O ATERRO SOBRE SOLOS MOLES

ATERRO SOBRE SOLOS MOLES

Existem algumas situações nas quais se podem observar a presença do solo mole:

[pic 1]

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        Para a situação na qual ocorre a ruptura no interior do aterro, uma das principais soluções que evitaria essa ruptura seria uma apropriada compactação do aterro.

        Energia de Compactação: Certo número de passadas de um determinado equipamento no campo ou um variado número de golpes de um soquete sobre o solo contido no molde.

Obs. 1: Quando se compacta com umidade baixa, o atrito entre as partículas é muito alto, e não se consegue uma significativa redução de vazios;

Obs. 2: Para umidades mais elevadas, a água provoca o efeito de lubrificação entre as partículas.

        Assim, para a energia aplicada, existe um teor ideal de umidade (ótima) que conduz a uma massa específica seca máxima ou densidade máxima.

Compactação no Campo

1. Escolha apropriada da areia de empréstimo (atentar para DMT’s – Distância Média de Transporte);

1. Transporte e espalhamento (15 a 20 cm). A eficiência da compactação depende do equipamento que será utilizado;

1. Acerto da umidade por irrigação, sempre homogeneizando o solo;

1. A compactação depende do tipo de solo:

• Rolo pé de carneiro – Solos Argilosos;
• Rolo pneumático – Grande variedade de solo;
• Rolo vibratório – Solos Granulares.

1. Controle da compactação em torno da umidade ótima no laboratório considerando um desvio de ± 2 %.

        Paras as situações nas quais se tem a intenção de evitar a expulsão do solo mole pode-se usar o fator de segurança, contra a expulsão deste solo.

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Onde:

        Fe = Fator de segurança;

        Pp = Reação passiva contra o deslocamento do bloco de solo mole;

        Pa = Esforço ativo atuante sobre o bloco de solo mole

        Rb = Força de aderência na base

        Rt = Força de aderência no topo

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        Quando a intenção é evitar a ruptura generalizada pode-se usar o fator de segurança contra a ruptura deste solo:

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Onde:

Fr = Fator de segurança;

N1, N2 e  = números de estabilidade;[pic 7]

Su = Resistência não drenada do solo mole;

 = Peso específico do aterro;[pic 8]

C e  = Parâmetros de resistência do aterro.[pic 9]

Ensaio de Compressão Tri axial

Consiste na aplicação de tensões com controle hidrostático e um carregamento sobre um corpo de prova cilíndrico.

Metodologia básica:

1. Corpo de prova colocado dentro de uma câmara de ensaio envolto por uma membrana de borracha;
2. Enche-se a câmara de água;
3. Aplica-se uma pressão confinante;

Baseado nas tensões e deformações são traçados círculos de Mohr e daí obtém-se a coesão do solo mole.

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Após a obtenção da coesão do material (solo mole) utiliza-se o método do equilíbrio limite, que considera a resistência não drenada igual à coesão:

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A partir do citado conhecimento tem-se condições de calcular as cargas de ruptura do solo mole.

1. Para carregamento distribuído e flexível:

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1. Para carregamento constante:

        [pic 13]

Onde:

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Ensaio de Palheta ou Vane-Test

Surgiu na Suíça na década de 1940. O aparelho é constituído de:

1. Torquímetro acoplado a um conjunto de hastes cilíndricas rígidas, tendo na extremidade uma “palheta”;

1. Duas lâminas retangulares dispostas perpendicularmente entre si.

Procedimentos gerais do ensaio:

1. Conjunto de haste-palheta é instalado no solo, até o ponto de ensaio;
2. Impõe-se o movimento de rotação à palheta;
3. São feitos registros dos pares de valores torque/ângulo de rotação;
4. A velocidade de rotação é de ± 0,1 grau/s.

        Mediante um modelo matemático, calcula-se a coesão ou resistência não drenada do solo: m

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Onde:

        T = Torque;

        MT = Momento no topo;

        MB = Momento na base;

        ML = Momento Lateral.

Tem-se

        
[pic 16]

Onde:

        C = Coesão;

        T = Torque;

        D = Diâmetro da haste.

Utilização de Geotêxteis para proporcionar o aumento da resistência do solo

        Esses Geotêxteis são colocados entre o solo-mole e o aterro para desempenhar inclusive outras funções (filtro e drenagem). A colocação destes materiais proporciona uma resistência à tração na interface solo mole-aterro.

        No entanto, deve-se atentar para as trincas que podem ocorrer no aterro. Normalmente faz-se a ancoragem da manta utilizando o próprio aterro.

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        Os fabricantes já apresentam propriedades dos Geossintéticos. O comprimento de ancoragem depende do material do aterro, que ode ou não proporcionar a aderência necessária para impedir a ruptura do aterro e/ou da camada de solo mole.