DIMENSIONAMENTO DE UMA ESTRUTURA EM SOLO FINO REFORÇADO COM
GEOSSINTÉTICOS – ESTUDO PARAMÉTRICO
DESIGN OF A STRUCTURE OF FINE SOIL REINFORCED WITH GEOSYNTHETICS
– PARAMETRIC STUDY
Ca los, Da id; Uni e sidade de A ei o, A ei o, Po ugal, [email protected]
Pinho-Lopes, Ma ga ida; Uni e si y o B igh on, B igh on, Reino Unido, M.PinhoLopes@b igh on.ac.uk e
Uni e sidade de A ei o, A ei o, Po ugal, [email protected] (em licença sem encimen o)
Lopes, Ma ia; Faculdade de Engenha ia, Uni e sidade do Po o, Po o, Po ugal, lcos a@ e.up.p
RESUMO
Nes e a igo é ap esen ado um es udo pa amé ico sob e o e ei o de á ios pa âme os usados no
mé odo de dimensionamen o desc i o na no ma BS8006-1: 2009 na dis ibuição dos e o ços em
es u u as de solo e o çado com geossin é icos. O dimensionamen o da es u u a oi ealizado
conside ando soluções compos as po um ipo de solo e cinco ipos de geossin é icos. Os pa âme os
conside ados o am: (1) o coe icien e de in e ação e o coe icien e de adesão en e o solo e o e o ço; (2)
a esis ência à ação na o u a do geossin é ico; (3) o a o pa cial de segu ança pa a a edução das
p op iedades do e o ço; e (4) a la gu a o al das aces supe io e in e io do e o ço (po me o). A
es abilidade ex e na da es u u a oi e i icada com a mesma no ma. Algumas das conclusões obse adas
no es udo pe mi em e e i que, pa a a es u u a e as condições analisadas, o uso de di e en es
p op iedades de in e ação en e o solo e o e o ço é impo an e apenas quando o mecanismo de o u a
in e na que condiciona a dis ibuição dos e o ços na es u u a é o a anque; o mecanismo de o u a
in e na po a anque é mais impo an e pa a o dimensionamen o quando os e o ços conside ados êm
uma esis ência à ação ele ada; e a la gu a o al das aces supe io e in e io do e o ço é mui o
impo an e pa a e i a o desen ol imen o do mecanismo de o u a in e na po a anque.
ABSTRACT
This pape p esen s a pa ame ic s udy ega ding he e ec o se e al pa ame e s used in he design
me hod o B i ish S anda d BS8006-1: 2009 o he design o ein o ced soil s uc u es. The design o a
s uc u e is pe o med using solu ions which include one ype o soil and i e di e en geosyn he ics. The
pa ame e s conside ed we e: (1) he coe icien o ic ion and he adhesion coe icien be ween he soil
and he geosyn he ic; (2) he ul ima e ensile s eng h o he geosyn he ic; (3) he pa ial ma e ial ac o
o he ein o cemen ; and (4) he o al ho izon al wid h o he op and bo om aces o he ein o cing
elemen a he laye (pe me e ). The ex e nal s abili y is e i ied wi h he same s anda d. Among o he
hings, he esul s o his s udy allowed concluding he use o di e en p ope ies o in e ac ion be ween
he soil and he ein o cemen is impo an only o he in e nal mechanism o ailu e by pullou ; he
pullou mechanism is mo e impo an o he design o solu ions whe e ein o cemen s ha ha e a highe
ensile s eng h we e conside ed; and he o al ho izon al wid h o he op and bo om aces o he
ein o cing elemen a he laye is impo an o he occu ence o no o he pullou .
1 - INTRODUÇÃO
A cons ução de es u u as geo écnicas no as ou a econs ução ou eabili ação das já exis en es é, cada
ez mais (po odo o mundo), ealizada u ilizando solo e o çado com geossin é icos. Es a é uma écnica
cons u i a que pe mi e cons ui es u u as geo écnicas mais esis en es e du adou as, de o ma ápida
e mais ba a a e com uma g ande di e sidade de ma e iais (solos e geossin é icos). Mui as des as
es u u as são pa e in eg an e de ias de anspo e. Alguns exemplos são: os a e os, as camadas dos
pa imen os e os aludes con íguos de odo ias, e o ias e ae opo os; os cais de emba que em po os
lu iais e ma í imos; diques e ba agens de e a, encon os de pon es, e c.
