Revista Fundações Ed.91 by Revista Fundações

Ano 8 | Nº 91 | Maio de 2018

www.revistafundacoes.com.br ISSN 2178-0668 | R$ 27,00

OBRAS DO PROJETO DE INTEGRAÇÃO DO RIO SÃO FRANCISCO CHEGAM À RETA FINAL ENTERRAMENTO de fios e cabos

EDIFÍCIOS

Gerenciamento de ÁREAS CONTAMINADAS

Viva o Progresso.

www.liebherr.com.br info.lbr@liebherr.com www.facebook.com/LiebherrConstruction

www.revistafundacoes.com.br

Telefone: (11) 95996-6391* *Telefone celular com atendimento também por WhatsApp: das 10h às 18h

CONSELHO EDITORIAL São Paulo • Paulo José Rocha de Albuquerque • Roberto Kochen • Álvaro Rodrigues dos Santos • George Teles • Paulo César Lodi • José Orlando Avesani Neto • Eraldo L. Pastore • Sussumu Niyama Minas Gerais • Sérgio C. Paraíso • Ivan Libanio Vianna • Jean Rodrigo Garcia Pernambuco • Stela Fucale Sukar Bahia • Moacyr Schwab de Souza Menezes • Luis Edmundo Prado de Campos Rio de Janeiro • Bernadete Ragoni Danziger • Paulo Henrique Vieira Dias • Mauricio Ehrlich • Alberto Sayão • Marcio Fernandes Leão Distrito Federal • Gregório Luís Silva Araújo • Renato Pinto da Cunha • Carlos Medeiros Silva • Ennio Marques Palmeira Rio Grande do Sul • Miguel Augusto Zydan Sória • Marcos Strauss Rio Grande do Norte • Osvaldo de Freitas Neto • Carina Maia Lins Costa • Yuri Costa Espírito Santo • Uberescilas Fernandes Polido

Associações que apoiam a revista

ARTIGO 1 Sérgio C. Paraíso sergioparaiso@geomec.com.br Cláudia Maria Cunha da Costa claudia@geomec.com.br Danielle de P. Alvim danielle@geomec.com.br Cassia Maria Dinelli de Azevedo cassia.azevedo@geomec.com.br

Fundador e idealizador: Francisjones Marino Lemes (in memoriam) Coordenação editorial e marketing: Jenniffer Lemes (jenni@revistafundacoes.com.br) Colaboradores: Gléssia Veras (Edição); Tatiane Duarte (Texto); Dafne Mazaia (Redes Sociais); Rosemary Costa (Revisão); Patricia Maeda (Projeto Gráfico); Agência Bud (Diagramação/Arte); Melchiades Ramalho (Artes Especiais) Contatos Pautas: glessia@revistafundacoes.com.br Assinaturas: assinatura@revistafundacoes.com.br Publicidade: publicidade@revistafundacoes.com.br Financeiro: financeiro@revistafundacoes.com.br Foto de capa: Divulgação PAC Impressão: Gráfica Elyon Importante • A revista Fundações & Obras Geotécnicas é uma publicação técnica mensal, distribuída em todo o território nacional e direcionada a profissionais da engenharia civil. Todos os direitos reservados à Editora Rudder. Nenhuma parte de seu conteúdo pode ser reproduzida por qualquer meio sem a devida autorização, por escrito, dos editores. • A publicação segue o Acordo Ortográfico da Língua Portuguesa. • Esta publicação é avaliada pela QUALIS, conjunto de procedimentos utilizados pela CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) e encontra-se atualmente com classificação B4. • As seções “Coluna do Conselho”, “Artigo”, “Espaço Aberto”, “Opinião”, “Riscos Geológicos e Geotécnicos” e “Memória de Cálculo” são seções autorais, ou seja, têm o conteúdo (de texto e fotos) produzidopelos autores, que ao publicarem na revista assumem a responsabilidade sobre a veracidade do que for exposto e o devido crédito às fontes utilizadas.

ARTIGO 2 Alexia Cindy Wagner alexia-wagner@hotmail.com Larissa Fernandes Sasso larisasso08@hotmail.com Fernanda Maria Jaskulski fernandaj18@hotmail.com Thalia Klein da Silva thalia_klein@hotmail.com Carlos Alberto Simões Pires Wayhs carlos.wayhs@unijui.edu.br Cesar Alberto Ruver cesar.ruver@gmail.com

COLUNA DO CONSELHO Carlos Medeiros Silva carlos@embre.com.br EM FOCO GeoCompany Tecnologia, Engenharia e Meio Ambiente www.geocompany.com.br/

Fundações e Obras Geotécnicas

EDITORIAL O MELHOR EXEMPLO Eu pretendia começar o meu texto com a seguinte frase “Li na Folha do dia...”, mas me lembrei que na atualidade uma introdução como essa não passaria batida, mas sim soaria antiquada. Confesso, ainda estou nesse grupo pequeno e em acelerado declínio, que ainda lê o jornal na forma impressa. E mais, que paga para recebê-lo e pelo conteúdo para ele produzido. Em tempos em que a ascensão da pirataria online é vista como uma prática rotineira e não um crime como deveria, ainda me importo em pagar por um conteúdo produzido e que tem o seu valor. E não pense que a minha atitude se deve a minha formação como jornalista, mas sim como pessoa, pois utilizar legalmente das coisas é uma prática que levo para todas as áreas da minha vida, sem me limitar ao jornal. Agora voltando a intenção original desse texto, li na edição do dia 21 de maio de 2018, do jornal Folha de S. Paulo (Caderno Ilustrada. C4) uma matéria intitulada “Crítico literário dribla esclerose e usa sinais do rosto para escrever” e fiquei impactada com a história apresentada. Doutor em Teoria Literária e Literatura Comparada pela USP (Universidade de São Paulo), o crítico Alfredo Monte, hoje aos 53 anos, possui ELA (Esclerose Lateral Amiotrófica), doença que lhe fez perder os movimentos dos braços, das pernas e da respiração. Mesmo com uma rotina restrita à cama hospitalar instalada em sua casa, Monte não desistiu da profissão e continua assinando uma coluna semanal no jornal A Tribuna. Para que seus textos sejam produzidos ele conta com a ajuda de duas pessoas que fazem as leituras dos livros a serem resenhados diariamente e posteriormente de uma enfermeira que irá anotar as palavras “ditadas” por gestos feitos por Alfredo Monte para a composição do texto. O método que ele adotou é o seguinte: em uma cartolina estão escritas todas as letras do alfabeto, assim a enfermeira passa o dedo sobre cada uma delas e ao chegar na letra desejada Montes levanta as duas sobrancelhas. Em um bloco ela vai anotando todas as letras até serem formadas todas as frases que ele precisa para compor as resenhas a serem publicadas.

Fundações e Obras Geotécnicas

Ao ler esse texto fiquei, como já disse anteriormente, muito impactada, não somente pelo esforço e dedicação desse profissional, mas admirada pelo seu empenho em continuar produzindo e difundindo o seu conhecimento semanalmente. Essa matéria me inspirou a escrever esse editorial para refletirmos sobre o quanto temos feito por nossos segmentos de atuação para continuarmos relevantes e para que o conhecimento seja difundido. Falando em nome da revista Fundações & Obras Geotécnicas, sei que nesses anos de publicação conseguimos fazer um pouco, mas bem pouco, perto do que ainda pretendemos produzir para esse setor, além de batalharmos para que o periódico continue sendo um espaço plural de veiculação da área. Que exemplos como esse nos ensinem diariamente a nos reinventarmos e persistirmos para que o melhor de nós possa ser transmitido.

GLÉSSIA VERAS EDITORA-CHEFE

mídias sociais www.facebook.com/revistafundacoes twitter.com/fundacoes_news https://goo.gl/yTD2o1 https://goo.gl/1s5oE6 www.linkedin.com/company/editora-rudder soundcloud.com/editora-rudder issuu.com/editorarudder

10 NESTA EDIÇÃO 10

REPORTAGEM Obras do Projeto de Integração do Rio São Francisco chegam à reta final

18 38

NOTÍCIA Capital paulistana executa plano de enterramento de fios e cabos

ARTIGO Avaliação de desempenho de estacas barrete embutidas em rocha

30 ARTIGO

Capacidade de carga e recalque dos solos da região noroeste do Rio Grande do Sul através de ensaios de placa

EM FOCO Fundação Offshore com estaca de grande diâmetro ancorada em rocha – caso da EEAB Jaguari

46 GEOTECNIA

AMBIENTAL Gerenciamento de áreas contaminadas é de grande interesse ambiental e socioeconômico

SEÇÕES

06 Jogo Rápido 08 Coluna do Conselho 50 Notas

46 Fundações e Obras Geotécnicas

Jogo Rápido

por Tatiana Duarte

Saneamento básico

Nova diretoria

Divulgação AESabesp

A Associação dos Engenheiros da Sabesp (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo) e a Associação dos Profissionais Universitários da Sabesp realizaram um seminário que discutiu a MP (Medida Provisória) que propõe alterar a Lei Nacional de Saneamento Básico (n° 11.445) para permitir a privatização dos serviços. Deputados e outros atores do setor participaram e foram unânimes em discordar da forma como o governo coloca o tema e manifestaram a preocupação de que os interesses da população sejam prejudicados em favorecimento dos lucros do setor privado. Ao final do encontro, realizado em abril, em São Paulo (SP), foram apresentadas algumas propostas. Substituir a MP por um projeto de Lei que permita o tempo para um debate aberto com a sociedade; que seja feita uma campanha de conscientização da importância do saneamento como elemento-chave de saúde pública e que as quatro maiores concessionárias do País se mobilizem no auxílio às demais, na estruturação de planos de saneamento e negociação com os governos estaduais.

A Poli-USP (Escola Politécnica da Universidade de São Paulo) vai ser dirigida por uma mulher pela primeira vez em 125 anos de história. Liedi Légi Bariani Bernucci foi empossada na diretoria em março, com Reinaldo Giudici como vice. Formada em engenharia civil na USP em 1981, Bernucci concluiu mestrado em engenharia geotécnica na mesma instituição, e desde 1986 assumiu a docência na Poli. Acostumada a desbravar territórios outrora exclusivamente masculinos, a professora também foi a primeira mulher a ser chefe de departamento – no caso, de engenharia de transportes, cargo que ocupou até março de 2014 – e também a primeira a ocupar o cargo de vice-diretora na Poli. Em 1995 tornou-se coordenadora do Laboratório de Tecnologia de Pavimentação do Departamento de Engenharia de Transportes e em 2005 foi eleita a Professora do Ano, pela Associação dos Engenheiros Politécnicos.

Tijolo de plástico Preocupada com o aumento da poluição causada pela produção e descarte inadequado de plástico, uma ONG (Organização Não Governamental) no interior paulista desenvolveu uma alternativa útil para a reutilização do material: a fabricação de tijolos. O criador da ONG Pró Azul, Haroldo Cesar Fernandes, trabalhou com uma equipe de voluntários em uma fórmula que utiliza pó de plástico feito a partir de garrafas PET (Polietileno Tereftalato), além de resíduos de plástico industrial e outros materiais inusitados, como para-choques de carros.

Fundações e Obras Geotécnicas

Unidos a cimento, água e um catalisador também criado pelo time, a mistura permite a fabricação dos tijolos. Cada unidade utiliza dois quilos de plástico e os criadores garantem que a resistência é a mesma de um tijolo comum, com metade do peso e maior durabilidade. O calçamento de uma praça em Cândido Mota, onde está a ONG, foi feito com o invento local. A produção da Pró Azul é de cerca de mil unidades diárias, e o custo chega a ser 60% menor do que o modelo tradicional.

Coluna do Conselho

MOMENTOS DE INCERTEZAS E DÚVIDAS

arquivo pessoal

Em momentos de incertezas e dúvidas, a resiliência é necessária para que a capacidade de resistir seja reestabelecida a cada dia. Nós, engenheiros geotécnicos, forjados durante anos de prática, muitas vezes com passagens em cursos de pós-graduação, sem aviso prévio, repentinamente nos deparamos com um período de incertezas e dúvidas cujos riscos não sabíamos mensurar ou calcular. Desta vez, o desmoronamento foi da economia brasileira e não nos taludes onde estamos preparados para propor soluções. Entendemos o comportamento e os mecanismos de ruptura de um talude, mas não sabemos nada sobre desastres econômicos como o que nós estamos enfrentando. Sem manual de conduta disponível, os empresários do setor adotam as mais diversas técnicas e soluções de sobrevivência, por exemplo, enquanto muitos de nós fecham empresas ou reduzem custos, outros poucos investem no conhecimento e no aperfeiçoamento para melhor competir em um mercado que tende a melhorar, mas que será mais competitivo e escasso em oportunidades em primeiro momento. No outro lado, nas universidades, o dilema dos jovens e futuros engenheiros é outro, con-

Fundações e Obras Geotécnicas

tinuar ou não cursando engenharia? Familiares e amigos os aconselham a prestar vestibular para cursos, aparentemente, mais promissores, mas a maioria desses jovens são resilientes e não desistem de seus sonhos. Infelizmente, o desejado crescimento econômico foi apenas uma doce ilusão, e o engenheiro, o profissional cobiçado, rapidamente tornou-se o profissional preterido e descartável sem emprego e perspectiva. Portanto, devemos ser fortes e renovar as nossas esperanças, como fazem os jovens e futuros engenheiros. Ver a motivação deles e o desejo em contribuir para o crescimento do País é contagiante. Devemos ter esperança, pois as projeções futuras apontam para um crescimento econômico, ainda tímido, mas que nos motiva. Em qualquer país o crescimento sustentável ancora-se na engenharia e se desenvolveu a partir de uma sólida base de profissionais e empresas de engenharia. Enfim, não devemos deixar o desânimo de lado e sim esperarmos como cidadãos, empresários e engenheiros, que os anos pouco proveitosos nos tenham preparado para um ciclo de crescimento econômico e de valorização da engenharia duradoura e autossustentável.

> CARLOS MEDEIROS SILVA é engenheiro civil e doutor em geotecnia pela UnB (Universidade de Brasília). Diretor-técnico da empresa Embre Engenharia e do LTEC Laboratório de Geotecnia.

