NBR 9061-85 - Seguranca de escavação a céu aberto

NBR 9061-85 - Seguranca de escavação a céu aberto

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ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas

NBR 9061SET 1985 Segurança de escavação a céu aberto

Palavras-chave: Escavação. Segurança 31 páginas

Origem: Projeto NB-942/1984 CB-02 - Comitê Brasileiro de Construção Civil CE-02:004.06 - Comissão de Estudo de Segurança de Escavações NBR 9061 - Safety - Open-pit excavation - Procedure Reimpressão da NB-942 de JUN 1985

1 Objetivo

Esta Norma fixa as condições de segurança exigíveis a serem observadas na elaboração do projeto e execução de escavações de obras civis, a céu aberto, em solos e rochas, não incluídas escavações para mineração e túneis.

2 Documentos complementares Na aplicação desta Norma é necessário consultar:

NBR 5629 - Estrutura ancorada no terreno - Ancoragem injetada no terreno - Procedimento

NBR 6118 - Projeto e execução de obras de concreto armado - Procedimento

NBR 6122 - Projeto e execução de fundações - Procedimento

Procedimento

NBR 6484 - Execução de sondagens de simples reconhecimento dos solos - Método de ensaio

NBR 7190 - Cálculo e execução de estruturas de madeira - Procedimento

NBR 7250 - Identificação e descrição de amostras de solos obtidas em sondagens de simples reconhecimento dos solos - Procedimento

NBR 8044 - Projeto geotécnico - Procedimento

NBR 80 - Projeto e execução de estruturas de aço de edifícios (método dos estados limites) - Procedimento

3 Definições

Para os efeitos desta Norma são adotadas as definições de 3.1. a 3.5.

3.1 Cortinas

Elementos estruturais destinados a resistir às pressões laterais devidas à terra e à água; são flexíveis e têm o peso próprio desprezível em face das forças atuantes.

3.2 Empuxo de terra

Ação produzida pelo maciço terroso sobre as obras com ele em contato. A variação dos empuxos em função dos deslocamentos é dada pela Figura 1.

2NBR 9061/1985

Figura 1

3.3 Escora

Peça estrutural para amparar e suster. Trabalha fundamentalmente à compressão.

3.4 Ficha

Trecho da cortina que fica enterrada no solo abaixo da cota máxima da escavação em contato com a cortina.

3.5 Talude

Superfície inclinada do terreno natural, de uma escavação ou de um aterro, conforme a Figura 2.

4.3 Edificações vizinhas e redes de utilidades públicas

É indispensável o levantamento topográfico do terreno, o levantamento das edificações vizinhas (tipo de fundações, cotas de assentamento das fundações, distância à borda da escavação) e das redes de utilidades públicas, não só para a determinação das sobrecargas como, também, no estudo das condições de deslocabilidade e deformabilidade que podem ser provocadas pela execução da escavação. Os levantamentos devem abranger uma faixa, em relação às bordas, de pelo menos duas vezes a maior profundidade a ser atingida na escavação.

4.4 Observações da obra

O controle das edificações vizinhas e da escavação deve obedecer a um plano de acompanhamento, através de inspeção e de instrumentação adequada ao porte da obra e das edificações vizinhas.

-tem por finalidade observar qualquer evento cuja análise permite medidas preventivas ou considerações especiais para a segurança da obra;

-visa a medida direta de grandezas físicas necessárias à interpretação e previsão do desempenho das obras, com referência aos critérios de segurança e econômicos adotados na fase de projeto.

5 Projeto 5.1 Fases do projeto

O projeto tem grau de detalhamento variável com o tipo e característica de cada obra. Deve ser compatível com a NBR 8044 e pode desenvolver-se, de uma maneira geral, em quatro fases:

Figura 2 4 Condições gerais 4.1 Investigações geotécnicas-geológicas

Tais investigações são necessárias para a determinação das condições geológicas e dos parâmetros geotécnicos do terreno onde será executada a escavação. Devem ser executadas de acordo com as normas ABNT aplicáveis, levando-se em consideração as peculiaridades da obra.

4.2 Águas subterrâneas

Esta Norma pressupõe que a presença de lençóis aqüíferos, existentes na região onde será executada a escavação, já foi devidamente estudada e equacionada de acordo com as normas ABNT aplicáveis.

NBR 9061/19853 c) projeto executivo; d)projeto “como executado”. 5.1.1 Viabilidade

Nesta fase o projeto deve ter o nível de detalhamento suficiente para permitir a previsão de custos e prazos das diversas alternativas.

5.1.2 Projeto básico

Nesta fase procede-se ao detalhamento de forma a quantificar os serviços necessários ao desenvolvimento do projeto executivo.

5.1.3 Projeto executivo

Nesta fase o projeto define claramente os diversos componentes da obra, incluindo memoriais descritivos, cálculos estruturais, desenhos, especificações técnicas e executivas, planilhas de orçamento e cronogramas básicos.

