Análise de estabilidade e deformabilidade de um aterro sobre solos moles : projeto de uma seção na BR-101/SC

Abstract

A expansão dos centros urbanos tornou necessária a construção de empreendimentos em regiões com presença de solos moles. Na maioria das vezes, as viabilidades técnica e econômica de uma obra sobre esses solos somente podem ser garantidas se técnicas construtivas específicas forem aplicadas. Sendo assim, este trabalho teve por objetivo a realização do projeto geotécnico de uma seção transversal da BR-101 (km 108,3), próximo ao município de Penha, no estado de Santa Catarina, de um aterro sobre solos moles. Primeiramente, foram apresentadas características gerais da obra que se deseja executar, seguido por uma avaliação preliminar dos tipos de solo regionais e de suas características básicas. O perfil geotécnico básico, com lençol freático considerado na superfície, consiste em 2 m superficiais de crosta pré-adensada, 8 m de argila muito mole a mole, 2,5 m de argila siltosa a areia e 3,5 m de solo residual, em geral, siltoso. Em seguida, foi analisada uma campanha de investigações geotécnicas a fim de se obter propriedades e parâmetros dos solos locais. Com isso, foi necessária a realização de um estudo de seções e perfis geotécnicos com a finalidade de determinar seções transversais de projeto e de análises preliminares para definir quais seriam as técnicas construtivas necessárias. A seguir, foram realizadas análises de estabilidade de fundação e interna, analiticamente, e global, pelo Método de Equilíbrio Limite utilizando o software SLOPE/W. Ainda, foram realizadas as análises de deformabilidade com a previsão de recalques e o dimensionamento das soluções de aceleração de recalques analiticamente e com a modelagem do problema numericamente, pelo Método de Elementos Finitos com o uso do software Plaxis 2D. Por fim, a solução passível de execução foi um aterro com altura final de 10,40 m construído em 4 etapas, as três primeiras de 2,6 m de espessura e a última de 3,6 m devido à sobrecarga temporária de 1 m de espessura. Foram previstas bermas de equilíbrio de 5,2 m de altura com patamares de 15 m de largura e taludes 2:1 (H:V). Além disso, foi prevista a cravação de geodrenos em malha triangular espaçados em 1,4 m que conduziram a um tempo executivo total de 242 dias. Os reforços especificado devem possuir resistência à tração nominal de 2.700 kN/m e módulo de rigidez nominal de 20.250 kN/m, dispostos nos sentidos longitudinal e transversal e podendo ser modulados. É necessária a execução de um aterro de conquista com 60 a 80 cm de espessura e de um colchão drenante de 50 cm de espessura de areia.