0mm

50) com cone

enor da localiza

s também fo

os mesmos fo

mportância d

ags na zona

ataforma da

ipos de mic

ia às microes

etitiva e Se

ração difere

ois estas não

ução no capí

e materiais

es na estrutu

(API 5A) co

ectores entre

ação do ponto

oi proveitosa

oi aproveitad

da instrumen

Sul, bem co

auto-estrada

croestacas, r

stacas inclin

lectiva). Nas

ente, com re

o apresenta

ítulo 3.5 Jet g

s

ura de conten

om uniões ex

e troços (arm

de inflexão na

para a fase

do para a rea

ntação, para

omo para efe

a.

recorrendo a

adas, cuja té

s microesta

ecurso a eq

m bolbo de

grouting.

nção, são co

xteriores (ar

madura secun

a superfície de

e de execuçã

alização do m

comprovar a

eitos de gest

a tecnologias

écnica de inje

cas verticais

uipamentos

selagem, se

onstituídas po

madura prin

ndária).

corte.

ão do aterro

mesmo.

a necessida

tão das cond

s distintas.

ecção recorr

s utilizou-se

utilizados p

endo deste

or tubos met

ncipal) e um

61

o, uma

de de

dições

Neste

reu ao

e uma

para a

modo

tálicos

varão

6

A

equip

por a

efeito

F

calda

água/

A

62

Figura 3.21 - T

A execução

pamento de f

ar comprimid

o.

Figura 3.22

Foi empregue

a, que consti

/cimento = 1

3.4.2. Exe

A execução d

1. Marca

2. Perfu

3. Coloc

4. Injecç

5. Ligaç

Tubos N80 (es

das microes

furação por r

do, tendo sid

– Equipament

e uma centra

itui a selage

/1,25 que ga

ecução

de uma micro

ação ou imp

uração;

cação das ar

ção;

ção à estrutu

querda), uniõe

stacas realiz

rotação Klem

do utilizado

to de perfuraçã

al de mistura

em e injecção

arante uma r

oestaca asse

lantação;

rmaduras;

ra.

es exteriores (c

zou-se com

m KR 805-1 c

um compre

ão Klem (esque

a e um gerad

o, apresenta

resistência à

enta em 5 fa

centro) e varõe

tecnologia d

com trado. E

essor Atlas C

erda) e compre

dor, para o f

a cimento CE

compressão

ses [21]:

es Ø32mm A50

de perfuraçã

Este equipam

Copco XAS

essor Atlas cop

abrico da ca

EM I 42,5R

o simples (7 d

00/550 (direita).

ão, emprega

mento é accio

375 DD6 p

pco (direita).

alda de cime

com uma re

dias) de 27 M

ndo o

onado

para o

nto. A

elação

MPa.

A

(direc

proje

da m

crava

P

perfu

trado

adapt

eixo d

de 2

coloc

À

terren

execu

solo.

pelos

A

para

que o

estáv

A marcação

cção Norte-S

cto e a marc

marcação rec

ando-se um v

Figura 3.23 -

Para a perfu

radora de r

o que corta,

tação do tra

do furo. Not

00 mm. Pa

cados na torr

À medida que

no e os vári

utada pela r

A profundid

s respectivos

A confirmaçã

a execução

o respectivo

veis em relaç

ou implanta

Sul), o subse

cação, no me

correu-se ao

varão de aço

Remoção de p

uração, foi u

rotação apre

, tritura e d

ado à cabeça

te-se que, co

ara verificar

re da máquin

e se prosseg

os troços fo

rosca do tra

ade de furaç

s compriment

ão do zonam

das microes

bolbo de se

ção à geome

ação compr

equente nive

esmo do cen

os elemento

o com fita ba

arte da faixa d

utilizado o t

esentada. A

desgasta o

a de rotação

onforme esti

o ângulo d

na de perfura

guiu a furaçã

oram ligados

do, emergin

ção avaliou-

tos unitários

mento geotéc

stacas, assim

elagem se loc

etria da escav

reendeu a r

elamento do

ntro, de cada

os do projec

alizadora na p

de rodagem (es

trado sem tu

perfuração

solo, reduz

o da máquin

pulado no p

de ataque u

ação.

ão até à cota

entre si po

ndo à superf

se pela qua

.

cnico foi ce

m como o co

calizasse em

vação.

remoção de

terreno circu

a microestac

cto com o a

ponta.

squerda) e nive

ubo moldad

por rotação

zindo-o a p

na, fez-se co

projecto, o di

utilizaram-se

a prevista em

r juntas rosc

fície à medid

ntidade de t

rtificada dur

mprimento d

m terrenos co

parte da fa

undante até à

ca a aplicar.

uxílio de me

elamento do ter

or, recorren

o realizou-se

pequenas pa

oincidir o eix

âmetro míni

dois níveis

m projecto, o

cadas. A rem

da que o me

roços coloca

ante os trab

de furação, d

ompetentes

faixa de rod

à cota defini

Para a reali

eios topográ

rreno (direita).

ndo-se à má

e, fazendo g

artículas. Ap

xo do trado c

mo da furaç

s perpendicu

trado penetr

moção do so

esmo perfur

ados multipli

balhos de fu

de modo a pe

e geologicam

63

dagem

ida no

zação

áficos,

áquina

girar o

pós a

com o

ção foi

ulares,

rou no

olo foi

rava o

cados

uração

ermitir

mente

6

T

De s

entre

interm

munid

A

cimen

realiz

obtur

salien

que t

64

Terminada a

eguida intro

e si recorren

médio da má

dos de manc

Após a intro

nto, para a c

zada de for

radores simp

ntar que, ap

odas as man

F

furação à co

oduziu-se a a

do a uniões

áquina perfu

chetes com a

Figura

dução da a

constituição d

rma ascend

ples do mes

ós o inicio d

nchetes seja

Figura 3.24 - Pe

ota pretendid

armadura pr

s exteriores.

uradora. Na z

afastamento

a 3.25 – Introdu

rmadura pri

do bolbo de

ente, manch

smo diâmet

da injecção d

m abertas an

erfuração com

da, retirou-se

rincipal (tubo

A introduçã

zona do com

de 1,0 m.

ução da armad

ncipal no fu

selagem, co

hete a man

tro, para a

da microesta

ntes que a c

recurso a trad

e o trado e p

o manchete)

ão da armad

mprimento d

ura principal n

uro realizou-

om recurso à

nchete, utiliz

injecção da

aca, o proce

alda de cime

o.

rocedeu-se à

), por segme

dura principa

e selagem e

no furo.

-se a injecçã

tecnologia I

zando obtur

primeira m

sso tem de

ento ganhe p

à limpeza do

entos enros

al realizou-s

estes tubos

ão com cald

IRS. A injecç

radores dup

manchete. Im

ser contínuo

presa.

o furo.

cados

se por

foram

da de

ção foi

plos e

mporta

o para

F

S

aden

finaliz

calda

resíd

A

muro

acum

topo

deixa

betão

cimen

A

grout

Figura 3.26 – Ilu

Seguidament

samento do

zar, introduz

a de cimento

uos de terre

Após a realiz

o de betão ar

muladas dura

da estaca e

ar as armadu

o armado. Es

nto de modo

Figura

A ligação das

ting e das mi

ustração da inj

te, e pelo

bolbo de se

ziu-se a arma

o a partir da

no.

zação da mic

rmado, remo

ante a betona

stá envolvid

uras da micr

ste processo

o a não provo

a 3.27 - Imagen

s microestac

croestacas v

ecção de calda

mesmo pr

elagem e trat

adura secun

a boca do tu

croestaca, es

ovendo-se as

agem no top

a por ciment

roestaca à v

o apenas foi r

ocar fissuras

ns da escavaçã

cas à estrutu

verticais.

a de cimento a

rocesso, re

tamento do s

ndária e pree

ubo, até esta

scavou-se o

ssim o betão

po da estaca

to sem qual

vista para se

realizado de

ou a descol

ão até à cota da

ura foi realiz

através de man

alizou-se a

solo no perife

encheu-se o

a afluir à su

o solo até à c

o que contin

a. Como, ger

idade, é nec

erem incorpo

pois de esta

agem das ar

a sapata do mu

zada após a

chetes com ob

segunda

eria imediata

furo de baix

uperfície do

cota de exec

ha impureza

ralmente, tod

cessário dem

oradas na sa

r garantida a

rmaduras do

uro de betão ar

execução d

bturadores dup

injecção pa

a do mesmo

xo para cima

furo limpa e

cução da ba

as (areias, in

da a armadu

moli-lo, de fo

apata do mu

a cura da ca

o betão.

rmado.

das colunas

65

plos.

ara o

. Para

a com

e sem

ase do

nertes)

ura no

rma a

uro de

lda de

de jet

66

3.4.3. Análise crítica

A aplicação de microestacas inclinadas apresenta vários benefícios. No âmbito da técnica

de execução e equipamentos utilizados, a sua aplicação provoca uma perturbação mínima do

solo e requer a utilização de uma máquina de furação de pequenas dimensões e de reduzido

peso comparativamente a outras técnicas.

Do ponto de vista estrutural, as microestacas apresentam diversos factores importantes,

tais como competência para funcionar à tracção, melhoramento das propriedades do solo

devido à incrementação da resistência lateral do bolbo de selagem e transferência de cargas

da estrutura de contenção para o substrato competente. Deste modo, o bolbo de selagem

aplicado em cada microestaca possui um comprimento de selagem mínimo de 6,0m, nas

argilas siltosas com NSPT> 30 pancadas e geologicamente estáveis em relação à geometria da

escavação e da superfície de deslizamento, para que possam transmitir ao terreno,

predominantemente por atrito lateral, as cargas provenientes dos impulsos do mesmo. De

modo a existir uma resposta eficaz para a obtenção deste objectivo, foi fundamental a adopção

de calda de cimento com as características enunciadas e a injecção de selagem com recurso

ao sistema IRS.

Conclui-se assim que as microestacas inclinadas não desempenham somente a função de

elemento estabilizador mas que representam um auxílio importante do muro de betão armado

ao deslizamento e derrubamento.

Relativamente ao saneamento da cabeça das microestacas, como referido, o seu maior

propósito é a remoção da parte superior da mesma, zona que corresponde aos últimos metros

da injecção e onde se encontra o “cimento pobre”. Sendo de interesse que na cabeça da

microestaca toda a calda situada entre o terreno e a armadura principal desempenhe a sua

função, de modo a apresentar boas condições de resistência para se fazer a ligação à sapata

do muro de betão.

Importa referir a dificuldade existente na aplicação das microestacas nos locais

rigorosamente definidos em projecto, tendo-se verificado um débil alinhamento entre ambas,

como demonstra a figura 3.28.

3

N

execu

utilizo

melho

F

carac

1

2

3

4

5

C

dever

resist

e um

de co

3.5. Jet gro

Na obra em

utando-se c

ou somente

oramento de

3.5.1. Equ

Foram defin

cterísticas dis

. Colunas d

2. Colunas

microesta

com cone

3. Colunas d

4. Colunas d

5. Colunas d

Conforme prá

riam garant

tência à com

módulo de d

ompressão d

Figu

uting

m estudo, a

colunas arma

um tipo d

e solo.

uipamentos

idas inicialm

stintas:

de jet groutin

de jet grou

aca N80 Ø12

ectores entre

de jet groutin

de jet groutin

de jet groutin

ática corrent

tir a mobiliz

mpressão sim

deformabilid

e serviço, de

ura 3.28 – Imag

apenas se p

adas e não

e máquina

e materiais

mente em p

ng Ø1200mm

ting Ø1200m

27,0x9,0mm

e troços;

ng Ø1200mm

ng Ø1200mm

ng Ø1200mm

te, as colun

zação de d

mples, aos 28

ade das colu

e 1,0 GPa (v

gem das microe

procedeu à

o armadas,

de furação

s

projecto 5 t

m verticais, c

mm verticais

com uniões

m inclinadas

m, inclinadas

m, inclinadas

nas de jet gr

determinados

8 dias, com u

unas, aos 28

valor médio).

estacas inclina

utilização

com diferen

o para a ap

tipos de co

com 10,0 m;

s, com 16,0

s exteriores e

7,5°, com 16

s 15,0°, com

s 22,5°, com

routing em a

s parâmetro

um valor de r

8 dias, quand

adas.

de colunas

ntes inclinaçõ

plicação des

olunas de j

0 m, armada

e um varão Ø

6,0 m;

16,0 m;

16,0 m.

aterros e em

os resistente

rotura de 40

do submetida

do tipo JE

ções. També

sta tecnolog

et grouting,

as com tubo

Ø32mm A50

m argilas sil

es, tais co

Kg/cm2 (4,0

as a cargas

67

ET 1,

ém se

gia de

com

os de

00/550

tosas,

mo a

MPa)

axiais

6

N

terren

32,5

se vi

exigê

Im

grout

entre

O

execu

dimen

O

na e

arma

bomb

uns d

N

centr

mistu

centr

vinda

unifor

68

Não existindo

nos envolvid

R, com a re

esse a com

ências de res

mporta ainda

ting é adopta

e os 550 Kg/m

O equipamen

ução das c

nsões e peq

O equipamen

execução d

azenamento

ba de injecçã

dos outros, u

No silo para

ral misturado

urador, um a

ral inicia-se c

as do silo, atr

rmidade no

o qualquer t

dos, foi apre

essalva de qu

mprovar a nã

sistência esti

a referir que

ada, foi defi

m3 e os 650

nto utilizado

colunas foi

ueno peso.

Figura 3

nto EGT MD

e colunas

de cimento c

ão e um ger

ma vez que

armazenam

ora (fig. 3.30

agitador e um

com a coloc

ravés de um

fabrico de

tipo de infor

sentado em

ue o tipo de

ão existência

puladas em

e, de acordo

nida a realiz

Kg/m3 de mo

para a realiz

realizada a

3.29 – Máquina

5200 opera

de jet gro

com capacid

rador. Estes

intervêm na

ento de cime

) encontra-s

m quadro elé

cação de águ

m tubo. Esta e

calda. Ass

rmação sobr

projecto a

cimento pod

a de proble

projecto, o q

o com a roti

zação de 3

odo a confirm

zação dos vá

através da

a de furação e i

em conjunto

outing. Este

dade para 50

equipament

preparação

ento (fig. 3.3

se dividida e

éctrico. Desc

ua no mistu

etapa é reali

sim a calda

re a constitu

adopção do

deria ser red

emas geoquí

que não se v

na em obras

colunas tes

mar os valore

ários tipos de

máquina EG

injecção EGT M

o com outros

es são con

0 toneladas,

tos foram co

e bombagem

30) armazen

m quatro pa

crevendo [48

rador, segui

zada deste m

a de injecçã

uição químic

cimento tipo

definido em f

ímicos, sem

erificou.

s em que a

te com dosa

es estabelec

e colunas fo

GT MD 520

MD 5200.

s equipamen

stituídos po

uma centra

olocados em

m da calda d

na-se o cime

artes: um tan

8], o process

do de desca

modo para p

ão é prepar

ca da água

o CEM IV /

fase de obra

m compromet

tecnologia

agens de cim

idos em proj

i comum. As

00, de redu

ntos interven

or um silo

al de mistura

m série e pró

de cimento.

ento necessá

nque de águ

so realizado

argas de cim

permitir uma

rada no co

e dos

A (V)

a caso

ter as

de jet

mento

ecto.

ssim a

uzidas

ientes

para

a, uma

óximos

ário. A

a, um

nesta

mento,

maior

njunto

mistu

calda

Figur

A

bomb

a um

O

Jean

forma

urador - agita

a e evitando

ra 3.30 – Centra

A motobomb

beamento da

a pressão de

O controlo da

Lutz LT3 (fig

a contínua, v

Caud

Passo

Press

Profu

Veloc

ador, de alta

interrupções

al de mistura M

ba SOILMEC

a calda de cim

e cerca de 4

F

as colunas d

g. 3.32), inst

vários parâm

dal injectado;

o;

são de injecç

undidade de f

cidade de rot

turbulência e

s no processo

METAX MIX JM

C 7T-600J in

mento a part

5 MPa.

Figura 3.31 – M

e execução

talado na má

etros, tais co

ção;

furação;

tação e subid

e de grande

o de injecção

M-30 (esquerda)

nterveio no p

tir da central

Motobomba SO

do jet grout

áquina de inj

omo:

da da vara.

volume, per

o.

