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UNIVERSIDADE PARANAENSE – UNIPAR

Curso de Engenharia Civil - Campus Umuarama

TFC 2016 – TRABALHO FINAL DE CURSO

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ESTUDO DE CASO: MURO DE CONTENÇÃO EM GABIÃO EXECUTADO NO CANAL DO CENTRO POLIESPORTIVO NA CIDADE

DE UMUARAMA, PARANÁ

CASE STUDY: CONTAINMENT WALL IN GABION EXECUTED IN MULTISPORTS CENTER CHANNEL IN UMUARAMA CITY, PARANÁ

Marcelo Amalfi Milani1; Nabirra Lira Zaneti1; Andre Kazuhiro Shiotani²

1 Acadêmicos do Curso de Engenharia Civil, Universidade Paranaense - UNIPAR ² Professor do Curso de Engenharia Civil, Universidade Paranaense - UNIPAR

Resumo

As estruturas de contenção são obras de suma importância para a engenharia civil, por meio delas realizamos a contenção de materiais que não podem ser estabilizados naturalmente. Os muros de gabião caixa são estruturas de contenção compostos pelo arranjo de pedras dispostas dentro de gaiolas de aço, estes muros suportam os esforços a eles submetidos pela força de seu próprio peso. Este trabalho apresenta a verificação do dimensionamento e a avaliação da execução de um muro de contenção em gabião implantado no centro poliesportivo da cidade de Umuarama, averiguando se as preconizações de projeto foram atendidas na fase de execução, analisando os possíveis efeitos gerados por modificações devidas a divergências de projeto e se a estrutura se comportou como o esperado. A estrutura foi verificada conforme suas previsões de projeto e conforme a sua realidade executiva, os resultados apresentados puderam ser considerados satisfatórios para a garantia da eficiência estrutural. Palavra-Chave: Estudo, Muro, Gabião, Poliesportivo, Umuarama.

Abstract

Containment structures are works of great importance for civil engineering, through which we carry out the containment of materials that cannot be naturally stabilized. Box gabion walls are containment structures composed of the arrangement of stones arranged inside steel cages, these walls support the stresses subjected to them by the force of their own weight. This work presents the verification of the dimensioning and evaluation of the execution of a retaining wall in gabion implanted in the polysportivo center of the city of Umuarama, verifying if the project recommendations were met in the execution phase, analyzing the possible effects generated by modifications due to Disagreements and whether the structure behaved as expected. The structure was verified according to its project forecasts and according to its executive reality, the presented results could be considered satisfactory for the guarantee of the structural efficiency.

Keywords: Study, Wall, Gabion, Mulitsports, Umuarama.




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1 Introdução

Em obras que há a necessidade de modificar o perfil do terreno e que não

podem ser estabilizados por taludes, gera-se a necessidade da concepção de obras

de contenção que visam impedir a movimentação do solo. Antes de implantar uma

obra de contenção deve ser observado se não há movimentação de terra, pois caso

ocorra, qualquer obra seria de pouca confiabilidade. Existem casos que a construção

da estrutura de contenção pode apresentar um custo superior ao da própria

edificação (MOLITERNO, 1998).

As estruturas de contenção podem ser classificadas em solos grampeados,

muros ou cortinas ancoradas. Os muros podem ser divididos, de forma geral, em

dois grupos. O grupo dos muros de gravidade ou peso que podem ser construídos

de concreto ciclópico, alvenaria de pedras, gabiões ou solo-cimento. Sendo o outro

grupo os muros de flexão, que são construídos de concreto armado podendo ser

com ou sem contrafortes podendo ter ou não ancoragens (HACHICH et al.,1998).

Os muros de gravidade são estruturas de contenção que utilizam seu grande

peso próprio para resistir aos esforços solicitantes. Devido seu grande peso estas

estruturas são normalmente usadas onde o solo apresenta elevada carga de

suporte. Sendo os perfis mais usados: retangular, trapezoidal e escalonado

(MOLITERNO, 1998).

As estruturas de contenção em gabiões caixa são compostas de gaiolas de

arame zincado com dupla torção para preservar as deformações, caso algum fio

venha a se romper. São dispostos em forma de tela, com o objetivo de manter a

forma adequada. Os arames podem ser revestidos com PVC com a finalidade de

melhorar a resistência às intempéries. As gaiolas são preenchidas com pedras de

mão ou seixos rolados que são arrumadas manualmente. As estruturas de gabiões

caixa são usualmente muito utilizadas pelo fato de serem de fácil execução,

permeáveis e flexíveis (MACCAFERRI, 2014).

As estruturas de contenção em gabiões caixa são aplicadas em muitas obras

de infraestrutura urbana em todo o mundo e também no Brasil, porém na região de

Umuarama, esta prática não é relativamente comum, talvez pela falta de




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aplicabilidade nas obras específicas ou pela falta de conhecimento de técnicas a

serem utilizadas na implantação deste tipo de estrutura.

A estrutura de contenção em gabiões caixa empregada no centro Poliesportivo

da cidade de Umuarama, faz parte de uma obra de drenagem que está sendo

implantada com o objetivo de interromper o processo erosivo instaurado no local,

devido à sobre carga imposta ao sistema de drenagem pluvial existente.

Objetiva-se no presente trabalho, verificar o dimensionamento e a execução da

estrutura de contenção que se encontra em fase de implantação no empreendimento

em questão. A verificação do dimensionamento surge pela causa de modificações

realizadas na fase de implantação, devido as divergências encontradas em campo.

As divergências principais se deram pela caracterização do solo local, sendo assim,

serão estudados os possíveis efeitos causados pelas divergências, caracterizando-

os em efeitos benéficos ou prejudiciais.

A verificação da execução da estrutura surge pela necessidade de

comprovação dos métodos e técnicas empregados, visto que como em qualquer

obra a correta execução dos elementos previstos em projeto influência diretamente

na posterior eficiência e na vida útil da estrutura.

1.1 Justificativa

Diante das características e vantagens apresentadas pela execução do tipo de

estrutura aqui estudada, surge o questionamento da causa que a sua utilização não

seja uma prática disseminada nos projetos de infraestrutura urbana e viária da

região.

A eficiência dos levantamentos preliminares necessários para concepção

destes tipos de estrutura é fator predominante para uma correta execução e

conclusão da obra, sendo assim, quando a eficiência necessária não é devidamente

alcançada a execução fica exposta a necessidade de possíveis modificações que

poderão de maneira benéfica ou não afetar a eficiência e o desempenho da

estrutura, gerando em determinados casos, a necessidade de adequação do projeto

inicial.




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1.2 Objetivos

1.2.1 Objetivos Gerais

Verificar o dimensionamento e a execução da estrutura de contenção em

gabiões caixa implantada na execução do canal de escoamento no Centro

Poliesportivo na cidade de Umuarama no estado do Paraná.

Como objetivo secundário pretende-se exercitar os conhecimentos dos

acadêmicos a cerca de estruturas de contenção para garantir um diferencial no

mercado de trabalho.

1.2.2 Objetivos Específicos

Realizar pesquisa bibliográfica a fim de adquirir conhecimento necessário

sobre assunto aqui estudado.

Levantar dados dos ensaios de caracterização de solo do local de

implantação da obra, junto ao poder público.

Obter os projetos de engenharia existentes da obra, em poder da

administração pública.

