Os drenos verticais de areia, também chamados de estacas de areia, tem por objetivo primordial acelerar, a curto prazo, o adensamento da camada de solo compresível, a fim de aumentar a respectiva resistência ao cisalhamento.
O serviço ora especificado se constitui num dos processos usuais aplicados na consolidação das fundações dos aterros. As operações que integram os serviços compreendem as seguintes atividades:
• fornecimento e transporte da areia até o local da obra;
• cravação do tubo (camisa) e remoção do solo escavado, do interior;
• aplicação da areia e retirada do tubo (camisa), em operações concomitantes. Os dispositivos instalados nas camadas subjacentes dos pavimentos de cortes ou aterros tem a finalidade de liberar parte da água retida, aliviando as tensões e propiciando a preservação do pavimento.
2.1 ABNT NBR 7362:2005 Sistemas enterrados para condução de esgotos
2.2 DNIT 016:2004 Drenos sub-superficiais – Especificação de Serviço
2.3 Manual de Drenagem Rodoviária DNIT 2010 3. MATERIAIS A camada drenante de areia, deverá ser constituída de areia grossa, altamente permeável, limpa, isenta de substâncias nocivas, como torrões de argila, matéria orgânica, etc.
Não havendo indicação de projeto, a areia poderá ter a seguinte composição granulométrica:
Prevê-se a utilização do bate-estacas de gravidade, com pilão e amostrador e, quando necessário, do
caminhão tanque e compressor de ar para jatos d'água.
Na execução dos serviços serão observadas as recomendações explicitadas em seqüência, às quais não corresponderão pagamentos específicos; os custos estarão, pois, diluídos nos respectivos preços unitários contratuais:
a) os drenos verticais de areia deverão ter o diâmetro, o posicionamento e a profundidade indicados no projeto;
b) durante a operação de cravação, deverá ser observada, atentamente, a verticalidade da camisa;
c) a remoção do material do interior da camisa deverá ser executada simultaneamente com a cravação da mesma e, preferencialmente, através da aplicação de jatos d água;
d) quando da cravação da camisa e ao se aproximar da cota inferior da camada de solo compreensível, deverá ser detectado, atentamente, o momento em que ocorrer a maior resistência do terreno à penetração da camisa, quando então será interrompida a operação, procedida a retirada e o exame visual do solo removido;
e) constatada a transposição da camada de solo compressível, será procedida a aplicação das camadas de areia e, concomitantemente, será retirada a camisa;
f) havendo dúvida, quanto às características favoráveis ou não, relativo a camada de terreno atingida, a FISCALIZAÇÃO poderá autorizar o prosseguimento da cravação da camisa até que fique assegurada a boa qualidade do terreno encontrado;
g) a colocação da primeira camada de areia somente deverá, ocorrer, a critério da FISCALIZAÇÃO, após a completa remoção do solo compressível do interior da camisa;
h) a espessura da primeira camada de areia a ser aplicada no interior do tubo deverá ser compatível com a capacidade do equipamento a ser empregado na retirada da camisa;
i) não havendo indicação no projeto e a critério da FISCALIZAÇÃO, poderá ser adotado o seguinte procedimento durante as operações concomitantes de aplicação de areia e retirada da camisa;
• colocação da primeira camada de areia, variando de 1,0 m a 2,0 m, de espessura;
• desencravar a camisa até a altura correspondente a metade da espessura da primeira camada de areia;
• colocação da segunda camada de areia, na mesma espessura da primeira camada;
• desencravar a camisa até a altura correspondente a metade da espessura da segunda camada de areia colocada;
• colocação da terceira camada de areia, na mesma espessura da anterior;
• assim, sucessivamente, até o preenchimento total do furo com a areia e retirada da camisa.
j) considerando as facilidades executivas disponíveis, as camadas de areia subsequentes a primeira, poderão ter espessuras aumentadas à medida em que se aproximarem do topo do dreno;
l) cuidados especiais serão tomados no sentido de que todas as operações se realizem sem que haja a contaminação da areia.
6.1 Dos materiais:
6.1.1 Materiais filtrante e drenante: devem ser efetuadas análises granulométricas dos agregados empregados, à razão de um ensaio, no mínimo, para cada 1.000m de dreno executado. As condições de compactação são controladas visualmente.
6.1.2 Selo: as características do material argiloso utilizado como selo, quando previsto, são avaliadas em bases tácteis e visuais. Não podem ser utilizados, nesta função, materiais arenosos, materiais pedregulhosos permeáveis e não coesivos ou materiais argilosos expansivos.
