Guia Técnico Allonda by Gabriela Oliveira

Índice

1 Introdução ............................................................................ 3

Histórico ................................................................................................. 5 Definições básicas .................................................................................. 6

2 Especificação Geral .............................................................. 9

2.1 Série FW ........................................................................................... 9 2.2 Série X ............................................................................................ 10 2.3 Série HP .......................................................................................... 11 2.4 Série PET ........................................................................................ 12 2.5 Série XT .......................................................................................... 13 2.6 Série BXG ....................................................................................... 14 2.7 Série MMesh GR ............................................................................. 15 2.8 Série G ............................................................................................ 16 2.9 Série FG .......................................................................................... 18 2.10 Série PGM G ................................................................................. 20 2.11 Trupave® .............................................................................................. 23 2.12 Mirafi ® MTK .................................................................................. 24 2.13 Série PEC ...................................................................................... 26 2.14 Geodetect® ................................................................................... 28

3 Aplicações Gerais ............................................................... 31 4 Geotube ............................................................................ 33 ®

4.1 Desaguamento de lodos e sedimentos contaminados ................... 33 4.2 Aplicações marinhas e subaquáticas .............................................. 44

5 Fichas Técnicas .................................................................... 55 6 Dimensionamento .............................................................. 73

6.1 Reforço ........................................................................................... 73 6.2 Reforço de aterros de resíduos ..................................................... 101 6.3 Filtração e drenagem .................................................................... 115 6.4 Restauração de Pavimentos com Geogrelha ................................ 123

7 Manual de Especificação ................................................... 129 8 Comparativos .................................................................... 131 9 Estocagem e Transporte ................................................... 135 10 Assistência técnica ......................................................... 137 11 Certificados ................................................................... 139 Referências .................................................................... 147

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

1. Introdução

A Allonda® Geossintéticos Ambientais tem o prazer de apresentar a sua linha de produtos TenCate Nicolon através do Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos. A Allonda® distribui com exclusividade os produtos da TenCate Mirafi® no Brasil desde 2004 e a cada dia busca a melhor forma de atender aos seus clientes unindo forças ao maior fabricante de geossintéticos do mundo. Os geossintéticos são uma família de produtos constituídos por pelo menos um componente polimérico sintético ou natural, tais como, geotêxteis, geogrelhas, geocompostos etc. São fabricados em forma de mantas, faixas ou estruturas tridimensionais e usados em obras civis e/ou geotécnicas em contato com o solo ou outro material requerido em projeto, desempenhando diversas funções. Conforme suas propriedades, sejam mecânicas ou hidráulicas, os geossintéticos são utilizados principalmente em obras de contenção, pavimentos, controle de erosão, filtração e drenagem entre outras. Com o intuito de garantir a qualidade das aplicações de seus produtos, a Allonda® Geossintéticos Ambientais reuniu neste Guia Técnico as informações técnicas básicas para desenvolver projetos, dimensionar e especificar corretamente quando o assunto é geossintéticos. Através dos contatos listados abaixo é possível obter informações adicionais sobre as aplicações e produtos de nossa linha, além de solicitar uma visita a sua empresa e cotações.

Rua Luigi Galvani, 200 – conj. 51 Cep: 04575-020 - São Paulo – SP Tel: 11 5501 9201 Fax: 11 5501 9203 E-mail: sac@allonda.com

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

TenCate Mirafi® - Histórico

A história dos produtos Mirafi® tem início em 1953, quando uma inundação catastrófica atingiu a costa da Holanda, a qual é um pequeno país, entretanto foi severamente devastado, deixando cerca de dois mil mortos. Por não haver nenhum tipo de recurso que remediasse tal desastre, pesquisadores holandeses começaram a buscar e desenvolver uma nova solução para o fenômeno. Para tanto seriam necessários produtos de elevada resistência às severas solicitações e ao potencial erosivo da água. A busca por produtos inovadores os conduziu a Nicolon B. V. na Holanda, onde descobriram uma avançada linha de tecidos industriais aplicados em reforço e contenção de solos. Reconhecendo que a demanda para tais produtos industriais se estendeu além da costa holandesa, a Nicolon Corporation, uma divisão da TenCate (EUA) Inc. foi criada em Cornelia, estado da Geórgia, em 1980. No entanto, em Charlotte, Carolina do Norte, uma linha de produtos experimentais vinha sendo desenvolvida desde 1960 usando uma inovadora tecnologia. Estava então criada a Mirafi®. Este nome surgiu da união de duas palavras da língua inglesa “MIRAcle FIbers” ou “Fibras Milagrosas”. A Mirafi®, desde então, tornou-se conhecida como a companhia pioneira na indústria de tecidos tecnológicos. Em 1991, a Nicolon Corporation e a Mirafi® juntaram forças e se tornaram conhecidas como Mirafi® - Produtos para a Construção, uma divisão da TenCate Nicolon nos Estados Unidos. A Mirafi® continua sua dedicação à pesquisa, desenvolvimento, fabricação e marketing na criação de produtos que forneçam reforço de solo, controle de sedimentos, controle de erosão, filtração e drenagem. Os geossintéticos Mirafi® são distribuídos por todo o mundo, e contam com mais de 300 anos de experiência da Royal TenCate. Fundada no inicio do século 18 na Holanda a TenCate está presente em 36 países através de seus distribuidores e possui quatro fabricas que atendem a todos os continentes. Munida de tanta história e experiência a TenCate é líder mundial de mercado, possuindo o maior estoque do mundo e corpo técnico especializado nas diversas áreas da Engenharia dando suporte no desenvolvimento e implantação dos mais diversos projetos ao redor do mundo.

TenCate Mirafi® - Histórico

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Definições básicas A. Geotêxtil Os geotêxteis são mantas têxteis permeáveis, planas, tecidas, tricotadas ou não-tecidas, utilizadas em contato com o solo e/ou outro material requerido em obras civis e geotécnicas. Desempenha principalmente as funções de filtração, proteção, reforço e separação.

A.1 Geotêxtil tecido Material oriundo do entrelaçamento de fios, monofilamentos ou laminetes (fitas), segundo direções preferenciais denominadas trama (sentido transversal) e urdume (sentido longitudinal). Mirafi® série HP

A.2 Geotêxtil não-tecido Material composto por fibras cortadas ou filamentos contínuos, distribuídos aleatoriamente, os quais são interligados por processos mecânicos, térmicos ou químicos. Mirafi® série N

B. Geogrelha Estruturas sintéticas planas em forma de grelha, com função predominante de reforço e são constituídas por elementos resistentes à tração, que podem ser tecidos, ligados por extrusão ou por cola. Quanto à direção da resistência, podem ser classificadas como: • Unidirecional quando apresenta elevada resistência à tração apenas em uma direção.

Mirafi® série XT

• Bidirecional quando apresenta elevada resistência à tração nas duas direções principais (ortogonais).

Mirafi® série BXG

C. Geocomposto Produto industrializado formado pela superposição ou associação de um ou mais geossintéticos entre si ou com outros produtos, geralmente concebido para desempenhar uma função específica. Mirafi® série G

TenCate Mirafi® - Histórico

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

D. Fatores de Redução São fatores que consideram a redução nas propriedades do geossintético advinda das condições de instalação e das solicitações durante a vida útil da obra. A Figura 1 apresenta a curva de redução das resistências de um geossintético ao longo do tempo. De acordo com a aplicação são impostos diferentes Fatores de Redução tais como: • Fator de redução para deformações por fluência em tração, FRfl. • Fator de redução devido a danos de instalação, FRdi. • Fator de redução parcial devido a degradação pelo meio ambiente (química e biológica), FRma. • Fator de redução parcial para eventuais emendas, FRem. • Fator para redução de vazios por fluência em compressão/ cisalhamento, FRfl. • Fator de redução devido a danos de instalação, FRdi. • Fator de redução devido a colmatação ou bloqueio físico, químico e biológico, FRcb.

Propriedade Propriedade Funcional

100%

PropriedadeRequerida

Segurança do Material para o tempo de projeto segurança

Armazena- Instamento / lação Manuseio

carregamento

Agentes Físicos e Químicos

Tempo Vida útil de projeto

Final da vida útil - ruptura

Redução devido ao meio ambiente Redução devido às emendas Redução devido aos danos de ins t alação

Redução devido à fluência

Figura 1: Redução das resistências ao longo do tempo (ISO/TR – 13434 1998).

2. Especificação Geral

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

2.1 Série FW

Geotêxtil tecido de monofilamento e polipropileno

• Desempenho – resistente aos ata-ques químicos em obras ambientais. Abertura de filtração (AOS) altamente uniforme. Mantêm taxa de fluxo elevada ao longo do tempo.

Descrição do produto: Geotêxteis tecidos Mirafi® Filterweave® são constituídos por monofilamentos e multifilamentos com alta estabilidade a raios ultravioletas (UV). Estes geotêxteis possuem alta resistência, durabilidade e sobrevivência; consistência no tamanho dos poros; alta porcentagem de área aberta, o que garante resistência a colmatação ao longo do tempo e altas taxas de fluxo. Geotêxteis Filterweave® são fabricados em processos altamente especializados que estabelecem propriedades físicas e hidráulicas únicas, não encontradas em geotêxteis tecidos e não-tecidos comuns.

Aplicações: • Sob rip rap ou sistemas de revestimento de concreto ao longo das encostas de canais e proteção costeira. • Em sistemas de impermeabilização para proteção de vertedores e maciços de barragens. • Encapsulamento de “cut - off” e sistemas de coleta de percolado em aterros sanitários, em sistemas de drenagem lateral em rodovias entre outras estruturas críticas. • Encapsulamento de sistema de coleta de material lixiviado em aterros sanitários mantendo a resistência a colmatação ao longo do tempo. • Encapsulamento de drenos para estruturas críticas em solos problemáticos.

Características e vantagens: • Filtração – resiste à colmatação enquanto mantém a taxa de fluxo em condições de alto gradiente e fluxo dinâmico. • Resistência – alta capacidade de sobrevivência às solicitações de instalação e carregamento tais como na execução de rip rap ou locação subaquática.

Propriedades

Norma

Unid.

FW300

FW400

FW402

FW403

FW404

FW500

FW700

FW30409

Resistência à tração – Faixa Larga Resistência @ Última (MD)

ASTM D4595

kN/m (lbs/ft)

49.0 (280)

38.5 (2640)

n/a n/a

59.5 (4080)

56.0 (320)

46.4 (3180)

52.5 (3600)

33.6 (2304)

Resistência @ Última (CD)

ASTM D4595

kN/m (lbs/ft)

49.0 (280)

38.5 (2640)

n/a n/a

56.0 (3840)

56.0 (320)

54.3 (3720)

31.5 (2160)

36.4 (2496)

Resistência à tração (GRAB) Resistência @ Última (MD)

ASTM D4632

N (lbs)

2047 (460)

1558 (350)

1914 (430)

2492 (560)

2136 (480)

1802 (405)

2047 (460)

1300 (285)

Resistência @ Última (CD)

ASTM D4632

N (lbs)

2047 (460)

1558 (350)

1068 (240)

2359 (530)

1691 (380)

2114 (475)

1246 (280)

1300 (297)

Deformação @ Última (MD/CD)

ASTM D4632

30/30

25/25

30/15

32/32

25/25

19.5/21.7

Resistência ao puncionamento

ASTM D4833

N (lbs)

823 (185)

690 (155)

467 (105)

979 (220)

846 (190)

623 (140)

668 (150)

600 (135)

Abertura aparente de poros (AOS)

ASTM D4751

mm (US Sieve)

0.43 (40)

0.3 (50)

0.18 (80)

0.60 (30)

Permissividade

ASTM D4491

seg-1

2.9

1.9

2.7

1.4

1.1

0.7

1.16

Taxa de Fluxo

ASTM D4491

l/min/m2 (gal/min/ft2)

8759 (215)

5296 (130)

7944 (195)

4278 (105)

3056 (7570)

3463 (85)

2037 (50)

3625.9 (89)

Nota: Todas as propriedades mecânicas e hidráulicas apresentadas são valores Típicos. MD: direção longitudinal de fabricação; CD: direção transversal de fabricação.

2. Especificação Geral

Allonda® Geossintéticos Ambientais

2.2 Série X

Geotêxteis tecidos de polipropileno

Descrição do produto: A série de produtos Mirafi® - Série X é composta por geotêxteis tecidos de laminetes de polipropileno com estabilidade a raios ultravioleta (UV). Estes produtos possuem excelente resistência ao puncionamento e ao rasgo, juntamente com a elevada resistência à tração. Características e vantagens: • Construção – oferecem excelente resistência a danos de instalação. • Resistência – possuem alto módulo de rigidez, o que leva a um excelente desempenho nos mais variados tipos de aplicações. • Fluxo – Aberturas de filtração uniformes garantindo características de filtração e fluxo satisfatórias. • Fabricação – A barreira de sedi-mentos Mirafi® é pré-fabricada usando geotêxteis Mirafi®-100X, estacas de madeira com espessura nominal de 3,2 centímetros, com apoios para reforço adicional. Todas as barreiras de sedimentos Mirafi® são fornecidas prontas para a instalação imediata.

Aplicações: Mirafi® 100X é predominantemente usado em aplicações para controle de sedimentos, onde as partículas finas do solo são retidas pela manta do geotêxtil enquanto a água proveniente de chuvas passa em fluxo moderado. Mirafi® 500X é utilizado como camada de separação sob pavimentos de estacionamentos, ruas e estradas. Sobre o subleito de boa a média capacidade de suporte, exercendo funções de separação e confinamento do material de base e sobre subleitos de média a baixa capacidade de suporte, com funções de separação, confinamento e reforço do material da base. Mirafi® 600X é utilizado como camada de separação e reforço sobre o subleito com nenhuma capacidade de suporte, e como camada de separação, confinamento e reforço em estradas e regiões onde é necessário base em material base material granulares e abrasivos. Mirafi® 600X promove estabilidade e reforço devido a solicitações de cargas pesadas.

Propriedades

Norma

Unid.

500X

550X

600X

Resistência à tração (GRAB)

ASTM D4632

N (lbs)

1157 (260)

1513 (340)

1638 (368)

Deformação no ensaio GRAB

ASTM D4632

% MD % CD

28 19

25 17

27 17

Resistência ao rasgo (trapezoidal)

ASTM D4533

N (lbs)

490 (110)

534 (120)

690 (155)

Resistência ao puncionamento1

ASTM D4833

N (lbs)

543 (122)

668 (150)

868 (195)

Resistência a raios UV (% remanescente após mínimo de 500 horas)1

ASTM D4355

% da resistência

Abertura aparente de poros (AOS)1

ASTM D4751

mm (US Sieve)

0.3 (60)

0.43 (40)

0.18 (80)

Permissividade1

ASTM D4491

seg-1

0.16

0.11

Nota: Todas as propriedades mecânicas e hidráulicas apresentadas são valores Típicos. MD: direção longitudinal de fabricação; CD: direção transversal de fabricação. 1 Valores aplicáveis ao sentido longitudinal (MD) e transversal (CD).

2. Especificação Geral

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

2.3 Série HP

Geotêxteis tecidos de polipropileno

Descrição do Produto: A série Geolon® HP oferece produtos geotêxteis tecidos compostos por filamentos de polipropileno de alta resistência. Podendo ter resistência à tração máxima, em campo, de até 300 kN/m (ASTM D 4595). A série de geotêxteis tecidos Geolon® HP combina as propriedades de alto módulo de rigidez e resistência à tração, alta capacidade de confinamento e habilidade para atuar como filtro e como separador de materiais. Características e vantagens: • Resistência – maior resistência à tração de 2% a 5% de deformação comparada a de qualquer outro produto. • Fluxo – aberturas de filtração uniformes fornecem as mesmas características de filtração e fluxo que camadas de areia grossa. • Interação solo/geotêxtil – excelente confinamento do solo proporcionando maior distribuição das cargas.

Propriedades

Norma

• Emendas – os painéis podem ser emendados na fábrica ou em campo, executadas na direção transversal do rolo para facilitar a instalação e contribui para aumento de resistência. • Custos – os geotêxteis tecidos para reforço fornecem alta resistência à tração com baixos custos para aestruturas de solo reforçado. Aplicações: Devido a sua flexibilidade e versatilidade os geotêxteis tecidos da série HP são usados para diversas aplicações, incluindo: • Aterros sobre solo moles; • Muros de contenção; • Recuperação de taludes; • Reforço de base e revestimento de pavimentos; • Proteção de área com risco de subsidência; • Revestimento/Proteção de talude; • Estabilidade de revestimento em taludes; • Reforço de material de cobertura em lagoas de sedimentação.

Unid.

HP270

HP370

HP465

HP565

HP570

HP665

HP770

PP200/40

PP300/40

Resistência à tração – Faixa Larga Resistência @ Última (MD)

ASTM D4595

kN/m (lbs/ft)

41.3 (2832)

59.5 (4080)

66.5 (4560)

73.5 (5040)

87.6 (6000)

86 (5880)

114 (7800)

200 (13706)

300 (20559)

Resistência @ Última (CD)

ASTM D4595

kN/m (lbs/ft)

42.4 (2904)

48.2 (3300)

66.5 (4560)

94.6 (6480)

87.6 (6000)

114 (7800)

98 (6720)

40 (2741)

Resistência @ 2% de deformaçao (MD)

ASTM D4595

kN/m (lbs/ft)

9.1 (624)

12.3 (840)

13.1 (900)

18.4 (1260)

n/a

25 (1740)

25 (1713)

n/a n/a

Resistência @ 2% de deformaçao (CD)

ASTM D4595

kN/m (lbs/ft)

11.6 (792)

12.3 (840)

13.1 (900)

21.0 (1440)

18.4 (1260)

n/a

28 (1920)

n/a n/a

Resistência @ 5% de deformaçao (MD)

ASTM D4595

kN/m (lbs/ft)

20.7 (1416)

28.0 (1920)

32.4 (2220)

31.5 (2160)

45.5 (3120)

35 (2400)

61 (4200)

80 (5483)

100 (6853)

Resistência @ 5% de deformaçao (CD)

ASTM D4595

kN/m (lbs/ft)

24.3 (1668)

28.0 (1920)

32.4 (2220)

36.8 (2520)

56.0 (3840)

74 (5100)

56 (3840)

n/a n/a

Resistência na costura

ASTM D4884

kN/m (lbs/ft)

18.4 (1250)

24.6 (1688)

26.3 (1800)

35.0 (2400)

43.8 (3000)

53 (3600)

44 (3000)

20 (1370)

Abertura aparente de poros (AOS)

ASTM D4751

mm (US Sieve)

0.43 (40)

0.3 (50)

0.30 (50)

0.43 (40)

0.30 (50)

0.43 (40)

n/a

Permissividade

ASTM D4491

seg-1

0.8

0.75

0.35

0.09

0.66

0.37

0.34

0.40

0.20

Nota: Todas as propriedades mecânicas e hidráulicas apresentadas são valores Típicos. MD: direção longitudinal de fabricação; CD: direção transversal de fabricação.

2. Especificação Geral

Allonda® Geossintéticos Ambientais

2.4 Série PET

Geotêxtil tecido de poliéster

Descrição do produto: A série de produtos Mirafi® PET é composta por geotêxteis tecidos de alta tenacidade, compostos por filamentos de poliéster de alto módulo de rigidez. Atinge resistência máxima de 1000 kN/m (MD), pela ASTM 4595 e a resistência com o tempo pode atingir 520 kN/m pela GRI – GT7. Os produtos Mirafi® PET combinam as propriedades de alta resistência à tração com excelente resistência a fluência, o que promovem um desempenho superior ao longo do tempo. Características e vantagens: • Fluência – fibras de poliéster oferecem excelente resistência a deformações por fluência, com melhores resultados de resistência ao longo do tempo conforme exige a norma GRI-GT17. • Resistência – resistência à tração mais elevada do que qualquer outro produto comparável. • Interação com o solo – excelente capacidade de confinamento do solo resultando em melhor distribuição das cargas.

Propriedades

Norma

• Emendas – os painéis podem ser emendados em fábrica ou no campo, facilitando a instalação do produto. • Custos – os geotêxteis tecidos para reforço fornecem alta resistência à tração com baixos custos para estruturas de solo reforçado. Aplicações: Os geotêxteis tecidos de poliéster da série Mirafi® PET sempre são escolhidos em projetos em reforço de solos para longo prazo. Devido a sua flexibilidade e versatilidade, geotêxteis tecidos são utilizados em várias aplicações de reforço, incluindo: • Aterros sobre solo moles; • Muros de contenção; • Recuperação de taludes; • Reforço de base e revestimento de pavimentos; • Proteção de área com risco de subsidência; • Revestimento/Proteção de talude; • Sistema de fechamento de lagoa de resíduos.

Unid.

HS400

HS600

HS800

HS1150

HS1715

PET 400/50

PET 600/100

Resistência à tração – Faixa Larga Resistência @ Última (MD)

ASTM D4595

kN/m (lbs/ft)

70.0 (4800)

105.1 (7200)

140.1 (9600)

201.4 (13800)

300.4 (20580)

400 (27417)

600 (41121)

Resistência à tração (a 5% de deformação) (MD)

ASTM D4595

kN/m (lbs/ft)

15.7 (1080)

35.0 (2400)

52.5 (3600)

70.0 (4800)

122.6 (8400)

140.0 (9594)

210.0 (14392)

Resistência à tração (a 10% de deformação) (MD)

ASTM D4595

kN/m (lbs/ft)

49.0 (3360)

84.0 (5760)

131.3 (9000)

175.1 (12000)

245.1 (16800)

n/a n/a

Carga de ruptura por fluência (MD)

ASTM D5262

kN/m (lbs/ft)

42.0 (2880)

63.0 (4320)

84.0 (5760)

120.8 (8280)

180.2 (12348)

240 (16447)

360 (24671)

GR-GT7 (areia, silt, e argila)

kN/m (lbs/ft)

33.2 (2277)

49.8 (3415)

66.4 (4553)

95.5 (6545)

148.9 (10205)

198.3 (13590)

297.5 (20389)

Abertura aparente de poros (AOS)

ASTM D4751

mm (US Sieve)

0.43 (40)

0.85 (20)

0.60 (30)

0.850 (20)

n/a n/a

Permissividade

ASTM D4491

seg-1

0.1

0.32

0.20

0.32

0.1

n/a

Resistência a longo prazo (MD)

Nota: Todas as propriedades mecânicas e hidráulicas mostram a média MÍNIMA dos valores do rolo (MARV). MD: direção longitudinal de fabricação; CD: direção transversal de fabricação.

2. Especificação Geral

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

2.5 Série XT

Geogrelhas Unidirecionais

Descrição do produto: Geogrelhas Miragrid® são de alta resistência, alta tenacidade, em fibras de poliéster de alto peso molecular com uma ampla gama de resistências para atender as mais variadas demandas em aplicações para reforço de solo. As geogrelhas Miragrid® XT são tecidas e revestidas com camada polimérica que garante a estabilidade da estrutura da geogrelha.

mais de 70.000 horas, garantindo a credibilidade do produto e a segurança da obra ao longo do tempo. • Fácil manuseio – sem arestas que possam causar acidentes no momento da instalação. • Rolos largos – rolos de maiores larguras que as demais geogrelhas, reduzindo significativamente o tempo de execução, diminuindo com isso os custos. • Rolos fabricados sob medida – quando necessário, fabricados conforme exigência do projeto.

Características e vantagens: • Não recolhem – são extremamente flexíveis e aceitam posição colocada. • Flexível e resistente – distribui imediatamente as tensões do solo para a geogrelha, transferindo sem o menor movimento da estrutura do solo. • Leve – ao menos 33% mais leve que a maioria das geogrelhas rígidas. • Custo – a resistência à ruptura das fibras de poliéster oferece maior resistência à tração, permitindo diminuir o número de camadas de geogrelhas. • Elevada resistência ao longo do tempo (LTDS) – alta resistência a fluência em testes com

Aplicações: Aplicações onde manter a resistência ao longo do tempo é necessário para estabilidade de estruturas de arrimo, são as aplicações ideais para as geogrelhas Miragrid®. Também podem ser utilizadas como: • Muros de contenção; • Muros segmentados de contenção; • Recuperação de talude; • Reforço para aterros; • Proteção de área com risco de subsidência; • Estabilidade de revestimento em talude.

Propriedades

Norma

Unid.

2XT

3XT

5XT

7XT

8XT

10XT

18XT

20XT

22XT

24XT

Resistência à tração – Faixa Larga Resistência @ Última (MD)

ASTM D6637

kN/m (lbs/ft)

35.0 (2400)

55.0 (3770)

71.7 (4915)

90.0 (6170)

115.0 (7880)

160.0 (10965)

145.0 (9940)

200.0 (13705)

284.9 (19530)

420.0 (28785)

Carga de ruptura por fluência (MD)

ASTM D5262

kN/m (lbs/ft)

22.2 (1519)

34.8 (2386)

45.4 (3111)

57.0 (3905)

72.8 (4987)

101.3 (6940)

91.8 (6291)

126.6 (8674)

180.3 (12361)

265.8 (18218)

Resistência a longo prazo (MD)

GR-GG4 (areia, silt, e argila)

kN/m (lbs/ft)

19.2 (1315)

30.1 (2066)

39.3 (2693)

49.3 (3381)

63.0 (4318)

87.7 (6009)

79.5 (5447)

109.6 (7510)

156.1 (10702)

230.2 (15773)

Dimensão da abertura da geogrelha (MD)

mm (in)

22.2 (0.875)

45.7 (1.8)

38.1 (1.5)

81 (3.2)

127 (5)

Dimensão da abertura da geogrelha (CD)

mm (in)

25.4 (1.0)

17.8 (0.7)

7.6 (0.3)

17.8 (0.7)

Nota: Todas as propriedades mecânicas e hidráulicas apresentadas são valores Típicos. MD: direção longitudinal de fabricação; CD: direção transversal de fabricação.

2. Especificação Geral

Allonda® Geossintéticos Ambientais

2.6 Série BXG

Geogrelhas Bidirecionais

oferece alta resistência e baixa deformação. São biaxiais por possuírem alta resistência à tração no sentido longitudinal e transversal, tornando-as apropriadas para aplicações em reforço e estabilidade de solos. • Interação com o solo – projetadas para máxima capacidade de suporte e resistência ao cisalhamento. Esta nova combinação da estrutura da geogrelha e polímeros favorece uma excelente interação solo/geogrelha.

Descrição do produto: Mirafi® BXG são geogrelhas bidirecionais de poliéster aplicadas para o reforço de base e estabilização de subleito. Geogrelhas Mirafi® BXG são produtos de alta tenacidade fabricadas em poliéster de alto peso molecular, o que aumenta a resistência da camada. Revestidas com uma camada de polímero, estas geogrelhas adquirem ótima interação com qualquer tipo de solo. Características e vantagens: • Desempenho – Geogrelhas Mirafi® BXG reduzem a quantidade de material granular para base de aterro, o que diminui significativamente o tempo de construção. Proporciona excelente durabilidade e também permitem a redução da espessuras em estradas pavimentadas e não pavimentadas. • Eficiência – Geogrelhas Mirafi® BXG são produzidas em rolos com largura de 4 metros que permitem fácil manuseio e uma instalação mais eficiente. • Resistência – Em estruturas submetidas a carregamento dinâmico em curto tempo, Mirafi® BXG

Propriedades

Aplicações: As geogrelhas Mirafi® BXG oferecem resistência, alto desempenho a longo prazo, confiabilidade e rápida instalação para: • Reforço de base de pavimentos; • Construção de estradas; • Reforço de fundação; • Reforço de aterro sobre solo mole; • Pátios de estacionamento; • Reforço auxiliar em estruturas de contenção de solo.

Norma

Unid.

BXG 11

BXG 12

Resistência @ Última (MD)

ASTM D6637

kN/m (lbs/ft)

33.6 (2300)

29.2 (2000)

Resistência @ Última (CD)

ASTM D6637

kN/m (lbs/ft)

33.6 (2300)

58.4 (4000)

Resistência @ 1% de deformaçao (MD)

ASTM D6637

kN/m (lbs/ft)

4.4 (300)

Resistência @ 1% de deformaçao (CD)

ASTM D6637

kN/m (lbs/ft)

4.4 (300)

6.6 (450)

Resistência @ 2% de deformaçao (MD)

ASTM D6637

kN/m (lbs/ft)

7.3 (500)

Resistência @ 2% de deformaçao (CD)

ASTM D6637

kN/m (lbs/ft)

7.3 (500)

10.9 (750)

ASTM D6637

kN/m (lbs/ft)

437.8 (30000)

ASTM D6637

kN/m (lbs/ft)

437.8 (30000)

656.6 (45000)

mm (US Sieve)

25.4 (1.0)

Resistência à tração – Faixa Larga

Módulo de Resistência @1% de deformação (MD) @1% de deformação (CD) Abertura da Malha (MD e CD)

Nota: Todas as propriedades mecânicas e hidráulicas mostram a média MÍNIMA dos valores do rolo (MARV). MD: direção longitudinal de fabricação; CD: direção transversal de fabricação.

2. Especificação Geral

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

2.7 Série MMesh GR

A Diferença que Miramesh® GR faz: • Resistência – Resistência bidirecional para fornecer resistência uniforme e facilitar a instalação de uma camada de reforço secundário, além de proteger a face contra a erosão. • Flexível – Facilmente se conforma com o revestimento de face do talude para fornecer uma base estável para a vegetação. • Suporte da Vegetação – Testes com vegetação demonstram que Miramesh® GR apresenta melhor desempenho que outras geogrelhas e geotêxteis biaxiais ao fornecer uma base compatível com a vegetação. O exclusivo processo de fabricação do produto permite a contenção do solo e pequenas aberturas para a vegetação crescer livremente. • Cor – Permite uma cor verde instantânea enquanto a vegetação não cresce. • Estabilidade – Resistência aos raios UV garantindo maior resistência a longo prazo. • Durabilidade a Longo Prazo – Excelente comportamento em fluência e maior durabilidade.

Propriedade

Norma

Aplicações: Miramesh® GR é um geossintético com trama aberta projetado especificamente para ser material de revestimento de face para aplicações em talude vertical e muros verdes. Miramesh® GR fornece proteção contra erosão de superfície e reforço secundário. A proteção contra erosão facilita o crescimento da vegetação e fornece suporte estrutural para a formação e de taludes muito íngremes. O reforço secundário facilita a compactação e ajuda a impedir o desmoronamento na face do talude. A estabilidade de um talude pode ser ameaçada pela erosão devido ao escoamento de água pela superfície, ou agentes erosivos mais severos associados a correntes de água ou ataque de ondas. A erosão da face do talude pode criar voçorocas e canais preferenciais para a água e resultar no desmoronamento da superfície e possíveis rupturas. As medidas de vegetação e controle de erosão fazem parte de todos os projetos e especificações de muros reforçados.

Miramesh® GR (longitudinal x transversal)

Unidades

Resistência à Tração (última)

ASTM D 4595

kN/m (lbs/pés)

21,0 (1440) 25,3 (1733)

Resistência Reduzida à Fluência

ASTM D 5262

kN/m (lbs/pés)

6,9 (471) 8,3 (566)

Resistência a Longo Prazo

GRI GG04

kN/m (lbs/pés)

5,9 (407) 7,2 (490)

Tamanho da Abertura

mm (pol.)

3,0 (0,12) 3,0 (0,12)

Cor

Verde

ASTM D 4355

% resistência remanescente

90%

Resistência a UV (em 500 horas) Embalagem Largura do Rolo

m (pés)

2,4 (8,0)

Comprimendo do Rolo

m (pés)

45,7 (150)

Peso

kg (lbs)

25 (55)

Área do Rolo

m2 (jd2)

109,7 (133,3)

Nota: Os valores mostrados são valores médios mínimos do rolo.

2. Especificação Geral

Allonda® Geossintéticos Ambientais

2.8 Série G

• Núcleo de alta resistência a compressão, o qual suporta os esforços da instalação e as tensões impostas pelas cargas do solo. • Redução dos custos por apresentar painéis leves e fáceis de instalar, de 1,22m x 15,24m (4’ x 50'). Isto traz economia com transporte de agregado até o local da obra.

