Posto De Corte Do Ribatejo. Um Caso De Melhoria De Solos Com Colunas De Brita

POSTO DE CORTE DO RIBATEJO. UM CASO DE MELHORIA DE SOLOS COM COLUNAS DE BRITA POSTO DE CORTE DO RIBATEJO. A CASE STUDY OF SOIL IMPROVEMENT OF SOILS WITH STONE COLUMNS Martins, Nuno, QUADRANTE, Engenharia e Consultoria, Lda, Lisboa, Portugal, [email protected] Quintela, Ana, TETRAPLANO, Serviços de Arquitectura e Engenharia, Lda., Lisboa, Portugal,[email protected] Cristóvão, António, KELLER GRUNDBAU, GmbH, Cascais, Portugal, [email protected] RESUMO As obras associadas ao futuro Posto de Corte do Ribatejo da REN compreendem a construção de um aterro no qual são fundadas as estruturas de suporte de equipamentos. Na área ocorrem depósitos aluvionares, com significativa compressibilidade e reduzida resistência, cuja espessura e presença do nível freático na proximidade da superfície inviabilizaram a sua remoção, tendo-se optado pela melhoria e reforço do terreno com colunas de brita. Após uma breve explanação sobre as soluções alternativas estudadas, faz-se referência aos aspectos que condicionaram a escolha e concepção da obra. A discussão aborda os diversos factores intervenientes na concepção da solução, iniciando-se pelo cenário geotécnico, seguindo-se a síntese dos resultados dos estudos de modelação e terminando com a descrição do método utilizado na execução das colunas de brita e dos assentamentos obtidos após a construção do aterro. ABSTRACT The works associated to the future “Posto de Corte do Ribatejo”, owned by REN, integrates an embankment where several structures will be founded. In the area, alluvial deposits with variable thickness occurred, characterized by a significant deformability and a very low mechanical resistance. Due to thickness and water level near the surface, the removal of that layer was considered infeasible. A solution of soil improvement with stone columns was adopted. After a brief exposition concerning the studied alternatives, the principal aspects that led to the choice of the final solution are described. The discussion also refers to several aspects that influenced the solution’s lay-out, starting with the geotechnical scenarios, followed by design studies, description of the performance methods applied for the stone columns and settlements after construction of the fill. 1. INTRODUÇÃO O futuro Posto de Corte do Ribatejo da REN – PCRJ - localiza-se junto do Carregado, a cerca de 150 m do rio Tejo, interessando uma zona plana, à cota +2.00, numa área total de 27 300 m2. As obras associadas ao Posto de Corte incluem a construção de um aterro com 2,5 m de altura, no qual serão fundadas as estruturas de suporte de equipamentos e edifícios técnicos. A fundação das estruturas será constituída por sapatas de betão armado. Na área interessada pela obra ocorrem depósitos aluvionares de espessura variável entre 7 e 15 m, caracterizados por significativa compressibilidade e reduzida resistência mecânica,

