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Mecânica dos Solos 2
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EESC - USP Escola de Engenharia de São Carlos Departamento de Geotecnia SGS0408 - Mecânica dos Solos 2 - TRABALHO 2 - 2022 Prof. Dr. Fernando Lavoie Trabalho em grupo de até 4 alunos - Data de Entrega: 12/12/2022 (Tarefa Moodle) O presente trabalho aborda um estudo de caso de contenção para a canalização de um córrego na zona leste da cidade de São Paulo. O problema encontrado se refere ao pré-dimensionamento de uma estaca prancha a ser utilizada para a estabilização do solo que sustenta uma avenida já existente. O córrego em análise possui aproximadamente 300 m de extensão e 4 m de altura de escavação. Foram realizados ensaios SPT que identificaram as camadas de solo presentes em cada seção, assim como os seus respectivos parâmetros geotécnicos, de acordo com a Tabela 1. Tabela 1. Parâmetros Geotécnicos da Obra em Questão. Solo Descrição N_SPT c’ (kPa) q’ (º) γ (kN/m³) 1 Aterro Existente N_SPT < 11 20 22 18 2 Aluvião Argiloso N_SPT < 2 10 20 17 3 Aluvião Arenoso N_SPT < 6 3 22 19 4 Silte Argilo Arenoso N_SPT < 10 5 25 19.5 5 Silte Argilo Arenoso 11 ≤ N_SPT ≤ 20 25 25 20 Após a análise de todos os perfis de sondagens à percussão disponíveis para este estudo foi definida a seção mais crítica de toda a obra, a qual é ilustrada na Figura 1. Esta seção foi a que apresentou os menores índices de resistência à penetração N_SPT, e a maior espessura da camada de solo aluvionar. Figura 1. Seção Crítica e suas Camadas de Solos. See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/362166464 Canalização de um Córrego: Estaca Prancha X Solo Grampeado Conference Paper · July 2022 DOI: 10.4322/cobramseg.2022.0305 CITATIONS 0 READS 26 4 authors, including: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Study of HDPE geomembranes durability View project Fernando Luiz Lavoie University of São Paulo 73 PUBLICATIONS 52 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Fernando Luiz Lavoie on 21 July 2022. The user has requested enhancement of the downloaded file. XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP Canalização de um Córrego: Estaca Prancha x Solo Grampeado Luiz Fernando Tavolari Jortieke Estudante de Graduação, Instituto Mauá de Tecnologia, São Caetano do Sul, Brasil, luizfernandot@msn.com Carolina Rodrigues Gomes Estudante de Graduação, Instituto Mauá de Tecnologia, São Caetano do Sul, Brasil, rodriguescarolina82@hotmail.com Fernando Luiz Lavoie Professor, Instituto Mauá de Tecnologia, São Caetano do Sul, Brasil, fernando.lavoie@maua.br Rafael Ribeiro Plácido Engenheiro Civil, Interact Engenharia, São Paulo, Brasil, rafaplacido@gmail.com RESUMO: O presente trabalho aborda um estudo de caso de contenção para a canalização de um córrego na zona leste da cidade de São Paulo. O problema encontrado se refere ao tipo de contenção a ser utilizado para a estabilização do solo que sustenta uma avenida já existente. Diante desta situação optou-se por comparar duas soluções distintas para conter o maciço em questão: Solo Grampeado e Estaca Prancha. Neste trabalho, o dimensionamento do Solo Grampeado utilizou os ábacos propostos por Clouterre (1991), e verificações de estabilidade interna e externa. Para o dimensionamento da cortina de Estaca Prancha utilizou-se o Método de Blum de 1931, onde se verifica o equilíbrio da estrutura em função das tensões ativas e passivas atuantes na estrutura. Diante da obtenção do perfil GU6N adotado para cortina de estaca prancha com comprimento de 7,0 metros e a densidade de grampeamento do solo grampeado, com 3 linhas de grampos de 4,0, 4,2 e 4,6 metros, foi realizada a verificação da estabilidade local e global. A utilização do solo grampeado garantiu um custo final de obra inferior ao custo da aplicação de estaca prancha, porém, o primeiro utiliza maior tempo de execução, cerca de 3,5 vezes mais que a execução da estaca prancha. PALAVRAS-CHAVE: Estabilidade de solo, Método de Blum, Método Francês. ABSTRACT: This paper deals with a containment case study for the channeling of a stream in the eastern region of the São Paulo city. The problem encountered is the type of containment to be used for soil stabilization that underpins an existing avenue. Given this situation, it was decided to compare soil nailing with sheet piling to contain the massif in question. In this work, the design of the soil nailing uses the abacus proposed by Clouterre, 1991, and internal and external stability checks, while the sheet piling curtain design uses the 1931 Blum Method, where the structure balance is verified as a function of the active and passive tensions acting on the structure. Given obtaining the GU6N profile adopted for sheet piling curtain with a length of 7.0 meters and the stapling density of the soil nailing, with 3 staples of 4.0, 4.2 and 4.6 meters, it was performed the verification of the local and global. The use of soil nailing ensures a lower final cost of work than the sheet piling application, however, the first one uses a longer execution time, about 3.5 times more than the sheet piling execution. KEYWORDS: Soil stability, Blum Method, French Method, Underpins, Soil Nailing. 1 Introdução A grande maioria dos córregos que cortam os centros urbanos passam por intervenções de canalização que são necessários para aumentar a capacidade dos mesmos, principalmente em regiões onde enchentes são realidades constantes. Para que seja realizado este tipo de intervenção deve-se desenvolver um projeto que leve em consideração características hídricas e geográficas do local para que se enfrente também os obstáculos https://proceedings.science/p/149612 XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP geotécnicos, afim de se garantir uma solução segura e eficaz. Porém quando este processo não ocorre de uma só vez e sim por trechos, a ocupação se torna mais rápida do que a obra em si, o que causa cada vez mais limitações para as futuras instalações. Estas novas instalações deverão levar em conta as condições do uso do solo da vizinhança para seguir com o processo de canalização, o espaço disponível para a sua implantação e o