03-3 - Tipos e processos executivos - contencoes - 2023-1

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Estruturas
 de Contenção
 Tipos e processos executivos
	
	Fundações teoria e Prática, ABMS/ABEF, Hachich et. Al, 2002
	Caderno de muros de Arrimo, Antonio Moliterno, Ed. Edgard Blucher, 	Estabilidade de Taludes, Autor:Denise Maria Soares Gerscovich, Ed. Oficina de textos, 	2012
	NBR 11682 - Estabilidade de encostas 
	NBR 6122 - Projeto e Execução de Fundações
 			Paulo Maia 2023-1
Tipos de Estruturas de Contenção
Muros de gravidade
Muros de flexão
Estruturas ancoradas
Estruturas de solo reforçado
Estruturas estroncadas
Estruturas para estabilização de taludes rochosos
Muros de Gravidade
São aqueles que formam uma estrutura monolítica, cuja estabilidade é garantida através do peso próprio da estrutura.
O dimensionamento deve atender à verificação da estabilidade quanto ao tombamento, deslizamento e capacidade de carga da fundação, além da estabilidade global. 
Podem ser:
Não armados:
Muros de arrimo: concreto simples, concreto ciclópico, alvenaria de pedra argamassada, pedra arrumada, tijolos ;
Grib wall;
Gabião e colchão reno: gaiolas preenchidas com pedra;
Solo ensacado: sacos de solo cimento ou solo cal
Solo pneus
Armados: (concreto armado)
Cantilever T ou L
Cantilever com contrafortes
Cantilever com laje de atrito
Muros de gravidade: Processo executivo
Terreno na condição natural e níveis do terreno após a execução da contenção definido pelo projeto arquitetônico, de urbanização, de estrada ou outros
Escavação temporária do terreno na região onde será executado o muro.
Terreno natural
Configuração desejada no projeto
Escavação
- obedecer o projeto do muro
- não fazer escavações em excesso
- utilizar margem de segurança nos taludes provisórios segundo a norma de taludes
Executar o muro. Caso seja necessário executar reforço do maciço de fundação
Executar reaterro compactado concomitantemente com o sistema de drenagem do maciço
Maciço de fundação
Muro de gravidade
Reaterro
Muro de arrimo retangular
vertical
Recomendando para uso em condições de taludes de pequena porte ( até 3m)
Dimensões recomendadas:
Alvenaria de tijolos: B ≅ 0,4h
Alvenaria de pedra ou concreto ciclópico: B ≅ 0,3h
Muro de arrimo retangular
inclinado para montante
1
4
1
3
Dimensões recomendadas:
Alvenaria de tijolos: B ≅ 0,4h
Alvenaria de pedra ou concreto ciclópico: B ≅ 0,3h
Muro de arrimo trapezoidal
Recomendando para uso em condições de taludes de médio porte (3 a 8 metros)
Dimensões recomendadas:
Concreto ciclópico: 	b ≅ 0,14h
			B = b+h/3
			z ≤ 1m (em geral)
Muro de arrimo trapezoidal
com sapata
Dimensões recomendadas:
Concreto ciclópico:
b ≅ 0,3m a H/12	
z ≅ H/8 a H/6		D ≅ 0,8z
B ≅ 0,5H a 0,7H
x ≅ 0,5D a D
Face de jusante (H:V) = 1:50
Recomendando para uso em condições de taludes de médio e grande porte ( > 5m)
Muro trapezoidal
faces inclinadas e sapata
Dimensões recomendadas:
Concreto ciclópico:
B’ ≅ H/3
t = H/6
b ≅ 0,3m a H/12
z ≥ t
Face de jusante e montante
 (H:V) = 1:10 a 1:15 
Grib Wall
Dimensões recomendadas:
Grade em concreto armado
B ≅ 0,5H a H
z ≥ 0,5m
0 ≤ n ≤ 5
Considerado muro do tipo retangular (solo + grade)
Solo Compactado
Concreto armado
Exemplos de muros em Grib wall
Gabião
Uso em diversas condições de talude
Exemplo de seções típicas de muro em gabiões
Exemplo de muro em gabião – processo construtivo
Exemplo do uso de gabião
em encostas
Exemplo do uso de gabião
contenção
Cabeceira de pontes
Retificação de canais
Exemplo do uso de gabião
contenção
Cursos d’água
Exemplo do uso de gabiões – proteção de marges
Com colchão reno
Com gabião caixa
Solo ensacado
Aplicado em:
- situações onde já houve deslizamento ou o parâmetro original precisa ser reposto;
- como técnica preventiva de contenção principalmente em estradas e barragens.