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inadequados à fundação do aterro e das estruturas do Posto. O nível freático foi, à data do projecto, identificado a uma profundidade de cerca de 1,40 m. 2. CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICA Para caracterização geotécnica, foram efectuadas duas campanhas de prospecção. A primeira, em Setembro de 2002, baseou o projecto de concurso e a segunda, realizada em Março de 2003, visou aferir as características de resistência, deformabilidade e permeabilidade adoptadas no projecto inicial e obter informações adicionais que permitissem avaliar a amplificação sísmica ao longo da camada lodosa. A primeira campanha incluiu a realização de 12 sondagens com ensaios SPT. A segunda integrou a realização de 4 perfis sísmicos de refracção e de 4 sondagens, com ensaios de molinete e recolha de amostras intactas para ensaios em laboratório, nomeadamente de caracterização granulométrica, determinação dos limites de consistência e ensaios edométricos para a caracterização da deformabilidade e das características de consolidação. Em linhas gerais, podem distinguir-se os seguintes complexos geotécnicos, do topo para a base: • Terra vegetal areno–siltosa e aterros areno–argilosos com espessura variável entre 1 m e 1,6 m; • Depósitos aluvionares constituídos por lodos cinzento escuros e cinzento acastanhados com espessura variável entre 4,5 m e 13,5 m, integrando três camadas distintas: a camada superficial, com cerca de 3 m de espessura é constituída por lodo cinzento-escuro com conchas e valores de NSPT entre 0 e 1, com resistência ao corte não drenada de pico, cu, variável entre 19 e 37 kPa; subjacente ocorre uma camada de lodo cinzento-escuro com espessura variável entre 1,5 m e 6,0 m, valores de NSPT entre 0 e 2 e cu entre 5 e 69 kPa; por vezes ocorre uma camada de lodos consolidados ou argila, com uma espessura máxima de 6 m e SPT entre 3 e 6. • Formação quaternária integrando três complexos distintos, um superior constituído por argilas, em regra com SPT entre 6 e 16, um complexo intermédio constituído por areias finas e médias argilosas, por vezes grosseiras, com SPT entre 14 e 50 e um terceiro complexo que integra areias finas a grosseiras, argilosas com valores de SPT, em regra, superiores a 60 pancadas. Neste contexto, saliente-se as diferenças identificadas numa das sondagens relativamente às restantes, em que na camada mais superficial de solos lodosos não foram identificadas conchas, o que poderá ter contribuído para a maior percentagem de finos e a maior plasticidade da amostra, assim como para os menores valores de resistência ao corte. Na camada de lodo subjacente, a amostra colhida revela a ocorrência de um material de granulometria e plasticidade idêntica à dos restantes, mas com um índice de vazios e compressibilidade muito superior. Considera-se que esta amostra poderá ser representativa dos materiais que ocorrem em 3 sondagens da primeira campanha localizadas na proximidade, únicas com valores nulos de SPT. Neste sentido, admitiu-se como plausível a existência de dois cenários distintos, um representativo de dois terços a três quartos da área total da obra (Cenário A) e um segundo representado pela sondagem acima referida e que se manifesta na restante área (Cenário B). No Quadro 1 resumem-se as características geotécnicas das formações interessadas.

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Quadro 1 – Características geotécnicas das formações Descrição Terra vegetal areno siltosa e aterros Lodo cinzento escuro com conchas dispersas

SPT

cu

(kPa)

LL, % finos IP (%)

eo

cc

cv

(cm2/s)

55-64 0,97-1,13 0,23-0,28 1,2-3,3×10-4 25-35 34-43 0-1 19-37 ~65 1,16-1,70 0,34-0.64 4,1-8,1×10-4 16-22 56-66 1,38-1,48(a) 0,38-0,52(a) Lodo cinzento escuro 1,1-4,5×10-4 0-2 5-69 92-99 25-39 2,60(b) 1,10(b) Argilas e areias finas e 6-16 21-23 0,32-0,35 0,048-0,059 1,7-5,5×10-3 médias 14-50 54-59 54-59 8-10 e0 – índice de vazios inicial; Cc – coeficiente de compressibilidade; Cv – coeficiente de consolidação (a) (b)

--

-

>95

Cc 1 + eo ~0,125 ~0,33 ~0,20(a) 0,28(b) ~0,04

Amostras colhidas nas sondagens representativas do Cenário A Amostra colhida na sondagem representativa do Cenário B

3. ESCOLHA DA SOLUÇÃO Face à espessura dos depósitos aluvionares e à presença do nível freático na proximidade da superfície, a remoção destes materiais foi considerada inviável, tendo sido analisadas diversas soluções alternativas entre as quais se destacam: i) ii) iii) iv)

fundação indirecta das estruturas de suporte por estacas de betão armado; consolidação dos materiais compressíveis da fundação através de geodrenos; fundação das estruturas por estacas de betão armado associada à consolidação dos materiais de fundação através de geodrenos; consolidação dos materiais compressíveis da fundação e aumento da sua resistência com colunas de brita.