6.1.3 Tubos: são formadas amostras dos tubos empregados à razão de cinco tubos por quilômetro de dreno. As características externas destes tubos são apreciadas visualmente. Devem ser ainda executados os ensaios, para cada tubo da amostra, previamente à execução do dreno.
7.3.5 Geotêxtil: as características do geotêxtil são apreciadas em bases visuais e através de testes expeditos de campo destinados a avaliar sua resistência à tração. O geotêxtil fornecido deve ter suas características atestadas por certificado expedido pelo fabricante.
6.2 Da Execução
6.2.1 O controle geométrico da execução dos drenos, no que diz respeito ao alinhamento e à profundidade é feito por meio de levantamentos topográficos, auxiliados por gabaritos para execução das canalizações e acessórios.
Os serviços são aceitos e passíveis de medição desde que atendam simultaneamente às exigências de material e de execução, estabelecidas nesta especificação.
Os serviços serão medidos por metro (m) de estaca executada confome o projeto.
Os serviços recebidos e medidos da forma descrita será pago conforme os respectivos preços unitários contratuais, nos quais estão inclusos: o fornecimento de materiais necessários a execução dos serviços, eventuais perdas por manuseio, transporte até o local de execução, ensaios
tecnológicos; cravação da camisa; mão de obra com encargos sociais, epi´s, todos as ferramentas e equipamentos necessários à perfeita execução; BDI.
Todas as atividades necessárias para o desenvolvimento dos serviços deverão ser realizadas em conformidade com a política, objetivos, metas e requisitos dos documentos, de modo a buscar a melhoria do desempenho pessoal, a prevenção de acidentes e incidentes, a prevenção da poluição e a melhoria do desempenho em relação à Saúde e Segurança do Trabalho.
Controle de revisões
Cravação de Geodrenos em Santa Catarina
É um método utilizado para estabilização de aterros, principalmente para consolidação de sua fundação.
• Este método visa aumentar em curto prazo o adensamento da camada mole, a sua
resistência ao cisalhamento e melhoria da capacidade de suporte, través de drenos
verticais.
• Este drenos são constituídos de tubos com diâmetro entre 20 a 60cm, com
distância entre os drenos dez vezes o valor do diâmetro.
ETAPAS:
1. Cravejamento de tubos (drenos) até atingir a camada de bom suporte;
2. Remoção do material interno dos drenos com jatos d’água;
3. Enchimento dos drenos c/ material filtrante, com alto teor de permeabilidade;
4. Construção de camada drenante no topo dos drenos;
5. Execução do aterro sobre a camada filtrante, fazendo com que a pressão da
sobrecarga do aterro faça a água da camada mole percolar até o dreno vertical,
atingindo a base do aterro e saindo pela camada drenante;
6. O adensamento da camada mole é acelerado por meio da perda de água,
redução do volume de vazios e aumento da resistência de cisalhamento.
Metodologia para aplicação dos Drenos Verticais de Areia
Durante situação de esgotamento direto de água, necessário analisar a possibilidade de ocorrência da " ruptura de fundo " de escavação devido à subpressão atuando, de baixo para cima, na camada impermeável. Este fenômeno ocorrerá quando a supressão for igual ou maior que a pressão efetiva do solo dentro da escavação. O combate a este fenômeno é feito, normalmente, executando-se drenos de areia, conhecidos como drenos de alívio que atravessam a camada impermeável. Esses drenos devem ser executados antes de completar a escavação e se possível antes de ser iniciada.
Os drenos verticais de alívio mais usuais são confeccionados através de perfurações circulares de tubos drenantes, com o conteúdo lavado por jatos d’agua, com diâmetro, de aproximadamente, 30cm, preenchidos com areia ou brita.
Qualquer que seja o material constituinte do dreno, o mesmo deverá ter permeabilidade igual ou maior do que a camada permeável por onde se processo o fluxo.
Com a modernização dos equipamentos de fundação para otimizar e mecanizar ainda mais os processos, aumentando a produtividade, foi utilizado para substituição dos drenos verticais de areia o dreno vertical fibroquímicos, onde é possível a eliminação rápida da água do solo, ocasionando uma grande redução do tempo necessário ao adensamento de terrenos compressíveis.
Na prática os drenos verticais são utilizados em terrenos argilosos moles e pouco permeáveis, permitindo também o aumento da resistência ao cisalhamento e, por conseguinte, da capacidade de suporte.
Demonstração do processo de cravação de dreno fibroquímico realizado pela Solotrat.