) e silo para arm

processo de

de mistura p

OILMEC 7T-600J

ing, foi realiz

ecção. Este

rmitindo o co

mazenamento

e jet grouting

para a máqu

J.

zado com re

sistema reg

onstante fabr

de cimento (d

g, proceden

uina de jet gro

ecurso ao sof

gista e contro

69

ico de

ireita).

do ao

outing

ftware

ola, de

7

F

diâme

recolh

integr

(mód

de co

F

zonas

Zona

1

2

A

as co

traba

efectu

70

3.5.2. Col

Foi determina

etros obtido

ha de amos

ridade dos c

ulo de defor

ompressão s

Foram assim

s de ensaio,

Coluna P

A

B

C

D

E

A zona 1 loca

olunas “A”, “

alho, na qua

uada 3 dias

lunas teste

ada a realiza

s, visualizar

stras para e

corpos e a d

rmabilidade

imples aos 7

realizadas 5

com os seg

Tabela 3.1 – P

Profundidade

(m)

3,0

5,0

5,0

3,0

3,0

alizava-se na

“B” e “C”. A

l foram real

após a sua e

Figura 3.32

ação de colu

r o aspecto

nsaios labor

determinação

e resistência

7, 14 e 21 ou

5 colunas de

uintes parâm

Parâmetros exe

e Diâmetro

bico (mm

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

a área ainda

A zona 2, en

izadas duas

execução (fig

– Aparelho Je

unas jet grou

das colunas

ratoriais. Es

o laboratoria

a à compres

u 28 dias).

e ensaio (“A”

metros execu

ecutivos das c

o

m)

Pressão

(bar)

400

450

500

300

450

a em talude,

ncontrava-se

s colunas, a

g. 3.33 e 3.3

ean Lutz LT3.

uting teste, c

s e a sua g

tas últimas

al dos respe

ssão obtidos

a “E”) do tip

utivos:

colunas de jet g

Relação

A/C

1/1

1/1

1/1

1/1

1/1

mais próxim

ao nível da

“D” e “E”. A

4).

com o object

eometria e

permitiram a

ectivos parâm

s através de

po JET 1, dis

grouting teste.

Densidade

calda

1,52

1,52

1,52

1,52

1,52

ma da via, on

a plataforma

A escavação

tivo de verific

ainda proce

a confirmaç

metros resist

ensaios uni

stribuídas em

Tempo

(s)

9,5

9,0

8,5

9,5

9,0

nde se realiz

a de execuç

o das colun

car os

eder à

ão da

tentes

iaxiais

m duas

Passo

(cm)

4

4

4

4

4

zaram

ão do

nas foi

D

Z

Z

Figura 3.33 –

Figura 3.34 -

Durante a exe

Zona 1

As trê

reque

A es

defici

colun

Zona 2

As du

Duran

Execução de c

Execução de c

ecução e po

ês colunas a

erido em proj

cavação rev

iente expuls

nas.

uas colunas

nte a execuç

colunas de ens

colunas de ens

sterior escav

apresentaram

jecto);

velou aterro

são de reflu

revelaram bo

ção, houve sa

saio da zona 1

saio da zona 2

vação, concl

m diâmetros

pouco cons

xo na exec

oa formação

aída de reflu

(esquerda) e p

(esquerda) e p

uiu-se o seg

iguais ou su

sistente e ba

cução, e con

o (diâmetro re

uxo de forma

posterior escav

posterior escav

uinte:

periores a 12

astante pedr

nsequente m

egular);

normal;

vação (direita).

vação (direita).

200 mm (diâ

regoso, leva

má formação

71

.

âmetro

ndo à

o das

72

A coluna “D”, executada com caudal bastante inferior, apresentou um diâmetro

baixo;

A coluna “E” apresentou um diâmetro de 1000mm.

Terminada a escavação das duas zonas de ensaio, concluiu-se que a zona 2 era a mais

representativa do terreno onde seriam executadas as colunas definitivas.

Tendo sido definido em projecto o tipo JET 1, devido às condições inerentes à obra, e visto

que as características do solo, na zona de terreno natural, apresentam valores SPT superiores

a 20 pancadas, o processo de execução das colunas de jet grouting torna-se menos eficiente e

substancialmente mais dispendioso para alcançar os parâmetros propostos pelo projectista.

Assim, para atenuar esses factores foi alterado o diâmetro das colunas de 1200 mm para 1000

mm. Note-se que este tipo de reajustamentos são uma prática comum quando a técnica em

causa é o jet grouting.

De acordo com o citado anteriormente, com as informações recolhidas da escavação e

com a experiência dos engenheiros da empresa responsável pela execução das colunas, foi

definido (previamente aprovado pelo engenheiro projectista) um conjunto de parâmetros

executivos para colunas de 1000 mm de diâmetro com concentração de cimento de 600

kg/cm3.

Tabela 3.2 – Parâmetros adoptados na execução das colunas de jet grouting.

Diâmetro bico (mm) 4,5

Pressão (bar) 450

Relação A/C 0,8/1

Densidade calda 1,44

Tempo (s) 7,0

Passo (cm) 4

3.5.2.1. Ensaios

Os valores de resistência pretendidos pelo projecto foram confirmados em laboratório, com

base nas colunas de ensaio e posteriormente nas primeiras colunas definitivas de jet

realizadas. Numa primeira instância foram recolhidas amostras na coluna “B” e “E”, obtidas por

carotagem, aos 7 dias, como demonstra a figura seguinte:

F

deter

valore

Am

U

colun

revela

realiz

N

comp

4,0 M

Foram assim

rminação do

es:

Tabela 3.3 –

mostra

B

E

Uma vez que

nas definitiva

ando-se de s

zado.

Note-se que

pressão simp

MPa e 1,0 GP

Fig

m realizados

módulo de

– Valores dos

Provete

30

31

32

33

34

35

e os valores

as. Fizeram-

seguida os v

e os parâme

ples das colu

Pa, respectiv

gura 3.35– Reco

ensaios de

deformabilid

ensaios de com

Diâme

(mm

84,0

83,7

83,8

83,9

82,5

83,9

obtidos eram

-se ensaios

valores aos 2

etros resiste

unas e o mód

vamente (valo

olha de amostr

e compressã

dade e da te

mpressão unia

etro

m)

A

0 2

7 2

8 2

9 2

5

9 2

m aceitáveis

a algumas

21 dias da co

entes prete

dulo de defo

ores médios

ras da coluna “

ão uniaxial à

ensão de rot

axial, aos 7 dia

Altura

(mm)

203,9

209,5

209,0

206,1

190,8

207,8

s para os 7 d

s colunas de

oluna 76, e a

ndidos, nom

ormabilidade

).

“E”.

às amostras

tura, obtendo

s, nos provete

Módulo

elasticidade

(GPa)

1,56

1,98

2,44

3,02

2,74

2,71

dias, iniciou-s

efinitivas, ao

a respectiva i

meadamente

, ambos aos

s em causa

o-se os seg

es “B” e “E”.

e Tens

rotura (

2,0

3,4

3,6

4,1

5,0

2,8

se a execuç

os 14 e 21

imagem do e

e a resistên

s 28 dias, era

73

, com

uintes

são

(MPa)

5

2

4

8

4

7

ção de

dias,

ensaio

ncia à

am de

7

T

Am

Col

Figu

C

prove

A

plataf

para

Esta

de 15

encon

mass

resta

74

Tabela 3.4 – Val

mostra

luna 76

ura 3.36 - Ensai

Como se pod

ete 207, estã

3.5.3. Exe

A fase antece

forma de tra

a circulação

fase revelou

5 toneladas e

ntrava-se ins

sa instabiliza

nte porção s

lores dos ensa

Provete

207

208

209

210

io de compress

de verificar p

ão de acordo

ecução

edente à exe

abalho e nive

o da máquina

u-se muito im

e era essenc

stabilizada. A

dora, a tardo

suportada pe

aios de compre

Diâme

(mm

83,5

83,6

83,6

83,5

são uniaxial (e

pela tabela 3

com os valo

ecução das c

elamento da

a de jet grou

mportante, po

cial criar con

A escavação

oz do ponto

elo muro de g

essão uniaxial,

etro

m)

A

5 2

6 2

6 2

5

esquerda) e zon

3.4, os valore

ores pretend

colunas de je

mesma, de

uting e poste

ois a máquin

ndições de s

o de parte d

de inflexão d

gabiões e big

aos 21 dias, n

Altura

(mm)

212,5

211,8

211,7

187,2

na de rotura (d

es obtidos a

idos em proj

et grouting, a

forma a con

erior execuçã

a de injecção

segurança, u

o aterro per

da superfície

g bags.

nos provetes da

Módulo

elasticidade

(GPa)

3,62

3,33

3,31

3,05

ireita), num pro

os 21 dias,

ecto aos 28

acarretou a r

nferir estabilid

ão do muro

o ostentava

ma vez que

rmitiu menos

e de escorreg

a coluna 76.

e Tens

rotura (

3,0

4,8

4,1

4,4

rovete da colun

com excepç

dias.

realização de

dade e segu

de betão arm

um peso de

a zona em

s concentraç

gamento, se

são

(MPa)

1

8

6

0

na 76.

ção do

e uma

urança

mado.

cerca

causa

ção de

endo a

O

gené

Furaç

O

eixo

corpo

e com

150m

obtur

Injecç

T

e pro

atrav

comp

Figur

O faseament

rica, do segu

ção

O processo d

da vara coin

o cilíndrico. P

m auxílio de

mm de diâme

rou-se a saíd

ção

Terminada a

ocedeu-se sim

és dos vário

primento con

F

ra 3.37 – Nivela

to da execuç

uinte modo:

de furação in

ncidente com

Posteriormen

e um jacto d

etro até se a

da de água

furação, inic

multaneame

os bicos loc

stante, a cad

Figura 3.38 – Po

amento do terr

ção de uma

niciou-se com

m o eixo da

nte, a vara pe

de água pe

atingir a prof

ciou-se nova

nte à bomba

calizados na

da período d

ormenor dos b

reno para a exe

a coluna de j

m a colocaç

coluna pret

enetrou o te

erpendicular

fundidade in

amente um m

agem a alta p

a parte infer

de tempo pré

bicos de injecç

ecução de colu

jet grouting

ão da sonda

tendida, de f

rreno atravé

ao eixo da

dicada em p

movimento ro

pressão de c

ior da vara.

é-determinad

ão da máquina

unas de jet gro

pode descre

a em posição

forma a obte

s de um mov

vara, result

projecto. Fina

otacional à v

calda no seu

A vara foi

o (passo).

a de jet groutin

outing.

ever-se, de

o nivelada, c

er uma colu

vimento rota

tando um fu

alizada a fur

vara (pré-def

u interior, inje

elevada co

ng.

75

forma

com o

na de

acional

uro de

ração,

finido)

ectada

m um

7

N

nome

execu

bolas

espes

ainda

adeq

Inser

C

de pe

utiliza

76

Note-se que

eadamente s

utado, pois

s, em vez d

ssa e com s

a que o ref

uado, e post

Figura 3

rção da micro

Concluída a e

erfuração da

ado para as

Figura 3.40 – A

durante a in

se é líquido

a sua ausên

das colunas

solo, indican

fluxo produz

teriormente r

3.39 – Refluxo p

oestaca

execução do

microestaca

microestacas

Adaptador de p

njecção, dev

o ou espess

ncia indica a

s contínuas

ndo que a ag

zido durante

removido do

proveniente da

o corpo cilínd

a. Colocou-se

s inclinadas,

perfuração (es

ve observar-

o. O refluxo

a formação e

pretendidas

glutinação d

e a execuçã

local.

a injecção (esq

drico, substitu

e a mesma p

, até à profun

querda) e exec

-se visualme

o indicia a f

empolament

s. O refluxo

de solo-cime

ão das colu

querda) e depós

uiu-se a cabe

por troços, à

ndidade pret

cução de uma

ente a consti

forma como

os do terren

ideal apres

nto está a o

unas foi des

sito de refluxo

eça da vara

semelhança

endida.

microestaca ve

ituição do re

o jet está

no, traduzido

senta uma

ocorrer. Refe

sviado para

o (direita).

por um adap

a do procedim

ertical (direita)

efluxo,

a ser

os por

forma

ere-se

local

ptador

mento

).

C

preen

N

vertic

mesm

Figura

N

e da

comp

Como já refe

nchimento co

Note-se que

cais anuncia

mas.

a 3.41 – Coloca

Na figura 3.4

as microest

preensão da

Figura 3.42

erido, colocou

om calda de

a inserção d

adas em pro

ação da armad

2 pode visua

tacas, reco

localização d

2 - Representaç

u-se a arma

cimento, uni

de microesta

ojecto, e foi

dura (esquerda

alizar-se o re

orrendo-se a

das colunas.

ção esquemáti

adura, com c

icamente po

acas apenas

efectuada i

a) e de calda de

esultado fina

a uma rep

.

ica da localizaç

conectores e

r gravidade.

s foi realizad

imediatamen

e cimento por g

al da execuçã

presentação

ção das coluna

ntre troços,

a nas colun

nte a seguir

gravidade (dire

ão das colun

esquemáti

as de jet grouti

e procedeu-

nas de jet gro

r à execuçã

eita), na microe

nas de jet gro

ica para m

ing no solo.

77

-se ao

outing

o das

estaca.

outing

melhor

7

D

de hé

muro

A

as c

comp

P

acons

conse

mais

meno

D

fasea

semp

execu

plano

obser

colun

2.1.4

N

calda

no so

aplica

78

De seguida, c

élices e chap

o, para melho

Figura 3.43

3.5.4. Aná

A tecnologia

característica

portamento d

Pode conclu

selhado par

equentemen

indicado pa

os agressivo

Durante a re

amento e o p

pre o registo

ução das co

o de instrum

rvação. Para

nas de jet, r

. Controlo de

No decorrer d

a assume, as

olo. Este pro

ando com ta

colocou-se b

pas metálica

orar a ligação

3 – Betão de lim

álise crítica

adoptada na

as geométri

de todas as e

uir-se que, e

ra a utilizaçã

te tornando

ara o nível d

para o solo

ealização das

plano de inst

o e o contro

olunas foram

mentação e

a um control

recorreu-se a

e qualidade.

dos trabalho

ssistindo-se

oblema foi c

anta frequên

betão de limp

as no topo d

o à sapata do

mpeza e porme

a execução d

cas e resi

estruturas e i

embora os s

ão deste tip

o processo

de segurança

e, em conse

s colunas de

trumentação

lo permanen

m ainda reali

observação,

lo sistemátic

a um plano

s, ficaram be

a algumas d

colmatado co

ncia o jet na

peza na base

as microesta

o muro de be

enor de uma m

das colunas

stentes esp

infra-estrutur

solos existen

po de jet, so

mais dispen

a pretendido

equência, pa

e jet grouting

o e observaçã

nte de todos

zadas leitura

, referido no

co de todos

de qualidad

em patentes

deformações

om a alteraç

zona Sul, z

e de fundaçã

acas, localiz

etão armado

microestaca com

de jet grouti

pecificadas

ras adjacente

ntes possua

olicitando um

dioso, o tipo

o, recorrendo

ra as estrutu

g, na qual se

ão atempada

s os parâme

as aos apar

o capítulo 4

os parâmetr

de análogo

s os efeitos s

no maciço,

ção do fase

zona que in

ão, e proced

adas no inte

o.

m hélice e chap

ng (JET 1) p

e minimiza

es ao períme

am um valor

m maior esfo

o JET 1 torna

o esta técnic

uras e infraes

e respeitou in

amente defin

etros de exe

relhos definid

. Plano de

ros inerentes

ao enunciad

secundários

devido às pr

amento de t

icialmente n

eu-se à sold

erior da sapa

pa metálica.

permitiu asse

ar o impact

etro da obra.

r Nspt super

orço energé

a-se sem dúv

ca a um pro

struturas vizi

ncessanteme

nidos, efectu

ecução. Dura

dos no âmb

instrumenta

s à execuçã

do no subca

que a injecç

ressões indu

trabalhos, n

não se encon

dagem

ata do

egurar

to no

.

ior ao

ético e

vida o

ocesso

nhas.

ente o

uou-se

ante a

bito do

ção e

ão das

apítulo

ção de

uzidas

ão se

ntrava

79

confinada por big bags de apoio à contenção do muro de gabiões, de modo a permitir que o

terreno pudesse dispor de um intervalo mínimo para acomodar as pressões induzidas pela

realização das colunas. Visto que apesar das medidas adoptadas, ainda se verificavam

algumas deformações, e que o intervalo necessário consumia algum tempo ao programa de

trabalhos da obra, decidiu-se colocar big bags na zona Sul aumentado a segurança de todas

as estruturas e infra-estruturas adjacentes ao perímetro da obra e permitindo a celeridade dos

trabalhos de injecção na zona em causa.

