1. Injecções
1.1. I
NTRODUÇÃOEste método de tratamento de solos consiste na introdução no terreno de material
a pressão e caudal controlados, com o intuito de melhorar as características
resistentes e compacidade, bem como reduzir a deformabilidade e
permeabilidade do solo tratado.
O material de injecção deve ser introduzido a pressão controlada por razões
económicas e para não alterar as zonas tratadas ou provocar efeitos indesejados,
devendo manter as propriedades plásticas durante a aplicação.
Um aspecto revestido de especial importância é a realização de sondagens de
reconhecimento da zona a tratar. É intuitivo que o preenchimento de ocos ou
cavidades existentes no subsolo permite a sua estabilização, se bem que a
dimensão dos mesmos e sua eventual continuidade podem inviabilizar este tipo de
tratamento. Assim, no essencial, as referidas injecções são aplicadas com o intuito
de compactar e impermeabilizar as rochas fracturadas e os solos porosos.
1.2. C
AMPO DE APLICAÇÃOEsta técnica de melhoramento de solos é, sobretudo, aplicada nas seguintes
situações genéricas:
•
Obras Hidráulicas•
Obras Subterrâneas•
Nomeadamente, podem ser enumeradas as seguintes aplicações específicas:
Renivelamento de Edifícios (injecção por fracturação hidráulica)•
Melhorar as condições de apoio das fundações existentes•
Cortar afluências de água por camadas permeáveis•
Criar maciços consolidados sob um edifício para transmissão de novas cargas,logo, melhorando o seu comportamento em serviço•
criando autênticas lajes cimentadas
Solidarizar fundações antigas, melhorando a área de repartição de cargas e•
evitar deslocamentos horizontais em escavações próximas
Os tipos de solo alvo para este tipo de técnica são:
Construir barreiras ou elementos rígidos em torno de construções por forma a•
Solos rochosos fracturados•
Solos porosos1.3. V
ANTAGENS, DESVANTAGENS E LIMITAÇÕESAs duas principais vantagens que constituem a força do método relativamente às
técnicas concorrentes são:
•
Campo alargado de aplicação•
Por outro lado, os pontos negativos a apontar decorrentes do uso da técnica são os
seguintes:
Técnica largamente difundida•
calibração dos equipamentos usados durante e após conclusão dos trabalhos,
conforme se descreverá adiante
Controlo de qualidade exigente e forte componente de ensaios dos materiais e•
permeabilidade elevada
Consumos consideráveis de material em zonas com acidentes geológicos ou de•
Técnica dificilmente controlada•
Danos irreversíveis em infra-estruturas ou construções próximas•
Estabilidade a longo prazo duvidosa•
Contaminação de solos e água•
ser corrigidas:
Existem ainda algumas anomalias muito prováveis de acontecer, que deverão•
Ressurgências à superfície do terreno. Se, no decurso das injecções, se verificar oaparecimento de fugas ou de ressurgências de calda nas vizinhanças do furo,•
Neste caso, é necessário procurar uma explicação para o acontecimento que
pode estar relacionado com um acidente geológico importante não detectado
ou com a presença de zonas permeáveis de grandes dimensões.
Forte absorção de calda espessa sem que a pressão mostre tendência a subir.1.4. E
QUIPAMENTOS E MATERIAIS1.4.1. Materiais
1.4.1.1. Calda de Cimento
O êxito de uma injecção é dependente das propriedades do material de injecção.
A composição de materiais envolvida no processo é a sobejamente conhecida
calda de injecção, que pode ser classificada quanto ao tipo de materiais usados
na sua composição nas seguintes categorias principais:
•
homogéneas, salvo quando se mantêm em agitação;
Suspensões Instáveis: são, em geral, misturas de cimento com a água, não•
combinação de cimento e argila ou de bentonite e, eventualmente, aditivos;
não apresentam decantação apreciável durante as operações de injecção;
Suspensões Estáveis: caldas obtidas a partir de uma mistura em água de uma•
As caldas mais correntemente empregues nas injecções são à base de cimento.
Poderão ser apenas caldas de água e cimento ou água, cimento e outros produtos
como a bentonite e a argila que melhoram a sua estabilidade ou inertes, como por
exemplo, a areia que funciona como elemento de carga.
Líquidas: constituídas por produtos químicos, resinas, hidrocarbonetos, etc..A justificação para que calda de cimento e água seja bastante usada consiste noRefira-se ainda que as injecções de cimento são apropriadas parapodem ser agrupadas em dois grupos básicos:•
tamanho das partículas da calda e dos poros ou fracturas a injectar
Caldas de Partículas ou Suspensões: penetrabilidade depende da relação do•
duração da injecção
Caldas sem Partículas ou Soluções: penetrabilidade depende da viscosidade e1.4.2. Equipamento
O equipamento a utilizar está directamente relacionado com o tipo de calda a
injectar. Neste sub capítulo, são apresentados os equipamentos utilizados nas
injecções com calda de cimento, por serem estes os mais utilizados, ainda que com
os inconvenientes descritos anteriormente.
1.4.2.1. Equipamento de furação
O equipamento para a furação poderá ser o mesmo que é utilizado para a furação
das ancoragens
vocacionados para realizar a furação à percussão, por rotação ou combinando as
duas.
. Os equipamentos de furação podem estar Este equipamento está habilitado a deslocar-se e instalar-se sobre superfícies1.4.2.2. Central de fabrico de calda de injecção
As caldas deverão ser preparadas numa central de injecção
estar equipada com todo o material necessário à preparação e conservação das
caldas. Os doseadores volumétricos ou ponderadores deverão permitir a realização
das misturas previstas com a precisão desejável. que deverá altamente irregulares e íngremes, para executar os furos de injecção em qualquer
ponto.
seu alto rendimento e baixo custo, comparativamente com as restantes soluções.
No entanto, tem o principal inconveniente de ser uma suspensão instável (ver
classificação supra).
A estabilidade de uma suspensão é muito importante e a sua ausência provocará a
decantação, e consequentemente uma injecção incompleta e falhas no
equipamento (por exemplo, a obturação dos tubos). Por esta razão, é aconselhável
o uso de caldas com base de cimento e outras componentes e/ou aditivos
aplicações em solos com materiais granulares grossos (cascalhos arenosos, areias
grossas, etc.). Para o caso de areias finas ou argilas. Deve-se recorrer à
impregnação química com gel de sílica ou resinas. Em geral, os limos e argilas não
admitem este tipo de tratamento salvo com algumas resinas de elevado custo e
resultados duvidosos.
Uma vez seleccionado o tipo de produto a injectar, deve-se especificar o tempo de
consolidação ou cura e a resistência final.
Segundo o comportamento reológico das caldas utilizadas nas injecções, estas
deverão ser tapadas as saídas por meio de argamassa de presa rápida ou de
cunhas de madeira, enquanto a pressão de injecção for baixa e a calda
injectada espessa. Caso não se consiga colmatar a fuga, parar-se-á a injecção
evitando o refluxo da calda para o interior do furo
