A estrada municipal (CM1062) é o principal acesso à pequena aldeia e foi cortada ao trânsito devido à erosão e colapso parcial da barragem. A requalificação da estrada-barragem foi realizada por meio de consolidação do aterro com micropilares. Foram instaladas um total de 126 estacas: 88 estacas verticais e 38 estacas inclinadas (25°). Todas eram estacas de Ferro Dúctil de 170/7,5mm, cravadas pelo método úmido e com sapato cónico de 270mm. Todo o material metálico foi fornecido pela Tirol Rohre GmbH (TRM). De acordo com a exigência do projetista, também foram executadas uma estaca de teste e 4 estacas de reação, utilizando a mesma metodologia.
A instalação das estacas cravadas com cimento exige a bombagem de argamassa de cimento (C25/30, com tamanho máximo de grão <4mm), que preenche o espaço interno e externo (anel) da estaca.
Desafios
A plataforma de trabalho estreita criou dificuldades na localização de material e equipamentos. O posicionamento da máquina de perfuração foi ainda mais desafiante para as estacas inclinadas (rakeadas). Para além da área reduzida disponível, o objetivo de produção era ambicioso, associado à urgência em restabelecer o acesso a esta estrada.
A instalação das estacas exigiu a mobilização e levantamento de tubos de ferro dúctil com 5m de comprimento. Estes foram acoplados ao martelo hidráulico e a correta alinhamento teve de ser confirmado antes e durante a cravação. Esta operação foi mais exigente no caso das estacas inclinadas a 25°.
A mistura de betão teve de ser ajustada corretamente na central de dosagem para garantir as propriedades adequadas de bombeabilidade e retardante, permitindo uma operação prolongada. A disponibilidade e fornecimento de betão, associada à grande distância até ao estaleiro, também causaram interrupções nos ciclos de produção.
Solução
As estacas cravadas de ferro dúctil, estabilizadas com cimento (shaft-grouted), foram a opção selecionada para estabilizar a barragem de terra. É uma solução eficaz para consolidar solos não coesivos e fornecer fundações profundas para estruturas de engenharia civil. Os micropilares são uma solução económica e podem ser instalados de forma relativamente rápida. A opção shaft-grouted oferece, neste caso específico, uma melhor consolidação do solo e melhora o atrito lateral.
A parceria GEO/ARCOS foi capaz de fornecer o conhecimento técnico e as competências necessárias para instalar as estacas de acordo com as especificações do projeto, todas elas atingindo profundidades onde foi observada a recusa. A capacidade de carga foi comprovada por um teste de carga estática realizado no local, com dois ciclos de carga: até à carga de projeto de 326kN (100%) e até 651kN (200%).
O cronograma de trabalho e o fornecimento de betão foram cuidadosamente programados para evitar interrupções e otimizar a instalação das estacas. Mesmo com várias paragens não programadas, foi possível completar todas as estacas de micropilares (126 unidades) em um mês.
Indicadores chave
Âmbito de aplicação:
Um total de 126 estacas cravadas de ferro dúctil estabilizadas com cimento (shaft-grouted): 88 estacas verticais e 38 estacas inclinadas (25°). Todas com diâmetro de 170/7,5mm e sapato cónico de 270mm.
Uma estaca de teste vertical e 4 estacas de reação.
Conquistas:
Produção máxima de 14 estacas/dia (170m/dia) e média de 10 estacas/dia. Uso eficiente dos tubos com menos de 2% de desperdício. A capacidade de carga foi comprovada no local até 651kN (200%) com uma settlement residual inferior a 5mm.
Geologia:
O perfil do solo no local é basicamente composto pela barragem de terra, de solo arenoso silteoso (NSPT 2-5), até uma profundidade de 9m, seguido por cerca de 3m de aluvião silteoso, parcialmente argiloso, com areia (NSPT 9), com cascalho disperso, e uma base de areia silteosa compacta (NSPT 48-60) a uma profundidade média de 12m.
