Apostila Fundações Teoria 01 - ufpa
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Apostila Fundações Teoria 01 - ufpa


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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
INSTITUTO DE TECNOLOGIA - ITEC 
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL \u2013 FEC \u2013 UFPa 
 
 
Apostila de Fundações 
 
Prof.: Gérson Miranda (gjma@ufpa.br) 
 
\uf045\uf04e\uf04e\uf047\uf045\uf04e
\uf050\uf052\uf04f\uf046
\uf04e\uf048\uf041\uf052\uf049\uf041
\uf046\uf02e\uf020\uf047É\uf052
 
\uf041\uf020\uf044\uf045\uf020\uf046
\uf052\uf053\uf04f\uf04e\uf020
\uf046\uf055\uf04e\uf044
\uf020\uf04d\uf049\uf052\uf041
\uf044\uf041ÇÕ\uf045
\uf041\uf04e\uf044\uf041\uf020
 
 
\uf045\uf053\uf020
\uf020
 
BUREAU SECURITAS (França) 
40 ANOS DE ESTUDO 
CAUSAS DE RUPTURAS E DESASTRES DE FUNDAÇÕES 
(ESTACAS E TUBULÕES) 
 
40% 
FALTA DE INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA ADEQUADA 
(SONDAGEM ERRÔNEA) 
35% 
INTERPRETAÇÃO ERRÔNEA DAS SONDAGENS OU 
ENSAIOS GEOTÉCNICOS 
15% 
DEFEITOS DE EXECUÇÃO DAS FUNDAÇÕES 
10 % 
DETERIORAÇÃO DOS MATERIAIS DE FUNDAÇÕES 
 