Nes e a igo é ap esen ado um es udo pa amé ico sob e o dimensionamen o de uma es u u a de solo
ino e o çado com geossin é icos. A es u u a em es udo é um mu o de p o eção das ma inhas de sal da
Ria de A ei o. As suas unções são e i a a en ada de água na ma inha, con ola o egime
hid odinâmico da Ria e pe mi i o acesso de abalhado es e equipamen os du an e a p odução de sal.
Pa a que os geossin é icos desempenhem co e amen e a unção de e o ço, quando usados nes a
es u u a, es es de em e uma esis ência à ação e igidez de cu o e de longo p azo adequadas às
necessidades da es u u a, não de em so e al e ações signi ica i as de ido ao con ac o com agen es
ísicos, químicos e biológicos e du an e o anspo e e ins alação em ob a e ap esen a uma esis ência ao
co e na in e ace solo- e o ço adequada. Es es pa âme os, mecanismos de deg adação e mecanismos
de o u a, são omados em conside ação quando é ealizado o dimensionamen o das es u u as de solo
e o çado em es udo.
Nes e abalho e i icou-se a in luência de á ios pa âme os usados na no ma b i ânica BS8006-1:2009
pa a o dimensionamen o de es u u as de solo e o çado com geossin é icos. Foi ealizado um es udo
pa amé ico em que se conside a am in e alos de alo es pa a os á ios pa âme os analisados. Os
pa âme os conside ados o am: os coe icien es de in e ação e de adesão en e o solo e o geossin é ico;
a esis ência à ação do geossin é ico; o a o pa cial de segu ança pa a a edução das p op iedades do
e o ço e a la gu a o al po me o das aces supe io e in e io do e o ço. A es abilidade ex e na oi
e i icada usando as ecomendações da mesma no ma.
2 - CARACTERÍSTICAS GERAIS DO ESTUDO
O es udo desc i o nes e a igo consis e no dimensionamen o do pe il gené ico da es u u a geo écnica
mos ada na Figu a 1 usando a me odologia de dimensionamen o desc i a pela no ma B i ânica
BS8006-1: 2009. Foi ealizado um es udo pa amé ico conside ando in e alos de alo es azoá eis pa a
cada p op iedade do geossin é ico conside ada pelo mé odo de dimensionamen o. A in enção oi es uda
o e ei o de cada p op iedade na dis ibuição dos e o ços. Os pa âme os do solo e dos geossin é icos
usados no dimensionamen o o am ob idos a a és de ensaios de iden i icação e ca ac e ização de á ias
amos as ealizadas em á ios es udos.
2.1 - Es u u a
A es u u a conside ada oi um mu o de p o eção das ma inhas de sal da Ria de A ei o. Es es mu os são
diques udimen a es, cons uídos pelos p op ie á ios, com co as de co oamen o eduzidas e cons i uídos
po ma e iais disponí eis no local de implan ação (solos inos). As suas unções são e i a a en ada de
água nas ma inhas, con ola o egime hid odinâmico da Ria e pe mi i o acesso de abalhado es e
equipamen os du an e a p odução de sal. A solução cons u i a adicional usada pelos p op ie á ios é
desc i a em Ca los e al. (2011).
Na Figu a 1 é ap esen ada a geome ia do pe il gené ico da es u u a. A geome ia conside ada
co esponde ao cená io mais conse a i o de e ado, ou seja, à geome ia da es u u a com maio es
dimensões e onde os p oblemas de ins abilidade podem se maio es. Além dis o, são ep esen adas as
ações a que a es u u a pode se sujei a conside adas no p ocesso de dimensionamen o. Es as ações
co espondem ao impulso da água (conside ou-se um impulso hid os á ico) e às sob eca gas associadas
ao p ocesso de cons ução da es u u a e à sua u ilização. De alhes sob e o p ocedimen o ealizado pa a
quan i ica es as ações podem se encon ados em Ca los e Pinho-Lopes (2011a, b).