A primeira solução de fundação dos maciços através de estacas asseguraria a inexistência de deslocamentos absolutos e diferenciais das estruturas, assim como a sua necessária estabilidade a curto e a longo prazo. No entanto, o aterro fundado directamente sobre os depósitos aluvionares sofreria assentamentos que atingiriam uma magnitude máxima estimada em 80 cm durante um período de 30 anos, com os correspondentes problemas de funcionalidade e de manutenção. A segunda solução analisada solucionaria o problema do assentamento dos aterros mas não asseguraria o acréscimo de resistência dos materiais necessário à garantia da estabilidade do aterro e dos maciços de fundação das estruturas. Com efeito, à data de elaboração do projecto de concurso, a caracterização geotécnica dos materiais disponível era insuficiente para estimar o aumento de resistência que seria conseguido com a consolidação dos materiais sob a acção da carga do aterro. Acresce que a incerteza associada ao sucesso deste tipo de soluções não seria compatível com os prazos previstos para a execução da obra. As duas últimas soluções analisadas, apesar de totalmente distintas, permitiam solucionar as questões atrás descritas. Do ponto de vista económico, a solução com estacas de betão e geodrenos era, porém, cerca de 80 % mais onerosa do que a solução com colunas de brita, aspecto este decisivo para a escolha da intervenção. A introdução de colunas de brita nos depósitos aluvionares melhora as características geotécnicas do solo, aumenta a sua capacidade de carga, reduz a magnitude dos assentamentos, minimiza os problemas de assentamentos diferenciais e diminui significativamente o tempo de consolidação, limitado a um período máximo de 4 meses. Com efeito, a consolidação passa a ser condicionada pelos drenos, materializados pelas colunas de brita, e respectivo espaçamento. A contribuição da drenagem vertical das camadas é mínima.

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4. DESCRIÇÃO DA SOLUÇÃO ADOPTADA Preconizou-se a introdução de colunas de brita segundo uma malha triangular com 2,5 m de afastamento, com profundidades variáveis entre 9 e 16,5 m, estabelecidas de acordo com a profundidade a que ocorrem as formações quaternárias mais resistentes. As colunas de brita são executadas na totalidade da área de fundação do aterro e ainda abrangendo uma faixa circundante com pelo menos 3 fiadas de colunas, conferindo ao conjunto aterro–fundação a necessária estabilidade, essencialmente, durante a ocorrência de sismos. O aterro é fundado directamente sobre a camada de terra vegetal/aterros após remoção de uma camada superficial de 30 cm, contendo maior quantidade de matéria orgânica. De referir que no projecto de concurso foi prevista a remoção da totalidade desta camada, que se julgava poder sofrer assentamentos seculares importantes. Esta opção foi inviabilizada pelo período de execução das obras - Inverno - e consequente presença do nível freático praticamente à superfície. Em alternativa, previu-se a colocação de detritos de pedreira, numa espessura de 50 cm, sobre a camada de terra vegetal/aterro previamente decapada. Com a circulação dos equipamentos os detritos penetraram na camada subjacente, garantindo uma melhoria das características daquela formação e a minimização de eventuais problemas de assentamentos seculares. Sobre a camada de detritos de pedreira foi executada uma camada drenante com 50 cm de espessura, que garante a drenagem para o exterior da água que percola através das colunas de brita, proveniente da consolidação dos depósitos aluvionares. Entre estas duas camadas, e após a execução das colunas de brita, foi colocado um geotêxtil com boa resistência à tracção, assegurando uma segunda protecção à camada drenante e uma resistência adicional ao aterro. Sobre a camada drenante é colocado um geotêxtil apenas com função de filtro, que minimiza eventuais problemas de contaminação daquela camada pelos elementos mais finos do aterro sobrejacente. As cargas devidas às estruturas do Posto de Corte são transmitidas através de dois tipos de sapatas de betão armado: os maciços do tipo 1, com secção quadrada de 1,40 m de lado, fundados no aterro a 1 m de profundidade e transmitindo uma tensão máxima de 100 kPa; os maciços do tipo 2 fundados a 3,30 m de profundidade, com geometria rectangular com 6,60 × 5,20 m2, que transmitem uma tensão máxima de 200 kPa. Sob os maciços de fundação do tipo 2, o espaçamento entre colunas de brita foi reduzido para 1,5 m, garantindo-se assim a homogeneização dos assentamentos. No que se refere à geometria exterior do talude, conferiu-se-lhe uma inclinação de 1:3 (v:h) essencialmente condicionada pela estabilidade a curto prazo do aterro e respectiva fundação. Preconizou-se também a introdução de uma sobreelevação do aterro de 80 cm, para compensação dos assentamentos das camadas de fundação. 5. CONCEPÇÃO E DIMENSIONAMENTO DA SOLUÇÃO 5.1. METODOLOGIA GERAL Após a análise dos resultados da campanha de prospecção geotécnica, procedeu-se a estudos de modelação e validação do comportamento da solução escolhida que integraram a determinação da resposta dinâmica da camada lodosa, a verificação da estabilidade global do aterro e respectiva fundação, a estimativa dos assentamentos e do tempo necessário para consolidar a camada de materiais lodosos e ainda a determinação da resistência ao carregamento.

