Muros de Contenção


  As estruturas de arrimo são utilizadas quando se deseja manter uma diferença de nível na superfície do terreno e o espaço disponível não é suficiente para vencer o desnível através de taludes.

  Essas estruturas podem ser executadas em caráter temporário para permitir a construção de uma estrutura enterrada, como é o caso do escoramento de valas, ou em caráter permanente, como os muros de arrimo.
Muros de contenção ou de arrimo são estruturas que suportam empuxos ativos e permitem uma mudança de nível. Por exemplo, uma parede pode ser usada para reforçar um talude ou para suportar um corte.
Esses muros podem ser de gravidade, semigravidade, cantilever e com contrafortes. Eles podem ser construídos com materiais tais como rochas, concreto reforçado, gabiões, solo reforçado, aço e madeira. Cada um destes muros deve ser projetado para resistir as forças externas aplicadas sobre ele, desde o empuxo de terra e de água até sobrecargas eventuais, terremotos, etc.
Geralmente o empuxo ativo da terra atrás dos muros de contenção é o que produz a maior força desestabilizadora. Embora o empuxo passivo possa fornecer resistência ao longo da base do muro, geralmente ele é ignorado.
Ao calcular a força lateral da pressão da terra existem dois métodos que são usados extensamente: o método de Rankine e o método de Coulomb.

O método de Rankine supõe que:
- Não há nenhuma adesão ou atrito entre o muro e o solo;
- Empuxos laterais são limitados à paredes verticais;
- O empuxo lateral varia linearmente com profundidade e a pressão resultante é encontrada um terço da altura (h) acima da base da parede;
- A força resultante do empuxo é paralela à superfície do terreno.

O método do Coulomb é similar ao de Rankine exceto que:
- Considera o atrito entre a parede e o solo;
- Empuxos laterais não são limitados a paredes verticais;
- A força resultante do empuxo não é necessariamente paralela à superfície do terreno por causa do ângulo de atrito solo-parede.

Se a pressão da água for considerada, o empuxo total resultante será aumentado consideravelmente. Conseqüentemente, é comum que os muros sejam projetados com drenagem adequada para impedir o acúmulo de água e de, conseqüentemente, produzir grandes forças adicionais. Assim, são usados geralmente atrás desses muros os barbacãs, drenos laterais e drenos de cobertor junto com solo granular.
A força lateral total é calculada pela a área do diagrama de pressões que age na superfície da parede. Os exemplos supõem retenções drenadas e preenchimento de solo granular homogêneo atrás do muro, que resulta em uma distribuição triangular simples. Embora este seja um caso comum, o diagrama da pressão pode ficar mais complicado, dependendo das condições reais do solo, que podem ter valores diferentes.
Uma vez que a teoria de Rankine supõe que não há nenhum atrito solo-parede, o empuxo resultante é paralelo à superfície do terreno. Por outro lado, visto que a teoria de Coulomb considera o atrito solo-parede, o empuxo resultante age em um ângulo qualquer à parede. Isto resulta em um componente vertical e horizontal da força resultante. O método de Rankine produzirá também um componente vertical e horizontal do empuxo resultante se a superfície do terreno tiver uma inclinação.
O projeto de um muro de contenção é um processo iterativo. Uma geometria inicial é atribuída à parede e as forças apropriadas são calculadas. As forças reais são verificadas então, usando fatores apropriados de segurança e a geometria é revisada até que os fatores satisfatórios de segurança sejam alcançados. Existem relações que podem ser usadas como um primeiro dimensionamento.
A fim de conseguir estabilidade, os muros de retenção são dimensionados geralmente de modo que a largura da base seja igual a, aproximadamente, 0,5 a 0,7 da altura da parede.
A estrutura de retenção tem a tendência de mover-se, afastando-se da superfície do terreno por causa das forças horizontais que resultam do empuxo do solo e outras forças. Geralmente, a parede resiste a deslizar pela resistência do atrito desenvolvido entre a sua fundação e o solo. Um fator mínimo de uma segurança desejável e da ordem de 1,5, supondo que a resistência passiva à frente da parede é ignorada. Esta é uma suposição comum e evita de confiar na presença do solo à frente da parede para a resistência adicional.
A estrutura de contenção tem também uma tendência de girar para fora em torno do “pé”. O momento que resulta do empuxo da terra (como também das outras forças laterais) deve ser resistido pelos momentos resultantes das forças verticais produzidas pela parede incluindo todo o componente vertical do empuxo da terra.
Como para toda a estrutura, a capacidade de sustentação do solo deve ser adequada a suportar com segurança a estrutura. A capacidade de sustentação final do solo da fundação é calculada usando os métodos teóricos típicos. A resultante de todas as forças que agem ao longo da base da parede, desde a pressão da terra até o peso do muro resultam em uma pressão não uniforme abaixo da base, com a maior pressão abaixo do “pé” da base.

Outras considerações

Para completar-se o projeto do muro de contenção, deve se analisar a estabilidade global da estrutura, tanto da parede como do solo que a sustenta. Os índices físicos devem encontrar-se dentro das faixas de segurança e a estabilidade global deve ser adequada.