No e-se que o impulso hid os á ico da água aplicado na ace ex e io do mu o oi conside ado apenas
pa a a e i icação da es abilidade ex e na da es u u a. Is o po que o mé odo de dimensionamen o usado
(da no ma BS8006-1: 2009) pa a o dimensionamen o in e no da es u u a não conside a es e ipo de
ações dis ibuídas na ace da es u u a.
Figu a 1 - Pe il ans e sal do mu o conside ado no dimensionamen o
2.2 - P op iedades dos ma e iais
Nes e es udo o am conside ados um solo ino e cinco geossin é icos. As p op iedades do solo o am
e i adas de á ios p og amas de ensaios labo a o iais ealizados pa a a ca ac e ização dos solos o iundos
da egião das ma inhas da Ria de A ei o (Boni o, 2008; Ca los, 2009 e Ca los e al. 2012). O Quad o 1
ap esen a as p op iedades e i adas des es es udos: peso olúmico, ; peso olúmico seco,
d
; eo em
água, w; limi e de liquidez, w
L
; limi e de plas icidade, w
P
; índice de plas icidade, I
P
; índice de
comp essibilidade, C
c
; índice de ecomp essibilidade, C
; ângulo de a i o e coesão do solo em e mos de
ensões e e i as, ' e c'; esis ência não d enada, c
u
; coe icien e de comp essibilidade, a
; coe icien e de
comp essibilidade olumé ica, m
; e coe icien e de consolidação e ical, c
. No Quad o 1 é ainda
incluída a classi icação das amos as de solo ensaiadas, de aco do com as classi icações de solos das
no mas ASTM D2487-11 e AASHTO M145. No e-se que as p op iedades ele an es pa a o
dimensionamen o da es u u a e os seus alo es co esponden es são: = 17,6 kN/m
3
, ' = 34º, c' = 7
kPa e c
u
= 25 kPa.
Quad o 1 - P op iedades do solo ino ob idas nos di e en es p og amas de ensaios labo a o iais
Pa âme o Boni o (2008) Ca los (2009) No o p og ama de ensaios
Amos a 1 Amos a 2
(kN/m
3
) 16 17 18,3 17,7
d
(kN/m
3
) - 13,8 15 13,8
w (%) - 23 22 28
w
L
(%) - 35 35 36
w
P
(%) - 22 25 27
I
P
(%) - 13 10,4 9,4
C
c
- 0,17 0,34 0,33
C
- 0,02 0,06 0,06
a
×10
-4
(kPa
-1
) - 0,06 – 14 0,05 – 23 0,07 – 48
m
×10
-4
(kPa
-1
) 4,13 0,5 – 8 0,03 – 13 0,05 – 28
c
×10
-8
(m
2
/s) 5,2 2,6 – 13,2 4,74 – 10,5 5,8 – 17,8
’ (º) 34 - - -
c’ (kPa) 7 - 27 - - -
c
u
(kPa) 15 - 25 - - -
Classi icação Uni icada
ASTM D2487–11 - CL – ML – A gila
sil osa ML – Sil e a enoso ML – Sil e a enoso
Classi icação AASHTO M 145 - A-6 A-4 A-4
Os geossin é icos conside ados no dimensionamen o são ap esen ados na Figu a 2. Es es são: uma
geog elha biaxial ex udida (GG1); uma geog elha uniaxial ex udida (GG2); uma geog elha ecida
ab icada com ios de al a enacidade de poliés e cobe os com uma camada de políme o p e o (GG3);
um geo êx il não ecido ab icado com polip opileno es abilizado (GT1); e um geocompósi o de e o ço
compos o po um geo êx il não ecido agulhado em polip opileno e o çado com co dões em poliés e na
di eção de ab ico (GC1).