Realizar visitas in loco, e por meio de contato com os profissionais

responsáveis e levantamentos fotográficos, averiguar as causas das

modificações ocorridas durante a fase de execução, avaliando suas

vantagens e desvantagens.

Obter dados de características do solo local através de fórmulas e correlações

apresentadas em literaturas correlatas, e dos materiais empregados na obra

por meio de levantamentos in loco.

Reproduzir o dimensionamento da estrutura de maneira computacional,

analisando o dimensionamento do projeto original e o dimensionamento do

projeto com as alterações ocorridas durante a fase de execução.

Analisar os possíveis efeitos causados pelas modificações realizadas na

estrutura.




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Conhecer os métodos e técnicas empregadas na execução da estrutura.

Após a conclusão do empreendimento, realizar um acompanhamento

contínuo durante o período da pesquisa, a fim de analisar o comportamento

da estrutura referente a possíveis deformações excessivas.

2 Revisão Bibliográfica

2.1 Estruturas de contenção

A execução de estruturas de contenção é um serviço muito comum em obras

civis, devido ao crescimento populacional e o desenvolvimento econômico nos

centros urbanos, há a necessidade de execução de obras em locais de difícil

acesso. Os muros de arrimo, também chamados como estruturas de contenção são

construídos com a finalidade de prover estabilidade contra a ruptura de maciços de

terra, ou seja, tem a função de prevenir que o solo assuma sua inclinação natural

(PATRICIO, 2013).

Segundo Moliterno (1998) cabe ao engenheiro se identificar-se com a natureza

do solo antes de decidir uma solução para atender ao problema. Devem ser

observadas as construções vizinhas, observar se não há ocorrências de movimentos

de terras. A estrutura de contenção em inúmeros casos pode ter um custo mais

elevado que o da própria edificação, pois devido ao grau de dificuldade do

empreendimento torna-se necessário a utilização de materiais, equipamentos e

métodos onerosos.

Segundo Hachich et al. (1998) os muros de arrimo podem ser classificados, de

forma geral, em muros de gravidade e peso ou flexão. Os muros de gravidade e

peso podem ser construídos de concreto ciclópico, alvenaria de pedras, gabiões ou

solo-cimento. Os muros por flexão são construídos de concreto armado podendo ser

com ou sem contrafortes podendo ter ou não ancoragens.

Segundo Moliterno (1998) para um projeto de muro de arrimo deve ser feitas

algumas considerações preliminares, que são elas:

- Determinação do empuxo;




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- Determinação das dimensões;

- Verificações de eventuais cargas aplicadas;

- Verificação da estabilidade.

Os muros são solicitados através de empuxo passivo ou ativo. Empuxo passivo

é quando a pressão atua do muro contra a terra, e empuxo ativo é a pressão da

terra contra o muro (MOLITERNO, 1998).

A figura 1 ilustra a ação dos empuxos passivo e ativo nas estruturas de

contenção.

Figura 1 – Esforços atuantes no muro de arrimo.

Fonte: Adaptado de Moliterno, 1998.

2.1.1 Muros de Flexão

Os muros de flexão são construídos de concreto armado, podendo ser com ou

sem contrafortes, utilizando ancoragem ou não (HACHICH et al.,1998).

Os modelos de perfis mais utilizados para muros de flexão estão representados

na figura 2.




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Figura 2 – Perfis de muros de arrimo em flexão.


2.1.2 Muros de Gravidade

Segundo Hachich et al. (1998) os muros de gravidade são estruturas corridas,

podendo ser construídos de concreto simples, ciclópico ou com pedras. Os muros de

gravidade são estruturas de contenção que utilizam de seu grande peso próprio para

resistir aos esforços solicitantes. A fundação dos muros de gravidade pode ser rasa

ou profunda, observando que quando se trata do primeiro caso estas obras são

implantadas aonde o solo apresenta uma elevada carga de suporte.

Segundo Moliterno (1998) os perfis mais usados nesse tipo de muro são:

retangular, trapezoidal e escalonado, conforme é representado na figura 3.

Figura 3 – Perfis de muros de arrimo por gravidade.





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2.1.2.1 Muros de Gabiões

Existem três tipos de gabiões cada qual sendo utilizado de acordo com a

necessidade a que se destina o serviço. Sendo eles: gabião tipo caixa, tipo colchão

e o tipo saco (PATRICIO, 2013).

Segundo Maccaferri (2014) os gabiões tipo caixa são compostos de gaiolas

metálicas em forma de prisma, construídas com fios de aço galvanizado dispostos

em forma de malha hexagonal com dupla torção revestida ou não com PVC, que são

preenchidas de pedras de mão ou seixos rolados.

As gaiolas são de seções quadradas ou retangulares, sobrepostas entre si e

amarradas uma as outras. São subdivididos por celas de diafragma, reforçando a

estrutura e facilitando sua montagem e enchimento.

A figura 4 representa como os materiais constituintes dos gabiões caixa são

dispostos.

Figura 4 – Elementos constituintes dos gabiões tipo caixa.

Fonte: Maccaferri, 2014.

Os muros de gabiões funcionam por gravidade, os mesmos por muitos anos

foram utilizados como soluções para problemas de infraestrutura. Tendo sua

aplicação diversificada, em obras de muros de arrimo, contenção de encostas e em

estabilidade de margens de rios (MOLITERNO, 1998).

Segundo Moliterno (1998) o empilhamento de várias cestas forma um maciço

capaz de resistir aos esforços horizontais.

A figura 5a abaixo demonstra a geometria usual dos gabiões caixa, e a figura

5b mostra como eles são dispostos para formar os muros de contenção.




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Figura 5a – Cesta de arame. Figura 5b – Muro de arrimo.

Fonte: Moliterno, 1998. Fonte: Autores.

O material utilizado para o preenchimento dos gabiões pode ser qualquer

material pétreo, desde que atenda as exigências técnicas. Normalmente se utiliza

para o enchimento do gabião pedra britada ou seixos rolados, esse material de

enchimento pode variar de 1,5 a 2 vezes a dimensão da malha da rede

(MACCAFERRI, 2014).

A granulometria das pedras varia entre 8 e 20 cm. No processo de enchimento

dos gabiões, no qual se tem um melhor arranjo das pedras, reduz o índice de vazios,

levando a um consumo de no mínimo 15% a mais de pedras. A qualidade da pedra

pode ser verificada pelos ensaios de “Point Load Test” ou “Los Angeles” (BELGO,

2014).

Segundo Maccaferri (2013) as vantagens do muro de gabião são:

Flexibilidade: Esse tipo de estrutura acompanha a movimentação do solo

sem perder sua estabilidade e eficiência.

Permeabilidade: É necessária a utilização de estruturas permeáveis e

drenantes para conter o empuxo hidrostático.

Durabilidade: As estruturas de contenção necessitam de uma vida útil

longa, tendo que suportar os empuxos e cargas atuantes.

Práticas e Versatilidade: Para a execução não necessita de mão de obra

especializada e equipamentos especiais.

Rápida execução: Os gabiões podem ser implantados em locais de difícil

acesso existindo ou não a presença d’ água.




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2.2 Projetos de muros de gabião

2.2.1 Estudo Preliminar

Segundo Belgo (2014) para a execução de uma obra de contenção em gabião

deve ser considerado uma análise criteriosa do local a ser implantada a obra.

