Prévia do material em texto
ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA FUNDAOES I ATIVIDADE PRATICA FUNDAÇÕES I LEANDRO RIBEIRO BRITTO RU: 3622034 PROF: Adriana Tozzi SALINAS MG 2024.2 ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I 1- EXERCICIO 01 - Determinar o índice de liquidez do solo aos 25 golpes: Limite de Liquidez (LL): É o valor de umidade no qual o solo passa do estado líquido para o estado plástico. Esse limite é determinado com auxílio do aparelho de Casagrande no qual se determina o teor de umidade que, com 25 golpes, une os bordos inferiores de uma canelura (um centímetro de comprimento) aberta, na massa de solo, por um cinzel de dimensões padronizadas. Conforme tabela a abaixo temos os índices de liquides do solo nas amostras testadas: LIMITE DE LIQUIDEZ N. DA AMOSTRA 1 2 3 4 N. DA CAPSULA 281 1000 18 10 N. DE GOLPES (N) 15 12 21 52 PESO CAP. + SOLO UMIDO (g) 14,65 14,76 14,27 12,84 PESO CAP. + SOLO SECO (g) 12,6 13,29 11,94 10,13 PESO DA CAP. (g) 6,84 6,55 6,59 6,04 PESO DA AGUA (g) 2,05 1,47 2,33 2,71 PESO DO DO SOLO SECO (g) 5,76 6,74 5,35 4,09 TEOR DE UMIDADE: (h)% 35,59 21,81 43,55 66,26 L.L. 46,68 L.L por amostra 333,12% 1,633133 5,706792 21,50004 Limite de liquidez = Wn(N/25)0,12 onde Wn = percentagem de umidade correspondente a N pancadas; N = número de pancadas durante a determinação. LIMITE DE LIQUIDES OBTITO ATRAVES DA EQUAÇÃO DA LINHA DE REFERENCIA DO GRÁFICO, RESULTADOS COMPARADOS GRAFICAMENTE E VIA EQUAÇÃO DO GRAFICO ATRAVES DA FORMULA ABAIXO. y = 28,398ln(x) - 44,731 R² = 0,9686 y = 28,398ln(25) - 44,731 Y=46,68 O QUE NOS DA RESULTADO L.L=46,68% ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I GRAFICO DE LIMITE DE LIQUIDEZ: Foi elaborado um gráfico, com o eixo de ordenadas em escala aritmética, representando os teores de umidade e com o eixo das abscissas, em escala logarítmica, representando o número de golpes. Os pontos obtidos no gráfico dão origem a uma reta. O ponto de abscissa equivalente a “25 golpes” determina no eixo das ordenadas o teor de umidade que é o limite de liquidez (LL) do solo, geralmente expresso em porcentagem. GRAFICO CURVA DE L.L. AMOSTRA N GOLPE UMIDADE 1 15 35,59 2 12 21,81 3 21 43,55 4 52 66,26 L.L definido pela linha de tendência do gráfico X= 25 golpes Y= 46,68 L.L 35,59 21,81 43,55 66,26 y = 28,398ln(x) - 44,731 R² = 0,9686 0 10 20 30 40 50 60 70 80 10 100 u m id ad e N golpes LIMITE L.L y = 28,398ln(x) - 44,731 y = 28,398ln(25) - 44,731 Y=46,68 ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I 02- EXERCICIO: Determinar o índice de plasticidade do solo (O limite de plasticidade será o a média do teor de umidade). O limite de Plasticidade é definido como o menor teor de umidade com o qual se consegue moldar um cilindro com 3 mm de diâmetro, rolando-se o solo com a palma da mão. O Limite de liquidez marca a transição do estado semi- plástico ao estado plástico. É representado por LP, e expresso em porcentagem. LIMITE DE PLASTICIDADE N. DA AMOSTRA (n) 1 2 3 4 N. DA CAPSULA 105A 114 507 301 PESO (g) 11,81 12,04 10,26 11,73 PESO QUANDO ATINGIR O LIMITE (g) 13,2 13,41 11,6 13,1 UMIDADE (u) 10,53 10,22 11,55 10,46 LP = limite de Platicidade % 10,69% Conseguimos o índice de plasticidade através do Media aritmética dos resultados amostrados conforme a equação: LP= Ʃu/n onde: u= teor de umidade amostras n= numero de amostras =4 LP= Ʃ(10,53+10,22+11,55+10,46)/4 LP= 10,69% ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I 3- EXERCICIO 03: Determinar o Índice de plasticidade do solo: O índice de plasticidade é calculado pela seguinte expressão: IP = LL - LP onde: IP = índice de plasticidade; LL = limite de liquidez; LP = limite de plasticidade. Conforme resultado podemos classificar o solo: conforme Tabela Abaixo INDICE DE PLATICIDADE IP=LL-LP IP Fracamente plastico IP 1 a 7 medianamemte plastico Ip 7-15 Altamente Plastico IP > 15 33,39 IP = LL-LP 35,99 Temos: L.L.= 46,68% L:P.