Dimensionamento de Muros de Terra Armada
24 Agosto, 2010.
O projecto de um muro de terra armada exige dois tipos de verificações, as relativas ao dimensionamento interno dos diversos elementos componentes da estrutura e as respeitantes ao dimensionamento externo.
De modo semelhante ao que acontece com qualquer obra de suporte de terras, no dimensionamento externo incluem-se as seguintes verificações:
1 – capacidade de carga do terreno de fundação;
2 – estabilidade em relação ao deslizamento pela base;
3 – estabilidade geral do conjunto composto pela obra e pela fundação.
Considerando o maciço de terra armada como um bloco rígido, os cálculos correspondentes a estas comprovações baseiam-se, com algumas particularidades, nos métodos empregues no dimensionamento dos muros de suporte correntes. Os aspectos particulares são os seguintes:
i) quando a largura do muro for superior à altura, no cálculo da capacidade de carga deve ser considerada uma largura reduzida igual à altura, já que a flexibilidade da terra armada impede que os maciços muito largos actuem como um bloco único;
ii) na verificação da estabilidade global as superfícies potenciais de rotura podem atravessar o maciço reforçado e, quando isso acontece, deve ser considerada a contribuição das forças mobilizadas nas armaduras intersectadas por aquelas superfícies;
iii) é usual adoptar no dimensionamento externo coeficientes de segurança inferiores aos que se utilizam nos muros de suporte convencionais, dada a maior flexibilidade dos maciços de terra armada.
Por sua vez, o dimensionamento interno comporta as verificações seguintes:
i) resistência da cortina;
ii) resistência à tracção de todas as armaduras;
iii) segurança em relação ao deslizamento das inclusões.
As metodologias utilizadas nestas comprovações, especialmente nas duas últimas, são, naturalmente, peculiares das estruturas de terra armada.
O dimensionamento interno dos maciços de terra armada deve conduzir à selecção das dimensões das armaduras (secção e comprimento) bem como à definição do afastamento (horizontal e vertical) entre elas. As secções transversais das armaduras devem ser capazes de resistir às tracções máximas com um factor de segurança adequado e devem possuir uma margem para atender à corrosão. Por outro lado, a superfície lateral na zona resistente do maciço deve ser tal que as tensões tangenciais necessárias para equilibrar as tracções máximas sejam suficientemente inferiores à resistência das interfaces do solo com as armaduras.
A formulação de um método para previsão das forças de tracção e das tensões que se instalam, respectivamente, nos reforços e na massa terrosa exige o conhecimento:
i) do estado de tensão inicial, o qual depende fundamentalmente da compactação do aterro;
ii) das características mecânicas do solo bem como do efeito da presença dos reforços sobre aquelas;
iii) das condições de rotura da massa reforçada;
iv) da interacção do solo reforçado com a pele, por um lado, e, quando exista, com o maciço de transmissão das cargas exteriores.
As dificuldades teóricas associadas com os factores indicados, as limitações experimentais das observações do comportamento das obras reais e da sua resposta às solicitações e ainda as dificuldades de extrapolação dos resultados dos ensaios laboratoriais com modelos reduzidos, são razões suficientes para que os métodos de dimensionamento sejam, na sua maioria, aproximados e ditados por considerações pragmáticas que têm a ver com a sua aplicabilidade prática.
Nos últimos anos têm sido propostos diversos métodos para o dimensionamento interno dos muros de terra armada. Esses métodos baseiamse em considerações de equilíbrio limite e podem ser divididos em três grandes grupos: métodos de equilíbrio local, métodos de equilíbrio global e métodos de homogeneização.
Os métodos de equilíbrio global estipulam superfícies de deslizamento arbitrárias, diferentes de caso para caso (planas, biplanares, circulares, etc.), e conduzem à determinação das forças que têm que ser mobilizadas na globalidade dos reforços para garantir a estabilidade do bloco potencialmente instável. Portanto, o equilíbrio é garantido considerando a contribuição conjunta de todos os reforços sem que haja preocupação em estabelecer a parcela que corresponde a cada um.
