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Aspectos a abordar
Obras de Aterro
1. Execução
• caracterização dos materiais
• escolha do equipamento
• aterros experimentais
2. Controlo da execução
• escolha das propriedades a medir e medição in situ
dessas propriedades (geralmente, a determinação do teor em água e do peso volúmico seco)
• Valores de referência para validação
Obras de Aterro
Caracterização dos materiais
1. EXECUÇÃO
3
Obras de Aterro
Análise granulométrica
Especificação E-219 – fracções granulométricas
0,002 0,006 0,02 0,06 0,2 0,6 2,0 6,0 20 60 150 [mm]
grossomédiofinogrossamédiafinagrossomédiofino
PedraCalhauSeixo ou CascalhoAreiaSilteArgila
Por uma questão de controlo de qualidade, e principalmente em estruturas em que a granulometria éimportante como é o caso das barragens, tem que verificar que o solo a colocar tem granulometria dentro do fuso granulométrico definido em projecto e que esta se mantém nos limites aceitáveis após a compactação.
Obras de Aterro
Também é fundamental ver como varia a granulometria após a compactação
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Obras de Aterro
Análise da granulometria antes e depois da compactação estática - curvas médias
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.01 0.1 1 10 100 1000Diâmetro (mm)
% a
cum
ulad
a d
e m
ate
rial q
ue
pas
sa
#4
Fuso máximo antes de compactar
Fuso mínimo antes de compactar
Curva Média Adoptada - antes de compactar
Fuso máximo depois de compactar
Fuso mínimo depois de compactar
Curva Média Adoptada - depois de compactar
Obras de Aterro
análise da granulometria após compactação estática
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.01 0.1 1 10 100 1000Diâmetro (mm)
% a
cum
ulad
a d
e m
ater
ial q
ue p
assa
Núcleo 15ª camada (Compact nº57)Núcleo 19ª camada (Compact nº59)Núcleo 21ª camada (Compact nº60)Núcleo 22ª camada (Compact nº61)Núcleo 28ª camada (Compact nº71)Núcleo 29ª camada (Compact nº72)Núcleo 30ª camada (Compact nº74)Núcleo 32ª camada (Compact nº77)Núcleo 33ª camada (Compact nº81)Núcleo 34ª camada (Compact nº82)Núcleo 35ª camada (Compact nº84)Núcleo 36ª camada (Compact nº89)Núcleo 37ª camada (Compact nº91)Núcleo 38ª camada (Compact nº92)Núcleo 41ª camada (Compact nº93)Núcleo 2ª camada (Compact nº49)Núcleo 4ª camada (Compact nº50)Núcleo 7ª camada (Compact nº53)Núcleo 9ª camada (Compact nº54)#4Fuso máximo depois de compactarFuso mínimo depois de compactarCurva Adoptada
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LÍQUIDO
wR
Comp. moldável
wPLimite de liquidez
wL
w - Teor em água
w = 0 w (%)
São valores de teor em água que marcam fronteiras de comportamento (aplicáveis apenas a materiais plásticos)
PLÁSTICO
%100(%) ×=
s
w
W
Ww
Limite de plasticidade
Limite de retracção
SÓLIDO SEMI SÓLIDO
IP= wL – wP
IP - Índice de plasticidade
Determinação dos limites de consistência
normas NP-143 (1969) e NP-84 (1965)
Obras de Aterro
Obras de Aterro
Classificação do solo
• Classificação unificada (ASTM)
Símbolo + descriçãoNome =
G (gravel - cascalho)
S (sand – areia)
M (milt – silte)
C (clay – argila)
O (organic – (orgânico)
W (well – bem graduado)
P (poorly – mal graduado)
L (low – pouco plástico)
H (high – muito plástico)
Solos Grossos% retida no #200 >50% - Quadro 1Solos Grossos% retida no #200 >50% - Quadro 1