a
)
b
)
c
)
d
)
e
)
Figu a 2 - Geossin é icos conside ados: a) GG1; b) GG2; c) GG3; d) GT1; e) GC1
No Quad o 2 são ap esen adas algumas p op iedades dos geossin é icos incluindo: a esis ência à ação
na o u a do geossin é ico, F
ul
; a ex ensão na o u a,
max
; a la gu a o al das aces supe io e in e io do
e o ço (po me o de desen ol imen o), P; e o a o pa cial de segu ança pa a a edução das
p op iedades do geossin é ico de ido à dani icação du an e a sua ins alação,
m21
. A esis ência à ação e
a ex ensão na o u a dos ma e iais o am ob idas a a és de ensaios labo a o iais. O pa âme o
m21
oi
ob ido po Mendonça-Lopes (2011) e Rose e (2010). No mesmo quad o é ainda ap esen ado o a o
pa cial de segu ança pa a a edução das p op iedades do e o ço,
m
, ob ido de aco do com o
p ocedimen o desc i o pela no ma BS8006-1: 2009. Es e a o é a e ado pelas p op iedades in ínsecas
dos ma e iais (uni o midade do p ocesso de ab ico e ex apolação dos esul ados dos ensaios), pelo
p ocesso cons u i o (dani icação du an e a ins alação) e pelos agen es a mos é icos e ambien ais.
Quad o 2 - Algumas p op iedades dos geossin é icos conside ados
Geossin é ico F
ul
max
m21
m
P
kN/m % m
GG1 46,62 12,22 1,00
+
1,13 0,13
GG2 52,18 12,37 1,07
×
1,28 0,40
GG3 43,91 7,86 1,76
*
2,00 0,32
GT1 69,53 100,91 1,10
*
1,28 1,00
GC1 54,63 10,57 1,70
*
1,96 1,00
+
Rose e (2010);
*
Mendonça-Lopes (2011);
×
Fichas écnicas do ab ican e
2.3 - Dimensionamen o segundo a no ma BS8006-1: 2009
A no ma B i ânica BS8006-1: 2009 baseia o dimensionamen o de mu os e aludes de solo e o çado na
iloso ia dos es ados limi es. Nes a me odologia as ações a uan es na es u u a são majo adas e a
capacidade esis en e dos solos e dos e o ços é eduzida a a és da aplicação de a o es pa ciais de
segu ança. No que conce ne à análise da es abilidade in e na, a no ma e e e que de e se es udada a
segu ança dos e o ços ela i amen e à sua esis ência à ação, a segu ança ela i amen e ao
mecanismo de a anque do e o ço do maciço e o çado, e a es abilidade ela i amen e ao apa ecimen o
de cunhas po enciais de o u a. Pa a a análise da es abilidade ex e na, a no ma suge e o es udo da
segu ança da es u u a ela i amen e ao apa ecimen o dos seguin es mecanismos de o u a: capacidade
de ca ga do solo de undação e de ubamen o; deslizamen o pela base; e deslizamen o global (Figu a 3).
A segu ança ela i amen e a es es mecanismos de e se e i icada pa a um es ado de ensões e e i as
(compo amen o d enado do solo) e pa a um es ado de ensões o ais (compo amen o não d enado do
solo).
a) b)
c
)
Figu a 3 - Mecanismos de o u a ex e na: a) deslizamen o pela base; b) al a de capacidade de ca ga do e eno de
undação e de ubamen o; c) deslizamen o global (adap ado de BS8006: 2009)
2.4 - Es udo pa amé ico
Como e e ido, o es udo pa amé ico ap esen ado p e ende analisa o e ei o do coe icien e de in e ação e
o coe icien e de adesão en e o solo e o e o ço, c
i
e , espe i amen e; a esis ência à ação na o u a
do geossin é ico, F
ul
; o a o pa cial de segu ança pa a a edução das p op iedades do e o ço,
m
; e a
la gu a o al das aces supe io e in e io do e o ço (po me o de desen ol imen o), P, na dis ibuição
dos e o ços em es u u as de solo e o çado com geossin é icos. Pa a a ingi es e obje i o oi ealizado o
dimensionamen o in e no da es u u a e e ida conside ando as p op iedades do solo e dos geossin é icos
ap esen ados. Além dos pa âme os ap esen ados oi necessá io es abelece in e alos de alo es
ap op iados pa a o coe icien e de in e ação e de adesão en e o solo e o geossin é ico. Os alo es
escolhidos o am c
i
= 0,5; 0,7 e 0,9 e = 0,5 e 1,0. No e-se que a escolha dos alo es a usa oi di ícil
po que exis em poucos es udos que apon em alo es pa a es es pa âme os, p incipalmen e quando se
a a da in e ação en e solos inos e geossin é icos.
