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Tipologia: Trabalhos
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14.01 - TERRAPLENAGEM CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS
Para efeitos deste Caderno de Encargos considera-se como Fundação do Aterro o terreno sobre o qual este será construido.
Nos aterros distinguem-se as seguintes zonas, cuja geometria será definida no projecto:
Parte Inferior do Aterro (PIA) - É a zona do aterro que assenta sobre a fundação (geralmente considera-se que é constituída pelas duas primeiras camadas do aterro). No caso de se ter procedido préviamente aos trabalhos de decapagem, consideram-se também incluídas para além destas, as camadas que se situam abaixo do nível do terreno natural.
Corpo - É a parte do aterro compreendida entre a Parte Inferior e a Parte Superior do Aterro.
Parte Superior do Aterro (PSA) - É a zona do aterro (da ordem dos 40-85 cm) sobre a qual apoia a Camada de Leito do Pavimento, a qual integra a fundação do pavimento e influencia o seu comportamento.
Leito do Pavimento - É a última camada constituinte do aterro, que se destina essencialmente a conferir boas condições de fundação ao pavimento, não só do ponto de vista das condições de serviço, mas também das condições de colocação em obra, permitindo uma fácil e adequada compactação da primeira camada do pavimento, e garantindo as condições de traficabilidade adequadas ao tráfego de obra. Por razões construtivas o Leito do Pavimento pode ser construído por uma ou várias camadas.
Espaldar - É a zona lateral do corpo do aterro que inclui os taludes, e que pode ocasionalmente ter função de maciço estabilizador.
A Parte Superior do Aterro e o Leito do Pavimento constituem a fundação do pavimento.
ligantes hidraúlicos, por forma a garantir condições de traficabilidade aos equipamentos e a atingir as condições exigíveis para a sua colocação em obra.
Os materiais a utilizar na construção dos aterros são do ponto de vista granulométrico, os seguintes: solos, materiais rochosos (enrocamento), e materiais do tipo solo-enrocamentos.
3.1 - SOLOS
Segundo o presente Caderno de Encargos, denominam-se solos os materiais que cumpram as seguintes condições granulométricas:
A sua utilização na construção de aterros, no seu estado natural, exige que sejam observadas as seguintes condições relativas ao teor em água:
Solos incoerentes: 0,8 Wopm Wnat 1,2 Wopm
Solos coerentes: 0,7 Wopn Wnat 1,4 Wopn
Wopm - teor em água óptimo referido ao ensaio de Proctor Modificado
Wopn - teor em água óptimo referido ao ensaio de Proctor Normal
Quando não se verifique este requesito para o caso de solos coerentes, poder-se-á recorrer a técnicas de tratamento com cal ou desta combinada com cimento.
A possível utilização dos diversos tipos de solos em função da zona do aterro em que irão ser aplicados deverá obedecer às seguintes regras gerais (Quadro 1), baseadas na classificação unificada de solos, contida na especificação ASTM D 2487.
Tipo Reutilização Classe CBR (%) de Descrição PIA Corpo PSA solo OL siltes orgânicos e siltes argilosos orgânicos de baixa plasticidade (1)
N N N OH argilas orgânicas de plasticidade média a elevada; siltes orgânicos. (2)
N P N
S 0^3 CH^ argilas inorgânicas de plasticidade elevada;argilas gordas. (3) N^ P^ N
MH
siltes inorgânicos; areias finas micáceas; siltes micáceos. (4)
N P N OL idem (1) N S N S 1 3 a^5 OH^ idem (2)^ N^ S^ N CH idem (3) N S N MH idem (4) N S N CH idem (3) N S N MH idem (4) N S N
argilas inorgânicas de plasticidade baixa a média argilas com seixo, argilas arenosas, argilas siltosas e argilas magras.
S S P
ML
siltes inorgânicos e areias muito finas; areias finas, siltosas ou argilosas; siltes argilosos de baixa plasticidade.