Descrição do produto: A série G conta com três produtos G100N, G200N e G100W. Mirafi® G100N é produzido a partir de um núcleo de alta resistência à compressão unido em um dos lados a um geotêxtil não-tecido de polipropileno. Mirafi® G100W em um dos lados fornece o benefício adicional de um geotêxtil tecido constituído de monofilamentos de polipropileno evitando a colmatação e aumentando a capacidade de fluxo a longo prazo. Mirafi® G200N é ideal para aplicações de drenagem bilateral (dos dois lados), é produzido com geotêxtil não-tecido Mirafi® Série N de polipropileno ligado em ambos os lados de um núcleo ondulado perfurado com alta resistência a compressão.

Aplicações: Os geocompostos drenantes Mirafi® G100N são projetados para uso em aplicações de alto fluxo vertical, apresentam alta resistência a compressão, onde é necessária camada filtrante em um único lado do dreno. O lado plano do núcleo é colocado diretamente contra superfícies de muros, tornando-o ideal para muros de contenção, encontros de ponte e outras estruturas de contenção de mesmo gênero. Mirafi® G200N é projetado para uso onde é requerida a camada filtrante nas duas faces da camada drenante. Mirafi® G200N é capaz de coletar grandes quantidades de água do subleito e conduzi-las a uma tubulação de descarga ou sistema de coleta. A instalação desta série de produtos sobre taludes e cortes, em muros de contenção, drenagens verticais, fechamentos de aterros e trincheiras drenantes são aplicações ideais.

Características e vantagens: • Desempenho consistente e comprovado em longo prazo devido à configuração multidirecional do núcleo, fornecendo um fluxo uniforme para o escoamento da água. • Alívio da pressão hidrostática em camadas subterrâneas. • Capacidade drenante de até três vezes maior do que a capacidade de fluxo de camadas drenantes de agregado ou areia, assegurando uma drenagem efetiva.

Propriedade

Norma

Unidades

G100N

G100W

G200N

preto

NÚCLEO Cor Espessura

ASTM D1777

mm (pol.)

10.16 (0.40)

Resistência a compressão

ASTM D 1621

kN/m2 (psf)

862 (18000)

Taxa máxima de Fluxo

ASTM D 4716

l/min/m (gpm/pés)

260 (21)

Verticalmente Instalado2

ASTM D 4716

l/min/m (gpm/pés)

155 (12.5)

222 (18)

155 (12.5)

Horizontalmente instalado3

ASTM D 4716

l/min/m (gpm/pés)

30 (2.4)

47 (3.8)

30 (2.4)

Em fluxo no plano testado a 173kPa (3600psf) com um gradiente de 1.0. Taxa de fluxo quando instalado com sobrecarga de solo ou concreto em gradiente vertical de 1.0. 3 Taxa de fluxo quando instalado com sobrecarga de solo a um gradiente horizontal de 0.05. 1 2

2. Especificação Geral

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

2.8 Série G Propriedade

Norma

Unidades

G100N

G100W

G200N

140NC

FW402

140NC

Resistência a tração (Grab) (longitudinal)

ASTM D 4632

kN (lbs)

0.49 (111)

1.62 (365)

0.49 (111)

Resistência a tração (Grab) (transversal)

ASTM D 4632

kN (lbs)

0.49 (111)

0.89 (200)

0.49 (111)

Resistência ao Estouro (Mullen)

ASTM D 3786

kPa (psi)

1516 (220)

3097 (450)

1516 (220)

Resistência ao rasgo (Trapezoidal) (longitudinal)

ASTM D 4533

kN (lbs)

0.21 (47)

0.51 (115)

0.21 (47)

Resistência ao rasgo (Trapezoidal) (transversal)

ASTM D 4533

kN (lbs)

0.21 (47)

0.33 (75)

0.21 (47)

Resistência ao puncionamento

ASTM D 4833

kN (lbs)

0.31 (70)

0.44 (100)

0.31 (70)

Resistência aos raios UV após 500 hrs

ASTM D 4355

% resistência

Abertura do poro

ASTM D 4751

mm (peneira EUA)

0.212 (70)

0.425 (40)

0.212 (70)

Permissividade

ASTM D 4491

seg-1

1.9

2.14

1.9

Taxa de Fluxo

ASTM D 4491

l/min/m2 (gpm/pes2)

5698 (140)

5907 (145)

5698 (10)

Porcentagem da área aberta

COE-02215-86

Largura do rolo

m (pés)

1.22 (4)

Comprimento do rolo

m (pés)

15.24 (50)

Peso bruto

kg (lbs)

22.7 (50)

25 (55)

Área

m (pés )

18.6 (200)

FILTRO GEOTÊXTIL Geotêxtil PROPRIEDADES MECÂNICAS

PROPRIEDADES HIDRÁULICAS

EMBALAGEM

2. Especificação Geral

Allonda® Geossintéticos Ambientais

2.9 Série FG

Geocomposto para restauração de pavimentos

Descrição do produto: A geogrelha para pavimentos Mirafi® série FG é na verdade um geocomposto e possui alto módulo de rigidez. Fabricada em fibra de vidro e unida a um geotêxtil não-tecido ultraleve a série FG promove reforço ao pavimento novo e aderência ao pavimento antigo. Características e vantagens: • Melhoria da resistência à fadiga do pavimento novo em relação a cargas elevadas. • Redução da propagação de trincas com o novo pavimento. • Excelente reforço devido à alta resistência da trama de fibra de vidro/poliéster. • Aumento da vida útil do pavimento. • Reforço global do pavimento como um todo.

Aplicações: A geogrelha para pavimentos Mirafi® FG fornece uma camada de reforço a longo prazo que aumenta a vida útil do pavimento nas seguintes aplicações: • Rodovias; • Ruas; • Pontes; • Pistas para Carrinhos de Golf; • Pistas de aeroporto; • Playgrounds; • Pátios de estacionamentos em geral; • Pátios Industriais.

Mirafi® FG 50 Propriedades Mecânicas

Valor Mínimo Médio do Rolo

Norma

Unidade

Resistência à Tração (última)

ASTM D 6637-01

kN/m (lbs/in)

50 (280)

Resistência à Tração (a 2% de deformação)

ASTM D 6637-01

kN/m (lbs/in)

25 (140)

Deformação máxima

ASTM D 6637-01

25 (140) <5

Resistência das juntas

GSI/GG-2

N (lbs)

45 (10)

Resistência de adesão

ASTM D 413-98

N/m (lbs/ft)

146 (10)

mm (in)

Abertura da grelha2

21 (0.85)

Propriedades Mecânicas

Norma

Unidade

Valor Típico

Massa / unidade de área

ASTM D 5261-92

g/m2 (oz/yd2)

337 (10)

Dimensões do Rolo (larg x Comp)

m (ft)

2(6.58) x 55 (180)

Área do Rolo

m (yd )

110 (132)

Peso estimado do rolo

kg (lbs)

38 (83)

2. Especificação Geral

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

Mirafi® FG 100 Propriedades Mecânicas

Norma

Unidade

Resistência à Tração (última)

ASTM D 6637-01

Resistência à Tração (a 2% de deformação)

Valor Mínimo Médio do Rolo MD

kN/m (lbs/in)

100 (560)

ASTM D 6637-01

kN/m (lbs/in)

50 (280)

Deformação máxima

ASTM D 6637-01

Resistência das juntas

GSI/GG-2

N (lbs)

80 (18)

Resistência de adesão

ASTM D 413-98

N/m (lbs/ft)

146 (10)

mm (in)

Abertura da grelha

20 (0.8)

18 (0.7)

Propriedades Mecânicas

Norma

Unidade

Massa / unidade de área

ASTM D 5261-92

g/m (oz/yd )

439 (13)

Dimensões do Rolo (larg x Comp)

m (ft)

2 (6.58) x 55 (180)

Área do Rolo

m (yd )

110 (132)

Peso estimado do rolo

kg (lbs)

48 (107)

Valor Típico 2

Mirafi® FG 200 Propriedades Mecânicas

Valor Mínimo Médio do Rolo

Norma

Unidade

Resistência à Tração (última)

ASTM D 6637-01

kN/m (lbs/in)

100 (560)

Resistência à Tração (a 2% de deformação)

ASTM D 6637-01

kN/m (lbs/in)

50 (280)

Deformação máxima

ASTM D 6637-01

Resistência das juntas

GSI/GG-2

N (lbs)

80 (18)

Resistência de adesão

ASTM D 413-98

N/m (lbs/ft)

146 (10)

mm (in)

Abertura da grelha

20 (0.87)

18 (0.7)

Propriedades Mecânicas

Norma

Unidade

Valor Típico

Massa / unidade de área

ASTM D 5261-92

g/m2 (oz/yd2)

620 (18)

Dimensões do Rolo (larg x Comp)

m (ft)

2 (6.58) x 55 (180)

Área do Rolo

m (yd )

110 (132)

Peso estimado do rolo

kg (lbs)

67 (149)

2. Especificação Geral

Allonda® Geossintéticos Ambientais

2.10 Série PGM G

Descrição do produto: PGM é um geotêxtil não-tecido composto por filamentos contínuos de polipropileno, ligados mecanicamente. PGM-G conta com o reforço adicional de uma rede de filamentos de vidro. Características e vantagens: • Impermeabilização – PGM & PGM-G quando impregnado com asfalto previne o pavimento contra a penetração de chuva e de oxigênio na estrutura da Estrada. • Reforço – PGM-G é usado em condições alto carregamento num regime de baixas deformações (<3%). • Alívio de tensões – PGM & PGM-G retarda o progresso de esforços diferenciais entre o substrato e a nova camada de revestimento. Redução brutal

Propriedades

Norma

Unidade

na propagação e reflexão de trincas no pavimento. • Aderência – PGM e PGM-G promove uma perfeita aderência entre a camada antiga e a camada nova de revestimento asfáltico. • Fácil instalação – Com a utilização de uma desbobinadora o PGM e PGM-G podem ser facilmente instalados sem a necessidade de materiais de fixação. • Reciclagem – Camadas asfálticas reforçadas com PGM e PGM-G podem ser fresadas facilmente e o material pode ser reciclado através dos métodos convencionais. Aplicações: Sua principal aplicação é na manutenção e restauração de pavimentos.

PGM 14

PGM-G 50/50

PGM-G 100/100

PGM-G 200/200

Tipo de Produto

geotêxtil nãotecido de filamento continuo ligado mecanicamente

Composto (geotêxtil nãotecido de filamentos contínuos ligados mecanicamente + filamentos de vidro)

Matéria Prima

100% polipropileno - resistente aos raios UV

Polipropileno, resistente aos raios UV + filamentos de vidro

Retenção de asfalto

Dep de obras rodoviárias do Texas – Item 399 ASTM D 6140-97

Resistência à tração Alongamento na carga máxima (md+cd)/2

Kg/m2

1.1

kN/m

520

> 50

kN/m

50 / 50

100 / 100

200 / 200

kN/m

34 / 34

68 / 68

136 / 136

EN ISO 10319

Resistência a tração (GRAB) ASTM D 4632 Deformação (GRAB) Resistência à tração (md/cd) * ISO 3341 Alongamento na ruptura * Resistência (@ 2 % de deformação) *

ISO 3341

2. Especificação Geral

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

Unidade

PGM 14

PGM-G 50/50

PGM-G 100/100

PGM-G 200/200

Módulo de rigidez dos filamentos de vidro

MPa

73,000

Largura da malha dos filamentos de vidro

40 x 40

1.1

g/m2

140

300

430

670

< 10

ASTM D 276

ºC

165

Filamentos de vidro são incombustíveis e resistentes a temperaturas de até 400º C

Propriedades

Espessura sob carga de 2 kN/m² Massa por unidade de área Coeficiente de variação Ponto de Fusão

Norma

EN ISO 9863-1

EN ISO 9864

Reciclagem

100% reciclável pelos métodos convencionais

* Os valores de resistência referem-se ao reforço de filamento de vidro. Os valores fornecidos são indicativos e correspondem a valores médios obtidos em nossos laboratórios e em institutos de testes. Todos os direitos são reservados para a realização de mudanças sem aviso prévio a qualquer momento.

Propriedades do sistema (PGM 14, instalado entre camadas de asfalto)

Rompimento do CAP após ... (espessura do CAP 6 cm, Asfalto modificado com polímero) [LRPC Autun]

625 min

Comprimento da trinca (cm)

Teste Dinâmico de Resistência á Flexão

6 5

com PGM

sem PGM

5 3 2 1 0

100

200

300

400

500

600

Tempo (min)

Comportamento em Baixas Temperaturas: Transferência dos esforços de tração em -10°C Tração máxima (em % da amostra de controle) Após extensão de 0,5% [TU Braunschweig]

<60% >0,28 N/ mm²

2. Especificação Geral

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Impermeabilização:

100

200

300

400

500 kPa

500

Pressão (kPa)

com PGM

Permeabilidade

Perda de carga insignificante até.... [Resource Int. Inc.]

sem PGM

Formas de Fornecimento Dimensões

Unid.

PGM14

PGM-G 50/50

Largura

1.00 / 1.90 / 3.00 / 3.80

0.95

1.90

3.80

0.95

1.90

3.80

0.95

1.90

Comprimento

150

100

Área

m²

150 / 285 / 450 / 570

190

285

190

285

142.5

Diâmetro do rolo

0.50

0.45

Peso do rolo

26 / 46 / 72 / 92

125

101

Diâmetro do núcleo interno

0.12

Outras formas de fornecimento estão disponíveis sob demanda.

Notas Importantes! Os rolos devem ser armazenados em lugares secos! As diretrizes de instalação devem ser observadas!

PGM-G 100/100

PGM-G 200/200

2. Especificação Geral

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

2.11 Trupave®

Descrição do produto: TruPave® é uma manta para pavimento híbrida de fibra de vidro e poliéster fabricada em via úmida composta de fibras dispostas aleatoriamente, unidas por um ligante resinoso, fabricado pela Owens Corning. TruPave® atende às especificações ASTM D 7239 Tipo I. Características e vantagens: • Cria uma barreira resistente à umidade. • Evita trincamento por reflexão. • Suporta as altas temperaturas da capa asfáltica. • Ao final da vida útil do pavimento, Trupave® pode ser fresado e reciclado.

• Ajuda a reduzir os custos de manutenção a longo prazo e reabilitação. • TruPave® pode aumentar o desempenho do investimento de reabilitação do seu pavimento em até 500%. Aplicações: • Rodovias; • Estacionamentos; • Pistas ou ruas; • TruPave® é projetado para preservar e aumentar a vida útil de qualquer superfície de concreto com capa asfáltica.

Valor do Rolo Propriedades Mecânicas

Método de teste

Unidade

Nominal

Max.

Min.

Resistência à tração (MD)

ASTM D 5035

lbf/2 in

466

222

Resistência Tênsil (CD)

ASTM D 5035

lbf/2 in

420

222

Alongamento na carga máxima

ASTM D 5035

Ponto de derretimento

ASTM D 276

ºC

Massa por Unidade de Área

ASTM D 5261

(g/m2)

> 230 136.6

146.3

125.0

1 Trações mínimas (MD e CD) de acordo à norma ASTM D 7239, Tipo I especificação de material (200N/50mm) Todos os procedimentos de fabricação da manta atendem à Organização Internacional de Normatização (ISO) 9002.

TruPave® é uma marca registrada da Owens Corning.

2. Especificação Geral

Allonda® Geossintéticos Ambientais

2.12 Mirafi ® MTK

Geossintético para Pavimentos Membrana Impermeável Auto-Adesiva

• Reduzem a degradação estrutural do pavimento. • Reduzem trincas pelo tráfego. • Aderem rapidamente ao concreto, asfalto ou madeira. • Podem ser instalados em uma ampla faixa de temperaturas. • Minimizam as trincas por reflexão, reforçando trincas transversais e longitudinais. • Minimizam as trincas por reflexão entre superfícies desiguais. • Apresentam deformação necessária para que não haja ruptura na reparação de trincas.

Descrição do produto: Mirafi® MTK e MTK 700 são membranas impermeáveis exclusivas e economicamente viáveis compostas de uma matriz de asfalto emborrachado e auto-aderente e um geotêxtil não-tecido. Uma película recobre a matriz auto-adesiva e é removida antes da instalação em ambos os produtos. Mirafi® MTK é feito com um geotêxtil não-tecido de polipropileno e é apropriado para uso sobre trincas moderadas e é ideal para uso sobre trincas severas e juntas. Características e vantagens: • Durabilidade – prolonga a vida útil do sistema. • Reduz a infiltração da água e a penetração de umidade em todo o sistema do pavimento na sub-base. • Proporciona excelente alívio de tensões (redução de trincas por reflexão) nas trincas e nas juntas do pavimento (variando entre moderadas a severas). • Impedem a infiltração de umidade nas camadas subjacentes. • Simplicidade de instalação e baixo custo.

Aplicações: • Superfícies de rodovias e ruas; • Juntas e trincas transversais e longitudinais e rodovias; • Juntas de duplicação de rodovias; • Pistas de taxiamento e pouso de aeroportos; • Restauração de tabuleiro de ponte.

Dados técnicos do Mirafi® MTK (Todos os valores são valores típicos) Propriedade

Norma

Unidades

Valores Típicos

Resistência à tração (Grab)

ASTM D 4632

kN (lbs)

0.9 (200)

Deformação por tração (Grab)

ASTM D 4632

Resistência ao puncionamento

ASTM E 154

kN (lbs)

0.9 (200)

ASTM E 96 método B

Perms

máx. 0.10

ASTM D 882, modificada

kN/m (lbs/pol.)

8.8 (50)

Mandril de 1/4” 180º a -25ºF (31,7ºC)

Sem trincas no tecido ou no adesivo

ASTM D 5199

mm (mils)

2.0 (79)

Permeância Resistência a Tração da faixa Flexibilidade Espessura

Embalagem Mirafi® MTK

Dimensões do Rolo

Embalagem

Peso/Caixa

0.30 m x 15.2 m (12 pol. x 50 pés)

2 rolos/caixa

30 kg (65 lbs)

0.46 m x 15.2 m (18 pol. x 50 pés)

1 rolo/caixa

30 kg (65 lbs)

0.60 m x 15.2 m (24 pol. x 50 pés)

1 rolo/caixa

40 kg (88 lbs)

0.91 m x 15.2 m (36 pol. x soft)

1 rolo/caixa

2. Especificação Geral

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

Dados técnicos do Mirafi® MTK 700 (Todos os valores são valores típicos) Propriedade Resistência a Tração da faixa

Norma

Unidades

Valores Típicos

ASTM F 883, modificada

kN/m (lbs/pol.)

9.3 (0.53)

Resistência ao Puncionamento

ASTM E 154

kN (lbs)

0.9 (200)

Permeância

ASTM E 96, método B

(perms)

0.05 (máx)

Flexibilidade

Mandril de 1/4” 180º a -25ºF (31,7ºC)

Sem trincas no tecido ou asfalto emborrachado

ASTM D 3767

mm (pol.)

1.7 (65)

Espessura

Embalagem Mirafi® MTK 700 Dimensões do Rolo

Embalagem

Caixas por palete

0.30 m x 18.3 m (12 pol. x 60 pés)

3 rolos/caixa

0.46 m x 18.3 m (18 pol. x 60 pés)

2 rolos/caixa

0.60 m x 18.3 m (24 pol. x 60 pés)

2 rolos/caixa

0.91 m x 18.3 m (36 pol. x 60 pés)

1 rolo/caixa

Seção Transversal Típica

2. Especificação Geral

Allonda® Geossintéticos Ambientais

2.13 Série PEC

Rock PEC Bidirecionais

Descrição do produto: Os geocompostos bidirecionais TenCate Polyfelt Rock PEC são materiais adequados para aplicações de estabilização de subleito e reforço de base. Eles são compostos de fibras de poliéster com alto modulo de rigidez, unidas a um geotêxtil nãotecido de filamentos contínuos. Características e vantagens: • Sujeito a baixa fluência, o que permite economia no projeto. • Sua flexibilidade, textura e a estrutura do produto garantem excelente interação solo-geossintético. • A composição do PEC bidirecional apresenta

Propriedades (padrão)

alta permeabilidade no plano, o que reduz o excesso de poropressão. • Apresenta um filtro estável e excelente separação entre camadas de solo. • Fácil instalação com a necessidade de apenas uma operação. Aplicações: • Taludes reforçados; • Muros de contenção; • Estradas pavimentadas ou não pavimentadas e estabilização de pátios de estacionamento; • Fundação de ferrovias.

Unidade

PEC 35/35

PEC 55/50

PEC 75/75

PEC 95/95

kN/m

100

kN/m

100

MD CD

% %

10 10

MD & CD MD & CD MD & CD

kN/m kN/m kN/m

7.5 10 17

11.5 16 22

16 22 37

20 27 46

l/m2s (mm/s)

10-7 m2/s

µm

m m kg

5.3 100 201

5.3 100 222

5.3 100 259

5.3 100 296

Propriedades Mecânicas Resistência a tração

[EN ISO 10319]

min

Deformação na resistência nominal [EN ISO 10319]

Resistência a tração a 2% 3% 5%

kN/m

[EN ISO 10319]

Propriedades Hidráulicas Permeabilidade normal ao plano Capacidade de fluxo de água no plano Abertura de filtração 090

20 kPa

Formas de Fornecimento Largura do rolo Comprimento do rolo Peso do rolo

MD = direção longitudinal / CD = direção transversal Estes valores estão dentro de um nível de 95% de confiança. Outras formas de fornecimento, assim como classificação, ajustados às necessidades de projeto, estão disponíveis sob demanda. Para informações sobre resistência do projeto a longo prazo, comportamento do atrito e outras propriedades do produto, por favor, entre em contato com a TenCate Geosynthetics.

2. Especificação Geral

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

2.13 Série PEC

Rock PEC Unidirecionais

Descrição do produto: Os geocompostos unidirecionais TenCate Polyfelt Rock PEC são materiais adequados para aplicações de reforço de solo a curto e longo prazo. Eles são compostos de fibras de poliéster de alto modulo de rigidez, unidas a um geotêxtil não-tecido de filamentos contínuos.

• A composição do PEC bidirecional apresenta alta permeabilidade no plano o que reduz o excesso de poropressão. • Apresenta um filtro estável e excelente separação entre camadas de solo. • Fácil instalação com a necessidade de apenas uma operação.

Características e vantagens: • Sujeito a baixa fluência, o que permite economia no projeto. • Sua flexibilidade, textura e a estrutura do produto garantem excelente interação solo-geossintético.

Aplicações: • Taludes reforçados; • Muros de contenção; • estradas não pavimentadas e estabilização de pátios de estacionamento; • Fundação de ferrovias.

Unidade

PEC 35

PEC 55

PEC 75

PEC 95

PEC 125

PEC 150

PEC 180

PEC 230

kN/m

100

132

158

190

242

kN/m

MD CD

% %

10 85

10 95

10 90

10 95

l/m2s (mm/s)

10-7 m2/s

µm

m m kg

5.3 100 180

5.3 100 190

5.3 100 200

5.3 100 240

5.3 100 250

5.3 100 260

5.3 100 285

5.3 100 340

Propriedades (padrão) Propriedades Mecânicas Resistência a tração [EN ISO 10319]

Deformação na resistência nominal [EN ISO 10319]

min

kN/m

125

150

180

230

Propriedades Hidráulicas Permeabilidade normal ao plano Capacidade de fluxo de água no plano Abertura de filtração 090

20 kPa

Formas de Fornecimento Largura do rolo Comprimento do rolo Peso do rolo

MD = direção longitudinal / CD = direção transversal Estes valores estão dentro de um nível de 95% de confiança. Outras formas de fornecimento, assim como classificação, ajustados aos requerimentos do projeto, estão disponíveis sob demanda. Para informações sobre resistência do projeto a longo prazo, comportamento do atrito e outras propriedades do produto, por favor entre em contato com a TenCate Geosynthetics.

2. Especificação Geral

Allonda® Geossintéticos Ambientais

2.14 Geodetect®

Descrição do produto: Há anos as fibras ópticas vem sendo utilizadas em sistemas de monitoramento do comportamento estrutural para aplicações na Engenharia Civil. GeoDetect® é o primeiro produto que integra a aquisição de dados por fibra óptica e um geossintético e o primeiro sistema dimensionado especificamente para aplicações geotécnicas. GeoDetect® reúne um tecido geocomposto, fibras ópticas, software e instrumentação para proporcionar uma solução inovadora as inúmeras necessidades de uma aplicação geotécnica, como por exemplo capacidade de drenagem no plano, interface de ancoragem com o solo, proteção da fibra ótica, reforço, separação, e filtração além da captura de dados. Características: • A tecnologia GeoDetect® combina os benefícios dos geossintéticos com as tecnologias de detecção e medição mais avançadas para fornecer ao cliente informações únicas que promovem a redução de riscos e, em alguns casos, redução de custos. • Esta é uma solução personalizada criada para atender aos requerimentos exclusivos de cada projeto. Dentro do universo das fibras ópticas, é comprovadamente possível incorporar ao sistema Geodetect® a marcação de Bragg (FBG), Brillouin e Rama. Estes tipos de marcação medem as mudanças na deformação, deformação e temperatura ou apenas na temperatura dentro do maciço de solo. • Deformações extremamente baixas como 0.02% podem ser medidas com uma resolução espacial de 0.5m. Com o software adequado, mudanças na temperatura podem ser monitoradas a cada 0.1ºC com uma resolução espacial de 1.0m. • O GeoDetect® pode ser utilizado para monitoramento a longo prazo, sistemas de alerta ou avaliação de desempenho a curto prazo.

• O monitoramento remoto continuo transmite dados em tempo real para avaliação e estudos. • As exigências de projeto podem ser selecionadas para que sistemas de alerta antecipado sejam ativados. • Equipamentos de monitoramento podem ser acessados remotamente ou manualmente no local dependendo das necessidades do projeto. Vantagens: • Garantia de atendimento as necessidades de projeto dentro do desempenho esperado. • Alertas antecipados, indicando mudanças no desempenho do material ou condições locais não esperadas, tais como deformações elevadas, subsidência, lacunas, etc. • Uma solução sob medida que proporcionará ao proprietário uma maior margem de segurança operacional em aplicações de reforço de solo, tais como muros, taludes verticais, aterros, diques, sapatas, solos moles e regiões com risco de subsidência (solo cárstico ou mina). Esta informação pode ser utilizada para reduzir o risco a longo prazo. • Meios mais eficientes para o monitoramento de geossintéticos e do solo em aplicações complexas, levando a um melhor uso do solo e custos totais mais baixos para o projeto. • Maior durabilidade de estruturas em função do monitoramento de seu comportamento e diminuição dos riscos, o que causa impacto positivo na sustentabilidade. Aplicações: • Muros de contenção; • Aterros; • Taludes; • Diques; • Estradas/Estradas de ferro; • Aterros Sanitários; • Oleodutos; • Sapatas.

2. Especificação Geral

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

Fibra Óptica

Unidades

Diâmetro Mínimo Detecção de Deformação Mínima

0.9

0.02

Rachel (firme) Tramado aos fios

Conexão ao geotêxtil

Composto GeoDetect®

FBG

Norma

Unidades

230

Resistência a Tração

ASTM D 4595

kN/m

MD/CD

37/12

100/12

242/12

Alongamento na resistência máxima

ASTM D 4595

MD/CD

11.5/85

11.5/95

Resistência à tração (2% de deformação)

ASTM D 4595

kN/m

7.5

Resistência tênsil (5% de deformação)

ASTM D 4595

kN/m

40.4

84.7

Atrito em contato com areia (:40º)

ASTM D 5321

graus

30º

Resistência ao puncionamento

ASTM D 6241

2.4

3.4

4.9

Capacidade de fluxo da água no plano a 20 kPa

ASTM D 4716

m3/s/m

20 10-7

Gramatura (sem cabos ópticos)

ASTM D 5261

g/m2

290

400

620

Largura padrão (outras larguras sob demanda)

5.3

Comprimento (sob demanda)

100-600

MD: sentido longitudinal, direção dos cabos ópticos. CD: sentido transversal. 1

Tamanhos de rolos feitos sob medida estão disponíveis.

Desidratação de lodo

Proteção de talude

Áreas com risco de subsidência

Cobertura para lagoa de resíduos

Meio Ambiente

Aterro de solo mole

x x

Recuperação de talude

x x

Mirafi® PET

Muro de contenção temporário

Mirafi® HP

Mirafi® X

Muro de contenção segmentado

Reforço de solo

Proteção de margem

Marinha

Restauração de pavimentos

Controle de sedimentos

Separação / estabilização

Reforço de base de pavimentos

Mirafi® FW

Sistema de drenagem

Transportes

Aplicações

x x

Mirafi® XT

x x

Mirafi® BXG

Mirafi® MMesh GR

Mirafi® G

Mirafi® FG

Mirafi® PGM G

Mirafi® MTK

Trupave®

Mirafi® PEC

x x

Geodetect®

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

3. Aplicações Gerais

4. Geotube®

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

4.1 Desaguamento de lodos e sedimentos contaminados 4.1.1 Aspectos Gerais Geotube® é um sistema fabricado em geotêxtil tecido de polipropileno com alta resistência a elevadas pressões e em formato tubular para desidratação, contenção e armazenagem de materiais com alto teor de umidade e baixo percentual de sólidos, tais como: lodos resultantes do tratamento de efluentes, sedimentos contaminados e materiais refugados. As fases básicas do sistema e sua descrição são apresentadas na Figura 4.1:

Contenção A unidade Geotube® é utilizada para contenção e desaguamento de materiais com alto teor de umidade, sendo estes contaminados ou não. Estas bolsas são confeccionadas com geotêxtil tecido de alta resistência mecânica e com propriedades hidráulicas específicas para retenção de finos e drenagem do fluido presente.

Desidratação O fluido presente é expulso através dos poros do geotêxtil, resultando em uma desidratação eficiente e uma redução efetiva de volume, o que permite que a unidade Geotube® seja submetida a inúmeros enchimentos. Em muitos casos, o fluido drenado pode retornar ao curso d’água ou ser reutilizada no processo.

Consolidação Após as fases de enchimento e desaguamento, o material retido continua consolidando, inclusive por evaporação, a fim de alcançar a percentagem de sólidos desejada. Isto resulta em um menor volume de material, o que implica num menor custo de transporte e disposição.

Figura 4.1

4.1.2 Implantação do sistema A tecnologia Geotube® é implantada mediante um estudo detalhado da situação apresentada pelo cliente, o qual apresenta as seguintes fases: A. Tratabilidade do lodo B. Cone teste C. GDT (quando necessário) D. Emissão de laudo do laboratório E. Dimensionamento F. Preparação da célula de assentamento G. Floculação do material a ser desaguado H. Bombeamento

A. Tratabilidade do lodo A tratabilidade do material é feita em 5 litros de amostra enviada pelo cliente, a qual é submetida a um teste de bancada em laboratório credenciado e aprovado pela Allonda®. Este teste está apto a identificar a natureza do lodo, o percentual de sólidos presentes e o polímero mais adequado a flocular o material em analise. B. Cone Teste O Cone Teste aplicado ao Geotube® é um modo rápido de determinar a eficiência de desaguamento de um lodo quando submetido ao processo de filtração pelo geotêxtil GT500. O teste é indicado para avaliar a eficiência de polímero utilizado e também para ajudar na previsão do percentual de umidade restante após desaguar pelo

4. Geotube®

Allonda® Geossintéticos Ambientais

cone. O encarregado de executar o teste medirá o tempo que a água livre levará para ser separada do lodo, a capacidade do lodo desaguado de se desprender do geotêxtil componente do cone, o volume de percolado drenado do lodo e qualidade deste percolado.

Passo 1: Medir 100mL de água em 4 recipientes a fim de fazer a solução de polímero. Esta é uma quantidade suficiente e normalmente usada para conduzir vários testes com 1L de lodo. Se o lodo possui alto teor de sólidos em peso, uma dose maior de polímero será necessária.

Passo 2: Preparar soluções de polímero puro a 1,0%, 0,5%, 0,3% ou 25% adicionando polímero a cada recipiente com 100mL de água. Tabelas estão disponíveis para consulta a TenCate™. Agitar vigorosamente, manualmente ou com instrumento misturador mecânico, é necessário para que o polímero puro reaja com a água, tornando-se uma solução. Se for utilizado agitador elétrico manual, agitar a solução por aproximadamente 10 e 15 segundos apenas. Permite que esta solução descanse por 15 a 20 minutos antes de adicioná-la a amostra de lodo. Repetir este procedimento com outros polímeros candidatos a serem testados.

Passo 3: Molhar com água a amostra circular de geotêxtil tecido GT500 com 46cm de diâmetro, fornecida pela TenCate™, a fim de eliminar a tensão superficial. Dobrar a amostra formando um cone e com pregador fixe o cone apoiando-o em um balde.