2.2.1.1 Levantamentos Geológicos e Geotécnicos

O estudo do solo é a primeira etapa e a mais importante diante ao projeto de

uma estrutura de contenção de gravidade, pois estas estruturas geralmente são

executadas em fundação direta, sendo assim, o solo é que deve ter a resistência

necessária a resistir os esforços aplicados diretamente pela estrutura na sua

superfície. Os ensaios necessários para a correta caracterização do solo estão

descritos abaixo, bem como as normas brasileiras e internacionais referentes aos

ensaios:

Ensaio de sondagem de simples reconhecimento do solo (SPT), NBR

6484:2011;

Massa específica do solo, NBR 6508:1984;

Granulometria, NBR 7181:1984;

Limite de Liquidez, NBR 6459:1984 e Limite de Plasticidade, NBR

7180:1984;

Ensaio de Permeabilidade do solo, NBR 13292:1995;

Índice de Suporte Califórnia, NBR 9895:1987;

Ensaio de Compactação do solo, NBR 7182:1986;

Ensaio de compressão Tri axial, ASTM D 3080:1998;

Visitas in loco para possíveis constatações de assoreamento ou

desassoreamento, verificação de drenagem, existência de cobertura vegetal.




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2.2.1.2 Materiais

As redes são fabricadas com fios de aço trefilado a frio, recozido e zincado e

posteriormente pode ser ou não plastificado. Os rolos são fornecidos em forma

cilíndrica contendo largura e comprimento específicos, sendo enrolados e amarrados

para facilitar o manuseio e transporte. O revestimento do fio à base de PVC deve ter

uma espessura mínima de 0,40 mm, que tem como função proteger os fios contra as

intempéries e agentes agressivos quando solicitados deve ser executado em todos

os fios (NBR 10514/1988).

Em casos de aplicação de malhas de aço galvanizadas em estruturas de

contenção, deve se analisar quanto às especificações de fabricação e as medidas

de controle de qualidade objetivando a garantia da resistência e integridade física ao

longo do tempo, principalmente em relação à corrosão (NBR 11682/2006).

No enchimento do gabião é utilizado qualquer material pétreo, sendo

normalmente utilizados pedras britadas e seixos rolados. Devido ao comportamento

da estrutura de gravidade depender diretamente do seu peso próprio, deve sempre

preferir a utilização de um material de maior peso específico. O peso do muro

depende também do índice de vazios do material de enchimento. Para obter um

enchimento adequado as dimensões das pedras devem variar de 1,5 a 2 vezes a

dimensão da malha de rede “D”, ou seja, distância entre as torções (MACCAFERRI,

2014).

O preenchimento do gabião pode ser manualmente ou com o auxílio de

equipamentos mecânicos, as pedras devem ser colocadas de modo que reduza ao

máximo o índice de vazios. Devido um melhor arranjo das pedras a fim de se reduzir

o índice de vazio, isso resulta em consumo de no mínimo 15% a mais de pedra

(BELGO, 2014).

Devido às estruturas de contenção em gabiões caixa serem consideradas

altamente permeáveis é dispensável a execução de sistemas específicos de

drenagem, porém o aterro compactado ao tardoz denominado terrapleno é

considerado um outro elemento estrutural que necessita de determinados

dispositivos necessários a sua correta estabilização. O principal dispositivo aplicado




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com esta função são os filtros, que ao mesmo tempo drenam o solo permitindo o

livre fluxo da água e impede a passagem de partículas do solo drenado.

(MACCAFERRI, 2014).

Estes filtros, em sua maioria, são compostos de geotêxteis, para a utilização

deste material é necessário o conhecimento de suas propriedades. A propriedade

hidráulica está diretamente condicionada à função de filtração, e a capacidade

mecânica deve ser conhecida devido aos possíveis esforços solicitantes ao material

durante as fases de instalação e utilização.

Em estruturas de contenção em gabiões caixa os filtros são aplicados ao

tardoz das estruturas na interface entre o terrapleno e o muro, desempenhando a

função também de defesa hidráulica da estrutura, visto que as propriedades destes

muros eliminam a ação do empuxo hidráulico. Em locais onde o solo de fundação

apresente baixa capacidade de suporte ou esteja sujeito a saturação, os filtros são

empregados na interface entre a fundação e a base da estrutura (MACCAFERRI,

2014).

2.2.1.3 Divergências

As divergências entre o projeto e as reais condições encontradas no local

durante a execução, são passiveis de compatibilização, porém estas modificações

implicarão na revisão dos projetos iniciais. (NBR 11682/2006).

2.2.2 Dimensionamento

2.2.2.1 Esforços

Os muros são solicitados através de empuxo passivo e ativo. Empuxo passivo

quando o muro solicita um esforço sobre a terra, porém esse esforço tem a função

de ajudar a estrutura a resistir aos esforços solicitantes. Empuxo ativo é o esforço

exercido da terra sobre o muro, ou seja, são as cargas aplicadas pelo terreno

(MOLITERNO, 1998).




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A análise dos esforços a que são submetidos às estruturas de contenção deve

ser verificados de acordo com a sua interdependência, a consideração de esforços

passivos a estrutura só pode ocorrer caso seja garantida a sua permanência de

atuação (NBR 11682/2006).

O peso da estrutura é o fator predominante que determina a resistência dos

muros de contenção de gravidade, pois o seu peso atuará diretamente e

inversamente contra os esforços solicitantes (MACCAFERRI, 2014).

Segundo NBR 11682 (2006) as estruturas de contenção deverão ser

dimensionadas para suportar os esforços provenientes do solo, além de uma

sobrecarga acidental mínima de 20 KPa (20 KN/m²), uniformemente distribuída

sobre a superfície do terreno arrimado.

A coesão e o ângulo de atrito interno do solo são parâmetros da resistência ao

cisalhamento do solo. O solo arrimado geralmente é um reaterro, preferencialmente

executado com material não coesivo e assim é normal considerar a coesão nula, ou

seja, utilizar a coesão do solo igual à zero (MACCAFERRI, 2014).

2.2.2.2 Verificações de Estabilidade

Segundo Maccaferri (2014) as estruturas de contenção devem ser verificadas

quanto as suas condições de estabilidade. As verificações básicas a serem feitas no

dimensionamento de estruturas de contenção são:

Estabilidade contra o tombamento;

Estabilidade contra o deslizamento;

Estabilidade contra a ruptura global;

Estabilidade contra a ruptura interna;

Estabilidade contra a ruptura da fundação.

A NBR 11682 (2006) estabelece os coeficientes mínimos para a verificação da

estabilidade de muros de contenção, conforme é apresentado na tabela 1.




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Verificação de segurança Fator de segurança mínimo

Tombamento 2,0

Deslizamento na base 1,5

Capacidade de carga da fundação 3,0

Tabela 1 – Coeficientes de verificação da estabilidade de muros de contenção.

Fonte: NBR 11682, 2006.

A NBR 6122 (2010) estabelece como coeficiente de segurança alternativo para

a verificação da capacidade de carga de fundação o valor de 2,15 para a

determinação da resistência do solo utilizando métodos empíricos.

2.2.2.3 Software Gawacwin 2003

O software Gawacwin 2003 desenvolvido pela empresa fabricante de gabiões

Maccaferri analisa a estabilidade de estruturas de contenção em gabiões pelo

método de Equilíbrio Limite, através das teorias de Rankine, Coulomb, Meyerhof,

Hansen e Bishop.