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5.2. DETERMINAÇÃO DA RESPOSTA DINÂMICA DA CAMADA LODOSA A resposta dinâmica da camada lodosa foi avaliada através do método exposto por Ambraseys [1] para camadas linearmente elásticas. A solução permitiu determinar os períodos próprios de vibração da camada para os diferentes modos de vibração e a amplificação da aceleração sísmica ao longo da altura da camada lodosa, admitindo a existência do aterro. A caracterização dinâmica da camada lodosa baseou-se nos resultados de 4 perfis de refracção sísmica, nos quais se obtiveram velocidade das ondas longitudinais variáveis entre 750 m/s e 1190 m/s, valores elevados para os materiais em causa. Neste caso, a situação mais condicionante correspondeu à acção de um sismo do tipo 1, admitindo para a camada lodosa uma velocidade das ondas de corte de 440 m/s. Nesta situação, a aceleração sísmica sofre uma amplificação de 2,2 vezes, tendo-se obtido no topo da camada uma aceleração máxima de 0,33g associada a um período de retorno de 1000 anos. 5.3. VERIFICAÇÃO DA ESTABILIDADE GLOBAL A análise de estabilidade global estática do aterro e da fundação foi efectuada através de um programa de cálculo automático que aplica o método de Bishop Simplificado. A situação analisada foi a de curto prazo, cenário condicionante da estabilidade do aterro face ao tipo de carregamento em causa. A longo prazo, a consolidação dos materiais, acelerada pelas colunas de brita, e a resistência das colunas aumentam a segurança no que se refere à estabilidade global. A análise de estabilidade sísmica foi efectuada através de métodos pseudo-dinâmicos que permitem determinar as deformações permanentes do aterro resultantes da actuação de um sismo na base da camada lodosa. As deformações foram calculadas pelo método proposto por Makdisi e Seed [4], que se baseia na hipótese de Newmark. Numa primeira etapa foi determinada a aceleração critica, tendo-se obtido um valor de 0,1g. A introdução de colunas de brita para além da área de implantação do aterro permitiu aumentar significativamente a segurança ao deslizamento.

a crít.=

FSest. :2.10

0.1g

Admitindo para o sismo uma magnitude máxima, na escala de Richter, de 7,5 e tendo em consideração a amplificação da aceleração ao longo da camada, o deslocamento permanente obtido foi de 3,8 cm, valor reduzido que permitiu confirmar a estabilidade do aterro durante a actuação do sismo associado a um período de retorno de 1000 anos.

2.50

1

Sobreelevação = 0.80m

3

Terra vegetal Cu=20kPa Lodos Cu=5kPa

Lodos Cu=20kPa Lodos Cu=25kPa Lodos Cu=35kPa

Figura 1 – Verificação da estabilidade global.

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5.4. CÁLCULO DOS ASSENTAMENTOS O carregamento do terreno resultante da execução de um aterro com cerca de 2,5 m de altura e da transmissão de cargas das estruturas de suporte provoca três tipos de assentamento: imediato, primário e secundário. O assentamento imediato das camadas compressíveis da fundação tem lugar previamente à consolidação e ocorre muito rapidamente, durante a construção do aterro, podendo ser facilmente corrigido no decorrer da obra, pelo que não foi considerado. O assentamento primário ocorre com a consolidação dos materiais, com a dissipação ao longo do tempo do excesso de pressão intersticial resultante do carregamento. A introdução de colunas de brita não só permite acelerar os assentamentos primários, mas também reduzir a sua magnitude. Esta redução foi objecto de estudo por diversos autores, tendo sido consideradas as abordagens de Balaam [2] e de Priebe [5]. Quadro 2 – Factor de redução dos assentamentos por Balaam e Priebe (Carregado) Espaçamento entre colunas 1.5 m 2.0 m 2.5 m 3.0 m 0.24 0.32 0.40 0.51 β (Balaam) 0.32 0.50 0.63 0.71 β (Priebe) Conforme se constata pela análise do quadro anterior, a teoria de Priebe é mais conservativa. Neste contexto, e face às incertezas associadas ao cálculo dos assentamentos por consolidação, foi esta a teoria adoptada no dimensionamento da obra. O cálculo dos assentamentos foi efectuado para os dois tipos de maciço de fundação. De referir que, para compensar os assentamentos por consolidação do aterro, se previu uma sobreelevação no aterro da ordem de grandeza do assentamento primário, corrigindo-se os assentamentos para esta carga adicional. No Quadro 2 apresentam-se os valores de assentamento estimados. Cenário geotécnico A B

