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Capítulo 1 INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÃO DE SOLOS CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1 Fundações profundas NBR 6122 (ABNT, 2010): “fundação profunda é um elemento de fundação que transmite a carga ao terreno ou pela base (resistência de ponta) ou por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por combinação das duas, devendo sua ponta ou base estar assente em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta, e no mínimo a 3,0m. ◦ Item 3: Termos e definições; ◦ Item 4: Investigações geológicas e geotécnicas; ◦ Item 5: Ações nas fundações; ◦ Item 8: Fundações profundas; ◦ Anexos: Procedimentos executivos. CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1 Fundações profundas CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1 Fundações profundas Tubulão: “escavado no terreno em que, pelo menos na sua etapa final, há descida de pessoas, que se faz necessária para executar o alargamento da base ou pelo menos a limpeza do fundo da escavação, uma vez que nesse tipo de fundação as cargas são transmitidas preponderantemente pela ponta”. Estacas: “executado por equipamento ou ferramenta, sem que haja descida de pessoas, em qualquer fase de sua execução. Os materiais empregados podem ser: madeira, aço, concreto pré-moldado, concreto moldado in loco ou pela combinação dos anteriores”. CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES Tubulões CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES Estacas CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.1 Tubulões São divididos em dois grupos: tubulões a céu aberto e tubulões a ar comprimido CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.2 Fundações por estacas Classificação das estacas: A) Quanto ao deslocamento ◦ Grande deslocamento: cravadas ◦ Pequeno deslocamento: escavadas B) Forma de funcionamento ◦ Estacas de ponta: apresentam basicamente resistência de ponta ◦ Estacas de atrito ou flutuante: trabalham somente por atrito lateral ◦ Estaca mista CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.2 Fundações por estacas Classificação das estacas: C) Processo de execução ◦ Moldadas in loco ◦ Estaca tipo Franki ◦ Estaca tipo Strauss, escavadas com trado (sem lama) ◦ Estaca tipo hélice contínua ◦ Estaca escavada com lama bentonítica ◦ Estaca injetada: microestaca e estaca-raiz ◦ Estacas pré-modadas ◦ Concreto, madeira ou metálica CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.2 Fundações por estacas Classificação das estacas: D) Forma de carregamento ◦ Estacas de compressão – mais comuns ◦ Estacas de tração ◦ Estacas de flexão CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES Quando são utilizadas? São utilizadas quando os solos superficiais não apresentam capacidade de suportar elevadas cargas, ou estão sujeitos a processos erosivos, e também quando existe a possibilidade da realização de uma escavação futura nas proximidades. Investigações geotécnicas!! CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3 Investigações geotécnicas Custo com investigações: 0,5% e 2,0% do custo total da obra. ◦ Condição fundamental para elaboração de projetos seguros e econômicos. Custo inferior ao de informações indesejadas: ◦ Projetista (superdimensionamento) ◦ Empreiteiro (elevação do orçamento – imprevistos como mudança de projeto e do processo construtivo). “Todas as sondagens são caras, mas as mais caras são aquelas que não foram feitas.” CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.1 Programação das sondagens Deve garantir as condições mínimas que garantam o conhecimento das condições do terreno. ◦ NBR 8036 (ABNT, 1983):Programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios Número: Número de furos Projeção em planta 1 para cada 200m² Até 1200m² 1 para cada 400m² que excederem 1200m² Áreas entre 1200m² e 2400m² Plano particular de construção Acima de 2400m² CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.1 Programação das sondagens Quando não houver disposição da planta ou a obra estiver em fase de estudos de viabilidade ou escolha do local, a distância máxima entre os furos deve ser de 100m, com um mínimo de 3 sondagens. Profundidade: função do tipo do edifício, do tipo de estrutura, da área carregada e das condições geotécnicas e topográficas locais. ◦ Deve ir até profundidades em que o solo não seja mais significativamente solicitado. CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.2 Poços ou trincheiras para retirada de amostras NBR 9604 (ABNT, 1986) Utilização de pás e picaretas, em solos coesivos, acima do nível d’água. ◦ Permite o exame visual das paredes da escavação, com obtenção de amostras deformadas e indeformadas. CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.3 Sondagem a trado NBR 9603 (ABNT, 1986) Manual ou mecanizada. Análise tátil-visual das camadas superficiais e identificação dos horizontes do terreno, coleta de amostras deformadas e determinação da profundidade do nível d’água. NBR 7250 (ABNT, 1982): Identificação e descrição de amostras de solo obtidas em sondagens de simples reconhecimento dos solos CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.3 Sondagem a trado NBR 9603 (ABNT, 1986) •A sondagem deve ser iniciada com o trado tipo cavadeira, utilizando