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Jet grouting é alternativa para aumentar resistência de diversos tipos de solos

Técnica consiste em injetar nata de cimento no solo por meio de jatos horizontais ou verticais de alta pressão, melhorando suas características físicas, como resistência, deformabilidade ou permeabilidade

Publicado em: 18/08/2017Atualizado em: 10/03/2020

Texto: Redação PE

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O jet grouting requer equipamentos como a perfuratriz hidráulica (Chaiyaporn Baokaew/ Shutterstock.com)

A necessidade de viabilizar obras em áreas com solos moles ou instáveis vem impulsionando o desenvolvimento de soluções de melhoramento capazes de elevar a capacidade de carga e minimizar os efeitos de recalques. Entre as alternativas que se destacam nesse sentido está o jet grouting, desenvolvido no Japão nos anos 1970 e disponibilizado no Brasil há pelo menos duas décadas por várias empresas.

Versátil, a técnica consiste na injeção de nata de cimento no solo através de jatos horizontais ou verticais de alta pressão e velocidade, sem escavação prévia. Ao penetrar no terreno com movimentos rotacionais a cerca de 250 m/s, a calda de cimento se mescla ao solo existente formando colunas ou painéis de solo-cimento de alta resistência mecânica e baixa permeabilidade.

“Os processos jet grouting podem melhorar características físicas dos solos, como resistência, deformabilidade ou permeabilidade, possibilitando a execução de obras civis”, resume o engenheiro José Luiz de Paula Eduardo, diretor da Apoio Assessoria e Projeto de Fundações.

PRINCIPAIS APLICAÇÕES

O jet grouting pode ser aproveitado para tratar a maior parte dos tipos de solos, dos compostos por silte até aqueles com areia e cascalho”, diz o engenheiro Luiz Antônio Naresi Júnior, especialista em fundação profunda e geotécnica. Segundo ele, é possível encontrar exemplos de aplicação dessa técnica em obras de fundações e reforço de fundações, canalização de córregos, estabilização de taludes e em cortinas de vedação em barragens. A metodologia também pode ser utilizada para a preparação do solo em túneis.

“O processo é bastante versátil. Sua principal limitação de uso é o custo elevado”, diz Eduardo. O engenheiro explica que, quando comparado a outras soluções, como a construção de lajes de sub-pressão estaqueada ou a parede diafragma, o jet grouting tende a sair mais caro. “Por isso, essa técnica de melhoramento não deve ser considerada uma concorrente das soluções convencionais, mas uma auxiliar para situações extremas”, explica.

Os processos jet grouting podem melhorar características físicas dos solos, como resistência, deformabilidade ou permeabilidade, possibilitando a execução de obras civis
José Luiz de Paula Eduardo

COLUNAS SÓLIDAS

O jet grouting pode ser executado por três métodos principais. O mais comum deles, o Cement Churning Pile (CCP), é indicado quando o projeto pode ser atendido com colunas de 0,40 a 0,80 m de diâmetro. Com mecanismos de injeção duplos ou triplos, o chamado Jumbo Grout (JB) é adequado para gerar colunas de 0,80 a 1,80 m de diâmetro. Solos com condições mais complicadas podem exigir a utilização do método Column Jet Grout (CJG), que produz colunas de diâmetros superiores a 2 m e utiliza um jato de água com alta pressão para auxiliar a pré-ruptura do terreno enquanto a calda de cimento preenche os espaços abertos.

A escolha por um ou outro método varia essencialmente em função das características do terreno, do motivo da intervenção e do prazo de execução.

LIMITAÇÕES DE USO

A construção de colunas de solo-cimento com jet grouting requer o uso de uma série de equipamentos, como bomba de injeção de argamassa de alta pressão e compressor de ar comprimido dotado de pulmão de ar com reservatório. Outra exigência é a instalação de silo de cimento, misturador de calda de cimento, além de perfuratriz hidráulica rotopercussiva sobre esteiras.

O jet grouting pode ser aproveitado para tratar a maior parte dos tipos de solos, dos compostos por silte até aqueles com areia e cascalho
Luiz Antônio Naresi Júnior

As restrições a esse método ocorrem em solos com matéria orgânica e grande quantidade de cascalho ou matacão. Solos contaminados também são considerados especiais para a aplicação da técnica e exigem uma prévia realização de ensaios químicos.

“O jet grouting deve ser avaliado com precaução em solos orgânicos, solos contaminados e camadas com muitos vazios (pedregulhos, aterro de entulho etc.), sob risco de não se obter as colunas nos diâmetros esperados”, alerta Eduardo. Ele lembra que, em função das elevadas pressões e velocidades de injeção, a técnica pode gerar danos em tubulações enterradas, cortinas, ou qualquer estrutura que esteja na área de influência de injeção do jet grouting.

Por isso, é tão importante que o uso dessa técnica seja acompanhado de um rigoroso controle tecnológico, bem como seja precedido de uma análise consistente sobre as características geotécnicas do local de intervenção. Tais estudos irão subsidiar a definição de parâmetros de injeção, como pressão, tempo de injeção, velocidade de rotação e translação da haste.

Leia também: Projeto de talude pode dispensar contenções complexas em escavações profundas

Colaboração técnica

Luiz Antonio Naresi Júnior – Engenheiro civil especialista em obras de fundação profunda, contenções, obras de arte especiais e infraestrutura ferroviária e rodoviária. É consultor da Progeo Engenharia
José Luiz de Paula Eduardo – Engenheiro-civil pós-graduado pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. É diretor da Apoio Assessoria e Projeto de Fundações e diretor administrativo da ABEG (Associação Brasileira de Empresas de Projetos e Consultoria em Engenharia Geotécnica)