339) Projetos de Geotecnia e Fundação

Como calcular o fator de segurança de um talude ?

O fator de segurança é uma medida que indica a estabilidade de um talude ou encosta. Para calcular o fator de segurança de um talude, é necessário conhecer as propriedades do solo e da rocha, as cargas atuantes na encosta e a geometria do talude. O cálculo do fator de segurança é realizado por meio de uma análise de estabilidade, que pode ser feita utilizando diferentes métodos, como o método das fatias, o método de Bishop simplificado, o método de Taylor, entre outros.

O método das fatias é um dos mais comuns e é realizado seguindo os seguintes passos:

1. Dividir o talude em fatias horizontais, considerando a geometria do talude e a variação das propriedades do solo ou rocha em cada camada.

2. Calcular as forças que atuam em cada fatia, como peso próprio, cargas externas, forças de coesão e atrito.

3. Calcular as forças resistentes que atuam em cada fatia, levando em consideração a resistência ao cisalhamento do solo ou rocha.

4. Calcular o fator de segurança para cada fatia, dividindo a soma das forças resistentes pelas forças atuantes.

5. Calcular o fator de segurança global para o talude, somando os fatores de segurança de cada fatia e dividindo pelo número de fatias.

O valor mínimo recomendado para o fator de segurança depende do nível de risco aceitável e pode variar entre 1,5 e 2,0. Valores abaixo desse limite indicam que o talude está em risco de instabilidade e pode sofrer deslizamentos ou colapsos.

PROJETOS DE GEOTECNIA E FUNDAÇÃO

Entenda a importância e relevância dos projetos geotécnicos para obras de engenharia e fundações especiais.

O solo é um dos componentes mais importantes em uma obra de engenharia, pois é responsável por dar suporte às construções. 

Determinar através do mapa de cargas da fundação o local exato para a cota de final da fundação e a escolha acertava do processo a ser utilizado não é tão simples.

Por isso, para um bom desempenho da edificação, é fundamental um bom projeto Geotecnico e de fundação.

Esse tipo de projeto é fruto de um conjunto de análises, interpretações e conclusões sobre as investigações geológico geotécnicas feitas em campanhas de sondagem bem definidas e acertavas em campo e através de alguns ensaios complementares em laboratório para determinar alguns parâmetros Geotecnicos relevantes.

São  necessários vivência, proficiência, estudos, cálculos, desenhos, especificações e relatórios para elaborá-lo com precisão.

Erros de projetos infelizmente ainda são muito comuns.

É preciso lembrar que a geotecnia estuda o comportamento dos solos e das rochas em relação às ações do homem e não é uma ciência exata, onde todos escolhem o mesmo parâmetro para seus cálculos.

A maturidade e experiência aquilatam trabalhos mais coerente e resultados mais corretos apesar da técnica sempre tramitar entre a viabilidade econômica, técnica e financeira dos projetos junto as possíveis soluções.

Incertezas sempre rodeiam as obras de geotécnica e a pressa nestes casos passa a ser inimiga da perfeição e da boa prática da Engenharia geotécnica .

Sua aplicação é importante em inúmeras situações, como na prevenção de desabamentos, desmoronamentos, deslizamentos, contenção de encostas , preservação do tráfego rodoviário e ferroviário e problemas estruturais em edificações.

O projeto geotecnico e um dos mais importantes dos projetos de uma  obra que inicia no projeto arquitetônico e renegado várias vezes por puro desconhecimento, sendo que as vantagens agregadas e de segueanca que oferecem para as obras de engenharia são imensuráveis e de grande quilate.

Os principais tipos de projetos geotécnicos:

Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), um projeto geotécnico consiste na orientação dos seguintes serviços:

* escavações a céu aberto e a ar comprimido;

* aterros sorbe solos moles;

* fundações de estruturas enterradas;

* escoramentos e muros arrimos;

* drenagem, esgotamento e rebaixamento de lençol freático;

* galerias e estruturas enterradas;

* túneis em rocha e solo;

* barragens e estruturas anexas;

* pavimentos;

* estabilização de taludes naturais e rompidos;

* desempenho de obras especiais de engenharia.

Como  a elaboração dos projetos Geotecnicos funciona :

A elaboração dos projetos geotécnicos pode ser dividida em três fases. 

São elas: 

A viabilidade, o projeto básico e o projeto executivo.

A etapa de viabilidade é responsável por ampliar o nível de detalhamento e entendimento do solo, para que seja mais fácil prever o custo da obra e seu prazo de conclusão. 

Esse estudo permite que os profissionais identifiquem o que é tecnicamente possível e financeiramente viável, além de definir a expectativa de cronograma. 

Ela é composta por reconhecimento preliminar, inventário, pré-viabilidade e anteprojeto.

O projeto básico é o estágio em que se fixam e esclarecem os principais componentes da construção, se cria o memorial descritivo e se dá início à montagem das planilhas da obra. Nessa fase, é preciso fazer cálculos estruturais, desenhos e especificações técnicas, além de reunir os documentos necessários para a aquisição de equipamentos.

Por fim, a fase de projeto executivo consiste no detalhamento e na revisão do projeto básico, sem que haja modificações nos parâmetros preestabelecidos. Seu principal objetivo é detalhar o que foi previsto e será executado.