Quadro 3 – Assentamentos das camadas de fundação Maciços de Assentamento Afastamento Assentamento fundação sem colunas entre colunas com colunas Tipo 1 0,49 m 2,5 m 0,31 m Tipo 2 0,82 m 1,5 m 0,26 m Tipo 1 1,32 m 2,5 m 0,83 m Tipo 2 1,69 m 1,5 m 0,55 m

O assentamento sob os maciços do tipo 1 atinge 0,31 m nas condições de fundação do cenário geotécnico A e 0,83 m nas condições mais desfavoráveis do cenário geotécnico B. Sob os maciços de fundação do tipo 2, o menor afastamento das colunas conduziu a assentamentos de menor magnitude, de 0,26 e 0,55 m, respectivamente. O assentamento secundário ocorre de forma muito gradual ao longo do tempo, e tem, em geral, pequena magnitude. No caso presente os valores estimados para um período de 10 anos não ultrapassam 1 cm. 5.5 CÁLCULO DO TEMPO NECESSÁRIO À CONSOLIDAÇÃO O tempo necessário à consolidação das camadas de fundação foi determinado através da teoria de Biot, admitindo-se para os materiais comportamento anisotrópico, traduzido por uma relação entre os coeficientes de consolidação radial e vertical de 2, valor usual nos depósitos lodosos da zona do Carregado. No Cenário A, a situação mais gravosa corresponde à camada de aterro/terra vegetal com

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tempos de consolidação variáveis entre 4 e 10 meses, desprezando a contribuição da drenagem vertical. Nas restantes camadas, o tempo de ocorrência dos assentamentos não ultrapassou os 6 meses na situação mais condicionante, valor que se considerou aceitável dentro do cronograma previsto para a execução das obras. Para o Cenário B, representativo de uma situação menos frequente em termos de condições de fundação da obra, o tempo necessário para a ocorrência da totalidade do assentamento atingiu os 9 meses na camada lodosa sem conchas e valores bastante inferiores nas restantes camadas. 5.6. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA AO CARREGAMENTO A introdução de colunas de brita na formação aluvionar de resistência mecânica medíocre aumenta a resistência ao carregamento da fundação do aterro. Este aumento é função da geometria das colunas, da sua distribuição, da sua resistência mecânica e da resistência mecânica do solo que as envolve. A menor deformabilidade das colunas de brita relativamente ao solo envolvente traduz-se por uma distribuição de carga desigual. Os valores da tensão aplicada sobre o solo e sobre as colunas foram calculados através da teoria de Priebe. A estimativa da resistência ao carregamento das colunas de brita foi efectuada com base na proposta de Brauns [3] que permite ter em conta a existência de carregamento exterior às colunas. No Quadro 3 apresentam-se os valores obtidos, admitindo um factor de segurança de 2 e um cu de 20 kPa, valor este condicionado essencialmente pela resistência das camadas superiores da fundação. Quadro 4 – Resistência ao carregamento de colunas de brita Espaçamento σtotal σcol σsolo σadm Maciço das colunas (m) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) Tipo 1 2,5 61 257 38 409 Tipo 2 1,5 200 529 64 530 6 - MÉTODO EXECUTIVO DAS COLUNAS DE BRITA As colunas de brita foram executadas pelo método seco com colocação da brita na ponta do vibrador. Para o efeito, utilizou-se um equipamento próprio em que as colunas de brita são executadas com um vibrador ' trémie'que tem, na sua extremidade superior, um crivo e uma tremonha para a alimentação da brita. A brita é conduzida através de um tubo até à ponta do vibrador com a ajuda de ar comprimido. Para operar com este vibrador, a Keller constrói gruas especiais que permitem activar a penetração do vibrador no solo. As colunas de brita são realizadas por troços sucessivos. Após atingir-se a profundidade definida, sobe-se o vibrador e a brita escoa-se pela ponta. Volta-se então a descer o vibrador através da brita, que é assim compactada e expandida lateralmente contra o solo. Na Figura 2 apresenta-se as fases da realização das colunas de brita desde a preparação até ao acabamento da superfície tratada, passando pelo seu enchimento, penetração e compactação. As colunas de brita, com um diâmetro de 0,80 m, atingiram profundidades variáveis entre os 6,00 e 18,50 m, correspondente à espessura das camadas compressíveis. No total, realizaram-se cerca de 80 000 m de colunas com quatro equipamentos a trabalhar em dois turnos diários, o que permitiu terminar estes trabalhos antes do prazo inicialmente previsto. Na Fotografia 1, apresenta-se um aspecto geral da obra e dos equipamentos envolvidos na sua realização.

