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CLCULO DE GEOGRELHA PARA REFORO DE SUBLEITOby Petrucio Santos
INTRODUOA escolha correta do reforo geossinttico sob o solo de aterro ajuda a distrubuir melhoras tenses que se transferem durante o processo de compactao e durante a vida til daobra, uma vez que seja evidenciado na sequncia de clculo a influncia das deformaespermanentes produzidas devido ao tipo de equipamento de compactao utilizado.
A Figura 1 ilustra a distribuio de tenso provocada pela aplicao de uma carga detrafego sobre um pacote de pavimento.
Figura 1. Distribuio de tenso ao longo de um pavimento
CARGA DE RODACarga por eixo [kN] W 80:=
Carga de roda [kN] P W2
40=:=
Presso do pneu [kPa] p 480:=
Raio da rea de contato equivalente [m] ro Pp pi
0.163=:=
Equivalent Standard Axle Load (ESAL) [kN] Pa 80:=
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CAMADA ASFALTICAPeso especfico [kN/m] g1 24:=Espessura [m] h1 0.13:=ngulo de espraiamento da carga [grau] a1 55:=
BASE COURSEPeso especfico [kN/m] g2 20:=ngulo de atrito interno [grau] phi2 35:=Espessura da base granular [m] h2 0.20:=ngulo de espraiamento da carga [grau] a2 45:=
REFORO DO SUBLEITO
Peso especfico [kN/m] g3 18:=ngulo de atrito interno [grau] phi3 27:=Espessura do reforo granular prevista [m] h3 2.0:=Espessura do reforo granular proposta [m] h3i 0.5:=ngulo de espraiamento da carga [grau] a3 40:=
DISTRIBUIO DE TENSES AO LONGO DAS CAMADAS
Base da camada asfaltica bottom
z1 h1 0.13=:=
r1 ro z1 tan a1 deg( )+ 0.349=:=
sv1 pro
2
r12
104.818=:= kPa
Base da camada de base granular
z2 h1 h2+ 0.33=:=
r2 r1 z2 z1( ) tan a2 deg( )+ 0.549=:=
sv2 sv1r12
r22
42.317=:= kPa
Base da camada de reforo do subleito
Previsto Proposto
z3 h1 h2+ h3+ 2.33=:= z3i h1 h2+ h3i+ 0.83=:=
r3 r2 z3 z2( ) tan a3 deg( )+ 2.227=:= r3i r2 z3i z2( ) tan a3 deg( )+ 0.968=:=
sv3 sv2 r22
r32
2.568=:= kPa sv3i sv2 r22
r3i2
13.586=:= kPa
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MELHORAMENTO DA CAPACIDADE DE CARGA DO SOLO DE FUNDAO COM OUSO DE REFORO GEOSSINTTICO
Determinar a contribuio do geossinttico
Para a determinao da deformao que sofrer o geossinttico se utilizar o conceitoutilizado por Giroud e Noiray (1981), onde se considera o afundamento ou trilha de roda.
Considerando uma primeira camada de material compactado:
r 0.10:= Afundamento devido a compactao (trilha de roda) [m]h 0.40:= Espessura da camada de solo compactada (dever ser adotado 0,50m) [m] 22:= ngulo de distribuio da carga aplicada durante a compactao (graus)f 27:= ngulo de distribuio da carga aplicada aps a compactao (graus)Lq 0.11:= Largura da carga aplicada [m]
Li Lq 2 h tan deg( )+ 0.433=:=
Lf 4 r2Li2
4+
0.477=:= Comprimento final do geossinttico [m]
sLf Li
Li0.101=:=
elongacion s 100 10.142=:= Alongamento mdio do geossinttico [%]
o atan 4r
Li
180pi
42.717=:=
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E 150:= Mdulo elstico do geossinttico [kN/m]MACGRID NET
Baseado em Espinoza (1994) possvel calcular a contribuio do geossinttico dereforo considerando o mdulo elstico do geossinttico a uma deformo constante.
Considerando que o solo apresenta: Nspt 0.5:= (apenas para no considerar zero)
adm Nspt5
100 10=:= Tenso admissvel do solo de fundao de acordocom o NSPT atribudo [kPa]
Qs adm:= Contribuio do solo [kPa]
Capacidade de carga mdia devido a contribuio do geosssinttico (Qg):
Qg 1 ELi
s ln tan o deg( ) tan o deg( )2 1+( )+ 29.01=:= [kPa] Como calculado anteriormente, a tenso sob a camada de reforo do subleito, em kPa,ser:
sv3i 13.586=
Qgsv3i
2.135= Fator de segurana referente a tenso proposta na camada de reforodo subleito
Qt Qs Qg+ 39.01=:= Capacidade de carga total do subleito [kPa]
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Concluso
Ao considerar uma camada de 2,00m como reforo de subleito, tem-se induzida sobreo subleito uma tenso de 2,568kPa e ao propor uma camada de 50cm de espessura possivel alcanar uma tenso de 13,586 kPa.
A fim de reduzir as tenses que chegam ao subleito utilizando uma camada de 50cm foiproposta uma microgrelha MacGrid Net sob essa camada. Esse geossinttico proporcio-na uma capacidade de suporte de 29,01 kPa o que oferece um FS = 2,135.
importante lembrar que o terreno de fundao dever ser regularizado antes de recebero geossinttico, a fim de evitar rugas ou dobras nesse material, o que causaria uma noefetividade na funo de reforo durante a fase compactao da camada granular.
Atenciosamente,
Eng. Petrucio SantosGerente Tcnico Amrica LatinaMatriz JundiaMaccaferri do BrasilTel.: +55 11 4525 5018 | Ramal.: 5215Cel.: +55 11 98149 [email protected]
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Referncias Bibliogrficas
Espinoza, R.D., 1994, Soil-Geotextile Interaction: Evaluation of Giroud, J.P. and Noiray L.,1981, Geotextile-Reinforced Unpaved Road Design,
Ehrlich, M., Mitchell, J.K., 1994, Working stress design method for reinforced soil walls. J.Geotech. Eng., ASCE, Vol. 120 (4), pp. 625-645.
Giroud, J.P. and Noiray L., 1981, Geotextile-Reinforced Unpaved Road Design, Journal ofGeotechnical Engineering, ASCE, Vol. 107, No. 9, pp. 1233-1254.