Pregagens

– 1 –

TRATAMENTO E MELHORAMENTO DE SOLOS UTILIZANDO PREGAGENS

Filomeno Pequicho [email protected]

RESUMO 1

2

Este trabalho pretende abordar o tema sobre a aplicação de 3

pregagens como método de melhoramento “in situ” no 4

comportamento dos solos e utilizado como processo de 5

contenção ou estabilização de maciços quer de terras quer 6

de rocha. Neste âmbito apresenta-se uma breve descrição 7

dos aspectos mais significativos que caracterizam os solos 8

referenciando-se ainda as suas várias técnicas de 9

tratamento e melhoramento. 10

O principal objectivo desta monografia passa pela 11

abordagem descritiva do método de tratamento e 12

melhoramento dos solos por pregagens relevando-se os 13

seus principais aspectos como a aplicabilidade do 14

processo, materiais adequados, métodos de execução, 15

vantagens e desvantagens, controlo de qualidade, ensaios a 16

realizar e dimensionamento. 17

18

PALAVRAS-CHAVE 19

20

Pregagens, solo pregado, melhoramento de solos, 21

estabilização de solos. 22

23

ABSTRACT 24

25

This work aims to address the topic of implementation of 26

soil nailing used as a method of improvement "in situ" in 27

the behavior of soils and also as a containment process or 28

massive stabilization of land or rock. In this context, it 29

presents a brief description of the most significant aspects 30

that characterize the soils is further referencing their 31

various techniques for treatment and improvement. 32

The main objective of this monograph is the descriptive 33

approach of the method of treatment and soil improvement 34

by soil nails up referencing its key aspects such as the 35

applicability of the process, appropriate materials, 36

equipment used, advantages and disadvantages of control 37

quality, further tests and calculations. 38

39

KEYWORDS 40

41

Soil nailing, Soil improvement, Soil stabilization. 42

43

44

1 INTRODUÇÃO 45

46

A necessidade de melhoramento dos solos quer para 47

execução de escavações, estabilização de taludes ou 48

aumento da sua capacidade de carga, constitui, desde 49

sempre, um desafio para a engenharia geotécnica e tem 50

origem maioritariamente quer no fraco comportamento 51

dos solos face às tensões de tracção causadas 52

principalmente quando se alteram as condições de repouso 53

dos maciços de terra ou rocha quer na necessidade do seu 54

carregamento para além da sua capacidade de resistência 55

ou equilíbrio. 56

57

2 PREGAGENS 58

59

A aplicação de pregagens nos maciços geológicos não 60

constitui um melhoramento das características próprias do 61

solo (como acontece com os métodos de tratamento) mas 62

sim um melhoramento do comportamento global do 63

maciço. 64

65

2.1 Enquadramento Histórico 66

67

A utilização de varões passivos na estabilização de 68

maciços geológicos, nomeadamente em solos rochosos, é 69

um processo de construção antigo. 70

A aplicação de pregagens em solos é muito mais recente 71

havendo inclusivamente grande diferença no seu 72

funcionamento. 73

As primeiras obras onde se empregou este processo 74

construtivo datam de 1972 em França (Medio et al, 1983) 75

e 1976 nos Estados Unidos (Shen et al, 1981). Na 76

Alemanha, em 1979, Stocher et al, apresentavam pela 77

primeira vez numa reunião internacional um atrigo sobre a 78

aplicação de pregagens em escavação de solos. 79

O maior programa de investigação sobre pregagens 80

ocorreu na Alemanha entre 1975 e 1981, desenvolvido 81

entre a Universidade de Karlsruhe e a empresa Bauer 82

