Ancoragens pré-esforçadas em obras geotécnicas - Construção, ensaios e análise comportamental.

Abstract

Os objectivos deste projecto inserem-se no âmbito dos trabalhos desenvolvidos no Núcleo de Fundações, Taludes e Obras de Suporte, do Departamento de Geotecnia do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC/DG/NFTOS), e pretende realizar-se um estudo do comportamento das obras ancoradas, respondendo a solicitações do mercado exterior e por outro lado analisar um tipo de obras que são uma prática constante e cujo comportamento a médio e longo prazo não se encontra devidamente analisado na literatura da especialidade. Esta dissertação objectiva ser um contributo para o dimensionamento, construção e ensaios de ancoragens pré-esforçadas em terreno, isto é, pretende-se com este trabalho elaborar um documento de apoio bibliográfico para a indústria nacional associada à construção de ancoragens. Pretende ainda permitir compatibilizar e estabelecer procedimentos de projecto e construtivos em conformidade com as normas e com a finalidade de garantir a qualidade desejável na construção de ancoragens, para garantir a vida útil prevista das obras de Engenharia. De acordo com o mencionado desenvolvem-se e apresentam-se matérias consideradas importantes para atingir essas finalidades. Analisa-se a bibliografia relativa à documentação normativa e regulamentar, considerada mais relevante, com um levantamento generalizado desses elementos, onde é avaliada a relevância relativa de cada um dos aspectos tratados, comparando-se e confrontando-se os diferentes documentos em assuntos comuns. Abordam-se questões associadas ao dimensionamento e com os factores de segurança de ancoragens. Para tal considera-se a bibliografia relevante e em vigor. Havendo a preocupação em garantir a durabilidade das obras e sendo a integridade física das ancoragens uma preocupação na garantia da sua vida útil aborda-se a problemática da corrosão, dos diversos tipos de corrosão e das classes de protecção das ancoragens contra a corrosão. Indicam-se ainda métodos expeditos para avaliar a carga corrosiva do meio e seu efeito na selecção do tipo de protecção a considerar para as ancoragens. Para optimizar os trabalhos associados às ancoragens, desenvolvidos no LNEC, e o desenvolvimento de novas metodologias relacionadas com obras de suporte com ancoragens definitivas pretende-se preencher algumas lacunas, nomeadamente no que se refere à viabilização da homologação de tecnologias de ancoragens com a participação do LNEC. Estando disponíveis no mercado diversos sistemas de ancoragens e havendo a possibilidade de recorrer a diversas tecnologias apresenta-se algumas referências nessa área e aborda-se diversos aspectos construtivos e tecnológicos. Sendo corrente o compromisso entre a qualidade final da obra, a mão-de-obra e outros factores construtivos, analisa-se a temática da qualidade das ancoragens e das estruturas ancoradas. Apresenta-se uma referência aos diferentes tipos de ensaios de carga, a realizar nas ancoragens, bem como o número e tipo de controlo que a bibliografia recomenda para a sua realização. Indicam-se os critérios de análise e respectivas metodologias. Sendo o factor de fluência, ks, um parâmetro condicionante do comportamento dos solos, a médio e longo prazo, pretende-se calcular o seu valor a partir dos ensaios de carga realizados nas ancoragens. Face aos problemas associados ao cálculo de ks a partir dos ensaios de carga, desenvolveu-se um modelo capaz de simular todos os aspectos de carga e descarga, integrados no ensaio, incluindo os patamares de fluência, e realizam-se análises com a finalidade de esclarecer esses problemas, propondo-se procedimentos para optimizar as estimativas correspondentes. Consideram-se os ensaios de carga primordiais para a caracterização mecânica das ancoragens e para avaliar o comportamento da estrutura de suporte ancorada. Apresenta-se um sistema de ensaios automático (SEA) para o controlo dos ensaios de carga de ancoragens in situ, que se desenvolveu no âmbito deste trabalho. Relativamente a aplicações futuras desse sistema, SEA, apresenta-se a metodologia utilizada pelo LNEC no controlo das blocagens e no cálculo da tracção residual ou efectiva de blocagem.