O que é Muro de Arrimo?
Muro de Arrimo é uma estrutura de contenção projetada para resistir aos esforços exercidos pelo solo (empuxo de terra), água (pressões hidrostáticas ou de percolação) e às sobrecargas externas (acréscimo de tensão horizontal), quando existentes.
A palavra “arrimo” significa encosto, amparo, proteção; tudo que se utiliza para dar apoio ou suporte a alguma coisa.
Função do Muro de Arrimo
O muro de arrimo normalmente é utilizado para estabilização de taludes, inclinados ou verticais, que podem ter origem natural (encostas) ou artificial (cortes e aterros). Sua função é impedir o movimento de terra, evitando assim deslizamentos e soterramentos, garantindo a estabilidade das construções e segurança das pessoas.
A estrutura é muito comum em estradas, nivelamento de terrenos e na proteção de residências em morros, sendo também utilizada em cais de portos, represas e pontes.
Tipos de Muro de Arrimo
Existe uma vasta gama de métodos construtivos e materiais utilizados para a construção de muro de arrimo, que podem ser divididos em dois grupos: Muros de Gravidade e Muros de Concreto Armado.
Muros de Gravidade
Como sugere o nome, são estruturas de contenção que utilizam o peso próprio para garantir a estabilidade do sistema, sem o auxílio de tirantes ou da contribuição do solo à frente da estrutura.
Para isso, os muros de gravidade geralmente são feitos de alvenaria de pedra ou concreto ciclópico, material que possui um alto peso específico. Os muros classificado como de gravidade são:
Muro de Gabião
O muro de gabião é formado por elementos semelhantes a gaiolas de telas de arame galvanizadas preenchidas com pedras de mão. São estruturas monolíticas em razão da amarração entre os elementos que formam a estrutura, que faz com que a mesma se comporte como um bloco homogêneo.
Suas principais características são sua flexibilidade, capacidade autodrenante, baixo custo e sustentabilidade. Além disso, não exige maquinário sofisticado para sua execução.
- Para mais informações leia o artigo: Muro de Gabião
Muro de Pneus
Muro em Fogueira (Crib Wall)
Muro de Sacos Solo-Cimento
Muro de Solo Reforçado
Muro Envelopado
Muro em Terra Armada
Muros de Concreto Armado
São estruturas esbeltas que utilizam, além do peso próprio, armadura dimensionada para resistir à flexão, assim como as estruturas de concreto armado utilizadas em outras obras de engenharia.
Sua principal vantagem é a ocupação de menor área do terreno. Porém, deve-se considerar que o seu custo é mais elevado e possui limitação na altura, sendo conveniente a utilização de contrafortes para muros acima de 5m.
Podem também ser ancorados na base com tirantes ou chumbadores para melhorar sua condição de estabilidade.
Etapas de Dimensionamento
Pré-Dimensionamento ou Anteprojeto
Nessa etapa o muro é pré-dimensionado de acordo com as recomendações gerais de bibliografias e informações como objetivo da obra e tipo de solo, a fim de se aproximar da solução mais adequada, mas que posteriormente será verificada através dos cálculos de segurança.
Além de considerar as recomendações bibliográficas, a experiência e conhecimento técnico do engenheiro são extremamente importantes, pois possibilitarão a escolha adequada e mais próxima da ideal. Lembre-se que por mais que uma solução pareça óbvia ou simples, existem muitos fatores que devem ser analisados.
Já abordamos em outros artigos a importância dos projetos elaborados pelo engenheiro civil, caso queira saber mais veja os artigos: A Importância do Engenheiro e Superdimensionamento Estrutural
Estudo do Solo
Como qualquer obra de engenharia civil, é imprescindível estudar as propriedades e características do solo. Nesse caso, tanto o solo a ser contido quanto o solo que receberá a fundação do muro de arrimo devem ser analisados, a fim de conhecer as cargas aplicadas e resistência do sistema estrutura-solo.
Parâmetros que devem ser analisados:
- Camadas de solo;
- Peso específico;
- Coesão;
- Ângulo de atrito;
- Adesão e ângulo de atrito entre o solo e o muro;
- Presença de água;
É a partir dos dados obtidos na investigação geotécnica que o engenheiro terá condições de calcular e dimensionar a estrutura do muro de arrimo, garantindo sua eficácia e evitando o surgimento de patologias construtivas e superdimensionamento.
Para entender um pouco mais sobre a importância dessa etapa, veja os artigos: Estudo do Solo, Sondagem de Solo e Projeto de Fundação.
Determinação das Cargas
As cargas consideradas no dimensionamento são:
- Empuxo de Terra (Teoria de Rankine ou Teoria de Coulomb);
- Estado Ativo é a pressão lateral exercida pelo solo no muro, consequência de uma distensão horizontal do maciço.