5.1.4 Projeto “como executado”

Esta fase compreende o acompanhamento sistemático da execução da obra, reexame dos critérios de dimensionamento em função de dados obtidos durante a execução e elaboração de um relatório final, comentando a execução com as dificuldades encontradas, sendo recomendada a complementação com fotografias.

5.2 Caracterização do subsolo

5.2.1 O subsolo na região onde vai ser executada a escavação deve ser caracterizado pelos seus parâmetros geotécnicos, determinados através de análises e interpretação dos resultados obtidos pelas investigações geotécnicas.

5.2.2 Devem ser elaboradas seções geotécnicas-geológicas longitudinais e transversais, tantas quantas forem necessárias à perfeita caracterização da forma e dimensões da escavação, figurando a descrição de terrenos atravessados e respectivas profundidades, descontinuidades superficiais de escorregamento e indicação de níveis aqüíferos.

5.2.3 No caso de maciço rochoso, detalhamento e análise dos sistemas de fraturamento e descontinuidades, e classificação em grupos com características homogêneas.

5.2.4 A execução de sondagens é normalizada pela NBR 6484, e a identificação e descrição das amostras de solo é normalizada pela NBR 7250.

5.3 Cargas e carregamento

5.3.1 As cargas atuantes são agrupadas em duas categorias, a saber:

- pressão hidrostática;

-cargas provenientes de construções próximas;

-acúmulo de material escavado na borda da escavação;

-máquinas e equipamentos.

5.3.2 Os casos de carregamento obtidos com a combinação das cargas atuantes devem ser feitos não só para a configuração final da escavação, mas também para as fases intermediárias a serem atingidas durante a execução da escavação, bem como as fases intermediárias durante o reaterro da cava da escavação, se existirem.

5.4 Cálculo do empuxo

5.4.1 O empuxo das terras deve ser calculado de acordo com as teorias consagradas na mecânica dos solos.

5.4.2 Quando a proteção da parede da escavação, pela sua própria rigidez e pelo sistema de apoios previsto, puder ser considerada indeslocável, o empuxo deve ser calculado no estado de repouso. Em caso contrário, o empuxo é calculado no estado ativo. Qualquer proteção da parede da escavação, que vier a ser incorporada a uma estrutura permanente, deve ser verificada também para o empuxo no estado de repouso.

5.4.3 No cálculo do empuxo passivo, é fundamental considerar a compatibilidade entre a sua mobilização e a deformação da proteção da parede da escavação.

5.5 Distribuição de pressões

5.5.1 As pressões decorrentes do empuxo das terras, nos estados de repouso, ativo e passivo, são consideradas com uma distribuição triangular nos casos da proteção da parede da escavação em balanço ou com um único ponto de apoio.

5.5.2 Quando a proteção da parede da escavação tiver dois ou mais apoios, a distribuição do empuxo deve ser admitida segundo um diagrama trapezoidal ou retangular equivalente.

5.6 Estabilidade das escavações

5.6.1 As condições de estabilidade das paredes de escavações devem ser garantidas em todas as fases de execução e durante a sua existência, devendo-se levar em consideração a perda parcial de coesão pela formação de fendas ou rachaduras por ressecamento de solos argilosos, influência de xistosidade, problemas de expansibilidade e colapsibilidade.

5.6.2 A verificação de estabilidade deve atender aos seguintes casos:

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5.6.3 A verificação de estabilidade deve ser feita pelos métodos de análise das tensões, métodos de equilíbrio limites ou outros consagrados pela mecânica dos solos.

5.6.4 As superfícies de ruptura podem ser consideradas como formas planas, curvas, ou poligonais.

5.6.5 Nas escavações em encostas, devem ser tomadas precauções especiais para evitar escorregamentos ou movimentos de grandes proporções no maciço adjacente, devendo merecer cuidados a remoção de blocos e pedras soltas.

5.7 Fatores de segurança

5.7.1 O projeto de escavações deve adotar fatores de segurança, globais ou parciais, compatíveis em cada fase de seu desenvolvimento, considerando:

a)grau de conhecimento das solicitações e materiais a serem utilizados; b)caracterização do subsolo pelos dados disponíveis e sua dispersão; c)complexidade das condições geotécnicas; d)complexidade da execução do projeto; e)confiabilidade dos métodos adotados, cálculos e execução; f)permanência das condições previstas durante o tempo da existência da escavação; g)conseqüências em caso de acidentes envolvendo danos materiais e humanos;

5.7.2 No projeto de escavações, devem ser escolhidos métodos e processos de execução, tendo-se em vista obter o máximo grau de segurança.

5.7.3 Para os casos gerais, os coeficientes de segurança devem atingir no mínimo o valor de 1,5, sendo necessária a justificativa técnica para a adoção deste valor.

5.7.4 Para os casos especiais, fatores de segurança menores que 1,5 (no mínimo 1,2) podem ser aceitos se devidamente comprovadas as características geotécnicas, geológicas e hidrológicas do terreno.

5.8 Fenômenos decorrentes das escavações

No projeto de escavações devem ser considerados os seguintes fenômenos:

a)escoamento ou ruptura do terreno de fundação; b)descompressão do terreno de fundação; c)carregamento pela água; d)rebaixamento do nível d’água.