Importa referir a extrema importância das colunas de teste para o controlo e aferição de

todos os parâmetros já enunciados anteriormente, e que não menos importante é o controlo

sistemático do refluxo durante a realização das colunas definitivas.

Com a realização das colunas teste, comprovou-se que o diâmetro das colunas executadas

aumenta com o acréscimo da pressão de injecção.

O jet grouting funciona como um elemento que incrementa a resistência ao corte da

superfície de deslizamento, transmitindo ainda as cargas provenientes do muro de betão

armado para o solo consolidado. É assim responsável pela estabilização, através do efeito de

costura da massa de solo instável, aumentando a resistência do solo e actuando na contenção

lateral do solo (aterro e terreno natural) com o auxílio das microestacas aplicadas no seu

interior, ampliando assim o seu desempenho quanto à flexão e tracção.

3.6. Muro de betão armado

O muro em “L” de betão armado suporta a zona superficial do aterro e consequentemente

toda a plataforma da auto-estrada. Devido às suas funções, vitais para o bom funcionamento

dos objectivos propostos, vai ser descrito todo o seu procedimento construtivo, bem como as

alterações realizadas.

3.6.1. Equipamentos e materiais

Os materiais utilizados na execução do muro de betão armado foram o betão C30/37 com

classe de exposição XC2 (Húmido: raramente seco) e o aço A500NR SD.

Quanto aos principais equipamentos empregues em obra, foi utilizada uma auto-bomba e

respectivos camiões betoneira, uma grua móvel de pequenas dimensões e cofragem modulada

do tipo Frami 270. Este tipo de cofragem, com perfis ocos de aço resistentes à torção, é

indicado para cofragens rápidas sem reforços adicionais e é de rápida aplicação, devido aos

painéis leves e fáceis de manobrar.

8

N

funcio

mont

O fac

micro

sapat

essen

0,20m

anexo

conta

80

3.6.2. Exe

Numa primei

ona como s

agem de arm

cto de não

oestacas incl

ta com largu

ncialmente c

m. Deste mo

o B). O reco

acto com o te

Figura 3.44

Figura 3.45 –

ecução

ira fase proc

apata do m

maduras, se

se ter cons

linadas, devi

ura, e conse

com a neces

odo obtiveram

obrimento m

erreno e 3,5

– Camião beto

– Grua móvel (

cedeu-se à

uro e encab

egundo o pro

seguido a ho

do aos facto

quente altur

ssidade de g

m-se 2 tipos

mínimo das a

cm nos resta

oneira (esquer

(esquerda) e co

execução d

beçamento d

ojecto de exe

omogeneidad

ores já menc

ra, variáveis.

garantir um

de sapatas,

armaduras e

antes casos.

da) e auto bom

ofragem Frami

da base do

de microesta

ecução, cofr

de relativam

ionados, culm

O objectivo

recobriment

, presentes e

estabelecido

mba (direita).

i 270 (direita).

muro de be

acas. Esta fa

ragem e pos

mente ao po

minou com a

o desta viciss

to mínimo d

em vários tro

foi de 4,0 c

etão armado

ase contemp

sterior betona

osicionament

a adopção de

situde prend

da microesta

oços do mur

cm para face

o, que

plou a

agem.

o das

e uma

deu-se

aca de

ro (ver

es em

N

as co

poste

inclin

defini

de fo

Term

se em

para

Figura

Note-se aind

olunas de je

erior de anc

ométricas, d

itiva. Relativ

rma contínua

Figura 3.47

minada a beto

m projecto a

controlo de d

3.46 – Pormen

da que a exe

et grouting,

coragens de

de modo a

vamente à be

a.

– Pormenor da

onagem da s

adopção de

deformações

nor da variação

ecução da sa

abrangeu a

efinitivas de

permitir o

etonagem da

a instalação de

sapata, proce

e duas juntas

s diferenciais

o de largura da

apata, devid

a colocação

e reforço e

seu prolong

a sapata do

e calha inclino

edeu-se à co

s de dilataçã

s.

a sapata e de d

amente fund

o de negativ

compreend

gamento até

muro de bet

métrica e de n

olocação das

ão, afastadas

isposição dos

dada sobre a

vos para ev

deu a insta

é à superfíc

tão armado,

egativos para a

s armaduras

s 29,0m (fig.

varões.

as microesta

ventual reali

alação de c

cie da plata

esta foi rea

ancoragens.

no muro. De

. 3.48), com

81

acas e

zação

calhas

aforma

alizada

efiniu-

dente

8

T

comp

dos to

da fa

A

inferio

N

82

Terminada a

posta por 4 f

opos norte e

se de betona

A 3ª e 4ª fas

or e posterio

Na figura 3.50

Fig

F

colocação d

fases. Este p

e sul, na part

agem da par

Figura 3.49

se compreen

ormente a su

0 apresenta-

gura 3.50 – Por

Figura 3.48 – Po

da armadura

processo con

te inferior do

rte superior d

– 1ª e 2ª fase d

nderam a be

perior, à sem

-se a configu

rmenor da bas

ormenor da jun

, procedeu-s

nsistiu numa

o muro (delim

do muro, apó

de betonagem

etonagem da

melhança da

uração final d

se (esquerda) e

nta de dilataçã

se à cofrage

a primeira fas

mitadas pelas

ós a cura da

do muro de be

a parte cent

s duas prime

do muro em “

e aspecto final

o.

m e subsequ

se, na cofrag

s juntas de d

parte inferior

etão armado.

tral do muro

eiras fases.

“L” de betão

do muro (direi

uente betona

gem e beton

dilatação), se

r.

o, primeiro a

armado.

ita).

agem,

nagem

eguida

parte

R

betão

O

estab

asseg

dimen

princi

arma

facto

encur

O

em o

e con

A

condi

execu

sobre

comp

procu

A

variaç

temp

ficam

do m

3.6.3. Aná

Realizando u

o armado, ini

O emprego d

belecido no

guram a

nsionamento

ipais, ajudam

adura horizon

da sua b

rtamento do

O recobrimen

bra, pois um

nsequenteme

A distância liv

ições, asseg

ução das ar

eposição, qu

primento de

ura em mante

A adopção d

ções térmica

eratura méd

m limitadas, d

esmo. A cria

álise crítica

uma aprecia

icia-se natur

das armadu

projecto de

resistência

o, as armadu

m a rigidifica

ntal (fig. 3.51

ase (betona

mesmo por

nto de armad

m correcto rec

ente contra a

vre entre arm

gurando as

rmaduras, te

ue satisfizer

emenda mí

er a simetria

Figu

de juntas de

as uniformes

dia anual do

diminuindo a

ação de junt

ção desde o

almente pela

ras (principa

e execução

do eleme

uras secund

r as malhas

) é bastante

ada numa

efeito da ret

duras foi out

cobrimento c

a corrosão da

maduras foi s

condições n

eve que se

ram algumas

nimo, aplica

a.

ura 3.51 – Porm

dilatação vi

s, associada

local em cau

concentraçã

as de dilataç

o inicio de

as disposiçõe

ais e secund

o. Note-se q

ento estrutu

árias garant

de armadura

importante

primeira fas

racção e tem

tro parâmetr

confere prote

as armadura

suficiente pa

necessárias

recorrer à

s condições

ação as eme

menor de emen

isa essencia

as a variaçõe

usa. Deste m

ão de tensõe

ção também

todo o proc

es construtiv

dárias) na o

que, enquan

ural, relativ

tem o bom f

as e controla

para controla

se) constitu

mperatura.

ro destacado

ecção contra

as.

ara proporcio

para uma b

realização d

s básicas, t

endas em zo

ndas de armad

almente a de

es sazonais

modo, as dim

es em função

m foi relevant

esso constru

vas gerais da

bra esteve

nto as arm

vamente ao

uncionamen

am a fendilha

ar a fendilhaç

ir um impe

o pelo projec

a entrada de

onar uma bet

boa aderênc

de emendas

ais como c

onas de me

uras.

esvalorização

de temperat

mensões dos

o das deform

e para disso

utivo do mu

as armaduras

de acordo c

maduras prin

os esforços

to das arma

ação localiza

ção do muro

edimento ao

ctista e fisca

e agentes no

tonagem em

cia aço-betã

s dos varõe

consideração

nores esforç

o dos efeito

tura em rela

s painéis do

mações intrín

ociar a beton

83

uro de

s.

com o

ncipais

s de

aduras

ada. A

o, pelo

o livre

lizado

ocivos

m boas

ão. Na

es por

o pelo

ços, e

os das

ação à

muro

secas

nagem

8

em v

beton

3

A

vez q

supor

defici

execu

De m

defini

D

apres

F

introd

estrut

84

várias fases,

nagem ideais

3.7. Drenag

A existência

que agrava

rte estão, ali

iente desem

utados algun

modo a dimin

idas as soluç

3.7.1. Exe

De seguida

sentadas.

Foram coloca

duzidos na f

tura de supo

permitindo

s.

gem

de uma toa

substancial

iás, relaciona

penho dos s

ns sistemas d

nuir o efeito

ções de dren

Figura 3.5

ecução

vão ser e

ados bueiro

fase anterior

orte.

assim aume

lha freática

mente o im

ados com a

sistemas de

de drenagem

instabilizado

nagem prese

52 – Soluções d

evidenciadas

s com 50m

r à betonage

entar o dese

no maciço s

mpulso total.

acumulação

drenagem [

m adequados

or provocado

entes na figu

de drenagem d

individualm

mm de diâme

em do muro

empenho da

suportado é

Muitos acid

o de água no

[52]. Para co

s para a estru

o pela existên

ra 3.52.

definidas em pr

mente todas

etro afastad

o de betão a

mesma e c

altamente d

dentes envo

o solo contid

ombater este

utura e tipo d

ncia de água

rojecto [3].

s as técnica

os 2,60m. O

armado, fica

criar condiçõ

desfavorável

olvendo mur

o associado

e problema,

de solo em c

a no aterro,

as de dren

Os bueiros

ando intrínse

Sem e

ões de

, uma

os de

o a um

foram

causa.

foram

nagem

foram

ecos à

escala

Figura

A

ligeira

areia

O

super

para

imped

tardo

a 3.53 – Porme

A tela drenan

amente supe

.

Figura 3.54-

O dreno long

rior (fig. 3.55

o exterior d

dir a colmat

oz do muro, n

Figura 3.

nor de bueiro

nte enkadrai

erior à defini

Imagens da co

gitudinal é co

5), e funciona

do muro. Fo

tação e o a

na base do m

.55 – Pormeno

na fase anterio

in foi aplicad

da para a po

onstituição (es

onstituído po

a como cale

oi envolvido

rraste de pa

mesmo, em c

r do tubo dren

or (esquerda) e

da no tardoz

osterior colo

querda) e aplic

or um tubo c

eira na zona

por materia

artículas sól

contacto com

ante (esquerda

e posterior (dire

do muro de

cação do ma

cação da tela d

com 200 mm

inferior, con

al de filtro c

idas. O dre

m a tela drena

a) e da disposi

eita) à betonag

e betão arma

aterial de ate

drenante (direit

m de diâmetro

duzindo a ág

constituído p

no longitudin

ante.

ção do mesmo

gem do muro.

ado, até uma

erro compos

ta) enkadrian.

ro, furado na

gua por grav

por geotêxtil,

nal encontra

o (direita).

85

a cota

sto por

a zona

vidade

, para

a-se a

8

F

dos r

geole

F

super

berm

A

2 mm

aprox

que f

86

Foi utilizado g

restantes ma

eca, como é

Foram coloc

rficiais, de f

a da platafor

Aplicou-se um

m de espessu

ximadamente

forma uma ca

geotêxtil não

ateriais de a

designado v

Figura 3

cadas duas

forma a redu

rma da auto-

ma tela de po

ura. A másca

e 40cm. As

amada impe

o tecido, em p

aterro utiliza

ulgarmente.

3.56 – Geotêxti

caleiras co

uzir o volum

-estrada e na

Figura 3.57 –

olietileno de

ara drenante

pedras funci

rmeável à in

polipropileno

ados, criando

il de separação

om o object

me de água

a base do m

– Caleira da ba

alta densida

e, em pedra

ionam por g

nfiltração das

o, com 300gr

o-se assim

o do material d

tivo de inte

infiltrada. E

uro de betão

ase do talude

ade (PEAD)

arrumada, d

ravidade e a

s águas supe

r/m2, na sepa

uma “almofa

de aterro.

ersectar e d

stas caleiras

o armado.

sob a másca

dispõe de um

ajudam a co

erficiais.

aração da ge

fada drenant

desviar as á

s localizam-

ara drenante

ma espessura

onter a tela P

eoleca

te” de

águas

se na

e, com

a com

PEAD,

Fig

A

utiliza

escoa

bueir

A

poliet

drena

hidro

comp

conta

das e

mesm

conse

o mat

N

água

Tamb

confe

gura 3.58 – Por

3.7.2. Aná

A aplicação d

ado quando

ada para a

ros teve em c

A tela drena

tileno de alt

agem vertic

stática. Este

pactação, ut

acto do geoc

empresas de

ma (fig. 3.5

equentemen

terial de ater

Na figura 3.59

, da disposiç

bém se pod

ere-lhe carac

rmenor da tela

álise crítica

de bueiros fa

não existe

frente do m

conta a nece

ante utilizada

ta densidad

al de humi

e tipo de te

ilizando-se

composto é

e construção

54), ou se

te o geotêxt

rro.

9 encontra-s

ção tela dre

de concluir,

cterísticas pe

PEAD (esquer

acilita a dren

qualquer in

muro, como é

essidade de e

a é constitu

e com geot

dade e filtr

las é projec

na obra em

rígida (muro

, na utilizaçã

ja, a face

il de protecç

se representa

nante/ tubo

observando

ermeáveis e f

rda) e vista ger

nagem e aum

conveniente

é o caso. A

escoar o cau

uída por mu

têxtil. A tela

ragem de p

ctado para s

m causa a o

o de betão a

ão deste tipo

rígida não

ção constituin

ado, de form

drenante/ ge

a imagem,

facilita a dre

ral da pedra ar

menta o dese

e relativamen

escolha do

udal que aflu

ulti-camadas

a em causa

partículas do

suportar as

opção placa

armado). A f

o de telas, le

o ficou em

nte da tela n

ma exemplar,

eotêxtil, num

, que a con

nagem pelo

rrumada sobre

empenho do

nte à drenag

diâmetro e

i à estrutura.

, combinand

possui me

o solo, aliv

operações

rígida, pois

alta de expe

evou à incorr

m contacto

não ficou em

o mecanism

m aterro de s

nstituição do

sistema apre

o talude (direi

o tubo drena

gem de águ

afastament

.

do um núcle

ecanismos p

viando a pr

de enchime

s a superfíc

eriência, por

recta aplicaç

com o mu

m proximidade

mo de captaç

solo granula

o aterro por

esentado.