Solos Finos% retida no #200≤50% - Quadro 2
G (gravel - cascalho)
S (sand – areia)
M (milt – silte)
C (clay – argila)
O (organic – (orgânico)
W (well – bem graduado)
P (poorly – mal graduado)
L (low – pouco plástico)
H (high – muito plástico)
Também chamada Classificação
de Casagrande e é adoptada no “Regulamento de Pequenas Barragens de Terra”
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Elementos de Engenharia Civil, GeotecniaQuadro 1 - Solos Grossos
areia argilo-siltosa (3) (*)SC – SMfinos CL-ML
areia siltosa (3) (*)SMfinos ML ou MH
areia argilosa (3) (*)SCfinos CL ou CH
%finos> 12
finos CL ou CH: areia mal graduada com argila (4)
finos CL-ML: areia mal graduada com argila siltosa (4)SP –SC
Cu≤4 e/ou [Cc<1 ou Cc>3]
e
finos CL ou CH ou CL-ML
areia mal graduada com silte (4)SP – SM
Cu≤4 e/ou (Cc<1 ou Cc>3)
e
finos ML ou MH
finos CL ou CH: areia bem graduada com argila (4)
finos CL-ML: areia bem graduada com argila siltosa (4)SW – SC
Cu>4 e 1≤Cc≤ 3 e
finos CL ou CH ou CL-ML
areia bem graduada com silte (4)SW – SMCu>4 e 1≤Cc≤ 3 e
finos ML ou MH
5≤ %finos≤ 12
areia mal graduada (3)SPCu≤4 e/ou [Cc<1 ou Cc>3]
areia bem graduada (3)SWCu>4 e 1≤Cc≤ 3%finos< 5
Areia
% areia≥ %
cascalho
cascalho argilo-siltoso (1) (*)GC – GMfinos CL-ML
cascalho argiloso (1) (*)GCfinos CL ou CH
cascalho siltoso (1) (*)GMfinos ML ou MH
%finos> 12
finos CL ou CH: cascalho mal graduado com argila (2)
finos CL-ML: cascalho mal graduado com argila siltosa (2)GP –GC
Cu≤4 e/ou [Cc<1 ou Cc>3]
e
finos CL ou CH ou CL-ML
cascalho mal graduado com silte (2)GP – GM
Cu≤4 e/ou [Cc<1 ou Cc>3]
e
finos ML ou MH
finos CL ou CH: cascalho bem graduado com argila (2)
finos CL-ML: cascalho bem graduado com argila siltosa (2)GW – GC
Cu>4 e 1≤Cc≤ 3 e
finos CL ou CH ou CL-ML
cascalho bem graduado com silte (2)GW – GMCu>4 e 1≤Cc≤ 3 e
finos ML ou MH
5≤ %finos≤ 12
cascalho mal graduado (1)GPCu≤4 e/ou [Cc<1 ou Cc>3]
cascalho bem graduado (1)GWCu>4 e 1≤Cc≤ 3%finos< 5
Cascalho
% cascalho> %
areia
Solos Grossos
% retida no #200
>50%
(*) Se os finos são orgânicos, juntar ‘e finos orgânicos’ Restantes notas: ver no fim do Quadro 2
Elementos de Engenharia Civil, GeotecniaQuadro 2 – Solos Finos e Solos Orgânicos
turfaPtPrincipalmente matéria orgânica: cor
escura e odor orgânico
Solos altamente orgânicos
se %retida no #200 ≤15: argila orgânica
se 15< %retida no #200 <30: argila orgânica (5)(6)
se %retida no #200 ≥30:
% areia≥ % cascalho - %areia≥15 -argila orgânica (7)(8)(9)(10)
OH
Siltes e
ArgilaswL≥50%
se %retida no #200 ≤15: silte orgânico
se 15< %retida no #200 <30: silte orgânico (5)(6)
se %retida no #200 ≥30: silte orgânico (7)(8)(9)(10)
OL
Siltes e
ArgilaswL<50%Orgânicos
wL(seco em estufa)
<0,75
wL(sem secagem)
se %retida no #200 ≤15:silte elástico
se 15< %retida no #200 <30: silte elástico (5)(6)
se %retida no #200 ≥30: silte elástico (7)(8)(9)(10)
MHIP<4 ou situa-se
abaixo da linha A
se %retida no #200 ≤15: argila gorda siltosa
se 15< %retida no #200 <30: argila gorda siltosa (5)(6)
se %retida no #200 ≥30: argila gorda siltosa (7)(8)(9)(10)
CH –
MH
4≤IP≤ 7 e situa-se
na linha A ou
acima
se %retida no #200 ≤15:argila gorda
se 15< %retida no #200 <30: argila gorda (5)(6)
se %retida no #200 ≥30: argila gorda (7)(8)(9)(10)
CHIP>7 e situa-se na
linha A ou acima
Siltes e ArgilaswL≥50%
se %retida no #200 ≤15:silte