Reportagem

Obras do Projeto de Integração do Rio São Francisco chegam à reta final Meta é beneficiar 12 milhões de pessoas da região do semiárido em quatro estados por Tatiana Duarte

Mais de uma década e vários mandatos presidenciais e ministeriais depois, o PISF (Projeto de Integração do Rio São Francisco) parece finalmente se aproximar de uma conclusão. Polêmica, a maior obra de infraestrutura hídrica do País tem como principal objetivo garantir o acesso à água a uma população de 12 milhões de pessoas em 390 municípios do semiárido, nos Estados de Pernambuco, Ceará, Rio Grande do Norte e Paraíba. As obras compreendem 477 km de extensão. O Eixo Leste, inaugurado em março de 2017, passa pelos municípios pernambucanos de Floresta, Betânia, Custódia e Sertania e vai até Monteiro, na Paraíba. E o Eixo Norte, com cerca de 95% de obras concluídas, percorre cidades em Pernambuco, Paraíba e Ceará. Considerado o “rio da integração nacional”, com 2.800 km, o São Francisco nasce na Serra da Canastra, em Minas Gerais, e deságua na divisa dos Estados de Alagoas e Sergipe. Embora o São Francisco represente 70% da

Fundações e Obras Geotécnicas

oferta de água da região Nordeste, é entre a sua nascente e a divisa entre os Estados de Minas Gerais e Bahia que está concentrada a produção de água de sua bacia. A região do semiárido tem uma média de chuva anual muito inferior à da nascente – 400 mm contra 1.900 mm – e a evaporação, ao contrário, vai de 500 mm anuais nas nascentes a 2.200 mm em Petrolina, perto da fronteira com Pernambuco. Por isso, a conta não fecha e a seca é uma característica secular da região do semiárido, causando enormes prejuízos sociais e econômicos. O Nordeste abriga 28% da população brasileira, mas tem apenas 3% da disponibilidade de água do País.

PROJETO ANTIGO O projeto foi iniciado oficialmente em 2007, no governo do ex-presidente Luiz Inácio Lula da Silva, como um dos grandes pilares de sua administração, mas as primeiras ideias sobre a transposição do rio São Francisco re-

Divulgação PAC

Estação de Bombeamento EBI-1 em Cabrobó, Pernambuco

montam há quase três séculos. Existem registros de ocorrências de estiagens no Nordeste desde o século XVII. No império de Dom Pedro II, em meados do século XIX, foram feitos os primeiros estudos que visavam levar a água do São Francisco para o Ceará. A questão foi retomada em vários governos, mas sempre houve algum impedimento, inclusive de ordem técnica, com recursos que ainda não estavam disponíveis, como transpor trechos difíceis ou mesmo a geração de energia para acionar as bombas para o transporte da água. Em 1909 foi criada a mais antiga agência governamental com atuação

no Nordeste que, em 1945, adotou o atual nome de Departamento Nacional de Obras Contra as Secas. Apesar das ações, que entre outras incluíram a implantação de açudes, o problema da seca perdurou com dureza durante todo o século XX. No período de 1997 a 1999 até mesmo capitais como Fortaleza, Recife e João Pessoa tiveram colapsos no sistema de abastecimento. Sendo assim, no governo Fernando Henrique Cardoso o tema da transposição do Rio São Francisco voltou à pauta, com novos estudos. Em 2004, já no governo Lula, foi publicado o RIMA (Relatório

de Impacto Ambiental), estudo que concluiu que “a integração do São Francisco com as bacias do Nordeste Setentrional é a alternativa com melhores possibilidades de sucesso” para mudar a situação de subdesenvolvimento social e econômico causado pela pouca disponibilidade hídrica na região. Segundo o Ministério da Integração Nacional, as avaliações técnicas e estudos conduzidos atestaram que a transposição não prejudicaria o rio, visto que as ferramentas de simulação hidrológica utilizadas pela ANA (Agência Nacional de Águas) mostram que a transposição pode captar 26,4 m³/s da vazão do rio Fundações e Obras Geotécnicas

Reportagem

que é despejada no mar, mesmo em períodos muitos secos. Na cheia, a captação pode chegar a 127 m³/s.

CAPTAÇÃO DA ÁGUA Para integrar o São Francisco aos rios temporários do semiárido, o PISF engloba a construção de 13 aquedutos, nove estações de bombeamento, 27 reservatórios, nove subestações de 230 quilowatts, 270 quilômetros de linhas de transmissão em alta tensão e quatro túneis. Os dois eixos principais foram subdivididos em seis trechos de obras (ver box). Ambos têm início em Pernambuco, próximo à divisa com a Bahia. O norte parte da cidade de Cabrobó e o leste de Floresta. A infraestrutura é formada por obras hidráulicas distribuídas de acor-

do com as características topográficas e geotécnicas regionais, que asseguram o transporte de vazões pré-definidas desde a tomada de água no rio São Francisco até os destinos finais. Os canais de aproximação constituem o início do esquema e conduzem de forma gravitacional as águas captadas até as estações de bombeamento, que foram instaladas em locais onde é preciso conduzir o volume a um patamar mais elevado. O Eixo Leste conta com a maior parte das estações (EBV-1 a EBV-6) equipadas com quatro conjuntos de moto-bombas. As bombas instaladas na EBV-2, por exemplo, possuem capacidade de elevar a água a 43 metros, altura que equivalente a um prédio de 14 andares. Os conjuntos têm

vazão de 14m³/s, com potência de 7,4 megawatts. Cada equipamento pesa aproximadamente 85 toneladas, o que equivale a 85 veículos populares. Nos reservatórios EBV-3 e EBV-4, há duas unidades de bombas hidráulicas verticais de 5.500 KW cada, totalizando 11.000 KW por estação, o que corresponde à capacidade de bombear 25 mil metros cúbicos de água por hora. Já EBV-5 e EBV-6 receberam bombas com potências de 2.200 KW e 3.400 KW por unidade. As vazões recalcadas pelas estações de bombeamento são conduzidas por duas adutoras de aço até o forebay de jusante, canal que funciona como um reservatório de pequeno porte e é responsável por receber a água do São Francisco após o bombeamento.

ANDAMENTO DAS OBRAS*

Divulgação PAC

EIXO LESTE META 1L – Meta Piloto (16 km): compreende a captação no reservatório de Itaparica até o reservatório Areias, ambos em Floresta (PE). A Meta 1L está 100% finalizada e está localizada em Floresta (PE).

Canal de aproximação no Eixo Leste

Fundações e Obras Geotécnicas

META 2L – (167 km): inicia na saída do reservatório Areias, em Floresta (PE), e segue até o reservatório Barro Branco, em Custódia (PE). A Meta 2L está com 100% de execução física. O trecho passa pelos municípios de Floresta (PE), Custódia (PE) e Betânia (PE). META 3L – (34 km): este trecho está situado entre o reservatório Barro Branco, em Custódia (PE), e o reservatório Poções, em Monteiro (PB). A Meta 3L está 100% concluída. A etapa passa pelos municípios de Custódia (PE), Sertania (PE) e Monteiro (PB). EIXO NORTE META 1N – (140 km): vai da captação do rio São Francisco, no município de Cabrobó (PE), até o reservatório de Jati, em Jati (CE). A Meta 1N apresenta 92,47% de execução física. As obras passam pelos municípios de Cabrobó (PE), Terra Nova (PE), Salgueiro (PE), Verdejante (PE) e Penaforte (CE). META 2N – (39 km): começa no reservatório Jati, no município de Jati (CE), e termina no reservatório Boi II, no município de Brejo Santo (CE). A Meta 2N apresenta 99,5% de execução física. Este trecho passa pelos municípios de

Jati, Brejo Santo e Mauriti, no Estado do Ceará. META 3N – (81 km): estende-se do reservatório Boi II, no município de Brejo Santo (CE), até o reservatório Engenheiro Ávidos, no município de Cajazeiras (PB). A Meta 3N apresenta 98,40% de execução física. Este trecho passa pelos municípios de Brejo Santo (CE), Mauriti (CE), Barro (CE), Monte Horebe (PB), São José de Piranhas (PB) e Cajazeiras (PB). Guilherme Rosa / PAC

*Dados do Ministério da Integração Nacional

Divulgação PAC

Maquinário da Estação de Bombeamento EBI-1

Divulgação PAC

Operários constroem canais de condução em formato trapezoidal no Eixo Norte

Aqueduto no Eixo Norte

CANAIS A estrutura mais característica das obras são os canais de condução, que carreiam as águas de forma gravitacional e se conectam a todas as partes que compõem o sistema, ou seja, barragens, túneis, aquedutos, galerias e estações de bombeamento. Com formato trapezoidal e impermeabilizados com geomembrana, são revestidos com placas de concreto simples. Os taludes externos dos trechos em aterro são protegidos com transição e enrocamento fino. Para evitar a ação de subpressões sobre as paredes e o fundo, os canais têm um dispositivo de drenagem interna, situado sob a geomembrana de impermeabilização. Ele tem a finalidade de fazer a captação lateral e do tapete regularizador drenante das águas contidas nos maciços, levando-as para uma tubulação que se desenvolve no fundo e ao longo do sistema, com deságue em locais determinados. Nos trechos onde foi preciso transpor áreas com altitude, rodovias ou vales, o projeto previu a construção de aquedutos. No Eixo Norte são cinco: Logradouro, Saco da Serra, Mari e Terra Nova, todos de concreto armado e compostos por duas células de seção retangular de 5,2 m de largura por 5,8 m de altura, e Salgueiro, com 5,2 m e 6,5 m respectivamente. O comprimento varia de 25 m em Salgueiro a 270 m no aqueduto Mari. Todos têm pilares espaçados a cada 30 metros e capacidade de 99 m³/s. A transição da seção trapezoidal do canal para a seção retangular do aqueduto é feita ao longo de 52 metros de extensão tanto a montante quanto à jusante. No Eixo Leste há cinco aquedutos, três com vazão de 28 m³/s (BR 316, Jacaré e Caetitu) e dois com vazão de 18 m³/s (Branco e Barreiro). A meta 3N, em fase de finalização, vai abrigar os aquedutos de Pinga, Boi e Catingueira. TÚNEIS Entre os túneis, o de maior destaque é o Cuncas I. Tanto por ser considerado o maior para transporte de águas da América Latina, quanto pela repercussão negativa de um desabamento que ocorreu em 2011, que causou ainda mais atrasos nas obras, mas felizmente sem nenhum dano físico aos trabalhadores. Situado na divisa do Ceará com a Paraíba, o Cuncas I tem 15 quilômetros de comprimento e 9 metros de altura, com seção transversal composta, retangular na parte inferior e teto em arco.

Fundações e Obras Geotécnicas

Detalhe da construção da Estação EBV-2 em maio de 2014

Divulgação Ministério da Integração Nacional

Divulgação PAC

Reportagem

Construção de Cuncas I, o maior túnel para transporte de águas da América Latina

As escavações contaram com uma máquina perfuratriz hidráulica importada da Finlândia. Cada ciclo de detonações ao longo da construção levou entre 12 e 15 horas. Cerca de 700 quilos de explosivos foram empregados em cada etapa. O avanço médio de cada ciclo foi de 4,5 metros de túnel escavado. Mais três túneis fazem parte do projeto (sem incluir os menores, do Ramal Agreste). São o Cuncas II e o Milagres, também no Eixo Norte, e o túnel Giancarlo de Lins Cavalcanti, no Eixo Leste. Este último, que era conhecido como túnel Monteiro, teve o nome alterado para homenagear o engenheiro que faleceu em um acidente nas obras, em 2013. “Túneis hidráulicos tem de ser escavados cuidadosamente para evitar reentrâncias e saliências que provocam turbulências no fluxo de água, reduzindo a vazão. Em rocha, a detonação com explosivos tem de ser bem dimensionada para evitar fragmentação ou fissuração, que poderiam provocar perda de água por vazamentos nas fissuras”, explica o presidente e diretor-técnico da GeoCompany, Roberto Kochen. RAMAL DO AGRESTE Derivação do Eixo Leste, o Ramal do Agreste prevê a construção de 42 km de canal com revestimento em concreto, 16 km de túneis, 3,2 km de aquedutos, dois

Fundações e Obras Geotécnicas

Reservatório Braúnas, em Floresta, Pernambuco

reservatórios, uma estação de bombeamento e 7 km de adutora. Com captação no reservatório de Barro Branco, irá atender a uma população de mais de dois milhões de habitantes em 68 cidades pernambucanas. “Situada inteiramente no Estado de Pernambuco, a obra vai captar água no Eixo Leste nas proximidades de Salgueiro e em cerca de 70 km levar até 9 m³/s para o interior de Pernambuco através de canais e túneis, com barragens de acumulação em pontos intermediários. Passa nas proximidades de Serra Talhada, Sertania, Arcoverde e Caruaru”, diz Kochen. A empresa paulista trabalhou no projeto executivo dos túneis do Ramal Agreste,que totalizam mais de 15 km de extensão e são seis: Ipojuca I, Ipojuca II, Tigre, Bom Nome, Cacimba da Mata e Cachoeira. “Esses túneis têm dimensão reduzida, a mínima necessária para execução de túneis pela metodologia NATM (New AustrianTunneling Method ou Novo Método Austríaco de Execução de Túneis). Esta dimensão mínima é de aproximadamente 4 metros de largura por 5 metros de altura, para permitir a passagem dos equipamentos de escavação, de revestimento e caminhões para a retirada de materiais escavados. Como a vazão é relativamente baixa, estas dimensões são adequadas”, cita Roberto Kochen. O escoamento das águas no canal se dará por gravidade, a partir da tomada em Barro Branco

a regiões e populações historicamente castigadas pela seca, há muitas críticas em relação ao PISF. De ordem ambiental, de custos, impacto na fauna e flora e mesmo quanto à necessidade de uma obra tão monumental em detrimento de ações menores que poderiam ter eficácia. Isso sem contar o enorme atraso na conclusão das obras – a primeira promessa foi para 2012; se considerarmos a conclusão do Ramal do Agreste, talvez os trabalhos cheguem a 2020. Segundo o Ministério da Integração, o PISF destina mais de um bilhão de reais do seu orçamento global aos programas ambientais, o que representa mais de 10% dos investimentos do projeto. São 38 programas que desenvolvem ações que possibilitam maior conhecimento da fauna e flora da caatinga, além de aspectos econômicos, sociais e arqueológicos da região. A Codevasp (Companhia de Desenvolvimento dos Vales do São Francisco e do Parnaíba) desenvolveu um plano de preservação e recuperação de nascentes da bacia do rio São Francisco. O intuito é atuar inicialmente em dez mil nascentes, e enfrentar as degradações do rio, preservando-o. A estratégia pretende promover a integração dos governos (União, estados e municípios), da iniciativa privada, das organizações não-governamentais e da sociedade para a execução das ações de preservação do rio.

até o reservatório de Negros. Então a estação de bombeamento permitirá o cruzamento do divisor de águas das bacias dos rios Ipojuca e Moxotó para a câmara da carga de montante do túnel Ipojuca I e, deste, para o reservatório de Ipojuca. Para garantir o abastecimento das pequenas localidades ao longo do Ramal Agreste, serão utilizadas as estruturas das válvulas dispersoras que serão implantadas nas barragens de Negros e Ipojuca. As obras do Ramal do Agreste já foram licitadas, mas ainda não iniciadas; estima-se que começarão em breve. Já a Adutora do Agreste é um projeto em andamento, com 30 frentes de trabalho atuando nas cidades de Sertania, Arcoverde, Pesqueira, Belo Jardim, São Caetano, Taquaritinga do Norte, Toritama e Santa Cruz do Capibaribe. Há também obras para concluir a Adutora do Moxotó, que deve entrar em testes em maio. Será integrada à Adutora do Agreste e permitirá que a água do rio São Francisco chegue a 400 mil pessoas em dez cidades.