Exemplo de uso de solo ensacado
Rip Rap
Em erosões
Exemplo de uso de solo ensacado em estrada
Exemplo de uso de solo ensacado - degradação
Solo pneu
Exemplo de muro de solo pneu
Cantilever em T ou L
 concreto armado 
Recomendado para taludes de pequeno a grande porte;
Assume o formato em L quando x=0
Dimensões recomendadas:
b ≅ 0,2 a 0,3m
X ≅ H/10 a H/8
z ≥ 0,6m
D ≅ y ≅ H/12 a H/10
B ≅ 0,4H a 0,7H
Inclinação da face de montante (1:50)
Cantilever - critérios de cálculo -
Admite-se que o solo da região abaixo da linha CA ou CB está incorporado ao muro.
C
C
A
B
Cantilever
bases com maior resistência ao deslizamento
Com a inclusão de cut-off à montante ou no alinhamento da parede central 
Com a inclinação da base 
Exemplo de projeto de cantilever T
Exemplo de cantilever em T
Exemplo de cantilever em L
Cantilever - com contrafortes
Recomendado para situações onde se pretende muros mais esbeltos.
Cantilever com contrafortes de alvenaria
Cantilever
 - com laje de atrito -
O comprimento da laje de atrito deve ultrapassar a linha da provável cunha de ruptura. Nesse caso o empuxo de aterra acima e abaixo da laje são independentes
Dimensões recomendadas:
b ≅ 0,2 a 0,3m
X ≅ H/10 a H/8
z ≥ 0,6m
D ≅ y ≅ H/12 a H/10
B ≅ 0,4H a 0,7H
Muros de flexão
São aqueles que resistem aos esforços por flexão, geralmente utilizando parte do peso próprio do maciço arrimado que se apoia sobre sua base para manter o equilíbrio, sem caracterizar uma estrutura monolítica.
O dimensionamento deve atender aos mesmos critérios do muro de gravidade, acrescido das verificações de estabilidade estrutural das peças do material constituinte, geralmente concreto armado.
Muros de flexão
Processo executivo
Terreno na condição natural e níveis do terreno pretendido
Execução da cortina sem escavação do terreno garantindo comprimento de fixação “z” do emento estrutural abaixo do nível desejado para a escavação
Terreno natural
Cortina
Nível desejado
Nível desejado
Processo executivo – cont.
Terreno natural
Cortina
Nível após a escavação
Escavação
Cortina
Escavação do terreno a jusante até o nível desejado. Eventulamente faz-se necessário o uso de sistema de rebaixamento temporário
Execução do sistema de drenagem
Muros de flexão
tipos
Estacas justapostas
Estacas secantes
Estacas prancha
Perfis metálicos associados a painéis de concreto (madeira) 
Parede associada a fundação profunda
Barretes ou Hidrofresa
Estacas tangentes
Estacas armadas
Equipamento de grande porte
Escavação com caminhão
Equipamento compacto
Estacas secantes
- parede diafragma-
Estacas armadas
Exemplo de estacas secantes
Perfis metálicos associados a painéis de concreto (madeira) 
Perfis metálicos associados a painéis de concreto (madeira) 
Parede associada a fundação profunda
Com fundação em estacas
Com fundação em tubulões
A parede pode ser:
de concreto armado
de alvenaria de blocos ou canaletas armadas e pilares
Exemplo de parede associada a fundação profunda
Processo executivo similar ao de muros de peso: escavação; execução da cortina; e reaterro
Estacas barrete
- parede diafragma -
Barrete – processo executivo
Hidrofresa
Hidrofresa – processo executivo
Hidrofresa – processo executivo (cont.)