= 10,69% IP=LL-LP IP= 46,68-10,69 IP= 35,99 RESULTADO IP<15 SOLO ALTAMENTE PLATICO ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I ANEXO PLANILHA DE CALCULOS N. DA AMOSTRA 1 2 3 4 AMOSTRA N GOLPE UMIDADE N. DA CAPSULA 281 1000 18 10 1 15 35,59 N. DE GOLPES (N) 15 12 21 52 2 12 21,81 PESO CAP. + SOLO UMIDO (g) 14,65 14,76 14,27 12,84 3 21 43,55 PESO CAP. + SOLO SECO (g) 12,6 13,29 11,94 10,13 4 52 66,26 PESO DA CAP. (g) 6,84 6,55 6,59 6,04 PESO DA AGUA (g) 2,05 1,47 2,33 2,71 PESO DO DO SOLO SECO (g) 5,76 6,74 5,35 4,09 TEOR DE UMIDADE: (h)% 35,59 21,81 43,55 66,26 L.L. L.L por amostra 333,12% 1,633133 5,706792 21,50004 N. DA AMOSTRA (n) 1 2 3 4 N. DA CAPSULA 105A 114 507 301 PESO (g) 11,81 12,04 10,26 11,73 PESO QUANDO ATINGIR O LIMITE (g) 13,2 13,41 11,6 13,1 UMIDADE (u) 10,53 10,22 11,55 10,46 LP = limite de Platicidade % INDICE DE PLATICIDADE IP=LL-LP IP Fracamente plastico IP 1 a 7 medianamemte plastico Ip 7-15 X= Altamente Plastico IP > 15 33,39 Y= IP = LL-LP 35,99 LIMITE DE LIQUIDEZ 46,68 LIMITE DE PLASTICIDADE 10,69 GRAFICO CURVA DE L.L. L.L definido pela linha de tendencia do grafico 25 46,68 golpes L.L 35,59 21,81 43,55 66,26 y = 28,398ln(x) - 44,731 R² = 0,9686 0 10 20 30 40 50 60 70 80 10 100 u m id a d e N golpes LIMITE L.L ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I EXERCICIO 04 – ELABORAR BREVE RESUMO SOBRE TIPOS DE SOLO SUA REGIAO A escolha do tipo de fundação que se adequa a um dado projeto, parte primeiramente da análise do solo e de suas características físicas principalmente levando em consideração seus índices de resistência as tensões geradas pela acomodação dos esforços, que vão ser gerados pela estrutura a ser implantada. A partir de uma análise criteriosa do solo e feita então a elaboração do projeto de fundações. Partindo desse pressuposto temos então o nosso objeto de estudo verificar qual tipo de solo é mais encontrado na cidade de Salinas-MG e estabelecer uma análise correlata de qual tipo de fundação é mais utilizada em obras nesta cidade. Numa primeira análise devemos compreender o que é, e, quais objetivos se propõem um projeto de fundação, entender também como realizada a classificação, dos tipos de solo, de acordo com suas características e particularidades, para podermos estabelecer, de acordo, com tipo de edificações projetadas, um paralelo entre o tipo de solo e projeto de fundações mais utilizadas em nosso município. O Projeto de Fundação trata da concepção, dimensionamento e representação da fundação, estrutura que serve de base para a edificação e é responsável por transmitir as cargas da superestrutura para o solo. Para que isso aconteça de forma adequada, os profissionais devem levar em consideração uma série de fatores, como o tipo de solo, a geometria da estrutura, a intensidade das cargas, entre outros. Através dessas informações, é possível determinar o tipo de fundação mais adequado, bem como as dimensões e profundidades necessárias. De acordo com a NBR 6122: a norma técnica brasileira que trata do projeto e execução de fundações para construções. Publicada pela ABNT, esta norma estabelece os requisitos e diretrizes necessárias para o planejamento, cálculo, e execução das fundações de edificações e outras estruturas. Sendo definido pela norma a divisão dos tiposde fundação em dois grandes grupos, conforme abaixo: ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I - Fundação superficial (ou rasa ou direta): Elementos de fundação em que a carga é transmitida ao terreno, predominantemente pelas pressões distribuídas sob a base da fundação, e em que a profundidade de assentamento em relação ao terreno adjacente é inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação. Incluem-se neste tipo de fundação as sapatas, os blocos, os radier, as sapatas associadas, as vigas de fundação e as sapatas corridas. - Fundação profunda: Elemento de fundação que transmite a carga ao terreno pela base (resistência de