Estudo comparativo de sistemas de contenção em solo grampeado, cortina atirantada e estaca escavada para um solo típico do Distrito Federal

Abstract

As obras com escavações e sistemas de contenção são a cada dia mais comuns nos centros urbanos, seja pelo aumento populacional, preocupação às edificações vizinhas, redução de espaços físicos, proximidade das edificações, custos dos terrenos, valorização dos imóveis, ou mesmo por questões de segurança pública. Como solução, há diversas formas de sistemas de contenção com vistas a escavações para construção de subsolos. No Distrito Federal, há edificações com mais de quatro subsolos de forma a aproveitar ao máximo o terreno a ser edificado, principalmente com vagas de garagens. Dentre as soluções, as mais utilizadas para contenção de escavações são solo grampeado, estaca escavada (sem revestimento, hélice contínua e estaca raiz), perfis metálicos cravados, e cortinas atirantadas. E com a necessidade de se executar subsolos, este artigo objetiva avaliar a tensão-deformação de cenários em contenção envolvendo solução única em solo grampeado e combinada com cortina atirantada e estaca escavada. Nesse cenário, avalia-se o a tensão-deformação para contenções envolvendo sete casos comuns para obras com escavações. O estudo da tensão-deformação é realizado com apoio do sistema computacional GeoStudio 2012, módulo Sigma, com solução numérica por elementos finitos. Os estudos são desenvolvidos para dois cenários. O primeiro para obras com escavações de profundidade 6 metros, e o segundo para obras com escavações de altura igual a 12 metros. No primeiro cenário, avaliam-se situações ancoradas em elementos passivos, com a solução apenas em solo grampeado. No segundo cenário, a solução em tirantes protendidos, ancoragens mistas ativas e passivas, e face em parede estruturada ou estacas escavadas. As avaliações mostram que nas obras em solo grampeado, altura de 6m, os deslocamentos de face indicam pouca influência da rigidez da face. No entanto, o mesmo não ocorre com as cargas de trabalho dos grampos. No caso analisado, verifica-se o aumento de 75% registrado no grampo inferior quando adotada parede estruturada em relação ao concreto projetado. Já para obras com escavações de 12m, o resultado mostra melhor eficiência, em termos de deslocamento, do sistema em estacas com ancoragem protendida. No entanto, um melhor custo benefício pode ser alcançado pelo sistema em cortina mista, ao se aplicar elementos passivos na região superior e elementos ativos na região inferior. Neste caso, tem-se uma boa equalização dos deslocamentos. A face tem um deslocamento horizontal mais uniforme, similar a uma translação