87

ita).

nte. É

ua ser

to dos

eo de

para a

essão

ento e

cie de

r parte

ção da

uro e

e com

ção de

r fino.

areia

8

P

imper

água

3

E

plataf

O

prove

A

expan

forno

proce

fecha

E

geotê

mate

A

assen

88

Figura 3.59 –

Por último,

rmeabilidade

para a calei

3.8. Aterro e

Este subcapí

forma da aut

3.8.1. Equ

Os materiais

eniente dos b

A Leca (Ligh

ndida. A arg

os rotativos,

esso resulta

ados, conten

Embora já re

êxtil de sepa

rial geoleca.

Aplicou-se a

ntamentos d

Mecanismo de

a utilização

e e resistênc

ra aplicada n

e reposiçã

ítulo retrata

to-estrada e

uipamentos

s de aterro

big bags.

htweight exp

gila expandid

a temperat

a formação

do ar, confer

eferido no s

ração, não t

ainda uma

iferenciais e

e captação de á

o da tela

cia à tracção,

na sua base

o do pavim

a fase final

consequente

e materiais

utilizados fo

panded aggr

da é o resu

uras elevad

de grânulos

rindo ao mat

subcapítulo

ecido e em p

geogrelha

ntre a zona d

água da dispos

PEAD deu-

, permitindo

(fig. 3.58).

mento

da obra, co

e abertura da

s

oram a geo

regate) é um

ultado da int

as, onde se

s que, no seu

terial leveza

3.7 Drenage

polipropileno

biaxial tipo

de intervenç

sição tela dren

-se devido

uma excelen

rrespondend

a faixa de ro

oleca e o m

m produto re

trodução de

e dá a sua

u interior, co

e isolamento

em, importa

o, com 300gr

SS20 com

ão e as zona

ante/tubo dren

à sua gra

nte eficiência

do à execuçã

dagem.

material gran

esultante do

argila pura

expansão c

ntém milhare

o térmico.

sublinhar q

r/m2, em tod

m o objectiv

as anexas.

nante/geotêxtil

ande flexibil

a no transpo

ão do aterro

nular fino (a

fabrico de

seleccionad

controlada.

es de micro

que foi emp

a a envolven

vo de limit

.

idade,

orte de

o e da

areia),

argila

da em

Deste

poros

pregue

nte do

ar os

P

Liebh

gabiõ

HD 1

D

mate

no se

.

Figura 3.60 –

Para a corre

herr LTM 11

ões, uma esc

2 VV.

Figura 3

Depois de co

riais utilizado

eguinte corte

Material const

ecta impleme

60-5.1, idên

cavadora hid

3.61 - Escavado

oncluído o at

os para o efe

e transversal

tituinte da geol

entação dos

tica à utiliza

dráulica de ra

ora JCB JS240

terro, proced

eito encontra

(fig. 3.62).

leca (esquerda

s materiais e

ada na coloc

astos JCB JS

0 (esquerda) co

deu-se à rep

am-se descr

a) e da geogrel

enunciados,

cação dos b

S240 e um c

ompactador HA

posição do p

itos, sequen

ha biaxial tipo

foi utilizado

big bags na

compactador

AMM HD 12 VV

avimento da

cialmente, d

SS20 (direita).

uma grua

base do mu

r articulado H

V (direita).

a auto-estrad

e baixo para

89

.

móvel

uro de

HAMM

da. Os

a cima

9

P

moto

PS-3

veícu

90

Para a execu

niveladora C

60C., pavim

ulos pesados

Figura 3.63 –

Figura 3.64 -

Figura 3.62

ução do pav

CAT 12 K, co

entadora de

s de transpor

– Motonivelado

Pavimentadora

– Corte transv

vimento, fora

ompactador a

e lagartas VO

rte.

ora CAT 12 K (

a de lagartas V

versal (ilustraçã

am utilizados

articulado HA

OGUELE 18

(esquerda) e ci

VOGUELE 1800

ão) do pavimen

s diversos e

HAMM HD 75

800-2, cistern

isterna de emu

0-2 e compacta

nto aplicado.

equipamentos

5, compactad

na de emuls

ulsões/ betume

ador de pneus

s, tais como

dor de pneus

sões/betume

e JTI (direita).

CAT PS-360C.

o uma

s CAT

JTI e

N

e des

D

agreg

separ

T

geotê

imedi

A

britad

uma

o agr

3.8.2. Exe

Numa primeir

spejou-se o s

Figura 3

Depois de co

gados leves

ração, não te

Terminados o

êxtil, proced

iatamente so

Figura 3.66 – E

Após a aplic

do de granulo

niveladora, c

regado britad

ecução

ra fase, retir

seu conteúdo

3.65 – Trabalho

oncluída a c

s do tipo g

ecido e em p

os trabalhos

eu-se à col

ob a base da

Execução do a

ação da geo

ometria exte

constituída p

do de granulo

aram-se os b

o no tardoz d

os de despejo d

ompactação

geoleca, dev

polipropileno,

s de aterro e

ocação de

a caixa do pa

aterro com geo

ogrelha, emp

ensa) assente

por uma lâmi

ometria exte

big bags da

do muro de b

dos big bags (e

o da areia, p

vidamente c

, com 300gr/

e do envolvim

uma geogre

avimento.

oleca (esquerda

pregou-se a

e sobre o ate

ina metálica

nsa (tout-ven

base do mu

betão armado

esquerda) e de

prosseguiu-se

compactado

/m2.

mento do m

elha biaxial

a) e aplicação d

a camada de

erro. Na real

com a funçã

nant), deixan

uro de gabiõe

o, devidame

e compactação

e a realizaçã

e envolto

esmo, na zo

em poliprop

da geogrelha b

e sub-base e

ização desta

ão de distribu

ndo a superfí

es ainda exis

ente compact

o (direita).

ão do aterro

em geotêx

ona superior

pileno tipo S

biaxial (direita)

e base (agre

a tarefa utiliz

uir uniformem

ície plana.

91

stente

tado.

o, com

xtil de

r, com

SS20,

).

egado

zou-se

mente

9

D

comp

deslo

recalc

comp

mate

A

relativ

F

pavim

por i

unifor

D

como

92

Fi

Depois da d

primir o agr

ocasse para

camento da

pactação, foi

rial granular.

Aplicou-se d

vamente fluid

Findada a r

mentadora de

ntermédio d

rmizar toda a

Fig

De seguida a

o o nome ind

igura 3.67 – Ex

istribuição u

egado britad

o exterior. N

a ordem de

i alvo de reg

.

epois a reg

da, que tem

ega de imp

e lagartas já

do compacta

a área onde

gura 3.68 – Apl

aplicou-se a

ica serve de

xecução da dis

uniforme do

do, do exte

Nas operaçõ

e um quarto

ga constante

ga de impre

como finalid

pregnação,

á enunciada.

ador de roda

foi aplicado

licação do mac

rega de cola

e colagem en

stribuição e niv

tout-venant,

erior para o

ões de comp

o da sua

e, de modo

egnação, co

dade preench

aplicou-se o

. Aplicado o

as, seguido

o macadame

cadame betum

agem, emuls

ntre as várias

velamento do a

, usou-se o

interior, im

pactação as

altura. Este

a não exist

onstituída po

her os vazios

o macadam

macadame,

do compac

e betuminos

inoso e poster

ão betumino

s camadas.

agregado britad

compactado

mpedindo as

camadas de

e trabalho d

tir uma sepa

or uma emu

s do tout-ven

e betuminos

, procedeu-s

ctador articu

o.

rior compactaç

osa relativam

do.

or articulado

ssim que es

e brita sofre

de distribuiç

aração de fi

ulsão betum

nant.

so, recorren

se à compac

ulado, de mo

ção.

mente densa

o para

ste se

m um

ção e

nos e

minosa

ndo à

ctação

odo a

e que

A

betum

betum

A

(cerc

movim

solo

capac

que e

A

de se

da ge

A

Geole

regul

D

a pla

que

unifor

era ta

A aplicação

minoso dens

minoso, pela

3.8.3. Aná

A aplicação d

a de um terç

mentar, alige

em resposta

cidade drena

esta minimiza

A aplicação d

eparação ao

eoleca por fin

A Geogrelha

eca, limitand

arização do

De modo a lim

taforma do t

não aconte

rmizar todo o

ambém cond

Figura 3.6

da mistura

so (camada

respectiva o

álise Crítica

de geoleca a

ço do peso v

eira as carga

a às cargas

ante e as pr

a a tensão ve

do geotêxtil e

nível do con

nos, melhora

a biaxial tipo

do a mobiliza

pavimento.

mitar a mobi

troço da faix

eceu, como

o pavimento

dicionada a e

69 – Remoção p

betuminosa

de desgaste

ordem, como

a

apresenta div

volúmico de

as no solo e

aplicadas é

ressões aplic

ertical e a te

envolto na ge

ntacto areia/

ando a eficiên

o SS 20 de

ação de asse

lização de as

xa de rodage

se pode o

nessa zona

entrada de ág

parcial da faixa

densa (cam

e) foi em tud

o se pode ob

versas vanta

uma camada

e no muro de

é minimizado

cadas no mu

ensão horizon

eoleca confe

/geoleca. A s

ncia da mes

esempenha

entamentos d

ssentamento

em onde de

observar na

, resistindo

gua entre a j

a de rodagem n

mada de reg

do semelhan

bservar na fig

agens. Devid

a normal de

e contenção,

o. A geoleca

uro de conte

ntal aplicada

re-lhe funçõe

sua utilizaçã

ma.

a função d

diferenciais e

os, teria sido

correram os

figura 3.69

com mais ef

unção do pa

na zona dos tra

gularização)

te à execuç

gura 3.62.

o ao seu ba

aterro), torn

, e qualquer

a possui aind

nção são re

nas paredes

es resistente

o evita assim

e estabilizaç

e reduzindo a

desejável a

trabalhos d

9. Para alé

ficácia a todo

avimento ant

abalhos de est

e do micro

ção do maca

ixo peso vol

na-se mais fá

assentamen

da uma exc

eduzidas, um

s.

es, de drenag

m a contami

ção e reforç

a camada ba

remoção de

de estabilizaç

ém desta m

o o tipo de ca

tigo e o novo

tabilização.

93

obetão

adame

úmico

ácil de

nto do

elente

ma vez

gem e

nação

ço da

ase de

e toda

ção, o

medida

argas,

o.

94

A camada de sub-base e base funcionam como elemento estrutural do pavimento,

ajudando a distribuir para o aterro todas as cargas aplicadas. Outra função destas camadas

prende-se com a drenagem, ajudando a proteger as camadas superiores da água capilar.

O macadame betuminoso apresenta um excelente comportamento às deformações

permanentes e uma elevada resistência à fadiga. Apresenta uma espessura maior pois é um

material mais económico.

A mistura betuminosa densa suporta, redistribui e transfere para as camadas inferiores as

tensões transmitidas ao nível da camada de desgaste.

O microbetão betuminoso rugoso (camada de desgaste) possui essencialmente funções de

drenagem e impermeabilização das camadas inferiores, bem como de distribuição das tensões

induzidas pelo tráfego [54].

Destaque-se ainda o processo de compactação de cada camada. O processo de

compactação é essencial para aumentar a sua capacidade de resistência à carga, evitar o

assentamento do solo e eventuais danos por congelamento, aumentar a estabilidade, reduzir

infiltração de água, dilatação e contracção e reduzir a sedimentação do solo [55]. Para a

execução de uma correcta compactação, foram utilizados o compactador de pneus e o

compactador articulado. O compactador de pneus apresenta um excelente desempenho no

trabalho de compactação em reduzido número de passadas e combina a força vertical do seu

alto peso estático com as forças horizontais típicas da característica de “esmagamento”

resultante da deformação de pneus [56]. Para melhor cobertura do terreno a ser compactado,

as rodas dos eixos são desencontradas no seu alinhamento, de maneira que as do eixo

traseiro correm nos espaços deixados pelas dianteiras.

O compactador articulado apresenta dois rolos de aço e é usado após a utilização do

compactador de pneus. A sua principal função assenta na melhoria da impermeabilização da

camada em causa e na uniformização da mesma.

95

4. PLANO DE INSTRUMENTAÇÃO E OBSERVAÇÃO (PIO)

O plano de instrumentação e observação (PIO) encontra-se vocacionado para a prevenção

e para a gestão de riscos de obras com forte componente geotécnica, tendo como objectivo

garantir a realização, em condições de segurança e de economia, dos trabalhos relativos às

intervenções realizadas, assim como a análise do comportamento das estruturas e das infra-

estruturas vizinhas durante e após a execução da obra. Portanto, o PIO foi definido a partir da

análise dos principais condicionamentos considerados e que, com maior probabilidade,

poderiam vir a afectar a intervenção. A análise destes condicionamentos possibilitou assim a

quantificação dos principais riscos associados à execução dos trabalhos.

Perante os fundamentos anunciados foram efectuadas medições, durante e após os

trabalhos relativos à realização da solução adoptada, das seguintes grandezas, com recurso a

determinados instrumentos:

Deslocamentos horizontais e verticais das habitações adjacentes e do muro de

gabiões, por intermédio de alvos topográficos (15 unidades);

Deslocamentos horizontais no interior do maciço a conter, com recurso a inclinómetros

(2 unidades);

Deslocamentos horizontais e verticais do muro de contenção, com recurso a

clinómetros (4 unidades);

Deslocamentos verticais da superfície da plataforma da auto-estrada utilizando marcas

topográficas (11 unidades)

Deslocamentos horizontais e verticais das habitações adjacentes, recorrendo a

fissurómetros (3 unidades).

A localização proposta para os aparelhos e dispositivos de medição foi definida nas peças

desenhadas do projecto de execução, embora tenha sofrido naturais reformulações no decorrer

da obra, em função da análise dos pressupostos de base e da evolução do comportamento das

estruturas instrumentadas. Os conjuntos de aparelhos instalados foram lidos, durante a

execução dos trabalhos, cerca de duas vezes por semana.

Importa referir a existência de um plano de instrumentação e observação (PIO), iniciado em

2009. A adopção deste plano foi motivado pelo aparecimento de pequenas fissuras na berma

direita da faixa de rodagem (sentido Norte-Sul) devido a uma movimentação vertical da mesma

e tinha como objectivo monitorizar as deformações ocorridas. Este PIO foi abandonado

aquando da ocorrência do escorregamento em 9 de Fevereiro de 2010.

4.1. Alvos topográficos

A instalação de alvos foi efectuada por colagem e/ou selagem de placas metálicas planas,

onde os alvos foram colocados previamente. A orientação dos alvos foi realizada de modo a

9

facilit

direcç

previs

softw

das le

O

distân

encur

Foramexiste

96

tar a pontaria

ção horizont

stas, foram

ware indicado

eituras, estav

Os alvos utili

ncia a que o

rtamento do

Figura 4

m instalados ente, durante

N

a do equipam

tal e de 0,5m

executadas

os para o ef

vam localiza

izados foram

os mesmos

tempo asso

4.1 – Estação t

15 alvos tope a execução

Figura 4.

mento topogr

mm na direc

utilizando u

feito. Note-se

ados em zona

m do tipo pri

se localizav

ciado a cada

total Leica TCA

pográficos nao dos trabalh

2 – Localizaçã

ráfico e, cons

cção vertical

uma estação

e que os po

as fora da ár

sma de refle

vam dos pon

a campanha

A 1800 e alvo to

as habitaçõehos, disposto

ão aproximada

sequenteme

). As mediçõ

o total Leica

ontos de refe

rea de influên

exão total, c

ntos de leitu

de leituras.

opográfico tipo

s adjacentess da seguint

dos alvos topo

nte, reduzir o

ões trigonom

TCA 1800,

erência, de a

ncia da obra

com o intuito

ra e permiti

o prisma reflex

s à obra e noe forma:

ográficos.

os erros (1 m

métricas abs

com hardw

apoio à exe

a.

o de compen

indo igualme

xão total.

o muro de ga

mm na

olutas

ware e

cução

nsar a

ente o

abiões

F

super

A

leitura

perce

de jet

O

apres

colag

mesm

D

à cria

Finalizada a

rior do mesm

Figu

4.1.1. Leit

Apesar de te

a dos mesm

epção das p

t grouting.