uma ponteira para desagregação de terrenos mais duros ou compactos •Quando o avanço com a cavadeira se tornar difícil, utilizar trado helicoidal •O material retirado a cada metro deve ser identificado e armazenado em sacos plásticos. CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.3 Sondagem a trado NBR 9603 (ABNT, 1986) •Quando houver mudanças nítidas nas características do solo dentro de um metro de escavação, separar as amostras em diferentes sacos. •No caso de terrenos duros, pode ser usada água para ajudar a escavar, mas deve ser relatado. •Alcançado o nível d’água, este deve ser medido após 24h. O furo deve ser protegido de entrada de água externa. CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.4 Sondagem SPT NBR 8464 (ABNT, 2001) Standard Penetration Test: Teste (ou ensaio) de penetração padrão. Sondagem a percussão (golpes): ◦ Obtenção de amostras do solo; ◦ Conhecimento da estratigrafia do terreno; ◦ Determinação do número de golpes – NSPT; ◦ Identificação do nível d’água. CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.4 Sondagem SPT NBR 8464 (ABNT, 2001) •Escavação do 1° metro (trado); •Cravação (1,00-1,45m): - Contagem de golpes para 15cm. •Fase de avanço (1,45-2,00m): - uso de trado helicoidal ou concha; - circulação de água ou não. •Medição do Nível D’água. CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.4 Sondagem SPT NBR 8464 (ABNT, 2001) Critério de parada: 1. NSPT> 45/15 em 3m sucessivos; 2. NSPT entre 45/15 E 45/30 em 4m sucessivos; 3. NSPT entre 45/30 e 45/45 em 5m sucessivos. CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.5 Sondagem CPT MB 3406 (ABNT, 1991) Cone Penetration Test: Teste (ou ensaio) de penetração de cone •Identificação do perfil e da estrutura do solo. •Variação espacial das propriedades mecânicas. ◦ Preparação do cone e calibração do equipamento; ◦ Cravação comsistema hidráulico; ◦ Penetração a 2,0 cm/s; ◦ Registros contínuos (a cada 2,0cm); ◦ Aquisição automática dos dados; ◦ Medição da poro pressão (u). CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.5 Sondagem CPT MB 3406 (ABNT, 1991) CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.5 Sondagem CPT MB 3406 (ABNT, 1991) CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.6 Ensaio de Palheta MB 3122 (ABNT, 1989) Vane Test Determinação da resistência não drenada (cu) do solo in situ. CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.6 Ensaio de Palheta MB 3122 (ABNT, 1989) A resistência não drenada é calculada: T: torque máximo medido (kNm) D: diâmetro da palheta (m) CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.7 Ensaio PMT Ensaio Pressiométrico de Ménard. ◦ Execução do furo até a cota desejada. ◦ Introdução da sonda. ◦ Inflar as células de proteção. ◦ Inflar a célula central – teste. ◦ Descarregar e recarregar algumas vezes. ◦ Aquisição automática dos dados (deformabilidade, K0). Desvantagens: Custo elevado, dificuldade na preparação do furo e ensaiar poucos pontos no mesmo perfil. CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.7 Ensaio PMT CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.7 Ensaio DMT Dilatômetro de Marchetti. ◦ Calibração do equipamento. ◦ Introdução da sonda de forma estática (ou com o tripé do SPT). ◦ Inflar a célula e ler os registros. ◦ Executar o teste a cada 20cm. Vantagens: obtenção de dados de deformabilidade, fácil execução e custo acessível do equipamento. Desvantagens: interpretação empírica dos resultados, necessidade da sonda hidráulica para cravação. CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.7 Ensaio DMT Po = deformação de 0,05mm P1 = deformação de 1,1 mm CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.8 Ensaio Panda Pénétromètre Automatique Numérique Dynamique Assisté. Penetrômetro dinâmico leve. Fornece a energia cinética de cravação de um cone, que permite obter a resistência de ponta do solo, expressa em MPa. Cravação de uma haste de aço, com opções de ponta de 2cm², 4cm² e 10cm². Leitura de energia e deslocamento, que é convertida em tensão. CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.8 Ensaio Panda CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.8 Ensaio Panda 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 5 10 15 20 25 R esistênc ia qd (Mpa ) P ro fu n d id ad e (m ) (m ) Qd*4 N30 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 5 10 15 20 25 R esistênc ia qd (Mpa ) P ro fu n d id a d e ( m ) (m ) Qd*4 N30 Solo natural Solo compactado CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.9 Sondagem rotativa Padronizada pela DNER PRO 102/97. Investigação em solos resistentes, Rochas e Concreto com extração de testemunhos Rochas duras/abrasivas: Xistos, Granitos, Quartzitos Definição do tipo e qualidade da rocha Descrição das descontinuidades Obtenção da permeabilidade Custo mais elevado CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES 1.3.9 Sondagem rotativa CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES Exercício Calcule a quantidade de furos de sondagem e faça a locação dos mesmos em um terreno 100mx300m, cuja área da projeção da planta é de 1700m². CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO E INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS - ENGª KÁRITA ALVES
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