justificada por motivos estéticos, facilidade construtiva e para uma maior durabilidade da obra, evitando vandalismo e degradação do reforço. Atualmente, entretanto, a influência da face na estabilidade da estrutura já se encontra amplamente reconhecida e muitos trabalhos evidenciam o papel do tipo de face no desempenho da estrutura (ex. NAKAMURA et al., 1988; TATSUOKA, 1989; MURATA et al., 1990; MURATA et al., 1992; TATSUOKA et al., 1992; TATSUOKA et al., 1997; TSUKADA et al., 1998).
Segundo TATSUOKA (1992), a ausência de uma face adequada pode resultar em uma ruptura local, imediatamente atrás da face (Figura 2.29). O mecanismo de ruptura local corresponde a uma espécie de “arrancamento do solo”, o solo na região ativa é expulso do maciço enquanto o reforço permanece estacionário ancorado na zona passiva. Esse processo cuja maior probabilidade de ocorrência está nas camadas inferiores pode induzir uma ruptura progressiva em direção ao interior do maciço, resultando no colapso global da estrutura. A presença de uma face com rigidez apropriada provoca um confinamento do solo nas proximidades da face e evita a instauração do referido mecanismo.
ruptura local
FIGURA 2.29 – Mecanismo de ruptura progressiva provocado pela ruptura local, por compressão do solo, imediatamente atrás da face (TATSUOKA, 1992).
Na verdade, a presença de uma face contribui para estabilidade de uma estrutura de solo reforçado de uma forma muito mais ampla e não apenas através da rigidez local. TATSUOKA (1992) define outros tipos de rigidez denominados rigidez global como: rigidez axial, ao cisalhamento e à flexão. Nesse caso, é possível a transmissão através da face de forças axiais, tensões cisalhantes (entre os elementos de compõem a face) e momentos fletores, respectivamente. Algumas faces podem ainda contribuir com a estabilidade da estrutura através de alguma resistência em
virtude do peso próprio como em estruturas de contenção convencionais.
A rigidez da face também afeta a distribuição da força de tração (T) no reforço. A Figura 2.30 ilustra as duas situações extremas dessa distribuição. Na distribuição A, a força de tração ao longo do comprimento do reforço é constante entre a face e a superfície de ruptura e igual a um valor máximo (TmáxA). Após a superfície de ruptura ocorre um decréscimo até a força se tornar nula. Na distribuição B, a força máxima ocorre na superfície de ruptura, diminuindo até zero tanto em direção à face (Tw = 0) quanto em direção à região passiva. Na realidade, as distribuições observadas em estruturas de solo reforçado situam-se geralmente entre as duas situações mostradas na Figura 2.30 e se aproximam da distribuição A, à medida que a rigidez da face aumenta.
FIGURA 2.30 – Tipos de distribuição de força no reforço em estruturas de solo reforçado (TATSUOKA, 1992).
No que diz respeito à influência do tipo de face nos deslocamentos da estrutura, NAKANE et al. (1990) investigaram o comportamento de três muros de solo reforçado com geogrelha, tendo uma areia como material de aterro. Os muros possuíam 4,5 m de altura e diferentes tipos de face. Os resultados encontrados por esses autores mostraram que os deslocamentos registrados na face foram bem mais pronunciados para as faces com menor rigidez. NAEMURA et al. (1991) também observaram comportamentos distintos entre dois muros de solo reforçado com geogrelha, com 5 m de altura, e diferentes tipos de face. O solo de aterro era uma areia e, igualmente, menores deslocamentos foram observados para a estrutura com face em blocos de concreto, que apresentava a maior rigidez.
rigidez da face reduz os deslocamentos após o término da construção e a magnitude dessa redução depende tanto da rigidez local quanto da rigidez global que a mesma apresenta. Faces dotadas de alta rigidez axial, por exemplo, apresentam menores recalques que o solo adjacente. Assim, o atrito mobilizado entre a face e o solo de aterro provoca uma redução das tensões verticais, e conseqüentemente, uma redução da força e das deformações nos reforços (ROWE & HO, 1992).
Para movimentações em longo prazo, entretanto, não existe um comportamento definido no que diz respeito à rigidez da face. Os resultados obtidos por NAKANE et al. (1990) e NAEMURA et al. (1991), por exemplo, apresentam menores deslocamentos em curto prazo para estruturas com faces mais rígidas, mas com relação às movimentações ao longo do tempo os resultados são discrepantes. NAKANE et al. (1990) identificaram um melhor comportamento ao longo do tempo com o aumento da rigidez da face. NAEMURA et al. (1991), entretanto, mostra maiores deslocamentos ao longo do tempo para a estrutura com face mais rígida.
WAWRYCHUK apud ROWE & HO (1992) também observaram comportamentos diferentes a curto e longo prazo comparando estruturas semelhantes, porém com faces distintas, uma, com face composta por painéis contínuos de madeira e outra, com face constituída por painéis segmentados de madeira. A estrutura com face mais rígida apresentou menores deslocamentos na face para cada sobrecarga aplicada (cerca de 2x menor), no entanto, manifestou maior fluência que a estrutura com face menos rígida.
Vale destacar que as implicações práticas do fato de uma estrutura com face mais rígida apresentar maior fluência depende da intensidade do processo e de sua vida útil. Possivelmente, os deslocamentos totais registrados em uma estrutura com face rígida que apresentou uma fluência mais acentuada ainda sejam menores que os deslocamentos totais de uma estrutura com face menos rígida que apresentou maiores deslocamentos iniciais e menor fluência.
Um aspecto importante com relação ao tipo de face diz respeito ao método construtivo. O desenvolvimento dos deslocamentos em estruturas com faces contínuas escoradas e com faces com construção incremental (ex. muros envelopados) ocorre de forma distinta. No primeiro caso, os deslocamentos manifestam-se após a construção com a retirada das escoras. No segundo caso, os
deslocamentos acontecem durante o processo de construção e compactação do aterro, assim, uma determinada camada acumula a movimentação das camadas anteriores.