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Estabilização de solos moles por vibrocompactação

Método recém-chegado ao Brasil estabiliza solos criando colunas de brita produzidas por vibrocompactação. Sistema promete melhorar a drenagem e tempo gasto nas fundações

Por Eliane Quinalia
Edição 145 - Abril/2009

Divulgação: Craft Engenharia
Utilizada desde 1936 na Europa e, posteriormente, na América do Norte, Ásia e África, a técnica empregada para a estabilização de áreas com baixa capacidade de suporte (solos moles) desenvolvida por Johann Keller, fundador da Keller Grundbau, começa a ser difundida também no Brasil. Duas obras concluídas em dezembro de 2008 - o complexo industrial da ThyssenKrupp em Santa Cruz (RJ) e outra na Rodovia BR 101, em Joinville (SC) - são as primeiras a aplicar a técnica de reforço com brita.

O método usado no tratamento profundo de solos de baixa capacidade de suporte, coesivos ou não-coesivos (com areias e substratos granulares), tem chamado a atenção por permitir não só o aumento da densidade e resistência ao corte - tradicionais em técnicas que visam à estabilização de terrenos -, mas também pela redução da compressibilidade do solo proporcionada e, principalmente, por alterar a permeabilidade do solo, melhorando as condições de drenagem.

Na prática, isso significa que colunas de brita são inseridas no solo por vibrossubstituição - cuja compactação é controlada eletronicamente com diâmetros que variam de 0,70 m até 1,2 m -, proporcionando grandes drenos verticais que aceleram a expulsão da água do solo. Nesse processo, as colunas são formadas por um vibrador "trémie" (com crivo e tremonha na extremidade superior), responsável pela passagem ascendente da brita por ar comprimido, que permite a estabilização de diversos pontos em um terreno.

Entretanto, antes de determinar qual o melhor método a seguir, é preciso distinguir a finalidade do tratamento de cada solo (ver métodos para reforço de solos). Em solos não-coesivos, por exemplo, utiliza-se a técnica de vibrocompactação, no qual não se adiciona qualquer material granular. Nos demais solos, chamados coesivos, recomenda-se a vibrossubstituição. "A brita compactada é necessária para re-estruturação do solo de baixa capacidade de suporte", explica o engenheiro Marcelo Felix, especialista em geotecnia e responsável pela implantação do método de tratamento de solos moles por vibrocompactação da Craft Engenharia.

Métodos

Atualmente existem dois métodos de execução por vibrossubstituição: um a seco (botton-feed) e outro úmido. De acordo com Felix, o método botton-feed é hoje um dos mais conhecidos e também considerado um diferencial dessa tecnologia exatamente pela compressão proporcionada, que difere dos tradicionais apiloamentos de coluna revestida por camisa metálica. "Essa mecânica permite não só a compactação da coluna de brita, mas também efetua o confinamento do solo circunvizinho, promovendo um solo melhorado como resultado da combinação da coluna de brita vibrocompactada." Já o método úmido apresenta algumas restrições quanto à sua aplicação, sendo mais usado em locais não confinados, preferencialmente com abundância de água para uso industrial. Um bom exemplo são os solos de áreas portuárias, ou mesmo os mais próximos a leitos fluviais, localizados em regiões em que a circulação da água seja viável. "Nesse processo a água contribui para a condução da brita para formar o corpo da coluna", explica Felix.

Diferentemente do método seco - em que a brita é aplicada ao pé da coluna -, neste a brita é conduzida para o fundo a partir da plataforma de trabalho. As etapas posteriores, entretanto, seguem a mesma metodologia aplicada no método seco.

Além disso, o processo de vibrossubstituição parece ser um método rápido e eficaz para a estabilização de áreas - até 200 m de colunas por equipamento/turno -, especialmente se comparado ao tempo de espera para efetivação dos recalques previstos, que em outros processos pode durar meses ou anos. Outro diferencial da tecnologia está na estabilização do solo, que permite a construção de fundações diretas sobre as colunas de brita e minimiza a necessidade de fundações profundas ou estacas - este, inclusive pode ser mais aconselhado em alguns casos devido à maior interação do método com o solo.

Vale lembrar que, apesar dos benefícios, essa tecnologia somente poderá ser aplicada em locais com pé-direito amplo, pois apesar da possibilidade de adaptar a dimensão do equipamento à obra, nem sempre o custo-benefício dessa requisição é satisfatório ao cliente. "Outro ponto que precisa ser mencionado é que os recalques esperados pelo tratamento de solos moles tendem a ser homogêneos e dada a velocidade do processo, os mesmos costumam ocorrer durante a fase construtiva da obra", explica Felix.

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