A es abilidade ex e na da es u u a oi e i icada eco endo à me odologia ap esen ada pela no ma
BS8006-1: 2009. A segu ança da es u u a ela i amen e ao mecanismo de o u a po esco egamen o
global oi e i icada com o p og ama in o má ico come cial Slope/W da GeoSlope ( e são 2007). Com
es a e amen a oi possí el calcula o a o de segu ança que a es u u a ap esen a quando es a es á
sujei a a um es ado de ensões o ais ou ensões e e i as. Pa a eduzi o núme o de casos sujei os a
e i icação, conside ou-se que a segu ança da es u u a é ga an ida pa a um a o de segu ança global
maio ou igual a 1,5. Assim, nes a análise não se conside ou a u ilização dos a o es pa ciais de
segu ança e e idos. Pa a es a e i icação não se conside ou o e ei o da pe colação da água e o e ei o do
geossin é ico colocado na ace da es u u a (a es abilidade da ace é assegu ada apenas pela esis ência
do solo). Con udo, conside ou-se o impulso hid os á ico da água aplicado na supe ície do alude ex e io
da es u u a.
3 - APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Os esul ados ob idos no dimensionamen o in e no da es u u a são o comp imen o dos e o ços, L
R
, e o
espaçamen o e ical en e camadas de e o ço, e
. Quan o ao comp imen o dos e o ços es e oi
calculado com a Equação 1. Como se pode e i ica es e pa âme o depende apenas da al u a da
es u u a, H. Po es e mo i o L
R
é semp e igual a 4,2 m pa a odas as soluções dimensionadas.
L
R
= 0.7 × H [1]
Des e modo, as p op iedades do solo e dos geossin é icos apenas in luenciam e
. No Quad o 3 são
ap esen ados os alo es de e
ob idos no p ocesso de dimensionamen o ealizado pa a as di e en es
combinações de ma e iais. Os mecanismos de o u a in e na mais condicionan es pa a cada combinação
de ma e iais ambém são incluídos. A análise dos esul ados ob idos pe mi e aze algumas obse ações.
Como espe ado, e i icou-se que quando maio é a esis ência à ação na o u a de cálculo, F
ul ,d
(Equação 2), maio é o espaçamen o e ical en e camadas de e o ço ob ido no dimensionamen o.
F
ul ,d
= F
ul
/
m
[2]
A exceção a es a eg a oco eu quando o geossin é ico conside ado no dimensionamen o oi a geog elha
GG1. Nes e caso, embo a F
ul ,d
seja ela i amen e ele ada, o e
calculado oi o meno . Is o acon eceu
po que, nes e caso, o mecanismo de o u a in e na que condiciona o dimensionamen o é o a anque, ou
seja, mesmo conside ando uma F
ul ,d
ele ada, es a esis ência não é o almen e mobilizada po que, an es
de is o acon ece , oco e a o u a po a anque. Assim, e i ica-se que quando a GG1 é conside ada, o
pa âme o mais condicionan e pa a o dimensionamen o é P (GG1 em P = 0,13, alo mui o baixo
ela i amen e aos ou os e o ços conside ados).