Passo 4: Encher um recipiente com 1L do lodo a ser testado. Determinar um ponto de partida para a dosagem de polímero em PPM e a partir disso preencher uma seringa com a solução de polímero. Por exemplo: Começar com 40 PPM. Se esta dosagem criar um bom floco, testar uma dosagem mais baixa até que seja determinada a dosagem correta. Tabelas de dosagem estão disponíveis para consulta na TenCate™. Adicionar a solução de polímero ao 1L de lodo e resolver a mistura de lodo e solução de polímero com a ajuda de dois recipientes de 1L cada até a formação dos flocos.

Passo 5: Despejar o lodo condicionado no filtro de cone. Cronometrar a água livre fluindo pelo cone, anotando os valores. Retirar o cone, dobrar o geotêxtil constituinte do cone para frente e para trás e examinar como a massa seca se solta do geotêxtil.

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

4. Geotube®

Passo 6: Despeje o percolado do balde em um recipiente de 1L e meça o volume alcançado. Analisar este percolado quanto a turbidez e sólidos totais. Repetir este mesmo procedimento para todos os polímeros canditados. Após determinar qual o polímero mais eficiente em tempo de desaguamento, volume de percolado e menor turbidez do mesmo, seguir para o 7º passo.

Passo 7: Coletar amostra do lodo desaguado. Analisar esta amostra quanto ao teor de umidade a fim de determinar os sólidos totais.

C. GDT Quando a curva de secagem é necessária para previsão do comportamento em desaguamento, quando o processo apresenta altos volumes para contenção, quando há previsão de empilhamento de unidades Geotube® e/ou as unidades Geotube® farão parte da composição de aterro é de extrema importância a realização do GDT. O GDT é uma demonstração da metodologia de desaguamento de lodo por meio do Geotube®. O propósito do teste é: • Visualizar a metodologia de desaguamento; • Avaliar a eficiência do polímero selecionado; • Analisar a turbidez do percolado; • Indicar o percentual de sólidos que se pode alcançar. Passo 1: Coletar aproximadamente 100 litros de lodo em um recipiente apropriado. Homogeneizar as amostras em um recipiente grande (um tonel de lixo de 200 litros é uma boa escolha) para garantir uniformidade da amostra. Quanto menor o percentual de sólidos da amostra maior deve ser a amostra.

Passo 2: Montar a estrutura GDT e coloque em baixo desta estrutura um recipiente plástico de aproximadamente 170 litros a fim de coletar o percolado. Posicione s bolsa GDT no topo da estrutura e fixe a barra de sustentação fornecida de 27’ (esta barra deve sustentar 7 kPa de pressão).

4. Geotube® Passo 3: O tipo e a dosagem do polímero a ser utilizado deverão ter sido determinados em laboratório. Elabora a solução de polímero em água. Gráficos para orientação para a formulação da solução de polímero está disponível para fornecimento pela TenCate Geotube®. Adicione a solução de polímero ao lodo utilizando um misturador elétrico com velocidade variável até os flocos serem formados. ATENÇÃO: Velocidade muito alta pode quebrar os flocos.

Passo 4: Encher a bolsa GDT com o lodo floculado por meio de baldes pelo topo da barra. Baldes menores e funil podem ser utilizados a fim de facilitar a operação.

NOTA: Sustente a barra para que o fundo da bolsa GDT, de outra forma o lodo pode entornar. Esta precaução deve ser tomada somente até a bolsa GDT acumular um certo volume e peso de lodo.

Passo 5:

Continuar preenchendo a bolsa GDT com lodo floculado o mais rápido possível até que o lodo alcance a barra de sustentação na marca de 7 kPa, parando imediatamente. Coletar amostra do percolado da extremidade da bolsa. Este percolado deve ser analisado quanto a sua turbidez e amostras podem ser coletadas para outros testes se houver interesse. Passo 6: (Opcional) Após a bolsa de teste GDT ter tido tempo suficiente para desaguar, uma amostra do lodo desaguado deve coletada para determinação da umidade e percentual de sólidos. Os resultados devem ser extrapolados para se simular os resultados de uma situação em verdadeira grandeza. A bolsa GDT também pode ser utilizado para coduzir análise em termos de massa.

Equipamentos necessários para o Teste Geotube® GDT: • Vários baldes plásticos de 20L • Tonel de 200 L • Baldes de 12 L • Agitador elétrico com velocidade variável com haste anexada • Estrutura GDT* • Bolsa GDT • Recipiente plástico de 133 a 170L • Funil de boca larga • Barra de sustentação com adaptador do tipo encaixe macho com 2” • 1 becker de 500ml • Luvas de látex • Desinfetante para as mãos

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

4. Geotube®

D. Emissão de laudo do laboratório Com os resultados do Cone teste é gerado um laudo que informa o cliente as condições de utilização da tecnologia Geotube®. E. Dimensionamento Com essas informações, com o volume de material a ser desaguado ou vazão e com o regime de operação é possível fazer o dimensionamento. A TenCate™ disponibiliza planilhas de cálculo especificas para este dimensionamento que determinam os parâmetros de forma e Fator de Segurança, além de planilha de dimensionamento da quantidade de unidades Geotube® para determinado volume de material (Figuras 4.2 e 4.3).

Figura 4.2

Figura 4.3

4. Geotube® F. Preparação da célula de assentamento O local de instalação das Geotube® deve ser uma área com dimensões previamente estudadas conforme o dimensionamento. Esta área é denominada de célula de assentamento e deve ser corretamente preparada para que haja uma coleta e condução adequada dos líquidos que drenam a partir do processo de desaguamento promovido pelo Geotube®. A terraplanagem é o primeiro passo para esta fase. A célula de assentamento (Figura 4.4) deve estar devidamente nivelada com declive máximo de 0,5% no sentido longitudinal da unidade.

Allonda® Geossintéticos Ambientais

- Proteção do sistema de impermeabilização: Após a aplicação da geomembrana de impermeabilização, esta deve ser protegida do trânsito de máquinas, equipamentos e pessoas com manta de geotêxtil não-tecido de no mínimo 5 mm de espessura (Figura 4.6).

Nota: no sentido transversal, o desnível deve ser zero (sem nenhuma inclinação), a fim de evitar o rolamento do Geotube®.

É fundamental que se tenham os seguintes cuidados com a área em que serão instaladas as unidades Geotube®: impermeabilização, proteção do sistema de impermeabilização e sistema de drenagem.

Figura 4.6

- Sistema de drenagem: A camada de finalização da célula de assentamento é executada utilizando material com permeabilidade maior do que a do geotêxtil não-tecido. Poderá ser executada em camada de brita n°1 (Figura 4.7) ou geocomposto drenante. A camada de brita n°1 deverá ter pelo menos 15 cm de espessura e finalizar próximo à calha, observando o sentido do caimento, já informado anteriormente.

Figura 4.4

- Impermeabilização: Uma geomembrana do tipo PEAD (Polietileno de Alta Densidade) de 1mm de espessura deve ser instalada na área da célula de assentamento dos Geotube®, inclusive nas bermas de proteção (Figura 4.5). Esta medida evitará que a água drenada infiltre no solo adjacente.

Figura 4.7

A Figura 4.8 mostra uma célula de assentamento em processo de execução das camadas que compõem o sistema de impermeabilização, proteção e de drenagem.

Figura 4.5 Figura 4.8

4. Geotube®

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

A Figura 4.9 mostra o detalhe do Geotube® na célula de assentamento.

Figura 4.9

G. Floculação do material a ser desaguado Para um perfeito funcionamento do processo de retenção da parte sólida do material bombeado, este necessita passar por um processo de floculação. O sistema de floculação do lodo consiste na construção de uma planta de polímero, a qual é composta de reservatório de polímero, previamente dosado e testado quanto a sua eficiência de floculação e reservatório de água limpa, para servir de meio reagente, quando da abertura das cadeias poliméricas (Figura 4.10).

Deve ser providenciado um reservatório exclusivo para a mistura do polímero. A capacidade volumétrica destes reservatórios vai depender da dosagem de polímero em relação ao volume bombeado por hora. Uma vez feita a mistura do polímero, a solução é bombeada para a chicana de mistura em zig-zag (mostrada na Figura 4.11) que também recebe a contribuição vinda do ponto de bombeamento do material a ser floculado e, por fim, bombeado para os Geotube®.

Figura 4.10

Figura 4.11

4. Geotube® H. Bombeamento A instalação da unidade Geotube® deve ser feita desenrolando-a com os dispositivos Geoport™ voltados para cima sobre a superfície drenante da célula de assentamento até o seu final mantendo o alinhamento entre as unidades. A linha de descarga da draga ou bomba deverá ser montada ao lado do sistema de mistura de polímero. Observar a máxima altura de enchimento que está identificada em cada Geotube® (Figura 4.12).

Allonda® Geossintéticos Ambientais

pimento das costuras e/ou da trama do geotêxtil tecido constituinte, o qual inclusive deve ser resistente aos raios UV. O corpo da estrutura é composto somente do geotêxtil tecido de polipropileno de alta resistência utilizado no processo de desidratação, costuras com fios de poliéster de alta resistência. Não é utilizado outro tipo de tecido em sua composição. Nos locais das portas de enchimento não há costura ou reforço com outro geotêxtil. Depois do ciclo final de enchimento e desidratação, o material sólido retido deverá continuar a consolidar por desidratação através da evaporação da água residual. - Desempenho O sistema Geotube® promove um aumento do teor de sólidos do material desaguado podendo chegar em 24 horas após o fim do última operação com percentual de sólidos acima de 15%, dependendo do tipo de lodo a ser desidratado, para tanto deve ser definido em laboratório estes números.

Figura 4.12

4.1.3 Especificação técnica As unidades Geotube® para contenção, desaguamento e armazenagem de lodo devem ser constituídas de geotêxtil tecido de polipropileno de alta resistência, a fim de resistirem às elevadas pressões de bombeamento e manter a total segurança do sistema. A trama do geotêxtil tecido deve ter capacidade de retenção das partículas sólidas presentes no material a ser desidratado e ao mesmo tempo, capacidade de drenagem do percolado. A tecnologia Geotube® é capaz de desidratar pequenos ou grandes volumes e permitir inúmeros bombeamentos sem que haja fadiga e/ou rom-

- Durabilidade O geotêxtil tecido constituinte das unidades Geotube® tem a cor preta (negro de fumo presente na composição do tecido) e apresenta uma durabilidade mínima de 07 anos para funcionamento, contra desgastes naturais de suas fibras quando exposto aos raios UV, e quando protegido dos raios UV, sua durabilidade atinge 100 anos. - Dados Técnicos O geotêxtil tecido e a costura que compõem o Geotube® são inertes à degradação biológica e resistente a ataques químicos, a álcalis e ácidos. As propriedades mecânicas e hidráulicas do Geotube® são acompanhadas por certificado de análise dos parâmetros normatizados, realizada por laboratório conveniado e/ou associado por acordo mútuo ao INMETRO e os ensaios estão em conformidade com as normas ASTM.

4. Geotube®

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

- Ficha técnica Geotube® GT500 é um geotêxtil tecido composto por laminetes de polipropileno de alta tenacidade, que são tramados de forma a garantir que os elementos do tecido mantenham sua composição relativa. GT500 é interte a degradação biológica e resistente a composições químicas, álcalis e ácidos.

Propriedades mecânicas

Norma

Unidade

Resistência à tração faixa larga (última)

ASTM D 4595

Deformação em tração - faixa larga Resistência da costura

Valor mínimo médio Longitudinal

Circunferencial

kN/m

96,3

ASTM D 4595

20 (Máx)

ASTM D 4884

kN/m

70,1

Abertura aparente máxima do poro (AOS)

ASTM D 4751

0,425

Taxa de fluxo

ASTM D 4491

l/min/m2

813

Massa por unidade de área

ASTM D 5261

g/m

585

Resistência a raios UV (% residual após minimomde 500 horas

ASTM D 4355

20 (Máx)

Atenção: A TenCate Geosynthetics North America não assume nenhuma responsabilidade pela precisão ou totalidade destas informações ou pelo útlimo uso do comprador. A TenCate nega toda e qualquer ação expressa, subententida ou padrão legal, autorização, garantia, incluindo sem restrição a qualquer garantia implícita como negociação ou convêniencia para propósito particular ou surgimento em virtude da comercialização de qualquer equipamento, material ou informação inclusa. Este documento não deverá ser interpretado como recomendação técnica de Engenharia.

- Geoport™ Os dispositivos de enchimento Geoport™ são do tipo flange de fibra de alta resistência, ou seja, no formato circular e fabricadas em PVC com juntas de vedação de neoprene e mangas internas de geotêxtil não-tecido a fim de promover um forte e eficiente sistema de prevenção contra vazamentos. Este dispositivo pode ser selado após o trabalho ser encerrado. Não devem ser instalados através de costura ou sobre as mesmas. Este dispositivo de enchimento rígido deverá ser dimensionado para suportar altas vazões de bombeamento, visando simplificar o processo de enchimento e conexão com a tubulação. Isto aumenta a segurança de operação e permite atingir as alturas de enchimento máxima escrita em cada unidade. Com isso, maiores volumes podem ser desaguados pelas unidades de Geotêxtil tecido e com o máximo de segurança. A altura alcançada pelo Geotube® para cada enchimento e sua capacidade volumétrica de retenção deve ser rigorosamente atendida, uma vez que este parâmetro permite assegurar o volume retido e o tempo para execução do serviço.

4.1.4 Instalação das unidades Geotube® Após a preparação da célula de assentamento, as unidades Geotube® são desenroladas sobre o sistema drenante com as portas de enchimento Geoport™ voltadas para cima. As alças de posicionamento são amarradas umas nas outras para melhor locar as unidades (Figura 4.13). Em seguida a tubulação é conectada ao Geoport™ e antes que o material floculado seja enviado para o Geotube®, uma amostra do material deve ser coletado e verificada a qualidade da floculação. Uma vez que a floculação esteja perfeita e liberado o bombeamento para as unidades Geotube®.

Figura 4.13

4. Geotube® 4.1.5 Transporte e armazenagem A fim de estabelecer procedimentos de segurança para a preservação das características do produto as operações de carregamento, transporte, descarregamento e manuseio das unidades Geotube®, desde a saída da fábrica até a entrega ao cliente final devem ser cuidadosamente seguidas conforme descritas a seguir. As unidades Geotube® são constituídas por um geotêxtil tecido de polipropileno com características frágeis que requerem o máximo cuidado no manuseio. A gravura abaixo mostra uma das etiquetas utilizadas:

As unidades Geotube® em forma de sacos são fornecidas dobradas e enroladas tipo carretel e embaladas em invólucro conforme mostrado na Figura 4.14.

Allonda® Geossintéticos Ambientais

O manuseio do produto deverá ser feito com uso de empilhadeira, sendo proibido o uso de ganchos, cordas e outros dispositivos que possam danificar o produto. O Geotube® deverá ser içado sempre pelo estrado de madeira do tipo "pallet".

Não é permitido o empilhamento de unidades Geotube®.

Em hipótese alguma será permitido colocar outras cargas ou produtos sobre as unidades Geotube®.

Figura 4.14

O manuseio do produto deverá ser feito sempre com o mesmo fixado em estrados de madeira, com o auxílio de cintas e com todos os cantos devidamente protegidos.

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

4. Geotube®

4.1.6 Recomendações Gerais – A utilização de peças e procedimentos que não estiverem de acordo com este manual ou qualquer modificação nas condições de trabalho do Geotube®, podem modificar as características e a segurança do equipamento, ficando a Allonda® Geossintéticos Ambientais Ltda. isenta de qualquer responsabilidade por danos causados ao equipamento, meio ambiente e aos operadores. – Para efeito de garantia, devem ser seguidos corretamente todas as instruções e avisos de segurança, montagem e operação deste manual. – Toda intervenção para modificações de sistema, levantamento de características operacionais e reparos devem ser feitas com o sistema de bombeamento e drenagem parados, fora de funcionamento e, ao desmontar a unidade Geotube®, recomenda-se a presença de um técnico autorizado pela Allonda® Geossintéticos Ambientais Ltda. – O operador do sistema Geotube® deve informar imediatamente quaisquer alterações ocorridas com o equipamento que possam afetar a segurança do equipamento e de seus operadores. – Todos os desenhos contidos neste manual são de caráter ilustrativo, tendo a finalidade de demonstrar de maneira geral o procedimento de montagem do equipamento. Dimensões e quantidades de peças podem variar de acordo com o tipo de procedimento utilizado, por isso é essencial que os desenhos técnicos específicos da montagem sejam acompanhados durante todo o procedimento de instalação.

4. Geotube®

Allonda® Geossintéticos Ambientais

4.2 Aplicações marinhas e subaquáticas 4.2.1 Aspectos Gerais

4.2.2 Histórico

Geotube® é um sistema fabricado em geotêxtil tecido de polipropileno com alta resistência a elevadas pressões. O Geotube quando preenchido por areia, torna-se um elemento tubular para a construção de estruturas marinhas e ou subaquáticas que podem ser empilhadas e alinhadas. Dentre essas estruturas pode-se citar: diques, quebra-mares, proteções costeiras, espigões, entre outras estruturas de mesmo gênero. As Figuras 4.15 e 4.16 mostram o aspecto geral do Geotube® para aplicação marinha juntamente o tapete de ancoragem que tem a função de impedir o solapamento da base da estrutura por meio da erosao das ondas e das correntes.

Com importante papel na manutenção dos diques na Holanda, as primeiras aplicações do Geotube ocorreram na década de 60 (Figura 4.17). Nos dias de hoje, este procedimento já é amplamente dominado, em virtude das muitas aplicações já feitas desde então. Hoje mais de 500km lineares ja foram instalados por todo o mundo o que representa uma contencao de milhoes de metros cubicos de material dragado.

Figura 4.15

Figura 4.17: Holanda, 1962

4.2.3 Aplicações

Figura 4.16

O material de enchimento das unidades Geotube® é basicamente composto por água + areia. Uma vez que o geotêxtil constituinte do Geotube® e poroso há a retenção da parte sólida do material bombeado e a livre passagem da parte líquida. Este ítem faz a descrição da técnica de geocontenção de sedimentos dragados através de tubos de geotêxtil, além de apontar a especificação necessária para uso de material adequado para tal aplicação. A técnica de geocontenção através do Geotube de geotêxtil possui alguns fatores a serem analisados para o seu perfeito funcionamento que serão discutidos ao longo deste capítulo.

O uso do Geotube® em aplicações marinhas ou subaquáticas tem função principal de criar elementos tubulares que possam funcionar como diques, quebra-mares, espigões e estruturas do mesmo gênero (Martins 2006, Castro 2005, Pilarczyk 2000). Para que isso ocorra, o geotêxtil constituinte do Geotube deve ser capaz de desaguar materiais com altos teores de umidade, aproveitando suas propriedades de retenção da parte sólida e livre passagem da parte líquida (Castro 2005, Martins 2006, Pilarczyk 2000, Vidal e Urashima 1999). Este processo de filtragem e retenção envolve uma série de fatores que devem atuar simultaneamente para que o produto final seja uma estrutura compacta e monolítica composta por elementos dispostos na geometria desejada. Além da trama e permeabilidade da manta do geotêxtil, outros fatores de ordem mecânica garantem este resultado e são descritos nos itens seguintes.

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

4.2.4 Dimensionamento A questão do dimensionamento do geotêxtil consiste em análise de tensões em função das solicitações impostas, as quais englobam as de âmbito mecânico e hidráulico, sob normas técnicas e utilizando método de cálculo apropriado. Também é necessário que haja a avaliação do aspecto geométrico da estrutura que se deseja construir. Alguns dados de projeto são fundamentais para o dimensionamento do sistema Geotube®: • Batimetria da área; • Estudo topográfico do entorno; • Correntes, se houver; • Altura de onda, se houver; • Velocidade, para rios; • Comprimento da estrutura; • Altura da estrutura; • Condições geotécnicas do solo de fundação; • Tempo de utilização da estrutura; • Condições de uso para preparação da cobertura ou não. A TenCateTM desenvolveu, através de estudos e da experiência de muitos anos no mercado de geossintéticos e principalmente de Geotube®, uma planilha de cálculo que determina dentre outros parametros o volume das unidades, dimensões e fator de segurança. A Figura 4.18 mostra a saída desta planilha a qual e denominada Geotube® Simulator.

4. Geotube® A) Considerações quanto às propriedades mecânicas A.1) Resistências A.1.1) Tração O Geotube® quando preenchido por bombeamento de material dragado passa por um processo de aumento das pressões internas, as quais solicitam de maneira representativa o geotêxtil, provocando inclusive o seu ataque por fluência (deformação causada por carga aplicada ao longo do tempo). Esta aplicação exige a utilização de geossintético com alta resistência à tração, principalmente no momento do bombeamento, que pode ser necessária alta pressão ou apenas a ação da pressão atmosférica. Isto ocorre pelo fato de ser o momento de maior solicitação, uma vez que o desaguamento promove uma dissipação dessas pressões (Castro 2005, Martins 2006, Pilarczyk 2000). A resistência à tração axial última proposta pela TenCateTM se baseia nos estudos desenvolvidos pelo Prof. Dr. Raymond H. Plaut do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental do Virginia Tech, EUA. A.1.2) Puncionamento A resistência ao puncionamento do geotêxtil é também item a ser especificado em virtude dessas estruturas em questão normalmente estarem em presença de fluxo intenso do rio ou do mar em determinadas épocas do ano até com mais intensidade, o que o submete a possíveis danos por impacto de objetos flutuantes (tais como galhos, troncos, animais etc), que possam estar em movimento seguindo o curso do rio ou o próprio impacto das ondas e a própria ação do vandalismo. Alguns parâmetros intrínsecos ao geotêxtil tecido também estão envolvidos neste processo, assim como a resistência máxima à tração, a massa por unidade de área e a deformação máxima (ensaio de faixa larga). A.1.3) Raios UV Os polímeros constituintes dos geotêxteis são fortemente agredidos pelo ataque dos raios UV. Nestas condições, o geotêxtil tecido deve ser preparado quimicamente, a fim de resistir a essa degradação ao longo do tempo.

Figura 4.18

A.2) Costura A costura é um elemento gerenciador do processo. Isto ocorre por se tratar de um ponto de possível vulnerabilidade do sistema. No caso do Geotube® esta atenção deve ser dada tanto à costura longitudinal, quanto à costura circunferencial. A costura deve ser igualmente resistente aos esforços impostos, assim como o geotêxtil tecido consti-

4. Geotube®

Allonda® Geossintéticos Ambientais

tuinte do tubo está submetido. Levando em consideração o tipo de ponto e o tipo de costura usados.

B) Considerações quanto às propriedades hidráulicas

Para garantir uma operação satisfatória da instalação, as propriedades hidráulicas do geotêxtil tecido constituinte da estrutura subaquática devem atender a valores que permitam um deságue ideal, com retenção das partículas sólidas do material de preenchimento do tubo de geotêxtil. Para isso, os parâmetros tais como taxa de fluxo e a abertura de filtração devem ser consideradas no dimensionamento.

C) Portas de Enchimento Geoport®

As portas de enchimento Geoport® (Figura 4.19) concentram muitos esforços, principalmente no momento do bombeamento. Estes dispositivos devem utilizar flanges circulares de PVC parafusadas ao tubo de geotêxtil, devem possuir juntas de vedação de neoprene entre os flanges e mangas de preenchimento acopladas à porta de enchimento fabricadas de tecido flexível. Estes dispositivos devem possuir fechamento rosqueável em PEAD para permitir o selamento do Geotube após o encerramento dos trabalhos.

Figura 4.19

D) Fatores de Redução

O princípio de segurança para o dimensionamento de um produto permanece de maneira clássica ao longo da história da Engenharia e, neste caso, não poderia ser diferente. Este princípio trata da minoração das resistências e majoração das cargas. Isto faz com que a resistência funcional seja mui-

tas vezes maior do que a resistência requerida, pelo fato de haver fatores intervenientes previsíveis e imprevisíveis que agem no sentido de diminuir a vida útil do material solicitado que, neste caso, trata-se do geotêxtil aplicado, conforme é mostrado na Figura 4.20.

Propriedade Propriedade Funcional

100%

PropriedadeRequerida

Segurança do Material para o tempo de projeto segurança

Armazena- Instamento / lação Manuseio

carregamento

Agentes Físicos e Químicos

Tempo Vida útil de projeto

Final da vida útil - ruptura

Redução devido ao meio ambiente Redução devido às emendas Redução devido aos danos de inst alação

Redução devido à fluência

Figura 4.20: Redução das resistências ao longo do tempo. Referência: ISO/TR – 13434 1998 (Trentini 2005)

4. Geotube®

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

A recomendação feita para projetos é correlacionar as Propriedades Índices com as Propriedades Funcionais dos geossintéticos através dos Fatores de Redução (FR). As Propriedades Índices são os valores encontrados em ensaios normatizados para a avaliação de características intrínsecas dos geossintéticos. As Propriedades Funcionais são os valores encontrados em ensaios adaptados às condições de campo. Os Fatores de Redução visam assim prever e considerar, já em projeto, as prováveis perdas de funcionalidade que o elemento sofre ao longo de toda sua vida útil, seja devido aos danos no processo de instalação, seja devido à fluência, colmatação, ataques químicos, físicos e biológicos, presenças de emendas, etc. (Trentini 2005).

E) Controle de Qualidade

O Geotube® e o Geocontainer® possuem laudo técnico fornecido por laboratório conveniado pelo INMETRO, atestando suas propriedades indica-

das em catálogo, no intuito de evitar a utilização de produtos com baixo controle de qualidade. A TenCateTM tem mais de 500 km lineares instalados pelo mundo e esta neste mercado ha quase 50 anos o que garante experiência de sobra na determinação de soluções para os mais variados problemas existentes neste ramo da Engenharia.

F) Ficha técnica

São utilizados para esta aplicação dois tipos basicos de geotêxtil tecido. O GT500 e o GT1000M. Alguns pontos fundamentais os diferem: O GT500 é mais apropriado para obras temporárias ou estruturas que serão recobertas com algum tipo de proteção e o GT1000M é mais resistente o que faz com que seja mais indicado a estruturas submetidas a maiores esforços e que necessitam de maior durabilidade. A seguir são mostradas as especificações técnicas de cada um:

Geotube® GT500 Geotube® GT500 é um geotêxtil tecido composto por laminetes de polipropileno de alta tenacidade, que são tramados de forma a garantir que os elementos do tecido mantenham sua composição relativa. GT500 é interte a degradação biológica e resistente a composições químicas, álcalis e ácidos. Propriedades mecânicas

Valor mínimo médio

Norma

Unidade

Resistência à tração - faixa larga (última)

ASTM D 4595

kN/m

96.3

Deformação em tração - faixa larga

ASTM D 4595

20 (Máx)

Longitudinal

Circunferencial

Resistência da costura

ASTM D 4884

kN/m

70.1

Abertura aparente máxima do poro (AOS)

ASTM D 4751

0.425

Taxa de fluxo

ASTM D 4491

l/min/m2

813

Massa por unidade de área

ASTM D 5261

g/m2

585

Resistência a raios UV (% residual após minimomde 500 horas

ASTM D 4355

4. Geotube®

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Geotube® GT100M Geotube® GT100M é um geotêxtil tecido composto por laminetes com multifilamentos de polipropileno de alta tenacidade, que são tramados de forma a garantir que os elementos do tecido mantenham sua posição relativa. GT100M é inerte a degradação biológica e resistente a composições químicas, álcalis e ácidos. Propriedades mecânicas Resistência à tração - faixa larga (última)

Valor mínimo médio

Norma

Unidade

Longitudinal

Circunferencial

ASTM D 4595

kN/m

175

20 (Máx)

Deformação em tração - faixa larga

ASTM D 4595

Resistência da costura

ASTM D 4884

kN/m

87.6

20 (Máx)

Abertura aparente máxima do poro (AOS)

ASTM D 4751

0.600

Taxa de fluxo

ASTM D 4491

l/min/m2

813

Massa por unidade de área

ASTM D 5261

g/m

1117

Resistência a raios UV (% residual após minimomde 500 horas

ASTM D 4355

11.2.5 Aplicações Seguem exemplos das aplicações mais solicitadas.

Espigões

Proteção Costeira

Diques

Ilhas Artificiais

Quebra-mares

4. Geotube®

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

11.2.5 Instalação A) Preparação do local Alguns estudos quanto ao local da obra deverão ser promovidos antes de se iniciar o processo de instalação. Estes estudos são como seguem listados:

tubos-lastro e haja peso suficiente para que sejam cortadas. As estacas metálicas, em alguns casos, também podem ser substituidas por âncoras (Figuras 4.21 e 4.22).

• Batimetria da área; • Estudo topográfico do entorno; • Correntes, se houver; • Altura de onda, se houver; • Velocidade, para rios; • Presenca de areia; • Distancia da jazida; • Granulometria da areia; • Condições geotécnicas do solo de fundação. A depender da inclinação do terreno, deverá ser procedido nivelamento da base em que as unidades Geotube® serão assentados. Este nivelamento pode ser feito através de draga de sucção e recalque com lança que permita movimento lateral para a varredura da superfície.

Figura 4.21

B) Sequência de instalação • Varredura da base de assentamento do Geotube®; • Se necessário, retirada de materiais que possam puncionar o geotêxtil constituinte do Geotube®; • Se necessário, nivelamento do terreno; • Instalação do tapete de ancoragem com a locação e enchimento dos tubos-lastro; • Instalação da unidade Geotube® com locação e enchimento da unidade com material dragado; • Cobertura do Geotube®, se houver necessidade. Figura 4.22

C) Métodos O método de instalação de uma estrutura subaquática esta diretamente ligada as condicoes de campo. A grande vantagem é que a tecnologia Geotube® e Geocontainer® independente do método de instalação possui alta velocidade e, em pouco tempo, muitos metros lineares são instalados. Entretanto, as condições de correntes e ondas exigem ou não equipamentos mais complexos a depender da severidade do local. Os métodos mais comuns de localização são listados a seguir:

- Gabarito metálico Para casos em que o próprio Geotube® serve de caminho de serviço ou os trabalhos se simplificam quando da atuação por água, o gabarito metálico e bastante indicado. É necessário, neste caso, grua ou escavadeira para suportar o gabarito metálico (Fotos 4.23, 4.24 e 4.25).

• Estacas metálicas de posicionamento São cravadas no alinhamento que cerca a posição da estrutura em Geotube® (Figura 4.21). O tapete de ancoragem e as unidades possuem alças de posicionamento que são amarradas nas estacas metálicas e ficam presas até que uma certa quantidade de areia preencha o Geotube® ou os

Foto 4.23

4. Geotube®

Allonda® Geossintéticos Ambientais

4.2.7 Geocontainer®

Foto 4.24

Modalidade diferenciada do Geotube® em que há a necessidade de ser utilizada balsa do tipo split para lançamento das unidades. O geotêxtil tecido constituinte do Geocontainer® é disposto no porão da balsa, devidamente fixado e o material de enchimento é lançado sobre o tecido. Em seguida, mediante localização por GPS do ponto exato de instalação, a unidade é totalmente fechada e lançada pelo fundo da balsa. Esta aplicação é recomendada em casos de condições de aguas profundas e também é indicada na formação de diques, ilhas artificiais, aterros hidráulicos e obras do gênero. As unidades Geocontainer® são normalmente utilizadas em conjunto com as unidades Geotube®. Vantagens: • Rapidez de instalação; • Contenção de grandes volumes; • Vence grandes profundidades; • Pode ser instalado em alto mar.

Foto 4.25

4.2.6 Tapete de ancoragem O tapete de ancoragem nada mais é do que o sistema anti-solapamento da tecnologia Geotube®. Preserva a base da estrutura contra a erosão causada pelas ondas e correntes que normalmente ocorrem em ambientes marinhos e fluviais. A Figura 4.26 mostra o tapete de ancoragem com dois tubos-lastro e a unidade Geotube® pronta para receber o bombeamento de água e areia.

Foto 4.26

As ilustrações a seguir mostram a sequência das ações para intalação das unidades Geocontainer® vista em relação ao fundo do mar.