Os métodos de equilíbrio local, baseando-se, por um lado, nas hipóteses de Rankine ou de Coulomb ou, em alternativa, em observações experimentais, e, por outro lado, em hipóteses adicionais sobre a distribuição das tracções nas diferentes inclusões, conduzem à avaliação das tracções máximas em cada uma das armaduras.
Mais recentemente surgem métodos de homogeneização que interpretam os maciços de terra armada como um material homogéneo com propriedades anisotrópicas devido à orientação privilegiada dos elementos de reforço.
A análise de estabilidade dos maciços armados é realizada por um método cinemático de cálculo à rotura utilizando mecanismos de rotura por blocos, aplicado ao material homogéneo assim definido.
Autor: Carlos Manuel da Silva Félix
Excerto Adaptado
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24 Agosto, 2010
Os muros de terra armada têm sido largamente utilizados em Portugal, especialmente em obras rodoviárias e ferroviárias. Permitem vencer grandes alturas e suportar grandes pesos e sobrecargas, o que aliado a alta fiabilidade, adaptabilidade e beleza estética os torna instrumentos ideais para uma construção mais sustentável.
24 Agosto, 2010
Algumas empresas construtoras na região do Porto têm-se afirmado como líderes europeias em tecnologia de muros de terra armada (também designado solo armado ou solo reforçado). Acho que é uma óptima solução para evitar aqueles horríveis muros que se costumavam utilizar na década de 80 em portugal, junto às autoestradas.
24 Agosto, 2010
Uma das grandes desvantagens deste tipo de muros de terra armada está relacionado com a durabilidade das amarrações, que necessitam de um controlo de qualidade muito grande, nomeadamente amarras de ferro e geossintéticos. Os atirantados são sempre de alguma simplicidade na execução, mas de grande complexidade no controlo.
24 Agosto, 2010
Obrigado, muito interessante!
Frequento o curso de Engenharia Civil da Universidade de Aveiro e um dos projectos de Geotecnia deste semestre é precisamente o dimensionamento com recurso a programas de cálculo automático (SLOPE, SIGMA, SEEP, PHASE2) de um muro de terra armada.
24 Agosto, 2010
Os Muros de contenção em Terra Armada (terraarmada, solo reforçado, terreno reforçado, terra reforçada ou solo armado ou como lhe quiserem chamar) são uma excelente solução na engenharia geotécnica contemporânea. Existem excelentes exemplos em alguns trechos da autoestrada A2
cumprimentos a todos
24 Agosto, 2010
A Odebrecht tem sido pioneira na inovação em Terra Armada e soluções de solos reforçados, já tendo executado um quantidade razoável de estruturas várias, em todo o nosso país com tecnologia de ponta.
24 Agosto, 2010
Vânia, gostei do seu comentário e concordo consigo, mas as vantagens deste tipo de estrutura de terra armada são enormes, nomeadamente porque permitem o uso de um material natural, a terra, disponível in situ, são muito sólidos e com boa resistência a sismos e assentamentos diferenciais. Por outro lado são fáceis de construir e montar, necessitam apenas de maquinaria corrente, não especializada e são mais bonitos, mais integrados no meio ambiente.
Com todas estas vantagens dos muros de terra, associado ao seu baixo custo, tornam esta solução imbatível em termos de obras geotécnicas em estruturas viárias.
24 Agosto, 2010
obrigada pelo documento
24 Agosto, 2010
Excelente manual. Onde posso encontrar outros manuais de execução de muros internamente estabilizados de acordo com Norma Brasileira NBR 9286?
obrigado
24 Agosto, 2010
O Professor Manuel de Matos Fernandes da FEUP tem feito algum trabalho académico de destaque relacionado com dimensionamento e optimização de contenções solo reforçado.
24 Agosto, 2010
Uma obra de referência de muros de terra armada é a publicação da Revista da Sociedade Portuguesa de Geotecnia, intitulada “Estudo de um muro de terra armada”, que foca nomeadamente a utilização e prática de programas de cálculos automático baseados no MFE.
