Escavações a Céu Aberto em Solos Tropicais
Faiçal Massad


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4. ESCAVAÇÕES NOS SOLOS SEDIMENTARES INTEMPERIZADOS - CIDADE DE SÃO PAULO


4.1. OS SOLOS LATERÍTICOS E INTEMPERIZADOS


kkkkkA Cidade de São Paulo está construída numa bacia sedimentar de origem flúvio-lacustre, localizada ao longo da Costa Atlântica da Região Centro-Sul do Brasil. Os sedimentos que preenchem a bacia, acima de determinado nível, sofreram um processo de intemperismo que deixou sinais tais como a cor variegada e o pré-adensamento por secamento, o que lhes confere características sui generis. Os solos superficiais foram submetidos a um processo de laterização, que deu origem às argilas vermelhas, ricas em óxidos de ferro. Em geral, ainda em idades antigas, estes solos foram parcialmente erodidos e seus resquícios são encontrados nas partes mais altas da Cidade. As Figs 1.3 e 3.2 mostram perfis típicos desses solos.

kkkkkInformações detalhadas sobre as características geotécnicas dos solos da bacia sedimentar da cidade de São Paulo podem ser encontrados em Sousa Pinto e Massad (1972); Massad (1974; 1981a; 1985a e 1992) e Pena (1982). Descrições qualitativas, enfatizando o comportamento desses solos em escavações profundas, tal como proposto por Peck (1981), têm sido prática comum entre nós, como as relatas por Habiro e Braga (1984).

kkkkkHá muito se sabe que as argilas porosas vermelhas são solos lateríticos (Pichler, 1948), devido à sua alta porosidade, ao aumento de sua consistência com a profundidade, à sua colapsividade e à presença de lentes de limonita na altura do nível d'água. Neste ponto, ocorrem as argilas rijas vermelhas que, apesar de possuírem as mesmas características de identificação e classificação das argilas porosas vermelhas, delas diferem substancialmente em suas propriedades de engenharia (Massad, 1985a). O índice de vazios pode ser usado como diferenciador dessas duas camadas, como foi mencionado anteriormente.


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kkkkkOs solos variegados são sedimentos intemperizados, depositados em camadas alternadas de areias e argilas, bastante heterogêneas. Apresentam propriedades de engenharia que variam amplamente, dada a ocorrência de solos muito diferentes, desde areias a argilas gordas.

kkkkkEm geral, esses solos são sobre-adensados, mas a pressão de pré-adensamento não guarda relação com o peso - atual ou passado - de terra erodida. Há indícios de que o sobre-adensamento destes solos é ditado por fenômenos associados à fração argila, tais como cimentação de partículas de solos laterizados, no caso das argilas vermelhas, ou secamento, no caso das argilas variegadas. Os valores da pressão de pré-adensamento variam de 50 a 400 kPa para as argilas porosas vermelhas; de 400 a 1000 kPa para as argilas rijas vermelhas; e de 200 a 1500 kPa para os solos variegados.

kkkkkOutra característica marcante destes solos se refere à relação E/c (razão entre o módulo de deformabilidade e a resistência ao cisalhamento não drenada). Para 1 % de deformação, esta relação é da ordem de 150 para os três tipos de solo acima mencionados. Para as argilas porosas vermelhas, as razões E50/c (módulo para 50% da resistência ao cisalhamento) e do Ei/c (módulo inicial) assumem valores muito próximos, da ordem de 500, conseqüência da cimentação de partículas. Observe-se que este valor é muito superior ao que seria razoável esperar para solos que apresentam: a) consistências de mole para média; b) relativamente elevada compressibilidade; e c) baixos valores de SPT (2 a 6 golpes). Além destas, há outras evidências de que as argilas porosas vermelhas comportam-se como solos de rijos a duros em alguns tipos de obras civis (Massad et al, 1981b).

kkkkkDo mesmo modo, os solos variegados podem apresentar consistências de média a rija, mas se comportam como solos rijos e até mesmo duros. Porém, estes solos podem apresentar trincas e fissuras, cuja origem é tema de debate e tem sido atribuída à ação sísmica após a formação da bacia sedimentar de São Paulo (Ricomini, 1989), ao alívio de tensão em vales íngremes ou ao secamento (Wolle et al, 1992).

kkkkkNo caso das argilas rijas vermelhas, as perfurações com circulação de água, para a instalação de drenos ou tirantes, podem ser feitas sem revestimento, que são indispensáveis para os solos variegados. Em compensação, a formação dos bulbos dos tirantes nas argilas rijas vermelhas requerem pressões elevadas, donde a necessidade de um controle adequado na sua execução, como se verá adiante.


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kkkkkA baixa permeabilidade da camada de argila vermelha possibilita escavações a seco abaixo do nível d'água. Para os solos variegados, com alternâncias de camadas de argilas e areias, pode haver a necessidade de drenagem profunda não só para se trabalhar a seco como também para evitar o solapamento e o desmoronamento de blocos de solo, pela ação da água, condicionados pelas citadas trincas e fissuras (Habiro e Braga, 1984).

kkkkkFinalmente, como regra geral, os taludes de escavações devem ser protegidos para evitar tanto a ação erosiva das águas de chuva quanto o ressecamento do solo exposto.