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

4. Geotube®

Allonda® Geossintéticos Ambientais

A sequência básica de instalação das unidades Geocontainer® vista de cima da balsa é mostrada nas fotos a seguir:

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

4. Geotube®

4.2.7 Vantagens da Tecnologia Geotube® e Geocontainer® A. Utilização de areia para enchimento das unidades Geotube® e Geocontainer® De modo geral, os materiais granulares, como é o caso da areia, são utilizados para o enchimento das unidades Geotube® para aplicações marinhas. Isto ocorre em função da possibilidade de previsão de comportamento destes materiais. As características principais das areias, que são necessárias para estruturas como estas, são: sua estabilidade global, alta resistência ao cisalhamento interno e, principalmente, seu adensamento quase que instantâneo, o qual é de extrema relevância considerando que uma vez que a unidade Geotube® esteja instalada sua forma não se altera. Nestas condições e considerando a geometria adotada para esta obra, a tecnologia Geotube® para aplicações marinhas garante estabilidade do sistema quanto ao escopo local, global, hidrodinâmico e geotécnico. B. Rapidez de instalação A estrutura pode ser iniciada sem caminhos de acesso em função da utilização transporte marítimo para sua execução, vencendo grandes profundidades mesmo em condições de marés adversas. C. Precisão de lançamento O grau de precisão de lançamento de unidades Geotube® depende de alguns fatores tais como: profundidade, condições de marés locais, condições climáticas, correntes, além das condições dos equipamentos de posicionamento utilizados. Este serviço necessita de sistema GPS e embarcações de apoio para que a precisão de lançamento seja a máxima possível.

Formulário para reforço de base de pavimentos

Projeto: Cliente: Assinatura:

Local: Responsável: Data:

1) Tipo de construção □ Rodoviária: □ Aeroportuária: □ Pista de pouso □ Pátio de estocagem: □ Outro:

□ Pista de taxiamento □ Pátio estacionamento

2) Carga de tráfego » Número anual de repetições de carga: » Carga por eixo: » Tipo de eixo □ Simples de Rodas Simples □ Simples de Rodas Duplas □ Tandem-Duplo de Rodas Simples □ Tandem-Duplo de Rodas Duplas □ Outros: » Largura da roda: 3) Características dos solos » Descrição do solo do subleito: » CBRsubleito: » Nível do lençol freático: » Descrição do material da base: » CBRbase (esperado): 4) Tipo de revestimento □ Sem revestimento

□ Concreto asfáltico

L P H=?

CBRbase

CBRsubleito Produtos disponíveis: Mirafi® BXG, XT e HP.

□ CCP

□ Intertravado

Formulário para revestimento de taludes reforçados Projeto: Cliente: Assinatura:

Local: Responsável: Data:

Geometria e Sobrecarga altura da berma 1 (H1): inclinação da berma 1 (ß1): plataforma da berma 1 (P1): altura da berma 2 (H1): inclinação da berma 2 (ß2): plataforma da berma 2 (P2):

m ° m m ° m

altura da berma 3 (H3): inclinação da berma 3 (ß3): plataforma da berma 3 (P3): sobrecarga (q): nível do lençol freático: extensão do trecho:

m ° m kN/m2 m m

Parâmetros dos solos tipo de solo: peso específico (γ): corte / encosta: kN/m3 cobertura: kN/m3

ângulo de atrito interno (φ): ° °

Cobertura Revestimento do corte / encosta:

Espessura do material de cobertura:

coesão (c): kN/m2 kN/m2

□ Solo □ Geomembrana □ Geotêxtil tecido □ Geotêxtil Não-tecido □ ________________

Comentários:

q H3

β2

β3

P1 Produtos disponíveis: séries XT, BXG, HP, X, PET, G, FW, PEC.

Formulário para construção de muros de Contenção e taludes reforçados Projeto: Cliente: Assinatura:

Local: Responsável: Data:

Geometria e Sobrecarga altura da contenção (H): inclinação da face do muro (α): inclinação do talude de topo (ß): base do aterro (B): espaçamento entre camadas de reforço (s):

m sobrecarga (q): ° nível do lençol freático: ° extensão do trecho: m encosta (comentários):

kN/m2 m m

Parâmetros dos solos ângulo de atrito interno (φ):

tipo de solo:

peso específico (γ): aterro: ° kN/m3 encosta: ° kN/m3 fundação (todos os dados disponíveis, especialmente capacidade de carga):

□

estabilidade interna / Adicionais: -analisar: -tipo de faceamento exigido: Comentários:

□ estabilidade externa

q Talude de topo β

Aterro H Encosta s α B Produtos disponíveis: séries XT, HP, PET, X.

Fundação

coesão (c): kN/m2 kN/m2

Formulário para restauração de pavimentos

Projeto: Cliente: Assinatura:

Local: Responsável: Data:

1) Tipo de construção: □ Rodovia □ Pista de Aeroporto □ Pista de Taxiamento □ Outro: 2) Carga de tráfego: » Caso Rodoviário: Número acumulado de repetições de carga para período de projeto do eixo padrão de 8,2 tn: N = N (USACE) □, ou AASHTO □. » Caso Aeroportuário: Carga máxima do trem de pouso (aeronave de projeto): Freqüência de tráfego (ou pousos + decolagens equivalentes anuais para a aeronave de projeto): 3)

Estrutura Existente

Nova Estrutura / Nova Construção revestimento “binder” base sub-base

Importante! Mencionar a espessura das várias camadas. Se existirem dados sobre Módulo Resiliente ou CBR, informar.

4) Deflexões do Pavimento □ Viga Benkelman □ “Falling Weight Deflectometers” (FWD). Carga utilizada na avaliação: 5) Espessura mínima calculada para o revestimento não reforçado: 6) Espessura da camada trincada:

Produtos disponíveis: séries FG, Trupave, PGM, PGM-G, MTK.

7) Condições do pavimento existente: • Padrão do trincamento e classificação: • Abertura e freqüência das trincas: • Motivo(s) possível(eis) para o trincamento: • Outros defeitos (desníveis, degradação): 8) Clima: • Geada, temperatura • Precipitação:

(dia/noite): (verão/inverno):

9) Dimensões longitudinal e transversal médias: Comprimento da rodovia: Largura da rodovia: Gradiente longitudinal: Outros: 10) Limitações/Restrições: Espessura máxima de asfalto: Espessura/Altura total do pavimento: Disponibilidade de materiais de construção: Faixas fechadas ao tráfego: Outros:

Formulário para construção de aterros estaqueados reforçados Projeto: Cliente: Assinatura:

Local: Responsável: Data:

Geometria e Sobrecarga altura do aterro (H): largura da base (B): largura do topo (P): inclinação dos taludes (ß):

m m m °

Estacas e Capitéis espaçamento entre estacas (s): comprimento das estacas: capacid. de carga das estacas: Solo de aterro tipo de solo: peso específico (γ):

sobrecarga (q): inível do lençol freático: profundidade do solo mole: extensão do trecho:

kN/m2 m m m

m dimensões dos capitéis (b): m espessura dos capitéis: kfg

m cm

coesão (c): ângulo de atrito interno (φ):

kN/m2 °

kN/m3

Solo de fundação (informações disponíveis) descrição do solo: resistência não-drenada (su): Adicionais:

kN/m2

□ estacas em malha quadrangular / □ estacas em malha triangular

Comentários:

P q H β

s B Produtos disponíveis: séries XT, BXG, HP, PET, PEC.

Formulário para construção de aterro sobre solos moles Projeto: Cliente: Assinatura:

Local: Responsável: Data:

P q Lb H β

B N.A. camadas de solo mole

Geometria e Sobrecarga altura do aterro (H): largura da base (B): largura do topo (P): altura da berma (Hb):

largura da berma (Lb):

m inclinação dos taludes (β) m sobrecarga (q): m nível do lençol freático (N.A.): ° profundidade do solo mole: extensão do trecho:

kN/m2 m m m

coesão (c): ângulo de atrito interno (φ):

kN/m2 °

Solo de aterro tipo de solo: peso específico (γ):

kN/m3

Solo de fundação (informações disponíveis) descrição do solo: resistência não-drenada (su):

kN/m2

SPT ângulo de atrito interno (φ):

coesão (c):

peso específico (γ): recalques esperados: m

° coefic. de adensamento (cv): m kN/m2

Comentários:

Produtos disponíveis: séries XT, HP, PET, X, PEC, BXG.

kN/m3

Formulário para revestimento de canais de drenagem Projeto: Cliente: Assinatura:

Local: Responsável: Data:

Detalhes inclin. do talude (α): compr. do talude (sl): altura da margem (h): largura da base (w):

° m m m

nível médio água (t): nível min. água: nível máx. água (tm): veloc. média da água: veloc. máx. da água:

m m m m/sec m/sec

Tipo de material de construção disponível

□ □

areia rip-rap

□

brita rocha

cascalho

tamanho:

preço: Função da estrutura

□ apenas base □ base e taludes □ talude no nível da água apenas

□ taludes e pé

Parâmetros do solo classificação: granulometria:

□ □ □

uniforme

resist. cisalhamento:

kN/m2

ângulo de atrito interno:

graduado coesivo

tm α w

Produtos disponíveis: séries FW, HP, X.

Formulário para proteção de estruturas costeiras e fluviais Projeto: Cliente: Assinatura:

Local: Responsável: Data:

Detalhes inclin. do talude (α): compr. do talude (sl): seção a ser protegida (slp): altura da margem (h): largura da base (w):

° m m m m

nível médio água (t): nível min. água: nível máx. água: altura das ondas: frequêcia das ondas: veloc. média água (Vx):

m m m m sec m/sec

Tipo de material de construção disponível

□ □

areia rip-rap

brita

□

rocha

tamanho:

cascalho

preço: Função da estrutura

□ proteção de margem □ quebra-ondas

□ proteção de base □ recuperação de área

□ proteção de dique

outro: Parâmetros do solo classificação: granulometria:

□ □ □

uniforme

resist. cisalhamento:

kN/m2

ângulo de atrito interno:

graduado coesivo

slp

sl t α

w Produtos disponíveis: séries FW, X.

Formulário para proteção costeira com Geotube e Geocontainer Projeto: Cliente: Assinatura:

Local: Responsável: Data:

Detalhes inclin. do talude (α): compr. do talude (sl): altura da margem (h): largura da base (w): máx. veloc. água (Vx): Dados

□ □

° m m m m/sec

□ □

navegável rio

nível médio água (t): nível min. água: nível máx. água (tm): altura das ondas: frequêcia das ondas:

□ □

não navegável canal

Tipo de material de construção disponível

□ □

areia rip-rap preço:

Função da estrutura

□ proteção do talude □ prot. parcial do talude

rocha preço do cimento:

□ proteção de base

□ □ □

córrego lago

cascalho tamanho:

□ proteção de diques

comentários:

Parâmetros do solo classificação: granulometria:

□

brita

m m m m sec

uniforme

resist. cisalhamento:

kN/m2

ângulo de atrito interno:

graduado coesivo

sl tm α

w Produtos disponíveis: Geotube e Geocontainer.

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

6. Dimensionamento

6.1 Reforço Taludes de solo reforçado Taludes verticais têm se tornado cada vez mais vantajosos devido a necessidade de aumentar o uso de determinadas áreas e diminuir os custos com a preparação de terrenos. O conceito comprovado de reforço em tração permite a construção de taludes com ângulos de face mais verticais do que permitido em solos com ângulos naturais de repouso. Taludes verticais reforçados com geossintéticos Mirafi® podem potencializar o uso de áreas de forma substancial ao mesmo tempo em que proporcionam uma aparência natural. A estabilidade de um talude pode ser ameaçada pela erosão resultante do escoamento de águas superficiais ou forças mais severas associadas a correntes de água e ataques por ondas. A erosão da face do talude pode criar ravinas e caminhos preferenciais para a água resultando em um desgaste da superfície e possivelmente rupturas bem profundas (Berg. 1993). O controle de erosão e medidas de revegetação devem, portanto, ser

parte integral de todos os projetos para sistemas de taludes de solo reforçado. O tipo de opção de revestimento para controle de erosão depende do ângulo da face do talude acabado.

Vantagens • Econômicas: redução dos custos com preparação do terreno, utilizando a contenção do solo sem incluir os custos dos materiais de face de muros tradicionais. • Uso: aumenta drasticamente a área útil do terreno que pode ser utilizado dentro de uma dada parcela sem o custo de um muro de contenção tradicional. • Estética: permite a incorporação de uma face “verde”, ou seja, com vegetação. • Eficiência: acelera a preparação e construção do aterro. • Confiabilidade: métodos de dimensionamento comprovados levam a uma implementação bem sucedida para taludes verticais.

Aplicações • Aterros de rodovias; • Represas e diques; • Recomposição de taludes após deslizamentos de terra; • Obras residenciais; • Parques comerciais/ escritórios; • Aterros.

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

opções de proteção contra erosão Revestimento leve (Ângulo da Face do Talude menor que 45°) Taludes de solo reforçado com ângulos de face menores do que 45° são tipicamente protegidos com sistemas de revestimento leve. A função de um sistema de revestimento leve é facilitar o crescimento da vegetação que proporciona proteção contra a erosão a longo prazo na face do talude.

Estes sistemas consistem em uma cobertura permanente ou temporária, um sistema de confinamento celular ou outro tipo de processo de controle da erosão juntamente com a vegetação natural. Duas opções comuns de revestimentos leve são mostradas abaixo.

Produto para Controle da Erosão (RECP)

Estabilização por Confinamento Celular - geocélula

Revestimento pesado (Ângulo da face do Talude maior que 45°) Quando os ângulos da face do talude são maiores do que 45 graus, um sistema de revestimento mais durável é necessário. Taludes de solo reforçado com ângulos de face maiores do que 45 graus são tipicamente protegidos com sistemas de revestimento pesado (resistente). A função de um sistema desse tipo de revestimento é proporcionar proteção contra erosão a longo prazo na

face do talude e também pode utilizar a vegetação como meio de controle da erosão. Este sistema consiste de uma manta ou gabarito metálico soldado, painéis de geocelula, face de blocos com aberturas ou outro tipo de proteção. Estes sistemas também podem utilizar a vegetação natural como meio de proteção. Quatro opções comuns de revestimentos pesados são mostradas abaixo:

Revestimento com gabarito metálico soldado

Revestimento de blocos com aberturas para vegetação

Revestimento com geocelula

Revestimento em Gabião

6. Dimensionamento

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

Sistema de talude vertical reforçado sobre fundações rígidas Aplicações de Sistema de Talude Vertical Reforçado Taludes são formações geográficas comuns, adjacentes a estradas e no entorno de construções espalhadas pelo mundo. Para construção em projetos de estradas e edifícios, áreas relativamente planas têm a preferência. Estas vias devem ser escavadas no terreno existente, muitas vezes deixando mudanças no nivelamento nos limites da escavação. A viabilidade econômica de se construir uma estrada ou o desenvolvimento de áreas

para a construção pode ser determinada pela habilidade de criar terrenos suficientemente planos ou nivelados para atender à segurança da obra e as exigências de acesso ao local. Taludes de solo reforçado permitem uma intervenção do terreno de maior custo beneficio do que taludes verticais sem reforço. A Figura 1 ilustra algumas das aplicações de taludes verticais reforçados.

Figura 1: Aplicações em Taludes Verticais Reforçados

Detalhes de um Sistema de Talude Vertical Reforçado Visão Geral: taludes verticais reforçados com geossintéticos são estruturas de solo construídas com ângulos de face do talude de até 70 graus a partir da horizontal. Taludes típicos de solo não reforçados são limitados a ângulos de face de aproximadamente 25 a 30 graus ou menos, de-

pendendo do solo constituinte. A inclinação adicional proporcionada por taludes em aterros reforçados minimiza a extensão em que estruturas com mudança de nível, ou seja, taludes ou muros devem invadir estradas ou terrenos de construção conforme mostrado na Figura 2.

Figura 2: Taludes Convencionais vs. Verticais

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Componentes do Sistema: Como taludes de solo convencionais, os taludes em aterro reforçados são construídos pela compactação do solo em camadas deslocando a face para dentro do talude para criar o ângulo desejado. Subsequentemente, a face é protegida contra a erosão por vegetação ou outros meios. Elementos geossintéticos adicionais podem ser incorporados ao aterro dos taludes verticais reforçados para minimizar a percolação da água subterrânea e melhorar a estabilidade do talude vertical e a resistência à erosão do revestimento. A seguir estão os componentes típicos de um sistema de talude vertical reforçado com geossintético:

• Solo Reforçado – O solo que é colocado em camadas sobre o solo que será contido e que incorpora camadas horizontais de reforço para criar a estrutura do aterro.

• Fundação – Solo estável ou leito de rocha sobre o qual o talude é construído. Assume-se uma fundação estável.

• Proteção da Superfície – A cobertura contra a erosão instalada na face do talude acabado.

• Solo contido – O solo que permanece no lugar além dos limites da escavação. • Drenagem interna – Um geossintético para drenagem deve ser instalado na região de solo reforçado para controlar, coletar e direcionar a percolação de água no interior do aterro.

• Reforço Primário – Geossintético, uma geogrelha ou geotêxtil com resistência suficiente e módulo compatível com o solo, colocado horizontalmente dentro do aterro para proporcionar resistência a tração e estabilidade. • Reforço Secundário – Geossintético, uma geogrelha ou geotêxtil utilizado para estabilizar a face do talude de forma localizada durante e depois da construção do talude/aterro.

A Figura 3 mostra componentes típicos de um sistema de talude vertical reforçado e onde estão localizados respectivamente. O reforço primário proporciona um componente de resistência a tração dentro da zona reforçada do solo permitindo que o talude tenha ângulos mais verticais do que normalmente poderia ser alcançado sem o reforço.

Figura 3: Componentes Típicos de um Sistema de Talude Vertical Reforçado

Considerações de Projeto Específicas para o Terreno Geometria do Talude: As condições reais em relação a verticalidade de um talude é resultado das condições do terreno e serão determinadas pela avaliação da relação topográfica entre a linha do pé do talude e a linha de topo. Os níveis, ou verticalidade do talude assim como a sua altura geralmente terão uma variação ao longo do alinhamento do talude o que exige que o projetista selecione cortes transversais representativos e razoavelmente espaçados para dimensionar a

camada de solo reforçado. Ao selecionar o ângulo do talude, β, e a altura do talude, H, os ângulos do talude não devem ser maiores do que 70º e as alturas do talude podem ser limitadas por considerações sobre o escoamento de água superficial. Condições da Fundação: Uma análise da estabilidade do talude geralmente assume que a fundação apresenta capacidade de suporte suficiente, ou seja, estável em relação ao solo de aterro do

6. Dimensionamento

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

talude e, portanto, não há a preocupação usual com rupturas profundas. Mesmo assim, o projetista deve avaliar as condições da fundação na proximidade de um talude reforçado proposto para assegurar que um plano de ruptura passando pela fundação seja pouco provável. Podem ser feitas sondagem no solo para estimar a resistência do subleito e localizar falhas geológicas e o nível d'água. Água Subterrânea: A água subterrânea é uma fonte potencial de problemas em estruturas de solo. A percolação inesperada de água pode alterar as propriedades do aterro e da fundação, causar erosão interna, “fazer escorregar” superfícies potenciais de rupturas ou aumentar a carga horizontal e vertical. Todas estas condições podem ser minimizadas pela identificação de fontes de água, controlando sua percolação e dimensionando para as condições de umidade do solo resultantes esperadas. Sempre que possível, as elevações de água subterrânea devem ser mantidas bem abaixo do nível da fundação. Material de aterro: Taludes reforçados podem ser construídos com uma ampla variedade de solos. Isto muitas vezes permite que os próprios

solos do terreno sejam utilizados, minimizando a necessidade de transportar material para dentro ou fora do local da obra. Os materiais preferidos para o aterro são predominantemente granulares ou solos finos de baixa plasticidade. As propriedades dos solos candidatos a composição do aterro devem ser obtidas por ensaios de laboratório. A seleção de propriedades do solo para uso em projeto será discutida mais adiante. Sobrecargas: Cargas adicionais verticais e horizontais são aplicadas ao sistema de talude vertical por qualquer sobrecarga ou sobrecarga aplicada externamente imposta ao sistema. Estas cargas podem resultar de estruturas, veículos ou até o próprio solo. Sobrecargas aplicáveis devem ser resolvidas correspondendo forças verticais e horizontais no sistema de talude reforçado. Uma maneira de fazer isso é transformar a sobrecarga, q, em uma camada adicional de solo equivalente igual a q/γ. Outras Cargas Externas: Outras cargas externas aplicadas tais como cargas pontuais, cargas sísmicas ou cargas hidrostáticas estão além do escopo deste documento, mas mesmo assim devem ser tratadas pelo projetista se presentes.

Propriedades do Solo de aterro e do Geossintético de Reforço Seleção de Material: Cada tipo de solo prospectado desenvolverá sua própria resistência e propriedades de interação com o reforço sob a compactação esperada e condições de umidade do solo. Portanto, a relação custo beneficio de um talude reforçado pode ser afetado pelo tipo de material de aterro e reforço correspondente selecionado. É necessária uma avaliação completa do material de aterro e do reforço para identificar a melhor combinação possível. Propriedades do Solo: O equilíbrio crítico para taludes verticais reforçados geralmente é determinado por condições de estabilidade a longo

prazo. A resistência do solo é, portanto, descrita em termos de sua unidade de peso máxima γmax, ângulo de atrito efetivo φ'f, e coesão efetiva c'(2). Estas propriedades são utilizadas para determinar a estabilidade das camadas de solo sob cargas dimensionadas. A Tabela 1 mostra alguns tipos de solos típicos e conjuntos de propriedades do solo associadas. Esta informação é sobre grupos gerais de solo e deve ser utilizada somente como orientação. Propriedades especificas do solo para a fundação, material de aterro para um dado projeto devem ser determinadas por meio de estudos de campo e ensaios de laboratório.

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Descrição do Solo Areia com cascalho Bem graduada

Classe USCS*

(Grau) 0'

MDD** STD Compacto

Conteúdo de Umidade Ótimo

> 38

125 - 135

11 - 8

Areia com cascalho Mal graduada

> 37

115 - 125

14 - 11

Cascalho Siltoso, areia-cascalho-siltosa mal graduada

> 34

120 - 135

12 - 8

Cascalho Argiloso, areia-cascalho-argila mal Graduado

> 31

115 - 130

14 - 9

Areia Limpa Bem Graduada

110 - 130

16 - 9

Areia Limpa Mal Graduada

100 - 120

21 - 12

Argilas Siltosas, areia – silte - argila

110 - 125

16 - 11

Areia Argilosa, areia - argila

105 - 125

19 - 11

Silte e Silte Argiloso

95 - 120

24 - 12

Argilas de Baixa Plasticidade

95 - 120

24 - 12

Silte Argiloso, Silte Elástico

70 - 95

40 - 24

Argilas de alta Plasticidade

75 - 105

36 - 19

* Sistema Unificado de Classificação dos Solos ** MDD = Densidade Seca Máxima

As propriedades do solo utilizadas num projeto de taludes reforçados devem refletir as condições in-situ esperadas. A coesão no solo muitas vezes é negligenciada, proporcionando conservadorismo adicional ao projeto. A execução controlada do material de aterro e a flexibilidade final da estrutura geralmente asseguram uma condição drenada, de alta deformação. A resistência do solo é descrita de forma adequada por uma alta deformação ou um ângulo de atrito do fator de pico efetivo φ'f. O ângulo de atrito do fator de pico efetivo é calculado utilizando a Equação 1. φ'f = tan-1 [(tanφ') /FS]

Eq. 1

Geossintético de Reforço: O reforço geossintético, ou seja, geogrelhas ou geotêxteis, utilizado em taludes deve atender aos requisitos de resistência e interação com o solo. Os requisitos de resistência concentram-se na resistência de projeto a longo prazo (LTDS) do reforço. As propriedades de interação do solo incluem coeficientes de atrito, Cds, e arrancamento, Ci. Propriedades de Resistência. Para estruturas de solo reforçado é importante que o reforço seja "compatível" com o solo. Isto significa que a resistência do projeto a longo prazo deve ser atingida em um nível de deformação total (elástico + fluência) correspondente a deformação na resistência de pico do solo. Para a maioria dos solos o nível de deformação na resistência de pico do solo está entre 3% e 10% sendo facilmente determinada por ensaios de laboratório. Como resultado, um nível total de deformação que não deve passar de 10% é utilizado freqüentemente para

taludes verticais, embora uma deformação limitada a 5% pode ser apropriada se estruturas mais frágeis encontradas adjacentes ao talude. A resistência do projeto a longo prazo (LTDS) de um reforço é determinada pela aplicação de fatores de segurança parciais, os fatores de redução, à resistência a tração ultima encontrada. Estes fatores de segurança parciais levam em conta o fluência, durabilidade química e biológica e danos de instalação. A equação 2 é utilizada para calcular a LTDS. A Tabela 2 fornece valores para LTDS na direção longitudinal (MD) a produtos para reforço Mirafi® selecionados. LTDS = Tult / [RFcr x RFid x RFd]

Eq. 2

onde: Tult = resistência á tração ensaio de faixa larga RFcr = fator de redução por fluencia RFd = fator de redução para durabilidade RFid = fator de redução para danos de instalação Geossintético (lb/ft)

LTDS (na areia)

Miragrid 2XT

949

Miragrid® 3XT

1558

Miragrid® 5XT

2234

Miragrid® 7XT

2961

Miragrid 8XT

3636

Miragrid 10XT

4312

® ®

Tabela 2- LTDS para Geossintéticos Selecionados

6. Dimensionamento

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

Propriedades de Interação do Solo: O coeficiente de atrito, Cds, e o coeficiente de arrancamento, Ci, são ambos medidas da interação entre o geossintético e o solo e são determinados por ensaios de laboratório. O valor Cds é utilizado no cálculo de fatores de segurança envolvendo um bloco de solo deslizando sobre uma camada de geossintético. É utilizado para determinar o comprimento do geossintético que deve estender-se além da superfície crítica de ruptura para ancorar o reforço. A equação 3 é utilizada para calcular este comprimento de ancoragem, L. A Tabela 3 fornece valores Cds e Ci para geossintéticos Mirafi® em solos típicos (4,5,6). Tpull = 2 x Ci x L x o’v x tanφ'f

Coeficiente de arrancamento Ci Tipo de solo

Coeficiete de atrito Cds

Geogrelhas Miragrid®

Areias

0.9 - 1.0

0.9

Siltes

0.8 - 0.9

0.8

Argilas

0.7 - 0.8

0.7

Nota: Estes valores servem somente para fins de projeto basico. Resultados de testes específicos estão disponíveis no Departamento de Serviços Técnicos Mirafi® sob consulta. Tabela 3 - Coeficiente de Interação para Produtos de Construção Mirafi®.

Eq. 3

Análise de estabilidade para taludes verticais e aterros sobre fundações estáveis Análise da Cunha pelo Método dos dois blocos O método de analise dos dois blocos para um talude ou aterro sobre uma fundação estável pode ser visto na Figura 4. Um mecanismo de ruptura em teste é definido por superfícies potenciais de rupturas lineares que hipoteticamente se propagam de um ponto no talude (ponto A) a um ponto de ruptura (B) e depois saem na superfície do talude no ponto (C) localizado no topo ou além do topo do talude. A zona de ruptura potencial compreende duas massas de solo (cunhas) identificadas como regiões 1 e 2 na figura. Se uma camada de reforço cruza uma superfície de ruptura potencial então proporciona uma força horizontal restritiva ou passiva, que é incluída no cálculo geral de equilíbrio da força horizontal.

Em uma análise típica, diversas geometrias de cunhas em dois blocos devem ser verificadas para determinar a geometria crítica, ou seja, a cunha em dois blocos com o menor fator de segurança contra a ruptura do talude. É claro que o único método prático para identificar o mecanismo de ruptura crítica é utilizar um programa de computador. Programas de computador disponibilizados pela Administração Federal de Rodovias ADAMA (FHWA NH1-00-043) podem ser utilizados para realizar análises de cunha em dois ou três blocos para taludes com variações em geometria, propriedades do solo e elevações do nível d'água. Outros softwares comerciais também estão disponíveis no mercado.

Figura 4: Análise de Cunha pelo método dos dois blocos.

6. Dimensionamento Cálculos de Estabilidade Os cálculos de estabilidade para um mecanismo de ruptura pelo método dos dois blocos se refere a Figura 4. Para fins de ilustração, os procedimentos descritos na seção estão restritos a taludes reforçados com solos uniformes, sem coesão (ou seja, c'= 0, Φ'>0) e o nível d'água bem abaixo do pé do talude. As forças desestabilizantes agindo no talude incluem o peso das cunhas W1 e W2 e qualquer sobrecarga distribuída de forma uniforme, q. As forças resistentes incluem a resistência ao cisalhamento desenvolvida ao longo das superfícies de ruptura inferiores e superiores, S1 e S2 e as forças de tração desenvolvidas pelas camadas de reforço que as cruzam. Assume-se que a resistência ao cisalhamento ao longo dos planos de ruptura AB e BC é do tipo Coulomb com S1 = N1 x tanφ’f e S2 = N2 x tanφ’f. O ângulo de atrito do solo utilizado no cálculo é o ângulo de atrito reduzido (φ’f) calculado de acordo com a Equação 1. A força P2 na Figura 4 é a força contrária ao equilibrio necessária para manter a cunha superior no equilíbrio limite. Em geral, a orientação do atrito entre camadas será 0 < λ < φ’f. Uma hipótese conservadora é λ = 0 (ou seja, resulta em um projeto mais seguro). O fator de segurança (FS, em comparação com a ruptura considerada pelo método de dois blocos, é o valor mínimo que pode ser aplicado ao coeficiente de atrito de pico do solo, de forma que a força desestabilizadora horizontal P seja igual à soma das resistências a tração horizontais de

Allonda® Geossintéticos Ambientais

cada camada de reforço ST/FS. A soma é calculada a partir das capacidades de tração das camadas de reforço que passam pelas superfícies de ruptura (ou seja, T2 a T6 na Figura 4). A força horizontal P é calculada utilizando a Equação 4a, 4b e 4 c. Os pesos das cunhas W1 e W2 incluem a força vertical resultante de qualquer sobrecarga distribuída de forma uniforme agindo sobre a superfície do talude. A força de tração máxima Ti disponível em qualquer camada de reforço individual é menor que a resistência do projeto a longo prazo (LTDS) ou a resistência ao arrancamento de projeto do geossintético, Tpull.

Eq. 4a

Eq. 4b

Eq. 4c & Eq. 1

Um resumo dos mecanismos de ruptura possíveis que devem ser examinados para encontrarmos os mecanismos críticos está ilustrado na Figura 5. Outras substituições incluem o deslizamento externo da base no qual nenhuma das camadas de reforço é cruzada pela cunha superior.