O emprego dos drenos faz com que a maior parte do recalque ocorra antes da execução da obra, trazendo substancial economia nos custos de manutenção, como por exemplo no renivelamento e reconstrução de pavimentos, galerias, linhas férreas, rodovias, etc.
O processo de consolidação começa quando o terreno, sendo comprimido, filtra a água contida entre os poros das partículas sólidas, reduzindo seu volume.
A consolidação é tanto mais lenta quanto menos permeável é o terreno.
A instalação dos drenos verticais reduz sensivelmente o percurso que a água deve fazer para sair da área comprimida e chegar numa região permeável sem pressões, ou seja, nas colunas dos drenos.
Com o uso de drenos, o fluxo de água no interior da argila é predominantemente horizontal, enquanto no processo de adensamento normal o fluxo é vertical.
O coeficiente de permeabilidade horizontal é substancialmente superior ao coeficiente de permeabilidade vertical, especialmente no caso de argilas moles sedimentares, conferindo ao uso de drenos, uma significativa vantagem adicional.
A execução de um dreno vertical consiste basicamente na introdução no terreno de um material com elevado coeficiente de permeabilidade e capacidade de resistir aos esforços de cravação e aos movimentos da camada argilosa provocados pelo adensamento e execução de aterros. Deste modo, os drenos pré-fabricados estão substituindo com vantagens os drenos de areia que, apesar de possuírem boa permeabilidade, apresentam muito pouca resistência aos movimentos da camada argilosa.
O equipamento de cravação é adaptado a um guindaste e suas características dependem das necessidades inerentes de cada obra. Caso necessário pode-se cravar drenos até profundidades da ordem de 40m.
Drenos fibroquímicos, ou geodrenos, são aplicados para remover água do subsolo, por meio do adensamento da camada de argila mole, obtendo-se assim a estabilização do solo.
O método é o da cravação de membranas plásticas, com cerca de 10 cm de largura por 5 mm de espessura, envolvidas por geomantas . A cravação é feita por meio de lanças verticais, que podem atingir cerca de 30 metros de profundidade . Segue-se com a aplicação de aterro provisório, de sobrecarga.
Obra executada pela Solotrat no município de São Vicente - SP. #geotecnia #geodrenos #solotrat #engenhariacivil
O dreno é posicionado no interior da haste metálica vazada sendo conectado a uma âncora que, além de evitar a penetração de solo no interior da haste, garante a fixação do dreno no terreno no final da cravação, ou seja, impede que o dreno se solte na ponta da haste ou que volte a subir durante a retirada da haste metálica.
DRENOS FIBROQUÍMICOS UTILIZADOS
EM PARAMENTO FRONTAL
1) Metodologia
1.1) Drenagem
A prática usual recomenda sempre a execução de serviços de drenagem profunda e de superfície. Para drenagem profunda usa-se o DHP - Dreno Subhorizontal Profundo. Os drenos de superfície são os drenos de paramento e as canaletas.
1.2) Dreno subhorizontal profundo
São elementos que captam as águas distantes da face do talude antes que nela aflorem. Ao captá-las, eles as conduzem ao paramento e as despejam nas canaletas.
Os drenos subhorizontais profundos, DHPs, resultam da instalação de tubos plásticos drenantes de 1¼" a 2", em perfurações no solo, de 2½ a 4".
Os tubos são perfurados e recobertos por manta geotêxtil ou por tela de nylon. São drenos lineares embutidos no maciço, cujos comprimentos se situam, normalmente, entre 6 e 18 m.
1.3) Dreno de paramento
São peças destinadas a promover um adequado fluxo às águas que chegam ao paramento vindas do talude.
Para os drenos de paramento, ou aqueles atrás e adjacentes ao revestimento de concreto, tem-se o dreno linear contínuo e o barbaça.
O dreno tipo barbaça é o resultado da escavação de uma cavidade com cerca de 20 x20 x 20 cm, preenchida com material arenoso, tendo como saída tubo de PVC drenante, partindo do seu interior para fora do revestimento com inclinação descendente. Trata-se de uma drenagem pontual.
O dreno linear contínuo é resultado da instalação, numa escavação, de calha plástica drenante revestida por manta geotêxtil ou por dreno fibroquímico.
Ele estende-se ao longo da direção vertical da crista até o pé do talude, aflora na canaleta de pé e é considerado um dreno linear.
Trata-se de uma opção eficiente, recomendável para projetos.
1.4) Dreno de superfície
As canaletas de crista e pé, bem como as de descida d'água, são moldadas no local e revestidas por concreto projetado e deve ser analisado, a cada caso, o eventual efeito erosivo no despejo, causado por esta forma de captação e condução das águas.