Rela i amen e à in luência das ca ac e ís icas de in e ação en e o solo e o geossin é ico, mais uma ez,
à exceção da GG1, o e
não a ia quando são conside ados di e en es alo es de coe icien e de in e ação
e adesão en e o solo e o geossin é ico. Is o acon ece po que o mecanismo de o u a in e na
condicionan e pa a o dimensionamen o é, quase semp e, o mecanismo de o u a po ação do
geossin é ico. Con udo, quando o mecanismo de o u a condicionan e é o a anque, o uso de c
i
maio es
esul a em e
maio es.
Ou o pa âme o impo an e pa a o dimensionamen o dos e o ços é o a o pa cial de segu ança pa a a
edução das p op iedades do e o ço,
m
. O ac o de um e o ço e uma ele ada esis ência à ação não
que dize que es a possa se o almen e mobilizada. Fa o es como a dani icação du an e a ins alação, a
luência do ma e ial e as ações de deg adação p o ocadas pelos agen es a mos é icos in luenciam a
esis ência à ação dos geossin é icos. Além dis o, ambém as condições usadas pa a a ca ac e ização
des a p op iedade do geossin é ico in luenciam o alo ob ido. Po es as azões, é necessá io conside a o
m
no dimensionamen o in e no das es u u as de solo e o çado. Des e modo ga an e-se que a
esis ência à ação dos e o ços usada no dimensionamen o pode se o almen e mobilizada. Como
m
é
um a o de edução, quan o maio o es e alo meno se á F
ul
e mais camadas de e o ço se ão
necessá ias pa a assegu a a es abilidade da es u u a, ou seja, meno se á o e
esul an e do
dimensionamen o.
Ainda ela i amen e aos mecanismos de o u a in e na ele an es pa a o dimensionamen o, e i icou-se
que a es abilidade ela i amen e ao apa ecimen o de cunhas po enciais de o u a es á ga an ida pa a
odas as combinações de ma e iais conside adas, ou seja, es e mecanismo de o u a não e e impac o
nos esul ados dos dimensionamen os ealizados po que nunca oi o mais condicionan e.
Rela i amen e à e i icação da es abilidade ex e na oi ealizada da o ma ela ada. Os esul ados ob idos
na e i icação da segu ança pa a os di e en es mecanismos de o u a ( al a de capacidade de ca ga do
solo de undação, de ubamen o e deslizamen o pela base) o am iguais pa a as di e en es combinações
de ma e iais conside adas. No caso dos mecanismos de o u a po al a de capacidade de ca ga do solo
de undação e de ubamen o e i icou-se que a es u u a é semp e es á el. Con udo pa a o mecanismo
de o u a po deslizamen o pela base e i icou-se que a es u u a nunca é es á el. Po es e mo i o, são
necessá ias medidas adicionais pa a ga an i que es e mecanismo de o u a não acon ece.
O ou o mecanismo que pode oco e é o esco egamen o global de pa es da es u u a. Como
mencionado, a oco ência des e mecanismo oi e i icada usando a e amen a in o má ica e e ida. Os
esul ados da análise ealizada são ap esen ados no Quad o 3 e mos am que o a o de segu ança global
ob ido em ambas as análises (pa a ensões e e i as, TE e ensões o ais, TT) é semp e meno que o alo
admissí el conside ado, 1,5. Des e modo, a es u u a não é es á el pa a es e mecanismo de o u a.