Segundo Moliterno (1998) a teoria de Coulomb admite a hipótese de que o

esforço físico aplicado na estrutura é proveniente da pressão do peso parcial de um

material, que se desestabiliza pela perda de resistência ao cisalhamento ou atrito.

Já a teoria de Rankine é utilizada para dimensionar a intensidade dos

empuxos atuantes na estrutura, considerando que o solo se encontra em estado de

equilíbrio plástico (SILVA, 2002).

O programa analisa a estrutura proposta com a hipótese de uma configuração

plana, usando como base de dados as dimensões no plano da seção. Uma análise

tridimensional seria mais eficaz, pois reproduziria melhor as condições reais. Porém

este método ocasionaria um grande acréscimo na complexidade dos cálculos. É

importante ressaltar que a análise plana é mais pessimista, levando a resultados a

favor da segurança. O programa analisa a estrutura levando em consideração

restritamente as características mecânicas do gabião produzido pela Maccaferri. O




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programa encontra-se disponível no site do fabricante Maccaferri

(www.maccaferri.com.br), gratuitamente mediante o cadastramento.

2.2.3 Execução

2.2.3.1 Operações preliminares

Os gabiões são fornecidos em fardos. O arame que faz a montagem e união do

gabião é enviado dentro do fardo ou separado. Os fardos devem ser armazenados

em locais com superfícies planas, com inclinação máxima de 5%, próximo ao local

escolhido para a montagem (MACCAFERRI, 2014).

2.2.3.2 Montagem e colocação

A montagem consiste primeiramente no transporte do material até um local

rígido e plano preparado para a montagem, o início do processo consiste em

levantar e redobrar as paredes laterais aos pares na vertical formando um ângulo de

90º, onde se terá a união das arestas ou cantos da caixa. A união das arestas é

através de arame, material esse enviado dentro do fardo ou separado (BELGO,

2014).

O elemento montado é transportando até o local definido em projeto e

posicionado. Os elementos são amarrados ainda vazios uns aos outros em todas as

arestas menos as tampas, após amarrado o mesmo já pode ser preenchido com o

material de enchimento. O terreno deve ser previamente nivelado e preparado. Caso

o terreno não apresente resistência suficiente, a camada superior do terreno deve

ser substituída por material granular. Deve ser utilizado gabarito de madeira para um

melhor acabamento da estrutura (MACCAFERRI, 2014).

http://www.maccaferri.com.br/




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2.2.3.3 Enchimento

O enchimento dos gabiões caixa deve ser realizado de forma ordenada,

buscando a melhor disposição do material obtendo assim, um melhor arranjo que

por sua vez fará com que o gabião caixa tenha um menor índice de vazios

aumentando o seu peso, beneficiando toda a estrutura que depende do peso para

suportar os esforços a ela impostos. Para a obtenção de um bom resultado final no

enchimento dos gabiões caixa é recomendado a utilização de gabaritos de madeira

que delimitam o perfil da caixa impedindo que ele se expanda, criando saliências

sobrecarregando as telas (MACCAFERRI, 2014).

Conforme o enchimento é realizado, deve ser observado as especificações de

projeto quanto a disposição de tirantes de reforço, aplicando-os nos locais corretos.

Estes tirantes são aplicados unindo internamente uma aresta à outra do gabião

caixa na função de travar a estrutura do gabião caixa evitando imperfeições na

superfície. (MACCAFERRI, 2014).

2.2.3.4 Fechamento

Após a conclusão do enchimento do gabião caixa e realizado o fechamento da

tampa da caixa, realizando a união das arestas analogamente a união das arestas

laterais, após a conclusão o mesmo está apto a cumprir sua função estrutural

(MACCAFERRI, 2014).

3 Metodologia

O desenvolvimento do trabalho aqui apresentado seguiu a metodologia

expressa nos tópicos abaixo:




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3.1 Revisão Bibliográfica

Foi realizada pesquisa em dissertações, monografias, manuais, normas

vigentes e livros que abordam o assunto de muros de contenção, específicos ou não

sobre os muros de gabião. Buscando o conhecimento necessário para entender a

concepção e execução destas estruturas.

3.2 Levantamento de dados existentes

Inicialmente pelo fato da estrutura aqui estudada se tratar de uma obra pública,

foi necessário realizar solicitações formais de liberação para podermos realizar os

levantamentos necessários. Foi solicitada ao poder público as seguintes

informações:

Levantamentos da caracterização geológica e geotécnica.

Projetos de engenharia.

Relatórios e memoriais descritivos.

Autorização para visitas in loco.

Após obtenção das informações e autorizações solicitadas, foram realizadas

visitas in loco e através de entrevistas aos responsáveis pelo empreendimento e

levantamento fotográfico foi possível conhecer melhor as características do

empreendimento, as técnicas utilizadas na execução, as possíveis divergências

encontradas em campo e as modificações aplicadas devido estas divergências.

3.3 Levantamento de dados adicionais

Devido à necessidade de obtenção de dados não contidos nos dados

levantados anteriormente, foram obtidos através de fórmulas, correlações empíricas

e medições os seguintes dados:

Ângulo de atrito interno do solo local e tensão admissível. Obtidos através da

correlações empíricas entre as propriedades do solo apresentadas nos

levantamentos realizados pelo poder público;




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Medição dos elementos que compõem as estruturas de contenção, devido à

necessidade da conferência das medidas previstas em projeto e detecção de

possíveis alterações.

3.4 Dimensionamento

Foi realizada a análise de estabilidade da estrutura através do programa

computacional Gawacwin 2003 desenvolvido pela empresa Maccaferri, seguindo

todas as instruções e orientações apresentadas pelo software.

O dimensionamento foi realizado primeiramente de acordo com as informações

constantes no projeto original. Em seguida realizou-se o dimensionamento de

acordo com as informações recolhidas in loco, levando em consideração as

modificações realizadas em função das divergências de projeto ou recomendações

do fabricante.

3.5 Visitas in loco

Foram realizadas inúmeras visitas no canteiro de execução da referida obra,

de maneira a conhecer e entender os métodos construtivos e técnicas de execução,

observando se estes métodos são correspondentes aos apresentados pelos

fabricantes do material. O levantamento das informações forma através de registro

fotográfico, entrevistas e questionários aos executores do empreendimento.

3.6 Análise de resultados

Após a obtenção dos dados finais provenientes da verificação do

dimensionamento e da verificação da execução foi realizada uma comparação entre

o que foi concebido em projeto e o que foi realmente executado, analisando quais os

efeitos gerados por estas modificações.

3.7 Acompanhamento pós-termino




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Com a conclusão do empreendimento, foi realizado um monitoramento em

campo até a conclusão da pesquisa, com objetivo de analisar o comportamento real

da estrutura, através de levantamento visual e registro fotográfico analisando a

possível ocorrência de deformações excessivas que pudessem comprometer a

integridade estrutural do elemento o levando a ruína.

4 Resultados

4.1 Características do solo local

Após termos obtido os levantamentos geológicos e geotécnicos realizados por

empresa terceirizada contratada pela Prefeitura Municipal de Umuarama (PMU),

foram coletados os dados existentes, necessários à verificação do dimensionamento

da estrutura.

Para a obtenção do peso específico do solo foi realizada no local a coleta de

material e o ensaio de massa específica do solo, os resultados dos ensaios estão

expressos na tabela 02 (ver Apêndice E). Visto que para a obtenção do índice de

resistência a penetração à percussão simples (N) foi realizado o ensaio de

Sondagem de simples reconhecimento do solo (SPT), o resultado do ensaio é

apresentado no relatório de perfil de sondagem (ver Anexo A).