Figura 5: Alguns Mecanismos de Ruptura de Cunha de dois blocos

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

Cunha de ruptura interna/entre camadas A Figura 5b ilustra um mecanismo de ruptura onde o limite da cunha inferior coincide com uma camada de reforço. A prática convencional é assumir que a resistência ao cisalhamento potencial ao longo desta superfície inferior é modificada pela presença da camada de reforço. Para esta condição, o termo do coeficiente de atrito (tanφ’f) no denominador e numerador da equação 4ª torna-se (α x tanφ’f) onde α é o coeficiente de atrito. A magnitude do coeficiente de atrito é restrito a α < φ’f. Para os produtos geogrelhas Mirafi® em combinação com solos granulares bem compactados, os produtos Mirafi® recomendam um valor de α =0.9 para fins de projeto básico. Para fins de análise e de projeto executivo, um valor representativo do coeficiente de atrito pode ser determinado pelos resultados do bloco de cisalhamento direto do laboratório. Estes testes devem utilizar o material de reforço geossintético proposto e solo do próprio talude preparados nas mesmas condições do terreno. Fator de Segurança Um fator de segurança mínimo para taludes reforçados é FS=1.5, aplicado à Equação 1. A escolha do fator de segurança deve ser feita com base na recomendação de um engenheiro geotécnico que conheça os solos locais, função do talude, cargas adicionais, material de reforço proposto e método construtivo. Análise de Cunha circular Esta sessão revisa os métodos de análise de deslocamento circular para o projeto e análises de taludes verticais e aterros sobre fundações estáveis. Para fins de dimensionamento, assume-se que os taludes estarão posicionados sobre solos de fundação adequados ou rocha (a qual é incompressível). Assume-se que superfícies com potencial de ruptura estão restritas ao talude ou ao material do aterro localizado acima da fundação estável. O método de análise descrito no manual é baseado na “Solução de Bishop simplificada” onde o fator de segurança em relação à ruptura do talude é descrito pela proporção da soma de momentos resistentes e a soma dos momentos

6. Dimensionamento atuantes calculados utilizando o método das fatias. Os momentos atuantes se devem ao próprio peso do solo e quaisquer cargas na superfície. Os momentos resistentes são proporcionais à resistência ao cisalhamento do solo mobilizado desenvolvido ao longo da cunha de ruptura. Este método de análise convencional e amplamente utilizado pode ser facilmente modificado para incluir o momento de resistência devido a qualquer camada de reforço que cruze uma superfície de ruptura. O método descrito nesta sessão segue as recomendações contidas nas diretrizes FHWA para taludes reforçados. Nos exemplos a seguir, assume-se que os solos são materiais granulares e os cálculos de estabilidades são baseados em uma análise de tensão efetiva. Portanto, as análises são adequadas para solos drenados. Talude sem Reforço O fator de segurança FSu para um talude não reforçado é expresso como:

Eq.5

O talude pode ser dividido em um numero conveniente de fatias conforme ilustrado na Figura 6 para um centro de gravidade 0 e Raio R. O fator de segurança na Equação 5 pode ser expandido conforme mostrado na Equação 6. Aqui, as áreas pontilhadas referem-se às fatias verticais. Os parâmetros mostrados na Figura 6 e Equação 6 são: W = peso total da fatia com base na unidade do peso da massa do solo mais a sobrecarga (q x b), se presente. q = sobrecarga distribuída de forma uniforme agindo no topo do talude b = largura horizontal da fatia ψ = o ângulo formado pela tangente ao ponto médio da fatia e a horizontal c’ = coesão do solo na base da fatia φ’ = ângulo de atrito do solo na base da fatia ru = coeficiente de poropressão

Eq.6

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

A poropressão, o coeficiente ru, pode ser calculada de maneira aproximada utilizando a abordagem ilustrada na Figura 6. O resultado pode ter um pequeno erro de conservadorismo. Para qualquer fatia que não passa pelo nível d’água ru = 0.

Figura 6: Análise de cunha Circular e Método das Fatias para um Talude sem Reforço

A presença do termo fator de segurança em ambos os lados da Equação 6 significa que para uma ruptura circular prescrita, um processo de iterações sucessivas é necessário até a solução convergir a um valor único de FSu. Claramente, os cálculos necessários para a realização deste cálculo e para verificar um numero potencialmente alto de cunhas de ruptura críticas significa utilizar sistemas computadorizados.

Programas de computador comerciais disponíveis tais como o GSlope da Mitre Software Corportation, RSS da FHWA, ReSSA e ReSlope da Adama Engineering, STABL da Purdue University e UTEXAS4 da Universidade do Texas, assim como outros, também podem ser utilizados para este fim.

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

6. Dimensionamento

Talude Reforçado O fator de segurança FSr para um talude reforçado é expresso como: Eq.7

O termo da direita representa o fator de segurança adicional comparado com a ruptura do talude devido ao efeito estabilizador do geossintético de reforço. Com referência à Figura 7, a expressão do fator de segurança para o caso do talude reforçado pode ser expresso como:

Eq.8

Figura 7: Análise da cunha Circular e Método das Fatias para um Talude Reforçado

Figura 8: Método de Cálculo do Fator de Segurança para um Talude Reforçado(3) por aproximação

6. Dimensionamento Aqui o fator de soma refere-se às camadas de reforço e os taludes tangentes ψi da superfície do deslizamento circular no ponto de cruzamento com cada camada de reforço i. Alguns engenheiros argumentam que a força de restauração Ti agirá paralelamente à cunha de ruptura se os produtos de reforço forem materiais com resistência a tração (ex. Miragrid®). Produtos de reforço resistentes à tração têm a habilidade de amoldar-se à geometria da superfície de ruptura no inicio do colapso do talude. A magnitude da força de tração Ti utilizada para cada camada no termo de soma na Equação 8 é o menor de: 1. Resistência do projeto a longo prazo (RPLP) do reforço. Este é o nível de carga de tração de trabalho abaixo do qual o reforço permanece intacto sem submeter-se à deformação excessiva. 2. A capacidade de arrancamento do comprimento de encaixe do reforço além da cunha de ruptura de deslizamento (ou seja, o comprimento Ia na Figura 7). A quantidade Ti não deve exceder a capacidade de arrancamento (Tpull) do reforço. O cálculo da capacidade de arrancamento é feito utilizando a Equação 3. O método acima pode ser utilizado com softwares comerciais disponíveis para a análise da cunha de ruptura do talude sem reforço se a magnitude do momento atuante MD estiver disponível no resultado. A magnitude do termo da direita na Equação 8 pode então ser calculada manualmente ou utilizando uma planilha simples de computador. Como alternativa, o método de aproximação descrito na sessão a seguir pode ser utilizado para fornecer uma estimativa conservadora razoável do fator de segurança do talude reforçado. Método Iterativo de Calculo do Fator de Segurança para Taludes Reforçados Para projeto básico o fator de segurança resultante da análise de estabilidade de um talude não

Allonda® Geossintéticos Ambientais

reforçado pode ser modificado para estimar o fator de segurança para o talude reforçado correspondente utilizando reforço com resistência a tração (consulte a Figura 8): Passo 1: Calcule o FSu para o talude não reforçado e determine a geometria da cunha de ruptura critica. Passo 2: Calcule a força de restauração total disponível ΣTi com base na soma da RPLP de todas as camadas de reforço cruzando a cunha crítico do Passo 1. Passo 3: Assuma que ΣTi age paralelamente ao círculo de deslizamento crítico sem reforço e calcule o fator de segurança para o talude reforçado conforme abaixo: Eq. 9

Estabilidade Externa de um Maciço de Solo Reforçado sobre uma Fundação Estável(3) As diretrizes FHWA contêm recomendações para análises da estabilidade quanto ao deslizamento externo de uma massa de solo reforçado sobre uma fundação estável. O mecanismo de deslizamento assumido nestes cálculos é conceitualmente idêntico ao mecanismo de deslizamento ilustrado na Figura 5d. A massa de solo reforçado é tratada como uma estrutura de gravidade equivalente igual à zona reforçada acima da base. O fator de segurança em relação ao deslizamento da base é calculado como a proporção entre a resistência ao deslizamento da base (força/unidade de largura do talude) e a força atuante resultante de materiais retidos no talude. Os limites da massa de solo reforçado podem ser calculados utilizando o Método de Gráficos do Projeto descrito na próxima sessão ou os resultados da análise de deslizamento circular descrito na sessão anterior.

Gráficos para dimensionamento preliminar de taludes verticais e aterros sobre fundações estáveis Esta sessão descreve como o projetista pode utilizar uma série de gráficos para realizar um dimensionamento preliminar de um talude de solo reforçado ou aterro. Os resultados desta abordagem estão restritos aos taludes ou aterros compostos de solos granulares com drenagem livre e construídos sobre fundações estáveis. Os gráficos foram gerados utilizando um método de equilíbrio limite do método dos dois blocos e compre-

endem o caso de geometria simples com o ângulo do talude variando entre 30 e 90 graus (vertical) e para solos com ângulo de atrito variando entre 15 e 50 graus. Um ângulo de atrito considerado φ’f (Equação 1) deve ser utilizado junto com os gráficos de dimensionamento para incluir a variação nas propriedades do solo e incertezas sobre a geometria e carga do solo.

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

Suposições Principais: As suposições básicas utilizadas para gerar os gráficos são as seguintes: 1. Os solos da fundação do talude são estáveis e qualquer instabilidade potencial é restrita à massa de solo granular sem coesão com drenagem livre acima do pé do talude. 2. O nível d'água está bem abaixo do pé do talude. 3. As propriedades do solo são descritas somente por peso especifico λ e um ângulo de atrito de pico φ' (graus). 4. O cruzamento de cunhas de ruptura com os limites do talude ocorre na parte inferior do talude e em pontos além do topo. 5. Assume-se que forças entre as fatias agem em um ângulo de λ = φ' com a horizontal. 6. Nenhuma carga adicional resultante devido a forças sísmicas está presente no talude. 7. O reforço primário utilizado é um produto Mirafi®.

6. Dimensionamento Cálculo do Ângulo de Atrito estimado para dimensionamento Um fator de segurança FS deve ser aplicado ao ângulo de atrito de pico do solo para considerar a variação nas propriedades do solo e incertezas sobre a geometria e carga do talude. Para taludes de rotina, um valor de FS = 1.5 é típico. No entanto, é de responsabilidade do engenheiro geotécnico recomendar um fator de segurança adequado com base nas condições do terreno, cargas externas e função do talude. O ângulo de atrito estimado através do uso de fator de segurança φ'f é utilizado nos cálculos descritos a seguir. O ângulo de atrito estimado é calculado conforme abaixo: φ'f = tan-1{(tanφ’) /FS}

Eq. 10

Gráfico 1: Coeficiente de empuxo, K= f(φ’f, β)

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Gráficos para dimensionamento Coeficiente de Empuxo (Gráfico 1) Para estimar o numero mínimo de camadas de reforço primário em um talude, é necessário calcular o esforço horizontal P necessário para manter o talude no equilíbrio limite. A abordagem adotada para gerar os gráficos do projeto é determinar os dois blocos a cunha em duas partes críticas o que implica na força horizontal requerida máxima P. A geometria utilizada na análise pelo método dos dois blocos é ilustrada na Figura 9. O Gráfico 1 fornece o coeficiente de empuxo ativo K com base em uma busca de todas as cunhas pelo método dos dois blocos para um dado β e ângulo de atrito estimado (i.e φ’ = φ’f). A magnitude da força P é determinada examinando um grande numero de geometrias de cunha definidas por uma grade de pontos superpostos na seção transversal do talude. Para cada ponto houve uma variação do ângulo θ2 a fim de determinar a força máxima P (sem equilíbrio). A análise assumiu que as forças entre as fatias agem a 1/3 da altura do limite (o ponto de aplicação é uma preocupação em cálculos de excentricidade descritos na próxima sessão). A restrição que a largura L da zona reforçada deve ser suficiente para determinar a cunha crítica em dois blocos é ilustrada na Figura 10. O cálculo para a largura adequada da zona de reforço para prevenir o deslizamento da base pode ser consultado na Figura 11. Os cálculos para determinar a largura mínima da base para prevenir o deslizamento foram baseados na seguinte relação de fator de segurança:

Eq. 11

Figura 9: Análise de Cunha pelo método dos sois blocos Calcular a Força Horizontal P (que não esta em equilíbrio)

Figura 10: Zona Reforçada Contendo a Cunha critica pelo método dos dois blocos.

Figura 11: Diagrama de Corpo Livre para Cálculo de Deslizamento da Base

Comprimento Mínimo do Reforço (Gráfico 2) O cálculo do comprimento mínimo do reforço foi baseado nos seguintes critérios: 1. Todos os comprimentos do reforço são iguais (ou seja, corte paralelo à face do talude). 2. A zona reforçada deve ter comprimento L suficiente para conter a cunha critica dos dois bloco sem reforço. 3. A zona reforçada deve ter comprimento L suficiente para que o talude não deslize para fora. 4. A zona reforçada deve ter comprimento L suficiente para que tensões verticais de tração não se desenvolvam ao longo da superfície dos solos da fundação (ou seja, a excentricidade de base deve estar dentro do terço médio da largura L da base). Aqui o parâmetro S é a resistência ao cisalhamento atuando na base do talude e é controlada pelo ângulo de atrito dos solos φ' do talude, o peso W1 da cunha (a largura da zona reforçada L) e o coeficiente de deslizamento direto (estabelecido como α = 0.9). A quantidade P2 é a força entre fa-

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

tias (sem equilíbrio) agindo na cunha 1 pela cunha 2 do lado direito. O cálculo para a excentricidade da base pode ser consultado na Figura 12. A análise envolve o aumento progressivo da dimensão L da base até que a distribuição linear da pressão vertical da base σ’v, seja compressiva em todos os pontos com valores máximos de P2.

6. Dimensionamento Cálculo do Numero Mínimo de Camadas de Reforço O coeficiente de empuxo K para o dimensionamento é determinado pelo Gráfico 1 utilizando φ'f. O número mínimo de camadas de reforço Nmin pode ser calculado conforme a seguir:

Eq. 12

Os resultados da análise são apresentados em formato normalizado L/H no Gráfico 2 para a condição λ = φ' (onde φ' = φ'f ). Aqui, L é o comprimento do reforço e H a altura do talude.

Aqui, o termo LTDS indica a resistência do projeto a longo prazo (tensão de trabalho permitida) dos produtos de reforço Mirafi®.

Gráfico 2: valor mínimo para a razão entre o Comprimento do Reforço e Altura do Talude L/H para conter Cunha Crítica em dois blocos e Satisfazer os Critérios de Deslizamento e Excentricidade

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Cálculo do Comprimento Mínimo do Reforço O comprimento mínimo do reforço L é calculado pelo Gráfico 2 com base em φ’f, β , e altura do talude H. Cálculo do Espaçamento Máximo (Primário) do Reforço O cálculo do espaçamento máximo do reforço em qualquer profundidade z abaixo do topo do talude pode ser realizado utilizando a relação seguinte: Eq. 13

Aqui a quantidade LTDS refere-se à resistência de projeto do reforço a longo prazo e o parâmetro K ao coeficiente da pressão da terra estabelecido no Gráfico 1. O valor na Equação 23 depende da magnitude da unidade de peso do volume úmido do solo γ, do valor K e do LTDS do reforço. Portanto, não é prático fornecer um gráfico geral para estimar Svmax. Um gráfico de projeto do espaçamento com base no exemplo de um problema ao final deste capítulo ilustra o procedimento.

Figura 12: Diagrama de corpo livre associado ao cálculo do comprimento mínimo do reforço L para assegurar compressão da pressão na base do talude (ou seja, excentricidade da base <L/6).

Sobrecarga Uniforme A influência de uma sobrecarga q distribuída de forma uniforme agindo no topo do talude (Figura 13) pode ser considerada analisando um talude com uma altura equivalente sem carga H onde: H' = H + q/γ

Eq. 14

A substituição da altura do talude sobrecarregado por uma altura equivalente sem carga H’ é válida para q/γ < O.2H. Para pressões de sobrecarga maiores, uma análise mais detalhada da estabilidade do talude deve ser realizada.

Figura 13: Altura Modificada do Talude para Inclinar Influência da Sobrecarga Distribuída de Forma Uniforme

6. Dimensionamento

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

Exemplo de Problema de Projeto O exemplo de projeto a seguir é relacionado à geometria do talude proposto e os parâmetros do exemplo mostrados na Figura de Exemplo 1. O engenheiro deve recomendar a distribuição do reforço utilizando os produtos geogrelhas de reforço Miragrid®.

Figura de Exemplo 1: geometria do talude proposto e parâmetros do solo para exemplo de projeto.

Passo 1

Selecione os parâmetros do projeto para o solo e propriedades da geogrelha Miragrid®. Propriedades do solo do aterro: Ângulo de atrito de pico, φ' = 30º

Altura do talude, H = 9 m Pressão de sobrecarga uniforme, q = 250 psf

Coesão. c' = 0 kg/m

Peso por unidade de volume, γ = 2 g/cm

Ângulo do talude, β = 45º

Fator de segurança do talude, FS = 1.5 Propriedades da geogrelha: Resistência do Projeto a Longo Prazo (RPLP), em enchimento Tipo 3: areia, silte, argila: Miragrid 2XT = 16 kN/m Miragrid 3XT = 30 kN/m Miragrid 5XT = 37 kN/m Miragrid 7XT = 49 kN/m Miragrid 8XT = 63 kN/m Miragrid 10XT = 87 kN/m

Passo 2

Calcule o ângulo de atrito estimado φ'f : φ'f = tan-1 { (tanφ')/ FS} φ'f = tan-1 {(tan30º)/1.5} = 21.0º

Passo 3

Calcule a altura equivalente do talude H: H' = H + (q/γ) H' = 30 + (250/125) = 32 ft

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Passo 4

Determine o coeficiente de empuxo K, do Gráfico 1 utilizando o ângulo do talude β, e o ângulo de atrito fatorizado φ'f : K = 0.18

Passo 5

Determine a força horizontal total P que deve ser resistida pelas camadas de reforço Miragrid®: P = (1/2) Kγ (H')2 P = (1/2) 0.18 (125)(32)2 = 11520 lb/ft

Passo 6

Calcule o numero mínimo de camadas Nmin de Miragrid® necessários para agir contra a força P: Nmin = P/(LTDS) Nmin = para Miragrid 2XT = 11520/949 = 12.1 camadas - 13 camadas Nmin = para Miragrid 3XT = 11520/1558 = 7.4 camadas - use 8 camadas Nmin = para Miragrid 5XT = 11520/2234 = 5.2 camadas - use 6 camadas Nmin = para Miragrid 7XT = 11520/2961 = 3.89 camadas - use 4 camadas Nmin = para Miragrid 8XT = 11520/3636 = 3.2 camadas - use 4 camadas

Passo 7

Determine o comprimento de ancoragem necessário para a geogrelha primária do Gráfico 2 utilizando o ângulo de atrito φ'f,ângulo do talude β e altura modificada do talude H’: Proporção L/H' do Gráfico 2 = 1.0 L = (L/H') (H') L = (1.0) (32) = 32.0 ft

Passo 8

Calcule o espaçamento vertical máximo permitido para cada produto Miragrid utilizando: Svmax = (LTDS) / (Kγz)

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

6. Dimensionamento

Figura de Exemplo de 2: Exemplo de dimensionamento - Problema proposto Cálculo do espaçamento máximo para reforço primário (K - 0.18, γ = 125 lbs/ft3 e H’ = 32 ft)

Onde z é a distância do topo do talude com altura H'. Pode ser conveniente desenvolver um gráfico como o mostrado na Figura de Exemplo 2. Selecione o espaçamento das camadas de geogrelha começando debaixo para cima ao longo do talude. Por exemplo, o gráfico de espaçamento ilustra que os Miragrid® 7XT, 8XT, e 10XT não seriam recomendados dado que em qualquer elevação do talude são muito fortes e o espaçamento não seria controlado pelo critério de espaçamento máximo de 1,20 m recomendado nas diretrizes do FHWA. Uma seleção mais razoável seriam o Miragrid® 2XT, 3XT, 5XT ou uma combinação destes produtos.

Passo 9

Opção 1: Selecione Miragrid® 2XT e calcule o espaçamento máximo da geogrelha na parte inferior da zona do aterro: Svmax = LTADL / KγH' Svmax = 949 / (0.18 x 125 x 32) = 1.3; use Svmax = 1.3 ft Continue com Miragrid® 2XT. Para camadas dentro de 3,7 m do topo do talude modificado, o espaçamento entre camadas será controlado pelo critério de espaçamento máximo de 1,20 m. Opção 2: Selecione Miragrid® 3XT e calcule o espaçamento máximo da geogrelha na parte inferior da zona do aterro: Svmax = LTDS/ KγH' Svmax = 1558 / (0.18 x 125 x 32) = 2.2; use Svmax = 2.0 ft Continue com Miragrid® 3XT. Para camadas dentro de 5,40 m do topo do talude modificado, o espaçamento entre camadas será controlado pelo critério de espaçamento máximo de 1,20 m.

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Opção 3: Selecione Miragrid® 5XT e calcule o espaçamento máximo da geogrelha na parte de baixo da zona do aterro: Svmax = LTDS/ KγH' Svmax = 2234 / (0.18 x 125 x 32) = 3.1; use Svmax = 3.0 ft Continue com Miragrid® 5XT. Para camadas dentro de 8m do topo do talude modificado, o espaçamento entre camadas será controlado pelo critério de espaçamento máximo de 1,20 m. Opção 4: Divida o aterro em zonas superior, intermediária e inferior e reduza a resistência do reforço em cada camada, começado com o reforço mais forte na parte inferior (ou seja, 5XT). Podemos assumir que a zona inferior tenha uma espessura de 3,7 m, a zona intermediária uma espessura de 3 m e a zona superior uma espessura de 3m. Refine o espaçamento do reforço para minimizar o numero de camadas de reforço primário e para simplificar a construção: Zona inferior (z = 9,8 a 6 m): use 5XT Svmax = 0,90 m (como antes) Zona intermediária (z =6 a 3m): use 3XT Svmax = 1558 / (0.18 x 125 x 20) = 3.5; use Svmax = 0,90 m Zona superior (z = 0 a 3m): use 2XT Svmax = 949 / (0.18 x 125 x 10) = 4.2; use Svmax = 1,20 m

Passo 10

Adicione detalhes para representar o talude concluído. Se o espaçamento do reforço primário exceder 0,45 m, utilize Miragrid® 2XT em intervalos de 0,45 a 0,60 m como reforço secundário do talude. Se β < 45º, trate a superfície do talude com um sistema de controle de erosão superficial / revegetação apropriado tal como Miramat® TM8. Se β > 45º, envolva a face do talude com uma geogrelha e forneça um controle de erosão / revegetação para proporcionar uma proteção adicional ao talude.

Passo 11

Esboce o talude mostrando o reforço primário e secundário conforme notado na Figura de Exemplo 3. O projeto final recomendado será baseado em um formato que seja um compromisso entre as camadas necessárias e o desejo de manter o formato o mais simples possível para facilitar a construção.

Passo 12

Verifique a estabilidade interna e calcule a estabilidade externa do corte transversal utilizando métodos de estabilização de taludes. Dado que os cálculos necessários para realizar o numero de cálculos seriam impossíveis de se fazer manualmente, as analises são mais bem feitas por um programa de computador. Modos de ruptura, incluindo mas não limitado a modos de rupturas internas do tipo múltiplas cunhas, modos de ruptura por deslizamentos de bloco e ruptura externa rotacional de arco translacional e circular devem ser considerados. Condições específicas do terreno muitas vezes controlarão o esquema de reforço escolhido para as seções cruzadas do talude reforçado final.

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

6. Dimensionamento

Exemplo de Figura 3: Exemplo de Formato de Reforço Miragrid®

Especificação para Geossintético Utilizado como Reforço de Solo para Estruturas de Contenção de Solo Reforçado 1 GERAL 1.1 SESSÃO INCLUI A. Geossintético para reforçar estruturas de contenção de solo reforçado. A função primária do geossintético é o reforço. 1.2 SESSÕES RELACIONADAS A. Sessão 02050 – Materiais do Terreno e Métodos Básicos B. Sessão 02100 – Remediação do Terreno C. Sessão 02200 – Preparação do Terreno D. Sessão 02300 – Obras de Terra E. Sessão 02830 – Muros de Contenção 1.3 PREÇOS POR UNIDADE A. Método de Medição: Pelo metro quadrado (ou jarda quadrada – conforme indicado nos documentos do contrato) incluindo junções, sobreposições e perdas. B. Base de Pagamento: Pelo metro quadrado (ou jarda quadrada – conforme indicado nos documentos do contrato) instalado. 1.4 REFERÊNCIAS A. Padrões AASHTO 1. T88 – Análise de Tamanho de Partículas dos Solos 2. T90 – Determinando o Limite Plástico e o Índice de Plasticidade dos Solos 3. T99 – As Relações Umidade-Densidade dos Solos Utilizando um Martelo hidráulico Rammer de 5.5lb (2.5 kg) e um Pilão de 12 in (305 mm) 4. Especificações Padrão para Pontes em Rodovias

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

B. Sociedade Americana para Testes e Materiais (ASTM): 1. D 123 – Terminologia Padrão Relacionada a Têxteis 2. D 276 - Norma de Identificação de Fibras em Têxteis 3. D 4354 – Prática para Amostragem de Geossintéticos para Testes 4. D 4355 – Norma para Deterioração de Geotêxteis por Exposição à Radiação Ultravioleta e Água (Aparelho Tipo Xenon-Arc) 5. D 4439 – Terminologia para Geotêxteis 6. D 4595 – Norma para Propriedades de Tração de Geotêxteis pelo Método de faixa larga 7. D 4759 – Prática para Determinar a Conformidade de Especificações de Geossintéticos 8. D 4873 – Guia para Identificação, Armazenagem e Manuseio de Geotêxteis 9. D 5262 – Norma para Avaliação do Comportamento não-confinado em fluência de Geossintéticos 10. D 5321 – Norma para Determinar o Coeficiente de interação Solo/Geossintético ou atrito Geossintético/Geossintético pelo Método de Cisalhamento Direto C. Associação Nacional de Alvenaria de Concreto (NCMA) – Manual de Projetos de Muros de Contenção Segmentados, Segunda Edição, 1997. D. Instituto de Pesquisa de Geossintéticos: 1. GRI-GT6 – Arrancamento de geotêxteis 2. GRI-GT7 – Determinação da Resistência do Projeto a Longo Prazo de Geotêxteis 3. GRI-GG4 (b) - Determinação da Resistência do Projeto a Longo Prazo de Geogrelhas Flexíveis 4. GRI-GG5 – Norma de arrancamento de Geogrelha E. Administração Federal de Rodovias (FHWA): 1. FHWA NHI-00-043 Março 2000 – Diretrizes de Projetos e Construção de Muros de Solo Reforçados e Taludes de Solo Reforçado 2. FHWA NHI-00-044-Set. 2000 - Corrosão/Degradação de Reforços de Solo para Muros e Taludes de Solo Reforçado F. Associação Americana de Acreditação Laboratorial (A2LA) G. Instituto de Acreditação de Geossintéticos (GAI) – Programa de Acreditação Laboratorial (LAP). 1.5 DEFINIÇÕES A. Valor Médio Mínimo do Rolo (MARV): Valor da propriedade calculado como média menos dois desvios padrão. Estatisticamente, produz um grau de confiança de 97.5% de que qualquer amostra tirada durante o teste de garantia da qualidade excederá o valor relatado. 1.6 ENTREGAS A. Submeta o seguinte: 1. Certificação: O empreiteiro deve fornecer ao Engenheiro um certificado declarando o nome do fabricante, nome do produto, número do modelo, composição química dos filamentos ou fios ou outras informações pertinentes para descrever o geossintético completamente. A certificação deve declarar que o geossintético equipado atende aos requerimentos do MARV da especificação avaliada pelo programa de controle de qualidade do Fabricante. A Certificação deverá ser atestada por uma pessoa com autoridade legal para obrigar o Fabricante. 1.7 GARANTIA DE QUALIDADE A. Qualificações do Fabricante: 1. Instituto de Acreditação de Geossintéticos (GAI) – Programa de Acreditação Laboratorial (LAP). 2. Associação Americana de Acreditação Laboratorial (A2LA) 1.8 ENTREGA, ARMAZENAGEM E MANUSEIO A. A identificação, transporte e armazenagem do geossintético devem seguir a norma ASTM D 4873. As etiquetas do produto devem mostrar claramente o nome do fabricante ou fornecedor, nome do modelo e numero do rolo. B. Cada rolo de geossintético deve ser embalado com material que protegerá o geossintético de danos decorrentes do transporte, água, luz solar e contaminantes.

6. Dimensionamento

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

C. Durante a armazenagem, os rolos de geossintéticos deverão ser elevados do solo e cobertos adequadamente para protegê-los de: danos durante a construção, precipitação, extensa radiação ultravioleta incluindo o sol, produtos químicos que sejam fortemente ácidos ou básicos, chamas incluindo faíscas de solda, temperaturas excessivas e quaisquer outras condições ambientais que possam danificar os valores das propriedades físicas do geossintético. 2 PRODUTOS 2.1 FABRICANTES A. MIRAFI® Construction Products 365 South Holland Drive - Pendergrass, GA, 30567 - United States of America 1-888-795-0808 / 1-706-693-2226 /1-706-693-2083, fax www.mirafi.com | www.miragrid.com 2.2 MATERIAIS A. Geossintético de Reforço Primário: 1. O geossintético deve ser fabricado com fibras consistindo de longas cadeias de polímeros sintéticos compostos de pelo menos 95% do peso de poliolefinas ou poliésteres. Estes devem formar uma rede estável de tal forma que os filamentos ou fios retenham sua estabilidade dimensional relativa um ao outro. 2. O geossintético deve atender aos requerimentos da Tabela 1. Todos os valores numéricos na Tabela 1 representam MARV na direção do reforço principal. Resistência do projeto a longo prazo (LTDS) kN/m (lbs/ft)

Resistência UV resistência %

Cds

186.32 (12,776)

0.8

130.38 (8,940)

0.8

91.18 (6,252)

0.8

70.91 (4,862)

0.8

32.58 (2,234)

0.8

22.72 (1,558)

0.8

P10

13.84 (949)

0.8

Tipo

Tabela 1 – Geossintético de reforço primário

3.Os Geossintéticos Aprovados de Reforço Primário são os seguintes: Geogrelha

Geotêxtil

Tipo P1

Miragrid 24XT

Geolon® HS2400

Tipo P2

Miragrid® 22XT

Geolon® HS1715

Tipo P3

Miragrid 20XT

Geolon® HS1150

Tipo P4

Miragrid® 18XT

Geolon® HS800

Tipo P5

Miragrid® 10XT

Geolon® HS800

Tipo P6

Miragrid 8XT

Geolon® HS600

Tipo P7

Miragrid® 7XT

Geolon® HS600

Tipo P8

Miragrid® 5XT

Geolon® HS400

Tipo P9

Miragrid 3XT

Geolon® HS400

Tipo P10

Miragrid® 2XT

Geolon® HS400

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

4. A Resistência do Projeto a Longo Prazo (LTDS) e Resistência Tênsil Permitida (Ta) são determinados pelas diretrizes AASHTO, FHWA, GRI, e NCMA onde:

a. TULT, Resistência Tênsil Máxima, deve ser o valor médio mínimo do rolo (MARV) resistência tênsil máxima conforme testado pelas normas ASTM D6637 ou D4595. b. RFCR, Fator de Redução por fluência, é o quociente entre TULT e a resistência a fluência determinada de acordo com a norma ASTM D 5262. Os resultados devem ser extrapolados para uma vida útil do projeto de 75 anos utilizando temperaturas elevadas e/ou testes de ruptura por tensão para 10,000 horas ou testes com temperatura ambiente por 65,700 horas por GRIGG4(b) ou GRI-GT7. A deformação total do reforço deve ser menor do que 10% para a vida útil do projeto de 75 anos. c. RFID, Fator de Redução para Danos de Instalação, deve ser determinado por meio de testes de danos de construção para cada produto ou família de produtos proposta para uso com materiais de enchimento e técnicas de construção específicos para o projeto, representativos ou mais severos. Os testes devem ser consistentes com as normas ASTM D5818, GRI-GG4 (b) ou GRI-GT7. Um valor padrão de RFID de 2.0 deve ser utilizado se tais testes ainda não tenham sido realizados. O RFID mínimo não pode ser menor do que 1.05. d. RFD, Fator de Redução para Durabilidade, deve ser determinado por testes antes e depois da imersão no ambiente líquido específico considerado. O procedimento de imersão a ser utilizado segue a Norma EPA9090. Este método de teste deve ser realizado somente por um laboratório independente. O RFD deve ser determinado para testes de durabilidade por polímero específico (PET conforme identificado pelo peso molecular, CEG, e viscosidade intrínseca e HDPE e PP conforme identificado por índice de fluxo de gravidade derretimento especifico) cobrindo a série de ambientes de solo esperados por testes EPA 9090 em temperaturas de 23º C e 50ºC. Na ausência de testes adequados de degradação química e extrapolação a longo prazo, um valor padrão de RFD de 2.0 deve ser utilizado. O RFD mínimo não deve ser menor do que 1.1. 5. Coeficiente de Interação do Solo, o valor do Ci deve ser determinado por ensaio de arrancamento de tensão de curto prazo efetivos pelas normas ASTM D6706, GRI-GG5 ou GRI-GT6 em toda a série de tensões normais encontradas. A força máxima de arrancamento utilizada para determinar o Ci deve ser limitada à menor Ta ou a força que gera 1.5 polegadas de deslocamento. O valor mínimo de Ci não deve ser menor do que 0.8, determinado conforme abaixo:

Onde: F = Força de Arrancamento (lb/ft), por GRI-GG5 ou GRI-GT6 L = Comprimento de Encaixe do Geossintético em Teste (ft) σN = Tensão Normal Efetiva (psf) ϕ = ângulo de Atrito do Solo Efetivo, Graus 6. Coeficiente de Deslizamento Direto, o valor do Cds deve ser determinado de acordo com a norma ASTM D 5321 em toda a série de tensões normais encontradas. O valor mínimo do Cds não deve ser menor do que 0.8, determinado conforme abaixo:

Onde: Rds = Resistência ao Cisalhamento Máxima (lb/ft), pela norma ASTM D 5321 L = Comprimento do Geossintético Fixo (ft) σN = Tensão Normal Efetiva (psf) ϕ = ângulo de Atrito Efetivo do Solo, Graus

6. Dimensionamento

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

7. A Resistência UV deve ser determinada de acordo com a norma ASTM D 4355. Os geossintéticos devem reter um mínimo de 70% da Resistência à Tração Máxima por ASTM D 4595 depois de exposição UV B. Geossintético de Reforço Secundário: 1. O geossintético deve ser fabricado com fibras consistindo de longas cadeias de polímeros sintéticos compostos de pelo menos 95% do peso de poliolefinas ou poliésteres. Estes devem formar uma rede estável de tal forma que os filamentos ou fios retenham sua estabilidade dimensional relativa um ao outro, incluindo ourelas. 2. O geossintético deve atender aos requerimentos da Tabela 2. Todos os valores numéricos na Tabela 2 representam MARV na direção do reforço principal. Resistência à Tração Máxima ASTM D 4595 kN/m (lbs/ft)

Resistência UV ASTM D 4355 % resistência retida

58.33 (4000)

39.38(2700)

29.17 (2000)

21.88 (1500)

Tipo

Tabela 2 - Geossintético de reforço secundário

3. Os geossintéticos aprovados são os seguintes: Geogrelha

Geotêxtil

Tipo S1

BasXgrid 12

Geolon® HP570

Tipo S2

BasXgrid® 11

Geolon® HP370

Tipo S3

BasXgrid 11

Geolon® HP370

Tipo S4

BasXgrid® 11

Geolon® HP370

2.3 CONTROLE DE QUALIDADE A. Controle de Qualidade na Fabricação: Os testes devem ser realizados em um laboratório acreditado por GAI-LAP e A2LA para testes necessários para o geossintético, com uma freqüência atendendo ou excedendo ASTM D 4354. B. A estabilidade Ultravioleta deve ser verificada por um laboratório independente no geossintético ou em geossintético de construção e tipo de fio similar. 3 EXECUÇÃO 3.1 PREPARAÇÃO A. O solo da fundação deve ser escavado até as linhas e níveis conforme demonstrado nos desenhos da construção ou orientado pelo Engenheiro. Áreas escavadas excessivamente devem ser preenchidas com material de terraplenagem compactado conforme as especificações do projeto ou instruções do engenheiro. O solo de fundação deve ser no mínimo terraplenado antes de receber o aterro e o geossintético ser instalado. 3.2 INSTALAÇÃO A. O geossintético deve ser estendido no nível e na orientação apropriadas conforme demonstrado nas plantas do projeto ou seguindo as instruções do Engenheiro. A orientação correta do geossintético será verificada pelo Empreiteiro. B. O geossintético pode ser temporariamente mantido no lugar com grampos, pinos, sacos de areia ou material de enchimento, conforme determinado pelas propriedades do enchimento, procedimentos de enchimento, condições climáticas ou conforme as instruções do Engenheiro.

