REGULAMENTO DE ESTRUTURAS DE SUPORTE E OBRAS DE TERRA
Capítulo II
Execução de aterros, rebaixamentos, melhoramento e reforço do terreno
SECÇÃO I
Disposições gerais
Artigo 10.º
(Âmbito)
As disposições deste capítulo aplicam-se quando as condições adequadas para o terreno forem conseguidas através de:
a) Colocação de solos ou outros materiais granulares;
b) Rebaixamentos;
c) Tratamento do terreno:
d) Reforço do terreno.
RA As situações em que se procede à colocação de solos ou outros materiais granulares incluem:
a) Aterros sob fundações e lajes de pavimentos;
b) Aterros para o preenchimento de escavações e para o tardoz de estruturas de suporte;
c) Terraplenos em geral, incluindo aterros hidráulicos, modelação do terreno e aterros sanitários;
d) Aterros para diques e vias de comunicação.
O rebaixamento dos níveis aquíferos pode ser temporário ou permanente.
Os terrenos tratados para melhoramento das suas propriedades podem ser terrenos naturais ou resultantes de aterro. O melhoramento do terreno pode ser temporário ou permanente.
Artigo 11.º
(Requisitos fundamentais)
1. Os requisitos fundamentais a que devem satisfazer os aterros e os terrenos melhorados, reforçados ou sujeitos a rebaixamentos, são a aptidão para suportar as acções devidas a cargas aplicadas, à percolação da água, a vibrações, a variações de temperatura ou à chuva.
2. Os requisitos fundamentais devem também ser satisfeitos pelo terreno sobre o qual o aterro é colocado.
SECÇÃO II
Execução de aterros
Artigo 12.º
(Generalidades)
A adequabilidade do aterro deve basear-se nas boas características de trabalhabilidade do material e na possibilidade de este atingir as propriedades adequadas após compactação.
RA O transporte e a colocação são factores que devem ser tidos em conta no projecto.
Artigo 13.º
(Selecção do material de aterro)
1. Os critérios de selecção do material para utilização como aterro devem basear-se na possibilidade de atingirem características adequadas de resistência, rigidez e permeabilidade após compactação. Estes critérios devem ter em consideração a finalidade do aterro e os requisitos das estruturas que nele sejam colocadas.
RA Os materiais mais adequados para aterros incluem a maioria dos solos granulares graduados e certos resíduos, tais como cinzas volantes. Alguns materiais manufacturados, tais como aglomerados leves, podem igualmente ser utilizados em certas circunstâncias. Alguns solos coesivos podem ser utilizados mas requerem cuidados especiais.
2. Na selecção de materiais de aterro devem considerar-se os seguintes aspectos:
a) A granulometria;
b) A resistência ao esmagamento;
c) A compactabilidade;
d) A plasticidade;
e) O teor em matéria orgânica;
f) A agressividade química;
g) Os efeitos da poluição;
h) A solubilidade;
i) A susceptibilidade a variações de volume, como em argilas expansíveis;
j) A resistência à alteração;
l) A influência da escavação, do transporte e da colocação;
m) A possibilidade de ocorrer cimentação após a colocação, como em escórias de alto forno.
RA Caso os materiais locais não sejam adequados para utilização como material de aterro tal como se encontram no seu estado natural, pode ser necessário adoptar um dos seguintes procedimentos:
a) Ajuste do teor em água;
b) Mistura com cimento, cal ou outros materiais;
c) Esmagamento, crivagem ou lavagem;
d) Protecção com material apropriado;
e) Uso de camadas drenantes.
3. Quando o material seleccionado contiver produtos químicos potencialmente agressivos ou poluentes, devem ser tomadas medidas preventivas adequadas com vista a evitar o ataque de estruturas ou infra-estruturas e a poluição das águas subterrâneas. Tais materiais só podem ser utilizados em locais em que exista um sistema de observação permanente.
4. Em caso de dúvida, o material a utilizar como aterro deve ser ensaiado de modo a garantir que é indicado para o fim em vista. O tipo, número e frequência dos ensaios deve ser escolhido em função do tipo e da heterogeneidade do material e da natureza do projecto.
RA Na Categoria Geotécnica 1 é frequentemente suficiente a inspecção visual do material.