tendo sido efectuados testes experimentais e apresentado 83

um documento com os primeiros procedimentos a ser 84

utilizados em projectos (Gässler and Gudehus, 1981; 85

Schlosser and Unterreiner, 1991). 86

87

88

Tratamento e melhoramento de solos por pregagens Filomeno Pequicho

– 2 –

2.2 Principais propriedades dos solos 1

2

O solo é um dos mais antigos e complexos materiais 3

utilizados pelo homem. Está presente em quase todos os 4

tipos de construções suportando na maioria das vezes o 5

peso de toda a estrutura. Como tal, é fundamental o 6

conhecimento das características deste material. 7

Os solos podem classificar-se em quatro grandes 8

categorias; Arenosos, argilosos, humosos ou rochosos. 9

As suas principais propriedades são a química e a físico-10

mecânica. Será a esta última que a mecânica dos solos 11

recorre para obter os parâmetros de resistência necessários 12

ao dimensionamento do comportamento dos solos tais 13

como o valor do peso específico, ângulo de atrito interno 14

ou da coesão. Se o ângulo de trito interno mede a 15

resistência do solo ao corte sob o efeito de diferentes 16

tensões normais já a coesão mede a sua resistência ao 17

corte em estado de repouso não sendo contudo uma 18

propriedade presente em todos os solos mas apenas nos 19

solos coesivos. 20

21

2.3 Técnicas de tratamento e melhoramento dos solos 22

23

As características de um dado maciço geológico podem 24

ser melhoradas de dois modos distintos: 25

1. Alterando alguma ou algumas das propriedades 26

intrínsecas do solo; 27

2. Introduzindo determinados elementos resistentes 28

que tornem possível que o maciço suporte 29

solicitações ás quais não está habituado a 30

resistir. 31

Com o objectivo de conferir aos solos melhores 32

desempenhos mecânicos, existem várias técnicas para o 33

seu tratamento e melhoramento entre as quais se destacam, 34

por categorias: 35

1. Densificação: 36

• Pré-carregamento 37

• Compactação “in situ” 38

• Vibrocompactação 39

• Compactação dinâmica e por explosivos 40

• Substituição de solos. 41

2. Térmica: 42

• Congelamento artificial 43

3. Química: 44

• Injecção com poliuretano hidroativado 45

• Injecção com lamas bentoníticas 46

• Injecção com cal 47

• Injecção com caldas de cimento 48

4. Drenagem e impermeabilização: 49

• Valas drenantes 50

• Drenos verticais 51

• Impermeabilização superficial 52

5. Reforço: 53

• Estacas ou microestacas cravadas 54

• Estacas moldadas 55

• Estacas-prancha 56

• Ancoragens 57

• Pregagens 58

• Jet-grouting e Deep Mixing 59

• Terra armada 60

• Gabiões 61

• Muros 62

6. Controlo da Erosão: 63

• Sementeira 64

• Geossintéticos 65

• Geomantas 66

• Geogrelhas 67

• Taludes empedrados 68

• Floreiras 69

70

2.4 As pregagens como sistema de melhoramento dos 71

solos e sua aplicabilidade 72

73

As pregagens podem ser passivas (sem tensionamento, 74

mobilizando a aderência barra/solo) ou activas 75

(tensionadas, ancoradas na extremidade, mobilizando a 76

aderência calda injectada/solo comprimido). Poderão 77

ainda ser do tipo provisório ou definitivo e podem ser 78

realizadas com varões de aço nervurado (Fig. 1), cortadas 79

em bico num dos extremos ou com ponteira de perfuração 80

tendo o outro uma rosca apropriada para receber a placa de 81

ancoragem e uma porca de fixação. Podem igualmente ser 82

realizadas com cabos em aço e injectadas com calda de 83

cimento ou resina sendo pós-tensionadas (Fig. 2) ou ainda 84

ser realizadas com tirantes expansíveis em aço que, após 85

bombagem de ar, aumentam o seu diâmetro dentro do 86