Divulgação Ministério da Integração Nacional

Divulgação PAC

CONSEQUÊNCIAS A maior parte das obras já está finalizada e a água do São Francisco corre por vários trechos. Em março de 2017, o Eixo Leste foi inaugurado, beneficiando mais de 30 municípios do interior da Paraíba e de Pernambuco. Embora seja inegável o benefício da chegada da água

Águas no Eixo Leste, que teve obras entregues em março de 2017

Menina vê a chegada da água no açude Boqueirão, na região de Campina Grande, na Paraíba

Fundações e Obras Geotécnicas

Família em Vila Produtiva Rural em Penaforte, no Ceará Divulgação PAC

No âmbito social, o PISF previu a criação de Vilas Produtivas Rurais, para famílias que moravam na faixa das obras. Segundo o Ministério da Integração, as vilas contam com casas de 99 m², postos de saúde, escolas, praças, quadras poliesportivas, campo de futebol, centro comunitário, além de rede de água, esgoto e energia elétrica. Os novos moradores também recebem setores produtivos, com no mínimo cinco hectares por beneficiário, sendo um destinado à irrigação. Ações de organização socioeconômica das comunidades, através de capacitações e oficinas com técnicos do ministério também estão previstas. Já foram entregues 18 vilas produtivas para 848 famílias nos Estados de Pernambuco, Paraíba e Ceará.

Divulgação Ministério da Integração Nacional

Reportagem

Mapa do Projeto de Transposição do rio São Francisco

Fundações e Obras Geotécnicas

Eduardo Ogata / Divulgação SECOM

Notícia

Rua José Paulino, no Bom Retiro, região da primeira etapa entregue das obras

Capital paulistana executa plano de enterramento de fios e cabos Projeto prevê a mudança em 65,2 km de redes aéreas e a retirada de 3.014 postes, com benefício para 170 vias da cidade por Tatiane Duarte

Fundações e Obras Geotécnicas

operadora assume diretamente os custos de remanejamento de suas redes e eles são divididos entre elas proporcionalmente, de acordo com o porte de cada uma”, completa. Segundo a assessoria da Secretaria Municipal de Serviços e Obras, as áreas selecionadas já contavam com a fiação de energia enterrada; assim, os postes serviam de suporte apenas para os cabos das empresas de telecomunicações, iluminação pública e da CET (Companhia de Engenharia de Tráfego). Após a realização dos trabalhos, portanto, caberá à AES Eletropaulo a remoção dos postes.

Marcius Vitale

Embora uma estrutura subterrânea pareça ser a solução óbvia para acabar com a situação caótica das redes de fios e cabos nos postes, a questão não é tão simples e o debate é antigo. Após muitas negociações, o impasse entre a prefeitura, a AES Eletropaulo e as empresas de telecomunicações foi superado com o lançamento do programa SP Sem Fio, em 2017. Foram anunciados 52 km de enterramento de cabos na região central e, depois, novos trechos na Vila Olímpia e no entorno do Mercado Municipal, em um total de 65 km de obras a serem finalizadas até 2019. Redes subterrâneas já existiam em alguns pontos da capital, como a avenida Paulista e a rua Oscar Freire, mas é a primeira vez que uma área maior receberá obras deste tipo, sem custos para a administração municipal. Em 2015, o então prefeito Fernando Haddad publicou uma portaria que exigia a retirada de 250 km de fios por ano, mas a decisão foi suspensa por liminar judicial a pedido das empresas do setor, que alegaram a impossibilidade de cumprir a meta, inclusive devido aos custos. Vinte e cinco operadoras estão envolvidas nos trechos da obra e foram representadas nas negociações pela TelComp (Associação Brasileira das Prestadoras de Serviços de Telecomunicações Competitivas). “Nossa atuação inicial foi na negociação dos prazos de execução, coordenação de contratações de empresas de engenharia para projetos, gerenciamento e execução de obras”, diz o presidente da TelComp, João Moura. “Cada

SEM FIOS A primeira etapa da obra foi concluída em março no Bom Retiro, região de comércio popular da cidade. Cerca de 15 ruas foram beneficiadas, com 30 quilômetros de cabos aéreos enterrados e 102 postes removidos das calçadas. “Todos os comerciantes sentiram as melhoras, já que além da poluição visual havia muitas quedas de energia”, diz o presidente da CDL (Câmara dos Dirigentes Lojistas) do bairro, Nelson Tranquez.“Também tivemos pontos negativos, como ruas e trechos importantes que não receberam as benfeitorias e calçadas que não foram refeitas, deixando aos lojistas a responsabilidade de arcar com os consertos”, completa. Na Vila Olímpia, a previsão é do enterramento de 4,2 km de cabos e a retirada de 321 postes, com entrega prevista ainda para este ano. As melhorias no entorno do Mercado Municipal serão finalizadas apenas

Acordo entre prefeitura, concessionária e operadoras prevê o enterramento da fiação 65 km da rede

no ano que vem, com 9 km de cabos enterrados em 40 vias e 584 postes retirados. “Para o enterramento de cabos de telecomunicações normalmente são feitas valas de 40 cm a 80 cm de profundidade, e com 40 cm a 60 cm de largura, abertas de preferência nas calçadas”, explica o engenheiro especialista em Projetos de Infraestrutura da TelComp, Thomas Cruellas. Em zonas menos densas ou em travessias de pistas, utiliza-se o MND (Método Não Destrutivo), em que máquinas fazem os furos para a passagem dos dutos sem a abertura de valas. Fundações e Obras Geotécnicas

Notícia

de infraestrutura das prefeituras. Há ainda a necessidade de treinamento da mão de obra técnica do pessoal de telecomunicações, que precisa estar preparado para lidar com as novas tecnologias, dentre elas, microdutos e microcabos e para seguir as normas regulamentadoras, como as NR 10 (sobre serviços em eletricidade), NR 35 (serviços em altura) e NR 33 (trabalho em ambientes confinados). Estabelecida pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) em conjunto com a ANATEL (Agência Nacional de TelecomuniINFRAESTRUTURA cações) e a ANP (Agência O enterramento de fios Nacional de Petróleo), a Falta treinamento adequado de mão de obra para atender as mais se mostra como boa solução de seis mil operadoras de telecomunicações que atuam no País Resolução Normativa nº estética e de segurança, mas 797, de dezembro de 2017, pode ser melhorado no futuro, com a estudo de custos deve ser planejado é considerada um grande avanço no construção das redes utilizando mini- para viabilizar os futuros projetos de estabelecimento de procedimentos de galerias em vez de dutos enterrados. “A enterramento das redes. Ao enterrar infraestrutura a serem seguidos pelas forma como as obras estão sendo feitas a rede, não há mais como retirar os concessionárias de energia elétrica, hoje no Brasil irão dificultar futuros dutos ou cabos no futuro. “Como se telecomunicações e dos setores de peserviços de ampliação, manutenção estão ocupando os últimos espaços tróleo e gás. Ela estabelece definições e substituição da rede existente, que livres do subsolo urbano, não só em para os detentores (concessionárias) tem uma vida útil”, diz o consultor São Paulo, mas no Brasil, sem a utili- e ocupantes (empresas de telecomue engenheiro que coordena o Grupo zação das pequenas galerias, qualquer nicações), do que deve ser adotado de Infraestrutura de Redes de Teleco- trabalho que tenha que ser feito daqui quanto aos pontos de fixação, faixa de municações do SEESP (Sindicato dos a alguns anos será tremendamente ocupação dos cabos de telecomunicaEngenheiros no Estado de São Pau- prejudicado”, diz Vitale. ções e também como agir em casos de lo), Marcius Vitale. “As minigalerias O engenheiro aponta ainda outras ocupações clandestinas ou à revelia. garantiriam mesmo daqui a décadas questões que precisam de atenção além “É um documento importantíssio espaço hábil para se trabalhar na da substituição das redes aéreas por mo, porque havia resoluções e normas remoção ou substituição dos cabos subterrâneas. Como um planejamento que muitas vezes não eram seguidas”, ou na implantação de novas redes”, integrado do subsolo urbano entre diz Vitale. “A partir de agora, se uma diz. Como a construção dessas ga- todos os detentores de serviços das concessionária de energia verificar lerias encarece as obras, um novo diversas concessionárias e outros atos que está instalado um cabo que não 20

Fundações e Obras Geotécnicas

Marcius Vitale

“Os dutos utilizados nas obras são de PEAD (Polietileno de Alta Densidade) de 32, 40 e 50 mm e corrugados de 110 mm, de acordo com a necessidade das operadoras. Algumas utilizam somente fibra ótica e outras,além desta, cabos metálicos e coaxiais”, diz Cruellas. “Ao realizar uma obra de enterramento, sempre é possível otimizar as redes existentes, ou seja, trocar vários cabos de menor capacidade por um único ou dois de maior capacidade, como substituir quatro cabos de 32FO por um cabo de 144FO”.

ORGANIZAÇÃO Nem todos os locais poderão se livrar dos postes e contar com uma infraestrutura subterrânea. Mesmo que possa acontecer futuramente, uma providência urgente é o respeito ao uso do espaço aéreo público e

ordenamento dos cabos, já que o caos acontece não somente nas capitais, mas se verifica também em municípios menores. Algumas cidades já se mobilizam para organizar a estrutura, como é o caso de Bauru (SP). Que, a partir da prerrogativa da Lei Federal nº 13.116, que determina que em municípios com mais de 300 mil habitantes se crie uma comissão com a participação de representantes da sociedade civil, concessionárias de energia e de prestadoras de serviços de telecomunicações, criou a COINFRA (Comissão de Infraestrutura Aérea Urbana). “Uma das ações adotadas pela comissão é a Eduardo Ogata / Divulgação SECOM

conste de projeto técnico aprovado, e se ninguém se identificar como aquele ocupante, o detentor pode retirá-lo”, explica. “A Resolução engloba ainda muitas outras normas sobre a infraestrutura e veio coroar toda a nossa dificuldade em realizar serviços atendendo as práticas da boa engenharia”, diz.

faxina de cabos mortos. Ao contrário do procedimento previsto em lei municipal de combate ao emaranhado de cabos, que prevê a notificação e aplicação de multas, a ‘faxina’ é feita por iniciativa das próprias empresas, em um serviço de retirada de cabos soltos e inservíveis, executados por etapas em cada região da cidade”, explica o diretor do SEESP e membro da comissão, Carlos Augusto Ramos Kirchner. “A expectativa é que a não aplicação de multas e a participação e colaboração das empresas prestadoras de serviços de telecomunicações possa ter maior alcance”, diz. Outras prioridades da COINFRA são a retirada dos cabos baixos que atrapalham o trânsito e a revisão da Lei das Antenas. “Queremos adequá-la à legislação federal e tornar mais ágil o processo de licenciamento. Para ter um sinal de qualidade, as operadoras necessitam instalar antenas em torres ou no topo dos prédios. Não se devem criar restrições desnecessárias para a sua instalação”, diz o diretor. Além de Bauru, outras cidades paulistas como Sorocaba, Santos e Campinas já têm ações para o ordenamento de cabos. “Existem pelo menos 50 cidades no Brasil com leis de combate ao emaranhado de cabos, mas muitas delas ainda não as colocaram em prática”, lembra Kirchner.

A melhora estética é inegável, mas falta planejamento para o futuro das redes

Fundações e Obras Geotécnicas

Artigo

AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE ESTACAS BARRETE EMBUTIDAS EM ROCHA Sérgio C. Paraíso – IST.UL.PhD Geomec Engenheiros Consultores – PE sergioparaiso@geomec.com.br Cláudia Maria Cunha da Costa – Geomec Engenheiros Consultores – DT claudia@geomec.com.br MSc. Danielle de P. Alvim – Projetos e Consultoria Geomec Engenheiros Consultores danielle@geomec.com.br Cassia Maria Dinelli de Azevedo – Projetos e Consultoria Geomec Engenheiros Consultores cassia.azevedo@geomec.com.br

RESUMO

INTRODUÇÃO

Este artigo apresenta um caso de obra realizado em Salvador (BA) cuja solução de fundações contemplou estacas barrete escavadas em solo e embutidas em rocha. O equipamento hidrofresa é avaliado quanto à capacitação na escavação em rocha. O controle de qualidade da execução das fundações observou as especificações de projeto e as avaliações de desempenho realizadas através de Ensaio de Carregamento Dinâmico, Prova de Carga Estática e monitoramento dos recalques.