Estruturas ancoradas
São aquelas cuja estabilidade é garantida através de tirantes ancorados no terreno ou de estruturas específicas de ancoragem (“mortos”).
A estrutura pode se contínua, em grelha, em placas ou em contrafortes.
O dimensionamento deve atender a verificação estrutural das peças constituintes da estrutura, aos critérios preconizados pela NBR-5629 para os tirantes injetados no terreno e aos Fatores de Segurança indicados no item 7.5 para a estabilidade do maciço da NBR - 11682.
Cortina com ancoragem no terreno atirantada
Dimensões recomendadas:
b ≅ 0,1 a 0,3m
B ≥ 0,5m
l ≥ 6 (depende da aderência entre o tirante e solo)
a ≤ 1m (em geral = 0,5m)
z ≥ 0,5m
Bulbo
Cortina
Tirante
Bainha
Numero de tirantes
Espaçamento entre tirantes ≤ 2,5m 
Comprimento do tirante
Pode-se usar comprimentos variáveis
Linhas superiores mais longas e linhas inferiores mais curtas
Buscar não posicionar os tirantes dentro da prováveis cunha de ruptura
Inclinaçãodo tirante
Pode-se usar inclinações variáveis
Usualmente a inclinação dos tirantes deve ser superior a 10%
Linhas superiores mais inclinadas e linhas inferiores menos inclinadas
Cuidado no efeito de grupo entre os bulbos para evitar a redução da capacidade de carga
Escavação pretendida
1ª etapa de escavação
3ª etapa de escavação
2ª etapa de escavação
1ª linha de tirantes
2ª linha de tirantes
3ª linha de tirantes
Processo executivo
- sem parede executada previamente-
1
2
3
4
5
6
7
8
0
Escavação sapata
Execuçãosapata
Processo executivo
- com parede executada previamente-
Escavação pretendida
1ª etapa de escavação
3ª etapa de escavação
Execução da cortina
1ª linha de tirantes
2ª linha de tirantes
3ª linha de tirantes
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2ª etapa de escavação
Escavação sapata
Execuçãosapata
Elementos de um tirante
Alguns tipos de tirantes
Sistema de injeção
Sequência executiva do tirante
Especificações
Dimensionamento da parte metálica do tirante
Dimensionamento da parte metálica do tirante
Tipo de ensaio
Critérios d estabilização
Exemplo de equipamento
Exemplos de obras de tirantes
Exemplos de obras de tirantes
Exemplos de obras de tirantes
Exemplos de obras de tirantes
Exemplos de obras de tirantes
Cortina com ancoragem em estrutura específica mortos
f
d > 0
Estruturas de solo reforçado
São aquelas cuja estabilidade é garantida através do reforço do terreno com elementos resistentes introduzidos no seu interior. 
Os elementos resistentes podem ser grampos, fitas, geotexteis, geogrelhas, colunas de solo-cimento ou estacas de qualquer tipo, que trabalham conjuntamente com o terreno. 
O projeto deve demonstrar que os esforços atuantes nos elementos resistentes utilizados situam-se na faixa de trabalho dos mesmos. 
Estruturas de solo reforçado
No caso de utilização de peças de aço enterradas devem ser atendidas as mesmas condições de tensão de trabalho, para a condição definitiva ou provisória, e de proteção anticorrosiva, indicadas na norma NBR-5629 – Execução de tirantes ancorados no terreno.
O projeto de estruturas de solo reforçado devem seguir as recomendações de normas específicas sobre o assunto disponíveis na ABNT: NBR-9288 – Emprego de terrenos reforçados; NBR-9286 - Terra Armada; NBR-9285- Microancoragem.