desempenho da construção em função das características do terreno e do lençol freático (Hachich, 1998). O custo gerado para a implantação de infraestrutura na cidade não é composto apenas de material e mão de obra, mas também por outras despesas que se relacionam à limitação do espaço e à logística necessária para os processos construtivos mais sofisticados que atendam tanto às necessidades estruturais quanto às necessidades de processo de instalação (Hachich, 1998). Existem diversos tipos de contenções que são utilizadas para solucionar canalização de cursos d’água. Dentre as principais estão a estaca prancha e o solo grampeado. A primeira se refere a painéis geralmente metálicos, que também podem ser de madeira, concreto armado ou vinil (Paulo e Brito, 2001). Os painéis funcionam como um sistema de contenção de águas ou de terras, no qual são cravados no terreno por justaposição, formando cortinas planas ou curvas (Caputo, 1983). Já o solo grampeado é uma técnica bastante comum no reforço do solo “in situ”, seja em taludes naturais ou aqueles que são resultado de escavações. Em ambos os casos são utilizados grampos que atuam sobre os esforços de tração, cisalhamento e flexão (Lima, 2007). 2 Estudo de Caso O estudo de caso consiste em dimensionar uma contenção para a canalização do córrego, bem como a duplicação de uma avenida, localizada na zona Leste de São Paulo. O córrego em análise possui aproximadamente 300 m de extensão, dividido em dois trechos com alturas diferentes de escavação. O primeiro trecho, à montante, terá 4 m de altura de escavação. À jusante o desnível será de 3,20 m. Foram realizados ensaios SPT que identificam as camadas de solo presentes em cada seção, assim como os seus respectivos parâmetros geotécnicos, de acordo com a Tabela 1. Destaca-se que os parâmetros de resistência foram determinados inicialmente por correlações com NSPT e posteriormente calibrados por meio de retroanálises de taludes pré-existentes no local da obra. Para a determinação do ângulo de atrito interno foi utilizada a correlação proposta por Teixeira (1996) e para a coesão foi adotada a correlação proposta por Alonso (2010). Como não é objeto principal deste artigo, o detalhamento referente à obtenção dos parâmetros geotécnicos não será apresentado. Tabela 1. Parâmetros Geotécnicos da Obra em Questão. Solo Descrição NSPT c’ (kPa) ’ (°) (kN/m³) 1 Aterro Existente NSPT < 11 20 22 18 2 Aluvião Argiloso NSPT < 2 10 20 17 3 Aluvião Arenoso NSPT < 6 3 28 17 4 Silte Argilo Arenoso NSPT < 10 15 25 19 5 Silte Argilo Arenoso 11 ≤ NSPT ≤ 20 25 25 20 Após a análise de todos os perfis de sondagens à percussão disponíveis para este estudo foi definida a seção mais crítica de toda a obra, a qual é ilustrada na Figura 1. Esta seção foi a que apresentou os menores índices de resistência à penetração NSPT, e a maior espessura da camada de solo aluvionar. https://proceedings.science/p/149612 XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP Figura 1. Seção Crítica e suas Camadas de Solos. Diante da necessidade de se conter um maciço de solo para preservar a integridade da via existente, foi realizado neste trabalho o dimensionamento das técnicas de solo grampeado e de estaca prancha para atuarem como sistemas de contenção. 3 Métodos de Dimensionameno para Análise de Estabilidade 3.1 Método de Blum (1931) – Estaca Prancha Segundo Hachich (1998), há dois tipos de estrutura de cortina: as cortinas rígidas e as flexíveis. As cortinas flexíveis são aquelas que possuem deslocamentos por flexão, que influenciam na distribuição das tensões aplicadas sobre o maciço. Já as cortinas rígidas são aquelas em que se desprezam as deformações. As cortinas de estaca prancha são estruturas flexíveis, sendo divididas em dois tipos: cortinas em balanço (sem ancoragem) e cortinas atirantadas ou estroncadas (ancoradas). As primeiras dependem da resistência passiva do solo para que promova a sua estabilidade, já a segunda depende da combinação de tirantes e também da resistência passiva do solo para garantir a sua estabilidade (Budhu, 2015). Para a análise de dimensionamento da cortina em balanço de estaca prancha, será utilizado o método de Blum (1931), que, de acordo com Mota (2008), consiste em buscar o ponto de equilíbrio dos momentos em relação ao ponto de rotação R, localizado abaixo da cota de escavação. Este método apresenta parâmetros usuais para o cálculo das cortinas representados na Figura 2. https://proceedings.science/p/149612 XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP Figura 2. Método de Blum para Paredes em Balanço. O comprimento mínimo de cravação abaixo do fundo da escavação é conhecido como ficha (𝑓) mínima, responsável pela estabilidade da cortina de estaca prancha devido a camada de solo existente do mesmo lado da escavação. A ruptura ocorre por rotação em torno do ponto O, como reação consequente desta rotação, inicia-se a atuação da resistência passiva (Ep1). Para dimensionamento, adota-se a simplificação das formas atuantes, reduzindo o efeito do empuxo, pois promove o empuxo passivo (Ep1) abaixo da superfície do terreno do lado escavado. A fim de garantir uma maior segurança à estrutura de contenção, Blum adota um coeficiente de segurança que minora o empuxo passivo, ou seja, parte deste empuxo é desconsiderado. Para estruturas provisórias é adotado um valor de 1,5, e para estruturas definitivas esse valor passa a ser 2,0 (Mota, 2008). Blum em suas análises concluiu que é razoável considerar que no ponto onde a resultante do empuxo é nulo, o momento fletor também é nulo. Ainda é admitido a presença de um contra empuxo (𝐸𝐶), que equilibra o sistema, sendo assim, para garantir o engastamento, Blum considera aumentar a ficha em 20% (Mota, 2008). Com isso, para a escolha do tipo do perfil, se faz necessária a determinação do momento fletor máximo, que é o esforço condicionante para o dimensionamento de estacas prancha, de acordo com as normas: ABNT NBR 8681 – “Ações e segurança nas estruturas” e ABNT NBR 8800 – “Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios”, em que as tensões solicitantes devem resultar em valores inferiores das tensões resistentes. Ambas as normas exigem que se use coeficientes que majorem as forças solicitantes e que minorem as forças resistentes fornecidas por cada tipo de aço. Por fim, a determinação do perfil comercial consiste em adotar um tipo de estaca prancha cujo seu módulo de flexão elástico (W) seja superior ao calculado, em que basta acessar os catálogos de marcas vigentes no mercado e selecionar o tipo de perfil metálico que se deseja utilizar. 