Teórica
Mecânica dos solos II
Titulo: Muros de arrimo
Docente: Msc. Luis Manuel García
e-mail: [email protected]
Telef.: 843949247
Definição
São estruturas destinadas a conter massas de solo cujos paramentos se
aproximam da posição vertical •
São usados para prevenir que o material retido (solo) assuma seu
inclinação natural.
Estruturas projetadas para suportar pressões laterais decorrentes de
macicós de terra e de água ou de ambos.
A principal função dos muros de arrimo é conter o solo e como
consequência transmitir esforços ao terreno de sua fundação em sapata
corrida ou bloco sobre estacas.
• As contenções estão presentes em grande parte das obras civis
realizadas, sejam elas utilizadas em caráter provisório ou de forma
definitiva, de acordo com a necessidade de cada obra, objetivando
sempre sua função principal que é a de proporcionar estabilidade e
segurança.
Dentre as diversas secoes de muros de arrimo existentes, a figura 3
mostra uma das secoes mais usuais e seus elementos constituintes
onde:
Trecho AB – muro propriamente dito (cortina ou tardoz);
Trecho CF – sapata de fundacao;
Trecho CD – ponta da sapata, que e a parte que se projeta fora da terra
(talude);
Trecho EF – talao da sapata, que e a parte que se projeta do lado da
terra (talude);
Trecho DG – dente de ancoragem
Tipos de Muro
• Gravidade
• Gravidade aliviada
• de Flexão
• De contrafortes
• Estacas pranchas
• Muros ancorados
• Muros de solo reforçado
• Etc...
Materiais empregados
• Alvenaria de pedras ou tijolos
• Concreto simples, ciclópico ou armado
• Aço
• Blocos pré-fabricados, geotêxteis, etc
• Gabiões
TIPOS DE MURO
Os muros de arrimo podem ser de vários tipos:
• Muro de gravidade: construídos de alvenaria de pedra,
concreto, gabiões ou pneus;
• Muros de flexão ou de contraforte: construídos em
concreto armado, com ou sem contraforte e com ou
sem tirantes.
• Terra armada: reforço do terrapleno com tiras de aço,
capazes de suportar forças de tração.
MURO DE GRAVIDADE
• São estruturas corridas, de grande massa, que resistem aos empuxos
horizontais pelo peso próprio.
• São empregados para conter pequenos e médios desníveis: inferiores a 6
metros;
• Possuem alto peso;
• Podem ser construídos em alvenaria de pedra, concreto simples ou
armado, gabiões, solo ensacado, pneus usados, etc.
Muros de alvenaria de pedra (muro de gravidade)
Quanto a taludes de maior altura (cerca de 3m), deve-se empregar argamassa de
cimento e areia para preencher os vazios dos blocos de pedras.
A argamassa provoca uma maior rigidez no muro, porém elimina a sua
capacidade drenante.
É necessário então implementar os dispositivos usuais de drenagem de muros
impermeáveis, tais como dreno de areia ou geossintético no tardoz e tubos
barbacãs para alívio de poropressões na estrutura de contenção.
MURO DE FLEXÃO
Em geral, são construídos em concreto armado;
• Alturas de 5 a 7m
• Base em geral apresenta largura entre 50 e 70% da altura do muro.
• A face trabalha à flexão e se necessário pode empregar vigas de enrijecimento, no caso
alturas maiores.
Necessitam ser implantados em terrenos com boas características de fundação ou
sobre fundações profundas.
Agem como os muros convencionais, apresentando a mesma proporção entre base
e altura.
Geralmente são aplicados em aterros ou reaterros, pois necessitam de peso extra.
O muro de flexão conta com uma laje de fundo e outra vertical.
Para alturas maiores usam-se contrafortes de tração.
