Os muros em solos mecanicamente estabilizados

Esse tipo de construção é uma estrutura composta que consiste em camadas alternadas de elementos de aterro compactados e elementos de reforço do solo, fixados a um revestimento de parede. A estabilidade do sistema é derivada da interação entre o aterro e os reforços do solo, envolvendo fricção e tensão. O revestimento da parede é relativamente fino, com a função principal de evitar a erosão do aterro estrutural. O resultado é uma estrutura de gravidade coerente que é flexível e pode transportar uma variedade de cargas pesadas.

muro2Da Redação –

As propriedades e materiais dos três principais componentes podem variar e um engenheiro deve escolher a combinação mais eficiente de materiais com base nos critérios de projeto do muro. Os elementos de revestimento podem ser painéis modulares de concreto pré-moldado ou tela de arame. Cada tipo de revestimento oferece diferentes vantagens ao considerar critérios como estética, durabilidade, procedimento de construção e assentamento esperado.

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Por exemplo, os reforços de solo são tipicamente de aço ou geossintéticos, na forma de tiras ou escadas. Todas as opções de reforço do solo têm características únicas para a capacidade de tração e tração, corrosão e durabilidade. Há outros tipos que permitem uma construção e desempenho confiáveis do muro, nos quais a gradação, a plasticidade, as propriedades eletroquímicas e a durabilidade geral devem ser analisadas de perto.

Os muros em solos estabilizados mecanicamente têm muitas vantagens quando comparados ao convencionais de concreto armado, principalmente porque são instalados com facilidade e pelo tempo necessário para a montagem. Eles consistem em solo granular usado como aterro, reforço de malha ou tiras, e um bloco de concreto pré-moldado que será montado em cima um do outro formando um muro de retenção de solo interligado por gravidade.

A NBR 19286 de 09/2016 – Muros em solos mecanicamente estabilizados – Especificação especifica os requisitos mínimos para o projeto e execução de muros em solos mecanicamente estabilizados, com paramento em escamas pré-moldadas de concreto e elementos de reforço do solo, em aço, ligados diretamente às escamas. Os muros em solos mecanicamente estabilizados são sistemas constituídos pela associação do solo de aterro com propriedades adequadas, armaduras (tiras-metálicas ou não) flexíveis, colocadas, horizontalmente em seu interior, à medida que o aterro vai sendo construído, e por uma pele ou paramento flexível externo fixado às armaduras, destinados a limitar o aterro.

O processo de muros em solos mecanicamente estabilizados utiliza, além do material do aterro, elementos pré-fabricados, que são: armaduras; escamas (acabamento externo do maciço); e acessórios complementares. As armaduras constituem, em conjunto com o material de aterro, os dois elementos essenciais do processo de muros em solos mecanicamente estabilizados.

As armaduras são peças lineares que trabalham por atrito com o solo do aterro, responsáveis pela maior parte da resistência interna à tração dos muros em solos mecanicamente estabilizados, devendo ter as seguintes qualidades: resistência à tração com ruptura do tipo não frágil; geometria que garanta eficiência na aderência com o solo; flexibilidade suficiente para não limitar a deformabilidade vertical dos muros em solos mecanicamente estabilizados, e permitir facilidades construtivas; e durabilidade compatível com a vida útil projetada.

As escamas têm função estrutural secundária no processo de muros em solos mecanicamente estabilizados, sendo responsáveis pelo equilíbrio das tensões de periferia junto ao paramento externo. Estas são em geral placas pré-moldadas de concreto, armado ou não, interligadas, mas conservando juntas abertas entre si para efeito de drenagem e de articulação das peças, conforme NBR 9062 e a NBR 6118.

Em função da vida útil projetada, as obras podem ser classificadas em duas categorias: vida útil projetada até 30 anos; e vida útil projetada a partir de 30 anos. Esta classificação permite estabelecer premissas para a qualificação e quantificação dos materiais de construção a serem utilizados.

Entende-se que, em todo o período estabelecido como vida útil projetada, os materiais em uso devem oferecer uma segurança no mínimo igual àquela estabelecida na Seção 5. Em função da agressividade do meio, as obras são classificadas em quatro categorias: obras não inundáveis; obras inundáveis por água doce; obras inundáveis por água salgada; e obras especiais.

As obras não inundáveis não são nem parcial nem totalmente submersas. As obras inundáveis por água doce podem ser, total ou parcialmente, permanente ou temporariamente, submersas em água cuja salinidade, medida em teores de cloretos e sulfatos, não ultrapasse à da água potável. As obras inundáveis por água salgada podem ser, total ou parcialmente, permanentemente ou temporariamente, submersas em água do mar ou água salobra.

Entende-se por água salobra aquela cuja salinidade está compreendida entre a da água doce e a da água do mar. As obras especiais são as submetidas a condições de agressividade especiais (por exemplo, obras de estocagem e de proteção contra líquidos agressivos).