furo, pressionando as paredes do tirante contra as paredes 87

do furo, caso do sistema Swellex (Fig. 3). 88

89

90 Fig. 1 – Barra de aço para pregagem (Fonte: Dywidag). 91

92

93 Fig. 2 – Pregagem com cabo de aço. 94

95

96 Fig. 3 – Tirante expansível Swellex (Fonte: Minova). 97


– 3 –

Este tipo de estruturas pode ser aplicado como sistema de 1

pregagem de estruturas de suporte ou contenção, (ex. 2

cortina pregada, georedes e geogrelhas anti-erosão, betão 3

reforçado projectado) ou poderão ser simplesmente 4

aplicadas funcionando por si só como ancoragem de 5

maciços instáveis de terra ou rocha (Fig. 4). 6

7

8 Fig. 4 – Aplicação das pregagens (Fonte: António J. Silva 9

Cardoso). 10

11

A aplicação das pregagens poderá ser descendente ou 12

ascendente (Fig. 5) e, quanto ao método de fixação 13

poderão ser classificadas por: 14

1. Amarrada mecanicamente – A pregagem é 15

empurrada no furo até que a placa de superfície 16

fique em contacto com a rocha, rodando em 17

seguida a porca até se atingir a tensão prevista. 18

Este tipo de fixação requer que o furo na rocha 19

não seja nem folgado nem apertado de mais pelo 20

que a eficácia deste tipo de pregagem com 21

expansão da manga depende fundamentalmente 22

do aperto da manga contra as paredes do furo. 23

Este tipo de pregagem depende ainda do tipo de 24

rocha e do seu estado de fracturação dado que o 25

varão poderá perder tensão sendo necessário 26

neste caso, ser retensionado. 27

2. Pregagem injectada – São aplicadas no furo e 28

seladas com calda de cimento injectado ou com 29

cartuchos de calda de cimento ou resina. O 30

método por aplicação de cartuchos é mais 31

conveniente e rápido (principalmente em 32

pregagens de furo ascendente) dado que as 33

perdas de calda ou resina são menores uma vez 34

que, em cartucho o selante é mais espesso. 35

Os cartuchos de cimento contêm cimento e 36

aditivos em receptáculo poroso que se embebe 37

em água antes de serem colocados no furo. Nos 38

cartuchos de resina (funcionando como 39

ampolas) será necessário misturar os seus 40

componentes rodando a pregagem contra o 41

cartucho até que esta provoque a rotura da 42

ampola. 43

Após o ganho de presa da calda ou resina na 44

zona de selagem, o tensionamento do varão é 45

obtido por rotação da porca de aperto ou por 46

tracção até se atingir o binário previsto. Em 47

pregagens de carácter definitivo, será sempre 48

necessária a selagem do varão no comprimento 49

livre, com calda de presa lenta para garantir a 50

longo prazo a protecção das armaduras. 51

3. Pregagem de cabo injectada – Este tipo de 52

fixação é em tudo idêntica á descrita para a 53

pregagem injectada sendo que diferem apenas 54

no uso de cartuchos onde, para cabos compridos 55

(superior a 6 m), nunca são utilizados. 56

4. Pregagem amarrada por atrito – Nesta categoria 57

existe dois tipos: 58

• Pregagem de meia cana – Neste tipo 59

o prego é forçado a entrar no furo cujo 60

diâmetro deverá ser um pouco menor 61

que o do prego. Não é aconselhado 62

para rochas muito fracturadas nem 63

para pregagens definitivas dada a falta 64

de protecção da armadura. 65

• Pregagem em Tirante Expansivo – 66

O prego é introduzido facilmente no 67

furo e, por efeito de bombagem de ar, 68

o tirante expande contra as paredes do 69

furo. Também aqui não se aconselha a 70

utilização deste tipo de pregagem em 71

estruturas de carácter definitivo pelas 72

mesmas razões indicadas no ponto 73

anterior. 74

75