3.2 Método Francês (1982) – Solo Grampeado Os grampos são posicionados e inseridos no solo para resistir a flexão composta afim de estabilizar e restringir a deformação da massa de solo (Georio, 2014). De acordo com Lima (2007), os grampos podem ser barras ou tubos de aço, ou ainda barras sintéticas de seção cilíndrica ou retangular, que tem por função diminuir os deslocamentos do maciço com o aumento de forças internas que agem de forma contrária ao movimento natural do solo. O pré-dimensionamento pelo método Francês, é apresentado pelo projeto Clouterre (1991), que utiliza ábacos de estabilidades para calcular o fator de segurança para a superfície de ruptura global. Os ábacos relacionam o fator de estabilidade N com a tangente do ângulo de atrito ( tan (𝜑)) e a densidade de grampeamento (d) (Gondim, 2018). A escolha do ábaco a ser utilizado se baseia na relação entre o comprimento do grampo (L) e a altura https://proceedings.science/p/149612 XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP de escavação (H), que pode ser entre 0,6 e 1,2. Existem diversos tipos de ábacos possíveis a serem utilizados, dentre eles há o que possui a relação L/H=1,0. Este método se diferencia dos demais métodos existentes pois leva em consideração as resistências a tração, a resistência do efeito da rigidez a flexão e a resistência ao cisalhamento. A metodologia considera a superfície de ruptura circular ou poligonal, que é calculada por meio do critério de ruptura clássico de Mohr- Coulomb (Lima, 2009). Clouterre (1991) identifica quatro critérios básicos para a análise de ruptura, tais como: critério do atrito superficial do solo-reforço (C1), critério da pressão lateral solo-reforço (C2), critério de ruptura à tração e cisalhamento (C3) e critério de ruptura do grampo por momento fletor (C4). Para a verificação da estabilidade interna da estrutura de Solo Grampeado se faz necessário para o dimensionamento a determinação das forças atuantes de tração e cisalhamento nos reforços. Essas forças são obtidas através do método de Bishop Simplificado, com a aplicação do equilíbrio de forças na direção vertical (Monteiro e Oliveira, 2017). O critério de atrito superficial solo-reforço contempla a ruptura do maciço no momento em que as barras são arrancadas. Já no segundo critério os grampos exercem pressão lateral no solo que é limitada pela pressão lateral última (𝑝𝑢), em que é encontrada no ponto de máxima força cisalhante ou da plastificação do solo. O terceiro critério ocorre no ponto de intersecção da superfície de ruptura e o grampo, onde ocorre cisalhamento puro na qual o momento é nulo (M=0). E, por fim, o quarto e último critério ocorre para os máximos momentos fletores com uma distância de 𝜋 . 𝑙0 /4, sofrendo assim ruptura pela formação de duas rótulas plásticas (Lima, 2009). 4. Resultados e Análises 4.1 Resultados do Dimensionamento - Estaca Prancha Por questões construtivas, a fim de gerar um melhor desempenho na produção e evitar possíveis erros nos comprimentos cravados das estacas prancha, optou-se pela utilização de estacas com um comprimento único. Foram adotadas estacas prancha com 7 m de comprimento tanto no trecho à montante, com altura de escavação de 4,0 m, quanto no trecho à jusante, com altura de escavação de 3,2m. Desta forma, a partir do valor da ficha de 3,80 m da seção crítica, foram determinados os valores finais das tensões horizontais para a estaca prancha, e em seguida, determinou-se o momento máximo atuante na estrutura. O momento fletor máximo obtido foi de 81,20 kN.m. A escolha do perfil da estaca foi realizada com auxílio de um catálogo comercial. Selecionou-se um perfil com módulo de flexão elástico superior 388,35 cm³/m. Dessa forma, o perfil comercial escolhido foi o GU 6N, cujo módulo de flexão elástico é de 625 cm³/m. Para a verificação da estabilidade da cortina com estaca prancha, elaborou-se um modelo numérico utilizando o software Slide, que baseia seus cálculos no método do Equilíbrio Limite. As análises de Estabilidade Global apresentaram um fator de segurança de 2,342, conforme pode ser visto na Figura 3. Figura 3. Análise de estabilidade global – Estaca Prancha (FS = 2,342). https://proceedings.science/p/149612 XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP 4.2 Resultados do Dimensionamento - Solo Grampeado O dimensionamento do solo grampeado parte de um pré-dimensionamento, que, para este caso, deve ser realizado para dois tipos de solo presentes na altura escavada, a fim de verificar qual dos solos em questão apresenta uma situação mais crítica. Com a aplicação do pré-dimensionamento, observou-se que o solo 3 possui um espaçamento vertical e horizontal mais rigoroso em relação ao solo 1, por isso o lançamento do perfil junto a contenção com grampos parte do pré-dimensionamento do solo 3. O lançamento no software com espaçamento vertical e horizontal de 1,5 m e com grampos de 3,2 m obteve fator de segurança menor do que 1,5, o que não é aceitável. O pré-dimensionamento não leva em consideração a sobrecarga atuante, por isso o programa identificou instabilidade na estrutura de contenção daquele solo. Deste modo, realizou-se uma variação dos comprimentos do grampo e dos espaçamentos entre os mesmos até a obtenção de um fator de segurança mínimo de 1,5. O fator de segurança mínimo foi obtido para grampos com comprimentos de 4,0 m (superior), 4,20 m (intermediário) e 4,6 m (inferior). O espaçamento horizontal empregado foi de 2,50 m e vertical de 1,20 m. A análise de Estabilidade Global para esta configuração pode ser vista na Figura 4. Figura 4. Análise de estabilidade global – Solo Grampeado (FS = 1,691). Para os cálculos da estrutura em questão foram adotados furos com diâmetro de 10 cm, e grampos com bitola de aço de 25 mm. A partir das análises dos resultados dos esforços de equilíbrio obtidos no software Slide foi possível aplicar os critérios de verificação mostrados no item 3.2. Com os dados que foram adotados, todas as verificações dos grampos foram positivas, ou seja, confirmou-se que estes possuem uma capacidade resistente superior ao que lhe é solicitado nesta situação. 