S S P SC areia argilosa; areia argilosa com cascalho. (5)
S S P SC idem (5) S S S S 3 10 a^20
SM-d SM-u
areia siltosa; areia siltosa.
S P
S S
S N SP areias mal graduadas; areias mal graduadas com cascalho.
S S S SW areias bem graduadas; areias bem graduadas com cascalho.
S S S
S 4 20 a< 40
GC cascalho argiloso; cascalho argiloso com areia.
S S S GM-u cascalho siltoso; cascalho siltoso com areia. (6)
P S P GP cascalho mal graduado; cascalho mal graduado com areia. (7)
S S S GM-d idem (6) S S S S 5^40 GP^ idem (7)^ S^ S^ S GW cascalho bem graduado; cascalho bem graduado com areia.
S S S
S - admissível; N - não admissível ; P-possível. PIA - parte inferior do aterro PSA - parte superior do aterro
A utilização de solos coerentes tratados com cal e/ou com ligantes hidraúlicos na construção de aterros pressupõe a satisfação das seguintes características do solos naturais (iniciais) e das misturas (finais), com o objectivo de proporcionar adequadas condições de traficabilidade e de colocação em obra da mistura obtida:
A.1 - Rochas Carbonatadas (Calcários)
a) LA < 45....................................... Calcários duros
b) LA > 45 e > 18 kN / m3 ........... Calcários de densidade média
A.2 - Rochas Argilosas (Margas, Xistos Sedimentares, Argilitos)
a) FR < 7 e ALT < 20 ..................... Rochas argilosas pouco fragmentáveis e de degradibilidade média
b) FR > 7 ........................................ Rochas argilosas fragmentáveis
c) FR < 7 e ALT > 20...................... Rochas argilosas pouco fragmentáveis e muito degradáveis
A.3 - Rochas Siliciosas (Grés, "Pudins" e Brechas)
a) LA < 45....................................... Rochas Siliciosas Duras
b) LA > 45 e FR < 7........................ Rochas Siliciosas de Dureza Média
c) FR > 7......................................... Rochas Siliciosas Fragmentáveis
B - ROCHAS MAGMÁTICAS E METAMÓRFICAS
a) LA < 45....................................... Rochas Duras
b) LA > 45 e FR <7......................... Rochas de Dureza Média
c) FR > 7......................................... Rochas Fragmentáveis ou alteráveis
NOTA: - peso volúmico;
LA - percentagem de desgaste na máquina de Los Angeles (Gran. E);
FR - índice de fragmentabilidade (NF P 94-066);
ALT - índice de alterabilidade (NF P 94-067).
O material para utilizar em pedraplenos será proveniente das escavações, e deverá ser homogéneo, de boa qualidade, isento de detritos, matéria orgânica ou quaisquer outras substâncias nocivas, obedecendo às seguintes características:
O material terá uma granulometria contínua, e cumprirá as seguintes condições granulométricas:
A percentagem, em peso, das partículas lamelares ou alongadas será inferior a 30%.
Para este efeito consideram-se partículas lamelares ou alongadas as que apresentem uma máxima dimensão superior a 3 vezes a mínima.
3.4 - MATERIAIS DO TIPO SOLO-ENROCAMENTO
Do ponto de vista granulométrico serão considerados materiais com características de solo- enrocamento os materiais de granulometria contínua e que ainda obedeçam às seguintes condições granulométricas:
Estes materiais, constituídos por mistura de solos com rocha e normalmente resultantes do desmonte, de rochas brandas deverão obedecer na perspectiva da sua reutilização às especificações exigidas para cada fracção, rocha ou solo, referidas nos pontos anteriores.
3.5 - MATERIAIS NÃO REUTILIZÁVEIS
Os materiais resultantes de escavações na linha ou de empréstimo e não reutilizáveis, são os indicados no projecto de terraplenagem, ou os que obedecem às seguintes condições:
impossíveis de prever no projecto, por exemplo com teores em água particularmente desfavoráveis.