76 Fig. 5 – Aplicação de pregagens ascendente / descendente. 77

78

De certo modo, as estruturas de suporte executadas com 79

pregagens funcionam mecanicamente como estruturas de 80

terra armada onde a mobilização do prego é feita por atrito 81

lateral em todo o seu comprimento. 82

83

2.5 Materiais 84

85

As paredes pregadas são basicamente constituídas por três 86

componentes. Pregos, elementos de drenagem e parede 87

estrutural de contenção. 88

As pregagens são executadas com barras ou cabos em aço. 89

As barras poderão ainda ser maciças ou em tubo 90

expansível. 91

Em tudo idêntico às ancoragens, as pregagens tem 92

igualmente um comprimento livre (na zona passiva do 93

solo) e um comprimento de ancoragem (na zona activa do 94

solo) 95

Os pregos em barras maciças tem um módulo de 96

elasticidade de 210GPa e uma tensão de rotura de 520 ou 97

1050MPa e, em geral, são compostos por: 98

• Barra de aço; 99

• Porca de emenda; 100

• Ponteira de perfuração; 101

• Tubo corrugado em polietileno; 102

• Espaçadores; 103

• Tubo de injecção; 104


– 4 –

• Calda ou resina de injecção; 1

• Placa de ancoragem com ou sem pregos de 2

aderência; 3

• Porca de aperto; 4

As barras existem no mercado com os diâmetros de 5

26mm, 32mm, 36mm, 46mm, 57mm, 65mm, 75mm. 6

7

Actualmente no mercado existem diversas marcas a 8

comercializar barras / cabos em aço para a realização de 9

pregagens entre as quais se encontram a Dywidag, VSL, 10

Minova, Williams, Nicholson, Hayward Baker, Ischebeck. 11

12

13 Fig. 6 – Principais componentes de uma pregagem. 14

15

2.6 Dimensionamento 16

17

A verificação das estruturas pregadas ao solo deve 18

considerar três condições de modos de rotura: Verificação 19

externa, interna e estrutural. 20

21

A verificação externa contempla: 22

• Estabilidade global; 23

• Deslizamento do conjunto; 24

25

A verificação interna contempla: 26

• Rotura por arrancamento dos pregos; 27

• Rotura na interacção solo-prego; 28

• Á rotura do prego; 29

30

A rotura estrutural engloba: 31

• Rotura da cortina por flexão; 32

• Rotura da cortina por punçoamento; 33

• Rotura dos pernos nas placas de aperto. 34

35

2.6.1 Verificação externa 36

37

2.6.1.1 Estabilidade global: 38

39

A estabilidade global de um sistema de cortina pregada ao 40

solo acontece quando a superfície de rotura do solo por 41

detrás da parede passa sob a mesma (Fig. 7). 42

43

44 Fig. 7 – Potencial falha de estabilidade durante a construção. 45

46

A estimativa de deformação do solo pode ser obtida por 47

meio de cálculo numérico utilizando, por exemplo, o 48

método dos elementos finitos ou das diferenças finitas, no 49

entanto, estes métodos raramente são aplicados no 50

dimensionamento de cortinas pregadas ao solo. 51

Mais comummente, são utilizados, para estimativa da 52

rotura dos solos, métodos semi-empíricos baseados em 53

experiências anteriores. 54

55

A figura 8 ilustra os elementos de análise à estabilidade 56

global de uma cortina pregada. 57

58

59 Fig. 8 – Elementos de análise à estabilidade global numa cortina 60

pregada. 61

62

onde: 63

α = ângulo do paramento 64

β = ângulo do talude 65

ϕ’ = ângulo de atrito interno efectivo do solo 66

c’ = coesão efectiva do solo 67

ψ = inclinação do plano da falha 68

i = inclinação do prego 69

LF = comprimento do plano da falha 70

W = peso da massa de solo instável 71

QT = sobrecarga 72

TEQ = força equivalente do prego 73

NF = força normal á superfície de escorregamento 74

SF = força de corte na superfície de escorregamento 75

RC = componente da coesão de SF 76