Nos últimos anos, a demanda por tecnologias mais eficientes e produtivas tem impulsionado avanços na engenharia de fundações no Brasil. Busca-se resolver problemas, reduzir patologias, otimizar processos e transpor limites anteriormente intransponíveis pelos processos até então existentes. Neste contexto, em meados de 2009 chega ao Brasil o primeiro equipamento de hidrofresa. Este equipamento é constituído de uma diafragmadora hidráulica de grande

Fundações e Obras Geotécnicas

porte com capacidade de executar escavações em solos resistentes, solos residuais e rochas alteradas a sã. O sistema de escavação hidrofresa é composto por uma estrutura de aço rígida, dois motores hidráulicos instalados na parte inferior que giram alinhados horizontalmente e em direções opostas e bomba de alta capacidade de sucção. Solos de elevada resistência geomecânica e rochas são triturados por rodas e correntes de corte equipados com bits de carboneto de tungstênio, ficam em suspensão no fluido estabilizante, são aspirados pela bomba de sucção e conduzidos à central de desarenação onde ocorre a separação entre a parte rochosa e o solo conforme a granulometria. Este artigo objetiva avaliação técnica da execução e qualidade das fundações de uma obra predial de grande porte projetada e executada em estacas tipo barrete com escavações em solo e rocha de gnaisse. As avaliações técnicas consubstanciam-se de gráficos e tabelas com demonstrativos do desempenho de execução das fundações e apresenta resultados dos ensaios estáticos e dinâmicos e controle dos recalques.

1 DESCRIÇÃO DA OBRA A obra em questão caracteriza-se por torre comercial de 30 pavimentos com 107 metros de altura e 92.000 m² de área construída. A estrutura do edifício é aporticada em concreto armado com vedações em alvenaria. A carga total da estrutura transmitida às fundações pelos pilares da torre é de aproximadamente 110.000 toneladas. As fundações constituem-se de estacas escavadas com fluido estabilizante (lama bentonítica) tipo barrete escavadas em solo com diafragmadora e embutimento em rocha, de mesmo perímetro da escavação em solo, executada com hidrofresa. (Figura 1) No caso das escavações em solo utilizou-se Clam Shell (diafragmadora) hidráulico com força de mordida de 120 tf suspensa por haste especial tipo “Kelly Bar” acoplado a um guindaste Casagrande modelo 400 com guincho de capacidade de 22 tf. Na escavação em rocha, utilizou-se hidrofresa Casa-

grande modelo FD60 acoplada a guindaste Casagrande modelo C850MG com guincho de capacidade de 35 tf.

2 GEOTECNIA – GEOLOGIA LOCAL O subsolo local de implantação da obra caracteriza-se por camada superficial de solo arenoso com presença de pedregulhos, provável aterro, de baixa resistência geomecânica seguido por areia siltosa e alteração de rocha silto arenosa (solo residual de gnaisse) de resistência SPT (Standard Penetration Test) crescente com a profundidade. Verifica-se ainda que em média a 10 metros de profundidade a partir da cota de implantação do empreendimento encontra-se rocha granulítica de gnaisse com características erráticas de fragmentação, recuperação e RQD (Rock Quality Designation). A investigação geotécnica do subsolo foi realizada através de Sondagens à Percussão (SPT), Sondagens Mistas com caracterização de SPT e RQD (Figura 2), Ensaios Geofísicos de Eletroresistividade, GPR (Ground Penetrating Radar) e ensaios de resistência à compressão uniaxial não confinada de testemunhos de rocha de gnaisse (Tabela 1). A Figura 3 mostra o mapeamento do topo rochoso do empreendimento (Referência: 9,45 cota implantação de projeto = 0,00 curvas de nível de isoprofundidade).

3 PROJETO FUNDAÇÕES

Figura 1 – Hidrofresa e central de desarenação

A solução de fundações considera estacas escavadas com fluido estabilizante tipo barrete com dimensões de 315x100 cm para carga de trabalho de

até 1.575tf,315x80 cm, para cargas de trabalho de 875 tf, 1.000 tf e 1.250 tf. As profundidades variam entre 12,50 e 16,50 metros a partir da cota de implantação da obra, embutidas em rocha. Adotou-se por conceito de projeto que as estacas resistiriam à carga última na interface estaca-rocha apenas por aderência (atrito lateral) na rocha, desprezando-se o atrito no trecho de solo. Para cálculo do coeficiente de aderência admissível (τal) utilizouse, conforme Canadian Foundation Engineering Manual – 4thEdition (2006) e Velloso (1977): τal =0,05 fck, eq. (1) sendo fck= 25 MPa (concreto estaca) Desta forma calculou-se embutimento mínimo em rocha de 2,50 metros (estacas para 875 tf e 1.000 tf), 2,80 metros (estacas para 1.250 tf ) e 3,30 metros (estacas para 1.575 tf ). Estabeleceu-se em projeto o critério de “nega de escavação em rocha”. Conforme este critério, uma vez atingido embutimento mínimo em rocha, a escavação poderia ser considerada concluída caso a velocidade de avanço fosse inferior a 45 centímetros/hora. Observa-se ainda que a capacidade de carga de apoio em rocha, embora existente, não foi considerada. As armações foram dimensionadas ao longo de toda profundidade da estaca, admitindo-se uma diferença entre a profundidade da estaca e da armação de até 1 metro. Concreto aplicado fck ≥ 25 MPa, slump 22 +/- 3cm e consumo de cimento não inferior a 400Kg/m³. A Figura 4 apresenta o arranjo e locação Fundações e Obras Geotécnicas

Artigo

das estacas barrete.

4 METODOLOGIA DE EXECUÇÃO

Figura 2 – Perfil Geológico Geotécnico

A execução das estacas tipo barrete embutidas em rocha observou a seguinte metodologia: 1. Escavação para introdução da camisa guia metálica; 2. Posicionamento da camisa guia metálica; 3. Escavação do trecho em solo utilizando clamshell hidráulico; 4. Escavação do trecho em rocha com hidrofresa (circulação reversa); 5. Limpeza no interior da escavação em rocha com o sistema airlift na fase final da escavação e anterior à concretagem; 6. Introdução da armadura; 7. Concretagem submersa; 8. Estaca concluída.

5 CONTROLE DA EXECUÇÃO Figura 3 – Curvas de nível de isoprofundidade do topo rochoso (Ensaio Geofísico)

Tabela 1 – Resistência mecânica dos testemunhos de rocha

Fundações e Obras Geotécnicas

O controle da execução das fundações e os procedimentos de gestão foram materializados em fichas individuais de execução constituídas de: numeração da estaca, nome da obra e do construtor, dimensão do painel, data de execução, nome do projetista, cotas de topo da mureta guia e do fundo da escavação, comprimentos totais de perfuração e armadura, horários de início e término de perfuração com clamshell e hidrofresa, velocidade e profundidade de avanço em rocha, períodos de limpeza da lama, colocação de armadura, características do fluido estabilizante conforme ensaios padrão, rastreamento da concretagem inclusive sobre consumos etc.

saio de Carregamento Dinâmico) e Monitoramento dos Recalques.

6.1 PROVA DE CARGA ESTÁTICA

Figura 4 – Planta de locação dos barretes

As Figuras 5 e 6 mostram o embutimento em rocha referente a cada barrete e a velocidade de avanço comparativamente aos critérios de projeto. Verifica-se que todas as barretes atingiram embutimento em rocha superior ao especificado em projeto e velocidade de perfuração final inferior ao critério de “nega”, avanço em rocha (velocidade de avanço ≤45cm/hora). Para que o critério de avanço fosse atendido, algumas estacas resultaram em embutimento consideravelmente superior ao critério de embutimento estabelecido em projeto. A Figura 7 caracteriza graficamente o critério de simultaneidade para embutimento e avanço em rocha para uma barrete de 315x100 centímetros. Verificou-se, em função do sobre consumo de concreto,

variação no perímetro real das estacas barrete. Utilizando-se o volume de concreto lançado de cada caminhão e a profundidade medida antes e no término do lançamento, calculou-se o perímetro equivalente médio (Ne) de cada barrete. A relação de Ne/Nt é apresentada conforme Figura 8. Observa-se que, na maioria dos casos, o perímetro real (Ne) é maior que o perímetro teórico (Nt) considerado no projeto e o sobre consumo médio de concreto de 14,44%.

6 AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO Atendendo ao item 9 – Desempenho das fundações da norma ABNT NBR 6.122:2010 realizou-se PCE (Prova de Carga Estática), ECD (En-

A PCE foi realizada no dia 08/03/12. Executou-se estaca piloto na dimensão de 315x80 cm, com 11,26 metros escavados em solo e 1,50 metros de embutimento em rocha com a finalidade de transmitir para a rocha tensões de aderência da ordem de 101,2 tf/m² correspondente a 1.200 tf desconsiderando-se a aderência do trecho em solo. Como se pretendia verificar apenas a aderência da estaca em rocha instalou-se bloco de isopor de espessura de 97 cm na base da estaca para garantir a não participação da carga de ponta durante o ensaio. A estrutura de reação utilizada para o ensaio compreendeu oito tirantes de 12 cordoalhas Ø 5/8” inclinados de 15º com a vertical embutidos no maciço rochoso e dimensionados para carga de trabalho de 150tf. As Figuras 11 e 12 mostram montagem da PCE. Utilizou-se na PCE metodologia de carregamento lento. A carga de ensaio foi limitada a 1.200 tf, que correspondeu ao limite de capacidade das reações. O ciclo de carregamento foi realizado em dez estágios de incrementos de carga de 120 tf. A carga referente a cada estágio foi mantida até a estabilização dos deslocamentos ou pelo período mínimo de 30 minutos. A carga máxima de ensaio foi mantida por 12 horas e, a seguir procedeu-se o descarregamento que foi realizado em cinco estágios da ordem de 240 tf cada. A carga em cada Fundações e Obras Geotécnicas

Artigo

fase de descarregamento foi mantida por 15 minutos. A Figura 10 apresenta a curva carga x recalque onde verifica-se o recalque total da estaca, recalque elástico e residual. A Figura 9 caracteriza as condições geométricas de ensaio. Figura 5 – Gráfico Embutimento em Rocha: estacas barrete

Figura 6 – Gráfico “Nega” de Escavação em Rocha: estacas barrete

Figura 7 – Gráfico típico: embutimento e avanço em rocha

Figura 8 – Gráfico variação de perímetro estacas barrete

Fundações e Obras Geotécnicas

6.2 ENSAIO DE CARREGAMENTO DINÂMICO Quinze dias após o final da PCE realizou-se o ECD. Este ensaio foi materializado na mesma estaca piloto descrita anteriormente, porém para o ECD, a estaca foi ensaiada com 10,06 m, sendo 1,50 m o embutimento em rocha. O objetivo da instrumentação consiste na avaliação da capacidade de carga mobilizada pela estaca a cada golpe de energia crescente do martelo hidráulico de 20.000 Kg (MHAP 20 – Figura 13) em queda livre atuando sobre bloco de concreto armado executado especificamente para o ensaio. Os dados da instrumentação foram aquisitados por sistema PDA (Pile Driving Analyser) – Modelo PAX. (Figura 13) Acrescenta-se ainda que o bloco de ensaio em concreto armado observa rigorosamente as mesmas dimensões do barrete ensaiado e a relação de impedância bloco-estaca. As Figuras 14 e 15 apresentam gráficos da curva carga x deslocamento e resistência mobilizada por atrito lateral unitário, ao longo da profundidade para o ECD. Observa-se com importância que a resistência de ponta não foi ativada. Com base na Figura 15 é possível separar a aderência mobilizada no manto de solo e a aderência em rocha.

Recalque (mm)

CURVA CARGA X RECALQUE

200

400

Carga (tf)

600

800

1000

1200

1400

0,5 1 1,5 2 2,5

Recalque total = 2,81 mm Recalque elástico = 2,45 mm Recalque residual = 0,36 mm

Figura 9 – Condições Geométricas de Ensaio

Figura 10 – PCE

Figura 11 – Sistema Reação PCE

Figura 12 - Detalhe Tirantes Cordoalha

A Tabela 2 apresenta valores de aderência ativada a cada golpe de energia crescente do ECD. A Figura 16 mostra o traçado da curva de envoltória do ECD a partir do deslocamento residual da PCE.

sendo que o eixo “X” é paralelo aos eixos A1 a A9 e o eixo “Y” é paralelo aos eixos 1 a 8 (ver Figura 4). As Figuras 18 e 19 apresentam o traçado das retas que limitam os

recalques diferenciais específicos nas direções “X” e “Y” para a quarta leitura realizada. Cabe observar que o desempenho dos recalques até a data de 09/11/2013 não foram avaliados.

CONCLUSÕES O caso de obra apresentado neste trabalho caracteriza peculiaridades que o diferenciam da rotina de solução de fundações em geral. A manifestação geológica-geotécnica local com pequena espessura de solo sobrejacente a metamorfismos de rocha de gnaisse sã, nível d’água elevado e cargas de elevada magnitude da superestrutura transmitidas às fundações, condicionaram a solução de estacas barrete embutidas em rocha e escavadas com hidrofresa. Os ensaios UCS (resistência à compressão simples não confinada) realizados nos testemunhos de rocha gnáissica comprovaram o desempenho e capacidade de escavação do sistema hidrofresa. Os ensaios ECD e PCE realiza-

6.3 MONITORAMENTO DOS RECALQUES Os recalques de fundação foram medidos na estrutura em todos os pilares da Torre. Foram realizadas quatro leituras nos dias 09/11/2013 (21ª laje concretada), 14/12/2013 (22ª laje concretada), 22/03/2014 (Reservatório concretado) e 17/05/2014 (estrutura concluída). As curvas tempo recalque estão apresentadas na Figura 17. Para interpretação dos recalques arbitrou-se direções “X” e “Y” na planta da edificação,

Figura 13 – Martelo MHAP20 e Sistema de Aquisição de dados PDA – Modelo PAX

Fundações e Obras Geotécnicas

Artigo

Estaca Teste 0

500

1000

RU (tf)

1500

2000

2500

3000

Ru - Resistência por atrito

DX (mm)

CAPWAP GOLPE 1

CAPWAP GOLPE 2

CAPWAP GOLPE 3

ENVOLTÓRIA

Figura 14 – Gráfico Carga (Ru) x deslocamento (Dx)

Figura 15 – Resistência por atrito x profundidade

Deslocamento (mm)

CURVA CARGA X RECALQUE

Tabela 2 – Aderência média ativada

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6

200

400

600

800

1000

PCE

1200

1400

1600

1800

2000

Carga (tf) 2200

2400

2600

2800

ENVOLTÓRIA ECD - 15 dias após PCE

Figura 16 – Curva Envoltória ECD a partir do deslocamento residual PCE

Controle de Recalque Salvador - Bahia - (4ª leitura)

09/11/13

14/12/13

22/03/14

17/05/14

0,00

Recalque Acumulado (mm)