se 15< %retida no #200 <30:silte (5)(6)
se %retida no #200 ≥30:silte (7)(8)(9)(10)
MLIP<4 ou situa-se
abaixo da linha A
se %retida no #200 ≤15: argila siltosa
se 15< %retida no #200 <30: argila siltosa (5)(6)
se %retida no #200 ≥30:argila siltosa (7)(8)(9)(10)
CL – ML
4≤IP≤ 7 e situa-se
na linha A ou
acima
se %retida no #200 ≤15: argila magra
se 15< %retida no #200 <30: argila magra (5)(6)
se %retida no #200 ≥30: argila magra (7)(8)(9)(10)
CLIP>7 e situa-se na
linha A ou acima
Siltes e
ArgilaswL<50%
InorgânicoswL
(seco em estufa)
≥0,75
wL(sem secagem)
Solos Finos
% retida no
#200≤50%
(6) se %cascalho > %areia juntar ‘com cascalho’ ao nome
(7) se %areia ≥%cascalho e %areia ≥15% juntar ‘arenosa/o’ ao nome
(8) se %areia ≥%cascalho e %areia <15% juntar ‘e areia’ ao nome
(9) se %cascalho >%areia e %cascalho ≥15% juntar ‘cascalhenta/o’ ao nome
(10) se %cascalho >%areia e %cascalho <15% juntar ‘e cascalho’ ao nome
(1) se o solo contém %areia ≥15% juntar ‘com areia’ ao nome
(2) se o solo contém %areia ≥15% juntar ‘e areia’ ao nome
(3) se o solo contém %cascalho ≥15% juntar ‘com cascalho’ ao nome
(4) se o solo contém %cascalho ≥15% juntar ‘e cascalho’ ao nome
(5) se %areia ≥%cascalho juntar ‘com areia’ ao nome
7
Carta de Plasticidade (fracção fina)
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
wL - Limite de liquidez (%)
IP -
Índi
ce d
e pl
astic
idad
e (%
)
MH ou OH
CH ou OH
CL ou OL
ML ou OLCL-ML
Linha AIP=0,73(wL-20)
Linha UIP=0,90(wL-8)
Obras de Aterro
Principais propriedades dos solos
------------Pt
MáaltaMáImpermeávelOH
MáAltaMáImpermeávelCH
MáAltaRazoável a máSemi-permeável a
impermeávelMH
RazoávelmédiaMáSemi-permeável a
impermeávelOL
Boa a razoávelMédiaRazoávelImpermeávelCL
RazoávelMédiaRazoávelSemi-permeável a
impermeávelML
RazoávelBaixaBoa a razoávelImpermeávelSC
RazoávelBaixaBoaSemi-permeável a
impermeávelSM
RazoávelMuito baixaBoaPermeávelSP
ExcelenteDesprezávelExcelentePermeávelSW
BoaMuito baixaBoa a razoávelImpermeávelGC
BoaDesprezávelBoaSemi-permeável a
permeávelGM
BoaDesprezávelBoaMuito permeávelGP
ExcelenteDesprezávelExcelentePermeávelGW
Trabalhabilidade
como material de
construção
Compressibilidade
quando compactado e
saturado
Resistência ao corte
quando compactado e
saturado
Permeabilidade
quando compactadoSímbolo
Obras de Aterro
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Viabilidade relativa de utilização
Obras de Aterro
Obras de Aterro
• Classificação para fins rodoviários (E 240-1970)
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Obras de Aterro
Cálculo do índice de grupo IG
IG=0,2a+0,005ac+0,01bd
a – diferença entre a percentagem de material que passa no peneiro #200 (D=0,075 mm) e 35, mas a=40 se percentagem >75 e a=0 se <35
b – diferença entre a percentagem de material que passa no peneiro #200 (D=0,075 mm) e 15, mas b=40 se percentagem >55 e b=0 se <15
c – diferença entre o limite de liquidez e 40, mas c=20 se o limite é >60 e c=0 se é <40
d – diferença entre o índice de plasticidade e 10, mas d=20 se o índice é >30 e c=0 se é <10
Os ábacos são uma alternativa ao uso da expressão de IG
Obras de Aterro
Exemplo de aplicaçãoClassifique os solos cujas curvas granulométricas e limites de consistência
se apresentam, considerando as seguites classificações:
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.01 0.1 1 10 100