- Estado Passivo é a pressão lateral exercida pelo muro no solo, ocasionando uma compressão no maciço.
- Peso próprio da estrutura;
- Pressões hidrostáticas ou de percolação;
- Sobrecargas externas.
Verificação da Estabilidade
Segurança Contra o Tombamento
O momento que tende a fazer a estrutura tombar, resultante das forças de empuxo de terra, água e sobrecarga sobre, deve ser, no mínimo, 2 vezes menor que o momento resistente, que resulta das forças contrárias que mantêm o muro na posição fixa.
Segurança Contra o Deslizamento
A verificação quanto ao deslizamento é feita comparando as forças horizontais exercidas pelo solo contido e demais cargas, que tendem a empurrar o muro, com as forças que resistem à ação, obtidas pelo empuxo passivo e a força de atrito entre o concreto da base do muro e o solo da fundação.
Segurança Contra a Ruptura do Terreno de Fundação
A tensão admissível do solo abaixo da fundação, avaliada através de sua capacidade de carga deve ser, no mínimo, 3 vezes maior que a tensão máxima aplicada pela fundação.
Segurança Contra a Ruptura Geral (Estabilidade do Talude)
A última verificação refere-se à segurança do conjunto muro-solo, na possibilidade de ruptura do terreno segundo uma superfície de escorregamento.
Devem ser utilizados os conceitos de análise da estabilidade geral, que consiste na verificação de um mecanismo de ruptura global do maciço, em que o muro de arrimo é considerado como um elemento interno à massa de solo, podendo potencialmente se deslocar como um corpo rígido.
Verificação das Tensões Admissíveis
Nesta etapas são verificadas as tensões de compressão e flexão no material do muro.
Detalhamento
O detalhamento para execução deve ser feito de forma compreensível a fim de evitar erros e questões indefinidas, que acabarão sendo decididas durante a obra, gerando custos extras e falhas de execução.
Sistema de Drenagem
Todo dimensionamento, cálculo de estabilidade e cuidados na execução serão inúteis caso o sistema de drenagem não seja eficaz, pois a água que penetra no solo contido pelo muro de arrimo causa um aumento das cargas e pode levar a estrutura ao colapso. Em perímetros urbanos podem ocorrer infiltrações causadas por vazamentos em tubulações de água e/ou esgoto.
Uma das soluções possíveis é utilizar um concreto permeável entre a estrutura de contenção e o solo. O Professor do IME, Eduardo Thomaz, explica:
“Faz-se atrás do muro de arrimo um volume de concreto permeável de cerca de 30cm de espessura, como se fosse um outro muro de arrimo, de baixo até em cima¸ colado no muro de arrimo principal.
A coleta da água do terreno é muito boa e a saída dessa água pode ser feita por uma linha de tubos de drenagem na base do muro colocados a 15cm do fundo. Nesse caso tubos de 10cm a cada um metro na horizontal para muros até 3 metros de altura.
Para muros com altura de 3m a 6m colocar duas linhas de drenos horizontais (defasados) na base do muro colocados a 15cm do fundo e a 45cm do fundo.”
Outras bibliografias também disponibilizam recomendações para sistemas de drenagem, com diferentes métodos e materiais. Hoje em dia é comum o uso de materiais geossintéticos como drenos. Independente da escolha do engenheiro, o importante é adotar um sistema de drenagem eficaz e garantir a segurança da estrutura.
Referências
- ALVES, Antônio Marcos de Lima. Notas de aula – Geotecnia II. Rio Grande: Universidade Federal do Rio Grande – FURG, 2016.
- FAGUNDES, Diego de Freitas. Notas de Aula – Geotecnia III. Rio Grande: Universidade Federal do Rio Grande – FURG, 2017.
- GERSCOVICH, Denise. Apostila Estruturas de Contenção: Muros de Arrimo. Rio de Janeiro: Universidade do Estado do Rio de Janeiro – UERJ, 2011.
- MARCHETTI, Osvaldemar. Muros de Arrimo. São Paulo: Editora Blucher, 2008.
- MOLITERNO, Antônio. Caderno de Muros de Arrimo. São Paulo: Editora Blucher, 1994.
- THOMAZ, Eduardo Christo Silveira. Notas de aula – Muro de Arrimo. Rio de Janeiro: Instituto Militar de Engenharia – IME, 2008.
- Normas Técnicas
- NBR 6118 – Projeto de Estruturas de Concreto — Procedimento
- NBR 11682 – Estabilidade de Encostas
- NBR 19286 – Muros em Solos Mecanicamente Estabilizados – Especificação
- Cadernos Técnicos