0,25 0,50 0,75

1,00 1,25

1,50 1,75 2,00

P02 P15 P27

P03 P16 P28

Fundações e Obras Geotécnicas

P04 P17 P29

P05 P18 P30

P06 P19 P31

P07 P20 P32

P09 P21 P33

P10 P22 P34

P11 P23 P35

P12 P24 P36

185 190

180

175

170

160 165

155

150

145

135 140

130

125

115 120

Tempo (dias) P01 P14 P26

110

105

100

70 75

50 55

25 30

5 10

2,50

2,25

P13 P25

Figura 17 – Tempo x Recalque

3000

Recalque Diferencial Específico em Y

Recalque Diferencial Específico em X

Salvador - Bahia

1 5.000

P08-P09

Recalque diferencial (mm)

1,75

1 20.000

1,50 P34-P35

1,25 1,00 0,75

P36-P35

0,50 P03-P02/P23-P22/P19-P20

0,25 P33-P34

0,00

5.000

P04-P03 P25-P30

1 50.000

P31-P18

1 100.000

P33-P16

P08-P07/P12-P11

P06-P05/P26-P24 P23-P24/P30-P29 P09-P01/P21-P22/P25-P31 P15-P10/P32-P17 P05-P04/P10-P11/P12-P13

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

P08-P13

35.000

P33-P10

P05-P12

1,00

P03-P10/P31-P22

P34-P11

1/100.000

1/50.000

X = Paralelo aos eixos A1 a A9

1 50.000

P16-P15/P33-P32

0,75

P02-P09/P26-P28 P25-P23

0,50

P29-P28

0,25

0,00

P34-P25

1 100.000

P13-P29 P09-P20

P15-P01/P17-P18/P16-P17 P30-P24 P21-P20

P08-P06/P12-P36

P36-P30

1 200.000

P18-P19/P31-P32 0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

Vão (mm)

Vão (mm) 1/200.000

1 20.000

P04-P11

1,25

1 200.000

P20-P28

1 10.000

1 5.000

1,50

Recalque diferencial (mm)

2,00

1 10.000

1/20.000

1/10.000 17/05/14

1/200.000

1/100.000

1/50.000

Y = Paralelo aos eixos 1 a 8

Figura 18 – Recalque diferencial específico na direção “X”

dos mobilizaram elevada aderência rocha-barrete, apresentando comportamento elástico linear e reserva de capacidade de carga por atrito lateral a ser ativada. O controle de recalques realizado durante sete meses com a evolução de construção da superestrutura revela valores de recalques absolutos de

1/5.000

1/20.000

17/05/14

1/10.000

1/5.000

Figura 19 – Recalque diferencial específico na direção “Y”

baixíssima magnitude e diferenciais específicos entre 1/5000 e 1/200000, plenamente satisfatórios. Conclui-se, portanto, que a solução empreendida através de estacas barrete embutidas em rocha utilizando fluido estabilizante confirmou as expectativas de projeto e, no caso em questão, é solução inexorável.

REFERÊNCIAS ABNT NBR 12.131-2006 –Estacas – Prova de carga estática – Método de ensaio. ABNT NBR 6.122 – Projeto e execução de fundações. ABNT.NBR 13.208 – 2007 – Estacas – Ensaio de carregamento dinâmico. CANADIAN FOUNDATION ENGINEERING MANUAL – 4TH Edition, Canadian Geotechnical Society, Richmond, 2006, 488p. CONCRETA TECNOLOGIA EM ENGENHARIA, Relatório CC1358/11, Ensaios de Resistência à Compressão em testemunho de rocha, Salvador, 2011, 3 p. COSTA FORTUNA ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES, Relatório PC08/2012, Prova de Carga Estática, Cotia, 2012, 31 p. GEOMEC ENGENHEIROS CONSULTORES, Projeto de Fundações e Controle da Execução. GEOMEC ENGENHEIROS CONSULTORES, Relatório RL27.171/2012, ECD Ensaio de Carregamento Dinâmico, Belo Horizonte, 2012, 46 p.VELLOSO, P. P. C. Fundações – Aspectos geotécnicos. PUC. Rio de Janeiro. 1977.

Fundações e Obras Geotécnicas

Artigo

CAPACIDADE DE CARGA E RECALQUE DOS SOLOS DA REGIÃO NOROESTE DO RIO GRANDE DO SUL ATRAVÉS DE ENSAIOS DE PLACA Alexia Cindy Wagner, discente do curso de engenharia civil – UNIJUÍ (Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul) alexia-wagner@hotmail.com Larissa Fernandes Sasso, discente do curso de engenharia civil – UNIJUÍ larisasso08@hotmail.com Rosana Wendt Brauwers, discente do curso de engenharia civil – UNIJUÍ rosanabrauwers@gmail.com Fernanda Maria Jaskulski, discente do curso de engenharia civil – UNIJUÍ fernandaj18@hotmail.com Thalia Klein da Silva, discente do curso de engenharia civil – UNIJUÍ thalia_klein@hotmail.com Carlos Alberto Simões Pires Wayhs, mestre, orientador, docente do curso de engenharia civil – UNIJUÍ carlos.wayhs@unijui.edu.br Cesar Alberto Ruver, doutor, pesquisador colaborador, discente do curso de engenharia civil – UFRGS (Universidade Federal do Rio Grande do Sul) cesar.ruver@gmail.com

RESUMO Este artigo relata pesquisa sobre a capacidade de carga e recalque de solos do noroeste gaúcho. Sabe-se que uma alternativa eficiente para determinar a tensão admissível e o recalque do solo é através do ensaio de 30

Fundações e Obras Geotécnicas

placa. Outra forma seria por meio do uso de modelos teóricos e semi-empíricos, sendo interessante correlacionar ambos os resultados, encontrando os que melhor representem os valores de campo. Dessa maneira, realizaram-se provas de carga com placas de 30, 48

e 80 cm de diâmetro e ensaios SPT (Standard Penetration Test) em seis cidades do noroeste do Rio Grande do Sul, sendo que a partir de seus resultados aplicaram-se diferentes métodos para verificação da tensão admissível e recalque. Foi possível perceber que muitos métodos usualmente utilizados não representam bem o solo da região, enquanto outros chegaram a valores muito próximos. Palavras-chave: Fundações Superficiais; Ensaio de Placa; Tensão Admissível; Recalque.

INTRODUÇÃO Toda obra de engenharia possui uma estrutura denominada fundação, responsável pela transmissão das cargas da construção ao terreno subjacente. Conforme Caputo (2015), as fundações distribuem as pressões através de sua área de contato com o terreno, devendo o mesmo ser capaz de suportá-las sem ruptura. Um ensaio não utilizado frequentemente por possuir alto custo e tempo demandado, mas que apresenta com maior precisão o comportamento

carga-recalque nas fundações é o ensaio de placa (Décourt e Quaresma Filho, 1996). E este é um método experimental para determinação da pressão admissível, cujos resultados obtidos devem levar em consideração as relações de comportamento entre a placa e a fundação real, assim como as características das camadas influenciadas do solo, pela fundação e pela placa (Russi, 2017). Entretanto, o ensaio de maior acessibilidade para investigação do solo, sendo empregado universalmente, corresponde à sondagem SPT (Standard Penetration Test que em português significa “ensaio de penetração padrão”), sendo utilizado como medida de resistência de penetração dinâmica. Devido a simplicidade e facilidade de aplicação é amplamente empregado na engenharia de fundações (LUKIANTCHUKI, 2012). Para de determinação da tensão admissível e recalque dos solos, temos disponíveis métodos semi-empíricos e teóricos clássicos da mecânica dos solos, os quais foram desenvolvidos em países com solos sedimentares e características geológicas distintas das encontradas no Brasil. Conforme declara Ruver (2005), este fato resulta em dúvidas sobre a validade dos parâmetros obtidos por estas metodologias quando aplicadas a outros tipos de solos. Neste âmbito torna-se questionável a veracidade dos resultados de cálculo aplicados aos solos residuais existentes na região noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. O presente trabalho está inserido em projeto de pesquisa institucional vinculado ao Grupo de Pesquisa em

Novos Materiais e Tecnologias para a Construção. Comparando os resultados obtidos em campo com os de metodologias de cálculo, objetiva-se conciliar a segurança desses resultados com a praticidade dos métodos de cálculo convencionais e assim validar os métodos de obtenção de estimativa de capacidade de carga e recalque para os solos residuais da região em análise verificando a repetição dos resultados em solos com características semelhantes.

1 MATERIAIS E MÉTODOS A metodologia da pesquisa se baseou na escolha da localização, exe-

cução dos ensaios de placas e do SPT, análise e comparação dos dados obtidos com metodologias semi-empíricas e teóricas usualmente utilizadas para determinação das tensões admissíveis e estimativa de recalques de solos.

1.1 ENSAIO DE PLACA O ensaio de placas consiste na aplicação de diferentes carregamentos no terreno através do emprego de placas de metal. O método tem como objetivo determinar o comportamento carga-recalque do solo e assim orientar projetos de fundações nos locais analisados. As placas utilizadas foram de 30, 48 e 80cm de diâmetro, seguindo os preceitos da NBR 6.489/1984 e

Figura 1 – Execução dos ensaios de placa

Figura 2 – Mapa da localização das cidades no noroeste do Rio Grande do Sul

Fundações e Obras Geotécnicas

Artigo

utilizando retroescavadeiras como sistema de reação. A Figura 1 apresenta a montagem do equipamento para execução dos ensaios, sendo utilizada além da placa e do sistema de reação um macaco hidráulico para aplicação da carga e relógios deflectômetros para monitoramento dos recalques. Foram realizados ensaios nas cidades de Santa Rosa, Coronel Barros, Ijuí (no campus da UNIJUÍ e no loteamento Costa do Sol), Cruz Alta, Palmeira das Missões e Panambi, todas pertencentes à região noroeste do Rio Grande do Sul, podendo suas localizações serem visualizadas no mapa da Figura 2.

1.2 SONDAGEM SPT As sondagens ou ensaios SPT foram executados a aproximadamente 6 metros de distância dos locais em que foram realizados os ensaios de placa. Os relatórios de sondagem foram disponibilizados pelas empresas executoras. De acordo com Ruver e Consoli (2006), para o dimensionamento de fundações superficiais deve-se considerar a média aritmética dos valores NSPT na profundidade de duas vezes a menor dimensão da base da fundação. Dessa maneira, foi considerada a média dos valores de NSPT na profundidade de 0,6 metros para a placa de 30 cm de diâmetro, na profundidade de 0,96 metros para a placa de 48 cm de diâmetro e na profundidade de 1,6 metros para a placa de 80 cm de diâmetro. Essa profundidade corresponde ao bulbo de tensões resultante para cada placa e os valores obtidos estão apresentados na Tabela 1. 32

Fundações e Obras Geotécnicas

Tabela 1 –Valores de NSPTadotados Solo

Ijuí-C

Ijuí-CS

PAN

Nmédio 2B placa 30

12,45

7,40

6,95

8,00

9,00

7,30

9,90

Nmédio 2B placa 48

10,58

5,86

7,28

8,00

9,00

7,52

10,56

Nmédio 2B placa 80

8,89

4,70

8,11

8,15

9,30

7,83

11,08

1.3 METODOLOGIAS DE CÁLCULO Para a obtenção das estimativas de tensão admissível foram adotadas as metodologias de cálculo teóricas e semi-empíricas de Terzaghi, Ruver (Superior, Médio e Inferior), Teixeira e Godoy, Mello, Bowles (1988), Meyerhof (1956), Meyerhof (1965), Teng (1962), Parry (1977), Peck (1974), Burland e Burbidge. Quanto aos recalques, os métodos teóricos e semi-empíricos utilizados foram: Teoria da Elasticidade, Schultze e Scherif, Meyerhof (1965 e 1974), D’Appolonia et al., Anagnostopoulos et al., Ruver (limite inferior, médio e superior), Burland e Burbidge, Terzaghi e Peck (1948 e 1967) e finalmente Peck e Bazarra. Os significados das variáveis das fórmulas não serão expostos no presente trabalho por

questão de espaço, podendo serem consultados em Kirschner (2017).

2 RESULTADOS E DISCUSSÕES Considerando que foram executadas nove provas de carga sobre terreno de fundação em diferentes cidades da região noroeste com diâmetros variados, foram adotadas abreviações, onde CA, PM, CB, SR, IJ e PAN correspondem respectivamente às cidades de Cruz Alta, Palmeira das Missões, Coronel Barros, Santa Rosa, Ijuí e Panambi. Cada prova de carga fornece uma curva carga x recalque representando o comportamento do solo frente às solicitações aplicadas, sendo apresentadas as nove curvas na Figura 3. A partir destas curvas, que demonstram o comportamento real do ter-

Figura 3 – Valores Tensão x Recalque dos locais em estudo

2.2 TENSÃO ADMISSÍVEL

Figura 4 – Ruptura por puncionamento solo Panambi (RS)

reno, e utilizando relatórios SPT dos diferentes locais, possibilita a realização de análises e comparações entre os valores reais de tensão e recalque e os estimados a partir de metodologias de cálculo. Quanto à ruptura do solo percebeu-se que ocorreu por puncionamento em todos os locais estudados, podendo ser visualizado uma delas na Figura 4.

2.1. RECALQUES Para todos os ensaios executados, foram feitas comparações dos valores reais de recalques obtidos nas provas de carga com os valores estimados a partir das metodologias de cálculo citadas. Na Figura 5 apresentam-se as diversas curvas do ensaio realizado em Santa Rosa com a placa de 48 cm, onde permite-se comparar duas fases de comportamento do solo: em seu regime elástico onde as tensões e deformações crescem proporcionalmente, e no momento de ruptura. Com base nestes gráficos, para cada

ensaio realizado, verificou-se quais metodologias de cálculo mais se aproximaram dos valores reais de recalque do solo, e estão apresentadas na Tabela 2. Nota-se que em seis de nove ensaios de placa executados, o método de Ruver foi o que mais se aproximou do comportamento do solo em sua fase elástica. Essa aproximação pode ser justificada pelo fato desta metodologia ter sido desenvolvida no Brasil, caracterizando-se como a mais adequada para estimativa de recalques dos solos da região.