5.8.1 Escoamento ou ruptura do terreno de fundação

Quando a escavação atinge nível abaixo da base de fundações num terreno vizinho, este terreno pode deslocarse para o lado da escavação produzindo recalques ou rupturas. Se a escavação não ultrapassa a cota de base das fundações vizinhas, pode ocorrer diminuição da pressão normal confinante, causando deformação do terreno vizinho.

5.8.2 Descompressão do terreno de fundação

Quando a proteção das paredes de uma escavação se deslocar ou se deformar, pode causar perturbação no terreno de fundação vizinho, produzindo recalques prejudiciais à construção.

5.8.3 Carregamento pela água

Quando a escavação tiver de atingir cota abaixo do nível d’água natural e houver necessidade de esgotamento, esta pode causar instabilidade ou mesmo carreamento das partículas finais do solo e solapamento do terreno das fundações vizinhas.

5.8.4 Rebaixamento do nível d’água

Quando o terreno for constituído de camada permeável sobrejacente a camadas moles profundas, deve ser verificada a possibilidade de efeitos prejudiciais de recalques nas construções vizinhas, decorrentes do adensamento das camadas moles, provocadas pelo aumento, sobre estas, da pressão efetiva da eliminação da água na camada permeável.

5.9 Documentação técnica

Durante toda a fase de execução e durante a existência da escavação, é indispensável ter-se no canteiro de obra um arquivo contendo os seguintes documentos:

c)profundidade e dimensões da escavação, bem como as etapas a serem atingidas durante a execução e reaterro; e)levantamento das fundações das edificações vizinhas e redes de serviços públicos; f)projeto detalhado do tipo de proteção das paredes da escavação; g)caso haja necessidade das ancoragens penetrarem em terrenos vizinhos, deve-se ter autorização dos proprietários para permitir a sua instalação.

5.10 Cálculo das cortinas

5.10.1 As cortinas são elementos estruturais e se destinam a resistir às pressões laterais devidas ao solo e à água. As cortinas diferem estruturalmente dos muros de sustentação por serem flexíveis e terem peso próprio desprezível, em face das demais forças atuantes.

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5.10.2 Baseado em seu tipo estrutural e esquema de carregamento, as cortinas se classificam em dois grupos principais:

5.10.3 Conforme a cortina tenha ou não uma pequena profundidade (ficha) abaixo da escavação, são ditas:

5.10.4 Para o cálculo estrutural das cortinas, admite-se para os esforços atuantes a distribuição das pressões ativas e passivas, tal como prevêem as teorias consagradas da mecânica dos solos.

5.10.5 Os elementos fundamentais a serem determinados são:

a)comprimento da ficha; b)esforços atuantes nos apoios; c)momentos fletores, esforços cortantes e normais.

5.10.6 Conhecidos estes valores, escolhe-se o tipo de cortina a ser utilizado bem como as suas dimensões, o que deve ser detalhado para todas as fases de execução.

6 Proteção das escavações

As medidas de proteção das paredes das escavações são adotadas com a finalidade de que, durante a execução das escavações, não ocorram acidentes que possam ocasionar danos materiais e humanos. As proteções adotadas são classificadas:

a)quanto à forma da proteção; b)quanto ao tipo de apoio das cortinas; c)quanto à rigidez estrutural das cortinas. 6.1 Classificação quanto à forma da proteção

Quanto à forma da proteção das paredes da escavação, para fins desta Norma, são classificadas em três grupos, a saber:

a)escavação taludada - com as paredes em taludes; b)escavação protegida - com as paredes protegidas com estruturas denominadas “cortinas”; c)escavação mista - com as paredes em taludes e paredes protegidas por cortinas.

6.1.1 Escavações taludadas

As escavações são executadas com as paredes em taludes estáveis, podendo ter patamares (bermas ou plataformas), objetivando somente melhorar as condições de estabilidade dos taludes. A fixação do ângulo de inclinação dos taludes depende fundamentalmente das condições geotécnicas do solo.

6.1.2 Escavações protegidas

Quando as escavações não permitem ou justifiquem o emprego de taludes, as paredes são protegidas por cortinas como meio de assegurar a estabilidade das paredes da escavação. As cortinas usuais de proteção das paredes das escavações são dos seguintes tipos:

a)cortinas com peças de proteção horizontal apoiadas em elementos verticais introduzidos no solo, antes da escavação; b)cortinas de estacas-pranchas, constituídas pela introdução no solo, antes da escavação, de peças que se encaixam umas nas outras; c)cortinas de estacas justapostas, constituídas por estacas executadas uma ao lado da outra, antes da escavação; d)cortinas de concreto armado executadas com a utilização de lamas, antes da escavação; e)cortinas e concreto armado ancoradas, executadas à medida que a escavação vai sendo executada.

6.1.3 Escavações mistas

Quando na mesma escavação são utilizadas paredes em taludes e paredes protegidas.

6.2 Classificação quanto à forma dos apoios

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