Estudo da resistência ao arrancamento de grampos executados por meio da técnica de reinjeção setorizada

Abstract

Esta tese apresenta resultados de investigações feitas em escala real da interação solo-grampo, especialmente em grampos executados com a reinjeção setorizada por meio de ensaios de arrancamentos sub-horizontais e verticais em obras reais e campanha experimental de grampos em solo. Verificou-se que a técnica de reinjeção setorizada, técnica desenvolvida no Brasil por Pitta et al. (2016), obteve melhores resultados que os grampos executados com a injeção comum por gravidade. Os resultados observados em sete obras executadas pela empresa Solotrat, entre 2010 e 2016, estudadas em escala real, possibilitaram proposição de modelo empírico para a estimativa da resistência ao arrancamento de grampos com reinjeção setorizada. A fim de validar o modelo empírico e observar influências executivas não investigadas nessas obras prévias, além de proposição de método de seleção de técnica executiva de grampos em solo e alternativa de ensaios de arrancamento verticais conforme sugerido por Seo et al. (2012), foi realizada uma campanha experimental na argila porosa de Brasília. Nesta campanha, fez-se a exumação de grampos para investigação da influência do ângulo médio da rugosidade (AMR) da superfície dos grampos em solo e dos diâmetros médios exumados (∅exu. ) nos resultados dos ensaios de arrancamento das diferentes técnicas executivas estudadas, em que o aumento de ∅exu resultou em melhores resultados quanto à resistência ao arrancamento e AMR permitiu avaliar a diferença de resultados para diâmetros exumados semelhantes. Também foi observado que a perfuração com água foi ligeiramente superior para todos os tipos de grampos no caso do solo característico de Brasília e que o uso de aditivo expansor nas caldas de cimento pode gerar piores resultados devido à interface lisa e por poder resultar em caldas de menor resistência à compressão simples, influência importante na resistência ao arrancamento. Além da verificação do método de perfuração, foram observados resultados superiores de resistência ao arrancamento para grampos executados com a reinjeção setorizada em relação aos demais tipos de metodologias de injeção estudadas, com o modelo empírico prevendo de forma conservadora os resultados dos ensaios de arrancamento de grampos executados com a reinjeção setorizada. Com a validação qualitativa e quantitativa da técnica de reinjeção setorizada, em obras reais prévias a esta tese e na campanha experimental, fez-se o uso do modelo empírico proposto em obras de solo grampeado no Pará com aderência conservadora, local com alto número de contenções em solos grampeados. Ademais, ao comparar os ensaios de arrancamento sub-horizontal e arrancamento vertical num mesmo local, verificou-se que os resultados dentro do desvio padrão da média de ambas as orientações de ensaio possibilitam não só o uso do modelo empírico proposto nesta tese, mas também do uso de ensaios de arrancamento verticais como ferramentas viáveis no projeto e execução de grampos executados pela reinjeção setorizada em solos isotrópicos. Com base nesta tese, recomenda-se o uso do modelo empírico proposto para a previsão de resistência ao arrancamento de grampos em solos não problemáticos, desde que conjugado a um fator de segurança apropriado. No entanto, é fundamental que a resistência estimada seja validada com ensaios reais antes do início da contenção, garantindo a segurança e eficiência do projeto.