4.3 Análises dos Resultados No dimensionamento da estaca prancha, a sobrecarga externa e o nível de água influenciaram diretamente no cálculo final do empuxo, uma vez que o mesmo depende das tensões efetivas verticais e horizontais. Outro fator que influencia diretamente no valor final da ficha da estaca é o fator de segurança que reduz a influência do empuxo passivo. A padronização dos comprimentos é extremamente importante para quem visa reduzir gastos, garantir segurança e reduzir o prazo de obra. Por isso foi adotado um comprimento padrão de 7,0 m para toda extensão do córrego. Por fim, com a verificação da estabilidade local e global da estrutura foi possível notar que a mesma está de acordo com a literatura, uma vez que apresenta fator de segurança superior a 1,50, sendo: 2,34 para global. Já no pré-dimensionamento do solo grampeado foi encontrado um valor de 3,20 m para os grampos, https://proceedings.science/p/149612 XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP porém o pré-dimensionamento não considera o valor da sobrecarga externa (30 kPa). Com isso, ao realizar o lançamento da estrutura no software Slide, a estrutura apresentou fator de segurança inferior à 1,5. Por isso se fez necessário alterar alguns parâmetros do grampo, como: as distâncias verticais e horizontais, o diâmetro do furo do grampo 1, de 10 para 12 cm, e os comprimentos dos grampos 1, 2 e 3 que passaram de 3,20 m para 4,0 m, 4,20 m e 4,60 m, respectivamente. Com as devidas alterações realizadas, a estrutura atendeu todos os quatro critérios impostos por Clouterre (1931). O fator de segurança de estabilidade local e global da estrutura, obtido pelo software, resultou em 1,52 e 1,69 respectivamente. Como ambos estão acima de 1,5, a estrutura pode ser considerada segura. A utilização da estaca prancha como contenção provisória para canalização do córrego apresenta custos superiores em relação ao solo grampeado, como mostra o comparativo de custos na Figura 5. O caso 1 representa a compra de 67 metros de estaca prancha, 2,51 R$/kg, dividindo os 334 metros totais de cravação aproveitando sua capacidade de reutilização em 5 ciclos. O caso 2 representa o aluguel de 100% das estacas compradas e já utilizadas por terceiros, sem exceder o limite de 10 utilizações, pratica usual no mercado atualmente, sendo o custo do material em 0,47 R$/kg. Já o caso 3, mantendo a ideia de aluguel como no caso 2, considera a compra de 100% do material e após a utilização realiza a locação das estacas para novas obras. Assim, o investimento inicial seria maior, porém ao longo prazo o custo final da obra seria reduzido após receber a receita das 9 futuras locações, tornando assim esse caso mais vantajoso financeiramente. Figura 5. Comparativo referente à estimativa de custo. Porém, não basta apenas levar em consideração o custo financeiro sem analisar um parâmetro importante para a escolha da metodologia, o tempo. O tempo de execução para estaca prancha equivale a aproximadamente 3,5 vezes mais quando comparado com o tempo de execução do solo grampeado. 5. Conclusão Este trabalho avaliou o projeto de contenção de canalização de um córrego por meio das análises técnica e financeira entre duas soluções; uso de estacas prancha e também a aplicação de solo grampeado. A comparação de duas técnicas de contenção parte de um projeto inicial em que se aplica uso de estacas prancha para a contenção de um maciço que sustenta uma avenida. Esta técnica garante excelentes resultados na estabilização de solos e alta rapidez na sua aplicação, porém, ainda possui um alto valor agregado. A inserção do solo grampeado como uma alternativa à estaca prancha foi focada em solucionar o ponto mais crítico da viabilidade do uso da estaca, o custo. O solo grampeado é bastante utilizado nos dias de hoje não só pelo seu positivo retorno como contenção, mas também pelo seu baixo valor agregado. Apesar desta vantagem, seu ponto desfavorável é a produtividade, uma vez que o mesmo pode depender de outros serviços, como: escavação prévia e cura da nata de cimento. Resultando em um processo mais demorado em relação à estaca prancha. Ambas as alternativas apresentadas podem suprir as necessidades manifestadas pelo projeto. No dimensionamento da cortina de Estaca Prancha foi adotado o perfil GU6N com comprimento de 7,0 metros. Para o solo grampeado foram utilizadas 3 linhas de grampos de 4,0, 4,2 e 4,6 metros. A utilização do solo grampeado garantiu um custo final de obra inferior ao custo da aplicação de estaca prancha, porém, o primeiro https://proceedings.science/p/149612 XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP utiliza maior tempo de execução, cerca de 3,5 vezes maior que a execução da estaca prancha. Portanto, se a variável de decisão for prazo, a escolha é estaca prancha, porém esta necessita de um investimento inicial maior. Mas se caso a variável de decisão for custo, o solo grampeado com prazos mais longos de obra será mais vantajoso. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS Alonso, U. R. (2010). Exercícios de fundações. 2. ed. São Paulo. Ed. Blucher. Associação Brasileira de Normas Técnicas (2003). NBR 8681. Ações e segurança nas estruturas - Procedimento. Rio de Janeiro. Associação Brasileira de Normas Técnicas (2008). NBR 8800. Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. Rio de Janeiro. Budhu, M. (2015) Fundações e estruturas de contenção. 1. ed. Rio de Janeiro: LTC – Livros Técnicos e Científicos. Caputo, H. P. (1983) Mecânica dos solos e suas aplicações. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC – Livros Técnicos e Científicos. Clouterre (1991) Recommendations Clouterre. Project National Clouterre, Presses de l’ENPC, Paris. Georio (2014) Manual técnico sobre encostas. Fundação Instituto de Geotécnica do Município Rio de Janeiro. Volume I. Gondim, A. (2018) Dimensionamento geotécnico de solo grampeado. 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(2008) Análise da interação solo-estrutura de uma obra de contenção na cidade de Goiania-GO. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) – Faculdade de Tecnologia Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília. Paulo, P.V.; Brito, J. (2001) Cortinas de estacas-prancha. Dissertação (Mestrado avançado em construção e reabilitação) – Instituto Superior Técnico, Lisboa. Teixeira, A. H. (1996). Projeto e execução de fundações. SEFE III. III Seminário de engenharia de fundações especiais e geotecnia. Anais. São Paulo, v. 1, pp 33-50. https://proceedings.science/p/149612 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) View publication stats