Os resultados das correlações empíricas para determinação do ângulo de atrito

interno do solo estão apresentados nos memoriais de cálculo (ver Apêndices A e B).

Analogamente os resultados das correlações empíricas para determinação da

capacidade de suporte do solo de fundação estão apresentados nos memoriais de

cálculo (ver Apêndice B).

4.2 Características dos materiais

Gabiões Caixa

O projeto prevê que os gabiões tipo caixa serão constituídos de redes

metálicas com dupla torção e malhas de forma hexagonal, produzidas com arame de




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fio de aço trefilado a frio, recozido zincado e protegido com PVC de acordo com o

previsto em projeto. O arame deve ser de aço doce recozido com diâmetro de 2,4

mm, as amarrações de juntas dever ser constituídas de arame com diâmetro de 3,0

mm. Os gabiões utilizados no empreendimento foram fornecidos pela fabricante de

gabiões Maccaferri. Após a realização de medições in loco comprovou-se as

características e qualidade do material fornecido referente às suas dimensões,

atendendo todas as especificações previstas em projetos.

Material de enchimento

O Rachão ou pedra de mão deverão ser provenientes de rocha sã, não

alterada, estável, bem classificada, limpa e isenta de pó e incrustações nocivas ou

outras contaminações prejudiciais. Deverão ser constituídos de fragmentos duros de

material resistente e de elevado peso específico, livres de excesso de partículas

lamelares ou alongados, com fratura angulosa e de superfícies de fratura não-

vítreas.

O material utilizado para o preenchimento dos gabiões é proveniente de dois

fornecedores localizados em raio de 150 km do local. Segundo informações

apresentadas pelos mesmos e as informações coletadas no local, o material

fornecido atende as preconizações de projeto.

Material de substituição da fundação

Devido às características do solo e as condições encontradas no local de

execução foi adotado a substituição do material natural de fundação por uma

camada de material granular, composta pelo mesmo material de preenchimento dos

gabiões.

4.3 Características da estrutura

As características, materiais e dimensões da estrutura prevista em projeto

podem ser observados na figura 6 (ver Apêndice E).




21

As características, materiais e dimensões da estrutura em execução com as

modificações aplicadas devido a divergências de projeto podem ser observados na

figura 7 (ver Apêndice E).

4.4 Métodos de execução previstos em projeto

Recebimento e Armazenamento dos Gabiões Caixa

Devem ser fornecidos em fardos com peso máximo de 1.000 kg,

convenientemente amarrados de forma a permitir o manuseio e transporte. O

material deve ser armazenado em local protegido da ação das intempéries de modo

a evitar a sua degradação, devendo ser colocados sobre tablados de madeira ou

concreto apresentando superfície plana, lisa e limpa.

Montagem e Instalação dos Gabiões Caixa

Deverão ser disponibilizados no canteiro os equipamentos/ferramentas para

colocação, enchimento, arrumação e fechamento dos gabiões. Após a locação da

obra deve se proceder aos serviços preliminares de implantação do gabião, estes

serviços são basicamente escavação/aterro, limpeza e regularização da base do

canal.

Os gabiões devem ser montados realizando a operação de costura das juntas

de acordo com o previsto em projeto, preservando abertas suas tampas para

realização do enchimento, após a montagem os gabiões são unidos no local de

instalação, geralmente em quatro peças e instalados no local com o auxílio de

gabaritos de madeira, a amarração entre si dos gabiões deve respeitar a costura

prevista na montagem.

Preenchimento, Atirantamento e Fechamento dos Gabiões Caixa

Após a correta instalação dos gabiões inicia-se o processo de preenchimento,

as pedras devem ser arrumadas dentro dos gabiões, e não simplesmente jogadas

ou despejadas, de modo que fique o menos número de vazios, o gabião deve obter

um peso específico maior ou igual a 1,8 tf/m³, a dimensão das pedras deve ser três




22

vezes maior que a dimensão da malha dos gabiões. Em conjunto com o

preenchimento dos gabiões deve se proceder à execução do atirantamento de

acordo com o previsto em projeto. Após o completo e correto preenchimento dos

gabiões realiza-se o fechamento das tampas através de costura análoga a

montagem.

As especificações de projeto referentes à costura e o atirantamento dos

gabiões caixa podem ser observadas na figura 8 (ver Apêndice E).

4.5 Métodos de execução empregados

Recebimento e Armazenamento dos Gabiões Caixa

O armazenamento dos gabiões caixa na obra não estão de acordo com as

especificações de projeto, tendo em vista que estão sendo armazenados em local

expostos a ação das intempéries e em contato direto com o solo como pode ser

observado na figura 9 (ver Apêndice E).

Montagem e Instalação dos Gabiões Caixa

A montagem e instalação dos gabiões estão sendo realizados conforme o

previsto em projeto, respeitando as preconizações referentes à costura das juntas e

a união dos gabiões entre si. Podemos observar a execução destes serviços através

da figura 10 (ver Apêndice E).

Preenchimento e Atirantamento dos Gabiões Caixa

O preenchimento dos gabiões caixa está sendo procedido na execução da

seguinte forma, o material de enchimento está sendo lançado no interior dos gabiões

e arrumado somente onde o material se encontra nas superfícies frontais do muro,

visando um melhor resultado estético, porém no interior dos gabiões o material está

sendo lançado de maneira aleatória, não condizente com as especificações de

projeto. Porém o material empregado em estado solo já apresenta o peso específico

preconizado em projeto tornando dispensável a arrumação do material. O

atirantamento está sendo executado conforme especificações previstas em projeto.




23

4.6 Verificação do Dimensionamento

Com a realização dos cálculos das correlações empíricas pode-se obter os

dados necessários referentes as características geotécnicas do solo, a obtenção

destes dados possibilitou a realização do dimensionamento da estrutura conforme o

projetado e o executado, os dados são apresentados nas figuras 11 e 12 (ver

Apêndice E).

Após a obtenção dos dados necessários, procedeu-se a realização dos

dimensionamentos, o programa computacional utilizado verificou-se as estruturas de

acordo com as informações inseridas, apresentando o resultado em forma de

coeficientes de segurança, calculados de acordo com as condições de cada

estrutura, devendo estes coeficientes superar os valores mínimos normativos para

que a estrutura seja considerada estruturalmente segura (ver Apêndices C e D). A

tabela 3, expressa os resultados dos dimensionamentos realizados.

RESULTADOS

VERIFICAÇÕES DE ESTABILIDADE PROJETADO EXECUTADO

TOMBAMENTO 2,28 2,76

DESLIZAMENTO 1,63 1,64

RUP. GLOBAL 1,51 1,46

CAPACIDADE DE SUPORTE DO SOLO 1,63 2,15

Tabela 3 – Resultado dos dimensionamentos realizados.

Fonte: Autores.

O dimensionamento das estruturas apresentou resultados satisfatórios

referentes às verificações de tombamento, deslizamento e ruptura global. A

verificação de capacidade de suporte do solo apresentou resultado normativamente

satisfatório apenas para a estrutura em execução, entretanto o esforço aplicado ao

solo de fundação na estrutura projetada representa 61% da capacidade de carga do

solo.