Os erros de l

senta, aos m

gem das plac

mas provoca

De modo a te

ação de uma

Figura 4.4 –

execução d

mo e abando

ura 4.3 - Base d

turas

rem sido col

mos está sem

erturbações

eitura dos re

movimentos

cas metálica

um movime

entar corrigir

a superfície p

– Pormenor da

o muro de b

nada a leitur

de um clinóme

ocados inúm

mpre inerente

provocadas

eferidos alvo

que as pedr

s ser realiza

ento das plac

r ligeiramente

plana utilizan

a localização d

betão armado

ra dos restan

etro instalado n

meros alvos

e a muitos er

s no solo, es

os estão asso

ras constitui

ada nas refe

cas originand

e os erros, d

do-se cimen

os alvos em su

o, foram colo

ntes alvos.

no muro em “L

no muro de

rros, contudo

ssencialment

ociados à en

ntes do mes

ridas pedras

do valores po

devido aos fa

nto (figura 4.4

uperfícies disti

ocados 4 clin

” de betão arm

gabiões, con

o é uma boa

te pela exec

norme flexibil

smo podem

s, em que a

ouco precisos

actores refer

4).

intas do muro

nómetros na

mado.

nvém referir

a referência p

cução das co

lidade que o

sofrer e dev

livre agitaçã

s.

ridos, proced

de gabiões.

97

a parte

que a

para a

olunas

o muro

vido à

ão das

deu-se

9

N

justifi

mediç

D

aplica

A

à pre

onde

deslo

T

aume

98

Note-se que

cada por es

ções dos des

De seguida a

ação de jet g

Figu

A aplicação d

eocupação d

se aplicar

ocamento na

Também nos

ento significa

existência d

ste não cont

slocamentos

apresentam-s

grouting, nos

ura 4.5 - Deslo

de jet groutin

de manter em

ram posterio

direcção x d

s deslocamen

ativo de mov

Execução d

e um maior

ter big bags

s.

se os desloc

alvos A1 a A

camentos hori

ng com maio

m repouso d

ormente os

do alvo A1.

ntos em x, p

imentos nos

as colunas d

número de a

s inicialment

camentos ob

A4

izontais (X,Y) e

r intensidade

durante um d

big bags,

ode observa

restantes al

de jet groutin

alvos na zon

te, sendo ne

btidos no per

e verticais (Z) d

e na zona No

determinado

culminou n

ar-se que a p

lvos. Este au

g

na sul do mu

ecessário um

ríodo de mai

dos alvos A1 a

orte, no iníci

período, o s

num aumen

partir de 10 d

umento surgi

uro de gabiõe

m maior rigo

ior intensida

a A4.

io de Maio, d

solo da zon

nto sucessiv

de Maio houv

iu da necess

es era

or nas

ade na

devido

a Sul,

vo do

ve um

sidade

em a

com o

N

direcç

M

trans

perce

D

temp

aumentar o r

os big bags c

Note-se aind

ção z, previs

Mais uma ve

mitem, não

epção dos de

De seguida a

o, dos alvos

Fig

rendimento d

colocados.

a que ambo

síveis devido

ez realça-se

deixando c

eslocamento

apresentam-s

A10 ao A15

gura 4.6 – Desl

dos trabalho

os os alvos s

o à injecção d

e o pouco r

contudo de

os em toda a

se os gráfico

5, localizados

locamentos ho

os de execuç

sofreram des

de calda de c

rigor que os

servir como

envolvente à

os relativos a

s nas habitaç

orizontais (X,Y)

ção de jet g

slocamentos

cimento no s

s alvos colo

o mais uma

à obra.

aos deslocam

ções contígu

) e verticais (Z)

routing na z

s positivos, e

solo.

ocados no m

a referência

mentos, no m

as à obra.

) dos alvos A1

zona sul, ag

empolamento

muro de ga

a e apoio p

mesmo perío

0 a A15.

99

ora já

os, na

abiões

para a

odo de

1

A

alvo A

O

devid

este n

V

local

4

O

(no p

F

susce

comp

O

de tr

fissur

consi

fissur

00

A deterioraçã

A10, levou à

O Alvo A11

do à sua loca

não apresen

Verifica-se qu

instrumentad

4.2. Fissuró

Os fissuróme

plano) de dete

Foram coloc

eptíveis a dil

provar os val

4.2.1. Leit

Os fissuróme

rabalhos de

rómetro F2,

iderável, sa

rómetro F3 in

ão e falta de

à obtenção de

registou a

alização, situ

ntava vestígio

ue os desloc

do influência

ómetros

etros são apa

erminada fis

cados 3 fis

latarem. A a

ores obtidos

Figura

turas

etros aplicado

e jet groutin

instalado n

aindo de ca

nstalado na g

estabilidade

e valores inc

maior ampli

uado no mes

os de deterio

camentos nã

a preocupant

arelhos de m

sura, ao long

ssurómetros

plicação dos

s nas leituras

a 4.7 – Fissuró

os não foram

ng nas prox

no interior d

ampo de le

garagem do

e de parte do

coerentes e p

itude de de

smo muro qu

oração.

ão foram con

te para a seg

medição que

go do tempo

nas fissura

s fissurómetr

s dos alvos to

ómetros F2 (esq

m alvo de um

ximidades d

da casa situ

eitura (abert

lado Norte n

o muro onde

posterior rem

slocamentos

ue o Alvo A10

nsiderados s

gurança da o

e têm como

o.

as, das ha

ros teve com

opográficos.

querda) e F3 (d

ma monitoriza

da garagem

uada a Sul

ura da fiss

não registou

e se encontra

moção do me

s. Estes valo

0, embora nu

significativos,

obra e das ha

função medi

abitações cir

mo principal o

direita)

ação rígida.

m a Sul, ve

registou um

ura superio

evolução sig

ava posicion

esmo.

ores justifica

uma zona em

, não possui

abitações.

ir o deslocam

rcundantes,

objectivo aux

Com a reali

erificou-se q

ma movimen

or a 20 mm

gnificativa.

nado o

am-se

m que

indo o

mento

mais

xiliar e

zação

que o

ntação

m). O

4

A

selad

um su

A

obra,

de op

D

esque

espaç

escor

4.3. Marcas

As marcas to

das directam

uporte de mi

F

As cotas for

que possam

peração, o er

Durante a e

erda da faix

çadas cerca

rregada). A f

Figura 4.9 –

s topográfic

opográficas,

mente na plat

ira protegido

Figura 4.8 – Im

ram referenc

m ser consid

rro associado

execução do

xa de rodage

a de 10 m

figura seguin

– Ilustração da

cas

usadas na m

taforma da a

o com uma ta

magem de uma

ciadas a pon

derados com

o à leitura da

os trabalhos

em (sentido

e as restan

nte ilustra a lo

localização da

Zona

medição da

auto-estrada

ampa de prot

marca de supe

ntos fixos, o

mo efectivam

as marcas fo

s instalaram-

Norte-Sul), 5

ntes espaça

ocalização d

as marcas de s

a de execuçã

cota da sup

a, possuindo

tecção.

erfície aplicada

u a pontos

ente fixos. D

oi de + 0.5 m

-se 11 mar

5 centradas

adas 20 m

as marcas d

superfície, dura

ão do muro

erfície dos p

na sua extr

a no pavimento

suficienteme

Dentro das c

m.

cas de sup

na zona do

(3 para cad

de superfície:

ante a execuçã

pavimentos,

remidade su

o.

ente afastad

condições no

perfície na b

o escorregam

da lado da

:

ão dos trabalho

101

foram

uperior

os da

ormais

berma

mento,

zona

os.

1

D

super

corre

N

deslo

tenha

oscila

02

4.3.1. Leit

De seguida a

rfície ilustrad

espondentes

Figu

Nas leituras

ocamentos s

a observado

ações, poden

turas

apresentam-s

das na figu

ao ano de 2

ura 4.10 – Evol

Figura

compreend

ituados entre

o assentame

ndo estas se

Microestacas

se dois gráfi

ra 4.9, dura

010).

ução no tempo

4.11 – Perfil lo

idas entre

e os -3.2mm

ntos entre -

er fruto de m

Jet g

ficos com os

ante toda a

o dos deslocam

ngitudinal das

10 de Feve

m e +2.1 mm

-0.2mm e -1

movimentaçõe

grouting

s deslocamen

fase de ex

mentos das ma

s marcas de su

ereiro e 2 d

m, muito emb

1.8mm. As l

es de equipa

M

ntos ocorrido

xecução dos

arcas de superf

perfície.

de Março, fo

bora na maio

eituras efec

amentos, alg

Muro betão

os nas marc

s trabalhos (

rfície.

foram obser

oria dos cas

ctuadas reve

guns pesados

Aterro

cas de

(datas

rvados

sos se

elaram

s, que

103

se encontravam na zona de intervenção dos trabalhos de execução das microestacas

inclinadas.

No período de 2 a 17 de Março verificou-se um aumento significativo dos deslocamentos

nas marcas de superfície, particularmente na MB11. Este período corresponde à fase final da

execução das microestacas e à escavação de parte do aterro instabilizado, de modo a preparar

os trabalhos de aplicação de jet grouting.

De 17 de Maço até 16 de Maio verificou-se que a maioria dos pontos instrumentados registou

pequenos deslocamentos, quase todos positivos. Estes deslocamentos encontram-se

associados essencialmente à execução do jet grouting.

A partir de 16 de Maio, fase correspondente à execução do muro “L” de betão armado e

posteriormente do aterro e do pavimento da auto-estrada, foram observados assentamentos

situados entre -10.0 mm e +1.7mm. Os deslocamentos mais significativos ocorreram nas

marcas MB6 a MB8, que correspondem às marcas da zona central, onde o pavimento era mais

estreito antes da realização da nova pavimentação. Estes assentamentos deverão encontrar-se

associados principalmente à passagem de equipamentos por cima das marcas, durante a

execução do pavimento da auto-estrada.

Verifica-se que os deslocamentos acumulados não foram considerados muito significativos,

não possuindo o local instrumentado uma influência preocupante, resultante dos fenómenos de

desconfinamento provocados pelo escorregamento e trabalhos de reparação. Os

deslocamentos observados encontram-se, na sua maioria, associados aos fenómenos

resultantes da execução dos vários processos construtivos utilizados durante toda a fase de

execução da obra.

4.4. Inclinómetros

A medição de deslocamentos horizontais do maciço em profundidade e da contenção do

aterro da auto-estrada será efectuada através da instalação de calhas inclinométricas.

O preenchimento entre as paredes dos furos e as calhas inclinométricas foi executado,

com material de características deformacionais semelhantes às do terreno ou do betão

envolvente. A selagem do ponto fixo na base do instrumento foi realizada a uma profundidade

de aproximadamente 3,0m no substrato competente (NSPT> 60 pancadas).

As calhas inclinométricas são em PVC-ABS Ø75mm, permitindo a passagem de um sensor

deslizante (torpedo), dotado de pontos de referência (roletes) espaçados de 0,5 ou 1,0m. O

torpedo contém dois sensores do tipo servo-acelerómetros montados com desfasamento de

90º (graus). Uma vez dentro do tubo-calha, a profundidade a que se encontra o torpedo é

controlada por uma escala graduada de 0,50m e impressa no próprio cabo eléctrico que liga o

1

torpe

horizo

instru

em q

D

de um

tubo

O

respe

F

04

edo à caixa d

ontal entre

umentada é p

ualquer das

Dentro das co

m tubo calha

calha.

Os inclinóme

ectivas leitura

Figura 4.12 – T

de leituras à

os roletes

possível con

duas direcçõ

ondições nor

a inclinométr

tros só pude

as só terão i

Torpedo e cabo

à superfície.

s de referê

struir um grá

ões ortogona

rmais de ope

ica será, em

eram ser zera

nicio numa fa

o eléctrico (esq

O resultado

ência. Com

áfico profund

ais.

eração, o err

m geral, de a

ados após a

fase posterio

querda) e apare

o obtido em

m este valo

didade/desloc

ro de cálculo

proximadam

execução d

or à entrega d

elho de mediçã

cada leitura

or, para ca

camento hor

da deflexão

ente de 1mm

o pavimento

da dissertaçã

ão de deslocam

a é a distânc

ada profund

rizontal das c

o estimado no

m por cada 5

o final, pelo q

ão em causa

mentos (direita

cia na

didade

calhas

o topo

5m de

que as

a.

a).

5.

O

como

assim

O

das c

PLAX

A

estrut

eficaz

interv

exper

P

progr

mecâ

N

comp

mate

corre

CONSIDE

Os muros de

o um corpo

m como princ

O dimensiona

característica

XIS Professio

A utilização

tura nas dife

z do comp

venientes n

riência.

Figura 5.1-

Para uma co

rama de cál

ânica de solo

Note-se que

putacionais m

mático, emb

ectos do pont

ERAÇÕES S

e suporte ap

rígido, não

cipal objectiv

amento da e

as do solo,

onal V.9.

deste progra

erentes fase

portamento

este proces

Malha de elem

ompreensão

lculo automá

os bem como

a utilização

muito comp

bora a sua c

to de vista do

SOBRE O D

resentam es

sendo a su

o o de supor

estrutura de

foi realizado

ama possibi

es da obra, s

de toda a

sso é um

mentos finitos d

dos modelo

ático referid

o da regulam

o de teorias

lexos e teo

correcta aplic

o dimensiona

DIMENSION

sta terminolo

ua deformab

rte dos impu

contenção e

o por interm

ilitou o cálc

sendo uma

estrutura.

procedimen

deformada, co

s matemátic

o, é essenc

mentação em

s clássicas

ricamente m

cação se tra

amento. O re

NAMENTO

ogia pelo fac

ilidade dema

lsos gerados

e estabilizaç

médio do pro

ulo das defo

ferramenta

A definição

nto que ex

orrespondente

cos e as téc

cial possuir

vigor.

carece do

mais exactos

duza em va

esultado fina

cto da sua e

asiado signif

s pelo terreno

ão, bem com

grama de c

ormações e

indispensáve

o de todos

ige alguma

à fase final dos

nicas de cál

algumas no

rigor utilizad

s do ponto

lores bastan

al dos cálculo

estrutura fun

ficativa. Pos

o sustentado

mo da funda

cálculo autom

dos esforç

el para o co

s os parâm

a sensibilida

s trabalhos.

lculo aplicad

oções teóric

do pelos cá

de vista fís

nte semelhan

os computac

105

cionar

ssuem

o.

ação e

mático

os da

ontrolo

metros

ade e

das no

as da

álculos

sico e

ntes e

cionais

106

depende essencialmente do rigor dos dados de entrada responsáveis pelo comportamento dos

solos.

A teoria apresentada neste capítulo é fundamentada em Nuno Guerra [46], salvo raras

excepções devidamente referenciadas.

5.1. Impulsos de terras

Um solo em repouso está sujeito a tensões correspondentes ao seu estado de tensão

inicial. Assim, o estado de tensão num elemento de solo a uma profundidade h é caracterizado

pelo facto de nas facetas horizontais a tensão tangencial ser nula. Deste modo, as tensões e

, e considerando a superfície, são tensões principais. Admitindo pressões hidrostáticas, o

valor da tensão vertical é conhecido e é dado por em que é o peso específico do

solo [KN/m3] e z a profundidade do elemento [m]. Define-se assim coeficiente de impulso em

repouso K0:

A determinação de impulsos de terras para estados activos e/ou passivos pode ser

realizada recorrendo a vários métodos, evidenciando-se na presente dissertação as soluções

de Rankine e Coulomb, inseridas nos teoremas da análise limite e do equilíbrio limite,

respectivamente.

Em ambas as teorias, obtém-se um valor mínimo da carga I (impulso activo) que deve estar

aplicada ao terreno para que este esteja estável, pelo que, se valores inferiores a este forem

aplicados, ocorre o colapso. De igual modo existe um valor máximo da carga I (impulso

passivo) que pode ser aplicada ao terreno para que este permaneça estável, pelo que se

valores superiores a este forem aplicados, ocorre o colapso.