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EESC - USP Escola de Engenharia de São Carlos Departamento de Geotecnia SGS0408 - Mecânica dos Solos 2 - TRABALHO 2 - 2022 Prof. Dr. Fernando Lavoie Trabalho em grupo de até 4 alunos - Data de Entrega: 12/12/2022 (Tarefa Moodle) O presente trabalho aborda um estudo de caso de contenção para a canalização de um córrego na zona leste da cidade de São Paulo. O problema encontrado se refere ao pré-dimensionamento de uma estaca prancha a ser utilizada para a estabilização do solo que sustenta uma avenida já existente. O córrego em análise possui aproximadamente 300 m de extensão e 4 m de altura de escavação. Foram realizados ensaios SPT que identificaram as camadas de solo presentes em cada seção, assim como os seus respectivos parâmetros geotécnicos, de acordo com a Tabela 1. Tabela 1. Parâmetros Geotécnicos da Obra em Questão. Solo Descrição N_SPT c’ (kPa) q’ (º) γ (kN/m³) 1 Aterro Existente N_SPT < 11 20 22 18 2 Aluvião Argiloso N_SPT < 2 10 20 17 3 Aluvião Arenoso N_SPT < 6 3 22 19 4 Silte Argilo Arenoso N_SPT < 10 5 25 19.5 5 Silte Argilo Arenoso 11 ≤ N_SPT ≤ 20 25 25 20 Após a análise de todos os perfis de sondagens à percussão disponíveis para este estudo foi definida a seção mais crítica de toda a obra, a qual é ilustrada na Figura 1. Esta seção foi a que apresentou os menores índices de resistência à penetração N_SPT, e a maior espessura da camada de solo aluvionar. Figura 1. Seção Crítica e suas Camadas de Solos. See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/362166464 Canalização de um Córrego: Estaca Prancha X Solo Grampeado Conference Paper · July 2022 DOI: 10.4322/cobramseg.2022.0305 CITATIONS 0 READS 26 4 authors, including: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Study of HDPE geomembranes durability View project Fernando Luiz Lavoie University of São Paulo 73 PUBLICATIONS 52 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Fernando Luiz Lavoie on 21 July 2022. The user has requested enhancement of the downloaded file. XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP Canalização de um Córrego: Estaca Prancha x Solo Grampeado Luiz Fernando Tavolari Jortieke Estudante de Graduação, Instituto Mauá de Tecnologia, São Caetano do Sul, Brasil, luizfernandot@msn.com Carolina Rodrigues Gomes Estudante de Graduação, Instituto Mauá de Tecnologia, São Caetano do Sul, Brasil, rodriguescarolina82@hotmail.com Fernando Luiz Lavoie Professor, Instituto Mauá de Tecnologia, São Caetano do Sul, Brasil, fernando.lavoie@maua.br Rafael Ribeiro Plácido Engenheiro Civil, Interact Engenharia, São Paulo, Brasil, rafaplacido@gmail.com RESUMO: O presente trabalho aborda um estudo de caso de contenção para a canalização de um córrego na zona leste da cidade de São Paulo. O problema encontrado se refere ao tipo de contenção a ser utilizado para a estabilização do solo que sustenta uma avenida já existente. Diante desta situação optou-se por comparar duas soluções distintas para conter o maciço em questão: Solo Grampeado e Estaca Prancha. Neste trabalho, o dimensionamento do Solo Grampeado utilizou os ábacos propostos por Clouterre (1991), e verificações de estabilidade interna e externa. Para o dimensionamento da cortina de Estaca Prancha utilizou-se o Método de Blum de 1931, onde se verifica o equilíbrio da estrutura em função das tensões ativas e passivas atuantes na estrutura. Diante da obtenção do perfil GU6N adotado para cortina de estaca prancha com comprimento de 7,0 metros e a densidade de grampeamento do solo grampeado, com 3 linhas de grampos de 4,0, 4,2 e 4,6 metros, foi realizada a verificação da estabilidade local e global. A utilização do solo grampeado garantiu um custo final de obra inferior ao custo da aplicação de estaca prancha, porém, o primeiro utiliza maior tempo de execução, cerca de 3,5 vezes mais que a execução da estaca prancha. PALAVRAS-CHAVE: Estabilidade de solo, Método de Blum, Método Francês. ABSTRACT: This paper deals with a containment case study for the channeling of a stream in the eastern region of the São Paulo city. The problem encountered is the type of containment to be used for soil stabilization that underpins an existing avenue. Given this situation, it was decided to compare soil nailing with sheet piling to contain the massif in question. In this work, the design of the soil nailing uses the abacus proposed by Clouterre, 1991, and internal and external stability checks, while the sheet piling curtain design uses the 1931 Blum Method, where the structure balance is verified as a function of the active and passive tensions acting on the structure. Given obtaining the GU6N profile adopted for sheet piling curtain with a length of 7.0 meters and the stapling density of the soil nailing, with 3 staples of 4.0, 4.2 and 4.6 meters, it was performed the verification of the local and global. The use of soil nailing ensures a lower final cost of work than the sheet piling application, however, the first one uses a longer execution time, about 3.5 times more than the sheet piling execution. KEYWORDS: Soil stability, Blum Method, French Method, Underpins, Soil Nailing. 