Quad o 3 - Resul ados do es udo pa amé ico
Geossin é ico F
ul
m
F
ul ,d
c
i
P e
Mecanismo de
o u a in e na
condicionan e
Esco egamen o global
( a o de segu ança)
kN/m kN/m m m TE TT
GG1 46,6 1,13 41,2
0,5 0,5
0,13
0,3
Ro u a po
a anque
1,341 1,182
0,5 1,0 0,3
0,7 0,5 0,3 1,353 1,185
0,7 1,0 0,3
0,9 0,5 0,6 1,355 1,187
0,9 1,0 0,6
GG2 52,2 1,28 40,8
0,5 0,5
0,32
0,9
Ro u a po
ação do
e o ço
1,150 1,082
0,5 1,0 0,9
0,7 0,5 0,9 1,176 1,081
0,7 1,0 0,9
0,9 0,5 0,9 1,184 1,082
0,9 1,0 0,9
GG3 43,9 2,00 22,0
0,5 0,5
0,4
0,45
Ro u a po
ação do
e o ço
1,333 1,180
0,5 1,0 0,45
0,7 0,5 0,45 1,346 1,184
0,7 1,0 0,45
0,9 0,5 0,45 1,357 1,187
0,9 1,0 0,45
GT1 69,5 1,28 54,3
0,5 0,5
1,0
1,20
Ro u a po
ação do
e o ço
1,034 0,934
0,5 1,0 1,20
0,7 0,5 1,20 1,071 0,935
0,7 1,0 1,20
0,9 0,5 1,20 1,091 0,948
0,9 1,0 1,20
GC1 54,6 1,96 27,9
0,5 0,5
1,0
0,6
Ro u a po
ação do
e o ço
1,288 1,179
0,5 1,0 0,6
0,7 0,5 0,6 1,292 1,184
0,7 1,0 0,6
0,9 0,5 0,6 1,321 1,187
0,9 1,0 0,6
Assim, e i icou-se que a es abilidade ex e na da es u u a não es á ga an ida pa a nenhuma das
soluções dimensionadas. Mais uma ez, é impo an e e e i que é necessá io es uda medidas adicionais
pa a melho a o compo amen o global da es u u a. Uma o ma de en a esol e es es p oblemas de
es abilidade é, po exemplo, inclui camadas de e o ço adicionais na zona e o çada da es u u a, ou
seja, diminui e
(pa a diminui a oco ência de supe ícies de o u a na zona e o çada da es u u a) e/ou
inclui camadas de e o ço na undação da es u u a (pa a diminui a oco ência de supe ícies de o u a
nes a egião). A inclusão de camadas adicionais de e o ço na zona e o çada p o oca a mig ação das
supe ícies de o u a mais c i icas pa a ou as zonas da es u u a, ou seja, po exemplo nes e caso pa a a
undação (Figu a 4b). Além dis o, se o em incluídas camadas adicionais de e o ço na undação a sua
es abilidade e os a o es de segu ança globais aumen am.
a
)
b
)
Figu a 4 – Esquema ilus a i o do compo amen o das supe ícies de o u a com a inclusão de camadas adicionais de
e o ço: a) ipos de supe ícies de o u a obse adas; b) mig ação das supe ícies de o u a da zona e o çada pa a a
undação
A es abilização de duas das soluções dimensionadas oi es udada. Pa a al, o am ealizadas modelações
numé icas conside ando a inclusão de camadas adicionais de geossin é icos pa a a es abilização dessas
soluções.
No p imei o caso exis ia um p oblema de es abilidade na undação da es u u a (supe ície de o u a po
esco egamen o global localizada na undação da es u u a). Es a co esponde à solução dimensionada
conside ando a geog elha GG1 e c
i
= 0,5. A in odução de ês camadas de e o ço na undação da
es u u a pe mi iu aumen a o a o de segu ança global de 1,341 pa a 1,616 (pa a condições d enadas)
e de 1,182 pa a 1,323 (pa a condições não d enadas). Mesmo com as camadas adicionais de e o ço
e i icou-se que, pa a condições não d enadas, o a o de segu ança global admissí el conside ado não
oi alcançado. No en an o, nes a análise conside ou-se que a es u u a e ia de supo a o impulso
hid os á ico da água no alude ex e io . Con udo, pa a condições não d enadas (de cu o p azo), ou seja,
du an e o pe íodo de cons ução da es u u a, não é necessá io conside a a aplicação des a ação. Pa a
pe mi i a cons ução da es u u a se á necessá io usa ensecadei as. Pa a conside a es e a o oi
ealizada uma no a análise sem conside a o impulso hid os á ico da água. Nes e caso, e i icou-se que o
a o de segu ança global aumen ou pa a 1,789 pe mi indo ga an i a es abilidade da es u u a pa a
condições de cu o p azo.
O segundo caso es udado co esponde à solução dimensionada conside ando o geo êx il GT1 e c
i
= 0,5.