A tensão admissível proveniente dos ensaios de placa foi obtida a partir da média entre dois critérios de estimativa amplamente utilizados na engenharia de fundações: o de Alonso (2012) e o de Cudmani (1994). Para ambos os métodos, o fator de segurança considerado foi igual a dois, conforme indicado para fundações superficiais pela NBR 6.122 (ABNT, 2010). Na primeira linha da Tabela 3 pode ser visualizada a tensão admissível de cada ensaio realizado, obtido a partir da observação das curvas apresentadas na Figura 3. A partir da obtenção dos valores tidos como reais, é possível compará-los com as metodologias teóricas e semi-empíricas. O método teórico adotado foi o de Terzaghi, sendo que os resultados obtidos após realização dos cálculos estão apresentados na segunda linha da Tabela 3. A fim de escolher os métodos que melhor representam os solos da região noroeste, optou-se por considerar como aceitáveis os que tivessem uma variação máxima de 15% (a mais ou a menos) em relação ao valor do ensaio

Figura 5 –Tensão x Recalque SR 48

Fundações e Obras Geotécnicas

Artigo

Tabela 2 – Proximidade dos métodos aos valores reais de recalques Comportamento na fase elástica

Tensão de ruptura

1º

2º

3º

1º

2º

3º

CB48

Ruver

T. Elasticidade

Ruver Superior

Anagnostopoulos

Meyerhof (1974)

SR 48

Ruver

T. Elasticidade

Meyerhof (1956)

Ruver Superior

Anagnostopoulos

IJ-C 48

Ruver

T. Elasticidade

Terzagui e Peck

Ruver Superior

Anagnostopoulos

Meyerhof (1974)

IJ-CS 48

Terzagui e Peck

Ruver

T. Elasticidade

Meyerhof (1956)

Ruver Superior

Anagnostopoulos

PM 80

Ruver

T. Elasticidade

Terzagui e Peck

Ruver Superior

D'Appolonia et al

Meyerhof (1956)

PM 48

Ruver

T. Elasticidade

Meyerhof (1956)

Ruver Superior

Anagnostopoulos

PAN 30

Ruver Superior

T. Elasticidade

Ruver

Peck e Bazarra

Meyerhof (1974)

Schultze e Sherif

CA - 30

Schultze e Sherif

Ruver

T. Elasticidade

Meyerhof (1956)

Ruver Superior

Peck e Bazarra

CA - N 48

Ruver

T. Elasticidade

Terzagui e Peck

Meyerhof (1956)

Ruver Superior

D'Appolonia et al.

Tabela 3 – Valores de tensão admissível Tensão Admissível (kPa) LOCAL

CA-N 48

CA-N 30

PM 80

PM 48

CB 48

SR 48

IJUÍ- C 48

IJUÍ -CS 48

PAN 30

Ensaio de Placa

209,00

230,25

68,50

85,50

180,25

136,25

142,50

109,25

222,50

Terzaghi

327,75

419,55

115,83

142,14

254,36

195,08

188,96

223,04

302,66

Meyerhof (1956)

71,48

52,57

52,88

39,59

60,80

50,81

49,18

54,05

41,80

Meyerhof (1965)

170,21

200,29

75,55

94,27

144,79

120,98

117,12

128,70

159,27

44%

Teng (1962)

223,39

418,23

43,31

92,89

179,70

138,79

132,15

152,06

311,04

56%

Bowles (1988)

277,00

325,96

122,95

153,43

235,64

196,89

190,60

209,45

259,20

Parry (1977)

126,96

149,40

56,35

70,32

108,00

90,24

87,36

96,00

118,80

Burland e Burbidge

909,99

1625,86

198,97

397,94

725,60

564,24

539,19

615,29

1179,60

Peck (1974)

134,58

158,36

59,73

74,54

114,48

95,65

92,60

101,76

125,93

Ruver Médio

121,12

142,53

53,76

67,09

103,03

86,09

83,34

91,58

113,34

Ruver Superior

175,04

202,39

112,74

122,23

154,59

137,98

135,53

143,10

165,91

Ruver Inferior

67,20

82,66

-5,22

11,94

51,47

34,19

31,16

40,07

60,76

Teixeira e Godoy

211,60

249,00

93,92

117,20

180,00

150,40

145,60

160,00

198,00

67%

Mello

225,27

252,85

116,70

142,07

200,00

174,23

169,81

182,84

214,64

44%

Fundações e Obras Geotécnicas

Melhores Métodos

11%

33%

44%

de placa (apontado como referência). A Tabela 3 traz a síntese de todos os valores de tensão admissível obtidos para os diferentes métodos e locais. Para cada ensaio, os métodos aceitáveis estão grifados em negrito e o método semi-empírico com o valor mais próximo do real para cada ensaio foi destacado em vermelho. Considerando os nove ensaios apresentados no presente trabalho, o valor de tensão obtido pelo método teórico que mais se aproximou do valor real foi o respectivo ao solo IJ-C 48 com valor 32,60% acima do real, mas acima do valor considerado aceitável de 15%. Verificou-se também que alguns métodos semi-empíricos se mostraram aceitáveis para vários locais enquanto outros não se aproximaram em nenhum caso. O melhor método entre os estudados foi o de Teixeira e Godoy, visto que se mostrou aceitável para seis dos nove solos em análise, tendo uma aprovação de 67%, além de que em quatro locais foi o método que mais se aproximou do valor real. Os outros métodos mais representativos foram o de Teng (1962) com aprovação para 56% dos locais, Ruver Superior e Meyerhof (1965) com aprovação de 44% e Peck (1974) com aprovação em 33% dos locais. Os outros métodos

não podem ser considerados representativos do comportamento dos solos da região noroeste do Rio Grande do Sul, visto que se distanciaram muito dos valores esperados, não sendo aceitáveis pelo critério escolhido. Ainda foi analisada uma possível relação direta entre a tensão admissível obtida pelo ensaio de placa e o valor correspondente à média do NSPT na área do bulbo de tensões equivalente a duas vezes a menor dimensão da base. Verifica-se por meio da Tabela 4 que essa correlação variou de 11,38 kPa/golpe para o solo IJ-CS 48 até 18,73 kPa/golpe para o solo PAN 30.

CONCLUSÃO Após efetuadas as devidas comparações das metodologias teóricas e semi-empíricas com os resultados dos ensaios de placas, percebe-se que muitas delas apresentaram valores muito distintos dos obtidos em campo, evidenciando uma diferença entre os solos da região em estudo com os estrangeiros. Em relação à tensão admissível, o método semi-empírico com resultados mais próximos das tensões reais para a maioria dos locais foi o de Teixeira e Godoy, enquanto o mais distante foi o de Burland e Burbidge. Já o método teórico de Terzaghi acabou

superestimando os valores reais de todos os locais ensaiados, apresentando um resultado mais próximo ao solo IJ-C 48. Também se observou que a correlação entre tensão admissível e NSPT foi em média 16 kPa/golpe para os solos com tensão admissível maiores e em média 12 kPa/golpe para os solos de menor tensão admissível. Referente aos valores de recalque, nota-se que para a fase elástica do solo, em que geralmente encontram-se os solos na carga de trabalho, os métodos Ruver, Teoria da Elasticidade e Terzaghi e Peck melhor se adequam para a reprodução do comportamento original do solo. Já para o momento de ruptura ou recalque aos 25 mm os métodos de Ruver pelo seu limite superior, Meyerhof (1974), Meyerhof (1956) e Agnostopoulos et al. podem ser utilizados para a obtenção de valores de recalque. Salienta-se ainda a importância da execução de provas de carga em placa combinadas com ensaios SPT, para a melhor obtenção de dados referentes aos parâmetros de resistência do solo. Finalmente, percebe-se que a presente pesquisa contribui com a formação de uma base confiável de dados para determinação da tensão admissível e recalques dos solos do noroeste do Rio Grande do Sul.

Tabela 4 – Análise entre NSPT e Tensão Admissível Local

CA-N 48

CA-N 30

PM 80

PM 48

CB 48

SR 48

IJ- C 48

IJ -CS 48

PAN 30

σadm (KPa) - Ensaio de Placa

209,00

230,25

68,50

85,50

180,25

136,25

142,50

109,25

222,50

NSPT60

12,70

14,94

5,64

7,03

10,80

9,02

8,74

9,60

11,88

Relação σadm/NSPT60

16,46

15,41

12,16

16,69

15,10

16,31

11,38

18,73

Fundações e Obras Geotécnicas

Artigo

REFERÊNCIAS

KIRSCHNER, Felipe Feron. Estudo do comportamento de carga e recalque de solos residuais lateríticos argilosos, naturais e estabilizados, visando uso em fundações superficiais. 2017. Dissertação de graduação em Engenharia Civil: Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, Ijuí RS, 2017. RUVER, Cesar Alberto; CONSOLI, Nilo Cesar. Tensão admissível de fundações superficiais assentes em solos residuais determinada a partir de ensaios SPT. In. GEOSUL. 2006, [S.l]. Anais..., 2006. CÂMARA, Kadson Ranniere da Rocha; PEREIRA, Alexandre da Costa. Análise de perfis de sondagens SPT e caracterização geotécnica de solos do município de Natal. Rio Grande do Norte: Revista Holos, 2005. CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações: mecânica das rochas, fundações e obras de terra. 7 ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2015. DÉCOURT, L; QUARESMA FILHO, A.R. Estabelecimento das curvas carga – recalque de fundações através de provas de carga em mini placa. In: III SEMINÁRIO DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ESPECIAIS E GEOTECNIA. Anais. São Paulo, 1996. LUKIANTCHUKI, Juliana Azoia. Interpretação dos resultados do ensaio SPT com base em instrumentação dinâmica. São Paulo. Tese (Doutorado em Ciências) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidades de São Paulo. São Carlos SP, 2012. RUSSI, Daniel. Estudo do comportamento de solos através de ensaios de placa de diferentes diâmetros. 2007. 149 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS. 2007. RUVER, Cesar Alberto. Determinação do comportamento carga-recalque de sapatas em solos residuais a partir de Ensaios SPT. 2005. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2005.

Fundações e Obras Geotécnicas

Participação na matéria Manifestações de interesse em participar com conteúdo, entrevistas ou fotos devem ser enviadas para glessia@revistafundacoes.com.br (Os interessados em participar nas matérias de cada edição receberão posteriormente por e-mail as orientações da redação da revista)

Pautas

2018

Agosto edição 94

Portos

Participação com anúncio especial na edição Manifestações de interesse em participar com anúncio especial na edição devem ser enviadas para publicidade@revistafundacoes.com.br

Calendário Anual da revista Fundações & Obras Geotécnicas

Revista Fundações & Obras Geotécnicas Tels: (11) 4116-5867 / (11) 95996-6391* *Atendimento das 10h às 18h

www.revistafundacoes.com.br

Edição de aniversário Setembro Edição 95 Hidrovias Edição 96 Túnel Outubro Geologia de Novembro Edição 97 Engenharia Dezembro Edição 98 Aeroportos

Em foco

FUNDAÇÃO OFFSHORE COM ESTACA DE GRANDE DIÂMETRO ANCORADA EM ROCHA – CASO DA EEAB JAGUARI INTRODUÇÃO Para aumentar a segurança hídrica da população da Região Metropolitana de São Paulo, a SABESP (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo) em parceria com o Governo do Estado de São Paulo realizou a obra de interligação entre as represas Jaguari e Atibainha. Tal obra pode ser dividida em três elementos principais que são a EEAB (Estação Elevatória de Água Bruta) Jaguari, a EEAB Atibainha e a adutora de água bruta. O presente artigo apresenta a fundação utilizada na construção da EEAB Jaguari (Estação Elevatória de Água Bruta Jaguari). A estrutura da EEAB Jaguari apresenta dimensões externas de 30,2 x 29,7 metros. A carga total da estrutura é de 6.800 toneladas, tal carga é composta pelo peso da estrutura, incluindo fechamento e cobertura, carga móvel e ponte rolante. A fundação foi realizada através de estacas de grande diâmetro ancorada em maciço rochoso, conforme apresentado nos itens a seguir.

sentido Atibainha Jaguari a adução se dá por gravidade, se aproveitando do desnível geométrico favorável. A adução da água bruta ocorre através de tubulação de aço com diâmetro nominal de 2.200 mm. A velocidade de transporte é de 2,2 m/s no sentido Jaguari Atibainha e de 3,2 m/s no sentido inverso. A Figura 1 apresenta uma foto da EEAB durante a etapa construtiva, na qual é possível observar a locação da obra e parte da estrutura de suporte. A ligação entre a plataforma da EEAB e a margem do reservatório foi realizada por uma Ponte de Serviço, com 5,80 m de largura e 70 metros de extensão, executada através de estrutura metálica.

Figura 1 – EEAB Jaguari: vista durante a execução

1 EEAB JAGUARI O sistema adutor da interligação foi concebido para operar em dois sentidos de fluxo. No sentido Jaguari Atibainha a operação se dá através de conduto forçado, enquanto que no 38

Fundações e Obras Geotécnicas

A EEAB Jaguari é composta por seis conjuntos de moto-bomba de eixo verticais de 5.000 cv de potência dispostas em duas linhas paralelas com três bombas cada, e a tubulação no

formato espinha-de-peixe. No centro destas linhas existe um tubo coletor de recalque (cavalete) com DN 2.200 mm que receberá a descarga das seis bombas. O conjunto tem a capacidade de transpor uma vazão média anual de 5,13 m³/s e uma vazão máxima de 8,5 m³/s a um desnível geométrico de 176 m no sentido Jaguari Atibainha. As motos-bombas verticais estão instaladas em poços de captação para realizar a tomada de água. Tais poços têm dupla funcionalidade, atuam como estrutura de captação e servem também como elemento de transmissão da carga, da estrutura para a fundação. A figura a seguir apresenta uma perspectiva da estrutura, na qual é possível visualizar como se dá o apoio e a transmissão de cargas para a fundação. A EEAB Jaguari possui estrutura metálica e é apoiada sobre dois blocos e os seis poços de captação. Cada um dos blocos é suportado por quatro estacas com diâmetro de 1,20 m no trecho em solo e de 1 m no trecho em rocha. Sob cada poço de captação a fundação se deu através de um estacão de grande diâmetro, Ø4,20 m, ancorado em rocha sã através de um pino de 1,80 m. Devido ao transiente hidráulico inerente à operação do sistema de adução, a estrutura da EEAB pode ser submetida a um esforço horizontal

equivalente a um esforço sísmico, portanto o prédio da EEAB Jaguari foi concebido como um elemento dinâmico, que pode apresentar recalques horizontais sem afetar sua integridade ou segurança. Para um edifício deste tipo, há um esforço não usual, o transiente hidráulico (conhecido como golpe de aríete), que consiste em um esforço horizontal de curta duração, que pode ser associado aos esforços sísmicos horizontais em edificações. A estrutura da elevatória foi dimensionada para este “sismo”, em termos de esforços e deslocamentos horizontais.