D (mm)
% m
ate
rial q
ue
pas
sa n
o pe
neiro
xx
#200 #80 #40 #10 #4 #3/8"#1/4#3/4"#1" Série ASTM
Solo A
Solo B
NPNPB
12%32%A
wPwL
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Obras de Aterro
a) Classificação Unificada:
b) Classificação para fins rodoviários:
Solo A:
CL-argila magra arenosa (classificação 9 ou 7)
Solo B:
GP-cascalho mal graduado com areia (classificação 3)
Solo A:
A-6 (9) - solo argiloso (regular a mau)
Solo B:
A-1-a – calhau, seixo e areia (excelente a bom)
Obras de Aterro
Curva de compactação
A escolha da energia de compactação e do lado da curva a compactar depende do tipo de aterro:
• Compactação leve, lado húmido:
Barragens
• Compactação pesada, lado seco:
Aterros de estradas e outras vias de comunicação
Mais tarde vai-se compreender o porquê desta escolha.
Só faz sentido falar da curva de compactação para solos com elevada percentagem de finos (finos=material que passa no peneiro ASTM #3/4”).
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Obras de Aterro
Obras de Aterro
Os ensaios de compactação estão limitados à máxima dimensão das partículas que é aceitável para cada molde de modo a ser uma amostra representativa do terreno.
• Solo (quando se justifica fazer os ensaios):
Quando a percentagem de material passado no #3/4” (20mm) é superior a 70%-75% -Molde grande (molde do ensaio CBR)
Quando a percentagem de material passado no #4 (4,75mm) é superior a 70%-75% -Molde pequeno
• Enrocamento:
Não se justifica fazer curva de compactação
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Obras de Aterro
• Misturas de solo e enrocamento:
Quando a percentagem de material retido no #3/4”está entre 30% e 70%, a percentagem de material que passa no #200 está entre 12% e 40% e a dimensão máxima é inferior a 40cm e a 1/3 da espessura da camada
Em obra tem que se garantir que as alterações granulométricas sofridas no processo de compactação se mantém para que se possa ter uma referência.
Obras de Aterro
A quantidade de água depende das percentagens de finos e de grossos na mistura. A determinação do valor óptimo deve ser feita em laboratório depois de se estudarem várias composições da mistura:
Caldeira e Brito (2007)
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Obras de Aterro
O objectivo destes estudos é essencialmente determinar os valores a usar como referência da obra conhecendo os valores determinados no laboratório com uma granulometria truncada
PC – percentagem de grossos
γFd , wF
opt – pontos óptimos da curva de compactação
γTd,max wT
opt- pontos óptimos em obra
γw -peso volúmico da água
GM -densidade das partículas sólidas
PF – percentagem de finos
IC e Fopt - parâmetros de calibração
C
F
dFCFw
Mw
F
dCCT
dPPIP
GPI
γγ
γγγ
+= 100max,
optC
F
optT
optFP
ww 100=
Obras de Aterro
Avaliação da qualidade dos materiais para compactação
O equivalente de areia (E 199-167) permite avaliar a quantidade e a qualidade de elementos finos plásticos contidos numa amostra de solo.
Traduz a relação volumétrica entre os elementos arenosos (elementos não floculáveis que sedimentam no fundo de uma proveta normalizada) e a totalidade dos elementos da amostra comdimensões menores que 4,75mm (material que passa no #4).
Determina-se o seu valor sempre que o solo é não plástico. Varia de 0-100 (0- material argiloso, 100- material arenoso).
