O topo rochoso foi obtido, inicialmente, com base no ensaio sísmico de reflexão, e confirmado por sondagens mistas (SM) e rotativas (SR).
Com auxílio do ensaio sísmico e das sondagens, foram confeccionadas as seções geológico-geotécnicas do Rabicho (entre as estacas 0+0,00 e 0+160,00 m) e do Colégio Central (entre as estacas 0+580,00 m e 0+700,00 m), mostradas na Fig. 4.33.
Para a seção do Rabicho foram lançadas as sondagens mistas SM-27, SM-I1 e SM- 28, e para a seção do Colégio Central, as sondagens mistas SM-17, SM-03, SM-04 e SM-07.
Como pode ser observado, para o Colégio Central houve uma boa concordância entre o topo rochoso assinalado entre as sondagens sísmicas e mecânicas. No entanto, isso não ocorreu com relação ao trecho do Rabicho, cuja sondagem sísmica apontou o topo rochoso sensivelmente abaixo do indicado pelas sondagens mecânicas.
Para tentar explicar a diferença do topo rochoso no trecho do Rabicho, alguns fatos devem ser assinalados:
• Por dificuldades operacionais ligadas ao ambiente urbano, a linha A-B ensaiada (vide Fig. 4.33) não está localizada no eixo do túnel. Dessa forma, o refletor sísmico associado ao topo rochoso foi projetado;
• Solos residuais não apresentam topo rochoso horizontalizado e nem homogêneo, devido às diferenças na intensidade do processo de intemperização;
• Também devido à variação da intensidade do processo de intemperismo, em se tratando de solos residuais do granulito, a zona de transição rocha-solo não é muito clara; presenças de blocos, fraturas estriadas e matacões podem dificultar a análise sísmica.
Com base nos resultados de análise táctil-visual em sondagens de simples reconhecimento, CPT (Eslami & Fellenius, 1997, citado em Mota et al., 2002), DMT (Marchetti, 1980) e ensaios granulométricos de laboratório – norma NBR 7181/84 (ABNT, 1984) - foi efetuada a classificação granulométrica das camadas de solo (Tabs. 4.10 e 4.11).
Figura 4.33 – Seções geológico-geotécnicas segundo ensaio sísmico e sondagens (a) Rabicho e (b) Colégio Central (modificado - IPT, 2000).
Linha A-B de ensaio
Tabela 4.10 – Classificação granulométrica do solo com base: CPT-02, SPETS01 e DMT-03 e ensaio granulométrico de laboratório
Prof.(m) laboratório CPT 02- Eslami SPets-01 - DMT 03-
granulometria & Fellenius (1997) Táctil visual Marchetti, 1980
1 Argila arenosa Argila siltosa Silte argiloso (aterro) **
2 Silte argiloso Silte arenoso Silte arenoso
3 ** Silte arenoso/argila siltosa Silte arenoso c/ Silte arenoso
4 Argila siltosa pedregulho Silte
5 Argila siltosa Silte arenoso Silte arenoso
6 Silte arenoso Silte
7 ** Silte arenoso/silte argiloso Silte
8 ** Silte
9 Silte argiloso Silte argiloso c/ Silte argiloso
10 Argila siltosa pedregulho (alteração de rocha) Silte argiloso
11 Silte arenoso Silte arenoso c/ pedregulho Silte
12 RAM/RAD
13 Argila arenosa Impenetrável
Classificação do Solos
**Ensaios não realizados
Tabela 4.11 – Classificação granulométrica do solo com base: CPT-03, SPETS02 e DMT-02
Prof. (m) laboratório CPT 03- Eslami SPets-02 - DMT 02 -
granulometria & Fellenius (1997) Táctil visual Marchetti, 1980
1 ** Argila/argila siltosa Silte argiloso (aterro) **
2 ** Areia siltosa
3 ** Argila Silte arenoso c/ Silte arenoso
4 ** pedregulho Areia siltosa
5 ** Argila/silte argiloso
6 ** Silte arenoso/argila siltosa Silte argiloso c/ Site arenoso
7 ** pedregulho
8 ** Silte arenoso Areia siltosa
9 ** Silte arenoso 10 ** Silte arenoso c/ 11 ** pedregulho (alteração 12 ** de rocha) 13 ** 14 ** 15 ** 16 ** 17 ** RAM/RAD 18 ** 19 ** 20 Impenetrável Classificação do Solos
**Ensaios não realizados
Algumas limitações na utilização destes métodos, que podem alterar significativamente os resultados, devem ser ressaltadas:
• No caso do ensaio granulométrico de laboratório, como já assinalado, a utilização de defloculante (hexametafosfato de sódio);
• No caso do ensaio DMT, o ressecamento do solo, e, consequentemente, a maior variação da sucção, particularmente das camadas superficiais (Mota et al., 2002); • Ainda no caso do DMT, o Id é um parâmetro que reflete o comportamento
mecânico do solo, não fornecendo a composição granulométrica detalhada do solo (Marchetti, 1980). Em adição, os sistemas de classificação propostos, com base no DMT, têm como referência trabalhos realizados em solos sedimentares, porém, ainda existem poucos dados que confirmem ou não sua eficácia em se tratando de solos residuais saprolíticos;
• No caso da sondagem de simples reconhecimento, a utilização da análise táctil- visual está muito associada à habilidade e à experiência do analista, principalmente para os solos de transição e/ou mistos.