Projeto de PCE – prova de carga estática

A depender da característica e do tamanho da obra, pode ser preciso acompanhar a execução e a produção de documentos “as built” (como construído). 

Isso é necessário porque as obras geotécnicas estão sujeitas a imprevisibilidades do subsolo, que alteram o projeto original. 

Esse tipo de demanda deve ser verificado e validado pela equipe de projeto.

Em resumo, o projeto geotécnico deve ter:

* plantas de localização das obras de terra;

* cortes e seções do terreno;

* detalhes de projeto das obras de terra;

* orientações para execução do projeto;

* memória justificativa;

* memória de cálculo.

Qual a importância das investigações geotécnicas?

As investigações geotécnicas são atividades de campo e laboratório, executadas para o reconhecimento do subsolo e para a classificação e a determinação dos parâmetros geomecânicos dos materiais e das camadas que o constituem.

Perfil geotécnico de sondagem mista

Os serviços necessários para sua execução são:

* levantamentos de dados gerais;

* cartografia;

* geologia;

* pedologia;

* geomorfologia;

* hidrologia;

* hidrografia;

* geotecnia;

* reconhecimento topográfico;

* reconhecimento geotécnico;

* prospecção geofísica;

* sondagens mecânicas;

* ensaios in situ (laboratórios).

Todas essas ações permitem que se preveja o comportamento do solo. 

Isso reflete diretamente na segurança e no desempenho adequado da edificação. Para isso, ter o suporte de uma empresa especializada pode ser a chave do sucesso: ela atuará na construção das fundações, das investigações geotécnicas à execução em si.

A importância do projeto geotécnico:

Todo empreendimento que usa o solo como material de construção requer um projeto geotécnico. Eles são mais comuns em algumas atividades, como as obras de aterro e fundações.

Muitas vezes, há uma preocupação com a execução correta do procedimento e esquece-se de que é preciso ter cuidado com o local que receberá o material. Em outras palavras, o projeto de fundações é muito importante em uma construção, independentemente de suas características.

Vale ressaltar que o aterro é feito em cima do solo, para ganhar altura. 

Então, é essencial verificar se o terreno que será usado como fundação é capaz de resistir ao peso do aterro e às demais solicitações de esforço.

Obras de fundação demandam projetos geotécnicos para seu dimensionamento e sua correta execução. 

Do mesmo modo, a execução de provas de cargas estáticas e dinâmicas dentre outros processos também exige esse tipo de projeto para grandes obras de responsabilidade onde vidas humanas e patrimônio podem estar diretamente afetados em futuro próximo de forma a evitar riscos à população e ao patrimônio.

Uma fundação mal projetada pode colocar o investimento no empreendimento em risco colocando vidas em risco.

Um exemplo típico de problema que pode ocorrer é o risco de ruptura de barragens de terra seja elas de qualquer porte. 

A falta de manutenção e processos construtivos inadequados e ultrapassamos podem gerar falhas em projetos geotécnicos seja durante a construção até mesmo levando estruturas ao colapso eminente.

A importância da investigação geotécnica pode descobrir eventos geológicos não previsíveis inclusive falhas geológicas e eventos não previsíveis na falta delas.

Problemas de recalque, solos moles consomem investimento após a entrega de obras as vezes até mesmo em valores superiores ao custo da obra e apesar do avanço sa tecnologia existente, edifícios afundam e colapsam quando se menos espera.

É possível dizer, então, que a falta de um estudo geotécnico pode representar grandes prejuízos financeiros e até verdadeiras catástrofes, principalmente quando não se leva em conta o risco ao fator humano.

Vantagens da contratação de empresas especializadas em geotécnia e consultorias especializadas 

Empresas de consultoria geotécnica e profissionais especializados em geotecnia são capazes de solucionar os principais problemas da obra em relação ao solo durante a análise das sondagens e do conceito correto de Projeto.

Infelizmente, em muitos casos os projetos geotécnicos não são elaborados corretamente e os modelos matemáticos consabidos muitas vezes são feitos por profissionais não especialistas.

Um projeto mal elaborado pode comprometer o desempenho da edificação. Por isso, o ideal é separar o aspecto estrutural do geotécnico, para que cada profissional atue exclusivamente em sua especialidade.

Projetos de fundação devem ser feitos por engenheiros geotécnicos, não estruturais. 

O contrário também é verdade: para calcular vigas, pilares e lajes é necessário procurar por um engenheiro estrutural.

Em um projeto de estacas, por exemplo, o principal objetivo de um projetista estrutural é impedir que elas se quebrem. Já o engenheiro geotécnico além deste cuidado deve ter a preocupação de evitar que elas afundem. A famosa interação solo-estrutura.

Outro grande benefício de se investir em projetos geotécnicos é o cuidado com a segurança. Isso porque sua elaboração exige boa investigação do solo, bom reconhecimento topográfico, sondagens, ensaios em laboratórios e outras atividades.

LANBRETAS - Luiz Antonio Naresi Júnior e Thiago Bretas

NORMAS TÉCNICAS ENONTRADAS PARA TRABALHOS EM GEOTECNIA

www.naresi.com