Uma obra de muros em solos mecanicamente estabilizados comporta-se como um aterro face ao solo de fundação. A grande área de fundação e a flexibilidade do maciço de muros em solos mecanicamente estabilizados, que lhe possibilita suportar recalques diferenciais significativos, permitem adotar, em relação à ruptura do solo de fundação, coeficientes de segurança menores que os das fundações comuns.

A articulação das escamas permite que elas se movimentem, umas em relação às outras, com deformações diferenciais da ordem de até 1:75. De uma maneira geral, o solo de fundação deve ser objeto de um reconhecimento normal, constituído essencialmente de sondagem à percussão e extração de amostra deformada a cada metro.

O espaçamento das sondagens deve permitir definir os perfis geotécnicos do local da obra. Uma vez que informações já disponíveis permitam definir qualidades aceitáveis do terreno de fundação, pode ser dispensado um novo reconhecimento normal.

Caso o reconhecimento normal indique um solo de fundação de qualidade duvidosa, torna-se necessário um reconhecimento específico. Para obras sobre solos de baixa capacidade de carga, o reconhecimento específico deve verificar a segurança à ruptura do solo de fundação, com base em parâmetros de resistência interna obtidos por meio da caracterização do solo e de ensaios “in situ” e/ou de laboratório sobre amostras indeformadas.

Para obras sobre solos muito compressíveis, o reconhecimento específico, além de verificar a segurança à ruptura do solo de fundação, deve conduzir a um estudo da evolução dos recalques ao longo do tempo, com base em parâmetros da deformabilidade do solo obtidos de ensaios de adensamento e/ou de outros ensaios. Para obras sobre encostas instáveis, o reconhecimento é análogo ao especificado em 4.3.2.2.1 e 4.3.2.2.2, devendo-se considerar também as hipóteses mais desfavoráveis de ruptura profunda na verificação da estabilidade da obra.

Quando necessário, deve igualmente compreender a execução e a interpretação de medidas piezométricas. Os muros em solos mecanicamente estabilizados podem ser utilizados como encontros portantes. Neste caso, eles são ao mesmo tempo arrimo de aterro e fundação do tabuleiro.

Podem também constituir encontros mistos (o tabuleiro repousa diretamente sobre um ou mais pilares independentes dos muros em solos mecanicamente estabilizados, que arrimam o aterro do acesso). Os encontros portantes exigem sempre um reconhecimento específico, com estudo de recalques do solo de fundação.

O funcionamento dos muros em solos mecanicamente estabilizados baseia-se principalmente na existência de atrito entre o solo e as armaduras. Sua justificativa técnica é feita a partir da resistência do solo ao cisalhamento, considerada nas condições mais adversas de umidade a que a obra possa vir a ser submetida.

Inicialmente deve ser feito um pré-dimensionamento e depois a verificação da estabilidade interna e externa do maciço. Se necessário, o processo segue, por iterações sucessivas, com a fixação de novos pré-dimensionamentos, até que as condições de estabilidade venham a ser satisfeitas.

Quanto à estabilidade externa, os muros em solos mecanicamente estabilizados assemelham-se às obras de contenção por gravidade, exceto no que se refere a sua capacidade de tolerar deformações (longitudinais e transversais), que é sensivelmente maior do que a de estruturas convencionais. Os materiais de aterro podem ser solos naturais ou materiais de origem industrial.

Não podem conter terra vegetal nem tampouco detritos orgânicos. Sua seleção deve atender a: critérios geotécnicos; critérios químicos e eletroquímicos. Quanto aos critérios geotécnicos, para armaduras lisas, o ângulo de atrito de solo-armadura, avaliado por ensaios de cisalhamento direto rápido, feitos em laboratório sobre amostras moldadas em condições de umidade próximas do limite de liquidez, deve ser igual ou maior que 22°.

Enfim, esses muros são usados principalmente em projetos de rodovias, especialmente nas abordagens para estradas elevadas. O solo compactado é adicionado em camadas com elementos de reforço entre cada camada. A maioria desses muros tem um revestimento de painéis de concreto intertravados, geralmente com algum tipo de padrão decorativo e esses sistemas de revestimento são o que os tornam tão reconhecíveis.

Toda vez que se vê uma parede vertical de painéis de concreto, pode ter quase certeza de que há terra reforçada atrás dela. A propósito, o único propósito desses painéis é parecer bonito e manter o solo nas bordas do muro a partir do esmigalhamento. A parede seria completamente estável sem o revestimento de concreto, mas não tão bonita.



Categorias:Normalização, Qualidade

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3 respostas

  1. Acho estes artigos muito interessantes mas para que, técnicamente, fossem mais compreensíveis e pedagógicos deveriam vir acompanhados de ilustrações.Mas de todo modo parabens pela iniciativa!

  2. Muito bem posto Efrain.

  3. De pleno acordo com o Efrain, ilustrações falam mais que muitas palavras!

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