Rϕ = componente do atrito de SF 77

78

O coeficiente de segurança FSG é calculado por: 79

80


– 5 –

5,1≥∑

∑=

−

−

izadorasdesestabilforças

dorasestabilizaforças

GFS (1) 1

2

com: 3

Σforças normais = (W+QT)senψ+TEQsen(ψ-i)-SF=0 (2) 4

5

Σforças tangenciais = (W+QT)cosψ+TEQcos(ψ-i)-NF=0 (3) 6

7

onde: 8

SF=RC+RF=cmLs+NFtanϕm (4) 9

10

tanϕm=tanϕ’/FSG (5) 11

12

cm=c’/FSG (6) 13

14

ϕm, cm = ângulo de atrito mobilizado e a coesão 15

mobilizada respectivamente. 16

17

2.6.1.2 Deslizamento do conjunto: 18

19

O deslizamento de uma cortina pregada ao solo ocorre 20

quando as pressões activas do solo ultrapassam a 21

resistência do sistema ao escorregamento. O sistema é 22

modelado como um bloco rígido ao qual são aplicadas as 23

pressões do solo. 24

25

26 Fig. 9 – Estabilidade ao escorregamento de uma cortina pregada. 27

28

Á semelhança do que foi preconizado para a estabilidade 29

ao deslizamento, teremos: 30

31

5,2≥=∑

∑=

∑∑

−

−

D

RFS

izadorasdesestabilforças

dorasestabilizaforças

Desl 32

(7) 33

34

com: 35

Σforças estabilizadoras = cbBL+ (W+QD+PAsenβ)tanϕb (8) 36

37

Σforças desestabilizadoras = PAcosβ (9) 38

39

onde: 40

PA=0,5γH12KA (10) 41

42

com: 43

H = altura da cortina 44

∆H = acréscimo de altura por inclinação do talude 45

β = ângulo do talude 46

βeq = ângulo equivalente do talude [para taludes 47

quebrados, βeq=tan-1(∆H/H), para taludes infinitos βeq = β] 48

α =inclinação da cortina 49

θ = (π/2)+α 50

cb = força de coesão na base de deslizamento 51

BL = comprimento da base de deslizamento 52

W = peso da massa de solo deslizante 53

QD = valor quase-permanente da sobrecarga 54

ϕ’b = ângulo de atrito ficcional na base de escorregamento 55

ϕ’ = ângulo de atrito interno do solo 56

δ = ângulo de atrito solo-paramento 57

γ = peso volúmico do solo 58

H1 = altura efectiva da cortina [H1=H+(BL+tanα)tanβeq] 59

KA = coeficiente de impulso activo 60

61

2.6.2 Verificação interna 62

63

2.6.2.1 Rotura por arrancamento do prego: 64

65

A rotura por arrancamento do prego é o modo de falha 66

primária interna numa cortina pregada ao solo. Este modo 67

ocorre quando se excede a capacidade de atrito calda-solo 68

ou quando o comprimento do prego é insuficiente. A 69

capacidade de arrancamento do prego Qu por unidade de 70

comprimento, também designada por taxa de transferência 71

de carga, é dada por: 72

73

74 Fig. 10 – Principais componentes de uma pregagem. 75

76

DHuu DqQ ..π= (11) 77

e 78

pu FSqq .= (12) 79

80

81

82

sendo a capacidade de arrancamento do prego Rp: 83

84


– 6 –

P

pu

pFS

LQR

.= (13) 1

2

com: 3

Qu = capacidade de arrancamento por unidade de 4

comprimento 5

q = força de ligação 6

DDH = diâmetro do furo 7

LP = comprimento do prego 8

RP = capacidade de arrancamento 9

FSp = factor de segurança (igual a 2) 10

11

2.6.2.2 Rotura na interacção solo-prego: 12

13

A interacção solo-prego é complexa. As cargas aplicadas 14

ao prego funcionam como que reacções ao movimento de 15

derrube na cortina de betão. O prego, para lá do plano da 16

falha, é puxada para fora do solo e a tensão de contacto 17

varia ao longo do comprimento do prego (Fig. 11). A força 18

de tracção máxima não ocorre necessariamente na zona de 19

intercepção com o plano da falha (Fig. 12 e 13). 20

21

22 Fig. 11 – Mecanismo de transferência de tensões prego-solo. 23

24


27


30

O cálculo da tensão de rotura máxima instalada na 31

interacção solo-prego é função do peso volúmico do solo 32

γ, do espaçamento vertical e horizontal entre pregos SV e 33