Esta técnica é particularmente adequada, quando em presença destes solos, para melhoramento das características geotécnicas da parte superior dos aterros (PSA), na construção aterros de acesso difícil - aqueles cuja geometria não permite que os equipamentos de espalhamento e compactação operem em condições normais, e normalmente designados por aterros técnicos -, na construção da parte inferior de aterros (PIA) em zonas potencialmente inundáveis, nos espaldares de aterros zonados construídos com solos coerentes e com taludes de forte inclinação.
Para efeitos deste Caderno de Encargos, pedrapleno é todo o aterro com materiais rochosos (enrocamento) de boa qualidade, o que exclui os materiais das classes A.1 c); A.2; A.3 c); e B c) definidos em 14.01.1 - 3.2, que normalmente apresentam valores de resistência à compressão simples inferior a 30 MPa.
No caso dos aterros de grande porte (H 20 m, sendo H a maior das alturas do aterro sob a plataforma) terão que ser verificada em obra, as características admitidas em projecto para as propriedades - índice - nomeadamente: compressão simples; compressão por carga pontual ( Point Load Test ); porosidade; massa volúmica e expansibilidade. Deve ainda ser dada particular importância à resistência ao esmagamento, ao desgaste em meio húmido ( Slake Durability Test ), ao desgaste de Los Angeles e à deformação unidimensional dos materiais a utilizar de modo a serem confirmados os pressupostos de projecto. Esta verificação será feita após a execução do aterro experimental e antes do início da construção.
No caso dos pressupostos de projecto não se verificarem, devem ser introduzidos os ajustamentos e/ou correcções necessários.
Na Parte Inferior dos Aterros (PIA) de enrocamento e nos respectivos Espaldares devem ser utilizados materiais pouco sensíveis à água (não colapsáveis - A.1 a) e b); A.3 a) e b) e B a) e b) do sub-capítulo 14.01.1-3.2, de dureza alta ou média e não fragmentáveis, compatíveis com as condições de utilização.
Nestas zonas dos pedraplenos não é permitida, em princípio, a utilização de materiais de enrocamento provenientes de rochas argilosas fragmentavéis e alteráveis (evolutivas - A.2 do sub- capítulo 14.01.1-3.2. Quando tal não for possível de evitar, os blocos devem ser demolidos até à menor dimensão possível e a Parte Inferior do Aterro deve ser defendida dos efeitos da molhagem por obras de drenagens adequadas e os Espaldares revestidos com terra vegetal à medida que a construção vai avançando de modo a minimizar o tempo de exposição dos materiais à acção dos agentes atmosféricos.
No caso de aterros de enrocamento zonados devem ser utilizados, nos espaldares, os materiais de enrocamento de melhor qualidade.
Na Parte Superior dos Aterros (PSA) de enrocamento, devem ser utilizados materiais que permitam fazer a transição entre os materiais utilizados no Corpo do aterro e os materiais do leito do pavimento. Este objectivo pode ser conseguido à custa da utilização dos materiais de menor granulometria provenientes do próprio desmonte dos materiais rochosos.
A não ser que a altura do aterro a construir sobre o pedrapleno seja superior a 1,50 m, não é permitida a utilização de solos na Parte Superior do Aterro (PSA).
Para efeitos deste Caderno de Encargos considera-se aterro com materiais do tipo solo- enrocamento todo o aterro construído com os materiais definidos em 14.01.1-3.3.
No caso dos aterros de grande porte (H 15 m, sendo H a maior das alturas do aterro sob a plataforma) terão que ser verificada em obra, as características admitidas em projecto para as propriedades - índice - nomeadamente: compressão simples; compressão por carga pontual ( Point Load Test ); porosidade; massa volúmica e expansibilidade. Deve ainda ser dada particular importância à resistência ao esmagamento, ao desgaste em meio húmido ( Slake Durability Test ), ao desgaste de Los Angeles e à deformação unidimensional dos materiais a utilizar de modo a serem confirmados os pressupostos de projecto. Esta verificação será feita após a execução do aterro experimental e antes do início da construção.
