Avaliação do comportamento de aterro executado sobre depósito de argila mole na rodovia BR 470 em Gaspar/SC

Abstract

Este trabalho descreve a avaliação do comportamento frente a compressibilidade e resistência do aterro do Km 30+460, pertencente ao projeto de duplicação da rodovia BR 470/SC. A obra de duplicação é de grande importância para o estado de Santa Catarina por ser uma via de ligação entre o oeste, Planalto e litoral e também, uma das principais vias de acesso ao Porto de Itajaí e ao Aeroporto de Navegantes. O aterro estudado foi executado sobre um depósito de argila mole com aproximadamente 18 m de espessura, intercalado por camadas e lentes de areia, onde foram utilizadas soluções geotécnicas para aceleração dos recalques, compostas por geodrenos aliados a sobrecarga temporária e soluções para garantir a estabilidade, como geogrelhas, berma e construção em etapas. Na fase de execução e pós construção os aterros foram monitorados por placas de recalque para a avaliação das deformações verticais, e por inclinômetros e piezômetros para avaliar as deformações laterais e os excessos de poropressão. Neste contexto foram analisados e interpretados os resultados das investigações geotécnicas executadas na ilha de investigação localizada no Km 30+480, os quais foram utilizados para a elaboração do perfil geotécnico. Na interpretação dos resultados dos ensaios foram utilizadas correlações com os ensaios CPT-u e palheta para a obtenção de perfis contínuos de OCR, Su, Su/s?v confrontando os resultados obtidos com resultados característicos para a região e para as argilas brasileiras. Posteriormente a elaboração do perfil geotécnico característico do depósito estudado, foram realizadas previsões de recalque pela teoria clássica e por elementos finitos, através do software PLAXIS, onde foi obtida boa convergência nos valores de recalque e nos tempos de estabilização das deformações verticais. Os resultados das análises de recalque foram confrontados com os dados do monitoramento e com os dados do Método de Asaoka (1978) que também demonstrou boa convergência. Obtidos os valores de referência, foram realizadas análises da sensibilidade dos parâmetros geotécnicos de compressibilidade e permeabilidade das camadas moles, através de método numérico, de forma a identificar faixas de variação das deformações e dos tempos de estabilização, possíveis para o depósito. Foram também realizadas análises de estabilidade por equilíbrio limite e por elementos finitos, em termos de tensões totais, demonstrando a estabilidade da estrutura e uma boa concordância entre os diferentes métodos de previsão. Tendo como base o resultado da análise de estabilidade em tensões totais, realizadas análises em termos de tensões efetivas a fim de se obter valores característicos de c? e ø? para o depósito. Adicionalmente, a avaliação da estabilidade do aterro a partir dos dados do monitoramento foi realizada com base nas leituras dos inclinômetros, as quais foram confrontadas com os métodos de controle: Método dos Volumes Deslocados e Análise de Distorções, demonstrando ter havido estabilização durante o processo construtivo. Avaliações como esta, se adotadas durante o processo construtivo podem otimizar as soluções de projeto.

Abstract: This work describes the evaluation of the behavior of the compressibility and resistance of the landfill of Km 30 + 460, belonging to the BR 470 / SC highway duplication project. The work of duplication is of great importance to the state of Santa Catarina as it is a connecting road between the west, plateau and coast and also one of the main access roads to the port of Itajaí and Navegantes Airport. The landfill studied was carried out on a soft clay deposit approximately 18 m thick, interspersed with layers and sand lenses, where geotechnical solutions for acceleration of the settlements were used, composed of geodrain combined with temporary overload and solutions to ensure stability, like geogrids, berm and step construction. In the execution phase and after construction, the landfills were monitored by repression plates for the evaluation of vertical deformations, and by inclinometers and piezometers to evaluate lateral deformations and excess poropression. In this context, the results of the geotechnical investigations carried out on the research island located at Km 30 + 480 were analyzed and interpreted, which were used for the elaboration of the final geotechnical profile. In the interpretation of the test results, correlations with the CPT-u and vane tests were used to obtain continuous OCR, Su, Su / s'v profiles comparing the results obtained with characteristic results for the region and Brazilian clays. Subsequent to the elaboration of the characteristic geotechnical profile of the studied deposit, predictions of the repression were made by the classical theory and by numerical methods, using the PLAXIS software, where good convergence on the values of repression and the stabilization times of the vertical deformations was obtained. The results of the repression analyzes were compared with the monitoring data and the Asaoka Method (1978) data where there was also good convergence. After obtaining the reference values, sensitivity analyzes of the geotechnical parameters of the compressibility and permeability of the soft layers were performed by numerical method in order to identify ranges of variation of the deformations and stabilization times possible for the deposit. Limit equilibrium and finite element stability analyzes were also performed, in terms of total stresses, in order to assess the stability of the landfill and to assess the Su profile determined for the deposit from the geotechnical investigations. Once the Su value was calibrated, effective stress analyzes were performed to obtain a characteristic value of c 'and ø' for the deposit. Landfill stability assessment from monitoring data was performed based on the inclinometer readings, which were compared with the control methods: Displaced Volumes Method and Distortion Analysis.