EEAB

BLOCO POÇO DE CAPTAÇÃO Øext 380cm Øint 300cm

ESTACA Ø120cm

ESTACÃO Ø420cm ESTACA Ø100cm

PINO Ø180cm

Figura 2 – Perspectivas da EEAB Jaguari

2 ASPECTOS CONSTRUTIVOS Para atender o prazo construtivo optou-se pela execução da estrutura offshore sem a execução de uma ensecadeira. A construção dos poços e das suas fundações foi realizada completamente submersa, dentro do reservatório da barragem de Jaguari, através do apoio de balsas, guindastes e martelo de cravação, além do constante apoio de equipe de mergulhadores profissionais para o acompanhamento dos serviços. De modo que a principal dificuldade construtiva se deu pela opção de executar a estrutura dentro do reservatório, sem o auxílio de uma barragem ensecadeira. Na Figura 3 é apresentada uma situação de construção, na qual é possível visualizar a dificuldade inerente à construção de fundação offshore. A lâmina d’água no local da estrutura apresentava uma altura em relação ao fundo do reservatório de, aproximadamente, 20 metros de profundidade.

Figura 3 – Construção através do apoio de balsas e guindastes

A execução da estrutura offshore permitiu atender ao curto prazo de construção, tendo em vista que a obra foi uma resposta do Governo do Estado de São Paulo à crise hídrica que atingiu o Estado nos últimos anos.

3 MÉTODO CONSTRUTIVO A estrutura da EEAB é composta por pilares metálicos que, com as vigas

principais, compõem os pórticos engastados. A cobertura foi prevista em telhas metálicas tipo sanduíche, com lanternins para exaustão de temperatura, bem como o fechamento lateral. As vigas principais são engastadas nos pilares por ligação rígida, e os pilares são engastados na estrutura de concreto. Os pilares trabalham aporticados em uma direção enquanto na outra direção existem contra Fundações e Obras Geotécnicas

POÇO DE CAPTAÇÃO CONCRETO MOLD. NO LOCAL FORMA METÁLICA Ø3,00m

Ø3,00m INTERNO DA CAMISA

FORMA METÁLICA Ø3,80m BASE SUPERIOR CONCRETO MOLD. NO LOCAL

TOPO DA BASE SUPERIOR

Ø 3,80m

200

ENCHIMENTO

EXTERNO DA CAMISA

4,00m BASE SUPERIOR

ventamentos para reduzir os efeitos de deslocabilidade provenientes de esforços diversos. Haverá uma ponte de serviços, destinada ao tráfego lento de veículo com carga pesada (adotado TB-450).

POÇO DE CAPTAÇÃO

Em foco

A estrutura foi dimensionada para suportar os esforços provenientes de ponte rolante com capacidade de carga de 30 tf, sendo considerado um esforço de 45 tf devido ao peso próprio da ponte rolante de 15 tf. Além dos esforços devido a ponte rolante, existem esforços devido ao TB-450, e esforços devido a equipamentos posicionados sobre a ponte de serviço. A ponte de serviço apoia-se sobre o piso da EEAB, e é composta de vigas e pilares metálicos, com piso para rolamento do veículo tipo em painéis pré-moldados de concreto. Cada um dos poços de captação apresenta a mesma configuração, como mostrado na Figura 5, no corte típico da estrutura de fundação. Nesse corte é possível observar que a estrutura é composta pelos seguintes elementos, pino de fundação com diâmetro de 1,80 m embutido em rocha sã, base com diâmetro de 4,20 m concretado através do apoio de 40

Fundações e Obras Geotécnicas

FORMA METÁLICA Ø4,20m

BASE INFERIOR CONCRETO MOLD. NO LOCAL

Ø 4,20m EXTERNO DA CAMISA

TOPO ROCHA SÃ

PINO DE FUNDAÇÃO NA ROCHA CONCRETO MOLD. NO LOCAL

4,00m (MÍNIMO)

Figura 4 – Modelo 3D renderizado da estrutura da EEAB Jaguari

VARIÁVEL DE 17,00 a 13,00m BASE INFERIOR

TOPO DA BASE INFERIOR

Ø 1,80m

Figura 5 – Corte transversal da estrutura de fundação do poço de captação

uma camisa metálica e o poço propriamente dito, com diâmetro externo de 3,80 m e diâmetro interno de 3 m que também foi concretado através da utilização de camisas metálicas. As camisas metálicas utilizadas receberam proteção mecânica através de pintura anticorrosiva.

Para a construção das fundações o primeiro passo foi a cravação de uma camisa metálica de 4,20 m de diâmetro até encontrar o topo rochoso. Esse procedimento encontrou dificuldade na execução, já que o topo rochoso é variável e a camisa metálica precisava se manter plana e com prumo. Para

garantir a execução de acordo com o projetado foi necessário um rigoroso controle de qualidade durante a cravação destas camisas. A Figura 6 representa esta etapa da construção. Após a cravação ocorria a escavação em solo e rocha com perfuratriz do tipo Wirth com diâmetro de 4,20 m até a cota especificada em projeto. O comprimento médio da perfuração com diâmetro de 4,20 m para os poços 1 a 6 foi de 10,9 m. Figura 7 – Estrutura de armação em forma de cálice para o pino e base da fundação

Figura 6 – Escavação da base da fundação com diâmetro de 4,20 m

Com a conclusão do trecho que se encontrava em solo e em maciço rochoso alterado, se iniciou a escavação dos pinos de fundação, com diâmetro de 1,80 m, escavado através de perfuratriz tipo Wirth com limpeza através de circulação reversa. O comprimento médio do pino de fundação para os poços 1 a 6 foi de 8,2 m. Findada a escavação e limpeza do pino, se iniciava a descida da gaiola de armação. A armação dos pinos foi montada juntamente com a armação dos estacões de 4,20 m de diâmetro, formando uma estrutura em formato de cálice, conforme ilustrado na Figura 7. Após o posicionamento da armação ocorria a concretagem em etapas, que foi realizada submersa através de tubo tremie. O consumo

médio de concreto por apoio foi de 225 m³, considerando do pino de fundação ao início da parede do poço de captação. Após a concretagem da fundação iniciou-se a execução dos poços de captação. A estrutura do poço de captação é composta por duas camisas metálicas, a camisa interna tem diâmetro de 3 m e a externa tem diâmetro de 3,80 m, de modo que a espessura da parede do poço é de 40 cm. A sequência de execução do poço de captação foi a seguinte: descida da camisa metálica de 3,80 m de diâmetro, descida da armação da parede do poço e concretagem da região interna, descida de camisa metálica de 3 m (Figura 8) e concretagem da parede do poço de captação. A parede dos poços ficou com espessura de 40 cm, contendo aberturas, onde foram instaladas comportas, para permitir a captação da água. A Figura 9 apresenta a sequência executiva da construção de cada um dos poços de captação.

4 SUBSOLO LOCAL Para definição da fundação do edifício foi executada uma campanha de sondagens com uma sondagem mista no eixo de cada um dos poços de captação da EEAB, e mais duas sondagens mistas na área ao redor destes. A Figura 10 apresenta a distribuição dos elementos de fundação e a locação das sondagens mistas realizadas para caracterização do subsolo. Com base na análise dos boletins obtidos nas sondagens, observa-se que o perfil geológico é composto por camada de aluvião (areia fina a grossa, com pedregulho fino a médio, com trechos de argila siltosa, marrom amarelada a cinza variegada) sobre uma camada de solo residual (silte pouco arenoso, com mica, marrom-escuro a marrom amarelado) sobre maciço rochoso (granito-gnaisse milonitizado pertencente ao granitoide intrusivo Santa Isabel (neoproterozoico), apresentando característica de rocha sã a pouco alterada, com trechos xistosos, com porfiroblastos Fundações e Obras Geotécnicas

Em foco

Figura 8 – Instalação da camisa metálica do poço de captação

de quartzo e k-feldspato, foliação inclinada, subvertical e incipiente, granolepidoblástico, fanerítico fino a médio, com trechos muito alterados, cinza escuro e branco). A Figura 11 apresenta o perfil longitudinal típico obtido. A definição da profundidade que ocorre o maciço rochoso e rocha sã foi realizada de acordo com análise dos boletins e dos testemunhos das sondagens mistas realizadas. Tais cotas foram utilizadas na determinação do comprimento de embutimento das estacas, conforme será apresentado adiante. Como os blocos de fundação estarão apoiados em rocha, apresentam cotas variáveis. A Figura 12 é uma representação tridimensional da geologia encontrada no local dos 42

Fundações e Obras Geotécnicas

Figura 9 – Sequência executiva dos poços

poços de captação, indicando a extensão da lâmina d’água, camada de solo, de rocha alterada e de rocha sã.

5 FUNDAÇÃO DA EEAB JAGUARI Cada uma das seis estruturas de captação foi sustentada por um estacão de 4,20 m de diâmetro com pino de fundação de diâmetro de 1,80 m e os dois pilares serão sustentados por um bloco apoiado em quatro estacas de diâmetro de 1,20 m no trecho em solo e 1 m no trecho em rocha.

Para a definição das cargas atuantes foi utilizado o programa de análise estrutural por elementos finitos STRAP 2009, sendo considerada a estrutura de fechamento e cobertura, carga móvel adotada TB-45 e a ponte rolante com capacidade para 30 tf, cujo peso é de 15 tf. O carregamento obtido na fundação apresentou variação entre 1.081 e 1.771 tf para os pinos e entre 166 tf e 229 tf para os pilares. Tendo em conta a elevada carga e tensão atuante nas estacas, foi definido que o apoio das estacas seria em maciço

Figura 10 – Locação das sondagens, blocos e poços

V V

ALUVIÃO: AREIA FINA A GROSSA, COM PEDREGULHO FINO A MÉDIO (CASCALHO), COM TRECHOS DE ARGILA SILTOSA, MARROM AMARELADA A CINZA VARIEGADA SOLO SAPROLÍTICO / SAPRÓLITO: SILTE ARENOSO (FINA), POR VEZES ARGILOSO, MICÁCEO, COM CAULIM, MARROM VARIEGADO A CINZA VARIEGADO MACIÇO ROCHOSO: GRANITO-GNAISSE MILONITIZADO PERTENCENTE AO GRANITÓIDE INTRUSIVO SANTA ISABEL (NEOPROTEROZOICO), APRESENTANDO CARACTERÍSTICA DE ROCHA SÃO A POUCO ALTERADA, COM TRECHOS XISTOSOS, COM PORFIROBLASTOS DE QUARTZO E K-FELDSPATO, FOLIAÇÃO INCLINADA, SUBVERTICAL E INCIPIENTE, GRANOLEPIDOBLÁSTICO, FANERÍTICO FINO A MÉDIO, COM TRECHOS MUITO ALTERADOS, CINZA ESCURO E BRANCO

Figura 11 – Perfil longitudinal EEAB Jaguari

rochoso de elevada competência, ou seja, rocha sã. Leite et al. (1998) afirmam que a resistência à tração das estacas vale de 60% a 100% da resistência lateral à compressão. Os esforços de tração atuantes são da ordem de 5% do esforço de compressão, ou seja, o esforço que prevalece no dimensionamento é o de compressão. Portanto não serão considerados no dimensionamento/ verificação das estacas e pinos o esforço de tração. Apesar da estaca transpassar camadas de solo residual, devido a grande diferença entre os coeficientes de rigidez solo/rocha e a favor da segurança, foi considerado apenas a capacidade de carga do trecho em rocha, sendo desprezada a contribuição do solo (atrito lateral). Para o dimensionamento da capaci-

dade de carga das estacas foi utilizado o método proposto por Cabral-Antunes, apresentado no 4º Seminário de Engenharia de Fundações Especiais e Geotecnia (2000). Tal método, assim como os métodos clássicos de dimensionamento de estacas (Aoki e Velloso, Décourt-Quaresma) estabelece que a capacidade de carga de estacas embutidas em rocha pode ser considerada como a soma da parcela da resistência por atrito lateral com a parcela de resistência de ponta. O método supracitado depende do fator da qualidade do maciço rochoso, que pode ser caracterizado por meio de ensaios de Resistência a Compressão Simples (RCS = σc) e também da limpeza da ponta da estaca, onde ocorre o contato concreto-rocha, sendo empregado um coeficiente de segurança igual ou superior a 3 para a obtenção da tensão admissível na rocha à compressão simples. Com base nas informações das sondagens realizadas no local de implantação da EEAB Jaguari, sendo obtido que a rocha do local (Gnaisse) pertence ao Tipo 1, rochas ígneas e metamórficas. A partir do tipo de rocha e considerando o grau de alteração do maciço, Cabral e Antunes apresentam a tensão de ruptura na ponta e a tensão de compressão simples admissível na rocha através de tabelas. Para o valor apresentado é adotado um fator de segurança mínimo de 3. A metodologia recomenda que a máxima tensão admissível do contato entre o concreto da base da fundação e a rocha deve ser inferior a 0,40 fck. O fck de projeto exigido para as estacas é de 30 MPa, no entanto a NBR6.122 Fundações e Obras Geotécnicas

Em foco

Figura 12 – Representação tridimensional das camadas existentes no local

(2010) estabelece que o fck máximo a ser utilizado nos cálculos do projeto de estacas moldadas in loco é de 20 MPa, sendo utilizado tal valor para limitar a tensão admissível, ou seja, tensão máxima de 8 MPa. A metodologia proposta por Cabral e Antunes prevê que o atrito lateral representa de 2,5% a 3,5% da resistência de ponta da fundação. Devido às características executivas, a metodologia recomenda ainda que a tensão do atrito lateral seja menorque o fck/15; ou seja, para o fck de cálculo de 20 MPa, a tensão admissível máxima do contatoentre concreto e a rocha no atrito lateral é de 1,3 MPa. Com relação ao comprimento mínimo de embutimento (Le) Cabral e Antunes recomendam a adoção de um fator de multiplicação do diâmetro da fundação (D) que leva em conta a qualidade da rocha de apoio e o nível de confiança da limpeza da ponta, que varia entre 0,5 D e 4,0 D. 44

Fundações e Obras Geotécnicas

Considerando o poço mais carregado, com carga de trabalho de 1.771 tf, foi obtido como resultado um comprimento total de embutimento da estaca em rocha de 9 metros, sendo 4 metros de embutimento em rocha sã. Na definição dos comprimentos, foi adotado, conforme a prática atual de fundações e recomendação do método de dimensionamento utilizado, o comprimento mínimo de embutimento em maciço rochoso de elevada competência (rocha sã) de 4 m.