5. O material de aterro não deve conter materiais estranhos, tais como detritos de obra.
Artigo 14.º
(Escolha dos processos de colocação e compactação do aterro)
1. Os critérios de compactação devem ser definidos para cada zona ou camada de aterro, de acordo com a sua finalidade e com os requisitos de desempenho.
2. Os procedimentos utilizados na colocação e na compactação do aterro devem ser escolhidos por forma a assegurar a estabilidade do aterro durante todo o período de construção e a não afectarem negativamente o terreno natural.
3. A selecção dos processos de compactação de aterros depende, para além dos critérios de compactação, dos seguintes factores:
a) A origem e a natureza do material;
b) O método de colocação;
c) O teor em água de colocação e a sua gama de variação;
d) A espessura inicial e final das camadas;
e) A temperatura do ar e a chuva;
f) A uniformidade da compactação.
RA Para estabelecer os processos adequados para a compactação é recomendável a execução de um aterro experimental com o material e o equipamento de compactação a utilizar na construção do aterro, o que permite determinar o processo de compactação a utilizar, nomeadamente a espessura das camadas, o número de passagens, as técnicas adequadas para o transporte, a quantidade de água a adicionar e o espalhamento do material. O aterro experimental pode também ser utilizado para estabelecer os critérios de controlo da execução.
4. Quando haja possibilidade de queda de chuva durante a colocação de materiais de aterro coesivos a superfície do aterro deve ser regularizada em todas as fases de execução por forma a drenar adequadamente.
5. Em geral não devem ser usados solos expansíveis e solúveis como material de aterro.
6. Se forem utilizados aterros em torno de fundações, o processo de compactação deve ser escolhido por forma a que o assentamento posterior em torno da fundação e sob as lajes do pavimento não provoque danos.
Artigo 15.º
(Controlo do aterro)
1. Os trabalhos de compactação devem ser controlados por inspecções ou ensaios, por forma a garantir que a natureza do material de aterro, o seu teor em água na colocação e os processos de compactação estão de acordo com os especificados.
RA Para certas combinações de materiais de aterro e de processos de compactação, pode não ser necessário ensaiar o aterro após a compactação. Em particular, os ensaios podem ser substituídos pela verificação de que a compactação é feita de acordo com o processo estabelecido a partir de um aterro experimental ou de experiência comparável.
A verificação da compactação por meio de ensaios pode usar um dos métodos seguintes:
a) Determinação do peso volúmico seco e, se requerido no projecto, determinação do teor em água;
b) Determinação de propriedades tais como a resistência à penetração ou o módulo de rigidez; em solos coesivos tais medições podem não ser adequadas para verificar se foi atingida a compactação adequada.
Os aterros estruturais em que sejam construídas fundações devem ser executados com materiais adequados (ver n.º 1 do artigo 13.º) para os quais deve ser garantida, no mínimo, uma compactação relativa de 95% em relação à máxima compactação obtida no ensaio de compactação de laboratório (vulgo Proctor modificado, com pilão de 4,54 kg e altura de queda de 0,457 m, tal como especificado na Norma ASTM D 1557). Devem também ser impedidos os riscos de colapso e os assentamentos diferenciais excessivos.
Em aterros de enrocamento ou contendo uma grande quantidade de partículas grossas o ensaio de compactação de laboratório (vulgo Proctor modificado) não é aplicável. O controlo da compactação nestes casos pode ser feito mediante:
a) A verificação de que a compactação foi executada de acordo com o processo estabelecido a partir de um aterro experimental ou de experiência comparável;
b) A verificação de que o assentamento adicional provocado por uma passagem adicional do equipamento de compactação é inferior a um valor especificado;
c) O uso de métodos sísmicos.
2. Nos casos em que não é aceitável existir sobrecompactação deve ser especificado um limite superior admissível para o efeito da compactação.
RA A sobrecompactação pode causar os seguintes efeitos indesejáveis:
a) O desenvolvimento de superfícies estriadas de escorregamento e de zonas muito rígidas em diques e taludes;
b) Impulsos elevados em estruturas enterradas e estruturas de suporte de terrenos;
c) O esmagamento de materiais como rochas brandas, escórias e areias vulcânicas utilizados em aterros leves.
SECÇÃO III
Rebaixamentos, melhoramento e reforço do terreno
Artigo 16.º
(Rebaixamentos)
1. Qualquer esquema para remoção de água do terreno ou para abaixamento da pressão da água deve ter como base os resultados de um reconhecimento geotécnico.