SH, da altura da cortina H e do coeficiente de impulso 34

activo Ka. 35

36

Para fins práticos pode considerar-se que a força máxima 37

de tracção no prego é: 38

39

HVamáx SSHKT ×××××= γ75.0 (14) 40

41

2.6.2.3 Rotura do prego: 42

43

A rotura do prego tem lugar quando a força longitudinal 44

na interacção solo-prego, Tmáx, é maior que a capacidade 45

de tracção do prego RT com: 46

47

T

ydS

TFS

fAR

×= (15) 48

com: 49

AS = área da secção do prego 50

fsyd = valor de cálculo da tensão de cedência do prego 51

FST = coeficiente de segurança (min 2,5) 52

53

No caso de pregagens cravadas directamente no maciço é 54

essencial mobilizar o atrito e aderência solo-prego. Neste 55

caso a tensão unitária média na pregagem é determinada, 56

teórica e simplificadamente, por: 57

58

DhfpcT 2..... γα += (16) 59

onde: 60

c = coesão da camada atravessada 61

p = perímetro do prego 62

α = coeficiente de redução, inferior à unidade 63

γ = peso volúmico do solo 64

h = profundidade média do pego 65

D = diâmetro do prego 66

f = coeficiente de atrito solo-prego dado por: 67

68

6/).5,1(5,1 htgf −+= φ para h<=6m (17) 69

70


– 7 –

φtgf = para h>6m (18) 1

2

Φ = ângulo de atrito interno do solo. 3

4

A rotura estrutural, sendo um tema relacionado com 5

estruturas de betão armado, não será abordada nesta 6

monografia por não se enquadrar dentro da matéria da 7

Unidade Curricular de Estruturas de Suporte e 8

Melhoramento de Solos. 9

10

2.7 Vantagens e desvantagens 11

12

Alguns factores têm contribuído para a crescente 13

utilização de pregagens como técnica de melhoramento e 14

suporte de solos. 15

Considerando os 5 principais modelos de pregos, 16

apontam-se, para cada um delas, algumas vantagens e 17

desvantagens: 18

19

Ancoragem Mecânica 20

Vantagens: 21

• Baixo preço; 22

• Atua imediatamente após instalação; 23

• Possibilidade de tensionamento por rotação da 24

cabeça, após colocação; 25

• Fácil aplicação de sistemas para avaliar o 26

tensionamento. 27

Desvantagens: 28

• Uso limitado a rochas duras; 29

• As vibrações provocadas na instalação podem 30

produzir perda de fixação. 31

• Necessidade de rigor no diâmetro do furo. 32

33

Tirantes selados com calda de cimento 34

Vantagens: 35

• Custo moderado; 36

• Grande capacidade de ancoragem; 37

• Não perde tensão com vibrações de montagem; 38

• Simplicidade de instalação; 39

• Grande resistência à corrosão; 40

• Não exige rigor no diâmetro do furo. 41

Desvantagens: 42

• Tempo de cura superior a 2h; 43

• Tempo de estocagem limitado; 44

• Necessidade de armazenamento adequado. 45

46

Tirantes selados com resina 47

Vantagens: 48

• Flexibilidade; 49

• Grande resistência à corrosão; 50

• Alta capacidade de ancoragem. 51

Desvantagens: 52

• Custo relativamente alto; 53

• Necessidade de armazenamento adequado; 54

• Tempo de estocagem limitado. 55

56

Cable bolt 57

Vantagens: 58

• Baixo preço; 59

• Pode ser instalado com grandes comprimentos; 60

• Grande capacidade de suportar cargas elevadas; 61

• Bom comportamento à corrosão. 62

Desvantagens: 63

• Condições especiais de instalação do 64

tensionamento; 65

• O uso de cimento standard para selagem exige 66

vários dias de presa antes da aplicação da carga. 67

68

Tirante expansivo tipo Swellex 69

Vantagens: 70

• Fácil instalação; 71

• Capacidade em serviço imediatamente após 72

instalação; 73

• Adaptável às mais variadas características do 74

terreno; 75

• O processo de instalação causa retracção 76