24

4.7 Eficiência e comportamento estrutural

Diante da análise do comportamento estrutural da obra realizada, a estrutura

apresenta as condições de estabilidade necessárias ao cumprimento das suas

funções estruturais, garantia da sua segurança e durabilidade. Pode-se chegar a

esta conclusão devido aos resultados que foram apresentados no dimensionamento,

afirmações estas que puderam ser confirmadas através da analise visual realizada

no local.

5 Conclusão

Quanto à utilização dos materiais e o emprego de métodos na execução, pode-

se concluir que as exigências preconizadas em projeto foram em sua maioria

atendidas na fase de execução, contribuindo de maneira direta para a garantia da

eficiência e durabilidade da obra.

Diante da concepção da estrutura, pode-se concluir que os levantamentos

preliminares realizados no local da obra, não foram utilizados da maneira mais

adequada, visto que algumas de suas informações principais poderiam ter sido

utilizadas para uma previsão mais precisa na concepção da estrutura. Contudo

podemos observar que a necessidade de alterações apresentadas na fase de

execução não ocasionou nenhum tipo de problema executivo ou estrutural ao

projeto, visto que a estrutura pode ser executada conforme a sua função prevista e

apresentou as características de estabilidade necessárias.

Perante a sua eficiência, pode-se concluir que obra vem desempenhando a

função para a que foi concebida e apresentando a eficiência estrutural esperada.

Diante do exposto pode-se concluir de maneira geral que a pesquisa aqui

apresentada obteve êxito em seus objetivos propostos, atingindo todos os resultados

esperados definidos no início da pesquisa.




25

6 Referências

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10514. Redes de aço com malha hexagonal de dupla torção, para confecção de gabiões. Rio de Janeiro, 1988. ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11682. Estabilidade de Encostas. Rio de Janeiro, 2006. ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122. Projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro, 2010. BELGO BEKAERT ARAMES. Gabiões Belgo: Informe Técnico. 2014. Disponível em <www.belgobekaert.com.br>. Acesso em 15, junho de 2016. CINTRA, J. C. A. Fundações por Estacas: Projeto Geotécnico / José Carlos A. Cintra, Nelson Aoki. Oficia de Textos. São Paulo, SP, 2010.

HACHICH, W.; FALCONI, F. F.; SAES, J. L.; FROTA, R. G. Q.; CARVALHO, C. S.; NIYAMA, S. Fundações: Teoria e Prática. 2ª Edição. Editora PINI. São Paulo, SP, 1998.

MACAFERRI. Gabiões e outras soluções em malha hexagonal de dupla torção: Necessidades e soluções. 2013. Disponível em <www.macaferri.com.br>. Acesso em 15, junho de 2016. MACAFERRI. Obras de contenção: Manual técnico. 2014. Disponível em <www.macaferri.com.br>. Acesso em 15, junho de 2016. MACAFERRI. Obras de contenção: Necessidades e soluções. 2014. Disponível em <www.macaferri.com.br>. Acesso em 15, junho de 2016. MOLITERMO, A. Caderno de Muros de Arrimo. Editora Edgard Blücher Ltda. São Paulo, SP, 1998.

PATRICIO, R. P. Adequação do FMEA para gerenciamento de riscos em obra de infraestrutura, após a aplicação da análise preliminar de risco na execução de muro de gabião. Monografia (Especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013. REBELLO, Y. C. P. Fundações: Guia Prático de Projeto, Execução e Dimensionamento. Zigurate Editora. São Paulo, SP, 2008.

SCHNAID, F. Ensaios de Campo e suas Aplicações à Engenharia de Fundações. 2ª Edição. Oficia de Textos. São Paulo, SP, 2012.




26

SILVA, H. da C. Estudo da influência do empuxo lateral causado por grãos nas paredes de grandes silos horizontais. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul–Escola de Engenharia, Porto Alegre, 2002. UEZI, K. R. Perícia Técnica: Relatório nº 41/13 – Março/2014. Perícia apresentada para Prefeitura Municipal de Umuarama. M30 Construção Civil LTDA, 2014. UEZI, K. R. Projeto de drenagem de águas pluviais: Relatório nº 41/13 – Dezembro/2013. Projeto apresentado para Prefeitura Municipal de Umuarama. M30 Construção Civil LTDA, 2013.

27

ANEXO A – Relatório de Ensaio: Sondagem de Simples Reconhecimento

do Solo (SPT)

28

APÊNDICE A – Memorial de Cálculo: Ângulo de Atrito Interno do Solo

(Terrapleno)

Profundidade (H) = 2 metros

1. ÍNDICE DE RESISTÊNCIA A PENETRAÇÃO ( ).

Nspt = Número de golpes necessários para cravação do amostrador do ensaio

de SPT.

Fonte: M30 Construção Civil Ltda (2014).

2. ÍNDICE DE RESISTÊNCIA A PENETRAÇÃOCORRIGIDO ( ).

Nspt, 60 = Correção do Nspt devido à variação da energia de cravação do

amostrador.

Energia Aplicada = Coeficiente de ponderação devido à energia de cravação.

Fonte: Shinaid e Odebrecht (2012).

3. TENSÃO VERTICAL EFETIVA( ).

29

( ) ( )

δ = peso específico do solo (KN/m³).

h = profundidade (m).

SC = Sobre Carga (KN/m²). (NBR 11682/2006).


4. DENSIDADE RELATIVA (Dr).

4.1 EQUAÇÕES EMPÍRICAS

- Equação 01 (Gibbs e Holtz).

{

}

{

}

Dr = Densidade relativa do solo (%).

σ'v0 = tensão vertical efetiva (KN/m²).


- Equação 02 (Skempton).

{

}

{

}


30

4.2GRÁFICOS EMPÍRICOS

- Gráfico 01 (Mitchell, Guzikowski e Vilet).


5. ÂNGULO DE ATRITO INTERNO DO SOLO (ɸ’)


- Equação 01 (De Mello). Densidade relativa de (Gibbs e Holtz).

( )

31

( )

ɸ’= ângulo de atrito interno efetivo do solo (°).


- Equação 01 (De Mello). Densidade relativa de (Skempton).

( )

( )


- Equação 01 (De Mello). Densidade relativa de (Mitchell, Guzikowski e Vilet).

( )

( )


- Equação 02 (Teixeira).

√

√


- Equação 03 (Hatanaka e Uchida).

√

32

√


- Equação 04 (Godoy).

Fonte: Cintra (2010).

5.2GRÁFICOS EMPÍRICOS

- Gráfico 01 (Mitchell, Guzikowski e Vilet).


33

- Gráfico 02 (Mello).

Fonte: Cintra (2010).

34

- Gráfico 03 (Peck, Hanson e Thornburn).


35

5.3TABELAS EMPÍRICAS

- Tabela 01 (Decourt).

( )

6,41 30

7,63 31

9,02 32

10,59 33

12,37 34

14,41 35

16,73 36

19,40 37

22,48 38

26,04 39

30,17 40

34,99 41

40,64 42

47,28 43

* Determina-se o valor exato do ângulo de atrito realizando o processo de

interpolação entre os dois valores em que se compreende o intervalo do Nspt.

Fonte: Hachich et. Al. (1998).

36

DADOS VALOR

Nspt 2 H (m) 2

Nspt60 2.2 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 72.6

Gibz e Holtz Skempton Mitchel et al.

0.2594 0.2156 0.1500

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira

Hatanaka

e Uchida Godoy

Mitchell,

Guzikowski e ViletMello Decourt

Peck et

al.