No anexo C, explicita-se o modo de determinação de impulsos activos e passivos de solos

em condições semelhantes à existente no muro em “L” de betão armado, ou seja, respondendo

em condições drenadas, com superfície horizontal em paramento vertical.

5.1.1. Determinação de impulsos sobre muros em “L” de betão armado

As teorias acima descritas são as mais usuais na determinação de impulsos de terras. Os

muros de suporte são habitualmente dimensionados para o impulso activo (o mínimo valor dos

impulsos possíveis de mobilizar) e quando se utiliza o impulso passivo considera-se

coeficientes de minoração com valor significativo (habitualmente da ordem de 3). Citando [52],

este coeficiente pretende sobretudo ter em atenção que para a total mobilização dos impulsos

passivos seria necessário que o muro sofresse deslocamentos elevados, indesejáveis, que

perturbariam o funcionamento em serviço da estrutura. Admitindo-se que cerca de um terço do

impul

neces

mesm

S

numa

O

meto

de e

imagi

C

mobil

Aplica

os re

lso passivo

ssário para

ma ordem de

Sendo um m

a situação de

Os muros em

dologia de R

estruturas s

inário, vertica

Figura

Considere-se

lizado não

ando agora

sultados obt

Fig

se pode

mobilizar es

e grandeza d

muro dimensi

e serviço nun

m “L” de b

Rankine. De

ão determin

al, conforme

a 5.2 – Determin

e agora que

é vertical m

a teoria de C

idos são par

ura 5.3 - Deter

mobilizar re

ssa parcela d

o que ocorre

ionado com

nca se chegu

etão armado

acordo com

nados assu

e indicado na

nação de impu

e a superfí

mas sim inc

Coulomb pod

ra as situaçõ

minação de im

eduz-se su

de impulso p

e para a mob

determinad

ue a verificar

o podem se

m a metodolo

umindo que

a figura 5.2.

ulso activo sob

ície que cir

clinada, com

de afirmar-s

ões analisada

mpulso sobre m

bstancialmen

passivo, fica

bilização do i

a margem d

r o impulso a

er facilmente

ogia descrita

estes são

bre muro em “L

rcunscreve o

m a inclinaç

e que num m

as, bastante

muro em “L” - t

nte o deslo

ando aquele

impulso activ

de segurança

activo.

e calculados

a, os impulso

o aplicados

L” - teoria de R

o terreno s

ão indicada

muro em “L”

semelhantes

eoria de Coulo

ocamento q

deslocamen

vo.

a, é possíve

s consideran

os sobre est

num param

Rankine.

susceptível

a pela figura

de betão ar

s.

omb.

107

que é

nto na

el que

ndo a

te tipo

mento

a ser

a 5.3.

rmado

108

Apesar da cunha de solo representada acompanhar a estrutura de suporte, contribuindo

directamente com o seu peso para a sua estabilidade parecer adequada, nada obriga, no

entanto, a que essa cunha seja exactamente a que aí se encontra representada. Existe outras

superfícies que se podem considerar correctas do ponto de vista do dimensionamento.

5.2. Verificação da segurança (Eurocódigo 7)

A verificação da segurança implica que as acções sejam inferiores à resistência, com uma

margem adequada. A utilização do Eurocódigo 7 proporciona a adopção de uma margem

apropriada, através da metodologia que recorre aos coeficientes de segurança parciais.

De acordo com esta metodologia, com base em coeficientes parciais que afectam

(reduzem) os parâmetros de resistência e/ou, eventualmente, as próprias resistências, é

determinada uma resistência de cálculo, Rd. De forma análoga, com base em coeficientes de

segurança parciais que afectam (majoram) as acções, é determinada uma acção de cálculo,

Ad. A segurança fica verificada se Ad Rd.

5.2.1. Estados limites últimos

Transcrevendo a terminologia utilizada no eurocódigo 7, os estados limites últimos que

interessa considerar para a disposição em análise têm a seguinte classificação:

Perda de equilíbrio da estrutura ou do terreno, considerados como corpos rígidos,

em que as propriedades de resistência dos materiais estruturais e do terreno não

têm influencia significativa na capacidade resistente - EQU;

Rotura interna ou deformação excessiva da estrutura ou de elementos estruturais

(incluindo por exemplo, sapatas, estacas ou muro de caves), em que as

propriedades de resistência dos materiais estruturais têm influência significativa na

capacidade resistente – STR;

Rotura ou deformação excessiva do terreno, em que as propriedades de

resistência do solo ou da rocha têm influência significativa na capacidade

resistente – GEO;

Conforme se referiu, a segurança é introduzida através de coeficientes parciais de

segurança nas acções (A), majorando-as, e nas propriedades dos materiais (M) e resistências

(R), minorando-as.

O eurocódigo 7 considera 3 tipos possíveis de metodologia de análises respectivamente

designadas de abordagem de cálculo Tipo 1 (AC1), 2 e 3. A abordagem de cálculo que mais se

109

aproxima à metodologia habitualmente utilizada no nosso país é a abordagem de cálculo tipo 1

(AC1).

AC1:

o Combinação 1: A1 + M1 + R1

o Combinação 2: A2 + M2 + R1

AC2: A1 + M1 + R2

AC3: (A1 ou A2) + M2 + R3

Na abordagem de cálculo tipo 1 (AC1), a combinação 2 é normalmente condicionante

quando o que está em causa é a verificação geotécnica (que implica a definição da geometria)

e a combinação 1 quando o que está em causa é o dimensionamento estrutural.

Os valores dos coeficientes de segurança para os estados limite último geotécnico [GEO],

estrutural [STR] e de equilíbrio [EQU] encontram-se no anexo B.

O dimensionamento de uma estrutura de contenção e estabilização com as características

apresentadas requer determinadas verificações de segurança, em que a sua geometria é

progressivamente modificada até se obter o nível de segurança pretendido. Na verificação da

segurança devem ser considerados os seguintes estados limites últimos:

Ruptura global segundo superfície envolvendo a totalidade do muro [GEO];

Ruptura por deslizamento ao longo da base [GEO];

Ruptura por derrubamento [EQU];

Ruptura por mobilização da resistência do terreno de fundação [GEO];

Ruptura estrutural do muro [STR].

5.2.2. Verificação da segurança em relação à ruptura global

Perante o problema em análise, trata-se sem dúvida da verificação mais importante a

realizar.

O problema da segurança em relação à ruptura global é analisado como a verificação da

segurança de um talude, tratando-se de uma verificação que envolve a zona da obra e a sua

vizinhança e tem em atenção o efeito que a obra tem nesta mas equitativamente o efeito do

meio envolvente no problema em estudo. A rotura global caracteriza-se pela existência de uma

superfície de rotura bem definida.

A análise desta problemática levou ao desenvolvimento de vários métodos analíticos de

cálculo de estabilidade de taludes. Dos vários métodos o problema em causa vai ser analisado

recorrendo ao método de Bishop, método simplificativo do método das fatias, que recorre à

análise por equilíbrio limite. Note-se que no equilíbrio limite, as equações de equilíbrio da

estática são válidas até à iminência da ruptura, após este ponto o processo é dinâmico.

1

C

estrut

último

parâm

P

comb

Em s

trans

S

A

fatias

se, e

contr

W

U

H

li

h

T

N

N

10

Conforme de

turas existen

os (GEO e S

metros de re

Para a verific

binação cond

situações d

mitida em ca

Sendo a ten

Assim, de m

s, isto é, a m

ntão ao estu

ribuições das

Wi - Peso da fati

Ui - Resultante d

Hi , Vi - Forças d

i - Largura da fa

hi - Altura da fat

T – resultante da

N – normal à sup

Note -se que

escrito em [5

ntes, afectad

STR) com va

sistência obt

cação da seg

dicionante qu

drenadas as

ada ponto da

nsão interstic

modo a simp

étodos em q

udo do equilí

s várias fatias

a

das pressões da

de interacção

atia

ia

as tensões de co

perfície de conta

e N é dado po

57], a verific

das ou plane

alores de cá

tidos utilizan

gurança utiliz

uando o que

AC 1 – c

s tensões ta

a superfície c

` ta

cial e em que

plificar a det

que a massa

íbrio das vár

s, conforme

Figura 5.4

a água (impulsã

orte da superfíc

acto da fatia com

`

or:

cação da es

adas deve s

álculo das ac

do os coefic

zou-se a abo

está em cau

combinação 2

angenciais

circular, atrav

an∅`

e o valor de

terminação d

potencialme

rias fatias e

ilustra a figu

4 – Método das

ão)

cie de contacto

m o maciço

`

stabilidade g

ser efectuada

cções, das c

ientes parcia

ordagem de c

usa é a verifi

2: A2+M2+R

dependem

vés da equaç

tan∅`

torna-se b

deste valor,

ente instável

considera-se

ra 5.4.

fatias [58].

da fatia com o m

lobal de talu

a em relação

capacidades

ais de segura

cálculo1 com

cação geoté

R1

do valor da

ção:

bastante difíc

recorre-se a

é dividida em

e, finalmente

maciço

udes que in

o a estados l

resistentes

ança.

m a combinaç

écnica.

a tensão n

cil de determ

aos método

m fatias. Pro

e, o somatór

cluam

imites

e dos

ção 2,

normal

minar.

os das

ocede-

io das

111

As forças Wi e Ui têm valor, direcção e ponto de aplicação conhecidos, as forças T e N têm

apenas direcção e ponto de aplicação conhecidos.

De modo a determinar as incógnitas existentes, o método de Bishop adopta a seguinte

hipótese simplificativa:

V=0

De acordo com esta hipótese, fazendo equilíbrio de forças verticais obtém-se a equação

sin cos , em que tan `.

Tem-se assim o momento resistente:

/ cos tan `1 tan tan ` / /

/ -Tensão de corte material/solo.

/ - Comprimento em que a tensão de corte actua.

Sendo o momento actuante dado por:

sin

A condição de segurança a verificar é .

No método em causa importa salientar o seguinte:

Embora baseado numa hipótese simplificativa através das forças de interacção

entre fatias, o método de Bishop simplificado apresenta resultados aceitáveis para

efeitos práticos;

O nível de pormenorização das fatias é essencial para a optimização do resultado.

Verificação da estabilidade da obra em causa

Note-se que o programa de cálculo automático PLAXIS Professional V.9, que recorre a

métodos numéricos, realiza esta verificação. De modo a sustentar a verificação realizada pelo

programa, efectuaram-se os cálculos recorrendo ao método das fatias para comprovar a

estabilidade em causa.

Existem três geometrias essenciais a observar, caracterizadas por 3 fases distintas: fase

em que ocorreu o escorregamento (1), fase correspondente à execução da plataforma de

trabalho (2) e fase relativa à conclusão da obra (3). Considera-se que o talude encontra-se em

condições drenadas, sem presença de água e com superfície de rotura circular aproximada à

superfície estimada nas sondagens geotécnicas.

1

P

geom

super

N

início

inclin

em q

(efeit

A

super

que a

A div

valore

o pes

de se

P

consi

12

Para a prime

metria antes d

rfície aprese

Na divisão em

o e fim da

ado (crista d

ue as fatias

o favorável).

Figura 5.5 - C

Assim, para

rfície de des

as espessura

visão do talud

es da área e

so do solo po

egurança par

Para a geom

iderou-se a s

ira fase (oco

de qualquer

entada na figu

m fatias é ne

superfície d

do talude) e

à direita de

.

Corte transvers

avaliar a se

slizamento c

as destas fat

de foi obtida

e dos ângulo

ode ser favo

rciais para a

etria corresp

superfície de

orrência de e

intervenção

ura 5.5.

ecessário de

de deslizame

ponto de inf

este são instá

sal do talude a

egurança re

circular, efec

tias são variá

com recurso

s. Na verifica

rável ou des

abordagem

pondente à f

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para a esta

efinir, em pri

ento, ponto

flexão da cu

áveis (efeito

a analisar na fa

lativa ao es

ctuou-se a d

áveis, tendo

o ao program

ação da seg

sfavorável, ap

de cálculo 1

fase 2, relati

mento aprese

nto), a geom

abilização do

meiro lugar,

de transiçã

urva. É vital c

o desfavoráve

ase 1 pelo méto

stado limite

divisão do ta

em atenção

ma AutoCAD

urança cons

plicando ass

, combinaçã

va à execuç

entada na fig

metria do talu

mesmo, e c

os pontos c

ão talude ho

conhecer o p

el) e à esqu

odo de Bishop

último por r

lude em 19

os pontos s

D para simplif

iderou-se qu

im os respec

ão 2.

ção da plataf

ura 5.6, idên

ude correspo

considerando

críticos: pont

orizontal – t

ponto de inf

erda são es

simplificado.

rotura, segu

fatias. Rea

singulares do

ficar o cálcu

ue para cada

ctivos coefic

forma de tra

ntica à anteri

onde à

o-se a

tos de

talude

flexão,

táveis

ndo a

lça-se

o solo.

lo dos

a fatia,

ientes

balho,

or.

D

consi

apres

Figura 5.6 - C

De seguida a

iderações ex

senta 19 fatia

Figura 5.7 - Co

Corte transvers

apresenta-se

xpressas an

as, à semelh

orte transversa

sal do talude a

e na figura 5

nteriormente

hança do apr

al do talude a a

a analisar na fa

5.7 a geome

também se

resentado na

analisar na fase

ase 2 pelo méto

tria definida

e aplicam no

as fases ante

e final pelo mé

odo de Bishop

para a fase

o talude em

eriores.

étodo de Bisho

simplificado.

e final da ob

m causa. O t

op simplificado

113

ra. As

talude

o.

114

Assinale-se agora a existência de uma sobrecarga de 10 KN/m2 devida ao tráfego e a

acção das tensões tangenciais devido ao jet grouting e às microestacas.

Discussão de resultados

Os cálculos efectuados encontram-se no anexo E, F e G, apresentando-se na tabela 5.1 os

valores finais obtidos.

Tabela 5.1- Valores de Msd e Mrd obtidos pelo método de Bishop simplificado.

AC 1 - combinação 2 Mrd [KN.m/m] Msd [KN.m/m] FS [Mrd/ Msd]

Fase 1 22722,48 24131,02 0,94

Fase 2 19409,43 18072,79 1,07

Fase 3 39927,68 25886,33 1,54

Como se pode verificar para a fase 1, obteve-se um factor de segurança inferior à unidade.

Note-se que o cálculo efectuado para a obtenção do momento resistente não abrangeu as

pressões intersticiais, obtendo-se um valor de Mrd superior ao que seria de esperar caso se

considerasse o impulso da água. Importa ainda referir que o colapso do talude ocorreu num

período de chuva intensa em que a plataforma da auto-estrada, devido às fissuras que

apresentava, garantia uma fraca impermeabilização do mesmo. Deste modo, facilmente se

pode concluir que para o solo considerado (em condições drenadas e sem presença de água)

existe a probabilidade de colapso do talude (FS <1), facto que se veio a comprovar a 9 de

Fevereiro de 2010.

Na fase 2 pode-se observar que o objectivo da remoção de parte do aterro, com vista à

estabilização do talude, foi atingido. Este facto comprova-se pela existência de um factor de

segurança de 1,07, ou seja, Mrd> Msd. Importa salientar que a posterior colocação dos big bags

diante do muro de gabiões aumentou claramente este factor, aumentando as cargas

estabilizantes do talude, localizadas à esquerda do ponto de inflexão.

Para a fase 3, correspondente ao final dos trabalhos de contenção e estabilização,

considera-se usualmente um factor de segurança superior a 1,5 para garantir todos os

parâmetros de estabilidade exigidos. Como se pode comprovar, a introdução das colunas de jet

grouting e das microestacas aumentou consideravelmente a resistência ao corte da massa

instabilizada, obtendo-se um factor de segurança de 1,54.

115

6. CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS DE DESENVOLVIMENTOS FUTUROS

6.1. Conclusões

A execução de um projecto inovador recorrendo a uma técnica moderadamente utilizada

em território nacional, o jet grouting, e a sua implementação em obra é um acervo inspirador a

novos métodos construtivos de contenções de solos instabilizados.