ponta), por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma combinação das duas, e que está assente em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta, e no mínimo 3 m, salvo justificativa. Neste tipo de fundação incluem-se as estacas, os tubulões e os caixões. E para definimos a escolha da mais adequada a ser utilizada, devemos levar em consideração o tipo de solo, fatores econômicos e de segurança uma vez que todas as obras de engenharia civil estão sustentadas sobre o solo, e algumas usam o próprio solo como componente de construção, tal como, as barragens e os aterros de estradas. Compreender o comportamento funcional da obra, em grande parte, precisa do conhecimento do solo, principalmente pelo desempenho dos materiais existentes nos maciços terrosos Observa-se que no Brasil, a classificação de um solo é feita pelo Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, que representa uma classificação com base em características morfológicas e genéticas descritas nos horizontes do solo, sendo contemporizadas em sistema de chave taxonômica. O sistema nacional classifica os solos em seis níveis diferentes, correspondendo, cada nível, a um grau de generalização ou detalhe, São elas: Argissolos, Cambissolos, Chernossolos, Espodossolos, Gleissolos, Latossolos, Luvissolos, Neossolos, Nitossolos, Organossolos, Planossolos, Plintossolos e Vertissolos. Sendo os predominantes são os Latossolos, os Argissolos e os Neossolos, que juntos abrangem cerca de 70% do território nacional, de acordo com o SiBCS. ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I Figura 1FORMAÇÃO GEOLOGICA Quanto à classificação no âmbito da engenharia Civil, temos a classificação dos solos de acordo Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS) e a classificação Highway Research Board (HRB), descrita pela norma americana AASHTO, as principais para a construção civil. Essas classificações se baseiam prioritariamente na granulometria dos solos e nos limites de liquidez e plasticidade. A sugestão de classificação do Highway Research Board (HRB) foi elaborada para uso de engenheiros rodoviários, a fim de classificar os subleitos das rodovias. Ela propõe que os solos sejam classificados em materiais granulares e materiais siltosos e argilosos. Os granulares são aqueles que 35% ou menos passam pela peneira de malha nº 200, enquanto os materiais siltosos e argilosos são os que mais de 35% passam pela peneira de nº 200. O que em resumo nos conduz a levar consideração tanto o aspecto visual quanto as propriedades físicas e químicas, sendo as principais características analisadas: ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I • Teor de umidade; • Peso específico aparente; • Peso específico e densidade dos grãos; • Granulometria; • Limite de plasticidade; • Limite de liquidez; • Limite e grau de contração; • Compacidade; • Índice de vazios. Conforme foi solicitado por este estudo, lançamos então nosso olhar sobre qual tipo de fundação e mais largamente utilizado na cidade de Salinas MG, para entendermos melhor o porquê da maioria utilizar majoritariamente uma tipologia de fundação ou técnica em detrimento a outra, iniciamos nosso estudo. Primeiramente situando nosso objeto, a cidade de Salinas em suas características de localização e geo referenciamento, seus dados fisiograficos, pedológicos, tipologia de solo, assim como um olhar para qual tipo de edificação em mais realizada hoje em dia em nosso município, para assim entender qual tipo de fundação e o mais adotado de acordo com os tipos de solo encontrado. O município de Salinas está localizado na região do vale do Jequitinhonha, estado de Minas Gerais, com sede nas coordenadas 16º10'19'' de latitude e 42º17’43” de longitude. Ocupa uma área de 1.888 km², estando contido na folha topográfica Salinas SE.23-X-B-III, escala 1:100.000, editada pelo IBGE. A sede municipal encontra-se a 471 m de altitude e dista 661 Km de Belo Horizonte, capital do estado, sendo acessada a partir dessa cidade por rodovias federais pavimentadas BR’s BR’s 342 e 251. O município pertence à área mineira da SUDENE. ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I Figura 2 MAPA LOCALIZAÇAO SALINAS MG O clima é tropical com temperaturas variando entre máximo de 30ºC e mínima de 15º C. A temperatura média é de 25,80 C com índice pluviométrico médio de 1.270 mm. O relevo do município é predominantemente plano a ondulado com altitude máxima na divisa com Taiobeiras (1.031 m) e mínima na foz do Rio São José (455 m). Os principais drenos são rio Salinas e ribeirão do Fogo, ambos pertencentes à bacia do Rio Jequitinhonha. Do ponto de vista geomorfológico e pedológico, enquadramos a cidade de salinas, conforme divisão proposta pela EMBRAPA SOLOS como: pertencente ao Domínio de Remanescentes de Cadeias Dobradas Localizado nas Regiões Centro-Sul e Meio-Norte do Estado, este Domínio integra conjuntos de modelados resultantes da exumação dos quartzitos, filitos, micaxistos, xistos calcíferos e gnaisses Pré-Cambrianos dobrados ao longo de vários ciclos geotectônicos. As dobras apresentam-se truncadas pelos processos erosivos, formando cristas, barras e monoclinais cortados por vales estreitos e profundos. No interior das dobras ocorrem amplos vales abertos em forma de “U”, tendo como divisor de água as cristas. As encostas destes vales são recobertas de colúvios argilo-arenosos e sílticos em forma de rampas, ocasionalmente ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I marcadas por ressaltos topográficos mantidos por couraças ferruginosas. Contrastando com as áreas intensamente dissecadas, aparecem superfícies planas onde resquícios dos dobramentos apenas eventualmente estão impressos. Nessas áreas se destacam interflúvios convexos suaves entremeados de extensas mesas que lhes conferem o aspecto de chapadas. Dada a essa formação podemos melhor entender o porquê dos principais tipos de solo encontrados nessa região. Uma vez que e sabido que o solo e formado através da decomposição de sua rocha matriz seja por processos endógenos ou exógenos. De acordo com sistema de classificação de solos proposto pela estudo da Embrapa Solos e da observação in loco de cortes de aterro e regularização de solo em sondagens para realização de construções em observações pelo cotidiano da cidade e em seu entorno, temos como principal tipo de Solo tipo conhecido como Latossolo, cuja definição: São solos minerais , não- hidromórficos, profundos (normalmente superiores a 2 m), horizontes B muito espesso (> 50 cm) com seqüência de horizontes A, B e C pouco diferenciados; as cores variam de vermelhas muito escuras a amareladas, geralmente escuras no A, vivas no B e mais claras no C. A sílica (SiO2) e as bases trocáveis (em particular Ca, Mg e K) são removidas do sistema, levando ao enriquecimento com óxidos de ferro e de alumínio que são agentes agregantes, dando à massa do solo aspecto maciço poroso; apresentam estrutura granular muito pequena; são macios quando secos e altamente friáveis quando úmidos, apresentam teorde silte inferior a 20% e argila variando entre 15% e 80%. São solos com alta permeabilidade à água, podendo ser trabalhados em grande amplitude de umidade. Sendo que também observamos as suas variações: Latossolo Amarelo e o Latosolo vermelho amarelo. Cujas propriedades e características detalhamos a seguir. ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I Figura 3 Amostra Latosso Vermelho em corte e talude Latossolo Amarelo (Latossolo Amarelo) Diferenciam-se, dos outros Latossolos, por serem mais coesos e apresentarem, via de regra, argila dispersa no B1 e menos frequentemente no B21, e por apresentarem nos horizontes A3, B1 e B21 estrutura geralmente em blocos fracamente desenvolvida; consistência quando seco muito dura ou ligeiramente dura e, quando úmido, friável ou firme; e densidade do solo relativamente alta (1,3 a 1,6 g cm3) com porosidade total relativamente baixa e virtualmente sem cerosidade. Latossolo Vermelho-Amarelo (Latossolo Vermelho-Amarelo) São solos profundos e normalmente bem drenados. Esta classe é a que melhor representa as características gerais dos Latossolos. Ocorrem em ordem decrescente solos álicos, distróficos e eutróficos, com horizontes A moderado e fraco, texturas argilosas e média e relevo do plano ao forte ondulado. Figura 4 GRANULOMETRIA LATOSOLO VERMELHO ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I Baseando-se nessa composição de solo, nos permite afirmar que, em nosso município temos em boa parte da sua extensão a presença massiva de solos tipicamente argilosos com ou uma boa fração de argila em sua composição. solos medianamente profundos a profundos, moderadamente drenados, com horizonte B textural (horizonte diagnostico que caracteriza a classe de solo), de cores vermelhas a amarelas e textura argilosa, Possuem sua fração argila constituída essencialmente de argilominerais do grupo das caulinitas e de óxido e hidróxido de ferro e/ou alumínio o que confere a estrutura poros e agregações altamente estáveis. Estes solos têm tendência a possuírem uma grande parcela da sua granulometria menor que 2 mm de diâmetro e em alguns locais podem apresentar, inseridos em sua constituição, pedregulhos lateríticos denominados de lateria, que são massas consolidadas, maciças ou porosas, de mesma mineralogia dos solos lateríticos, Figura 5 Exemplo de fundação rasa em solo Argiloso - lato solo vermelho Com base nessa classificação tecemos então nossa análise sobre qual tipo de fundação e mais largamente utilizada em nossa região, por termos um solo predominantemente argiloso observamos que uma das suas principais características, é que o solo argiloso apresenta um alto grau de coesão, formando agregados que possui dificuldade em se desmanchar, o que nos permite afirmar que quanto maior for a porcentagem de argila presente no solo, maior será sua plasticidade, potencial de expansão e compressibilidade, e menores serão o ângulo de atrito e permeabilidade. E que o solo argiloso é fácil ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I de ser moldado em água, possui dificuldade em desagregação, permite a construção de taludes com ângulos praticamente na vertical, e, devido a sua plasticidade e capacidade de aglutinação, o fazem com que o emprego de fundações do tipo rasa sejam bem implementadas com segurança e economia, sendo estas as mais largamente utilizadas nas edificações realizadas neste município. Figura 6 FUNDACAO RASA SAPATA MAIS UTILIZADA EM SALINAS MG ATIVIDADE PRÁTICA ENGENHARIA CIVIL EAD UNINTER DISCIPLINA FUNDAÇÕES I REFERENCIAS: CPRM Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais, Projeto Cadastro de Abastecimento por Águas Subterrâneas, Estados de Minas Gerais e Bahia: diagnóstico do município de Salinas, MG .– Haroldo Santos Viana, *Reynaldo Murillo D. A. de Brito, *Adriana de Jesus Felipe, *Álerson Falieri Suarez, *Maurício Vieira Rios. Belo Horizonte: CPRM, 2004. EMBRAPA SOLOS. Mapeamento de solos e aptidão agrícola das terras do Estado de Minas Gerais / Fernando Cézar Saraiva do Amaral... [et al.]. - Rio de Janeiro : Embrapa Solos, 2004. 95 p.. - (Embrapa Solos. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento; n. 63) MT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM Solos - determinação do limite de liquidez - método de referência e método expedito Norma rodoviária Método de Ensaio DNER-ME 122/94 p. 01/07 RESENDE, Mauro. II. Ker, João Carlos. III. Rezende, Sérvulo Batista. IV. Poggere, Giovana Clarice. V. Barbosa, Julierme Zimmer. VI. Mancini, Marcelo. VII. Curi, Nilton. VIII. Roteiro Pedológico de Minas Gerais: Conhecendo e interpretando os principais solos de diferentes ambientes Universidade Federal de Viçosa. IX. Universidade Federal de Lavras. PRESA, Erundino Pousada, Fundações em solos expansivos, Salvador, UFBA 1978