1 Introdução A grande maioria dos córregos que cortam os centros urbanos passam por intervenções de canalização que são necessários para aumentar a capacidade dos mesmos, principalmente em regiões onde enchentes são realidades constantes. Para que seja realizado este tipo de intervenção deve-se desenvolver um projeto que leve em consideração características hídricas e geográficas do local para que se enfrente também os obstáculos https://proceedings.science/p/149612 XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP geotécnicos, afim de se garantir uma solução segura e eficaz. Porém quando este processo não ocorre de uma só vez e sim por trechos, a ocupação se torna mais rápida do que a obra em si, o que causa cada vez mais limitações para as futuras instalações. Estas novas instalações deverão levar em conta as condições do uso do solo da vizinhança para seguir com o processo de canalização, o espaço disponível para a sua implantação e o desempenho da construção em função das características do terreno e do lençol freático (Hachich, 1998). O custo gerado para a implantação de infraestrutura na cidade não é composto apenas de material e mão de obra, mas também por outras despesas que se relacionam à limitação do espaço e à logística necessária para os processos construtivos mais sofisticados que atendam tanto às necessidades estruturais quanto às necessidades de processo de instalação (Hachich, 1998). Existem diversos tipos de contenções que são utilizadas para solucionar canalização de cursos d’água. Dentre as principais estão a estaca prancha e o solo grampeado. A primeira se refere a painéis geralmente metálicos, que também podem ser de madeira, concreto armado ou vinil (Paulo e Brito, 2001). Os painéis funcionam como um sistema de contenção de águas ou de terras, no qual são cravados no terreno por justaposição, formando cortinas planas ou curvas (Caputo, 1983). Já o solo grampeado é uma técnica bastante comum no reforço do solo “in situ”, seja em taludes naturais ou aqueles que são resultado de escavações. Em ambos os casos são utilizados grampos que atuam sobre os esforços de tração, cisalhamento e flexão (Lima, 2007). 2 Estudo de Caso O estudo de caso consiste em dimensionar uma contenção para a canalização do córrego, bem como a duplicação de uma avenida, localizada na zona Leste de São Paulo. O córrego em análise possui aproximadamente 300 m de extensão, dividido em dois trechos com alturas diferentes de escavação. O primeiro trecho, à montante, terá 4 m de altura de escavação. À jusante o desnível será de 3,20 m. Foram realizados ensaios SPT que identificam as camadas de solo presentes em cada seção, assim como os seus respectivos parâmetros geotécnicos, de acordo com a Tabela 1. Destaca-se que os parâmetros de resistência foram determinados inicialmente por correlações com NSPT e posteriormente calibrados por meio de retroanálises de taludes pré-existentes no local da obra. Para a determinação do ângulo de atrito interno foi utilizada a correlação proposta por Teixeira (1996) e para a coesão foi adotada a correlação proposta por Alonso (2010). Como não é objeto principal deste artigo, o detalhamento referente à obtenção dos parâmetros geotécnicos não será apresentado. Tabela 1. Parâmetros Geotécnicos da Obra em Questão. Solo Descrição NSPT c’ (kPa) ’ (°) (kN/m³) 1 Aterro Existente NSPT < 11 20 22 18 2 Aluvião Argiloso NSPT < 2 10 20 17 3 Aluvião Arenoso NSPT < 6 3 28 17 4 Silte Argilo Arenoso NSPT < 10 15 25 19 5 Silte Argilo Arenoso 11 ≤ NSPT ≤ 20 25 25 20 Após a análise de todos os perfis de sondagens à percussão disponíveis para este estudo foi definida a seção mais crítica de toda a obra, a qual é ilustrada na Figura 1. Esta seção foi a que apresentou os menores índices de resistência à penetração NSPT, e a maior espessura da camada de solo aluvionar. https://proceedings.science/p/149612 XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP Figura 1. Seção Crítica e suas Camadas de Solos. Diante da necessidade de se conter um maciço de solo para preservar a integridade da via existente, foi realizado neste trabalho o dimensionamento das técnicas de solo grampeado e de estaca prancha para atuarem como sistemas de contenção. 3 Métodos de Dimensionameno para Análise de Estabilidade 3.1 Método de Blum (1931) – Estaca Prancha Segundo Hachich (1998), há dois tipos de estrutura de cortina: as cortinas rígidas e as flexíveis. As cortinas flexíveis são aquelas que possuem deslocamentos por flexão, que influenciam na distribuição das tensões aplicadas sobre o maciço. Já as cortinas rígidas são aquelas em que se desprezam as deformações. As cortinas de estaca prancha são estruturas flexíveis, sendo divididas em dois tipos: cortinas em balanço (sem ancoragem) e cortinas atirantadas ou estroncadas (ancoradas). As primeiras dependem da resistência passiva do solo para que promova a sua estabilidade, já a segunda depende da combinação de tirantes e também da resistência passiva do solo para garantir a sua estabilidade (Budhu, 2015). Para a análise de dimensionamento da cortina em balanço de estaca prancha, será utilizado o método de Blum (1931), que, de acordo com Mota (2008), consiste em buscar o ponto de equilíbrio dos momentos em relação ao ponto de rotação R, localizado abaixo da cota de escavação. Este método apresenta parâmetros usuais para o cálculo das cortinas representados na Figura 2. https://proceedings.science/p/149612 XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP Figura 2. Método de Blum para Paredes em Balanço. O comprimento mínimo de cravação abaixo do fundo da escavação é conhecido como ficha (𝑓) mínima, responsável pela estabilidade da cortina de estaca prancha devido a camada de solo existente do mesmo lado da escavação. A ruptura ocorre por rotação em torno do ponto O, como reação consequente desta rotação, inicia-se a atuação da resistência passiva (Ep1). Para dimensionamento, adota-se a simplificação das formas atuantes, reduzindo o efeito do empuxo, pois promove o empuxo passivo (Ep1) abaixo da superfície do terreno do lado escavado. A fim de garantir uma maior segurança à estrutura de contenção, Blum adota um coeficiente de segurança que minora o empuxo passivo, ou seja, parte deste empuxo é desconsiderado. Para estruturas provisórias é adotado um valor de 1,5, e para estruturas definitivas esse valor passa a ser 2,0 (Mota, 2008). Blum em suas análises concluiu que é razoável considerar que no ponto onde a resultante do