Devido às limitações apontadas, é inevitável que algumas imprecisões ocorram na identificação do tipo de solo. No entanto, a classificação para as camadas de solo mais profundas, onde provavelmente o efeito de ressecamento não é tão marcante, foi muito próxima se comparados os resultados obtidos nos ensaios de campo (DMT, CPT e SP) aos resultados obtidos em laboratório.
4.3.2 - COEFICIENTE DE EMPUXO NO REPOUSO (
Ko)
Obteve-se o perfil de Ko por meio de ensaios CPT e DMT,ao longo da profundidade. Para o ensaio dilatométrico foi utilizada a média dos resultados a cada metro de ensaio, com base nas proposições de Marchetti (1980), Lunne et al. em 1990, citado em Briaud & Miran (1992) e Lacasse & Lunne (1988), para o DMT-02 e DMT-03. (Fig. 4.34). Na Fig. 4.34 também está assinalado o resultado obtido com proposição de Baldi et al. em 1986, citado em Schnaid (2000). Segundo Baldi et al. (1986), o valor de Ko pode ser obtido a partir da correlação entre resultados de Kd em ensaio DMT e QC obtidos no ensaio CPT. Para os valores de QC foi utilizada também a média a cada metro do ensaio CPT, sendo então correlacionados com os parâmetros do DMT à mesma profundidade.
(a) DMT02 e CPT03 (b) DMT03 e CPT02
Figura 4.34 – Distribuição dos valores de Ko em função do perfil de solo – ensaios DMT e CPT
Algumas considerações deverão ser efetuadas:
• A expressão proposta por Marchetti (1980) foi desenvolvida para argilas não cimentadas e, neste sentido, não deve ser utilizada para materiais sujeitos a envelhecimento, sobreadensamento ou cimentação (Lacasse & Lunne, 1983; Campanella & Robertson, 1988; Powell & Uglow em 1988, citado em Schnaid, 2000). JamiolKowski et al. (1988) restringe o uso a depósitos cujo valor de Id seja inferior a 1,2. No caso, os valores de Id sempre estiveram acima deste valor; • No caso da expressão proposta por Lunne et al. em 1990, citado em Briaud &
Miran (1992), foi considerado depósito antigo cuja relação Su/σ’vo fosse inferior ao valor de 0,8;
• Já para a expressão proposta por Lacasse & Lunne (1988), foi adotado o valor de m=0,64, considerando argilas de baixa plasticidade;
• Os ensaios foram realizados apenas com a lâmina do dilatômetro na direção paralela à contenção do Convento da Lapa, embora com uma distância que garantisse a sua não influência nos parâmetros geotécnicos. Segundo Passos et al. (2002), no caso do solo intemperizado de Brasília, a variação do valor de Ko
(1986) 35 40 45 50 55 60 0 1 2 3 Ko co ta ( m ) Lunne e al. (1990) marchetti (1980) Lacasse & Lunne (1988) Baldi et al (1986) SL1 SL2 SL3 SL4 SL5 SL6 35 40 45 50 55 60 0 1 2 3 Ko Lunne et al (1990) Marchetti (1980) Lacasse & Lunne (1988) Baldi et al (1986) SL1 SL2 SL3 SL4 SL5 SL6 co ta ( m ) co ta ( m )
Legenda: SL1-aterro; SL2-silte Arenoso vermelho; SL3-silte argiloso; SL4-silte arenoso c/ pedregulhos (saprólito); SL5-silte arenoso c/ fragmentos de rocha alterada; SL6- RAD/RAM
pode chegar a 30%, considerando direções perpendiculares de ensaios, conforme já assinalado.
Apesar de todas as restrições assinaladas anteriormente, os resultados obtidos em todas as proposições apresentaram valores semelhantes e o mesmo comportamento de redução do valor de Ko com a profundidade, tal como ressaltado por Wroth (1972). Segundo este autor, a redução do valor de Ko com a profundidade seria resultado da erosão das camadas mais superficiais, que elevariam o coeficiente de sobreadensamento (OCR) destas camadas. No entanto, para camadas menos intemperizadas, a história de tensões da rocha mãe ainda influencia o valor de Ko, de tal forma que seria natural uma pequena elevação no valor de Ko, conforme observado na Fig. 4.34.