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

C. O geossintético primário não pode ser sobreposto ou conectado mecanicamente para formar encaixes na direção primária da resistência. Painéis de comprimento único são necessários na direção primária da resistência. Nenhuma sobreposição é necessária entre rolos adjacentes a menos que especificado pelo Engenheiro. D. O material de enchimento deve ser lançado e compactado conforme as especificações do projeto. O enchimento deve ser colocado, espalhado e compactado de tal forma a minimizar o desenvolvimento de rugas e/ou movimento do geossintético. É necessária uma espessura mínima de 150 mm (6in) de enchimento antes da operação de veículos com esteiras sobre o geossintético. E. A operação de veículos com esteiras deve ser minimizada para prevenir que as esteiras desloquem o enchimento e danifiquem o geossintético. Veículos com pneus de borracha podem passar sobre o reforço geossintético em baixas velocidades, menores do que 16km/h (10mph). Brecadas bruscas e viradas acentuadas devem ser evitadas. Qualquer geossintético danificado durante a instalação deve ser substituído pelo Empreiteiro sem custos adicionais para o Proprietário.

Diretrizes de instalação para taludes verticais reforçados com geossintético Este documento foi preparado para ajudar a assegurar que o talude de solo com reforço geossintético, uma vez instalado, desempenhe sua função conforme previsto no projeto. Para tanto, o geossintético deve ser identificado, manuseado, armazenado e instalado de forma a garantir que os valores das suas propriedades físicas não sejam afetados e que as condições previstas no projeto sejam totalmente atendidas até o final. Este documento contém informações consistentes com as práticas geralmente aceitas de identificação, manuseio, armazenagem e instalação de materiais geossintéticos. O não seguimento destas diretrizes pode resultar em falhas desnecessárias no desempenho do geossintético em uma aplicação projetada de forma correta. Identificação, Armazenagem e Manuseio do Material O geossintético deve ser enrolado em tubos com força suficiente para evitar quedas ou outros danos provocados pelo uso normal. Cada rolo deve ser embalado com uma capa de plástico para proteger o geossintético durante o transporte e manuseio e deve ser identificado com uma etiqueta emborrachada ou algo equivalente, claramente legível, na parte de fora da embalagem do rolo. A etiqueta deve conter o nome do fabricante, o número do modelo e o número do rolo. A identificação do rolo conforme mostrado nos desenhos da construção e conforme aprovado pelo Engenheiro, Proprietário e Empreiteiro pode ser fornecida. Ao descarregar ou transferir o geossintético de um lugar para o outro, previna danos à embalagem, núcleo, etiqueta ou ao próprio geossintético. Caso o geossintético seja armazenado por um longo período de tempo, o geossintético deve estar em local que assegure a integridade da embalagem, núcleo e etiqueta assim como as propriedades físicas do geossintético. Isto pode ser feito elevando o geossintético do chão sobre um calço e assegurando que o mesmo esteja coberto e protegido adequadamente da radiação ultravioleta incluindo o sol, produtos químicos que sejam fortemente ácidos ou básicos, fogo ou chamas incluindo faíscas de solda, temperaturas acima de 60º C (140F) e destruição por humanos ou animais. Preparação do Solo da Fundação/Subleito Prepare a superfície sobre a qual o geossintético será colocado para que nenhum dano ocorra ao geossintético. O solo da fundação/subleito deve ser escavado até as linhas e níveis conforme demonstrado nos desenhos da construção ou orientado pelo Engenheiro. Áreas escavadas excessivamente devem ser preenchidas com material de enchimento compactado conforme as instruções do Engenheiro. A fundação/subleito deve ser limpa de todos os materiais que possam agredir o geossintético e a superfície deve ser lisa e nivelada de modo que quaisquer depressões rasas e elevações não tenham mais do que 15cm de profundidade e altura. Uma verificação da estabilidade deve ser realizada no solo da fundação/subleito antes da colocação do enchimento e do geossintético.

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

6. Dimensionamento

Isto deve ser feito antes que cada camada sucessiva de geossintético seja instalada. O enchimento de terra deve ser compactado a 95% e mais ou menos três por cento da umidade otima, de acordo com a norma ASTM D698 ou conforme especificado pelo Engenheiro. Recomenda-se que solos coesivos sejam compactados em suspensões máximas de 6 polegadas (15cm) a 8 polegadas (20cm) e solos granulares em suspensões de 9 polegadas (23cm) a 12 polegadas (30cm) de espessura compactada. Instalação do Geossintético Antes de desenrolar o geossintético, verifique a identificação, comprimento, orientações de instalação (direção da resistência) e local de instalação do rolo nos desenhos da construção. Ao desenrolar o geossintético, faça uma inspeção para detectar danos ou defeitos. Danos ocorridos durante a armazenagem, manuseio ou instalação devem ser reparados seguindo as instruções do Engenheiro. O geossintético deve ser colocado na elevação e orientação apropriadas conforme demonstrado nos desenhos da construção ou seguindo as instruções do Engenheiro. A orientação correta do geossintético é de extrema importância e deve ser verificada pelo Empreiteiro. O geossintético deve ser cortado no comprimento medido conforme os desenhos de construção utilizando uma lâmina de navalha, tesoura, faca afiada ou outra ferramenta de corte aprovada pelo Engenheiro. Depois de ser colocado no lugar, o geossintético deve ser estirado manualmente até que não tenha nenhum vinco e esteja esticado. Painéis de geossintéticos adjacentes, no caso de uma cobertura planejada de 100%, devem ser sobrepostos conforme necessário para assegurar uma cobertura de 100%, a menos que especificado de outra forma nos documentos da construção. Os painéis de geossintéticos podem ser mantidos no lugar com grampos, pinos, sacos de areia ou material de enchimento, conforme determinado pelas propriedades do enchimento, procedimentos de terraplanagem, condições climáticas ou conforme as instruções do Engenheiro. O geossintético não pode ser emendado na direção primária da resistência por meio de sobreposição, costura ou conexão mecânica a menos que a instrução do engenheiro seja diferente. Portanto, o geossintético deve ser instalado em um pedaço continuo com a direção primária da resistência estendendo ao longo de toda a extensão da área reforçada. Coloque somente a quantidade de geossintético necessária para o trabalho imediato para minimizar a exposição desnecessária do reforço. Depois que uma camada de geossintético tenha sido colocada, a próxima camada de solo deve ser preparada, colocada e compactada conforme indicado nos documentos de construção. Depois que a camada de solo especificada tenha sido colocada, a próxima camada de geossintético deve ser instalada. Este processo é repetido para cada camada subsequente de geossintético e solo compactado. Colocação do Enchimento O geossintético é estendido diretamente na superfície horizontal de uma camada de enchimento compactado e coberto com a próxima camada de enchimento. A colocação do enchimento deve ser realizada conforme orientação do Engenheiro responsável por garantir a qualidade da construção. O enchimento de terra deve ter uma densi-

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

dade seca ótima de 95% e mais ou menos três (3) pontos percentuais do conteúdo de umidade ótimo, de acordo com a norma ASTM D698 ou conforme especificado pelo engenheiro. Recomenda-se que solos coesivos sejam compactados em suspensões máximas de 6 polegadas (15cm) a 8 polegadas (20cm) e solos granulares em suspensões de 9 polegadas (23cm) a 12 polegadas (30cm) de espessura compactada. A espessura mínima do enchimento compactado entre camadas adjacentes de geossintéticos não deve ser menor que 6 polegadas (15cm) ou duas vezes o tamanho das partículas de enchimento maiores, o que for maior. O enchimento deve ser compactado conforme definido nas especificações do projeto ou conforme orientação do Engenheiro. A terraplenagem deve ser colocada, distribuída e compactada de forma a minimizar o desenvolvimento de vincos e/ou movimento do geossintético. Deve-se tomar cuidado para controlar o tempo e grau de velocidade de colocação do material de enchimento para assegurar que as atividades de construção ou veículos transitando sobre qualquer geossintético exposto não danifiquem o material. A terraplenagem dentro de 3 pés (1 m) da face do talude será tipicamente compactada com equipamento manual. Testes de compactação do solo deve ser realizados a cada suspensão de solo ou conforme instruções do Engenheiro. A terraplenagem será nivelada em direção oposta ao topo do talude e trilhada ao final de cada dia de trabalho para prevenir o empoçamento de água na superfície da massa de solo reforçada. O terreno deve ser mantido para prevenir o fluxo de água resultante de elevação acima do topo do talude durante a construção e depois da conclusão do talude. A maioria dos veículos com pneus de borracha poderá ser dirigida em baixas velocidades, menores do que 10 mph e em linha reta sobre o geossintético exposto sem causar danos ao geossintético. Brecadas bruscas e viradas acentuadas devem ser evitadas. Equipamentos de construção com esteiras não devem ser operados diretamente sobre o geossintético. Uma espessura mínima de seis polegadas (15cm) de enchimento de solo é necessária antes da operação de veículos com esteiras sobre o geossintético. A operação de veículos com esteiras deve ser minimizada para prevenir que as esteiras desloquem o enchimento e danifiquem o geossintético. Drenagem A infiltração de água e/ou escoamento superficial pode causar a saturação do enchimento de solo reforçado reduzindo a resistência do solo significativamente e a estabilidade da massa reforçada. Se o talude não foi projetado com reforço adicional para suportar esta resistência reduzida do solo, então um sistema de drenagem deve ser providenciado para prevenir que o enchimento fique saturado. Proteção da Face do Talude Para taludes reforçados, 1:1 V ou mais horizontal, a face do talude é hidrossemeada e coberta com material que retenha as partículas do solo e promova o crescimento da vegetação. Para taludes mais verticais do que 1:1 V ou em áreas onde é difícil estabelecer a vegetação, o talude pode ser tratado com um revestimento durável (ou seja, gabaritos metálicos, concreto projetado, madeira para paisagismo, gabiões, etc.)

100

6. Dimensionamento

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

6.2 Reforço de aterros de resíduos Geossintéticos para reforço aplicados em obras de disposição de resíduos SISTEMAS COM GEOSSINTÉTICOS Sistemas em múltiplas camadas para reforço de solos A execução de camadas de solo e agregado em taludes verticais ou sobre cavidades está se tornando cada vez mais comum em muitas áreas do país. Isto é devido à construção de novas áreas de disposição de resíduos e lagoas, e devido à expansão ou fechamento de instalações antigas, dessa forma tornou-se ambientalmente necessária esta prática para assegurar a proteção das águas subterrâneas. Frequentemente, estas instalações devem ser projetadas para maximizar o volume de armazenagem, criando taludes verticais, ou para superar condições de fundações inadequadas, incluindo fundações sobre cavidades, ao mesmo tempo incorporando a melhor tecnologia de disposição existente. Assim, os projetistas frequentemente devem garantir a integridade e

estabilidade de sistemas de disposição sofisticados construídos em taludes verticais e sobre solos com propensão a cavidades. Para assegurar um ótimo desempenho, o estado da arte dos sistemas de disposição de resíduos de última geração comumente inclui tanto o uso convencional de solo como também geossintéticos. Ainda, instabilidades ou danos podem ocorrer quando as camadas de solo-geossintético são colocadas em um talude vertical ou sobre uma cavidade. Reforçar estas camadas de solo proporciona um meio de alcançar uma estabilidade a longo prazo para sistemas de revestimento de solo-geossintético com uma boa relação custo beneficio. A Figura 1 ilustra algumas aplicações típicas de camadas de solo reforçado em aterros sanitários.

FIGURA 1: Aplicações Utilizando Camadas de Solo Reforçado

Detalhes Cobertura de Solo – Sistema com Geossintético Visão Geral: Camadas de solo reforçado por geossintéticos são camadas de solo relativamente finas que incorporam um geossintético de alta resistência. A camada de solo reforçado pode proporcionar somente tração ao sistema ou, em combinação com o solo, proporcionar uma ação composta combinando a tração da membrana geossintética com o arqueamento do solo. A tração é necessária para estabilizar ou prevenir o deslizamento entre os componentes do sistema de revestimento em taludes verticais. Isto às vezes é chamado de reforço da cobertura de solo. A ação

101

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

composta envolvendo o arqueamento do solo e o geossintético como uma membrana tracionada é necessária para estabilizar, ou sustentar, forças fora do plano tais como uma camada de sustentação sobre uma cavidade. Estas forças estabilizadoras são mostradas na Figura 2.

Figura 2: Reforço da Cobertura de solo vs. Camada de Sustentação Reforçada

Componentes do Sistema: Assim como camadas de solo convencionais, camadas de solo reforçadas são construídas pela compactação do solo em camadas. Ainda, elementos de reforço geossintético são incorporados às camadas de solo para assegurar a estabilidade de todo o sistema ou estrutura. A seguir estão os componentes detalhados de um sistema de camada de solo com reforço geossintético:

pode ser uma cobertura de solo ou uma camada de solo intermediária.

Fundação – Camadas de solo e geossintético sobre os quais é construído o sistema que será estabilizado.

Sobrecarga – Massa de solo, resíduo ou líquido que exerce uma força desestabilizante sobre a camada de solo reforçado e a fundação. A Figura 3 mostra os componentes de um sistema de camada de solo reforçado e suas localizações relativas.

Camadas – O solo colocado adjacente a uma interface instável que incorpora uma camada (s) de reforço para criar uma camada composta. Isto

Reforço – Geossintético, geogrelha ou geotêxtil, com resistência suficiente e módulo de rigidez compatível com o solo, colocado adjacente a uma camada de solo ou dentro dela com o propósito de proporcionar forças de tração para resistir à instabilidade ou deformação.

Figura 3: Componentes de Sistemas de Camada de Solo Reforçado

102

6. Dimensionamento

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

Considerações de Projetos em Terrenos Específicos Geometria do Terreno: O grau de verticalidade de taludes assim como a sua altura podem variar ao longo do alinhamento do talude, fazendo com que o projetista tenha que selecionar cortes transversais representativos e razoavelmente espaçados para projetar a camada de solo reforçado.

de cada componente assim como a relação de atrito de interface e os elementos adjacentes. As relações de atrito de interface são determinadas utilizando um bloco de cisalhamento direto no laboratório e deve ser correlacionado à sobrecarga prevista e carregamentos adicionais.

Condições da fundaçao: O projetista deve avaliar as condições do solo de fundação nas proximidades de uma camada de solo reforçado no intuito de determinar a condição crítica de ruptura. Isto deve incluir o recalque esperado, trincamento da superfície e a formação de vazios. Sondagens podem ser realizadas para determinar as condições do solo de fundação, incluindo avaliações sobre as propriedades do material, localização de características geológicas especificas e a identificação do nível do lençol freático e condições que possam levar à formação de vazios.

Sobrecarga: a carga critica de desestabilização exercida sobre a camada de solo reforçado deve ser determinada. Esta carga crítica pode ocorrer durante a construção ou pode não ocorrer até que a instalação esteja em operação. É importante notar que a força de atrito de interface entre componentes do sistema de revestimento vai variar com a intensidade da sobrecarga e a presença de água na interface. Portanto, é importante realizar testes de atrito de laboratório em níveis normais de carga correspondentes à condição de carga crítica esperada.

Componentes do Sistema de Revestimento: O solo específico e os geossintéticos que compõem o sistema de revestimento proposto devem ser identificados. Esta identificação deve incluir as propriedades relacionadas à resistência a tração

Outras Cargas Externas: Outras cargas externas aplicadas tais como cargas pontuais ou cargas sísmicas estão além do escopo do presente documento.

Propriedades da Camada de Solo e do Geossintético de Reforço Seleção de Material: cada tipo de solo prospectado desenvolverá sua própria resistência e propriedades de interação com o reforço sob a compactação esperada e condições de umidade do solo. Portanto, o custo/beneficio de uma camada de solo reforçado pode ser afetado pelo tipo de solo e reforço correspondente selecionado. É necessária uma avaliação completa do solo e materiais de reforço potenciais para identificar a melhor combinação.

são utilizadas para determinar a estabilidade de camadas de solo sob cargas do projeto.

Propriedades do Solo: O equilíbrio crítico para camadas de solo reforçado pode ser determinado por condições de estabilidade a curto ou longo prazo. A resistência do solo utilizada em qualquer análise de estabilidade deve então corresponder à condição de estabilidade esperada. A longo prazo, ou seja, drenado, as condições de estabilidade do solo são comumente descritas em termos de seu peso especifico saturado max, ângulo de atrito efetivo σ'f e coesão efetiva, c'. A curto prazo, ou seja, não drenado, as condições de estabilidade podem requerer o uso de parâmetros de tensão total. Estas propriedades

Conforme mencionado anteriormente, as propriedades do solo utilizadas no projeto de camadas de solo reforçado devem refletir as condições in-situ esperadas. A coesão no solo muitas vezes é negligenciada, proporcionando maior conservadorismo ao projeto. Quando se asseguram o lançamento controlado do solo, administração da água superficial e flexibilidade moderada na estrutura final, as condições de drenagem e alta deformação são normalmente apropriadas para o projeto. A resistência do solo é então descrita de forma adequada por uma alta deformação ou um ângulo de atrito crítico efetivo φ'f. O ângulo de

□

A Tabela 1 mostra alguns tipos de solos típicos e grupos de propriedades do solo associadas. Esta informação é sobre grupos de solos gerais e deve ser utilizada somente como um guia. Propriedades especificas do solo de fundação e solos para aterros de um dado projeto devem ser determinadas por meio de estudos de campo e testes de laboratório.

103

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

atrito do solo é calculado utilizando a Equação 1. φ’f = tan-1[tan φ’/FS]

Eq. 1

Geossintético para Reforço: Os geossintéticos para reforço, sejam geogrelhas ou geotêxteis, são utilizados entre camadas de solo e devem

Descrição do Solo

atender as exigências de resistência e interação com o solo. As exigências de resistência concentram-se no módulo de rigidez e o equilíbrio limite do reforço - Resistência de Projeto a Longo Prazo (RPLP) ou Long Term Design Strength (LTDS). As propriedades de interação do solo incluem o atrito de interface solo-geossintético.

Classificação*

φ’

MDD** Compactação Padrão (pcf)

Conteúdo de Umidade Ótimo (%)

Areia-cascalho Bem graduada

> 38

125 - 135

8 - 11

Areia-cascalho Mal graduada

> 37

115 - 125

11 - 14

Cascalho siltoso

> 34

120 - 135

8 - 12

Cascalho Argilos

> 31

115 - 130

9 - 14

Areia Bem graduada

110 - 130

9 - 16

Areia Mal graduada

100 - 120

12 - 21

Areia Siltosa

110 - 125

11 - 16

Areia Argilosa

105 - 124

11 - 19

Silte Arenoso, Silte de Baixa Plasticidade

95 - 120

12 - 24

Argila Siltosa, Argila de Baixa Plasticidade

95 - 120

12 - 24

Silte Argiloso, Silte Elástico

70 - 95

12 - 40

Argilas expansivas - Argilas de alta Plasticidade

75 - 105

20 - 50

*Sistema Unificado de Classificação dos Solos **MDD = Densidade Seca Máxima Tabela 1: Propriedades Típicas do Solo(2)

Módulo: O módulo de rigidez descreve o nível de deformação do geossintético correspondente a um dado nível de resistência. Para estruturas de solo reforçado é importante que o reforço seja “compatível” com o solo. Isto significa que a resistência do reforço projetada deve ocorrer a um nível de deformação (elástico & fluência) correspondente à deformação no solo que leva à resistência máxima do solo. Para a maioria dos solos o nível de deformação na resistência de pico do solo está entre 3% e 10% e é facilmente determinado por ensaios de laboratório. Como resultado, um nível total de deformação que não deve passar de 10% é geralmente utilizado para coberturas de solos, apesar de que uma deformação limite menor

pode ser necessária para limitar deformações na membrana (geossintético) adjacente ou em solos sensíveis à deformação. LTDS (RPLP): A Resistência do Projeto a Longo Prazo do reforço é determinado pela aplicação de fatores de segurança parciais, fatores de redução, à resistência à tração do reforço para levar em conta a fluência, degradação química e biológica e danos na instalação. A Equação 2 é utilizada para calcular o LTDS. A Tabela 2 mostra os valores para LTDS na direção da resistência primária para os geossintéticos de reforço de poliéster selecionados.

LTDS = Tult/ (FScr * RFd * RFid) Onde: Tult = Largura ampla máxima de resistência á tração RFcr = Fator de Redução para Deslizamento RFd = Fator de Redução para Durabilidade, RFid = Fator de Redução para Danos na Instalação.

104

Eq. 2

6. Dimensionamento

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

Geossintético

RPLP @ 10% Deformação Total na Areia (lb/ft)

RPLP @ 5% Deformação Total na Areia (lb/ft)

Geogrelhas Miragrid 2XT

1096

608

Miragrid 3XT

1918

1063

Miragrid 5XT

2575

1428

Miragrid 7XT

3233

1792

Miragrid 8XT

4055

2248

Miragrid 10XT

5206

2886

Miragrid 18XT

4853

2843

Miragrid 20XT

6252

3773

Miragrid 22XT

8940

5395

Miragrid 24XT

12776

7710

HS400

2272

1139

HS600

3408

1709

HS800

4544

2279

HS1150

6532

3276

HS1715

10185

5107

PET 400

13566

6803

Geotêxteis

PET 600

20349

10205

PET 800

27132

13606

PET 1000

33915

17008

Tabela 2: RPLP para Geossintéticos Mirafi Selecionados

Atrito de Interface: O atrito de interface é uma medida da interação entre a interface geossintético-solo ou geossintético-geossintético e é determinado por meio de testes de laboratório. A resistência ao cisalhamento é utilizada nos cálculos de estabilidade envolvendo o deslizamento na interface de uma camada de geossintético. As Equações 3a e 3b são utilizadas para calcular a re-

sistência ao cisalhamento oferecida pelo (a) solo e (b) interface solo-geossintético. A Tabela 3 mostra os valores de eficiência para interfaces solo/ geossintético selecionadas. su = c + σntan φ

Eq. 3a

τf = ca + σntan δ

Eq. 3b

Geossintético

Tipo de Solo

Eficiência do (τ/s)

Miragrid

Areia Silte Argila

>0.90 >0.80 >0.70

Geotêxtil de Alta Resistência

Areia Silte Argila

>0.90 >0.80 >0.70

Tabela 3: Eficiências de Atrito de Interface para Geossintéticos Selecionados

105

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Reforço da camada de revestimento dos taludes Visão Geral: Enquanto os projetistas tentam maximizar a capacidade de contenção das instalações, a estabilidade do talude torna-se um critério importante. Embora a estabilidade interna e total do maciço vertical esteja além do escopo deste documento, as sessões seguintes fornecem orientação para o uso de sistemas de camadas de solo reforçado como uma forma eficiente de

assegurar a estabilidade dos sistemas de fechamento e revestimento colocados em taludes verticais. A Figura 4 ilustra algumas configurações típicas de solo de cobertura envolvendo taludes laterais revestidos. Pelas Figuras 4b e 4d fica claro que várias interfaces podem estar envolvidas em uma avaliação de estabilidade.

FIGURA 4: Diversos Fechamentos e Revestimentos de Resíduo Sólido Envolvendo Solos de Cobertura e Geossintéticos (após 5)

Estabilidade e Reforço da Cobertura de Solo: Colocar uma cobertura de solo de proteção sobre um sistema de revestimento com geossintéticos pode levar à instabilidade. Diversos métodos já foram sugeridos para avaliar a estabilidade de coberturas de solo e para projetar coberturas de solo reforçadas com geossintéticos para alcançar os fatores de segurança desejados(3,5).

Os métodos propostos são muito simples e baseados em condições estáticas. A Figura 5 mostra um segmento de subsolo, de geomembrana e uma cobertura de solo de espessura uniforme. Para este conjunto de condições, somar as forças no talude inclinado ao longo do ângulo β leva a uma equação para o fator de segurança em relação à ruptura:

FS = esforços resistentes / esforços solicitantes = F/Wsinβ = Ntanδ / Wsinβ = Wcosβtanδ/Wsinβ FS= tanδ/tanβ Onde: β = ângulo do talude δ = ângulo de atrito entre o revestimento e a cobertura de solo

106

Eq. 4

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

Como o ângulo do talude e o fator de segurança desejado normalmente são conhecidos, o tipo de membrana e a qualidade da cobertura de solo são selecionados para proporcionar um ângulo

6. Dimensionamento de atrito de interface suficiente para atingir a estabilidade. A Figura 6 mostra curvas de projeto que podem ser geradas para qualquer ângulo de talude e fator de segurança (7).

FIGURA 5: Diagrama Esquemático para Força Envolvida com Coberturas de Solo em Taludes Revestidos por Geomembrana com Cobertura de Solo de Profundidade Uniforme (7)

FIGURA 6: Curvas Projetadas para Coberturas de Solo de Espessura Uniforme em Taludes Revestidos por Geomembrana (7)

107

6. Dimensionamento Os métodos de projeto geralmente utilizados podem ser expandidos para considerar a ancoragem do geossintético, a resistência ao deslizamento da interface e a sustentação com contrafortes no pé do talude. Estes métodos podem ser utilizados para determinar a altura máxima em que uma cobertura de solo de proteção sem reforço pode ser colocada ou o fator de segurança contra

Allonda® Geossintéticos Ambientais

a instabilidade de uma dada cobertura de solo e configuração. Se a altura projetada para o talude for maior do que a altura máxima da cobertura de solo estável, então é necessário ancorar a cobertura de solo de proteção com um reforço geossintético (5). A Figura 7 mostra a colocação de reforço em sistemas de fechamento e revestimento.

FIGURA 7: Reforço de Cobertura de Solo na Contenção de Resíduo Sólido (a) acima do resíduo; (b) abaixo do resíduo (após 5)

Modelos de Projetos: As equações 5-8 fornecem duas análises de estabilidade de taludes laterais junto com as Figuras 8 e 9. As Equações 5 e 6 e a Figura 8 apresentam o modelo de projeto desenvolvido por Giroud e Beech (3) que assume que

não há coesão. Nas Equações 7 e 8 e na Figura 9, Koerner e Hwu (5) propõem um modelo que acomoda solos coesivos. Ambos os modelos assumem uma espessura uniforme do solo de cobertura e condições drenadas.

Giroud e Beech(3) (desprezam coesão) • Sem reforço: Hmax/tc = 1/2cosβ[ 1 + sinφcosδ/cos(β + φ) sin(β - δ)]

Eq. 5

• Com reforço: Treq’d =

Eq. 6

Figura 8: Modelo de Estabilidade de Talude Lateral para Sistemas de Revestimento e Fechamento, não assumindo Coesão (3)

108

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

6. Dimensionamento

Koerner e Hwu (5) (incluí coesão) • Sem reforço: FS = [-b+/-(b2-4ac)½] / 2a Equação 7 Onde: a = 0.5γLtcsin22β b = -[γLtccos2βtanδsin(2b) + caLcosβsin(2β) + Ltc sin2β tanφsin(2β) + 2ctccosβ+ γtc2tanφ] c = (γLtccosβtanδ + caL) (tanφsinβsin(2β)) • Com Reforço: Treq’d =

Eq. 8

FIGURA 9: Modelo de Estabilidade de Talude Lateral para Sistemas de Revestimento e Fechamento, Incluindo Solos Coesivos

Fatores de Segurança: As equações apresentadas não incluem nenhum fator de segurança. Ainda, os projetistas devem usar fatores de segurança prudentes ao utilizar essas equações. Um método para incorporar um fator de segurança é utilizar ângulos de atrito mobilizados φcm e φim ao

invés dos ângulos de atrito reais, φc e φi. Os ângulos de atrito mobilizado são definidos abaixo: tan φcm = tan φ / FS & tan φim = tan δ / FS Eq. 9

Outras Considerações Sobre Projetos Camada de cobertura: As equações apresentadas aqui para a estabilidade do solo de cobertura assumem uma espessura uniforme da cobertura de solo, mas uma estabilidade adicional pode ser obtida aumentando a espessura da cobertura de solo na base do talude. Apesar de ser além do escopo deste documento, Martin e Koerner (7) fornecem um detalhado procedimento, utilizando um procedimento gráfico para avaliar a estabilidade do solo de cobertura do aterro.

Forças de Percolação: Um projeto correto e a seleção de sistemas de drenagem e coberturas de solo devem assegurar que condições de drenagem sejam mantidas no solo de cobertura, mas se condições saturadas são inevitáveis, as forças de percolação devem ser consideradas na análise de estabilidade. Martin e Koerner (7) dão orientação na quantificação do esforço adicional de desestabilização devido à percolação.

109

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Procedimentos de Projeto 1. Defina o Problema: Defina a geometria do talude e da cobertura de solo. Determine as propriedades do solo e os valores de atrito da interface por meio de testes de laboratório. 2. Determine a Estabilidade da cobertura de solo sem Reforço: Calcule o fator de segurança sem reforço utilizando a Equação 7 ou a altura máxima da cobertura de solo sem reforço utilizando a Equação 5.

3. Determine a Estabilidade da cobertura de solo: Calcule a força “T” necessária para estabilizar a cobertura de solo utilizando as Equações 6 ou 8. 4. Calcule a Resistência do Reforço considerando os Fatores de Redução: Se os ângulos de atrito utilizados nas equações não incluírem o fator de segurança, multiplique o esforço de tração necessária por um fator de segurança adequado para determinar a resistência a tração necessária do geossintético de reforço.