empuxo é nulo, o momento fletor também é nulo. Ainda é admitido a presença de um contra empuxo (𝐸𝐶), que equilibra o sistema, sendo assim, para garantir o engastamento, Blum considera aumentar a ficha em 20% (Mota, 2008). Com isso, para a escolha do tipo do perfil, se faz necessária a determinação do momento fletor máximo, que é o esforço condicionante para o dimensionamento de estacas prancha, de acordo com as normas: ABNT NBR 8681 – “Ações e segurança nas estruturas” e ABNT NBR 8800 – “Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios”, em que as tensões solicitantes devem resultar em valores inferiores das tensões resistentes. Ambas as normas exigem que se use coeficientes que majorem as forças solicitantes e que minorem as forças resistentes fornecidas por cada tipo de aço. Por fim, a determinação do perfil comercial consiste em adotar um tipo de estaca prancha cujo seu módulo de flexão elástico (W) seja superior ao calculado, em que basta acessar os catálogos de marcas vigentes no mercado e selecionar o tipo de perfil metálico que se deseja utilizar. 3.2 Método Francês (1982) – Solo Grampeado Os grampos são posicionados e inseridos no solo para resistir a flexão composta afim de estabilizar e restringir a deformação da massa de solo (Georio, 2014). De acordo com Lima (2007), os grampos podem ser barras ou tubos de aço, ou ainda barras sintéticas de seção cilíndrica ou retangular, que tem por função diminuir os deslocamentos do maciço com o aumento de forças internas que agem de forma contrária ao movimento natural do solo. O pré-dimensionamento pelo método Francês, é apresentado pelo projeto Clouterre (1991), que utiliza ábacos de estabilidades para calcular o fator de segurança para a superfície de ruptura global. Os ábacos relacionam o fator de estabilidade N com a tangente do ângulo de atrito ( tan (𝜑)) e a densidade de grampeamento (d) (Gondim, 2018). A escolha do ábaco a ser utilizado se baseia na relação entre o comprimento do grampo (L) e a altura https://proceedings.science/p/149612 XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP de escavação (H), que pode ser entre 0,6 e 1,2. Existem diversos tipos de ábacos possíveis a serem utilizados, dentre eles há o que possui a relação L/H=1,0. Este método se diferencia dos demais métodos existentes pois leva em consideração as resistências a tração, a resistência do efeito da rigidez a flexão e a resistência ao cisalhamento. A metodologia considera a superfície de ruptura circular ou poligonal, que é calculada por meio do critério de ruptura clássico de Mohr- Coulomb (Lima, 2009). Clouterre (1991) identifica quatro critérios básicos para a análise de ruptura, tais como: critério do atrito superficial do solo-reforço (C1), critério da pressão lateral solo-reforço (C2), critério de ruptura à tração e cisalhamento (C3) e critério de ruptura do grampo por momento fletor (C4). Para a verificação da estabilidade interna da estrutura de Solo Grampeado se faz necessário para o dimensionamento a determinação das forças atuantes de tração e cisalhamento nos reforços. Essas forças são obtidas através do método de Bishop Simplificado, com a aplicação do equilíbrio de forças na direção vertical (Monteiro e Oliveira, 2017). O critério de atrito superficial solo-reforço contempla a ruptura do maciço no momento em que as barras são arrancadas. Já no segundo critério os grampos exercem pressão lateral no solo que é limitada pela pressão lateral última (𝑝𝑢), em que é encontrada no ponto de máxima força cisalhante ou da plastificação do solo. O terceiro critério ocorre no ponto de intersecção da superfície de ruptura e o grampo, onde ocorre cisalhamento puro na qual o momento é nulo (M=0). E, por fim, o quarto e último critério ocorre para os máximos momentos fletores com uma distância de 𝜋 . 𝑙0 /4, sofrendo assim ruptura pela formação de duas rótulas plásticas (Lima, 2009). 4. Resultados e Análises 4.1 Resultados do Dimensionamento - Estaca Prancha Por questões construtivas, a fim de gerar um melhor desempenho na produção e evitar possíveis erros nos comprimentos cravados das estacas prancha, optou-se pela utilização de estacas com um comprimento único. Foram adotadas estacas prancha com 7 m de comprimento tanto no trecho à montante, com altura de escavação de 4,0 m, quanto no trecho à jusante, com altura de escavação de 3,2m. Desta forma, a partir do valor da ficha de 3,80 m da seção crítica, foram determinados os valores finais das tensões horizontais para a estaca prancha, e em seguida, determinou-se o momento máximo atuante na estrutura. O momento fletor máximo obtido foi de 81,20 kN.m. A escolha do perfil da estaca foi realizada com auxílio de um catálogo comercial. Selecionou-se um perfil com módulo de flexão elástico superior 388,35 cm³/m. Dessa forma, o perfil comercial escolhido foi o GU 6N, cujo módulo de flexão elástico é de 625 cm³/m. Para a verificação da estabilidade da cortina com estaca prancha, elaborou-se um modelo numérico utilizando o software Slide, que baseia seus cálculos no método do Equilíbrio Limite. As análises de Estabilidade Global apresentaram um fator de segurança de 2,342, conforme pode ser visto na Figura 3. Figura 3. Análise de estabilidade global – Estaca Prancha (FS = 2,342). https://proceedings.science/p/149612 XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP 4.2 Resultados do Dimensionamento - Solo Grampeado O dimensionamento do solo grampeado parte de um pré-dimensionamento, que, para este caso, deve ser realizado para dois tipos de solo presentes na altura escavada, a fim de verificar qual dos solos em questão apresenta uma situação mais crítica. Com a aplicação do pré-dimensionamento, observou-se que o solo 3 possui um espaçamento vertical e horizontal mais rigoroso em relação ao solo 1, por isso o lançamento do perfil junto a contenção com grampos parte do pré-dimensionamento do solo 3. O lançamento no software com espaçamento vertical e horizontal de 1,5 m e com grampos de 3,2 m obteve fator de segurança menor do que 1,5, o que não é aceitável. O pré-dimensionamento não leva em consideração a sobrecarga atuante, por isso o programa identificou instabilidade na estrutura de contenção