Tipos
Quanto ao processo construtivo
Terra Armada
Solo reforçado
Solo Grampeado
Quanto a função do maciço de montante
Greide – quando a parte superior do aterro coincide com o acabamento do muro;
Pé de Talude – quando existe talude no aterro acima da cota final do muro;
Portante – quando sobre o muro são aplicadas sapatas para sustentação de vigas de pontes ou viadutos.
Quanto ao processo construtivo
Terra Armada
São estruturas de contenção flexíveis, constituídas por aterro selecionado e compactado, elementos lineares de reforço que serão submetidos à tração e elementos modulares pré-fabricados de revestimento.
Terra Armada
Devido à sua alta capacidade de suportar cargas, a Terra Armada é ideal para muros de grande altura, ou que estejam sujeitos a sobrecargas excepcionais.
O princípio da tecnologia Terra Armada é a interação entre o aterro selecionado e os reforços - armaduras de alta aderência -  que, corretamente dimensionados,  produzem um maciço integrado no qual as armaduras resistem aos esforços internos de tração desenvolvidos no seu interior. Estes maciços armados passam a comportar-se como um corpo “coesivo” monolítico, suportando, além do seu peso próprio, as cargas externas para as quais foram projetados.
Terra armada
Terra armada
Terra armada
Solo reforçado
É o método construtivo que consiste em se obter o aumento da capacidade do solo em suportar resistência à tração, através da inserção de elementos de amarração que distribuem estes esforços através do atrito, por uma área maior do solo, fazendo com que o conjunto atue como um corpo sólido.
Solo reforçado
Tipos de paramento
Solo Grampeado
É o resultado da execução de chumbadores, concreto projetado e drenagem visando estabilizar determinado talude. Os chumbadores promovem a estabilização geral do maciço, o concreto projetado a estabilidade local junto ao paramento e a drenagem age em ambos os casos. 
O conjunto visa estabilizar taludes nas condições de instabilidade de: 
Maciços a serem cortados, cuja geometria resultante não é estável; 
Taludes existentes que não tem a estabilidade satisfatória; 
Taludes rompidos.
Fases construtivas do solo grampeado
Limpeza do terreno
Construção em encostas naturais
Perfuração
Perfuração
Barras
Tipos de acabamento da face
Vegetação
Concreto
Cortinas estroncadas
São elementos de contenção, normalmente provisórios, cujo elemento de contenção utiliza a própria estrutura para combater os empuxos de terra
Estruturas para estabilização de taludes rochosos
A adoção da solução deve ser precedida da caracterização do problema, abordando-se os aspectos topográficos e geológicos, com especial atenção à inclinação e à altura do talude, além do estudo da litologia, das descontinuidades, do grau de intemperização da rocha, das condições de contato e da possibilidade de sismos e demais riscos envolvidos.
É necessário o levantamento das descontinuidades com a representação estereográfica e definição do mecanismo de ruptura. A resistência ao cisalhamento das descontinuidades (se preenchidas ou não) deve ser pesquisada adotando-se critérios de ruptura consagrados considerando-se a rugosidade e resistência a compressão através de gráficos e tabelas consagrados.
Tipos
Para sustentação de elementos de forma “permanente”
Para retenção de elementos que se desprendem
Para desvio de elementos
Para sustentação de elementos 
Chumbadores ou Grampos
Contrafotes
Pilares
Chumbadores ou Granpos
Contrafortes
Contrafortes com tirantes
Pilares
Pilares associados a contrafortes
Pilares em escavações
Para retenção de elementos que se desprendem
Bermas
Valas ou trincheiras
Paredes ou aterros
Defensa de tela
Telas ancoradas
Barreira dinâmica
Bermas
Valas ou Trincheiras
Paredes ou Aterros
Paredes ou Aterros
Tela ancorada
Defensa de tela
Em taludes
Pé taludes
Barreira dinâmica
Retenção de Blocos
Barreira dinâmica
Retenção de Detritos
Barreira dinâmica
Para desvio de elementos que se desprendem
Superior
Inferior
Desvio superior
Desvio inferior
Insucesso
Escolha do tipo de estrutura de retenção ou desvio
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