Nes e caso os p oblemas de es abilidade oco e am na zona in e io da es u u a ( o u a po
esco egamen o global na zona e o çada da es u u a). Pa a esol e es e p oblema op ou-se po eduzi
o espaçamen o e ical en e as camadas de e o ço (e
= 0,3 m pa a a zona comp eendida en e a base
da es u u a a é 3 m de al u a; e
= 0,6 m pa a a es an e es u u a) e inclui ês camadas adicionais de
e o ço na undação da es u u a. Des e modo oi possí el aumen a o a o de segu ança global de 1,034
pa a 1,669 (pa a condições d enadas) e de 0,934 pa a 1,896 (pa a condições não d enadas).
4 - CONCLUSÕES
Como e e ido o obje i o p incipal des e abalho oi e i ica a in luência de á ios pa âme os usados
pelo mé odo de dimensionamen o desc i o pela no ma BS8006-1: 2009 na dis ibuição dos e o ços em
es u u as de solo ino e o çado com geossin é icos. Pa a al ealizou-se um es udo pa amé ico. Os
esul ados ob idos nes e es udo pe mi em conclui que:
o comp imen o dos e o ços ob ido a a és do mé odo de dimensionamen o da no ma BS8006-1:
2009 é igual em odas as soluções dimensionadas po que es e pa âme o é in luenciado apenas
pela al u a da es u u a que, nes e es udo, é semp e igual;
excluindo as soluções em que o mecanismo de o u a in e na condicionan e pa a o
dimensionamen o é o a anque, quando maio é a esis ência à ação dos e o ços, maio é o
espaçamen o e ical en e camadas de e o ço ob ido no dimensionamen o;
o mecanismo de o u a in e na po a anque é maio condicionan e pa a o dimensionamen o das
soluções em que são conside ados e o ços com esis ência à ação maio ;
o uso de coe icien es de in e ação en e o solo e o e o ço di e en es é impo an e apenas quando
o mecanismo de o u a in e na condicionan e pa a o dimensionamen o é o a anque;
a la gu a o al das aces supe io e in e io do e o ço (po me o de desen ol imen o), P, é mui o
impo an e pa a a oco ência ou não do mecanismo de o u a in e na po a anque. Nos casos
es udados e i icou-se que, com a diminuição de P, o a anque o na-se no mecanismo de o u a
in e na mais condicionan e;
como
m
é um a o pa cial de edução das p op iedades do geossin é ico, quan o maio o es e
alo meno se á a sua esis ência à ação e mais camadas de e o ço se ão necessá ias pa a
assegu a a es abilidade da es u u a;
o mecanismo de o u a in e na po apa ecimen o de cunhas po enciais de o u a não em impac o
no dimensionamen o da es u u a conside ada;
a es abilidade ex e na da es u u a não pode se ga an ida po que podem oco e os mecanismos
de o u a ex e na, esco egamen o pela base ou esco egamen o global. Con udo, é possí el
melho a a es abilidade da es u u a e o ná-la es á el a a és da adição de camadas de
geossin é icos suplemen a es na undação ou na zona e o çada.
Finalmen e impo a e e i que a es u u a conside ada nes e es udo co esponde a um caso mui o
pa icula que em sido es udado pelos au o es (Ca los e al. (2012), Ca los e al. (2011), Ca los e Pinho-
Lopes (2011a, b) e Ca los (2009)). Con udo, as conclusões obse adas nes e es udo podem se omadas
em conside ação pa a ou os ipos de es u u a, desde que se conside e o mesmo mé odo de
dimensionamen o e p op iedades dos ma e iais da mesma o dem de g andeza.
AGRADECIMENTOS
Os au o es ag adecem o supo e inancei o da FCT (Fundação pa a a Ciência e a Tecnologia) e do
p og ama COMPETE a a és dos 2 p oje os de in es igação: (FCT) PTDC/ECM/099087/2008 e (COMPETE)
FCOMP-01-0124-FEDER-009724; e (FCT) PTDC/ECM/100975/2008 e (COMPETE) FCOMP-01-0124-FEDER-
009750.
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