daquele solo. Deste modo, realizou-se uma variação dos comprimentos do grampo e dos espaçamentos entre os mesmos até a obtenção de um fator de segurança mínimo de 1,5. O fator de segurança mínimo foi obtido para grampos com comprimentos de 4,0 m (superior), 4,20 m (intermediário) e 4,6 m (inferior). O espaçamento horizontal empregado foi de 2,50 m e vertical de 1,20 m. A análise de Estabilidade Global para esta configuração pode ser vista na Figura 4. Figura 4. Análise de estabilidade global – Solo Grampeado (FS = 1,691). Para os cálculos da estrutura em questão foram adotados furos com diâmetro de 10 cm, e grampos com bitola de aço de 25 mm. A partir das análises dos resultados dos esforços de equilíbrio obtidos no software Slide foi possível aplicar os critérios de verificação mostrados no item 3.2. Com os dados que foram adotados, todas as verificações dos grampos foram positivas, ou seja, confirmou-se que estes possuem uma capacidade resistente superior ao que lhe é solicitado nesta situação. 4.3 Análises dos Resultados No dimensionamento da estaca prancha, a sobrecarga externa e o nível de água influenciaram diretamente no cálculo final do empuxo, uma vez que o mesmo depende das tensões efetivas verticais e horizontais. Outro fator que influencia diretamente no valor final da ficha da estaca é o fator de segurança que reduz a influência do empuxo passivo. A padronização dos comprimentos é extremamente importante para quem visa reduzir gastos, garantir segurança e reduzir o prazo de obra. Por isso foi adotado um comprimento padrão de 7,0 m para toda extensão do córrego. Por fim, com a verificação da estabilidade local e global da estrutura foi possível notar que a mesma está de acordo com a literatura, uma vez que apresenta fator de segurança superior a 1,50, sendo: 2,34 para global. Já no pré-dimensionamento do solo grampeado foi encontrado um valor de 3,20 m para os grampos, https://proceedings.science/p/149612 XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP porém o pré-dimensionamento não considera o valor da sobrecarga externa (30 kPa). Com isso, ao realizar o lançamento da estrutura no software Slide, a estrutura apresentou fator de segurança inferior à 1,5. Por isso se fez necessário alterar alguns parâmetros do grampo, como: as distâncias verticais e horizontais, o diâmetro do furo do grampo 1, de 10 para 12 cm, e os comprimentos dos grampos 1, 2 e 3 que passaram de 3,20 m para 4,0 m, 4,20 m e 4,60 m, respectivamente. Com as devidas alterações realizadas, a estrutura atendeu todos os quatro critérios impostos por Clouterre (1931). O fator de segurança de estabilidade local e global da estrutura, obtido pelo software, resultou em 1,52 e 1,69 respectivamente. Como ambos estão acima de 1,5, a estrutura pode ser considerada segura. A utilização da estaca prancha como contenção provisória para canalização do córrego apresenta custos superiores em relação ao solo grampeado, como mostra o comparativo de custos na Figura 5. O caso 1 representa a compra de 67 metros de estaca prancha, 2,51 R$/kg, dividindo os 334 metros totais de cravação aproveitando sua capacidade de reutilização em 5 ciclos. O caso 2 representa o aluguel de 100% das estacas compradas e já utilizadas por terceiros, sem exceder o limite de 10 utilizações, pratica usual no mercado atualmente, sendo o custo do material em 0,47 R$/kg. Já o caso 3, mantendo a ideia de aluguel como no caso 2, considera a compra de 100% do material e após a utilização realiza a locação das estacas para novas obras. Assim, o investimento inicial seria maior, porém ao longo prazo o custo final da obra seria reduzido após receber a receita das 9 futuras locações, tornando assim esse caso mais vantajoso financeiramente. Figura 5. Comparativo referente à estimativa de custo. Porém, não basta apenas levar em consideração o custo financeiro sem analisar um parâmetro importante para a escolha da metodologia, o tempo. O tempo de execução para estaca prancha equivale a aproximadamente 3,5 vezes mais quando comparado com o tempo de execução do solo grampeado. 5. Conclusão Este trabalho avaliou o projeto de contenção de canalização de um córrego por meio das análises técnica e financeira entre duas soluções; uso de estacas prancha e também a aplicação de solo grampeado. A comparação de duas técnicas de contenção parte de um projeto inicial em que se aplica uso de estacas prancha para a contenção de um maciço que sustenta uma avenida. Esta técnica garante excelentes resultados na estabilização de solos e alta rapidez na sua aplicação, porém, ainda possui um alto valor agregado. A inserção do solo grampeado como uma alternativa à estaca prancha foi focada em solucionar o ponto mais crítico da viabilidade do uso da estaca, o custo. O solo grampeado é bastante utilizado nos dias de hoje não só pelo seu positivo retorno como contenção, mas também pelo seu baixo valor agregado. Apesar desta vantagem, seu ponto desfavorável é a produtividade, uma vez que o mesmo pode depender de outros serviços, como: escavação prévia e cura da nata de cimento. Resultando em um processo mais demorado em relação à estaca prancha. Ambas as alternativas apresentadas podem suprir as necessidades manifestadas pelo projeto. No dimensionamento da cortina de Estaca Prancha foi adotado o perfil GU6N com comprimento de 7,0 metros. Para o solo grampeado foram utilizadas 3 linhas de grampos de 4,0, 4,2 e 4,6 metros. A utilização do solo grampeado garantiu um custo final de obra inferior ao custo da aplicação de estaca prancha, porém, o primeiro https://proceedings.science/p/149612 XX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas IX Simpósio Brasileiro de Engenheiros Geotécnicos Jovens VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens 15 a 18 de Setembro de 2020 – Campinas - SP utiliza maior tempo de execução, cerca de 3,5 vezes maior que a execução da estaca prancha. Portanto, se a variável de decisão for prazo, a escolha é estaca prancha, porém esta necessita de um investimento inicial maior. Mas se caso a variável de decisão for custo, o solo grampeado com prazos mais longos de obra será mais vantajoso. 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