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Figura 2 – Método executivo das colunas de brita.

Fotografia 1 – Vista geral da obra e do equipamento mobilizado. A profundidade atingida pelo vibrador é controlada externamente por intermédio de uma escala inscrita no corpo do vibrador e as extensões a ele acopladas, sendo igualmente registada automaticamente através de computador. A compactação da brita é controlada por intermédio da intensidade de corrente eléctrica necessária para produzir a vibração; assim que é atingido o aumento previsto para essa intensidade durante a compactação, eleva-se o vibrador e inicia-se outro estágio de compactação. Este

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processo é controlado por leitura directa de um amperímetro e é, ainda, regularmente registado automaticamente por um computador ligado a este amperímetro. O controlo do diâmetro médio de cada coluna de brita é aferido por intermédio da quantidade de brita consumida em cada furo. 7 – ACOMPANHAMENTO DA OBRA PELO PROJECTISTA A execução da obra foi acompanhada de perto e permanentemente por uma equipa técnica do projectista, que procurou dar resposta às questões técnicas que se iam colocando, bem como elaborar relatórios nos quais se registassem os aspectos considerados mais pertinentes. As principais questões técnicas relacionaram-se com as características dos materiais a aplicar em obra, com os processos de controlo de construção das colunas de brita e dos aterros, bem como a instrumentação da obra. Foi ainda necessário adaptar a geometria das fiadas de colunas de brita no exterior do aterro, devido à existência de estruturas de drenagem. No decurso da execução das colunas de brita, foram registados, para cada coluna, os seguintes elementos: comprimento, diâmetro médio, tempo de execução, equipamento e mês de execução. Com estes dados, foi possível, no final da obra, traçar as linhas de igual profundidade do substrato. Foi possível verificar, nos cerca de 80 000 m de colunas construídas com diâmetro teórico de 0,85 m, que o diâmetro real variou entre 0,84 e 1,03 m, variando o diâmetro médio por coluna entre 0,86 e 0,89 m. No que se refere ao controlo de construção do aterro, procurou-se que este fosse realizado com garrafa de areia e determinação do teor em água por secagem em estufa. Nem sempre foi possível, tendo-se também determinado o peso volúmico aparente seco e o teor em água com o densitómetro de raios gama. Nos 60 000 m3 de material colocado, foram realizadas 379 determinações, para além de 7 ensaios com garrafa de areia e secagem em estufa. Na camada drenante construída entre o terreno in situ, reforçado por colunas de brita, e o aterro, o densitómetro não foi utilizado, tendo-se determinado a densidade relativa da brita por medição do peso volúmico aparente com garrafa de areia. Procurou-se, desde o início, definir uma zona de aterro com cerca de 50×50 m2 em que se instalariam marcas superficiais para medir a evolução dos assentamentos desde tão cedo quanto possível, de modo a poder antecipar a evolução dos assentamentos. No entanto, no decurso da obra apenas foi possível instrumentar esse troço conjuntamente com o restante aterro. 8. ANÁLISE DOS RESULTADOS DA OBSERVAÇÃO Como se referiu no ponto anterior, foi definido um troço localizado junto ao canto sudoeste da obra, em que se colocaram 16 marcas superficiais para medição de assentamentos. No restante aterro foram colocadas mais 21 marcas e 11 piezómetros hidráulicos. Têm-se efectuado leituras semanais destas marcas, e procurou ajustar-se uma curva de consolidação a cada uma delas, para o que foi necessário estimar os seguintes parâmetros: eo, cc e cv, característicos de cada um dos cenários geotécnicos. Para cada marca é ainda necessário estimar o instante e a magnitude do assentamento inicial. Na Figura 3 apresentam-se duas destas curvas. Verifica-se que os assentamentos medidos são significativamente inferiores aos calculados com base nos parâmetros admitidos em projecto.