EXEMPLO DE PROBLEMA Dados: Ângulo do talude do solo de cobertura, β = 18.4° (i.e. 3 para 1) Peso especifico do solo de cobertura, ‘Y = 1,84 g/cm3 espessura, tc = 0,92 m ângulo de atrito do solo de cobertura = 32° coesão, c = 4,8 g/cm3 (desprezível) cobertura de solo com drenagem livre extensão do talude, L = 45 metros ângulo de atrito da interface cobertura de solo /revestimento , δ = 14° Determine: 1. Fator de segurança sem reforço; 2. Reforço necessário Solução: • Calcule o fator de segurança sem reforço utilizando a Equação 7: a = 0.5 (1,84) (4,8) (0,92) sin2(36.8) = 1.8569 Ib/ft a = 0.5 (1.1.5) (300) (3) sin2(36.8) = 1.8569 Ib/ft b = - [(115) (300) (3) cos2(18.4) tan(14) sin(36.8) + 0 + (115) (300) (3) sin2(18.4) tan(32) sin(36.8) + 2(0) (3) cos(18.4) + 115 (9) tan(32)] = - [13918 + 0 + 3860 + 0 + 647] = -1.8425 lb/ft c = [(115) (300) (3) cos(18.4) tan(14) + 0 ] x [tan(32) sin(18.4) sin(36.8)] = [24486] [0.118] = 2893 lb/ft FS = 18425 + [(-18425)2 - 4(18569) (2893)]½/ (2) (18569); FS = 0.80 < 1 portanto, o talude é instável. • Calcule T utilizando a Equação 6: T = [(115) (9) / sin(2) (18.4)] [(2) (47) cos(1.8.4)/3] – 1] x [sin(4.4) / cos(14)] - [sin(32) / cos(50.4)] ] T = 2479 Ib/ft • Calculo da resistência a tração do geossintético: Treq’d = T x FS = 2479 lb/ft x 1.5 Treq’d = 3718 lb/ft • Selecione o Reforço Geossintético: Escolha o Miragrid 20XT se um limite total de deformação de 5% é necessário. Caso contrário, escolha Miragrid 8XT para um limite total de deformação de 10%. Nota: Consulte a Tabela 2 para selecionar a camada(s) de geossintético com LTDS maior que Treq’d .

110

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

6. Dimensionamento

Solo reforçado em camadas em ÁREAS COM RISCO DE SUBSIDÊNCIA Visão Geral: Giroud, et al(4) apresentaram um método de dimensionamento para áreas que apresentam cavidades (grandes vazios no solo) e portanto com risco de subsidência utilizando o sistema de camadas de solo reforçado com geossintético. Essas cavidades podem ser causadas por trincas de tração, carreamento de partículas, dissolução de solos cársticos, recalques diferenciais ou subsidência localizada. O método de dimensionamento foi desenvolvido pela combinação da teoria de membrana tracionada (para geossintéticos) com a teoria do arqueamento (para a camada de solo), proporcionando assim uma abordagem mais completa para o projeto, ao invés de considerar somente a teoria da membrana tracionada. As equações, tabelas e gráficos relevantes serão novamente apresentadas neste documento. Estabilidade e Reforço da Camada de Sustentação: ruptura de estradas, sapatas e outras instalações de terra podem resultar em perda inesperada da capacidade de suporte do solo de fundação causada por grandes vazios subterrâneos. Por alguns anos, engenheiros vêm considerando a conveniência de sustentar estas estruturas de solo sobre cavidades utilizando camadas de solo reforçado com geossintéticos. O desafio do projeto tem sido verificar se uma camada de solo reforçado possa estar apoiada em uma cavidade que suporte as cargas aplicadas pelas camadas de solo de cobertura, resíduos ou líquido, sem romper ou sofrer deflexão excessiva. Cavidades: Podem ser caracterizadas como infinitamente longas (deformação plana) com largura b ou circular (axissimétrico) com um diâmetro de 2r. A modelagem de cavidades infinitamente longas refere-se a trincas ou depressões associadas a trincheiras ou fraturas. Um modelo de cavidade circular é apropriado para cavidades por dissolução de solos cársticos, recalques de resíduos sólidos domésticos, recalques de lentes de solos, depressões na superfície do solo e subsidência. Em muitos casos de problemas em fechamento de aterros, assume-se no projeto área teórica criando uma lacuna de 1,8 m de diâmetro dentro da massa de resíduos. Isto é modelado como uma cavidade circular com um raio de 0,9m.

Mecanismo de Suporte: Quando uma camada de solo reforçado cobre uma cavidade subterrânea, a camada de solo-geossintético se deforma sob as cargas aplicadas. Enquanto a camada se deforma, o componente de solo se dobra e o geossintético subjacente é tracionado. O dobramento do solo gera um arqueamento dentro do próprio solo, transferindo parte da carga aplicada para longe da cavidade. A tração do geossintético mobiliza uma parte da resistência do geossintético. Ao ser carregado (carga normal ao plano) o geossintético se comporta como uma “membrana tracionada”. Em um aterro de resíduos sólidos, assume-se que o próprio resíduo seja submetido ao arqueamento do solo e, portanto, é frequentemente é levado em consideração nos cálculos junto com a camada que sofre o afundamento.

Modelo de Projeto Os modelos de dimensionamento apresentados por Giroud et al(4) se aplicam a cavidades infinitamente longas e circulares, respectivamente. As equações, tabelas e gráficos possibilitam a resolução de problemas tais como: • selecionar as propriedades mecânicas necessárias do geossintético quando os parâmetros geométricos e condições de carga são conhecidos; • determinar a espessura necessária da camada de solo associada a um dado geossintético sobre uma dada cavidade em uma dada condição de carga; • determinar o tamanho da cavidade que um dado geossintetico possa cobrir quando a camada de solo associada está sujeita a dadas condições de carga; e • determinar a carga máxima que pode ser carregada por um dado sistema solo-geossintético sobre uma dada cavidade. Somente o primeiro tipo de problema listado acima será tratado nestes documentos. As equações, tabelas e gráficos estão disponíveis na referência que trata especificamente de outros problemas.

111

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

FIGURA 10: Corte transversal esquemático para Análise Teórica (a) cavidade sem fundo, (b) cavidade com fundo & y<D(4)

A Figura 10 mostra desenhos esquemáticos dos modelos de projeto para camadas de sustentação de solo reforçado sobre cavidades infinitamente longas e circulares. As equações para solucionar os problemas descritos acima estão baseadas na Equação 10, para arqueamento do solo, e Equação 11, para ação da membrana tracionada. p = 2γb ( 1 – e-0.5H/b) + qe-0.5H/b

Eq. 10

Onde: p = pressão sobre o geossintético γ = peso especifico do solo da camada de suporte de espessura, H α = pbΩ

Eq. 11

Onde: α = tração sobre o geossintético Ω = fator adimensional As propriedades relevantes do solo são o peso especifico γ, o ângulo de atrito φ e a coesão c, embora a coesão seja negligenciada nesta análi-

se. Adicionalmente, o ângulo de atrito φ não tem uma influencia significante sobre os resultados da análise se for igual ou maior do que 20º. As propriedades relevantes do geossintético são a resistência à tração (faixa larga) e a deformação correspondente. A solução de problemas envolvendo camadas de solo reforçado depende da deformação permitida do geossintético. A deformação permitida deve ser menor do que a deformação máxima de projeto para o geossintético considerado além da qual o solo se deforma ou trinca de forma não aceitável. Há uma relação única entre a deformação do geossintético e sua deflexão relativa à largura da cavidade. A Tabela 4 fornece valores para o fator adimensional Ω como função da deformação e deflexão para utilização no cálculo da tração no geossintético conforme descrito na Equação 11.

y/b or

ε (%)

y/b or

ε (%)

0.000

∞

0.123

4.00

1.08

0.010

0.027

12.51

0.130

4.45

1.03

0.020

0.107

6.26

0.138

5.00

0.97

0.030

0.240

4.18

0.140

5.15

0.96

0.040

0.425

3.15

0.150

5.90

0.91

0.050

0.663

2.53

0.151

6.00

0.90

0.060

0.960

2.11

0.160

6.69

0.86

0.061

1.000

2.07

0.164

7.00

0.84

0.070

1.30

1.82

0.170

7.54

0.82

0.080

1.70

1.60

0.175

8.00

0.80

0.087

2.00

1.47

0.180

8.43

0.78

0.090

2.15

1.43

0.186

9.00

0.76

0.100

2.65

1.30

0.190

9.36

0.75

0.107

3.00

1.23

0.197

10.00

0.73

0.110

3.20

1.19

0.200

10.35

0.72

0.120

3.80

1.10

0.210

11.37

0.70

Tabela 4: Valores para Ω como Função da Deformação ou Deflexão

(4)

112

6. Dimensionamento

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

Determinando a Resistência a tração Requerida: A equação relevante para uma cavidade infinitamente longa é: α/Ω = pb = 2γb2 (1 – e-0.5H/b) + qbe-0.5H/b

Eq. 12

A Equação 12 pode ser utilizada para uma lacuna circular substituindo b por r. A Equação 12 pode ser resolvida para a resistência a tração requerida α multiplicando o Ω adequado da Tabela 4. Fatores de Segurança: Devem ser usados fatores de segurança apropriados quando adotadas as equações e tabela acima. O fator de segurança pode ser aplicado à tração do geossintético ou cargas aplicadas, sendo mais comum a aplicação à tração do geossintético. O resultado da teoria do arqueamento (Equação 10) é insensível a aplicação do fator de segurança à resistência ao cisalhamento do solo (frequentemente é o que é feito em problemas geotécnicos). Resistência à tração Requerida do Geossintético: Corresponde ao método de dimensionamento utilizado. Para camadas reforçadas sobre cavidades infinitamente longas, o valor t req’d dos cálculos é a resistência a tração na direção da largura da cavidade a deformação considerada em projeto. No entanto, alguma resistência longitudinal é necessária em lugares onde a situação real de deformação no plano (por exemplo, no final da cavidade).

No caso de cavidades circulares, a equação de membrana tracionada (equação 12) é válida somente se o geossintético tem características isotrópicas em relação a resistência a tração, ou seja, bidirecional. Para geotêxteis tecidos e geogrelhas unidirecionais, dois casos podem ser considerados dependendo da razão entre as resistências a tração na direção mais resistente e na direção menos resistente: (i) se a proporção for maior do que 0.5, α deve ser tomado como igual à tensão na direção menos resistente; e (ii) se a proporção for menor do que 0.5, α deve ser tomado como igual à metade da tensão na direção mais resistente (4). Portanto, recomenda-se que para cavidades que possam ser consideradas circulares, uma das seguintes soluções poderá ser adotada: (i) utilizar duas camadas orientadas perpendicularmente do mesmo geossintético unidirecional (ii) modelar uma cavidade maior do que a área circular pela substituição da área circular por uma área infinitamente longa com uma largura, b, igual ao diâmetro, 2r da área circular. Para isto, será necessária a utilização de uma camada de geossintético que tenha duas vezes a resistência requerida, assim como para a projeção da área circular da cavidade.

Procedimentos para o Projeto Definição do Problema: Consulte a Figura 11 e defina a geometria (inclusive o tamanho da cavidade), carga e propriedades materiais da seção transversal do projeto.

FIGURA 11: Cortes transversais do projeto com (a) sobrecarga líquido ou equipamento, q, e (b) sobrecarga de solo ou resíduo

113

6. Dimensionamento Determine a Deformação Permitida para o Geossintético: A deformação permitida para o reforço deve ser a menor entre os valores de deformação limite elástica + limite de fluência no geossintético e a deformação limite para o solo. Geralmente, o valor será menor do que 10%. Cálculo do peso específico apropriado: A pressão no geossintético está diretamente relacionada ao peso especifico do solo ou da camada de resíduo, portanto é importante quantificar precisamente o peso especifico a ser utilizado nos cálculos de reforço. O reforço pode sustentar uma camada de solo reforçado, Hb, uma camada de solo como sistema de revestimento, Hl, e uma camada de resíduo, Hw. Foi demonstrado que a tração vertical no reforço cobrindo uma cavidade tende a ser próxima de zero devido à inexistência de coesão do solo

Allonda® Geossintéticos Ambientais

em arqueamento, à medida que a razão entre a espessura do solo e o diâmetro da cavidade se aproximam de 3 a 4. Portanto, é razoável utilizar uma média ponderada para o peso úmido com base em todas as camadas cobrindo o reforço até uma distância de três a quatro vezes o diâmetro ou largura do afundamento. Determinação do esforço de tração Requerido: Utilize a Equação 12. A Equação 12 pode ser resolvida para o esforço de tração requerido α multiplicando pelo Ω apropriado (Tabela 4). Seleção e Resistência à tração Requerida do Geossintético: O esforço de tração requerido é multiplicado por um fator de segurança apropriado para determinar a resistência requerida. Um geossintético é então selecionado com base no custo e habilidade de construção associados ao numero necessário e orientação das camadas de reforço.

EXEMPLO DE PROBLEMA Dados: Resíduo Geomembrana Camada de Solo Reforço Geossintético Determine: Resistência à tração requerida do geossintético. Solução: • Determine a deformação permitida para o geossintético: A deformação limite do geossintético no LTDS (RPLP) é 10%. Isto é considerado como aceitável para a deformação do solo e outros componentes do sistema de revestimento. • Calcule o peso especifico Médio: (com base em 3 vezes o diâmetro da cavidade) γavg = [(2 x 105) + (16 x 70)] /18 = 74 lb/ft3 • Calcule o esforço de tração requerido: Utilizando a Equação12... α/Ω = 2(74) (9) (1-e -0.5(42/3)) + 0 = 1331 lb/ft Da Tabela 4, Ω = 0.73 para limite de deformação de10%, portanto… α = 1331 x 0.73 = 972 lb/ft Da Tabela 4, Ω = 0.97 para limite de deformação de 5% , portanto… α = 1331 x 0.97 = 1291lb/ft

114

• Calcule a resistência a tração requerida do geossintético: Aplicando um FS geral = 1.5... Treq’d = 972 x 1.5 = 1458 lb/ft para limite de deformação de 10%, Treq’d = 1291 x 1.5 = 1937 lb/ft para limite de deformação de 5%, Treq’d é a resistência mínima requerida nas duas principais direções. 2 Treq’d é a resistência mínima requerida na principal direção se a cavidade circular for modelada como uma área infinitamente longa. • Selecione o Reforço (Consulte a Tabela 2) Projeto de Cavidade circular (requer 2 camadas colocadas em direções mutuamente perpendiculares): Escolha Miragrid 3XT ou HS400 para limite de deformação de 10%. Escolha Miragrid 8XT ou HS800 para limite de deformação de 5%. Cavidade Infinitamente Longa (requer 1 camada com duas vezes o requerimento de resistência): Escolha Miragrid 7XT ou HS600 para limite de deformação de 10%. Escolha Miragrid 22XT ou HS1715 para limite de deformação de 5%.

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

6. Dimensionamento

6.3 Filtração e drenagem Projetos com filtros têxteis - Engenharia Naval & de Transportes Introdução e explicação do problema Drenagem Trincheiras e colchões drenantes geralmente são usados para drenar água do solo e resíduos adjacentes. Estes drenos geralmente são instalados a menos de 0,90 m de profundidade. Eles podem estar a profundidades maiores em situações onde há a necessidade de rebaixamento do lençol d'água ou drenar o chorume. Em solos soltos ou mal graduados, o fluxo da água subterrânea pode carregar partículas do solo para o dreno. Estas partículas que migram podem colmatar os sistemas de drenagem. Controle de Erosão Revestimentos de rocha e concreto são frequentemente usados para conter a erosão do solo. Estes sistemas de revestimento rígido, quando

colocados diretamente no solo, não têm evitado suficientemente a erosão. Níveis d’água variáveis causam fluxo dentro e fora de taludes de aterros o que resulta no carreamento de finos. Assim como nos drenos em trincheira, estas partículas finas do solo são levadas com fluxos de retorno. Esta ação finalmente leva ao solapamento do sistema de revestimento. Soluções Típicas Material de aterro especialmente graduado o qual tem a finalidade de agir como filtro é freqüentemente colocado entre o dreno ou revestimento e o solo a ser protegido. Este solo graduado é difícil de se obter, caro, consome tempo para instalar e segrega durante a colocação, comprometendo assim sua capacidade de filtragem.

Drenagem Os filtros geotêxteis retêm as partículas do solo permitindo que a água percole livremente. As partículas finas do solo não colmatam os sistemas de drenagem.

Controle de Erosão Os filtros geotêxteis retêm as partículas do solo permitindo que a água de percolação drene livremente. Formação de pressões hidrostáticas em encostas protegidas é evitada, aumentando assim a estabilidade da encosta.

A Solução Mirafi® Os geotêxteis para filtração são uma alternativa aos filtros granulares.

Em todas as aplicações acima, os geotêxteis são usados para conter partículas de solo permitindo que os líquidos passem livremente. Mas o fato é que os geotêxteis são amplamente utilizados onde sua função primária é a filtragem, onde ainda permanecem muitas duvidas em relação aos métodos de dimensionamento de filtros. Por este motivo, a Mirafi® contratou a Geosyntec Consultants, Inc. para desenvolver um Manual Geral de Projeto para Filtros Geotêxteis. O manual oferece uma abordagem sistemática para resolver os problemas mais comuns de projeto de filtração. Ele está disponível para projetistas e profissionais da área exclusivamente através da TenCate Mirafi®. Este Guia de Seleção de Produ-

Projetando com Filtros Geotêxteis Os geotêxteis são freqüentemente usados em aplicações de drenagem e controle de erosão em revestimentos de encostas. Algumas das aplicações mais comuns incluem encostas, maciços/ vertedores de barragem, margens revestidas com rip-rap, colchões preenchidos com concreto. Aplicações em drenagem incluem drenos de pavimento, drenos franceses, painéis de dreno pré-fabricados e sistemas de detecção de vazamento/coleta de lixiviado.

115

6. Dimensionamento to, Aplicação e Projeto de Filtro Geotêxtil é extraído do manual. Mecanismos de Filtragem Um filtro deve evitar a migração excessiva de partículas do solo, ao mesmo tempo permitindo que o líquido flua livremente pelo elemento filtrante. A filtragem é, portanto, resumida em dois critério aparentemente conflitantes. • O filtro deve conter o solo, implicando que o tamanho dos poros ou aberturas de filtração deve ser menor que um valor máximo especificado; e • O filtro deve ser permeável o suficiente para permitir um fluxo relativamente livre pelo mesmo, implicando que a abertura de filtração e o número de poros devam ser maiores que um valor mínimo especificado. Critério de Filtro Geotêxtil Antes da introdução de geotêxteis, os materiais granulares foram amplamente usados como filtros em aplicações na Engenharia geotécnica. Os critérios de drenagem de filtros geotêxteis são enormemente derivados dos critérios dos filtros granulares. Os critérios de ambos são, portanto, similares. Além dos critérios de retenção e permeabilidade, diversas outras considerações são requeridas para projeto de filtro geotêxtil. Algumas considerações estão observadas abaixo: • Retenção: Garante que as aberturas do geotêxtil sejam pequenas o suficiente para impedir a migração excessiva de partículas do solo. • Permeabilidade: Garante que o geotêxtil seja permeável o suficiente para permitir que os líquidos passem por ele sem causar significativa formação de pressão a montante. • Anti-colmatação: Garante que o geotêxtil tenha aberturas adequadas, evitando que o solo colmate as aberturas e afete a permeabilidade. • Sobrevivência: Garante que o geotêxtil seja forte o suficiente para resistir ao dano durante a instalação. • Durabilidade: Garante que o geotêxtil seja resiliente à exposição adversa à luz ultravioleta (UV) e química e biológica para a vida útil do projeto. Os critérios numéricos especificados dos critério de filtro geotêxtil dependem da aplicação do filtro, condições limite do filtro, propriedades do solo a reter e métodos de construção usados para instalar o filtro. Estes fatores são discutidos no passo a passo a seguir.

116

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Abordagem sistemática do projeto Método de dimensionamento O método de dimensionamento proposto é resultado de anos de pesquisa e experiência em dimensionamento de filtros geotêxteis. A abordagem apresenta uma progressão em sete passos: Passo 1: Definir os critérios de aplicação do Filtro Passo 2: Definir Condições Limite Passo 3: Determinar os critérios de retenção Passo 4: Determinar os critérios de Permeabilidade Passo 5: Determinar os critérios em relação à Colmatação Passo 6: Determinar os critérios de Sobrevivência Passo 7: Determinar os critérios de Durabilidade

PASSO UM: Definir os critérios de aplicação do filtro Filtros geotêxteis são usados entre o solo e a drenagem ou entre o revestimento e o solo. Os meios de drenagem típicos incluem materiais naturais, tais como cascalho e areia, bem como materiais geossintéticos. O material de revestimento freqüentemente é o rip-rap ou blocos de concreto. Normalmente um sistema de revestimento inclui uma camada de base de areia sob o revestimento. Este sistema pode ser um sistema drenante para a percolação da água da encosta protegida. Identificar o Material de Drenagem O meio de drenagem adjacente ao geotêxtil deve ser identificado. Os motivos principais para isto incluem: • Grandes vazios ou alto volume de poros podem influenciar na escolha dos critérios de retenção • Material granular muito pontiagudo, como cascalho ou rochas, influenciarão nos critérios de capacidade de sobrevivência do geossintético. Definir condições limite A incompatibilidade entre Retenção versus Permeabilidade O meio de drenagem adjacente ao geotêxtil freqüentemente afeta a seleção do critério de retenção. Devido à natureza incompatível dos critério de filtro, é necessário decidir se a característica do filtro favorece a retenção ou a permeabilidade. Por exemplo, um material de drenagem tem relativamente pouco volume de vazão (isto é, uma georrede ou um dreno vertical) requer um alto grau de retenção do filtro. Reciprocamente, onde o volume de vazão de material de drenagem é grande (isto é, uma trincheira de cascalho ou uma camada de rip-rap), os critérios de permeabilidade e anticolmatação são favorecidos.

6. Dimensionamento

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

PASSO DOIS:

ferentes. Exemplos de aplicações com condições de fluxo estacionárias incluem drenos padrões, drenos de muro e de lixiviado. Proteção de margens de corpos hídricos e proteção costeira são exemplos típicos de aplicações onde ondas e correntes causam condições de fluxo dinâmico.

Avalie a Tensão Confinante A pressão de confinamento é importante por diversos motivos: • Altas pressões de confinamento tendem a aumentar a densidade de solos granulares, aumentando a resistência do solo a movimentos de partículas. Isto afeta o critério de retenção. • Altas pressões de confinamento diminuem a condutividade hidráulica de solos granulares mais finos, aumentando o potencial do solo de migrar pelo filtro geotêxtil. • Para todas as condições do solo, altas pressões de confinamento aumentam o potencial do geotêxtil e do solo penetrarem nos caminhos de fluxo. Isto pode reduzir a capacidade de fluxo nos meios de drenagem, especialmente quando são utilizados drenos geossintéticos.

PASSO TRÊS: Determinar o critério de contenção do solo As Tabelas 1 e 2 indicam o uso de parâmetros de tamanho da partícula para determinar os critérios de retenção. Estas tabelas mostram que a quantidade de cascalho e argila afeta o processo de seleção dos critérios de retenção. A Tabela 1 mostra os critérios numéricos de retenção para condições de fluxo estacionário e a Tabela 2 é para condições de fluxo dinâmico. Para solos predominantemente granulares, é usada a curva de distribuição do tamanho do grão para calcular parâmetros específicos, tais como Cu, C’u, Cc, que regem os critérios de retenção.

Definir Condições de Fluxo As condições de fluxo podem ser estacionárias ou dinâmicas. Definir estas condições é importante, pois os critérios de retenção para cada um são di-

O95 < 0.21mm

SOLO NÃO-DISPERSIVO (DHR < 0.5)

MAIS QUE 20% DE ARGILA

USE DE 7 A 15 CENTÍMETROS DE AREIA MUITO FINA ENTRE O SOLO E O GEOTÊXTIL, ENTÃO DIMENSIONE O GEOTÊXTIL COMO UM FILTRO PARA A AREIA

SOLO DISPERSIVO (DHR > 0.5)

d 20 < 0.002mm

SOLO PLÁSTICO

MENOS QUE 20% DE ARGILA, e MAIS QUE 20% DE SILTE

TESTE DE PROPRIEDADES DO SOLO

Pl > 5 SOLO NÃO-PLÁSTICO

(d20 > 0.002mm e d 10 < 0.07mm)

Pl < 5

SOLO ESTÁVEL APLICAÇÃO EM RETENÇÃO

C’u

USE d30

BEM GRADUADO

SOLO INSTÁVEL

MENOS QUE 10% DE SILTE, e MAIS QUE 10% DE AREIA (d 10 > 0.07mm e d 10 < 4.8mm)

d60

USE

d30

C’u > 3

C’u

d10

(Cc >3 or Cc < 1 ) USE TANGENTE C’u d50

APLICAÇÃO EM FILTRAÇÃO

UNIFORME

MAIS QUE 90% DE CASCALHO d 10 > 4.8mm

NOTAS:

(d 30 )2 Cc

dx = C’u

C’u < 3

é o diâmetro da partícula do qual X por cento é menor. =

d’100 d’0

onde: d’100 e d’0 são as extremidades de uma reta traçada através da distribuição granulométrica, conforme indicado acima e d50 é o ponto médio dessa linha

ID Pl DHR O95

FOFO (ID < 35%)

O95 <

9 d’ C’u 50

MÉDIO (35% < I D < 65%)

O95 <

13.5 d’ C’u 50

DENSO (ID > 65%)

O95 <

18 d’ C’u 50

FOFO (ID < 35%)

O95 < C’u d’50

MÉDIO (35% < I D < 65%) DENSO (ID > 65%)

O95 < 1.5 C’ u d’50

O95 < 2 C’u d’50

d 60 X d 10

= é a desidade relativa do solo = é o índice de plasticidade do solo = teste de hidrômetro duplo do solo =

Tabela 1. Critérios de retenção de solo para estado de fluxo contínuo

117

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

SOLO NÃO DISPERSIVO MAIS DE 20% DE ARGILA d20 < 0.002mm

O95 < 0.21mm

(DHR < 0.5) SOLO DISPERSIVO (DHR > 0.5)

USE DE 7 a 15 cm DE AREIA BEM FINA ENTRE O SOLO E O GEOTÊXTIL, DEPOIS PROJETE O GEOTÊXTIL COMO FILTRO PARA A AREIA

SOLO PLÁSTICO

MENOS DE 20% ARGILA, e MAIS DE 10% SILTE

DOS TESTES DE PROPRIEDADES DO SOLO

Pl > 5 SOLO NÃO PLÁSTICO

(d20 > 0.002mm E d10 < 0.07mm)

Pl < 5

ATAQUES SEVEROS DE ONDAS

O 95 < d 50

MENOS DE 10% SILTE, e MAIS 10% AREIA (d10 > 0.07mm e d10 < 4.8mm)

Cu > 5

O95 < 2.5 d50 and O95 < d90

CORRENTES SUAVES Cu < 5

MAIS DE 90% CASCALHO

d50 < O95 < d90

d10 > 4.8mm NOTAS: dx Pl DHR O 95 Cu

= = = = =

diâmetro da partícula cujo tamanho X porcentagem é menor índice de plásticidade do solo teste de hidrômetro duplo do solo tamanho da abertura do geotêxtil d60 / d10

Tabela 2. Critérios de Retenção do Solo de Condições de Fluxo Dinâmico

Análise do solo a ser protegido é crítico para um dimensionamento de filtro adequado. Definir a granulometria do Solo A distribuição granulométrica do solo a ser protegido deve ser determinada usando o método de teste ASTM D 422. A curva granulometrica é usada para determinar os parâmetros necessários para a seleção de critérios de retenção numéricos. Definir os Limites de Atterberg do Solo Para solos granulares finos, o índice de plasticidade (IP) deve ser determinado usando o procedimento de teste dos Limites de Atterberg (ASTM D 4318). Os Quadros 1 e 2 mostram como usar o valor de IP para selecionar os critérios de retenção numérica apropriados. Determinar o Abertura de Filtração máxima do geotêxtil (O95) O último passo ao determinar os critérios de retenção do solo é avaliar a abertura de filtração máxima (O95) do geotêxtil, que fornecerá a retenção adequada do solo. O O95 também é co-

118

nhecido como Abertura Aparente (AOS - Apparent Opening Size) do geotêxtil e é determinado pelo procedimento de teste ASTM D 4751. O AOS freqüentemente pode ser obtido do catalogo do fabricante.

PASSO QUATRO: Determinar os critérios de permeabilidade do geotêxtil Definir a Condutividade Hidráulica do Solo (ks) Determinar a condutividade hidráulica do solo, freqüentemente referida como permeabilidade, usando um dos seguintes métodos: • Para aplicações críticas, tais como barragens de terra, a permeabilidade do solo deve ser medida em laboratório usando condições representativas de campo conforme o procedimento de teste ASTM D 5084. • Para aplicações não críticas, estime a condutividade hidráulica do solo usando o diâmetro do grão característico d15, do solo (vide Figura 2 na página seguinte).

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

6. Dimensionamento

Figura 2. Typical Hydraulic Conductivity Values

Aplicações de Drenagem

Gradiente Hidráulico Típico

Drenagem de Canal

1.0

Trincheira drenante Padrão

1.0

Dreno Vertical de Muro

1.5

Drenagem de Pavimento

1.0

Aterro LCDRS

1.5

Aterro LCRS

1.5

Aterro SWCRS

1.5

Proteção de Margem Ação de correntes

1.0 (b)

Ação de Ondas

10 (b)

Barragens

10 (b)

Lagos e lagoas

10 (b)

(a) Tabela desenvolvida após Giroud, 1988. (b) Aplicações críticas podem requerer dimensionamento com gradientes maiores do que os fornecidos. Tabela 1. Gradientes Hidráulicos Típicos (a)

Determinar a Permeabilidade Mínima Permitida do Geotêxtil (kg) O critério de permeabilidade do geotêxtil pode ser afetado pela aplicação do filtro, condições de fluxo e tipo de solo. A equação seguinte pode ser usada para todas as condições de fluxo para determinar a permeabilidade mínima permitida do geotêxtil (Giroud, 1988):

Permeabilidade do geotêxtil pode ser calculada pelo procedimento de teste de permissividade (ASTM D 4491). Este valor está freqüentemente disponível no catalogo do fabricante. A permeabilidade do geotêxtil é definida como o produto da permissividade,Ψ , e a espessura do geotêxtil, tg:

kg ≥ is ks

kg = Ψtg

119

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

PASSO CINCO:

PASSO SEIS:

Determinar os critérios de anti-colmatação Para minimizar o risco de colmatação, seguir estes critérios: • Use o maior tamanho de abertura (O95) que satisfaça os critérios de retenção. • Para geotêxteis nãotecidos, use a maior porosidade disponível, nunca menos de 30%. • Para geotêxteis tecidos, use a maior porcentagem de área aberta disponível, nunca menos de 4%.

Determinar os critérios de sobrevivência Ambos os tipos de material de drenagem ou de revestimento colocados adjacentes ao geotêxtil, e as técnicas de instalação utilizadas podem resultar em dano ao geotêxtil. Para garantir a sobrevivência, especifique as propriedades mínimas de resistência compatíveis com a severidade da instalação. Use a Tabela 2 como guia ao selecionar as propriedades requeridas de resistência do geotêxtil para garantir a sobrevivência de vários graus de condições de instalação. Algum critério de engenharia deve ser usado ao definir esta severidade.

NOTA: Para solos e aplicações críticas, é recomendado realizar testes de laboratório para determinar a resistência a colmatação do geotêxtil.

RESISTÊNCIA à TRAÇÃO PELO MÉTODO GRAB (KN)

ALONGAMENTO (%)

RESISTÊNCIA DA COSTURA (KN)

RESISTÊNCIA Ao puncionamento (KN)

RESISTÊNCIA AO estouro (KN)

RASGO TRAPEZOIDAL (KN)

247

< 50% *

222

392

157

≥ 50%

142

189

180

< 50% *

162

305

112

≥ 50%

101

138

247

< 50% *

222

392

202

≥ 50%

182

247

< 50% *

222

292

157

≥ 50%

142

189

* Somente geotêxteis tecidos de monofilamentos são aceitos para filtração com alongamento < 50%. Geotêxteis nãotecido de laminetes são permitidos. Tabela 2. Critério de Resistência da Sobrevivência (após AASHTO, 1996)

PASSO SETE: Determinar os critérios de durabilidade Durante a instalação, se o filtro geotêxtil ficar exposto à luz solar por períodos extensos, um alto conteúdo de negro de fumo e estabilizadores a UV são recomendados para resistência adicional à degradação por UV. O polipropileno é um dos geotêxteis mais duráveis atualmente. Ele é inerte à maioria das substâncias químicas usuais em aplicações de engenharia civil. Porém, se for conhecido que o geotêxtil poderá ficar exposto a substâncias químicas adversas (tais como em aplicações de aterro de resíduos), use o método de teste ASTM D5322 para determinar sua compatibilidade.

