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Entende-se por solos moles sedimentares com baixa resistência à penetração (valores de SPT não superiores a 4 golpes), em que a fração argila imprime as características de solo coesivo e compressível. São, em geral, argilas moles ou areias argilosas fofas, de deposição recente, isto é, formadas durante o Quaternário (MASSAD, 2010). A ocorrência de espessas camadas de solos moles é frequente em grandes centros urbanos, principalmente em áreas localizadas ao longo da costa brasileira e nas regiões sedimentares próximas a rios e lagos, entre outros (MILITITSKY et al., 2008).
O Quaternário se divide em duas épocas de duração muito desigual: o Pleistoceno, com cerca de 1,6 milhão de ano e o Holoceno, que inclui somente os últimos dez mil anos. Este foi um período de grandes pulsações climáticas, com longos intervalos de tempo com temperaturas muito baixas (as glaciações) intercalados com tempos mais quentes, como o atual (SALGADO-LABOURIAU, 1998).
Os ambientes de deposição podem ser os mais variados possíveis, desde o fluvial – o deltaico-lacustre – até o costeiro, incluindo-se as lagunas e as baías (CHRISTOFOLETTI, 1980). Eles se distinguem pelo meio de deposição (água doce, salgada ou salobra); pelo processo de deposição (fluvial ou marinho); ou ainda pelo local de deposição (várzeas ou planícies de inundação, praias, canais de mar, etc.). A deposição depende da litologia da área de erosão, do seu clima e da forma de transporte dos sedimentos. Os depósitos sedimentares diferem entre si em função dessas condições ambientais, que variam no espaço e no tempo. Para formação de um depósito uniforme são necessárias condições ambientais estáveis (MASSAD, 2010).
Meneses (2004) explana que:
“Os solos moles experimentam uma compressão imediata fruto da deformação de sua estrutura ante a aplicação da carga e da compressão da fase gasosa. A essa etapa segue-se a compressão primária ou adensamento propriamente dito com dissipação de pressões neutras. A compressão primária, ao contrário do que ocorre com solos permeáveis transcorre durante um longo espaço de tempo. Tem-se ainda para esses solos uma compressão secundária, de menor magnitude e importância, explicada pela compressão do esqueleto sólido formado pelas partículas do solo”.
Conforme Cintra (1998), quando carregados todos os tipos de solos sofrem recalques, inevitavelmente, em maior ou menor grau, a depender das peculiaridades de cada solo e da intensidade do carregamento. Os recalques geralmente tendem a cessar ou estabilizar após um certo período de tempo, mais ou menos prolongado, e que dependem das propriedades geotécnicas dos solos. Por exemplo, recalques em solos arenosos podem se estabilizar em poucas horas ou dias; já recalques em solos argilosos moles tendem a cessar ou estabilizar somente após algumas décadas.
Do conhecimento da história geológica desses solos resulta uma característica fundamental: a heterogeneidade. Essa característica transparece nos perfis de sondagens, onde ocorrem alternâncias de camadas de argilas e areias, e, entre elas, camadas de areias argilosas ou argilas muito arenosas. Também nas cores se nota a heterogeneidade. Em solos aluvionares, elas são: preta, cinza-escuro, amarela, vermelha, marrom ou cinza-esverdeada; e, em solos marinhos: cinza-claro, cinza-escuro, preta, marrom-escuro e cinza-esverdeado. Em termos de espessuras dos depósitos de solos moles, os valores situam-se na faixa de 1 a 7 metros, para os aluviões fluviais, e chegam a atingir mais de 70 metros para solos marinhos (MASSAD, 2010).
Segundo Mendes (2009):
“Solos argilosos moles ou simplesmente denominados de ‘solos compressíveis’ são solos que não apresentam resistência satisfatória ou suficiente para suportar as cargas ou solicitações provenientes do sistema estrutural das edificações (lajes, vigas e pilares) e que são transmitidas ao terreno por meio dos elementos estruturais de fundação (sapatas, radiers, brocas, estacas, tubulões, etc.)”.