30.05 29.19 27.98 21.93 25.82 28.80 27.50 30.00 30.00 28.00

MÉDIA 27.928 MÉDIA 28.594 MÉDIA 28.782

DESVIO PADRÃO 2.4964 DESVIO PADRÃO 1.4184 DESVIO PADRÃO 1.0023

VALOR MÁXIMO 30.4241 VALOR MÁXIMO 30.0127 VALOR MÁXIMO 29.7845

VALOR MÍNIMO 25.4313 VALOR MÍNIMO 27.1759 VALOR MÍNIMO 27.7799

MÉDIA 28.494 MÉDIA 28.261

DESVIO PADRÃO 0.6014 DESVIO PADRÃO 0.6075 RESULTADO

VALOR MÁXIMO 29.0953 VALOR MÁXIMO 28.8687 27.6537

VALOR MÍNIMO 27.8924 VALOR MÍNIMO 27.6537

3ª VERIFICAÇÃO

4ª VERIFICAÇÃO 5ª VERIFICAÇÃO

DENSIDADE

RELATIVA

PARÂMETROS GEOTÉCNICOS DO SOLO - TERRAPLENO

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


CONDIÇÕES

37

DADOS VALOR

Nspt 8 H (m) 3

Nspt60 8.8 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 98.9


0.4766 0.4011 0.4000

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira

Hatanaka

e Uchida Godoy

Mitchell,


Peck et

al.

35.0904 33.1801 33.1530 28.8564 31.6413 31.2000 32.5000 30.0000 31.2700 29.5000









3ª VERIFICAÇÃO



CONDIÇÕES

DENSIDADE

RELATIVA

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


38

DADOS VALOR

Nspt 10 H (m) 4

Nspt60 11 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 125.2


0.4955 0.4210 0.4500

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira

Hatanaka

e Uchida Godoy

Mitchell,


Peck et

al.

35.6013 33.6659 34.3962 30.4919 33.0154 32.0000 34.0000 33.0000 32.6200 30.2000









3ª VERIFICAÇÃO



CONDIÇÕES

DENSIDADE

RELATIVA

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


39

DADOS VALOR

Nspt 11 H (m) 5

Nspt60 12.1 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 151.5


0.4878 0.4175 0.4500

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira

Hatanaka

e Uchida Godoy

Mitchell,


Peck et

al.

35.3922 33.5788 34.3962 31.2481 33.6506 32.4000 34.0000 32.5000 33.2300 30.8000









3ª VERIFICAÇÃO



CONDIÇÕES

DENSIDADE

RELATIVA

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


40

DADOS VALOR

Nspt 13 H (m) 6

Nspt60 14.3 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 177.8


0.5013 0.4316 0.4800

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira.

Hatanaka

e Uchida Godoy

Mitchell,


Peck et

al.

35.7603 33.9281 35.1820 32.6635 34.8398 33.2000 34.0000 33.0000 34.3100 31.0000









3ª VERIFICAÇÃO



CONDIÇÕES

DENSIDADE

RELATIVA

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


41

DADOS VALOR

Nspt 10 H (m) 7

Nspt60 11 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 204.1


0.4180 0.3616 0.4000

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira

Hatanaka

e Uchida Godoy

Mitchell,

Guzikowski e

Vilet

Mello Decourt Peck et

al.

33.5924 32.2502 33.1530 30.4919 33.0154 32.0000 31.0000 29.0000 32.6200 30.2000









3ª VERIFICAÇÃO



CONDIÇÕES

DENSIDADE

RELATIVA

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


42

DADOS VALOR

Nspt 9 H (m) 8

Nspt60 9.9 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 230.4


0.3788 0.3289 0.3800

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira

Hatanaka

e Uchida Godoy

Mitchell,


Peck et

al.

32.6498 31.5174 32.6778 29.6969 32.3475 31.6000 28.0000 26.0000 31.9900 29.5000









3ª VERIFICAÇÃO



CONDIÇÕES

DENSIDADE

RELATIVA

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


43

DADOS VALOR

Nspt 11 H (m) 9

Nspt60 12.1 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 256.7


0.4016 0.3498 0.4000

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira

Hatanaka

e Uchida Godoy

Mitchell,

Guzikowski e Vilet Mello Decourt

Peck et

al.

33.1904 31.9833 33.1530 31.2481 33.6506 32.4000 29.5000 28.0000 33.2300 30.8000









3ª VERIFICAÇÃO



CONDIÇÕES

DENSIDADE

RELATIVA

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


44

DADOS VALOR

Nspt 22 H (m) 10

Nspt60 24.2 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 283


0.5463 0.4773 0.5700

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira

Hatanaka

e Uchida Godoy

Mitchell,


Peck et

al.

37.0335 35.1091 37.7368 37.9783 39.3049 36.8000 35.0000 36.0000 37.8400 34.2000










CONDIÇÕES

DENSIDADE

RELATIVA

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


RESULTADO

37.7305

6ª VERIFICAÇÃO

3ª VERIFICAÇÃO


45

DADOS VALOR

Nspt 33 H (m) 11

Nspt60 36.3 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 309.3


0.6454 0.5653 0.6700

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira

Hatanaka

e Uchida Godoy

Mitchell,

Guzikowski e

Vilet.

Mello Decourt Peck et

al.

40.1319 37.5947 40.9676 43.1425 43.6436 41.2000 37.5000 38.0000 40.5900 37.0000









3ª VERIFICAÇÃO



CONDIÇÕES

DENSIDADE

RELATIVA

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


46

DADOS VALOR

Nspt 43 H (m) 12

Nspt60 47.3 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 335.6


0.7124 0.6253 0.7400

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira

Hatanaka

e Uchida Godoy

Mitchell,


Peck et

al.

42.4800 39.4686 43.5111 47.1248 46.9893 45.2000 41.0000 41.0000 42.3600 39.5000









3ª VERIFICAÇÃO



CONDIÇÕES

DENSIDADE

RELATIVA

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


47

DADOS VALOR

Nspt 43 H (m) 13

Nspt60 47.3 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 361.9


0.6904 0.6071 0.7400

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira

Hatanaka

e Uchida Godoy

Mitchell,


Peck et

al.

41.6829 38.8840 43.5111 47.1248 46.9893 45.2000 41.0000 41.0000 42.3600 39.5000









3ª VERIFICAÇÃO



CONDIÇÕES

DENSIDADE

RELATIVA

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


48

DADOS VALOR

Nspt 43 H (m) 14

Nspt60 47.3 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 388.2


0.6703 0.5904 0.7400

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira

Hatanaka

e Uchida Godoy

Mitchell,


Peck et

al.