CONCLUSÕES Este trabalho apresentou uma descrição da fundação offshore em rocha com estacas de grande diâmetro realizada na estrutura de captação da EEAB Jaguari, na obra de interligação entre as represas Jaguari e Atibainha. Para servir de base para os poços de captação, a fundação foi feita através de estacões de 4,20 m de diâmetro epinos com diâmetro de 1,80m. Cada

um dos dois pilares foi sustentado por um bloco com quatro estacas, estas estacas têm diâmetro de 1,20m no trecho em solo e de 1m no trecho em rocha. O projeto e execução dessa fundação apresentou características ímpares, como a dificuldade na logística de execução dentro da represa, com o posicionamento das camisas, gaiolas de armação e da própria concretagem, que teve que ser realizada em etapas. Com as soluções inovadoras, empenho na elaboração do projeto e na execução da obra, o empreendimento pode ser entregue dentro do prazo estipulado, garantindo a segurança hídrica da região metropolitana de São Paulo.

AGRADECIMENTOS O presente trabalho foi desenvolvido a partir dos dados de projeto executivo e acompanhamento técnico de obra. Os autores agradecem a SABESP e ao Consórcio Bacias Paraíba do Sul e Cantareira pela disponibilização dos dados para publicação.

ENTIDADES PARTICIPANTES Empreendedor: SABESP (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo) Construtor: Consórcio BPC (Serveng Engenharia, Engeform Construções e Comércio Ltda. e PB Construções)

>AUTORES D. F. M. MELO Engenheira Civil MSc, GeoCompany Tecnologia, Engenharia e Meio Ambiente, Barueri, Brasil. M. A. TRASKURKEMB Engenheira Civil, GeoCompany Tecnologia, Engenharia e Meio Ambiente, Barueri, Brasil. T. H. LEITE Gerente de Geotecnia, GeoCompany Tecnologia, Engenharia e Meio Ambiente, Barueri, Brasil. H. G. JARROUGE NETO Gerente de Projetos, GeoCompany Tecnologia, Engenharia e Meio Ambiente, Barueri, Brasil. I. G. BASTOS Gerente de Projetos, MSc, GeoCompany Tecnologia, Engenharia e Meio Ambiente, Barueri, Brasil. R. KOCHEN Professor Doutor da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Diretortécnico, GeoCompany Tecnologia, Engenharia e Meio Ambiente, Barueri, Brasil.

REFERÊNCIAS CABRAL, D. A.; ANTUNES, W. R. Sugestão para Determinação da Capacidade de Carga de Estacas Escavadas Embutidas em Rocha. In: SEMINÁRIO DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ESPECIAIS E GEOTECNIA, n. 4, 2000, São Paulo. Anais... São Paulo: ABEF-ABMF, 2000, v. 2, p. 169-173. LEITE, L. E. D.; BEZERRA, R. L.; MARQUES, A. G. Avaliação da Capacidade de Carga à Tração das Estacas Rotativas Injetadas. COBRAMSEG – Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica, 1998. HACHICH, W. et al. FUNDAÇÕES Teoria e Prática. Editora PINI, 1ª Edição, 1996. GEOCOMPANY (2016) Dados de Projeto e Acompanhamento Técnico de Obra.

Fundações e Obras Geotécnicas

GERENCIAMENTO DE ÁREAS CONTAMINADAS É DE GRANDE INTERESSE AMBIENTAL E SOCIOECONÔMICO

freeimages.com

Geotecnia Ambiental

Estado de São Paulo, maior parque industrial do País, tem legislação mais avançada sobre a questão por Tatiana Duarte

A remediação de antigas áreas industriais contaminadas possibilita a construção de novos empreendimentos

Identificar e remediar áreas contaminadas são ações de grande relevância não apenas ambiental, mas também econômica e de saúde pública. A primeira legislação mais específica relacionada ao tema foi a Política Nacional do Meio Ambiente (Lei nº 6.938), de 1981. A Resolução CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) nº 420, de 2009, ainda que mais recente, já se mostra desatualizada. Tornam-se então ainda mais importantes as

Fundações e Obras Geotécnicas

legislações estaduais que surgiram nos últimos dez anos, especialmente na região Sudeste. “Por meio da Secretaria Estadual do Meio Ambiente e das ações da CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo), tornou-se referência nacional no que tange ao gerenciamento de áreas contaminadas, inclusive com o estabelecimento de legislação mais atualizada, eficiente e restritiva”, diz o geólogo pós-graduado em remediação de

áreas contaminadas e sócio da consultoria Poros Ambiental (SP), Pedro Costa Real. Alguns exemplos são a Lei nº 13.577, de 2009, que trata da proteção da qualidade do solo contra alterações nocivas por contaminação, além da definição de responsabilidades, identificação, cadastramento e remediação de áreas contaminadas. Também o decreto nº 59.263, de 2013; as resoluções SMA 10 e 11, da Secretaria do Meio Ambiente e a Decisão de Diretoria nº 256/2016/E e a nº 038/C/2017, ambas da CETESB.

gerenciamento de áreas contaminadas, o que obrigou os estabelecimentos a caracterizarem seus passivos ambientais e, caso necessário, procederem a sua reabilitação. Já no âmbito industrial especula-se que ainda possa haver grande disparidade entre as áreas cadastradas e a realidade, já que, segundo a Confederação Nacional das Indústrias, há 127.331 empresas industriais no Estado de São Paulo, o que faz o número de 1.109 cadastros no Relatório de Áreas Contaminadas parecer desproporcional. A distribuição por atividade se completa com o comércio, que tem 5% dos cadastros, resíduos, com 3% e acidentes, agricultura e fonte desconhecida, que somam 1% das ocorrências. Na capital se concentram 36% dos casos.

AUMENTO DAS ÁREAS

DIAGNÓSTICO O trabalho de identificação se divide em várias etapas, desde a avaliação pre-

Postos de combustíveis representam 72% das áreas contaminadas cadastradas no Estado de São Paulo

freeimages.com

O número de áreas contaminadas cadastradas no Estado de São Paulo cresce todos os anos desde a primeira divulgação da lista em 2002. Isso reflete não apenas as áreas de contaminação em si, mais um maior controle em tê-las catalogadas. Em um relatório mais recente, publicado pela CETESB em dezembro de 2017, há um total de 5.942 registros no Cadastro de Áreas Contaminadas e Reabilitadas no Estado de São Paulo, sendo que as indústrias representam 19% do total e os postos de combustíveis o alto índice de 72%. “Os postos representam significativa parcela do total de áreas contaminadas catalogadas não por ser a atividade que apresenta maior potencial de contaminação, mas sim a que mais realizou o gerenciamento de áreas contaminadas”, explica Costa Real. No início dos anos 2000, a CETESB atrelou o licenciamento ambiental dos postos de combustíveis ao

Fundações e Obras Geotécnicas

Divulgação Poros Ambiental

liminar, a investigação confirmatória e detalhada, o monitoramento ambiental e a avaliação de risco humano, que culminam em um plano de intervenção. “É primordial que o modelo conceitual, ferramenta que caracteriza as fontes potenciais de contaminação, as substâncias químicas de interesse investigativo, seu mecanismo de transporte e os efeitos potenciais ou efetivos em relação aos receptores localizados na área sob investigação e no seu entorno imediato seja elaborado de maneira personalizada para cada área”, explica Costa Real. “E considere as incertezas quanto à localização histórica das fontes potenciais de contaminação e das substâncias químicas de interesse investigativo, assim como da limitação das técnicas de investigação a serem empregadas na etapa confirmatória”, completa. “Durante o processo de investigação de uma área possivelmente contaminada, são coletadas para análises laboratoriais principalmente amostras da água subterrânea, solo superficial e subsuperficial, vapor e em alguns casos, sedimentos fluviais e outros materiais, sempre obedecendo aos critérios e es-

A escolha dos pontos de amostragem e a análise cuidadosa são fundamentais para um diagnóstico ambiental correto

Fundações e Obras Geotécnicas

pecificidades de cada projeto”, diz o geólogo especializado em investigações geotécnicas e ambientais e também sócio da Poros Ambiental, Samuel Cruz. O profissional destaca, porém, que a escolha adequada dos pontos, a seleção de métodos adequados de amostragem e a boa execução destes, o que inclui adequado acondicionmento e transporte das amostras, são fundamentais para um diagnóstico ambiental correto. “Somente desta forma será possível coletar amostras realmente representativas do local, o que permitirá obter resultados consistentes nos ensaios laboratoriais. O inadequado procedimento de amostragem resulta muitas vezes na obtenção de dados laboratoriais inconsistentes e não representativos”, diz Cruz.

REMEDIAÇÃO Feitas as etapas de avaliação e diagnóstico, desenvolve-se o plano de reabilitação da área. Busca-se remover ou diminuir as concentrações de contaminantes, conter ou isolar as fontes potenciais de contaminação, eliminar os caminhos de exposição ao contaminante e/ou remover os receptores expostos a ele. “Há três tipos de medidas que podem ser aplicadas. As de remediação por tratamento da contaminação, ou seja, a redução da concentração ou da massa da substância química de interesse, ao eliminar-se o fator contaminante. As medidas de controle institucional, como por exemplo, a restrição do uso de água subterrânea ou de escavações no solo, o que permite eliminar a conexão entre contaminação e receptor. E, por fim, as medidas de

Divulgação Poros Ambiental

Geotecnia Ambiental

Em São Paulo há intensa atuação da CETESB na fiscalização de empreendimentos que executam atividades com potencial de contaminação ambiental

engenharia, como encapsulamento da contaminação, contenção do avanço da contaminação, impermeabilização do solo, ventilação ou despressurização de ambientes fechados, que visam eliminar o caminho entre contaminação e receptor”, explica Costa Real. Se as soluções para as áreas contaminadas já existem, falta ainda conscientização sobre a importância do tema, como um maior engajamento entre os poderes públicos federal, municipais, estaduais e o interesse da sociedade civil e dos empreendedores. “O gerenciamento de áreas contaminadas, englobando a fiscalização, remediação e prevenção de contaminações do meio físico não deve ser tratado jamais como algo supérfluo, utópico ou clichê ambientalista. E sim como uma questão diretamente ligada à saúde pública, pois já é conhecido que comunidades são intensamente afetadas por atividades industriais, minerais e comerciais que, além de comprometer recursos naturais como os aquíferos, geram riscos diretos à saúde das populações adjacentes”, lembra Cruz.

Notas

Divulgação cta-observatory.org

por Tatiana Duarte

Brasil participa de pesquisa sobre raios gama Observatório construído por vários países permitirá estudo sem precedentes sobre este tipo de radiação Mais de 1.350 cientistas e engenheiros de 32 países, inclusive do Brasil, trabalham na construção de um megaconjunto de observação voltado a estudar esses fótons (partículas de luz) de altíssimas energias vindas do espaço. O CTA (Cherenkov Telescope Array) deve ficar pronto em 2022 e será composto por mais de cem antenas, com capacidade de detectar até dez vezes mais objetos que emitem essa radiação do que os observatórios que existem hoje. Embora se saiba da existência dos raios gama há mais de um século, ainda são pouco conhecidas as suas fontes e funções nas galáxias. O CTA será o primeiro observatório de raios gama aberto às comunidades as-

tronômicas e de física de partículas do mundo, como um recurso único de informações sobre observações de astronomia de alta energia. No Brasil,11 instituições colaboram com o projeto, entre eles o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, o Departamento de Engenharia e Exatas da Universidade Federal do Paraná e diversos núcleos e institutos da Universidade de São Paulo. Um dos projetos que tem a colaboração dos brasileiros, em parceria com italianos e sul-africanos, é o do telescópio ASTRI, capaz de produzir belas imagens dos chuveiros gerados pelos raios cósmicos na atmosfera terrestre.

STF decide que aterros sanitários não podem ocupar área de proteção ambiental Decisão altera autorização que estava prevista no Código Florestal de 2012 Por nove votos contra dois os juízes do STF (Supremo Tribunal Federal) acataram a recomendação do Ministério Público de que fosse declarada inconstitucional a inclusão das atividades de gestão de resíduos entre os serviços de utilidade pública. Sendo assim, a exceção que permitia que fossem implantadas em áreas de proteção ambiental, prevista no Código Florestal foi revogada. A partir da decisão, empresas de manejo de resíduos sólidos ficam proibidas de construir novos aterros em regiões de reserva ambiental. Aqueles já existentes não sofrerão punições, mas se restringem às possibilidades de expansão. A Abetre (Associação Brasileira de Empresas de Trata50

Fundações e Obras Geotécnicas

mento de Resíduos e Efluentes) alega que a exceção para o setor de resíduos que constava no Código Florestal não significava permissão para implantar projetos dentro das áreas de proteção permanente, mas sim licenciar empreendimentos que tinham em seu terreno pontos enquadrados como área protegida, como um olho d’água ou um talude a 45 graus, frequente em lotes extensos. Essa decisão incomodou fortemente o setor privado, que articula um recurso no STF. Estima-se que 80% dos aterros regularizados tenham pelo menos alguma parte nessas áreas. “Na prática, a principal consequência desta decisão é a perpetuação definitiva dos lixões no Brasil, com prejuízos ainda maiores para o meio ambiente e também para a atividade econômica da gestão de resíduos sólidos no Brasil”, comenta o presidente da Abetre, Carlos Fernandes.

Seja anunciante na revista Fundações & Obras Geotécnicas Ao anunciar na revista Fundações & Obras Geotécnicas sua marca, empresa, produtos e serviços são divulgados para todo o setor de fundações e geotecnia. Além disso, a revista conta com diversas plataformas para divulgação nos meios impresso e digital, tais como: revista impressa, revista online, site, email marketing, canal de vídeos, redes sociais com conteúdo segmentado, podcasts, dentre outros.

Entre em contato e saiba mais Tel.: (11) 4116-5867 www.revistafundacoes.com.br publicidade@revistafundacoes.com.br