A presente dissertação explana as etapas e as soluções utilizadas para contornar todas as

contrariedades encontradas na realização das mesmas, resultando por vezes na revisão do

projecto elaborado inicialmente e consequentes ajustamentos. Deste modo, pode caracterizar-

se uma obra geotécnica deste tipo como uma construção em permanente adaptação às

condições geológicas e de toda a envolvente.

Torna-se essencial evidenciar que todos os elementos de base para a execução do

projecto de execução deverão sempre ser confirmados antes e durante a execução da obra. É

por isso fundamental destacar os seguintes pontos:

Confirmação do zonamento geotécnico e das características geomecânicas dos

terrenos intervencionados através da análise permanente das características do

mesmo durante a realização de todos os trabalhos de escavação e de furação;

Comprovação de cotas e geometrias de drenagem dos meios de drenagem existentes

de modo a permitir a integração, com os mesmos, do sistema de drenagem proposto;

Necessidade de assegurar os comprimentos totais, de acordo com os critérios de

selagem das microestacas e das colunas de jet grouting no substrato competente para

o efeito;

Sistemática verificação dos processos de execução do jet grouting e de todos os

parâmetros definidos;

A confirmação de todos os pressupostos de concepção e de execução através da

implementação do Plano de Instrumentação e Observação proposto, ferramenta de

gestão do risco geotécnico, permitindo a análise/previsão pró-activa do comportamento

da obra e, consequentemente, de validação em tempo útil dos pressupostos

considerados.

Numa obra com características semelhantes, caso algum dos referidos princípios não se

venha a confirmar, deverão sempre ser averiguadas as suas consequências e, se justificável,

ser efectuadas as necessárias revisões às soluções propostas em projecto.

A elaboração de um plano de instrumentação e observação começa a ser uma prática

corrente e uma mais valia na percepção do comportamento de todos os agentes intrínsecos ao

desenrolar de uma obra deste tipo e na posterior análise dos deslocamentos das novas

116

estruturas de contenção e estabilização, de forma a confirmar os valores calculados em

projecto.

Resumindo, o acompanhamento continuado de toda a fase construtiva, bem como um

planeamento e faseamento bem definido, são essenciais para diminuir o risco de erros que

poderão comprometer a segurança das estruturas e das pessoas.

A pouca especificidade atribuída à problemática da eficiência da contenção do muro de

gabiões, assim como a escassez de outros trabalhos de âmbito semelhante, remete para a

necessidade de novos estudos nesta área. Contudo, pode-se afirmar que a aplicação de um

muro de gabiões como uma solução de contenção não deve ser tão abrangente como vem a

ser hábito, merecendo uma investigação mais profunda e um dimensionamento mais

detalhado.

Destaca-se a dificuldade na correlação entre parâmetros para a obtenção das

características propostas em projecto na execução das colunas de jet grouting. A sua

aplicação e consequente análise das colunas teste comprovaram alguns parâmetros

mencionados na parte teórica.

A solução foi essencialmente desenvolvida tendo por base os condicionalismos existentes:

Acessibilidades e dimensões da plataforma - recurso a soluções que fossem

executadas através de equipamentos versáteis e de reduzidas dimensões e peso;

Prazo para realização dos trabalhos, de forma a minimizar o impacto no

funcionamento da auto-estrada.

6.2. Perspectivas de desenvolvimentos futuros

A especificidade do tipo de estrutura efectuada, assim como a escassez de outros

trabalhos de âmbito semelhante ao realizado, remete para a necessidade de novos estudos

nesta área. Seria interessante realizar a análise de resultados dos novos aparelhos de

instrumentação e compará-los com os valores obtidos no dimensionamento da estrutura de

estabilização e contenção.

Por outro lado, também haveria interesse em aprofundar aspectos que, devido a

condicionalismos de tempo, deveriam ter sido examinados, tais como o efeito da acção sísmica

e o efeito da subida do nível freático por colmatagem dos sistemas de drenagem.

117

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] Sítio da empresa Google earth: http://earth.google.com/intl/pt/ (coordenadas: N39° 29.477`

W9° 5.587`), visitado em 25/02/2010.

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aterro – Memória descritiva e justificativa. JetSJ Geotecnia Lda., Lisboa, Março de 2010.

[3] PINTO, Alexandre; TOMÁSIO, Rui - Projecto de execução, solução de estabilização do

aterro – Peças desenhadas. JetSJ Geotecnia Lda., Lisboa, Março de2010

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Militar - AM, Engenharia Civil - IST, Lisboa, 2002.

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teóricos. Instituto Superior Técnico, Lisboa, 1996.

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remediação para roturas superficiais. Mestrado em geologia, Faculdade de ciências da

Universidade de Lisboa, Lisboa, 2008.

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Control. US Nat. Acad. Sci, 1978.

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[15] VAZ, N. - Microestacas Sob Acções Axiais – Aspectos Estruturais e Geotécnicos.

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[16] Sítio do Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, NARRO, J.P. - Paraguas

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[17] PINTO, A. - Curso de Concepção de Obras Geotécnicas. Módulo 2, Braga, 10 de

Fevereiro de 2010.

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Aplicação a terrenos de baixa resistência do miocénio de Lisboa. Dissertação para a

obtenção do grau mestre em Engenharia geológica, Faculdade de ciências e Tecnologia da

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[22] RODRIGUES, D. - Jet Grouting – Controlo de qualidade em terrenos do miocénico de

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[23] CARRETO, J. - Jet Grouting, uma técnica em desenvolvimento. Eng.ª Civil – 7º

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[24] BOTTO, R. - Instrumentação geotécnica de obras subterrâneas - O jet grouting na

execução de obras subterrâneas em maciços terrosos. Relatório de estágio, Faculdade de

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[25] CASTRO, G. - Acerca do Projecto de Fundações em Estacas de Betão Armado. LNEC

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Gama Royal Hotel: Soluções Adoptadas. Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em

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119

[27] CARREIRA, L. - Sistemas de contenção de terras em gabiões - Mecânica dos solos II.

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[28] BRITO, J. - Muros de suporte de Betão Armado. Disciplina de tecnologia de contenções

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[30] Sítio da revista guia da construção: http://revista.construcaomercado.com.br

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Elementos de apoio à cadeira de tecnologia da construção de edifícios. Instituto Superior


[35] CRAVINHO, A. – Muros de Berlim e muros de Munique- Elementos de apoio à cadeira

de tecnologia da construção de edifícios. Instituto Superior Técnico, Lisboa, 2008.

[36] SOUSA, R.; TEIXEIRA, R.; GUERRA, J. – Dimensionamento e execução de paredes

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[37] CORTEZ, R. – Paredes moldadas: Elementos de apoio à cadeira de tecnologia da

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[38] MEIRELES, A.; MARTINS, J. – Fundações e contenção lateral de solos: Execução de

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120

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[43] Sítio da empresa transgetech - Produtos para geotecnia: http://www.transgetech.

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[46] GUERRA, Nuno – Análise de estruturas geoténicas. Instituto Superior Técnico, Lisboa,

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[47] ESTIPLANO – A8: Lanço Caldas da Rainha/ Marinha Grande. Projecto de execução

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[48] Sítio do Departamento de Hidrogeologia do INETI: http://e-geo.ineti.pt/bds/lexico_hidro/

lexico.aspx?Termo=Perfura%u00e7%u00e3o+por+Rota%u00e7%u00e3, visitado em

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[49] SUBTIL, A. - Jet grouting e geogrelhas nas fundações do Alverca Park - Ensaios de

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da Universidade Nova de Lisboa, Lisboa.

[50] TECNASOL - Boletins das sondagens da campanha de prospecção complementar e

resultados dos ensaios de laboratório: Obra:3418 – deslizamento na A8 – tornada.

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[51] APPLETON, J.; MARCHÃO, C. – Módulo 1: Introdução ao comportamento das

estruturas de betão armado. Cadeira de betão armado e pré-esforçado I, Instituto Superior


[52] GUERRA, Nuno – Disciplina de fundações de estruturas (parte de estruturas de

suporte). Instituto Superior Técnico, Lisboa.

[53] ALMEIDA, Pedro - Influência da humidade relativa no comportamento mecânico da

LECA. Dissertação para obtenção do grau Mestre em Engenharia Civil, Instituto Superior


[54] JACINTO, Manuel – Caracterização de pavimentos. Faculdade Engenharia Universidade

do Porto, Porto, 2003.

121

[55] MULTIQUIP DO BRASIL – Compactação de solos: Um manual básico. Rio de Janeiro,

2004.

[56] Sítio da Ciber: http://www.ciber.com.br/media/redaktion/pdf-dokumente/usina_de_noticias/

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[57] EN1997-1: Eurocódigo 7 – Projecto geotécnico. Instituto Português da Qualidade, 2010.

[58] Sítio da Faculdade Assis Gurgacz: http://www.fag.edu.br/professores/deboraf/

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1

Anex

tens

Limite

O

fronte

limite

limite

rocha

O

funda

comp

A

comp

miner

C

E

das p

duas

sedim

A

desig

Ciênc

22

xo A – Lim

ão.

es de consis

Os limites de

eiras de esta

e de liquidez

e de plasticid

a muito brand

Os solos gr

amentalment

portamento é

A importância

portamento

ralógica.

Composição

Entende-se p

partículas co

técnicas ma

mentação.

A partir do co

gnação ao m

cia do Solo (

Figu

mites de c

stência

e consistênc

ados de com

(WLL), ao te

dade (WLP),

da e flexível.

rossos (dos

te da granul

é muito influe

a dos limites

dos solos

granulométr

por composiç

nstituintes de

ais comuns

onhecimento

mesmo. A cla

United State

ura A.1 - Diagra

consistênc

cia ou de A

mportamento

eor em água

ao teor em

.

s siltes ao

ometria. No

enciado pela

de Atterberg

argilosos se

ica

ção granulom

esse solo co

para determ

o da compos

assificação te

es Departmen

ama triangular

cia, compo

Atterberg, sã

distintos de

acima do qu

m água abaix

cascalho)

caso dos s

mineralogia

g deve-se ao

em ser nec

métrica de um

om tamanhos

minar a dimen

sição granulo

extural mais

nt of Agricult

r para a determ

osição gra

ão teores em

e um solo fin

ual o solo se

xo do qual o

têm um co

olos finos (d

das partícul

o facto de pe

cessário de

m solo a dist

s inferiores a

nsão das pa

ométrica de

utilizada é a

ture) [8], tal c

minação da text

nulométric

m água que

o (argilas e

e comporta c

solo se com

omportamen

dimensão arg

as, isto é, pe

ermitirem ter

terminar a

tribuição, exp

a determinad

artículas são

um solo pod

a da socieda

como ilustra

tura de um solo

ca e estad

e correspond

siltes). Cham

como um líqu

mporta como

nto que dep

gila), o resp

elo tipo de ar

uma ideia so

sua compo

pressa em m

das dimensõe

a peneiraçã

de atribuir-se

ade America

a figura A.1.

o [9].

do de

dem a

ma-se

uido, e

o uma

pende

pectivo

rgila.

obre o

osição

massa,

es. As

ão e a

e uma

ana da

.

123

Estado de tensão

Para [7], caracteriza-se estado de um solo pelas tensões nele instaladas e pelo respectivo

índice de vazios. Na verdade, como os solos são materiais friccionais e apreciavelmente

compressíveis, a respectiva rigidez, resistência e índice de vazios dependem das tensões

correntemente instaladas, bem como da história de carga e descarga associada à deposição e

erosão.

1

Anex

Cort

24

xo B – Sec

te tipo I

ções tipo ddo muro “LL” de betãoo armado (EEscala 1:500)

Cort

te tipo II

125

1

Anex

A

O

atrito

eleme

A

respo

Impul

D

deslo

tende

const

por u

26

xo C – Teo

Teoria de

A teoria de R

Solo

Supe

Supe

Inexis

Observe-se o

solo-estrutu

ento de solo

Aplicando co

ondendo em

` tan∅`, em

lso activo

Devido à ac

ocar-se para

erá a dimin

tante. Conse

m determina

Figura A.

ria de Ran

e Rankine

Rankine parte

incoerente;

erfície do terr

erfície de apli

stência de at

o elemento d

ura, o impuls

são principa

ondições se

m condições

que ` é a te

Figu

cção do terr

a a esquerda

nuir, enquan

equentement

ado valor mín

.3 – Represent

kine e Cou

e dos seguint

reno horizont

icação de pr

trito entre a s

de solo apres

o é horizonta

ais, com `

emelhantes à

drenadas, te

ensão efectiv

ra A.2 – Mobili

reno, a estr

a. Ao verific

nto a tensã

te, o raio do

nimo da tens

ação dos estad

ulomb

tes pressupo

tal;

ressões vertic

superfície ve

sentado na f

al. Assim, as

.

à estrutura

em-se a env

va e ∅` o âng

ização do esta

rutura de su

car-se esse

ão efectiva

o círculo de M

são efectiva h

dos em repous

ostos:

cal;

ertical e o sol

figura A.2 C

s tensões efe

de contenç

volvente de

gulo de resis

do passivo e a

uporte indica

movimento,

vertical per

Mohr tenderá

horizontal, co

so e activo atra

lo.

onsiderando

ectivas vertic

ção em cau

rotura defin

tência ao co

activo

ada na figur

a tensão e

rmanecerá

á a aumenta

omo represe

avés do círculo

o a inexistênc

cal e horizon

usa, com te

nida pela eq

orte.

ra A.2 tend

efectiva hori

aproximadam

ar ficando lim

enta a figura

o de Mohr.

cia de

ntal no

erreno

uação

derá a

zontal

mente

mitado

5.3.

D

mínim

encon

dado

equa

U

diagr

Impul

A

estad

tensã

mant

D

Deste modo

mo que pod

ntrando-se o

pela expres

ção:

Uma vez co

rama de pres

lso Passivo

Admitindo ag

do de tensão

ão horizontal

ém-se aprox

Figura A.

Deste modo o

obtém-se a

de ser mob

o solo no “e

ssão `

`

onhecido o v

ssões em ter

Figura A

gora que a e

o inicial é rep

l tende a au

ximadamente

.5 – Represent

obtém-se ag

tensão efect

ilizado no c

stado activo

, pode obte

valor do co

rreno homogé

A.4 – Diagrama

estrutura de

presentado p

umentar, con

e com o mes

tação dos estad

ora:

tiva horizont

contacto sol

o” de Rankin

er-se através

1 sin∅1 sin∅

oeficiente de

éneo e na au

a de tensões ac

e suporte da

pelo círculo d

nforme se ob

smo valor.

dos em repous

tal ( ` ), qu

o estrutura,

ne. Sendo o

s da análise

∅`∅`

e impulso, a

usência de s

ctivas (Impulso

a figura A.2

de Mohr da fi

bserva entre

so e passivo at

e correspond

nas condiç

coeficiente

do círculo de

apresenta-se

sobrecargas.

o activo).

se desloca

gura A.5 com

e “1” e “4” e

través do ciclo

de assim ao

ções anunc

de impulso

e Mohr a seg

e na figura

para a dire

m o número

e a tensão v

o de Mohr.