longitudinal do prego e consequente efectiva 77

tensão sobre a rocha. 78

Desvantagens: 79

• Custo elevado; 80

• Necessidade de protecção elevada contra a 81

corrosão; 82

• Exige equipamento especial. 83

84

2.8 Execução 85

86

São, em geral, sete as etapas para executar uma estrutura 87

de contenção utilizando este processo: 88

89

1. Escavação inicial: 90

Antes de ser iniciada a escavação deverá garantir-se a 91

remoção de qualquer água existente no solo. O corte 92

inicial é feito até uma profundidade de 1 a 2m dependendo 93

da coesão do solo para manter o talude até ao aperto dos 94

pregos. O comprimento da escavação é determinado pela 95

área da superfície do talude que possa ser estabilizada por 96

betão projectado e pela quantidade de equipamento 97

necessário ás diferentes operações. 98

A superfície do talude deverá ser plana para diminuir a 99

quantidade de betão a projectar na parede final. 100

101

2. Execução do furo: 102

Os furos são executados por rotação ou rotopercussão a 103

seco ou utilizando ar ou água, com diâmetros que variam 104

entre 100mm e 300mm e em geral espaçados de 1 a 2m. 105

106

3. Instalação do prego e aplicação da calda: 107

Os pregos são instalados dentro de mangas em PVC 108

corrugado ou PEAD, são aplicados centralizadores para 109

garantir o posicionamento da barra em relação ao furo e é 110

injectada a calda de cimento. 111

112

4. Sistema de drenagem: 113

São colocados tubos drenantes contra a face de escavação 114

de modo a controlar a água de infiltração, caso haja- 115

116

5. Construção da primeira parede em betão: 117

Projecção de betão com espessura constante no projecto 118

(min. 100mm) geralmente reforçado com uma malha 119

electrosoldada em aço e posterior aplicação da placa de 120

apoio ao parafuso (200x250mm2x15mm). Também nesta 121


– 8 –

fase é aplicada a porca de aperto fixando a placa sobre a 1

superfície do betão projectado ainda sem presa. 2

3

6. Escavação das bancadas inferiores: 4

Repetir o procedimento para as camadas de escavação 5

inferiores. Nestas fases o betão projectado e reforçado 6

poderá ser aplicado antes da execução do furo e instalação 7

do prego quando o paramento do talude não oferecer 8

estabilidade suficiente. 9

10

7. Aplicação de pregagens definitivas: 11

Nas pregagens definitivas é executada uma segunda 12

parede em betão armado após a conclusão da escavação 13

final. Nesta solução as placas das cabeças dos preços são 14

dotadas de pernos soldados (Fig. 14) que garantem a 15

aderência desta segunda parede de betão e uniformizam a 16

estrutura. Também é nesta fase que se aplicam, caso 17

existam, as soluções arquitectónicas preconizadas em 18

projecto. 19

20

21 Fig.14 – Placa de aperto com pernos. 22

23

3 CONTROLO DE QUALIDADE E ENSAIOS 24

25

O desempenho a longo prazo do sistema de solos pregados 26

depende da sua capacidade de resistir aos ataques da 27

corrosão. 28

Os métodos mais comuns de protecção dos pregos à 29

corrosão incluem o seu encapsulamento com tubo 30

corrugado em PVC ou PEAD e um posterior 31

preenchimento de 5mm (min.) com argamassa, processo 32

geralmente designada por dupla protecção, ou apenas o 33

envolvimento do prego com argamassa. Os pregos 34

poderão ainda ser fornecidos com uma fina camada e 35

epóxi com 0,3mm (min.). Cada uma destas medidas 36

resulta no isolamento do prego ao meio corrosivo em 37

graus diferentes. 38

As cabeças de ancoragem e porcas de aperto geralmente 39

não são protegidas com pintura epóxi mas são envolvidas 40