Se o valor for inferior a 20 os finos presentes são maioritariamente argilosos. pelo que se deve proceder a ensaios para a determinaçã dos limites de Atterberg.
• Equivalente de Areia
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Obras de Aterro
Esta informação é importante especialmente para as misturas de solo-enrocamento pois se o material fino da mistura for essencialmente uma areia poderá haver problemas na compactação (segregação de finos, por exemplo). Neste caso o processo de compactação também é afectado pois terá que se recorrer obrigatoriamente a vibração.
• Ensaio CBR (para estradas)
Nos aterros de estradas é usual medir os valores do CBR (California Bearing Ratio – E 198-1967).
O CBR consiste em medir a força necessária para que um pistão normalizado penetre num solo a uma dada profundidade, com velocidade constante.
O ensaio não é adequado para materiais granulares porque a dispersão dos resultados é muito elevada.
Obras de Aterro
Equipamentos e controlo da compactação
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Obras de Aterro
Os equipamentos de compactação podem ser divididos de acordo com a forma como aplicam a energia ao terreno:
•Cilindros estáticos (rasto liso de rodas de aço, cilindros de pneus e cilindros de pés de carneiro)
•Cilindros vibradores (rasto liso de rodas de aço, cilindros de pneus e cilindros de pés de carneiro)
•Equipamentos de percursão
Equipamentos
Obras de Aterro
Obras Geotécnicas, 4º Ano Mestrado Integrado em Engenharia Civil
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Obras de Aterro
Obras Geotécnicas, 4º Ano Mestrado Integrado em Engenharia Civil
Obras de Aterro
Obras Geotécnicas, 4º Ano Mestrado Integrado em Engenharia Civil
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Obras de Aterro
Os equipamentos de percursão são utilizados em áreas reduzidas onde há necessidade de cuidados especiais ou hárestrição à circulação dos equipamentos maiores (nos
encontros de pontes, perto dos sistemas de drenagem, nos locais da instrumentação, etc).
Equipamento de percursão (saltitão)
Obras de Aterro
Obras Geotécnicas, 4º Ano Mestrado Integrado em Engenharia Civil
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Obras de Aterro
Muitoaprop
Muitoaprop
ApropApropApropCilindro vibrador de
pés de carneiro
ApropApropMuitoaprop
Muitoaprop
Muitoaprop
Muito apropCilindro vibrador de rasto liso (10-15t)
ApropApropApropMuitoaprop
Muitoaprop
Muitoaprop
ApropCilindro vibrador de
rasto liso (5-10t)
ApropApropApropMuitoaprop
Muitoaprop
Cilindro vibrador de rasto liso (3-5t)
ApropApropApropApropCilindro vibrador de
rasto liso (3t)
ApropApropApropApropApropApropVibrador de placa
CLCHMLSMSPSW
ArgilaAluviãoAreia e saibroEnrocamento
Tipo de compactador
Vibrador
Tipo de vibrador mais apropriado para diferentes materiais
Adaptado do seminário S330-LNEC (1995)Legenda: aprop=apropriado
Obras de Aterro
Outra forma de se medir a eficiência de um dado equipamento é através do cálculo do seu débito D.
O débito é o volume (m3) de solo que foi levado àcompacidade desejada no prazo de uma hora.
N
VHLD =
D- Débito (m3)
V- velocidade
H-profundidade da camada
L- largura da faixa compactada
N- nº de passagens
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Obras de Aterro
Finalmente, cada equipamento tem um limite na compacidade máxima que permite obter para um dado solo.
Este limite geralmente é estabelecido na realização dos aterros experimentais. A experiência do dono
de obra também é importante.
Nº de passagens
Peso volúmico
seco
Obras de Aterro
Aterros experimentais
Nos aterros experimentais procura-se analisar até que ponto a modificação dos parâmetros envolvidos no problema (energia e teor em água) têm influência nas características dos aterros após a compactação.
Faz-se um aterro experimental para cada tipo de solo e para cada tipo de equipamento de compactação.
Os aterros experimentais realizam-se para estudar como tirar o melhor partido do equipamento disponível de modo a compactar o material de acordo com as especificações do caderno de encargos.