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Cap.2 \u2013 Investigação do Subsolo
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Prof. José Mário Doleys Soares
INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
Sondagens (NBR 8036): - 1 furo/200m2 de projeção;
- Mínimo 3 sondagens/obra.
1. Processos de investigação do subsolo.
a) Poços;
b) Sondagens a Trado;
c) Sondagens à percussão com SPT ;
d) Sondagens Rotativas;
e) Sondagens Mistas;
f) Ensaio de Cone (CPT);
g) Ensaio Pressiométrico (PMT) .
\uf0b7 Ensaios de Palheta (VANE TEST) e Dilatômetro (DMT) são usados para
Argilas Moles.
\uf0b7 Outros ensaios especiais como Geofísicos e Ensaio de Placa são menos
utilizados.
a) Poços - (NBR 9604/86)
\uf0b7 São escavações manuais, geralmente não escoradas, que avançam até
o nível d\u2019água ou até onde for estável.
\uf0b7 Permitem um exame do solo nas paredes e fundo da escavação e
retiradas de amostras indeformadas (blocos ou em anéis).
b) Sondagem à Trado - (NBR 9603/86)
\uf0b7 A profundidade está limitada à capacidade de furação e nível d\u2019água
(arenosos).
\uf0b7 Amostras deformadas.
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Cap.2 \u2013 Investigação do Subsolo
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Figura 1 - Trados manuais mais utilizados (a) cavadeira, (b) espiral ou 'torcido' e (c)
helicoidal
c) Sondagem à percussão \u2013 SPT (NBR 6484/01)
\uf0b7 Atravessa solos relativamente compactos ou duros ;
\uf0b7 Não ultrapassa blocos de rocha e muitas vezes, pedregulho;
\uf0b7 O furo é revestido se for instável ;
\uf0b7 Perfuração com Trépano e remoção por circulação de água (lavagem) ;
\uf0b7 O ensaio (SPT) é realizado a c ada metro de sondagem;
\uf0b7 Consiste na cravação de um amostrador normalizado (Raymond -
Terzaghi), por meio de golpes de um peso de 65 kgf caindo de 75cm de
altura;
\uf0b7 Anota-se o nº de golpes para cravar os 45cm do amostrador em 3
conjuntos de golpes para cada 15cm ;
\uf0b7 O resultado do ensaio SPT é o nº de golpes necessá rios para cravar os
30cm finais;
\uf0b7 A amostra é deformada.
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Cap.2 \u2013 Investigação do Subsolo
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Figura 2 - Etapas na execução de sondagem a percussão: (a) avanço da sondagem por
desagregação e lavagem e (b) ensaio e penetração dinâmica (SPT)
Figura 3 - Amostrador para solo (esquematicamente representado): (a) Raymond -
Terzaghi (usado no SPT)
(a)
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Cap.2 \u2013 Investigação do Subsolo
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Tabela 1 - Classificação de areias e argilas conforme SPT
d) Amostras indeformadas (NBR 9820)
\uf0b7 Blocos;
\uf0b7 Tubos amostradores de parede fina (cravados estaticamente por
prensagem).
Figura 4 - Amostrador para solos (esquematicamente representado) de parede fina ou
"Shelby" comum.
Solo N Compacidade/ Consistência
Areias e siltes
arenoso
\uf0a3 4
5 \u2013 8
9 \u2013 18
19 \u2013 40
>40
Fofa(o)
Pouco compacta(o)
Medianamente compacta(o)
Compacta(o)
Muito compacta(o)
Argilas e siltes
argilosos
\uf0a3 2
3 \u2013 5
6 \u2013 10
11 \u2013 19
>19
Muito mole
Mole
Média(o)
Rija(o)
Dura(o)
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e) Nível de água (em furos de sondagem)
\uf0b7 Piezômetro (pressão neutra no ponto);
\uf0b7 Medidor de nível d\u2019água.
Figura 5 - (a) piezômetro e (b) medidor de nível d'água
f) Sondagem rotativa
\uf0b7 Para ultrapassar rocha (matacões ou blocos) em furos de sondagem;
\uf0b7 Barrilete com ponta cortante \uf0e0 coroa de Tungstênio ou Diamante.,
Tabela 2 - Diâmetros de perfuração em rocha
Padrão
DCMA
Diâmetro da coroa
(pol.; mm)
Diâm. testemunho
(mm)
EX
AX
BX
NX
HX
1,47 ; 37,3
1,88 ; 47,6
2,35 ; 59,5
2,97 ; 75,3
3,89 ; 98,8
20,6
30,1
41,3
54,0
76,2
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Figura 6 - Esquema de funcionamento de sonda rotativa
g) Sondagem mista
\uf0b7 Sondagem combinada de SPT + Rotativa.
h) Ensaio de cone (CPT) \u2013 NBR 12069
\uf0b7 Ensaio de penetração estática;
\uf0b7 Ensaio de penetração contínua;
\uf0b7 Diepsondering.
O ensaio consiste na cravação à velocidade lenta e constante (2cm/s) de
uma haste com ponta cônica (10 cm² e 60º) medindo -se a resistência
encontrada na ponta e a resistência por atrito lateral.
Cone
- Mecânico;
- Elétrico.
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Cone - Mecânico; Elétrico
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\uf0b7 CPTU = CPT + PORO-PRESSÃO = PIEZOCONE
\uf0b7 Ensaio de dissipação \uf0e0 Coeficiente de adensamento horizontal C h.
Figura 7 - Ensaio CPT (a) princípio de funcionamento e (b) vista de um equipamento
(desenvolvido pela COPPE - UFRJ juntamente com a GROM - Automação e Sensores)
Figura 8 \u2013 Penetrômetros para CPT (a) de Delft, (b) Begemann, (c) cone elétrico (FUGRO - tipo
subtração) e (d) piezocone (COPPE -UFRJ modelo 2), estando indicados: (1) luva de atrito, (2) anel
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Cap.2 \u2013 Investigação do Subsolo
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de vedação de solo, (3) idem, de água (4) célula de carga total, (5) idem, de ponta, (6) idem, de
atrito, (7) idem, de ponta (8) transdutor (medidor) de poro -pressão e (9) elemento poroso.
Figura 9 - Resultado de um ensaio CPTU (realizado com piezocone)
Figura 10 - Relação entre a razão de atrito, resistência de ponta do cone e tipo de solo
(Robertson e Campanella, 1983)
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ATRITODERAZÃO-
c
s
f q
fR \uf03d
Tabela 3 - Tipo de solo de acordo com a Razão de atrito
TIPO DE SOLO Rf (%)
Areia fina e grossa
Areia siltosa
Areia silto-argilosa
Argila
1,2 \u2013 1,6
1,6 \u2013 2,2
2,2 \u2013 4,0
> 4,0
i) Ensaio Pressiométrico (PMT)
\uf0b7 Consiste na expansão de uma sonda ou célula cilíndrica instalada em
um furo executado no terreno.
Figura 11 - Resultado de ensaio pressiométrico
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Figura 12 - Ensaio PMT: (a) princípio de execução (com sonda tipo Ménard), (b) sonda
auto-perfurante tipo LCPC e (C) idem, tipo Camkometer.
A interpretação do ensaio fornece:
- ko ; \uf073ho
- Eu ; G
v
pVm
v
EG \uf044
\uf044\uf03d\uf02b\uf03d )1(2
- 5,5
of
u
pp
S
\uf02d\uf0bb
- Atualmente S.B.P. \uf0ae Autoperfurante
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INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO 
 
CAUSAS MAIS FREQUENTES DE PROBLEMAS DE FUNDAÇÕES. 
 
 a) AUSÊNCIA DE INVESTIGAÇÕES 
\uf020 80% dos casos de mau desempenho de obras pequenas e médias 
 
 b) INVESTIGAÇÃO INSUFICIENTE 
 Número insuficiente de sondagens (área extensa ou subsolo variado); 
 Profundidade de investigação insuficiente; 
 Propriedade de comportamento não determinada por necessitar de ensaios 
especiais (expansibilidade, Colapsividade) 
 Situações com grande variação de propriedades 
 
 c) INVESTIGAÇÃO COM FALHA 
 Erro na localização do sítio (local) 
 Procedimentos indevidos ou ensaio não padronizado 
 Equipamento com defeito ou fora de especificação 
 Procedimentos