por argamassa ou encerrada na parede em betão. 41

42

Os varões deverão ser devidamente centralizados 43

relativamente ao furo ou à bainha de encapsulamento. O 44

controlo da qualidade dos materiais é feito por uma 45

combinação dos seguintes procedimentos: 46

47

• Exame visual para detecção de defeitos ou danos 48

existentes; 49

• Avaliação da conformidade da certificação do 50

material com o especificado em projecto; 51

• Verificação das condições de carga, descarga e 52

estocagem dos materiais; 53

• Testes laboratoriais representativos do material 54

entregue; 55

• Compatibilidade do prego com os restantes 56

acessórios; 57

• Certificação dos materiais para drenagem; 58

• Certificado das argamassas, betões e adjuvantes 59

entregues na obra bem como os posteriores 60

ensaios necessários; 61

62

Os pregos são testados segundo a EN 1537, geralmente, 63

por ensaio de carga e por tracção de modo a verificar a 64

compatibilidade do projecto com as reais condições do 65

solo e consequentemente validar o modelo de cálculo 66

utilizado. Poderão, por este método, ser ainda realizados 67

ensaios de tracção ao solo utilizando pregos-teste antes da 68

execução do projecto. 69

Estes ensaios são executados para um coeficiente de 70

segurança e para um número de pregos a ensaiar 71

dependente da dimensão do projecto e/ou do número de 72

diferentes solos existentes mas nunca inferior 3 ou a 5% 73

dos pregos instalados. 74

75

Geralmente estes testes são executados com recurso a um 76

macaco hidráulico que aplica uma força de tracção na 77

cabeça do prego ensaiando-o ao arrancamento (Fig. 15). 78

79

80 Fig. 15 – Ensaio de carga de uma pregagem. 81

82

Existem ainda outros métodos de ensaio aos pregos 83

nomeadamente testes não destrutivos (NDT) tais como: 84

• Método Eco Sónico; 85

• Método equipotencial Mise-a-la-Masse; 86

• Magnetometria; 87

• Método de Indução Electromagnética; 88

• Reflectrometria no Domínio do Tempo (TDR). 89

90

Após a entrada em funcionamento das pregagens e ao 91

longo da vida útil da obra deverá ser previsto um 92

programa de manutenção e monitorização do 93

comportamento global do sistema. 94

95

5 REFERÊNCIAS 96

97

FHWA – Manual for Design & Construction Monitoring 98

of Soil Nail Walls, October 1998. 99

100

Vítor Bruno B. Santa - Controlo de Qualidade de 101

Ancoragens Passivas e Activa, Dissertação para Obtenção 102

do Grau de Mestre em Engenharia Civil, IST, Setembro 103

2010. 104

105


– 9 –

Carlos A. Lazarte, Victor Elias, David Espinosa, Paul J. 1

Sabatini - Geotechnical Engineering Circular Nº 7 – Soil 2

Nail Walls, Report FHWA0-IF-03-017, March 2003. 3

4

NCHRP, Report 701 – Proposed Specifications for LRFD 5

Soil-Nailing Design and Construction, Washington, D.C. 6

2011. 7

8

António José de M. Silva Cardoso – A Técnica das 9

Pregagens em Solos Aplicada, Dissertação para 10

Doutoramento em Engenharia Civil, FEUP, Setembro 11

1987. 12

13

C. F. Lee, Ove Arup & Partners Hong Kong Ltd – Revuew 14

of Use of Non-Destructive Testing in Quality Control in 15

Soil Nailing Works, Geo Report Nº 219, December 2007. 16

17

FHWA – Soil Nailing Field Inspectors Manual, April 18

1994. 19

20

Thomas J. Tuozzolo – Soil Nailing: Where, When and 21

Why, A Practical Guide, 2003. 22

23

24

25

26

DECLARAÇÃO DE ORIGINALIDADE O autor desta monografia declara que o conteúdo da mesma é da sua autoria e não constituí cópia parcial ou integral de textos de outro(s) autor(es).

(Filomeno Pequicho)

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