O recalque de solos moles é um dos problemas mais tradicionais da engenharia civil e, em particular, da engenharia geotécnica.
Característica dos solos moles da região
Os solos moles da região bragantina são depósitos fluviais e lacustres, popularmente chamados de terrenos de várzea. Estão localizados nas planícies de inundação e em baixos terraços fluviais ao longo dos cursos d’água, como as existentes nos rios Atibaia, Jaguari, Cachoeira, Atibainha e Jacareí.
Em estudo geológico no município de Atibaia/SP, Bistrichi (2001) aborda que:
“Os aluviões distribuem-se ao longo das drenagens, em planícies aluviais e terraços, com destaque para os canais do rio Atibaia e do córrego do Onofre; os depósitos aluvionares representam uma área de 46 quilômetros quadrados. São sedimentos inconsolidados compostos por cascalhos, areias, siltes e argilas e, mais raramente, por depósitos orgânicos (turfeiras)”.
Segundo o CPRM (2006), nas planícies de inundação ao longo dos rios Atibaia, Cachoeira e Atibainha, ocorrem unidades com predominância de sedimentos arenosos com grau de consolidação baixo e predomínio de solos moles, com setores saturados por água, classificados como litologias de baixa capacidade de suporte. Obras civis construídas sobre estas unidades poderão sofrer problemas estruturais devido à baixa capacidade de suporte. Estes são terrenos com potencial de abatimentos e trincamentos de obras por baixa capacidade de suporte dos solos ou sedimentos.
Estudos desenvolvidos pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) no lago do Taboão, área urbana de Bragança Paulista/SP, apontaram a presença de argila orgânica de muito baixa resistência ao cisalhamento sob os taludes de aterro que compõem as margens do lago e sob a camada de sedimentos.
Na área urbana do município de Joanópolis/SP, nas planícies de inundação do rio Jacareí e seus afluentes, ocorrem depósitos de solos moles que chegam a atingir 9 metros de espessura em alguns setores (espessura mais comum entre 1 e 3 metros). O nível d’água varia de 1 a 3 metros de profundidade, sendo que, em períodos de chuva prolongados, ocorre o processo de ascensão capilar do lençol freático, atingindo a superfície do terreno.
A camada de solo mole característica é uma argila arenosa com matéria orgânica, muito mole a mole, cinza escura, valor de SPT de 2 golpes. No entanto, em alguns pontos, ocorrem alternâncias com camadas de areia siltosa pouco argilosa com matéria orgânica, fofa a pouco compacta, cinza escuro, valores de SPT entre 3 e 4 golpes.
Acrescenta-se que nas litologias de rochas pré-cambrianas (granito, gnaisse, migmatito, etc.) da região, os depósitos de solos moles podem ser distinguidos do perfil de solo residual (formado no local) pela presença de mica nestes últimos.
Construção e aterros sobre solos moles
Os projetos de aterro sobre solos moles possuem diferentes concepções para soluções dos problemas geotécnicos provenientes da baixa resistência ao cisalhamento e à elevada compressibilidade do solo de fundação (MACHADO & OLIVEIRA, 2010).
As propriedades mais importantes de um solo, quando usado como material de construção, são a resistência ao cisalhamento, a compressibilidade e a permeabilidade. De modo geral, a compactação de um solo aumenta a sua resistência ao cisalhamento e diminui sua compressibilidade e permeabilidade. Aterros construídos sobre solos moles podem apresentar um desempenho inadequado, na forma de ruptura ou magnitude dos recalques. Incertezas quanto às premissas de projeto e riscos associados à construção sobre materiais altamente compressíveis podem exigir a avaliação de desempenho da obra através de instrumentação (MILITITSKY et al., 2008).
Segundo Milititsky et al. (2008), as patologias decorrentes de recalques ocorrem por um processo gradual pelo qual, em argila saturada, observa-se uma redução de volume do solo devido à compressão do esqueleto sólido, volume igual de água expulso durante o processo. Tal fenômeno é denominado de adensamento e seu tempo de duração é normalmente medido em anos.