20
Obras de Aterro
O resultado mais importante da realização do aterro experimental é a curva de compactação do material em campo.
Na realização destes aterros faz-se variar:
• Nº de passagens do cilindro
• Espessura das camadas
• Teor em água
Energia de compactação
Em alternativa, faz-se variar a velocidade da passagem de um cilindro que se sabe
que tem uma dada potência
Obras de Aterro
Durante a execução dos aterros experimentais vão-se fazendo ensaios de controle para energias crescentes de compactação.
Este controle é efectuada na superfície, meio e topo da camada.
Quando se atingem as características desejadas, e quando a natureza da obra assim o justifique, são recolhidas amostras para a realização de ensaios laboratoriais (triaxiais, compressibilidade, etc).
A escolha do processo também depende do conhecimento adequirido com a experiência e com regras de boa prática de construção.
21
Obras de Aterro
O método construtivo escolhido vai ser o que for mais eficiente, ou seja, o que garantir as exigências da compactação com o mínimo de energia possível.
Exigências mais usuais
• solos finos argilosos:
- Teor em água dentro de um dado intervalo
- Peso volúmico seco acima de um valor mínimo dado pelo grau de compactação GC
%100,
,×=
máxd
situindGC
γ
γ
Obras de Aterro
O grau de compactação é prescrito pelo projectista conforme a natureza da obra e o tipo de solo.
Para estradas existem alguns valores de referência (E-242 – Execução de Terraplenagens de Estradas):
95requer estudo prévio90A-4, A-5, A-6 e A-7
95requer estudo prévio90A-2-6 e A-2-7
1009595A-2-4 e A-2-5
100100100A-3
1009595A-1
altura superior a 15maltura até 15mLeito do
pavimentoAterros
Compactação relativa em %(em relação ao ensaio de compactação pesada)Classificação do
solo
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Obras de Aterro
mínmáx
máxr
ee
eeD
−
−=
Dr- densidade relativa
emáx- máximo índice de vazios correspondente ao estado mais solto possível
emin- mínimo índice de vazios correspondente ao estado mais denso possível
e – índice de vazios corrente
Existe a dificuldade acrescida que é a determinação dos valores de emáx e emín, que devem ser obtidos em laboratório. A técnica usada paa a sua determinação tem que ser mencionada pois afecta significativamente os resultados.
• Solos granulares:
- Densidade relativa Dr superior a um valor pré estabelecido
Obras de Aterro
Curva de compactação: wópt=18% γd,opt=17.3kN/m3
CE: w XXXX[wópt-2% ,wópt]Exercício
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Obras de Aterro
2. CONTROLE DA EXECUÇÃO
O controle da execução é efectuado através de:
• medição de grandezas in situ que sejam indicadoras de algumas características mais importantes
• comparação destas grandezas com valores de referência estabelecidos de modo para que se possa avaliar a qualidade da execução
Obras de Aterro
Escolha das propriedades a medir
Geralmente opta-se por medir o peso volúmico aparente seco (baridade) γd e o teor em água w. No entanto, estas grandezas são importantes essencialmente para os solos finos.
Nas barragens é usual medir a permeabilidade in
situ especialmente se se tem dúvidas em relação ao material colocado. É muito importante para os maciços lateriais.
Para os solos granulares mede-se a densidade relativa.
24
Obras de Aterro
Medições in situ
Como é óbvio, a frequência e as propriedades a medir depende da heterogeneidade e do volume de solo compactado e deve ser fixada no caderno de encargos.
Essas propriedades têm que ser comparadas com os valores de referência determinados no laboratório seguindo os procedimentos prescritos no caderno de encargos ou num plano de observação.
A existência de um plano de observação éfundamental para as barragens de terra.