127

o valor

iadas,

activo

guinte

A.4 o

eita. O

“1”. A

ertical

1

D

com

obter

A

resta

teoria

estrut

Impul

C

repre

resta

A

polígo

e de

reacç

inclin

de at

P

outra

de um

amba

28

Devido a mo

modelo elás

r pressões ac

Teoria de

A teoria de C

nte massa e

a de Coulom

tura.

lso activo

Considere-se

esentada com

nte massa d

Figura A

As forças ex

ono de força

corte na su

ção, aplicada

ada de co

rito solo-mur

Para um cad

as duas força

m polígono d

as as forças.

odelações ef

stico-perfeita

ctivas e pass

e Coulomb

Coulomb co

e considera

mb permite a

e a estrutura

m a superfíc

e solo, caus

A.6 – Cunha de

xistentes na

as, onde W é

perfície BC

a à cunha d

om a normal

ro.

da valor de

as actuantes

de forças, c

fectuadas, po

mente plást

sivas de Ran

onsidera a p

a referida s

a consideraç

de suporte

cie plana, faz

ando um imp

solo para aval

a cunha em

é o peso da c

e Ia é o imp

e solo, que

à superfície

é determin

sejam conh

onforme o r

1 sin ∅1 sin ∅

ode concluir

tico com crit

nkine bastant

presença de

superfície pl

ção directa d

demonstrad

zendo um â

pulso activo

liação de impu

análise po

cunha de sol

pulso activo

se represen

do muro qu

nado o valo

ecidas, desc

representado

∅`∅`

r-se que o m

ério de rotur

te semelhant

uma cunha

lana. Em re

da inclinação

da na figura

ângulo com

sobre a estr

ulsos activos, p

odem ser pr

lo [KN], R é a

actuante no

nta na figura

ue suporta o

r de W. Em

conhece-se o

o na figura A

método dos

ra de Mohr-C

tes, para o c

a de solo qu

lação à teor

o do terreno

A.6 e admita

m a horizont

utura de sup

pela teoria de C

rojectadas p

a resultante

muro (e de

a). Este impu

terreno, em

mbora as linh

o seu valor. A

A.6, permite

elementos f

Coulomb, pe

caso em aná

ue se desta

ria de Rank

o e do atrito

ta-se que a

tal, se desta

porte.

Coulomb.

por interméd

das forças n

valor igual

ulso tem dir

que é o â

has de acçã

Assim, a ado

definir o va

finitos,

ermite

lise.

ca da

kine, a

o solo-

cunha

aca da

dio do

normal

à sua

recção

ângulo

ão das

opção

lor de

129

As simplificações básicas da teoria de coulomb são as seguintes [46]:

A superfície de deslizamento é plana e passa pela base da estrutura de suporte;

verifica-se na realidade que as superfícies são curvas, facto que não tem

consequências importantes no que respeita ao cálculo de impulsos activos mas

assume especial importância na estimativa de impulsos passivos;

A direcção do impulso de terras faz um ângulo com a normal ao plano da

estrutura de suporte; este ângulo é o ângulo de atrito entre o solo e a estrutura; o

impulso actua na estrutura de suporte à altura de h/3 relativa à base;

O solo suportado é seco, homogéneo, isotrópico, de comportamento rígido-

plástico;

A cunha de solo actua como corpo rígido e o valor do impulso de terras considera o

equilíbrio limite da superfície de deslizamento.

A inclinação da superfície de deslizamento que forma a cunha é uma incógnita. Para

determinar o impulso activo tem que se executar cunhas com diferentes inclinações,

correspondendo o impulso activo ao maior valor obtido.

Em 1906, Muller-Breslau concluíram que com base na teoria de Coulomb, o impulso activo

podia ser escrito da seguinte forma:

12

Sendo o peso volúmico do terreno [KN/m3], a altura da estrutura de suporte [m] e Ka dado por:

`

` `

O método de Coulomb também pode ser aplicado a casos de aplicação de sobrecargas no

terreno, sendo para isso considerado no equilíbrio de forças a adopção de uma força adicional

correspondente à sua acção na cunha em análise.

Impulso Passivo

Na determinação do impulso passivo, o método de Coulomb considera princípios semelhantes

aos considerados para o impulso activo. Assim, a sua determinação pode ser gráfica, por um

processo de tentativas, de cunhas com diversas inclinações, conforme sugerido pela figura A.7,

ou analítica.

Através do método gráfico busca-se agora, o valor mínimo do impulso. A solução analítica foi

obtida através da minimização do impulso, sendo avaliado através de:

1

Send

A

desliz

embo

passi

impul

30

do Kp, o coefi

Figura A.7

A hipótese as

zamento pla

ora introduza

ivos. É port

lsos passivo

iciente do im

7 – Cunha de s

ssumida pela

ana, não intr

a erros não d

tanto recom

s.

mpulso passiv

solo para avalia

a teoria de C

roduz erros

desprezáveis

mendável a

12

vo, dado por

ação dos impu

Coulomb relat

significativos

s e contra a

utilização d

:

`

` `

ulsos passivos

tivamente à

s na determ

a segurança

de outros m

`

pela teoria de

consideraçã

minação dos

na determin

métodos para

e Coulomb.

ão da superfí

impulsos ac

nação de imp

a a obtençã

cie de

ctivos,

pulsos

ão de

131

Anexo D – Coeficientes de segurança parciais

Coeficientes de segurança parciais a aplicar na análise de estados limite último geotécnico

[GEO] e estrutural [STR]

Coeficientes de segurança parciais sobre acções ou efeitos de acções

Acção Tipo Símbolo A1 A2

Permanente Desfavorável 1.35 1.00

Favorável 1.00 1.00

Variável Desfavorável 1.50 1.30

Favorável 0 0

Coeficientes de segurança parciais das propriedades dos materiais

Acção Símbolo M1 M2

Ângulo de resistência ao corte ` 1.00 1.25

Coesão efectiva ` 1.00 1.25

Resistência não drenada 1.00 1.40

Resistência à compressão simples 1.00 1.40

Peso volúmico 1.00 1.00

Coeficientes de segurança parciais de resistência para fundações superficiais

Capacidade resistente Símbolo R1 R2 R3

Carregamento do terreno ; 1.00 1.40 1.00

Deslizamento ; 1.00 1.10 1.00

Coeficientes de segurança parciais de resistência para estruturas de suporte de terras

Capacidade resistente Símbolo R1 R2 R3

Carregamento do terreno de fundação ; 1.00 1.40 1.00

Deslizamento ; 1.00 1.10 1.00

Passiva de terras ; 1.00 1.40 1.00

132

Coeficientes de segurança parciais a aplicar na análise de estados limite último de equilíbrio

[EQU]

Coeficientes de segurança parciais sobre acções

Acção Tipo Símbolo Valor

Permanente Desfavorável a); 1.10

Favorável b); 0.90

Variável Desfavorável a); 1.50

Favorável b) ; 0

a)Instabilizante b) estabilizante

Coeficientes de segurança parciais das propriedades dos materiais

Acção Símbolo Valor

Ângulo de resistência ao corte ` 1.25

Coesão efectiva ` 1.25

Resistência não drenada 1.4

Resistência à compressão simples 1.4

Peso volúmico 1.00

133

Anexo E – Método de Bishop simplificado: Fase 1 (cálculos de MSd e MRd)

Fatia Área 1

(Aterro) Área 2 (Argila)

Área 3 (Gabiões)

Φ'd (rad)

tan(Φ'd) Ws

(kN/m) b

(m) α

(rad) Msd

(KN.m/m) 1+tg(α)*tg(Φ'd)

Wi/cos α * tan(Φ'd)

C`*l i (KN/m)

Mrd (KN.m/m)

1 2,679 0,324 0,000 0,283 0,291 54,702 1,50 1,239 959,956 1,846 48,923 0,000 611,853

2 5,629 3,123 0,000 0,254 0,260 163,782 1,50 1,047 2632,539 1,450 85,146 12,160 1169,717

3 6,878 5,719 0,000 0,254 0,260 238,184 1,50 0,942 3576,417 1,358 105,332 10,200 1426,475

4 7,679 7,224 0,000 0,254 0,260 282,702 1,50 0,733 3510,894 1,234 98,883 8,160 1412,419

5 8,564 7,889 0,000 0,254 0,260 311,934 1,50 0,698 3721,413 1,218 105,846 8,040 1514,098

6 10,425 8,123 0,000 0,254 0,260 350,110 1,50 0,506 3150,313 1,144 104,052 6,920 1543,533

7 11,331 7,872 0,000 0,254 0,260 361,398 1,50 0,454 2940,395 1,127 104,518 6,880 1567,508

8 9,295 5,294 0,000 0,254 0,260 273,190 1,50 0,419 2062,320 1,116 77,732 4,360 1160,726

9 12,231 8,084 0,000 0,254 0,260 381,838 1,50 0,314 2189,977 1,084 104,361 6,280 1601,199

10 11,851 8,126 0,000 0,254 0,260 375,838 1,50 0,279 1922,723 1,075 101,631 6,240 1572,752

11 10,652 8,304 0,000 0,254 0,260 357,816 1,50 0,157 1038,891 1,041 94,169 6,080 1498,718

12 9,261 8,200 0,000 0,254 0,260 330,698 1,50 0,052 321,225 1,014 86,078 6,000 1406,595

13 9,065 7,701 0,536 0,254 0,260 327,910 1,50 -0,035 -212,399 0,991 85,287 6,000 1418,907

14 8,121 7,160 0,000 0,254 0,260 289,378 1,50 -0,122 -654,543 0,968 75,785 6,040 1296,374

15 0,000 2,960 8,470 0,254 0,260 -736,764 1,07 -0,175 -736,764 0,954 60,339 4,760 1047,673

16 0,000 2,071 9,901 0,254 0,260 -923,961 1,50 -0,209 -923,961 0,945 63,629 6,040 1131,887

17 0,000 1,974 5,286 0,254 0,260 -921,714 1,59 -0,349 -921,714 0,905 40,165 7,600 807,072

18 0,000 2,209 0,086 0,254 0,260 -332,865 1,41 -0,401 -332,865 0,890 12,961 6,760 343,032

19 0,000 0,653 0,000 0,254 0,260 -113,797 1,50 -0,489 -113,797 0,862 3,845 6,800 191,946

∑ 24131,02, 1,0 ∑ 22722,48

134

Anexo F – Método de Bishop simplificado: Fase 2 (cálculos de MSd e MRd)

Fatia Área 1


Área 3 (Gabiões)

Φ'd (rad)

tan(Φ'd) Ws

(kN/m) b

(m) α

(rad) Msd

(KN.m/m) 1+tg(α)*tg(Φ'd)

Wi/cos α * tan(Φ'd)

C`*l i (KN/m)

Mrd (KN.m/m)

1 2,679 0,324 0,000 0,283 0,291 54,702 1,50 1,239 959,956 1,846 48,923 0,000 615,168

2 4,699 3,123 0,000 0,254 0,260 147,042 1,50 1,047 2363,470 1,450 76,443 12,160 1078,918

3 4,720 5,719 0,000 0,254 0,260 199,340 1,50 0,942 2993,161 1,358 88,154 10,200 1231,180

4 4,701 7,224 0,000 0,254 0,260 229,098 1,50 0,733 2845,183 1,234 80,133 8,160 1179,523

5 4,941 7,889 0,000 0,254 0,260 246,718 1,50 0,698 2943,380 1,218 83,717 8,040 1235,232

6 5,330 8,123 0,000 0,254 0,260 258,400 1,50 0,506 2325,100 1,144 76,796 6,920 1179,024

7 5,602 7,872 0,000 0,254 0,260 258,276 1,50 0,454 2101,377 1,127 74,695 6,880 1162,737

8 3,897 5,294 0,000 0,254 0,260 176,026 1,50 0,419 1328,826 1,116 50,086 4,360 780,730

9 5,812 8,084 0,000 0,254 0,260 266,296 1,50 0,314 1527,302 1,084 72,782 6,280 1158,004

10 6,346 8,126 0,000 0,254 0,260 276,748 1,50 0,279 1415,796 1,075 74,836 6,240 1194,903

11 6,753 8,304 0,000 0,254 0,260 287,634 1,50 0,157 835,123 1,041 75,698 6,080 1233,419

12 7,161 8,200 0,000 0,254 0,260 292,898 1,50 0,052 284,508 1,014 76,239 6,000 1265,293

13 7,566 7,701 0,536 0,254 0,260 300,928 1,50 -0,035 -194,921 0,991 78,270 6,000 1318,370

14 7,429 7,160 0,000 0,254 0,260 276,922 1,50 -0,122 -626,368 0,968 72,523 6,040 1252,118

15 0,000 2,960 8,470 0,254 0,260 228,602 1,07 -0,175 -736,764 0,954 60,339 4,760 1048,149

16 0,000 2,071 9,901 0,254 0,260 239,440 1,50 -0,209 -923,961 0,945 63,629 6,040 1132,491

17 0,000 1,974 5,286 0,254 0,260 145,200 1,59 -0,349 -921,714 0,905 40,165 7,600 807,832

18 0,000 2,209 0,086 0,254 0,260 45,900 1,41 -0,401 -332,865 0,890 12,961 6,760 343,708

19 0,000 0,653 0,000 0,254 0,260 13,060 1,50 -0,489 -113,797 0,862 3,845 6,800 192,626

∑ 18072,79, 1,0 ∑ 19409,425

135

Anexo G – Método de Bishop simplificado: Fase 3 (cálculos de MSd e MRd)

Fatia Área 1


Área 3 (Gabiões)

Área 4 (Areia)

Área 5 (Geoleca)

Área 6 (Jet)

Φ'd (rad)

Ws (kN/m)

b (m)

Ms(KN.m/m)

Q*L (KN.m/m)

C`*l i (KN/m)

microestaca

(KPa) Jet

(KPa) Mr

(KN.m/m)

1 3,103 0,344 0,000 0,000 0,000 0,000 0,283 62,734 1,50 1144,944 272,700 134,33 0,000 0,000 877,412

2 5,694 3,142 0,000 0,000 0,000 0,000 0,254 165,332 1,50 2747,657 250,200 231,8152 0,000 0,000 1223,738

3 5,253 6,226 0,000 0,000 2,416 0,000 0,254 233,570 1,69 3532,028 255,021 209,5548 0,000 0,000 1434,165

4 4,579 7,133 0,000 0,000 3,364 0,000 0,254 245,266 1,50 3269,517 197,250 161,9636 0,000 0,000 1323,979

5 4,349 7,793 0,000 0,290 4,502 0,000 0,254 266,374 1,50 3147,087 180,000 147,3792 0,000 0,000 1338,427

6 3,919 6,282 0,000 1,556 5,043 1,699 1,397 288,428 1,50 3014,541 157,500 137,4004 240,230 400,00 6877,341

7 2,864 1,240 0,000 3,727 4,989 6,953 1,397 312,432 1,50 2814,750 135,000 130,492 0,000 400,00 4618,000

8 0,472 0,000 0,000 3,727 4,931 11,642 1,397 338,008 1,50 2534,428 112,650 125,1188 0,000 400,00 3402,180

9 0,000 0,000 0,000 4,115 5,354 14,353 1,397 393,254 1,65 2332,010 97,680 133,5624 240,230 400,00 10390,796

10 5,474 7,824 0,000 0,000 0,000 0,000 0,254 255,012 1,49 1100,839 0,000 117,4428 0,000 0,000 1143,275

11 5,437 7,841 0,000 0,000 0,000 0,000 0,254 254,686 1,50 680,198 0,000 116,6752 0,000 0,000 1143,696

12 5,377 7,630 0,000 0,000 0,000 0,000 0,254 249,386 1,50 333,835 0,000 115,14 0,000 0,000 1128,321

13 5,243 7,241 0,000 0,000 0,000 0,000 0,254 239,194 1,50 -80,109 0,000 115,14 0,000 0,000 1102,924

14 3,184 6,168 2,299 0,000 0,000 0,000 0,254 226,652 1,50 -379,080 0,000 115,9076 0,000 0,000 1069,702

15 0,000 1,747 6,235 0,000 0,000 0,000 0,254 159,640 1,08 -479,236 0,000 84,436 0,000 0,000 772,676

16 0,000 1,671 5,799 0,000 0,000 0,000 0,254 149,400 1,08 -596,080 0,000 84,436 0,000 0,000 742,725

17 0,000 2,167 4,972 0,000 0,000 0,000 0,254 142,780 1,59 -755,232 0,000 127,4216 0,000 0,000 778,440

18 0,000 2,707 0,062 0,000 0,000 0,000 0,254 55,370 1,51 -380,784 0,000 122,816 0,000 0,000 388,663

19 0,000 1,437 0,000 0,000 0,000 0,000 0,254 28,740 2,01 -250,385 0,000 156,5904 0,000 0,000 305,545

∑ 25886,33, 1,0 1,3 ∑ ∑ 40062,01

PRO OJECTO O E OBS SERVAÇ Enge ÇÃO DE enharia E OBRA a ...

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