Consolidação de solos no âmbito da construção da ponte Armando Emílio Guebuza

Abstract

Depósitos espessos de solos argilosos moles, são frequentes em zonas geologicamente muito recentes nomeadamente em vales aluviões no litoral dos continentes, planícies fluviais, normalmente são compostos por argilas saturadas, podendo conter camadas de areia, elevado índice de vazios, compressibilidade acentuada e uma fraca permeabilidade. A construção de aterros nestas zonas requer atenção especial quanto à estabilidade e às deformações verticais e horizontais. O presente trabalho tem como objetivo apresentar metodologias e técnicas de aceleração de consolidação de solos argilosos que constituíram a base de fundação da ponte Armando Emílio Guebuza, sobre o rio Zambeze em Moçambique. São apresentados resultados referentes a caracterização física, mecânica que permitiram o dimensionamento do assentamento assim como o tempo que estes levam a se processar, sendo para tal analisados os resultados dos ensaios edométrico e triaxiaís. Os resultados dos ensaios edométrico e triaxiaís analisados revelaram uma maior necessidade de acelerar o processo de consolidação visto que a relação entre Cc/1+e é de ordem de 0.08, e o coeficiente de consolidação vertical do estrato compressível varia entre 30 á 50 *10-5 cm2/s. os assentamentos de solos nestas condições levariam cerca de 180 anos a se processarem, naturalmente este tempo seria bastante elevado para o início de qualquer obra. De modo a solucionar o problema detetado foi proposta a técnica de aceleração da consolidação com base em drenos verticais de material sintéticos. Esta técnica consiste em introduzir no estrato argiloso em estudo, material de elevada permeabilidade permitindo a drenagem radial para além da vertical, encurtando a trajetória da partícula de água para a fronteira drenante. Constatou se que com a aplicação de geodrenos o tempo de consolidação passava dos 180 anos para cerca de 1 ano apenas, com assentamentos na ordem dos 95%.

Thick deposits of soft clay soils are common in geologically very recent areas particularly in alluvial valleys on the coast of continents, river plains. Typically, are composed of saturated clays and may contain sand layers, high void content, high compressibility and poor permeability. The construction of landfills in these areas requires special attention for the stability and vertical and horizontal deformation. This study aims to present methodologies and techniques to accelerate the consolidation of the soft clay soils that formed the foundation base of the bridge Armando Emilio Guebuza, on the Zambezi River in Mozambique. Physical and mechanical results concerning the dimensioning to allow the nesting and the time they take to process are presented. For that, results of the triaxial and edometric tests are analyzed. The results of edometric and triaxial tests revealed an increasing need to accelerate the consolidation process because the ratio Cc / 1 + e is in the order of 0:08, and the vertical consolidation coefficient of the compressible layer ranges from 30 to 50 * 10 -5 cm 2 / s. Soils settlements in these conditions would take about 180 years, of course this time would be very long for the beginning of any work. In order to solve the detected problem, the technique based on vertical drains of synthetic material has been proposed to accelerate the consolidation. This technique consists in introducing in the layer of high permeability material, allowing the radial drainage beyond the vertical, shortening the path of the particle of water for draining border. Applying geodrenos the consolidation is reduced from 180 years to only one year with settlements on the order of 95%.