Drenagens usuais em muros de arrimo
Muro de arrimo de flexão
Muro de arrimo de gravidade
Os “muros” de “terra-armada a “armadura” pode ser constituída por barretas de aço
zincado espaçadas de 0,80 a 1,5 m na horizontal e 0,20 a 1.5 m na vertical. As
barretas são fixadas à face (vertical) do muro constituída por lajetas de betão
armado pré-fabricadas, e recortadas para encaixarem umas nas outras de forma a
que não haja juntas contínuas . As barretas têm de ter um comprimento suficiente
para garantirem ancoragem na parte fixa do aterro que será necessariamente de solo
com bom ângulo de atrito. Para mobilizar esse atrito as barretas têm saliências
transversais.
Em vez de uma armadura em aço, pode usar-se grelhas de geotêxtil, mas nesse caso o
aterro fica muito mais deformável. Com a armadura de aço o aterro fica praticamente
rígido na zona armada. As armaduras são calculadas de forma aproximada, avaliando
os impulsos das terras, que as mesmas têm de “absorver” (Bowles, 1966 pág. 670)
Outro tipo de obra de retenção de terras são os encontros de ponte. Estes podem ser
simples muros de betão armado (ou de alvenaria) com uma mesa de apoio para
receber as vigas que constituem a estrutura principal da ponte, ou encontros do tipo
"cofre" que como o nome indica são "caixas" com quatro muros de retenção: o da
frente ou muro de "testa" que recebe os apoios das vigas principais; o muro de "tardós"
que recebe os impulsos das terras do aterro; e os muros de "ala" que retêm os cones
laterais de aterro.
Há ainda que referir os muros de gabiões que são muros constituídos por pedras
ou brita grossa “ensacada” em “sacos” ou “caixas” rectangulares de arame
zincado cheias com as pedras e colocadas umas sobre as outras. O arame forma uma
rede com furos de diâmetro inferior ao das pedras menores. Em ambientes agressivos
como margens de rios, etc. além da zincagem o arame tem um revestimento de
plástico o que é fácil de fazer imergindo a rede em plástico fundente.
Forças Solicitantes
As forças solicitantes são essencialmente constituídas pelos impulsos do
aterro no tardós do muro.
No caso de haver tráfego há que considerar cargas concentradas das rodas os
veículos no topo do terrapleno, as quais algumas vezes são substituídas por
cargas distribuídas "estaticamente equivalentes".
Havendo a hipótese de o terrapleno ser inundado e não havendo saída
imediata das águas através de "barbacãs" B, há que tomar em conta o impulso
hidrostático devido às águas retidas.
Como esse
impulso é
fortemente
desfavorável à estabilidade, colocam-se
muitas vezes drenos (CD) de forma a
garantir a drenagem. Porém, esses drenos
terão de ter granulometria apropriada, isto
é, têm de satisfazer as "condições de filtro”
pois de outro modo serão obstruídos.
O engenheiro para desenhar os muros de retenção deve
conhecer os parâmetros básicos do solo.
Peso específico, ângulo de fricção e a coesão retido atrás
do muro e debaixo da cimentação da base
Verificação da estabilidade do
conjunto solo-muro (verificação
quanto ao deslizamento, rotação
e capacidade suporte do solo
Volteio em relação à ponta do muro.
Rotação
Deslizamento
Capacidade suporte do solo
fatores de capacidade de carga
Coeficiente de pressão de terra ativa
•
•
•
•
•
•
•
Efeito de temperatura.
flutuações da água subterrânea.
reajuste das partículas do solo.
Mudança nas marés.
forte ação de ondas
vibração por trânsito.
Sismo.
Drenagem do aterro do muro de retenção
Como resultado da chuva ou outras condições de umidade, o material de
aterro, para um muro de retenção se satura, o que incrementará a pressão
sobre o muro e cria uma condição de instabilidade. por esta razão deve
proporcionar uma drenagem adequada usando drenos e/ou tubos de
drenagem.
A drenagem com um diâmetro mínimo de 0.1 mm e adequadamente
espaçado. colocando-se filtros (geotextiles) para evitar obstrução.