Conforme Leonards (1962) citado por Meneses (2004):
“O grau de compactação que pode ser obtido para uma camada está relacionado à firmeza da camada subjacente. Quando se tem um aterro sobre solo mole, a compactação que pode ser obtida nas primeiras duas ou três camadas diretamente posicionadas sobre a camada mole não será tão alta quanto a obtida nas demais camadas. Esta característica deve ser reconhecida como problema projetivo quando a camada de solo mole não possa ser removida”.
Os ensaios laboratoriais de compactação não levam em conta o problema mencionado. Isso porque nos ensaios tradicionalmente realizados o solo é compactado sobre uma base rígida, situação que se afasta da realidade quando se compacta sobre solos moles em campo (MENESES, 2004).
Construções sobre unidades geotécnicas adversas podem contemplar diferentes alternativas de projeto: (a) evitar o problema pela remoção da camada de argila; (b) construir o aterro em etapas para possibilitar o adensamento gradativo da argila durante o período de construção; (c) usar mantas geotêxteis na interface aterro-fundação, a fim de melhorar as condições de estabilidade; e (d) instalar drenos geotêxteis para aceleração do processo de adensamento. Qualquer uma das soluções envolve custos consideráveis e tempo de execução e, por esse motivo, é frequente a adoção de alternativas de projeto que impliquem na redução dos custos de implantação, combinada a custos de manutenção elevados pela correção das patologias observadas durante a vida útil da obra (MILITITSKY et al., 2008).
Considerações finais
Aterros e fundações sobre solos moles podem apresentar recalques consideráveis durante vários anos após a conclusão da obra, tendo como resultado patologias ativas com manifestações contínuas e prolongadas. Ressalta-se a heterogeneidade dos solos moles da região, que podem ser limitantes na execução de obras civis e intervenções estruturais.
Para tanto, na fase de projeto, devem ser executadas sondagens para reconhecimento do perfil de solo, e, caso necessário, outros ensaios laboratoriais para a escolha adequada da solução geotécnica.
DICAS DE LEITURA E REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
DISSERTAÇÃO:
BISTRICHI, C. A. Análise estratigráfica e geomorfológica do cenozóico da Região de Atibaia-Bragança Paulista, Estado de São Paulo. Tese (Doutorado em Geociências). Rio Claro: IGCE/UNESP, 2001. 184 p.
MENESES, L. A. Utilização de geocélulas em reforço de solo mole. Dissertação (Mestrado). São Carlos: EESC/USP, 2004. 86p.
INTERNET:
CPRM. (2006) Mapa Geodiversidade do Brasil: Escala 1:2.500.000. Disponível em: <www.cprm.gov.br>. Acesso em: 27 Julho 2012.
MACHADO, L. V. S. S. & OLIVEIRA, J. T. R. Análise de desempenho do aterro sobre solo mole executado na obra de duplicação da BR-101/PE. COBRAMSEG 2010: Engenharia Geotécnica para o desenvolvimento, inovação e sustentabilidade, ABMS, 2010.
MENDES, R. M. Capítulo 6 – Colapso e subsidência de solos. In: TOMINAGA, L K.; SANTORO, J.; AMARAL, R. (Org.) Desastres naturais: conhecer para prevenir. São Paulo: Instituto Geológico, 2009. 195p. Disponível em: <www.igeologico.sp.gov.br/downloads/livros/DesastresNaturais.pdf>. Acessado em: 25 Julho 2012.
LIVROS:
CHRISTOFOLETTI, A. Geomorfologia. São Paulo: Edgard Blücher, 1980.
CINTRA, J. C. A. Fundações em solos colapsíveis. São Carlos: EESC/USP, 1998. 116p.
MASSAD, F. Obras de Terra: curso básico de geotecnia – 2ª Edição. São Paulo: Oficina de Textos, 2010. 216p.
MILITITSKY, J.; CONSOLI, N. C.; SCHNAID, F. Patologia das fundações. São Paulo: Oficina de Textos, 2008. 207p.
SALGADO-LABORIAU, M. L. História ecológica da Terra – 2ª Ed. Rev. São Paulo: Edgar Blücher, 1998. 307p.