No caso dos pressupostos de projecto não se verificarem, devem ser introduzidos os ajustamentos e/ou correcções necessários.
Designam-se por aterros zonados os aterros que utilizam na sua construção vários materiais com as características e a localização definidas no respectivo projecto. Como exemplos podem refrir-se os aterros em que o corpo é constituído por materiais do tipo solo-enrocamento e os espaldares por materiais de enrocamento, ou os aterros em que o corpo é constituído por solos e os espaldares por solos tratados.
Na concepção e construção destes aterros cumprir-se-ão as especificações estipuladas em 14.01.1, consoante o tipo de material adoptado.
No caso dos aterros de grande porte (H 15 m, sendo H a maior das alturas do aterro sob a plataforma) terão que ser verificada em obra, as características admitidas em projecto para as
Os materiais naturais a utilizar na construção do Leito do Pavimento são os referidos no Quadro 1 do sub-capítulo 14.01.1-3.1, e obedecem ainda às características discriminadas nos pontos 1 a 3 do presente sub-capítulo.
Na regularização de escavações em rocha e em pedraplenos e aterros em solo-enrocamento o Leito do Pavimento será construído obrigatoriamente por materiais com as características referidas nos pontos 2 e 3 (Materiais Granulares).
Quando as condições técnico-económicas e ambientais o justifiquem, podem ainda ser utilizados solos tratados com cimento ou com cal e/ou cimento.
O reperfilamento da superfície do leito do pavimento no extradorso das curvas com sobreelevação será construído com materiais granulares com características de sub-base.
Os materiais para camadas de leito do pavimento em solos, deverão ser constituídos por solos de boa qualidade, isentos de detritos, matéria orgânica ou quaisquer outras substâncias nocivas, devendo obedecer às seguintes características:
No caso de ser utilizado material granular não britado, aluvionar ou outros resultantes das escavações em rocha, o material, deverá obedecer às seguintes características:
PENEIRO ASTM
PERCENTAGEM ACUMULADA DO MATERIAL QUE PASSA 75,0 mm (3 ) 63,0 mm (2 1/2 ) 4,75 mm (nº 4) 0,075 mm (nº 200)
100 90 - 100 35 - 70 0 - 12
a) Se o equivalente de areia for inferior a 30%, o valor de azul de metileno corrigido (VAc ), deverá ser inferior a 35, sendo calculado pela seguinte expressão:
V A c V A %%^ P P##^20010
VA - Valor de azul de metileno obtido pelo método da mancha no material de dimensão inferior a 75 m (NF P 18-592)
Nota: Se a percentagem de material passado no peneiro de 0,075 mm (nº200 ASTM) for inferior ou igual a 5, a aceitação do material passa únicamente pelo respeito do especificado para o valor de L.A., desde que FR<7 e ALT>20.
Estes materiais devem ser constituidos pelo produto de britagem de material explorado em formações homogéneas e ser isento de argilas, de matéria orgânica ou de quaisquer outras substâncias nocivas. Deverão obedecer ainda às seguintes prescrições:
A granulometria, de tipo contínuo, 0/31,5mm da categoria GB e deve integrar-se, em princípio, no seguinte fuso:
A cal a utilizar no tratamento de solos será a cal viva (em situações particulares poder-se-á utilizar cal apagada), podendo ser utilizada em pó ou sob a forma de leitada, no caso de teores em água naturais dos solos abaixo do óptimo, determinado pelo ensaio de compactação pesada.
O teor mínimo em óxidos de cálcio e magnésio será de 80% em peso quando determinado de acordo com as especificações LNEC E 340-81 e E341-81.
O teor em anidrido carbónico será inferior a 5%.