40.9767 38.3603 43.5111 47.1248 46.9893 45.2000 41.0000 41.00 42.36 39.50









3ª VERIFICAÇÃO



CONDIÇÕES

DENSIDADE

RELATIVA

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


49

H (m)ÂNGULO DE ATRITO

INTERNO (°)PROJETADO

ÂNGULO DE ATRITO

INTERNO MÉDIO (°)

ÂNGULO DE ATRITO

INTERNO ADOTADO (°)

2 27.6537

3 31.1855

4 32.9968

5 33.5640

6 33.9132

7 32.1736

8 31.9160

9 32.7452

10 37.7305

11 40.5118

12 40.8887

13 41.0000

14 40.9787

FUNDAÇÃO

32.0185

DETERMINAÇÃO DO ÂNGULO DE ATRITO INTERNO DO SOLO - CONFORME PROJETADO

TERRAPLENO 01

TERRAPLENO 02 40.2220

32

40

50

H (m)ÂNGULO DE ATRITO

INTERNO (°)PROJETADO

ÂNGULO DE ATRITO

INTERNO MÉDIO (°)

ÂNGULO DE ATRITO

INTERNO ADOTADO (°)

2 27.6537

3 31.1855

4 32.9968

5 33.5640

6 33.9132

7 32.1736

8 31.9160

9 32.7452

10 37.7305

11 40.5118

12 40.8887

13 41.0000

14 40.9787

TERRAPLENO 02 32.8624 32

FUNDAÇÃO

DETERMINAÇÃO DO ÂNGULO DE ATRITO INTERNO DO SOLO - CONFORME EXECUTADO

30.6120TERRAPLENO 01 30

51

APÊNDICE B – Memorial de cálculo: Parâmetros geotécnicos do solo

(Fundação)

52

DADOS VALOR

Nspt 43 H (m) 14

Nspt60 47.3 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 388.2


0.6703 0.5904 0.7400

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira

Hatanaka

e UchidaGodoy

Mitchell,


Peck et

al.

40.9767 38.3603 43.5111 47.1248 46.9893 45.2000 41.0000 41.00 42.36 39.50









ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

ADOTADO (°)

41

3ª VERIFICAÇÃO


PARÂMETROS GEOTÉCNICOS DO SOLO - FUNDAÇÃO - CONFORME PROJETADO

CONDIÇÕES

DENSIDADE

RELATIVA

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


53

DADO VALOR

Nspt 22 H (m) 9.5

Nspt60 24.2 SC (KN/m²) 20

δ (KN/m³) 26.3

σ'v0 (KN/m²) 269.85


0.5568 0.4858 0.5800

De Mello X Gibz e

Holtz

De Mello X

Skempton

De Mello X Mitchel

et al.Teixeira

Hatanaka e

UchidaGodoy

Mitchell,


Peck et

al.

37.3416 35.3365 38.0403 37.9783 39.3049 36.8000 35.0000 36.0000 37.8400 34.0000









ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

ADOTADO (°)

37

3ª VERIFICAÇÃO


DENSIDADE

RELATIVA

PARÂMETROS GEOTÉCNICOS DO SOLO - FUNDAÇÃO - CONFORME EXECUTADO

ÂNGULO DE

ATRITO INTERNO

(°)


CONDIÇÕES

54

Memorial de Cálculo: Capacidade de suporte do solo de fundação

Conforme projetado



de SPT.

Fonte: M30 Construção Civil Ltda (2014).

2. CAPACIDADE DE SUPORTE DO SOLO ( ).


- Equação 01 (Rebello).

√ √

= Capacidade de suporte do solo (Kgf/cm²).

Fonte: Rebello (2008).



55

2.2 TABELAS EMPÍRICAS

- Tabela 01 (Rebello).

TIPO DE SOLO: AREIAS

SPT CONSISTÊNCIA

TENSÃO

ADMISSÍVEL

(kgf/cm²)

ATRITO

LATERAL

(kgf/cm²)

ÂNULO DE

ATRITO

INTERNO (°)

< 4 Muito fofa - - < 30

5 – 8 Fofa < 1 < 0,50 30 – 35

9 – 18 Medianamente

compacta 1,00 – 3,00 0,50 – 1,20 35 – 40

19 – 41 Compacta 2,00 – 5,00 1,20 – 1,90 40 – 45

> 41 Muito compacta >5 > 1,90 > 45

* Determina-se o valor exato da capacidade de suporte realizando o processo

de interpolação entre os dois valores em que se compreende o intervalo do

Nspt.


56

2.3 ANÁLISE DOS RESULTADOS

1ª VERIFICAÇÃO

ORIGEM (KN/m²)

Equação 01 556,00

Equação 02 860,00

Tabela 01 500,00

2ª VERIFICAÇÃO

ORIGEM (KN/m²)

Equação 01 556,00

Tabela 01 500,00

57

Memorial de cálculo: capacidade de suporte do solo de fundação

Conforme executado



de SPT.

Fonte: M30 Construção Civil Ltda. (2014).

2. CAPACIDADE DE SUPORTE DO SOLO ( ).



√ √

= Capacidade de suporte do solo (Kgf/cm²).




58

2.2TABELAS EMPÍRICAS


TIPO DE SOLO NÚMERO DE GOLPES

(SPT)

TAXA DO SOLO

(kgf/cm²)

Areia e Silte

0 a 4 0 a 1

5 a 8 1 a 2

9 a 18 2 a 3

19 a 40 ≥ 4



Nspt.



SPT CONSISTÊNCIA

TENSÃO

ADMISSÍVEL

(kgf/cm²)

ATRITO

LATERAL

(kgf/cm²)

ÂNULO DE

ATRITO

INTERNO (°)

< 4 Muito fofa - - < 30

5 – 8 Fofa < 1 < 0,50 30 – 35

9 – 18

Medianamente

compacta 1,00 – 3,00 0,50 – 1,20

35 – 40

19 – 41 Compacta 2,00 – 5,00 1,20 – 1,90 40 – 45

> 41 Muito compacta >5 > 1,90 > 45

59



Nspt.

( ) (

)

( ) (

)


60

2.3 ANÁLISE DOS RESULTADOS

1ª VERIFICAÇÃO

ORIGEM (KN/m²)

Equação 01 369,00

Equação 02 440,00

Tabela 01 400,00

Tabela 02 240,00

2ª VERIFICAÇÃO

ORIGEM (KN/m²)

Equação 01 369,00

Tabela 01 400,00

61

APÊNDICE C - Memorial de cálculo: relatório de dimensionamento

Conforme projetado

66

APÊNDICE D - Memorial de cálculo: relatório de dimensionamento

Conforme executado

71

APÊNDICE E – Tabelas e Figuras

Sondagem a trado nº Profundidade (m) Massa especifica

(g/cm³)

02 2,00 2,663

03 2,00 2,567

04 1,00 2,594

04 3,00 2,567

05 1,00 2,635

06 1,00 2,671

06 2,00 2,751

06 3,00 2,694

08 1,00 2,580

08 2,00 2,663

08 3,00 2,649

09 2,80 2,580

12 2,00 2,580

Valor médio 2,630

Tabela 2 – Resultado dos ensaios de Massa Específica do solo.

Fonte: M30 Construção Civil LTDA, 2014, p. 102 a 115.

Figura 6 – Perfil transversal previsto em projeto.

Fonte: M30 Construção Civil LTDA, 2013, p. 92.

72

Figura 7 – Perfil transversal em execução. Fonte: Autores.

Figura 8 – Especificações de projeto. Fonte: M30 Construção Civil LTDA, 2013, p. 106.

73

Figura 9 – Local de armazenamento do gabiões caixa.

Fonte: Autores.

Figura 10 – Costura e união dos gabiões caixa realizados em execução.

Fonte: Autores.

Figura 11 – Dados para o dimensionamento conforme projetado.

Fonte: Autores.

74

Figura 12 – Dados para o dimensionamento conforme executado.

Fonte: Autores.

universidade paranaense unipar€¦ · tfc 2016 – trabalho final de curso 1.2 objetivos 1.2.1...

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