Aterros estruturados: solução geotécnica para solos moles

Aplicação de geossintético é capaz de otimizar a distribuição de cargas no aterro. Foto: Wikimedia.

Solos moles não são os mais indicados para construção de aterros, mas nem sempre é possível evitá-los: estão presentes em toda a costa do país, inclusive no Rio de Janeiro. Esse desafio da geotecnia foi o tema da palestra "Modelagem centrífuga de aterros estruturados", de Diego de Freitas Fagundes, doutor pela COPPE/UFRJ e professor da Universidade Federal do Rio Grande (FURG). A palestra, realizada no dia 07 de outubro, trata de um estudo de Fagundes que venceu o Prêmio Costa Nunes, no biênio 2016-2017, como melhor tese de doutoramento em geotecnia do país. O prêmio é concedido pela Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica (ABMS).

Segundo Fagundes, os solos moles possuem baixa capacidade de carga, o que os torna inadequados para suportar cargas de aterros. Uma opção para utilizá-los é construir aterros estruturados, também chamados de aterros estaqueados por utilizarem estacas. Longas, as estacas atravessam a camada de solo mole e se fixam em solo mais profundo e estável. O palestrante mostrou que o aterro estruturado apresenta algumas vantagens como a rápida construção, pouca manutenção necessária ao longo da vida útil e a redução do volume de aterro. A desvantagem é o custo, considerado alto em relação a alternativas sem estacas.

O trabalho sobre o solo mole tende a gerar tensões no mesmo, que poderá deformar caso não sejam tomadas as necessárias providências. As estacas vão absorver as tensões do solo, por um efeito chamado de "arqueamento". Maior a distribuição das cargas do solo, maior será a eficiência da estaca. Fagundes explicou que o objetivo de sua tese foi entender esses mecanismos de transferência de carga e as deformações que acontecem em aterros estruturados, comparando os solos com e sem reforço de geossintéticos. Para isso, fez um amplo estudo paramétrico utilizando diferentes tamanhos de capitel (extremidade no topo da estaca), alturas de aterros, entre outras variáveis. O método empregado foi a modelagem centrífuga, realizada com o uso do Laboratório Multiusuário em Modelagem Centrífuga (LM2C) da Coppe/UFRJ.

Com o trabalho, Diego Fagundes descobriu que, no aterro sem uso do geossintético, um parâmetro fundamental é a "altura crítica": a altura mínima que o aterro deve ter para que ocorra o efeito de arqueamento e a distribuição das tensões. Quanto mais alto o aterro, melhor o arqueamento e os valores de eficiência das estacas. A proximidade entre as estacas também favorece a eficiência. Assim, são evitados os recalques diferenciais. Já o geossintético é uma "facilidade" para a eficiência do aterro, uma vez que a tecnologia aplicada no solo forma uma espécie de "membrana" que distribui as cargas: a eficiência chega a 100%. Fagundes descobriu, porém, que para isso as mesmas variáveis do aterro sem geossintético são relevantes: quanto mais próximas as estacas e maior a altura do aterro, menor a deformação da geogrelha. "Escolher a altura adequada e o espaçamento do aterro estruturado ainda é mais importante do que a inserção do geossintético, na redução dos recalques”, concluiu.

Além do Clube de Engenharia e do Núcleo Rio de Janeiro da ABMS, promoveram o evento a Diretoria de Atividades Técnicas (DAT) e Divisão Técnica de Geotecnia (DTG).

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