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Fundações, represas e túneis: como a geotécnica fortalece a engenharia civil

setembro 8, 2023

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WGB Engenharia

A geotécnica é uma área da engenharia civil que estuda o comportamento dos solos e das rochas, bem como as suas interações com as obras de infraestrutura. A geotécnica tem como objetivo garantir a segurança, a estabilidade e a durabilidade das construções que se apoiam ou se inserem no solo, como edifícios, pontes, túneis, barragens, estradas, aterros, fundações, contenções, entre outras. 

  

Para isso, a geotécnica utiliza diversas técnicas e métodos para analisar as propriedades físicas e mecânicas dos solos e das rochas, como ensaios de laboratório, sondagens, ensaios de campo, modelos matemáticos, simulações computacionais, etc. A partir dessas análises, a geotécnica pode dimensionar e projetar as soluções mais adequadas para cada tipo de obra e de terreno, considerando os aspectos técnicos, econômicos e ambientais envolvidos. 

  

Neste artigo, vamos apresentar algumas das melhores práticas em geotécnica que podem contribuir para o sucesso dos projetos de engenharia civil. São elas: 

  

Realizar um estudo geotécnico detalhado do local da obra 

Antes de iniciar qualquer projeto de engenharia civil, é fundamental conhecer as características do solo e da rocha onde a obra será realizada. Um estudo geotécnico detalhado deve incluir a realização de sondagens e ensaios de campo para obter informações sobre a profundidade do nível d’água, a estratigrafia do solo, os tipos e as classes de solos presentes, os parâmetros de resistência e de deformabilidade dos solos e das rochas, a presença de eventuais anomalias ou patologias geotécnicas, etc. Essas informações são essenciais para definir o tipo e o dimensionamento das fundações, das contenções e das demais estruturas que interagem com o solo. 

  

Escolher o tipo de fundação mais adequado para cada caso 

As fundações são as estruturas responsáveis por transmitir as cargas da obra para o solo ou para a rocha. Existem diversos tipos de fundações, que podem ser classificadas em superficiais (como sapatas e blocos), profundas (como estacas e tubulões) ou especiais (como caixões e microestacas). A escolha do tipo de fundação mais adequado para cada caso depende de vários fatores, como o tipo e a magnitude das cargas da obra, o tipo e a capacidade de suporte do solo ou da rocha, a profundidade do nível d’água, as condições de execução da obra, os custos envolvidos, etc. A escolha inadequada do tipo de fundação pode comprometer a segurança e a estabilidade da obra, além de gerar custos adicionais e desperdícios. 

  

Utilizar técnicas de melhoria do solo quando necessário 

Em alguns casos, o solo natural não apresenta condições satisfatórias para receber as cargas da obra ou para garantir a estabilidade das estruturas. Nesses casos, pode-se recorrer a técnicas de melhoria do solo, que consistem em alterar as propriedades físicas e mecânicas do solo por meio de processos físicos, químicos ou biológicos. Algumas das técnicas mais utilizadas são: compactação (que aumenta a densidade do solo), drenagem (que reduz o teor de água do solo), injeção (que preenche os vazios do solo com materiais como cimento ou resina), reforço (que introduz elementos como geossintéticos ou fibras no solo), entre outras. As técnicas de melhoria do solo devem ser aplicadas com critério e acompanhamento técnico especializado, pois podem gerar impactos ambientais e alterações no comportamento do solo. 

  

Adotar medidas de contenção adequadas para cada situação 

As contenções são estruturas que têm como função evitar ou controlar os deslocamentos ou deformações do solo ou da rocha em situações como escavações, cortes ou aterros. As contenções podem ser classificadas em ativas (que aplicam uma força externa ao solo para mantê-lo em equilíbrio) ou passivas (que resistem às forças internas do solo para mantê-lo em equilíbrio). Alguns exemplos de contenções são: muros de arrimo, cortinas de estacas, tirantes, ancoragens, solo grampeado, etc.

A escolha do tipo de contenção mais adequado para cada situação depende de fatores como o tipo e a magnitude dos empuxos do solo, o tipo e a resistência do solo ou da rocha, a profundidade e a extensão da escavação, as condições de execução da obra, os custos envolvidos, etc. A escolha inadequada do tipo de contenção pode provocar instabilidades, deslizamentos ou colapsos do solo ou da rocha, colocando em risco a segurança das pessoas e das estruturas. 

  

Monitorar o comportamento do solo e das estruturas durante e após a obra 

O monitoramento geotécnico consiste em observar e medir o comportamento do solo e das estruturas que interagem com ele durante e após a execução da obra. O monitoramento geotécnico pode ser realizado por meio de instrumentos como piezômetros, inclinômetros, extensômetros, células de carga, etc, e tem como objetivos: verificar se o comportamento real do solo e das estruturas está de acordo com o previsto no projeto, identificar eventuais anomalias ou desvios que possam comprometer a segurança ou o desempenho da obra, avaliar a eficácia das soluções adotadas, fornecer dados para calibrar ou corrigir os modelos matemáticos ou computacionais utilizados no projeto, entre outros. Ele deve ser realizado com frequência e rigor, pois pode contribuir para prevenir ou mitigar problemas geotécnicos que possam afetar a obra. 

  

Essas são algumas das melhores práticas em geotécnica que podem auxiliar os engenheiros civis na elaboração e na execução de projetos de infraestrutura. A geotécnica é uma área complexa e dinâmica, que exige conhecimento técnico, experiência prática e atualização constante. Por isso, é importante contar com profissionais qualificados e capacitados para realizar os estudos e as intervenções geotécnicas necessárias para cada obra.