Obras de Aterro
1 por 1000m Ensaio CBR
1-5 por 1000m3 ou 1-5 por 1000mbaridade seca in situ
1-5 por 1000m3 ou 5-10 por 1000mTeor em água in situ
1-2 por 1000m3 ou 2 por 1000mEnsaio de compactação
1-4 por 1000m3 ou 5 por 1000mEquivalente de areia
1-2 por 1000m3 ou quando o solo variaLimites de Atterberg
1-2 por 1000m3 ou quando o solo variaGranulometria
FrequênciaEnsaio
Valores indicativos do média da frequência usual dos ensaios de controlo de terraplanagens nos países europeus (CPP 524-LNEC, 2005)
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Obras de Aterro
•Teor em água
speedy, método radioactivo, recolha de amostras para medição no laboratório
•Peso volúmico aparente seco
gamadensímetro, garrafa de areia, parafina, extractor
Medições mais usuais
Obras de Aterro
Obras Geotécnicas, 4º Ano Mestrado Integrado em Engenharia Civil
• Teor em água
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Obras de Aterro
Obras Geotécnicas, 4º Ano Mestrado Integrado em Engenharia Civil
Obras de Aterro
(Gamadensímetro ou Troxler)
Obras Geotécnicas, 4º Ano Mestrado Integrado em Engenharia Civil
• Peso volúmico seco aparente
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Obras de Aterro
Obras Geotécnicas, 4º Ano Mestrado Integrado em Engenharia Civil
Obras de Aterro
Obras Geotécnicas, 4º Ano Mestrado Integrado em Engenharia Civil
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Obras de Aterro
)()( ,,, airparaffinairparaffinsubmergedrparaffinairparaffinw
air
hMMMM
M
−−−=
γγγ
Mair e Mparaffin- peso da amostra sem o recobrimento e com o recobrimento de parafina
Mparaffin,submerged- peso da amostra submersa recoberta com parafina
γw e γparaffin pesos volúmicos da água (10kN/m3) e da parafina (9kN/m3).
Obras Geotécnicas, 4º Ano Mestrado Integrado em Engenharia Civil
Obras de Aterro
Obras Geotécnicas, 4º Ano Mestrado Integrado em Engenharia Civil
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Obras de Aterro
Valores de referência para validação
Todos os valores de referência e as propriedades dos solos que são controladas durante a construção têm que ser medidas sempre que se muda de mancha de empréstimo ou se o solo dessa mesma mancha aparenta ser diferente.
As características a medir são definidas num plano de observação, assim como os valores mínimos para serem considerados aceites. Este documento é discutido nas reuniões de obra e é aceite pelo dono de obra, pelo projectista e pelo empreiteiro.
Obras de Aterro
-Determinação das curvas de compactação através de ensaios de laboratório (Ensaios Proctor), ou determinação das curvas usando métodos aproximados (Método de Hilf ou o Método da Família de Curvas)
- Em estradas: Determinação do valor do CBR
• Solos finos coerentes:
• Solos granulares:
Valores limite dos índice de vazios para o cálculo da densidade relativa.
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Obras de Aterro
Para solos finos coerentes tem que se definir a curva de compactação a usar como referência de cada vez que se explora uma nova mancha de empréstimo ou mesmo se o solo da mesma mancha aparenta ser diferente.
Comparação dos vários ensaios de compactação de referência
1.80
1.85
1.90
1.95
2.00
7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0
Teor em água (%)
Bar
idad
e se
ca (
g/cm
3)
133
134
139
156
152
Obras de Aterro
• Método de Hilf
Este método baseia-se na recompactação do solo sempre com a mesma energia mas com teores em água crescentes.
Obtém-se assim a evolução do peso volúmico húmido em relação ao peso volúmico húmido inicial fazendo variar o teor em água. Esta relação permite obter o ponto óptimo da curva de compactação de uma forma indirecta pois équando se consegue maior peso volúmico.
Em alternativa à realização de ensaios de compactação de cada vez que se muda de mancha, pode-se adoptar:
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Obras de Aterro
• Método da Família das Curvas
Pressupõe um conhecimento muito grande de várias curvas de compactação de amostras tiradas de várias localizações na mancha de empréstimo, e que existem muitos pontos para cada curva cujo teor em água foi determinado com o método speedy.
Mede-se, com o speedy, o teor em água da amostra retirada do aterro sabendo a localização do solo na mancha. Esse valor tem que estar contido no intervalo de valores obtidos nos ensaios de outras amostras dessa mancha.