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Este facto tem três justificações distintas: por um lado, a deformabilidade dos materiais pode efectivamente ser inferior à admitida em projecto, por outro lado, a teoria de Priebe é a mais conservativa, conduzindo a estimativas de assentamento superiores e, por último, não se procedeu à medição dos assentamentos desde o início da consolidação, que se inicia imediatamente à colocação das primeiras camadas de aterro. MC11 50

100

150

0,000 0,025 0,050 0,075

curv a ajustada

0,100 0,125 0,150 0,175 0,200

curva de projecto

0,225 0,250

e 0 = 1,50 Cc = 0,15

tempo (dias)

Ch = 10 -7 200

0

assentamento (m)

assentamento (m)

0

MS14

e0 = 1,50 Cc = 0,18

tempo (dias)

0,000 0,025 0,050

50

100

Ch = 10 -7 150

200

curva ajustada

0,075 0,100 0,125 0,150 0,175 0,200

curva de projecto

0,225 0,250

Figura 3 – Evolução dos assentamentos calculados e medidos, em duas marcas superficiais. No entanto, no que se refere aos assentamentos que se irão ainda verificar, pode desde já concluir-se que são compatíveis com as estruturas que são necessárias fundar. 9. CONCLUSÕES A observação do comportamento da obra, ainda que, à data, incompleta, quer em termos de grandezas lidas, quer em termos de período de observação - que se iniciou já após a conclusão do aterro -, permitiu constatar a eficiência da solução adoptada - colunas de brita. Os assentamentos estimados a partir dos dados disponíveis são, porém, inferiores aos estimados, diferença esta que resulta da atitude conservativa adoptada nos cálculos, baseada nalguns resultados desfavoráveis que se inferiram a partir dos trabalhos de prospecção geotécnica realizados e na dificuldade em medir os assentamentos desde o início da consolidação. 10. AGRADECIMENTOS À Rede Eléctrica Nacional, S.A. – REN –, Dono de Obra, a autorização para a apresentação desta comunicação e pela discussão conjunta das diferentes soluções técnicas adoptadas durante a realização do projecto e obra. Ao Instituto de Engenharia de Estruturas, Território e Construção do Instituto Superior Técnico – ICIST –, e em particular à equipa coordenada pelo Exmo. Senhor Professor Maranha das Neves, que durante a realização do projecto esteve como consultor técnico da REN, a contribuição técnica enriquecedora para o resultado final do trabalho. 11. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Ambraseys, N. N., "On the Seismic Behaviour of Earth Dams", Proceedings 2nd World Conference Earthquake Engineering, Tokyo (1960) [2] Balaam N. P., Poulos H. G., Brown P.T., "Settlement Analysis of Soft Clays Reinforced With Granular Piles", Univ. of Sydney, School of Civil Engineering, Research Report (1977) [3] Brauns J., "Initial Bearing Capacity of Stone Columns and Sand Piles", C.R. Symp."Soil Reinforcing and Stabilizing Techniques in Engineering Practice" Sydney, Oct. (1978) [4] Makdisi, F. I., Seed, H. B., "Simplified Procedure for estimating Dam and Embankment Earthquake Induced Deformations", JGED, ASCE, 104 No. GT7 (1978) [5] Priebe, "Abschätzung des Setzungsverhaltens eines durch Stopfverdichtung verbesserten Baugrubes", Die Bautechnik 53 (1976)

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