Os autores são
Afonso, Clito
e
Silva Cardoso, António
24 Agosto, 2010
São uma invenção patenteada de Henri Vidal e começaram a ser utilizados em frança a partir de 1962.
Em Portugal têm sido aplicados em inúmeras obras de grande calibre, nomeadamente o muro em terra armada de Vilarinho que é muro mais alto da Europa com trinta e sete metros de altura e uma superfície aparente de sete mil e duzentos metros quadrados. Podem ver esta maravilha da engenharia no IP3, junto a Vila Pouca de Aguiar.
Os meus mais sinceros parabéns ao Engenheiro Nuno Verdelho Trindade e restantes autores do EngenhariCivil.com pelo excelente trabalho em prol do desenvolvimento e acessibilidade da Engenharia Civil em Portugal.
24 Agosto, 2010
Olá a todos,
Sou funcionário da Freyssinet-Terra Armada, S.A. e colaborei no projecto e produção da obra retratada nas 1ªas fotografias, sendo que este Muro tem cerca de 27 metros de altura na sua secção mais alta e não os 37 metros referenciados no comentário anterior.
Esta é uma obra inserida no traçado do IP3 e penso que será o Muro em «terra armada» mais alto realizado em Portugal.
O projecto, fornecimento e montagem destes Muros em «terra armada» ficou a cargo da Freyssinet-Terra Armada, S.A. que por sua vez subcontratou a montagem dos mesmos à empresa PeterEmp. Lda.
A Concessionária da obra foi a Norinter, ACE, Agrupamento Complementar de Empresas em que a maior cota do ACE é pertença da Eiffage.
Sem dúvida que é uma grande obra de Engenharia Civil, na qual agradeço desde já a colaboração do Eng.º Pierre Vézole, consultor da Eiffage e os Eng.ºs Carlos Pérez e Faustino Valero do Depto Técnico da Tierra Armada, S.A. que serão duas das pessoas mais experimentadas e com maior conhecimento neste tipo de estruturas que já conheci, aos quais agradeço desde já toda a aprendizagem que tenho desfrutado com eles. A produção da obra ficou a meu cargo.
Este Muro tem sido objecto, devido à sua imponência, a uma vistoria anual, na qual se tem verificado o perfeito funcionamento estrutural do mesmo, verificando-se o bom funcionamento dos drenos realizados para escoamento das águas que circundam os muros, bem como o alinhamento perfeito das juntas horizontais que indiciam a não existência de assentamentos diferenciais do maciço em «terra armada», bem como a inexistência de fenómenos de compressibilidade relacionados com a qualidade dos solos.
Não seria possível o bom funcionamento de um Muro com estas dimensões se a posta em obra dos solos, sua compactação e tratamento, bem como a qualidade dos materiais componentes da tecnologia «terra armada» não fossem as melhores.
24 Agosto, 2010
Para concluir o comentário anterior falta referenciar, que esta é sem dúvida uma obra de ponta da Engenharia Civil, uma verdadeira obra de arte, a qual não seria possível executar sem a participação dos maiores especialistas mundiais neste tipo de estruturas, com os quais o grupo Freyssinet orgulha-se de poder contar na elaboração dos grandes projectos.
Mais acrescento que as restantes fotografias registadas no artigo, são de obras realizadas pela Freyssinet, podendo-se distinguir o “brand” da Freyssinet pela geometria cruciforme dos painéis de betão que compõe os Muros em «terra armada» retratados.
Um abraço
E obrigado a todos.
25 Agosto, 2010
Hemesh Chotalal , agradeço a correcção. Tenho tido muito boas informações acerca da Freyssinet-Terra Armada, especialmente da capacidade excepcional dos seus técnicos geotécnicos.
cumprimentos
22 Novembro, 2010
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4 Janeiro, 2011
As fotos nº 09 a 13, a obra foi projetada e supervisionada pela nossa empresa(PROJETO ONÇA PUMA/CVRD)
2 Setembro, 2011
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