120

ks = .001cm/s PI = 0 Cc = 2.1 C’u = 5.3 d’50 = .28mm Cu = 6.6 d50 = .28mm d90 = 1.6mm

ks = .005cm/s PI = 0 Cc = 1.0 C’u = 9.1 d’50 = .52mm Cu = 8.4 d50 = .60mm d90 = 2.7mm

ks = .005cm/s PI = 0 Cc = 2.8 C’u = 34 d’50 = 3.5mm Cu = 211 d50 = 5.0mm d90 = 22mm

TECIDO RECOMENDADO

Retenção do Solo (1) Permeabilidade Resistência a Colmatação Critério de Sobrevivência Graduação

FILTERWEAVE 404

,93 mm 5 x 10-3 P.O.A. > 6% ALTO Amplamente Graduado Densidade Relativa do Solo Solto

TECIDO RECOMENDADO

FILTERWEAVE 400

1,85 mm 5 x 10-3 P.O.A. > 6% BAIXO Amplamente Graduado Densidade Relativa do Solo Denso

Retenção do Solo (1) Permeabilidade Resistência a Colmatação Critério de Sobrevivência Graduação

FILTERWEAVE 404

,51 mm 5 x 10-3 P.O.A. > 6% ALTO Amplamente Graduado Solto

FILTERWEAVE 400

1,03 mm 5 x 10-3 P.O.A. > 6% BAIXO Amplamente Graduado Denso

FILTERWEAVE 404

,48 mm 1 x 10-3 P.O.A. > 6% ALTO Amplamente Graduado Solto

FILTERWEAVE 400

,95 mm 1 x 10-3 P.O.A. > 6% BAIXO Amplamente Graduado Denso

MIRAFI 180N

,18 mm 5 x 10-5 n > 30% ALTO Amplamente Graduado Médio

MIRAFI 180N

MIRAFI 160N

,21 mm 1 x 10-5 n > 30% ALTO Não dispersivo

MIRAFI 180N

,18 mm 5 x 10-5 n > 30% ALTO Uniformemente Graduado Médio

MIRAFI 160N

,21 mm 1 x 10-7 n > 30% ALTO Não dispersivo

MIRAFI 140N Series

.21 mm 1 x 10-7 n > 30% BAIXO Não dispersivo

ks = .0000001cm/s PI = 16.7 Cc = 3.3 C’u = n/a d’50 = n/a Cu = 36 d50 = .014mm d90 = .05mm n > 16% silte < 20% argila

Argila Magra (CL)

MIRAFI 140N Series

,24 mm 5 x 10-5 N > 30% BAIXO Uniformemente Graduado Denso

ks = .00005cm/s PI = 0 Cc = 2.9 C’u = 1.7 d’50 = .07 Cu = 10.8 d50 = .072mm d90 = .13mm

Silte Arenoso (ML)

MIRAFI 140N Series

,21 mm 1 x 10-5 n > 30% BAIXO Não dispersivo

ks = .00001cm/s PI = 16.0 Cc = 20 C’u = n/a d’50 = n/a Cu = 345 d50 = .55mm d90 = 5.8mm n > 10% silte < 20% argila

Areia Argilosa (SC)

,18 mm 5 x 10-5 n > 30% BAIXO Amplamente Graduado Médio

ks = .00005cm/s PI = 0 Cc = 3.0 C’u = 16.2 d’50 = .21 Cu = 67 d50 = .22mm d90 = .95mm (Nota: Requer Compactação Moderada a Pesada)

Areia Siltosa (SM)

Exposição, Alta DRENAGEM da sUPERFÍCIE subjacente (2)

Areia Siltosa Bem Graduada (SW) #2

Areia Bem Graduada SW) #1

Cascalho Siltoso com Areia (GM)

Propriedades do Solo

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

6. Dimensionamento

121

122 FILTERWEAVE 400

FILTERWEAVE 400

TECIDO RECOMENDADO

FILTERWEAVE 400

0,7 mm 1 x 10-3 P.O.A. > 6% Correntes Moderadas FILTERWEAVE 400

0,55 mm 5 x 10-5 P.O.A. > 6% Correntes Moderadas

TUBO PERFURADO

AGREGADO

• Dreno • Drenos de Pavimento • Dreno de Percolação do Talude • Dreno superficial • Trincheira drenante ou dreno Francês

GEOTÊXTI L

PAVIMENTO

Geotêxtil

• Alívio de Pressão da Estrutura • Drenos de fundação de muros • Drenos de Muro de contenção • Drenos de Encontro de Ponte • Drenos de Jardineiras

Material Granular Mínimo de 15 cm

Aterro compactado

Geogrelha

Solo Nativo Compacto

Sobrecarga

FILTERWEAVE 404

TECIDO RECOMENDADO

SEÇÕES E APLICAÇÕES TÍPICAS Drenagem

0,60 mm 5 x 10-2 P.O.A. > 6% Ataque Severo de Ondas

5,0 mm 5 x 10-2 P.O.A. > 6% Ataque Severo de Ondas

Retenção do Solo (1) Permeabilidade Resistência ao Colmatação Condições de Fluxo

REVESTIMENTO

FILTERWEAVE 700

0,22 mm 5 x 10-4 P.O.A. > 6% Ataque Severo de Ondas

• Coleta e Remoção de Lixiviado • Manta Drenante • Coleta de Gás da Superfície subjacente

GEOTÊXTIL

CAMADA DE DRENAGEM

GEOTÊXTIL NÃO TECIDO

FILTERWEAVE 500

0,28 mm 1 x 10-2 P.O.A. > 6% Ataque Severo de Ondas

Exposição a Ondas, Drenagem de Canal de Alta Velocidade, Galgamento do Vertedor

1,5 mm 5 x 10-3 P.O.A. > 6% Correntes Moderadas

12,5 mm 5 x 10-3 P.O.A. > 6% Correntes Moderadas

Retenção do Solo (1) Permeabilidade Resistência ao Colmatação Condições de Fluxo

CONTROLE DE EROSÃO em revestimento (3) Exposição Atual Moderada, Potencial de Rebaixamento Mínimo, Não-Vegetado

MIRAFI 1160N

0,07 mm 5 x 10-4 P.O.A. > 6% Ataque Severo de Ondas

MIRAFI 1100N

0,13 mm 5 x 10-5 n > 30% Correntes Moderadas

• Proteção de Talude Costeiro • Proteção de Talude de Margem • Proteção contra Correnteza do Cais • Proteção de Duna de Areia A colocação de geotêxtil sob a água é comum e deve incluir ancoragem da parte inferior (base) para suportar a correnteza.

• Revestimento de Rio e Leito • Admissão da Galeria Pluvial e Soleiras de Descarga • Proteção contra Correnteza do Encontro • Rampas de Acesso A instalação adequada de geotêxteis de filtragem inclui ancorar o geotêxtil nas principais trincheiras por cima e por baixo.

GEOTÊXTI L

REVESTIMENTO DE ROCHA

TECIDO GEOTÊXTIL

MIRAFI 1160N

0,014 mm 1 x 10-5 n > 30% Ataque Severo de Ondas

MIRAFI 1160N

0,035 mm 1 x 10-7 n > 30% Correntes Moderadas

Controle de erosão em revestimentos

FILTERWAVE 404

0,55 mm 1 x 10-4 P.O.A. > 6% Ataque Severo de Ondas

FILTERWAVE 400

1,4 mm 1 x 10-5 P.O.A. > 6% Correntes Moderadas

6. Dimensionamento Allonda® Geossintéticos Ambientais

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

6. Dimensionamento

6.4 Restauração de Pavimentos com Geogrelha 6.4.1 Introdução Para a restauração propõe-se a utilização de geogrelhas específicas a este tipo de aplicação, que atuam em uma ou mais das seguintes funções (Rodrigues 2005): • Sistema anti-reflexão de trincas • Redução de deformações plásticas • Bloqueio de bombeamento de finos Na concepção desta solução serão abordados conceitos em aplicação de geossintéticos à restauração de pavimentos, análise da situação atual do pavimento e por fim o dimensionamento da nova camada asfáltica considerando a presença de um geossintético, tendo como objetivo principal a redução de custos, agilidade na execução e aumento da vida útil do pavimento.

6.4.2. Aplicação de geossintéticos na restauração de pavimentos A) Introdução As primeiras aplicações de geossintéticos em restauração de pavimentos datam da década de 70, em trechos experimentais de pavimentos asfálticos rodoviários. Experimentos desta natureza prosseguiram ao longo da década de 80, sendo que a partir da década de 90 é que sua aplicação se incorporou de fato ao leque de técnicas disponíveis em projetos reais, passando a abranger pavimentos rodoviários, aeroportuários e urbanos, incluindo a restauração de pavimentos rígidos através de recapeamento asfáltico. O campo de aplicação dos geossintéticos tem sido o de prover confiabilidade adicional para um desempenho adequado do pavimento restaurado

em situações onde as técnicas convencionais não têm condições de oferecer garantias, a menos que envolvam grandes custos (Rodrigues 2005). A presença do geossintético entre as camadas de revestimento asfáltico (a deteriorada e a nova) tem como função principal retardar a propagação de trincas, onde o geossintético atua como elemento confinante dificultando seu crescimento e mantendo por mais tempo a integridade do pavimento, rígido ou flexível (Vidal 2002). Para está aplicação são utilizados grelhas metálicas, geotêxteis não-tecidos, geogrelhas e geocompostos. Geogrelhas e geocompostos fazem parte da mais nova geração de produtos. B) Propagação de trincas De acordo com o Manual de Restauração de Pavimentos Asfálticos do DNIT, o reforço de um pavimento flexível trincado consiste basicamente na superposição de uma nova camada para recompor, da melhor maneira possível, sua capacidade funcional e estrutural e evitar a progressão da deterioração, mas a camada de reforço estará sujeita a propagação ou difusão das trincas até a superfície do pavimento, como resultado dos movimentos horizontais e verticais das trincas. Estes movimentos podem ser originados pelos seguintes motivos: a) Baixas temperaturas; b) Ciclos de variação diária da temperatura; e c) Carregamento do tráfego As baixas temperaturas provocam a contração do pavimento existente e, com isto, tendem à abertura das trincas. Este movimento horizontal devido à contração do pavimento cria tensões de tração na camada de reforço, conforme ilustra a Figura 1.

Figura 1: Deformações horizontais no pavimento devido a variações de temperatura. 123

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Quando há apenas a adição de uma nova camada tradicional de reforço, esta também fica sujeita a posteriores esforços de tração, porque, da mesma maneira, também contrai com as baixas temperaturas, como ilustra a Figura 2.

de uma nova trinca na camada de reforço devido à ação das tensões térmicas na camada. Figura 2: Geração Os ciclos de variação diária de temperatura também produzem tensões térmicas de tração no reforço; principalmente nos pavimentos rígidos e semi-rígidos. Estes ciclos geram gradientes de temperatura na camada, forçando suas extremidades a curvarem na região das trincas, como ilustra a Figura 3.

Figura 3: Arqueamento térmico da camada de reforço. Com relação a solicitação do tráfego temos que a deflexão vertical diferencial na região próxima às trincas promove um esforço de cisalhamento na camada de reforço e não a abertura das trincas (Fig. 4). Embora este tipo de alteração seja

124

de menor intensidade que o causado por variações térmicas, ele é muito mais frequente e quanto maior for a severidade mais e rapidamente as trincas se propagarão.

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

6. Dimensionamento

Figura 4: Concentração de tensões devido à deflexão diferencial vertical causada pelo tráfego. Os efeitos mais comuns gerados pela propagação de trincas são o enfraquecimento da estrutura do pavimento devido ao acréscimo da umidade, o desenvolvimento de panelas, deformações plásticas e outros tipos de efeitos. Logo, quanto mais a severidade do trincamento puder ser limitada, os danos gerados pela propagação das trincas poderão ser bastante reduzidos. C) Sistema anti-reflexão de trincas com geossintéticos As geogrelhas utilizadas em sistemas anti-reflexão de trincas são tipicamente compostas por

polietileno de alta densidade, fibra de vidro, polipropileno ou filamentos de poliéster de alto módulo, e são desenvolvidas com o objetivo de apresentar alto módulo de rigidez a baixos níveis de deformação quando aplicados em camadas de pavimentos degradadas. Seu posicionamento pode ser feito de duas maneiras distintas, estendendo-a diretamente sobre o pavimento trincado existente, antes da camada de reforço, como ilustra a Figura 5, embora essa não seja a forma preferencial de aplicação.

Figura 5: Geogrelha diretamente sobre pavimento antigo.

125

6. Dimensionamento

Allonda® Geossintéticos Ambientais

A forma mais adequada de aplicação corresponde à execução inicial de uma camada de nivelamento do pavimento trincado e sobre essa camada estende-se a manta. Desta forma, ilustrada na Figura 6, evita-se o contato direto da geogrelha com a superfície trincada e permite uma maior inibição da propogação das trincas.

Figura 6:  Geogrelha afastada das trincas do pavimento antigo.

A presença de uma geogrelha no pavimento leva a conversão de trincas para microfissuras, fazendo com que seja impossível a monopolização da energia dissipada para a progressão de apenas uma única trinca dominante. Formam-se então inúmeras microfissuras de baixa severidade e trajetória randômica, em que a maior parte das quais tem progressão muito lenta e que pode ser interrompida quando adquirem uma orientação que possibilita a continuidade do processo de dissipação de energia em sua extremidade. O grau de transferência de tensões ao longo das paredes de cada uma dessas microfissuras é elevado, o que auxilia na redução de sua velocidade de crescimento por atenuar a concentração de tensões em sua extremidade. O resultado é uma camada que mantém elevada rigidez, integridade e estanqueidade, em vista de não ser prejudicada a transmissão de esforços por entrosamento entre agregados mais graúdos da mistura asfáltica, trazendo os seguintes benefícios: • O pavimento permanece com elevado grau de impermeabilização, mesmo após o surgimento de trincas ter atingido a superfície, por serem as trincas mais fechadas e não interligadas. Isso, caso elas venham a aparecer;

126

• Um futuro recapeamento poderá ser feito diretamente sobre a camada asfáltica de recapeamento antiga, sem que haja preocupação quanto ao fenômeno do trincamento por reflexão, uma vez que as microfissuras subjacentes terão atividade baixa; • O desempenho global do pavimento restaurado é melhorado, tanto devido ao atraso na reflexão das trincas subjacentes à camada asfáltica de recapeamento quanto devido à eliminação ou menor incidência de trincas severas na superfície, na medida em que trincas de baixa severidade se espalharam mais lentamente pela superfície do pavimento e não sofrem erosão de bordos ou desagregação. Além disso, os afundamentos em trilha de roda e a irregularidade longitudinal serão menos severos, na medida em que a contribuição da camada asfáltica nas deformações plásticas da estrutura é reduzida, ao mesmo tempo em que a manutenção da rigidez da camada mantém sua capacidade de aliviar as tensões atuantes nas camadas subjacentes.

6. Dimensionamento

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

6.4.3 Situação atual do pavimento

6.4.4 Previsão da vida de serviço

A) Introdução Para a análise da situação atual do pavimento, recomenda-se a avaliação de documentos e dados específicos, tais como: - Projeto de revitalização da pista de rolamento (recapeamento e restauração) - Dimensionamento do pavimento das interseções e acostamentos a serem implantados - Projeto geométrico - Histórico do pavimento - Observações de campo (visita ao local) - Projecao do tráfego para determinado tempo ou estudo do Trafego Médio Diário (TMD) - Número de operações do eixo padrão (N) e deflexão admissível (Dadm) - Índice de Gravidade Global - Relatório fotográfico

Koerner (1998), através de ensaios de laboratório apresentados por Molennar and Nods, sugere a utilização da Equação 3, denominada Lei de Paris para prever a vida de fadiga considerando a progressão das trincas, expressa por:

B) Avaliação estrutural do pavimento existente NTE PA Para determinar o número estrutural requerido de um pavimento, recomenda-se considerar o pavimento existente e suas caracteristicas em relacao a capa asfaltica, binder, base, sub-base e sub-leito com seus respectivos agragados e CBR. Com isso e a partir da Equação 1 é determinado o número estrutural dada pelo método AASHTO. Então temos: SN(ideal) = a1d1 + a2d2 + a3d3

Nesta lei, A e n são constantes do material e K é o fator de intensidade de tensões, parâmetro que descreve todo o estado de tensões na extremidade da trinca. A partir do numero de ciclos estimado, temos que a vida de serviço para o pavimento não reforçado é de: Eq. 4 Com a presença de um reforço com geogrelhas de fibra de vidro, Koerner (1998), estima-se que o valor de A seja 0,25.Asem reforço, logo a vida de serviço passa a ser: Eq. 5 Então temos:

Eq. 1

Onde os coeficientes estruturas a1, a2 e a3 das camadas e, d1, d2 e d3 sao referentes as condicoes ideias do pavimento. m1, m2 e m3 sao os coeficientes de drenagem e é importante ressaltar que os coeficientes ai e mi são pré-determinados pelo método AASHTO. Contudo, considerando as observações de campo e que o pavimento esta deteriorado, e o fato do pavimento apresentar um PSI (Indice de Serviciabilidade) nao ideal, verifica-se o SN existente atraves da Equação 2: SN(existente) = a1d1 + a2d2m2 + a3d3m3

Eq. 3

Eq. 6 Sendo FR o fator de redução adotado para garantir as condições de serviciabilidade do produto ao longo do tempo, considerando a fluência ao longo do tempo, danos de instalação e demais desvios de projetos. A vida de serviço do pavimento restaurado com geogrelhas sofre um acréscimo, levando-se em consideração os parâmetros encontrados em ensaios de laboratório e testes em campo e também a luz das teorias conhecidas atualmente.

Eq. 2

Para SN(existente) < SN(ideal), evidencia-se que o pavimento existente e deteriorado necessita de uma camada de reforço. A partir dessas observacões é possível apresentar a proposta para restauração do pavimento atraves das geogrelhas para restauração de pavimentos Mirafi FG e FGC.

127

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

7. Manual de Especificação

O projeto por função requer do projetista uma série de ações que podem ser resumidas como (Koerner, 1998; ASTM D 5819/99): • Avaliação crítica das funções do geossintético na obra, considerando não apenas o seu comportamento em si, mas o de todo o sistema em que ele será inserido; • Identificação das propriedades do geossintético que controlam tais funções; • Determinação analítica, empírica ou numérica dos parâmetros que regem tais propriedades; • Seleção de geossintéticos que potencialmente atendem aos parâmetros calculados; • Elaboração do projeto com base nos valores reais das propriedades dos geossintéticos escolhidos, valores estes obtidos através de ensaios; • Elaboração de especificações de projeto, que devem contemplar as normas de desempenho, de recebimento e de implantação do material na obra. Este capítulo trata justamente da elaboração da especificação para um projeto, procurando auxiliar nossos clientes no uso de nossos produtos geossintéticos. Os passos sugeridos para uma especificação completa são apresentados a seguir: 1. Coleta de dados através das fichas técnicas (vide capítulo 5). 2. Análise do problema. 3. Identificação das soluções em potencial, avaliando custo e eficiência em relação as condições de projeto. 4. Escolha da melhor solução. 5. Dimensionamento. Para os diversos tipos de aplicações recomenda-se a utilização dos métodos de dimensionamento apresentados no capitulo 6. 6. Determinação das propriedades requeridas. 7. Aplicação dos Fatores de Redução, a fim de determinar as propriedades funcionais. E importante ressaltar que segundo Vidal et al (1999), os fatores de redução indicam a relação entre a propriedade índice e a propriedade funcional do geossintético em consequência das condições específicas do projeto. Estas condições incluem fenômenos como: o tempo de aplicação das solicitações mecânicas e hidráulicas consideradas no dimensionamento, as solicitações físico-químicas como a temperatura e a química dos meios adjacentes, eventuais danos causados no processo de instalação, emendas, etc. Assim sendo, o fator de redução total é composto pelo conjunto dos fatores de redução parciais obtidos para cada condição. Os fatores de redução são função do processo de fabricação, do tipo e da qualidade do polímero e dos aditivos utilizados na composição do geossintético, devendo ser determinados para cada produto. A forma de minoração da resistência máxima (ou de ensaio) é apresentada pela equação abaixo (Leshchinsky e Leshchinsky 2002, Vidal et al 1999). Ttrabalho ≤ Tult / ( FRdi . FRda . FRf . FRc . FRem ) Onde: Tult = propriedade funcional Ttrabalho = propriedade requerida 8. Seleção do produto a ser utilizado (vide capítulo 2). 9. Exemplo: Para o uso da geogrelha Mirafi® Série XT, após seguir os passos supracitados, temos queTult = 159 kN/m.

129

7. Manual de Especificação

Allonda® Geossintéticos Ambientais

Propriedades*

Norma

Unid.

2XT*

3XT

5XT

7XT

8XT

10XT

18XT

20XT

22XT

24XT

Polímero (revestimento)

PET (PVC)

Resistência a tração última (faixa larga)

ASTM D 6637

kN/m (lbs/ft)

35.0 (2000)

55.0 (3500)

70.0 (4700)

90.0 (5900)

115.0 (7400)

160.0 (9500)

145.0 (9360)

194.4 (12420)

284.9 (17760)

400.0 (25380)

Carga de ruptura por fluência

ASTM D 5262

kN/m (lbs/ft)

22.2 (1266)

34.8 (2215)

44.3 (2975)

57.0 (3734)

72.8 (4684)

101.3 (6013)

91.8 (5605)

126.6 (7221)

180.3 (10326)

265.8 (14756)

Resistência de Projeto (a longo prazo) (Em aterro do tipo 3) (areia, silte, argila)

GRIGG4

kN/m (lbs/ft)

19.2 (1096)

30.1 (1918)

38.4 (2575)

49.3 (3233)

63.0 (4055)

87.7 (5206)

79.5 (4853)

109.6 (6252)

156.1 (8940)

230.2 (12776)

Unidade

2XT*

3XT**

5XT**

7XT

8XT**

10XT

18XT

20XT

22XT

24XT

Largura do rolo

m (ft)

1.8 (6.0)

3.6 (12)

Comprimento do rolo

m (ft)

45.7 (150)

61 (200)

Peso estimado do rolo

kg (lbs)

21 (47)

59 (130)

63 (140)

89 (197)

98 (217)

120 (266)

107 (235)

126 (280)

174 (384)

250 (551)

Área

m2 (yd2)

82.3 (100)

164.5 (200)

220 (267)

Embalagem

* Nota: Os valores apresentados para 2XT são tanto no sentido longitudinal quanto transversal. Os outros valores para os outros produtos Mirafi® são no sentido longitudinal somente. ** Também disponível em rolos de 1,8m (6 pés) de largura por 45,7m (150 pés) de comprimento. Observação: Todas as propriedades mecânicas e hidráulicas apresentadas são valores Típicos.

130

8. Comparativos

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

8.1 Entre tecnologias para muros de contenção 8.1.1 Considerações adotadas no estudo • as dimensões do muro hipotético são: 7,0m de altura e 20,0m de comprimento, totalizando 140m² de face; • foi considerado que o muro contém uma massa de solo exclusivamente de aterro compactado, sendo computado então o custo do aterro para todas as metodologias; • os custos médios fornecidos pela Terra Armada incluem a mão de obra para construção do muro, dessa forma foi considerado um adicional das outras tecnologias de 100,00 R$/m² de face. Este custo de mão de obra foi estimado a partir de um orçamento real para projeto de muro, com altura aproximada de 7,0m, disponibilizado pela fabricante Maccaferri. O produto era o Terra-Mesh. No orçamento em questão o preço do m² foi de 450 R$/m². O custo da mão de obra foi estimado então por 450 – 350(valor encontrado para o Terra Mesh sem mão de obra) = 100;

• não foram considerados custos de ordem secundária como drenos, por exemplo; • o preço de um bloco de face em concreto prémoldado foi estimado em R$ 7,50/bloco;

8.1.2 Dimensionamento • dimensionamento da Terra Armada: não houve, faixa de custos já fornecida pela empresa com base em intervalos de alturas; • dimensionamento do Gabião: dimensionamento feito pela empresa para compor planilha de quantidades de materiais; • dimensionamento do Terra-Mesh: dimensionamento feito pela empresa para compor planilha de quantidades de materiais; • dimensionamento do Mirafi-Tencate: feito com base no programa da Polyfelt:

131

8. Comparativos

Allonda® Geossintéticos Ambientais

8.1.3 Custos Terra Armada Os preços unitários finais de venda de serviços e materiais, cobrados por um empreiteiro construtor para muros terra armada de greide (com plataforma horizontal no topo do muro) e sobrecarga do tipo rodoviária, seriam: Para Muros com altura total entre 0,0 e 6,0m ~ R$ 400,00/m2 Para Muros com altura total entre 6,0 e 9,0m ~ R$ 600,00/m2 Para Muros com altura total entre 9,0 e 12,0m ~ R$ 800,00/m2 OBS: já está incluindo a construção. Material (reforços + face): Para Muros com altura total entre 6,0 e 9,0m ~ R$ 600,00/m² Para 140 m² de face = R$ 84.000,00 Total: 84.000,00 R$/m² face = 600,00 Gabião Material das gaiolas: R$ 41.785,40 Terraplenagem: Volume de compactação = 7,0 (H) x 4,9 (B) x 20,0 (L) = 686 m³ Custo para 1m³ compactado a 100% PN (base EMOP) = 9,50 R$/m³ R$ 6.517,00 (compactação 100% PN) Pedra de mão: R$/m³ = 65,00 (custo do EMOP) Para 16m² (por seção) x 20m de comprimento = 320 m³ Total pedra de mão = R$ 20.800,00 Total: R$ 69.102,40 Para 140m² de face R$/m² face = 493,58 + custo de mão de obra = 100,00R$/m² • CUSTO: 590,00 R$/m²

TerraMesh@System Material (gaiolas + reforço): R$ 27.933,80 (inclui a montagem) Terraplenagem: Volume de compactação = 7,0 (H) x 4,9 (B) x 20,0 (L) = 686 m³ Custo para 1m³ compactado a 100% PN (base EMOP) = 9,50 R$/m³ R$ 6.517,00 (compactação 100% PN) Pedra de mão: R$/m³ = 65,00 (custo do EMOP) Para 11,25 m² (por seção) x 20m de comprimento = 225 m³ Total: 14.625,00 R$ 49.075,80 Para 140m² de face R$/m² face = 350,54 + custo de mão de obra = 100,00R$/m² • CUSTO: 450,00 R$/m² Mirafi – Tencate Reforços: Miarfi GX 55/30 = 1034 x 11,50 = R$ 11.891,00 Mirafi GX 20/20 = 517 x 10,30 = R$ 5.325,00 Blocos de Face: 7,50 R$ o bloco com 0,08 m² de face (preço estimado/ não fornecido pela Geosoluções) 1 m² de face = 12,5 blocos x 7,50 = R$ 93,75/m² Para 140 m2 de face = 93,75 x 140 = R$ 13.125,00 Terraplenagem: Custo para 1m³ compactado a 100% PN (base EMOP) = 9,50 R$/m³ Volume de compactação = 7,0 (H) x 4,9 (B) x 20,0 (L) = 686 m³ R$ 6.517,00 (compactação 100% PN) Total = Reforços + blocos de face + terraplenagem + montagem R$ = 36.858,00 Para 140m² de face: 263,27 + custo de mão de obra = 100,00R$/m² • CUSTO: 365 R$/m²

132

8. Comparativos

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

8.1.4 Resumo Tecnologia

Custo por m2 de face: R$/m2

Aterro Reforçado com tiras metálicas

Gabião

Terra Mesh

Mirafi® - Tencate

600

590

450

365

Custos de Tecnologias para Muros 700

R$/m2 de face

600 500 400 300 200 100 0 Aterro ReforçadoG

abião

Terra Mesh

Tecnologia

133

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

9. Estocagem e Transporte

9.1 Estocagem

Deve-se manter a embalagem original intacta, sempre que possível, até o momento e local de sua utilização. Se o geossintético for estocado ao ar livre, será necessário cobri-lo com lona preta de polietileno, para protegê-lo da ação dos raios ultravioleta e de eventual absorção de água. Em qualquer situação, o plano de apoio das bobinas de geossintético deve estar seco, livre de terra, óleo, solventes e enxurradas. Para tanto, podem-se utilizar pranchas de madeira ou estrados. Se, porventura, o geossintético for estocado de maneira imprópria, com exposição ao sol, enxurradas, solventes, etc., recomenda-se sacrificar as primeiras voltas externas da bobina, aproveitando-se somente o material intacto.

9.2 Transporte e Deslocamentos

O transporte das bobinas de geossintéticos em caminhões e também nas cargas e descargas deve ser feito de forma a preservar a embalagem original, sem rasgá-la, mantendo-se intacto o suporte central de papelão ou plástico. Deslocamentos por pequenas distâncias podem ser feitos por empilhadeiras, pás carregadeiras, mini tratores e rolamento manual, sempre com o devido cuidado para não rasgar nem perfurar tanto a embalagem como o geossintético.

135

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

10. Assistência técnica

Os desafios ambientais enfrentados todos os dias na construção civil são inúmeros e para solucionar essa diversidade de problemas os geossintéticos tem sido cada vez mais utilizados. O uso eficiente dessa família de produtos implica na sua correta aplicação e, para isso, a Allonda® oferece assistência técnica completa através de sua equipe de engenheiros, técnicos de campo e representantes para dar o suporte necessário. A equipe de assistência técnica da Allonda® une o conhecimento e a experiência para atender a sua empresa nas mais diversas obras de Engenharia Geotécnica e de natureza ambiental. Os desafios da sua empresa e do seu empreendimento são importantes para nós. Contate-nos para uma exposição de nossos produtos e para a identificação da melhor solução para o seu problema.

137

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

11.Certificados

139

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

11.Certificados

141

11.Certificados

142

AllondaÂŽ GeossintĂŠticos Ambientais

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

11.Certificados

143

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

11.Certificados

145

11.Certificados

146

AllondaÂŽ GeossintĂŠticos Ambientais

Guia Técnico de Projetos com Geossintéticos

Referências

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS - ASTM D 5819/99. Standard Guide for Selecting Test Methods for Experimental Evaluation of Geosynthetic Durability, 1999. BEZUIJEN et al (2004) e PILARCZYK (2000) - Estudos utilizando a tecnologia de Geocontainer® e Geotube® para obras marinhas. CASTRO, N. P. B. Sistemas tubulares para contenção de lodo e sedimentos contaminados. 2005. 103f. Tese de mestrado – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos. KOERNER, R. M. Design with geosynthetics. 1998, Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ. LESHCHINSKY, D., Leshchinsky, O. ADAMA Engineering, Inc., GeoCoPS (2.0): Suplemental Notes, 2002. MARTINS, P. M. Utilização de tubos geotêxteis para o desaguamento de rejeitos de mineração. 2006. 161. Tese de mestrado – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos. PILARCZYK, K. W. Geosynthetics and geosystems in hydraulic and coastal engineering. ISBN9058093026. 2000, Balkema. PLAUT, R. H. e SUHERMAN,S. Two-dimensional Analysis of Geosynthetic tubes. ACTA MECHANICA 129, 207 – 218 (1998). TENCATE NICOLON, Catálogos e Notas técnicas. TRENTINI, R. S. Análise da sinergia entre fatores de redução em geossintéticos submetidos a esforços de tração. 2005. 123 f. Tese de mestrado – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos. VIDAL, D., URASHIMA, D. C. Dimensionamento de filtros e drenos em geossintéticos. In: GEOSSINTÉTICOS’99. Outubro de 1999, Rio de Janeiro. VIDAL, D., FABRIN, T. W., MONTEZ, F. T. O conceito de fatores de redução aplicados às propriedades dos geossintéticos. In: GEOSSINTÉTICOS’99. Outubro de 1999, Rio de Janeiro.

147