RA A água pode ser removida do terreno através de drenagem por gravidade, de bombagem a partir de poços, de agulhas filtrantes ou de furos, ou por electro-osmose. O esquema a adoptar depende das condições do terreno e da água do terreno, bem como das características da obra, como por exemplo a profundidade de escavação e a extensão da zona a rebaixar.
Parte do sistema de rebaixamento pode ser um sistema de poços de recarga situados a certa distância da escavação.
2. O sistema de rebaixamento deve satisfazer as seguintes condições, quando aplicáveis:
a) No caso de escavações, deve assegurar-se que o efeito do rebaixamento do nível freático não instabiliza os taludes da escavação durante todo o processo construtivo e que não ocorre empolamento excessivo ou rotura do fundo da escavação devido, por exemplo, a pressão de água excessiva sob uma camada menos permeável;
b) O sistema adoptado não deve provocar assentamentos ou danos excessivos em estruturas vizinhas;
c) O sistema adoptado deve evitar o arraste excessivo de partículas de terreno em resultado da percolação a partir dos taludes ou do fundo da escavação;
d) Exceptuando o caso de materiais com granulometria uniforme que possam por si só constituir um filtro, devem ser instalados filtros em torno dos poços de bombagem de modo a assegurar que não há um transporte significativo de partículas de solo na água bombada;
e) A água retirada de uma escavação deve normalmente ser descarregada a uma distância considerável da zona escavada;
f) O sistema de rebaixamento deve ser concebido, dimensionado e instalado por forma a garantir, sem variações significativas, os níveis da água e as pressões da água intersticial definidos no projecto;
g) Deve prever-se uma margem adequada de capacidade de bombagem e deve dispor-se de um sistema de reserva no caso de avaria, para facilitar a manutenção;
h) Quando se procede ao restabelecimento do nível freático após rebaixamento devem tomar-se precauções para evitar problemas de colapso de solos de estrutura sensível, como por exemplo areias soltas;
i) O sistema adoptado não deve originar um afluxo excessivo de água contaminada à escavação;
j) O sistema adoptado não deve originar a extracção excessiva de água de um aquífero de abastecimento.
3. A eficiência do rebaixamento deve ser verificada mediante a observação do nível da água, das pressões intersticiais e dos movimentos do terreno, conforme for necessário. A informação obtida deve ser revista e interpretada com frequência para determinar os efeitos do rebaixamento nas condições do terreno e no comportamento da obra em curso e das estruturas vizinhas.
4. Se as operações de bombagem se prolongarem por um longo período, deve verificar-se a presença de sais e gases dissolvidos na água do solo, os quais podem ser responsáveis pela corrosão dos filtros ou pela sua colmatação devida à precipitação dos sais. A acção bacteriológica pode também constituir um problema, dando origem a depósitos que causam colmatação em operações de bombagem de longa duração.
Artigo 17.º
(Melhoramento e reforço do terreno)
1. Antes de escolher ou utilizar o método de melhoramento ou de reforço do terreno, deve efectuar-se um reconhecimento geotécnico por forma a obter o conhecimento adequado das condições iniciais do terreno.
2. A escolha do método de melhoramento do terreno a adoptar em cada situação particular deve ter em conta os seguintes factores, quando aplicáveis:
a) A espessura e as propriedades das camadas do terreno ou do material de aterro;
b) O valor da pressão da água nas várias camadas do terreno;
c) O tipo, dimensão e posição da estrutura a suportar pelo terreno;
d) A prevenção de danos a estruturas ou instalações adjacentes;
e) O facto de o melhoramento do terreno ser temporário ou permanente;
f) A relação entre o método de melhoramento do terreno e a sequência construtiva, em termos das deformações esperadas;
g) Os efeitos no meio ambiente, incluindo a poluição por materiais tóxicos ou variações do nível freático;
h) Os efeitos a longo prazo resultantes da deterioração dos materiais.
RA Em muitos casos os trabalhos de melhoramento e reforço do terreno devem ser classificados na Categoria Geotécnica 3.
3. A eficiência dos trabalhos de melhoramento do terreno deve ser verificada relativamente a critérios de aceitação, determinando as alterações nas propriedades do terreno que se pretendem melhorar ou as condições do terreno resultantes do processo de melhoramento.