Durante uma obra de terraplenagem para um aterro rodoviário, um solo argiloso foi compactado com um teor de umidade acima do ótimo definido pelo ensaio de Proctor Modificado, resultando em compactação no ramo úmido da curva. O solo apresentou comportamento “borrachudo”, com elasticidade excessiva sob cargas dinâmicas e tendência a deformações e recalques após chuvas.
a) Discuta as consequências de compactar o solo fora da umidade ótima, considerando impacto na resistência do solo, deformações e como a drenagem é afetada.
b) Proponha soluções para corrigir a compactação inadequada e garantir a estabilidade, e medidas para evitar solos borrachudos em futuras camadas.
a) Discuta as consequências de compactar o solo fora da umidade ótima, considerando impacto na resistência do solo, deformações e como a drenagem é afetada.
b) Proponha soluções para corrigir a compactação inadequada e garantir a estabilidade, e medidas para evitar solos borrachudos em futuras camadas.
Passo 1
O enunciado descreve que um solo argiloso foi compactado com teor de umidade acima do ótimo do ensaio de Proctor Modificado, ou seja, em
, entrando no ramo úmido da curva de compactação. Isso resultou em solo “borrachudo”, elasticidade excessiva sob carregamento dinâmico e recalques após chuvas. Vamos discutir primeiro os efeitos dessa compactação fora do ótimo e depois propor soluções de correção e medidas preventivas.
Passo 2
Quando se compacta em
(ramo úmido):
– A densidade seca máxima alcançada fica abaixo de
, pois o excesso de água impede o rearranjo ótimo dos grãos.
– A pressão de poros aumenta e drena mal, reduzindo a resistência ao cisalhamento e o módulo de deformação. Sob cargas dinâmicas formam-se sobretensões de poro que tornam o solo “borrachudo” e suscetível a recalques após chuva.
– A permeabilidade efetiva diminui, retardando a dissipação de poros pressões e agravando deformações a longo prazo.
– Em resumo, compactar fora do ótimo reduz capacidade de suporte, aumenta compressibilidade e retarda drenagem.
– A densidade seca máxima alcançada
– A pressão de poros aumenta e drena mal, reduzindo a resistência ao cisalhamento e o módulo de deformação. Sob cargas dinâmicas formam-se sobretensões de poro que tornam o solo “borrachudo” e suscetível a recalques após chuva.
– A permeabilidade efetiva diminui, retardando a dissipação de poros pressões e agravando deformações a longo prazo.
– Em resumo, compactar fora do ótimo reduz capacidade de suporte, aumenta compressibilidade e retarda drenagem.
Passo 3
Para corrigir a camada já compactada inadequadamente:
– Remover ou escarificar o solo até profundidade controlada, permitir secagem (aeração ao ar livre ou ar quente) até , e recompactar em camadas seguindo ensaio de Proctor.
– Se a remoção não for viável, empregar estabilização química (cal, cimento ou cal‐cimento) para reduzir plasticidade, promover hidratação controlada e aumentar rigidez.
– Instalar drenos verticais (wicks) ou drenos horizontais para acelerar a dissipação de poros pressões.
– Em caso de recalques excessivos, aplicar pre‐load ou surto de vibrocompactação para induzir assentamentos antecipados.
– Remover ou escarificar o solo até profundidade controlada, permitir secagem (aeração ao ar livre ou ar quente) até
– Se a remoção não for viável, empregar estabilização química (cal, cimento ou cal‐cimento) para reduzir plasticidade, promover hidratação controlada e aumentar rigidez.
– Instalar drenos verticais (wicks) ou drenos horizontais para acelerar a dissipação de poros pressões.
– Em caso de recalques excessivos, aplicar pre‐load ou surto de vibrocompactação para induzir assentamentos antecipados.
Passo 4
Para evitar camadas borrachudas em trabalhos futuros:
– Definir especificação de compactação com faixa de umidade restrita (por ex. ) e fiscalizar continuamente por ensaio de conteúdo de umidade em campo.
– Escolher equipamentos de maior energia (rolos vibratórios, placas vibratórias) adequados ao tipo de solo e à faixa de umidade.
– Controlar adição ou retirada de água: em casos de solo muito úmido usar raspar e expor para secagem; em solo muito seco, adicionar água gradualmente e homogeneizar.
– Adotar ensaios de campo (DCP, ensayo de densidade in situ) e monitoramento periódico de recalques e umidade durante a construção.
– Definir especificação de compactação com faixa de umidade restrita (por ex.
– Escolher equipamentos de maior energia (rolos vibratórios, placas vibratórias) adequados ao tipo de solo e à faixa de umidade.
– Controlar adição ou retirada de água: em casos de solo muito úmido usar raspar e expor para secagem; em solo muito seco, adicionar água gradualmente e homogeneizar.
– Adotar ensaios de campo (DCP, ensayo de densidade in situ) e monitoramento periódico de recalques e umidade durante a construção.
Resposta
a) Compactar em
reduz a densidade seca
, a resistência ao cisalhamento e o módulo de deformação, aumenta a compressibilidade e gera altas pressões de poro com drenagem lenta, resultando em comportamento “borrachudo”, recalques após chuva e baixa capacidade de suporte.
b) Corrigir removendo ou escarificando e recompactando o solo após secagem até , ou estabilizando quimicamente com cal/cimento e instalando drenos para acelerar a dissipação de poros pressões. Para prevenir, controlar rigorosamente a umidade
, usar equipamentos de compactação adequados, monitorar densidade e umidade em campo e ajustar escarificação ou adição de água conforme necessário.
b) Corrigir removendo ou escarificando e recompactando o solo após secagem até