A análise granulométrica, por via húmida, deverá fornecer as seguintes percentagens acumuladas mínimas, relativamente ao peso seco:
A superfície específica deverá ser determinada de acordo com a especificação LNEC E 65-80.
4.2 - CIMENTO
O cimento a utilizar no tratamento de solos será do tipo I ou II, classe 32,5, satisfazendo às Definições, Classes de Resistência e Características da NP 2064 e às prescrições do Caderno de Encargos para o Fornecimento e Recepção dos Cimentos (NP 2065) ou às prescrições em vigor.
4.3 - SOLO A TRATAR COM CAL
O solo a ser tratado com cal, deverá estar isento de ramos, folhas, troncos, raízes, ervas, lixo ou quaisquer detritos orgânicos.
A dimensão máxima dos elementos não será superior a 70 mm.
Os solos a utilizar no tratamento com cal deverão ainda obedecer às seguintes características mínimas:
4.4 - SOLO TRATADO COM CAL
O solo-cal resultará de um estudo laboratorial específico, devendo ser obtidas as seguintes características mínimas da mistura:
Os ensaios CBR e CBRi serão realizados em provetes de solo tratado (4 a 6 horas depois da mistura com cal) com a energia do ensaio Proctor Normal, para um teor em água correspondente a 0,9Wopn da mistura.
4.5 - SOLO A TRATAR COM CIMENTO OU CAL E CIMENTO
O solo a ser tratado com cimento, deverá estar isento de ramos, folhas, troncos, raízes, ervas, lixo ou quaisquer detritos orgânicos.
Os solos a utilizar no tratamento com cimento deverão satisfazer às seguintes características:
Quando misturado em central:
Quando misturado in situ :
Poder-se-ão utilizar solos com características diferentes das indicadas desde que o Adjudicatário demonstre que o equipamento tem uma capacidade de desagregação suficiente de modo a conseguir uma mistura íntima e homógenea do solo com o cimento, e sempre após aprovação da fiscalização.
Eventualmente, poderá ser necessária a adição prévia de cal, caso os teores em água naturais sejam iguais ou superiores ao teor óptimo de referência mais 2%.
insectos e possuír as características mínimas estipuladas para as funções a que se destinam, definidas no projecto.
O material deverá apresentar textura e espessura homogéneas, sem defeitos, devendo ser protegido, aquando do armazenamento, dos raios solares, de sais minerais e de poeiras, chuva ou gelo.
No caso de ter havido deficiência no transporte, armazenamento ou manuseamento, ter-se-ão de eliminar as primeiras espiras do rolo com defeito.
Todas as características do geotêxtil deverão ser fixadas no projecto em função das condições de obra.
No caso dos geotêxteis a usar em terraplenagens as suas características não devem todavia ser inferiores às características mínimas a seguir indicadas, a não ser que o seu dimensionamento, demonstre claramente ser aconselhável, para aquelas condições específicas, adoptar outros valores.
Independentemente do dimensionamento que tem de ser realizado para cada caso particular, preconiza-se que as características mínimas e máximas dos geotêxteis a utilizar na base de aterros, sejam as seguintes:
a) Solos de fundação com coesão não drenada (Cu > 25 kPa)
b) Solos de fundação muito compressíveis (Cu < 25 kPa)
Os materiais a aplicar sobre geotêxtil com função de separação, na parte inferior do aterro, serão isentos de detritos, matéria orgânica ou quaisquer outras substâncias nocivas, obedecendo ainda às seguintes características mínimas:
O material a aplicar sobre geotêxteis com a finalidade de constituir uma camada drenante sob aterros, para escoamento das águas resultantes do processo de consolidação de formações aluvionares muito compressíveis, deverá ser de qualidade uniforme, isento de matéria orgânica ou de outras substâncias prejudiciais e obedecer às seguintes características mínimas:
4.1 - AREIA
4.2 - MATERIAL ROCHOSO