0- Estabilidade Completo

ESTABILIDADE DAS ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕESCONSTRUÇÕES

INTRODUÇÃO À MECÂNICA DOS SOLOSINTRODUÇÃO À MECÂNICA DOS SOLOS

IMPLANTAÇÃO IMPLANTAÇÃO -- InformaçõesInformações geraisgerais

SONDAGENSSONDAGENS

CARACTERÍSTICAS DOS SOLOSCARACTERÍSTICAS DOS SOLOSCARACTERÍSTICAS DOS SOLOSCARACTERÍSTICAS DOS SOLOS

PERMEABILIDADEPERMEABILIDADE

COMPACTAÇÃOCOMPACTAÇÃO

MOVIMENTO DE TERRA E TERRAPLENAGEMMOVIMENTO DE TERRA E TERRAPLENAGEM

LOCAÇÃOLOCAÇÃO

ÍNDICES FÍSICOSÍNDICES FÍSICOS

FUNDAÇÕESFUNDAÇÕES

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E S

TRABALHO INTERDISCIPLINAR – PROPOSTA DOS TEMAS

1. Execução e aplicação de aterros para construção de edifícios2. Equipamentos de terraplanagem e suas aplicações para obras civis3. Controle tecnológico em aterros: conceito dos ensaios de CBR e Proctor4. Estruturas e sistemas de contenção de encostas5. Técnicas de sondagens e investigação geotécnica6. Sistemas executivos inovadores para em fundações7. Características dos solos nas áreas litorâneas e sua utilização em obras civis8. Reforço em solos através da técnica de Jet Grouting, resina e fibras9. Técnicas para rebaixamento do lençol freático e viabilidade para obras civis10. Execução de fundações para estruturas em áreas marítimas e fluviais11. Sistemas executivos de fundação para obras submersas12. Técnica de execução dos gabiões e sua aplicação na construção civil13. Aplicação e execução dos sistemas de drenagem em maciços de terra14. Técnicas de execução do sistema de solo grampeado15. Avaliação da capacidade em estacas através da execução de prova de carga.

Obs: A escolha do tema é de total responsabilidade das equipes de trabalho.

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SORIENTAÇÃO DIRECIONADA PARA DESENVOLVIMENTO DOS TRA BALHOS

- Referencia mínima de 05 (cinco) trabalhos, trazer nas duas primeiras semanas.- O conteúdo dos trabalhos será baseado nesses trabalhos relacionados ao tema- Composição proposta para a estrutura do trabalho;

Introdução / Técnicas e metodologias / Aplicações práticas / Resultados e Conclusões / Referências Bibliográficas

- Bibliografia consultada referenciada (proibido blogs, sites comerciais, reportagens- As referências devem ser apresentadas para aprovação prévia- Somente as referencias aprovadas poderão ser utilizadas- As referencias aprovadas deverão ser citadas no final do trabalho- A copia e plagio de trabalhos não serão aceitos em nenhuma hipótese- Os temas deverão ser definidos na primeira semana de aula- MUITO IMPORTANTE: para cada trabalho existe um grupo de palavras que não podem

em hipótese alguma faltar e devem obrigatoriamente aparecer tanto na redação dotrabalho escrito como na apresentação oral. Neste quesito, logo após a escolha do temapelas equipes e da pesquisa das referencias, será fornecido para cada equipe esse grupode palavras-chave a serem transmitidas diretamente pelo professor.

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SORIENTAÇÃO PARA ELABORAÇÃO DOS TRABALHOS

Conteúdo dos tópicos da estrutura do trabalho

INTRODUÇÃOEste tópico deve apresentar de forma abrangente informações enfatizando a importância dotema e apresentando de forma simples e clara suas características de um modo geral.Descrever sobre suas origens dos assuntos envolvidos enfatizando e ilustrando a história deseu desenvolvimento no contexto nacional.

Exemplo:Exemplo:Título do trabalho “Execução de aterros para implantação de obras industriais”

informar em primeiro lugar a respeito das características das obras industriais e suaimportância na definição dos sistemas construtivos envolvidos considerando as dimensõesdas áreas para a sua implantação. Em seguida apresentar como pode ser feito oplanejamento do aterro em função dos tipos de solos e volume do maciço de terra,características dos equipamentos a serem utilizados e o controle tecnológico responsávelpela qualidade e avaliação da capacidade portante previstas em projeto.



TÉCNICAS E METODOLOGIAS Apresentar as metodologias e técnicas envolvidas no processo executivo que caracterizamos assuntos, sejam eles relacionados aos sistemas executivos de fundação, avaliaçãoatravés de controle tecnológico, equipamentos utilizados, infraestrutura, e etc.

Exemplo:Título do trabalho “ Reforço de solos através da tecnica do Jet Grouting ” A técnicaTítulo do trabalho “ Reforço de solos através da tecnica do Jet Grouting ” A técnica

de tratamento de solos do tipo Jet Grouting consiste no melhoramento das característicasgeotécnicas dos terrenos, realizado no interior do terreno sem escavação prévia, através dainjecção a altas pressões (de 20 a 40 MPa). A injecção de calda de cimento é executadaatravés de jactos horizontais, provenientes da transformação de energia potencial debombagem da calda em energia cinética, que têm a capacidade de desagregar a estruturado terreno natural e assim misturar as partículas do solo com a calda de cimento,proporcionando um material resultante com melhores características mecânicas e de menorpermeabilidade do que o terreno original.



APLICAÇÕES PRÁTICAS Apresentar neste item aplicação da teoria através de casos reais, especificando detalhesexecutivos desde o inicio através do planejamento da obra, todas as etapas de execução,preparação do solos e dos equipamentos a serem utilizados durante o processo.

Exemplo:Título do trabalho “ Estudo de Caso – Aterro da Doca ” Com a ocupação daTítulo do trabalho “ Estudo de Caso – Aterro da Doca ” Com a ocupação da

superfície que tem vindo a acentuar-se nos últimos anos, foi necessário aproveitar melhorarzonas subterrâneas e margens de rios. Estas áreas não são as únicas em desenvolvimento,há também necessidade de melhorar acessos marítimos e aéreos, onde a aplicação datécnica de Jet Grouting apresenta muitas vantagens. A reabilitação e reforço do cais emquestão é o exemplo de como é necessário desenvolver e melhorar os acessos marítimos. Oprojeto definido consistiu na solução de fundações indiretas através de microestacasseladas no interior de colunas de solo-cimento. Inicialmente previa-se realizar colunas deØ1800 mm intercaladas com colunas de Ø1200 mm e em toda a periferia seria de Ø1200mm, apresentando microestacas no interior das colunas de Jet Grouting de Ø1800 mm.



RESULTADOS E CONCLUSÕES Neste item apresentar os resultados obtidos com as técnicas aplicadas utilizandoferramentas gráficas e /ou figuras ilustrando dados numéricos que representaram osfenômenos físicos e/ou químicos envolvidos. Interpretação dos resultados através dadiscussão com base técnica com as conclusões positivas e negativas, mostrando asvantagens e/ou desvantagens da teoria aplicada à pratica.

Exemplo:Título do trabalho “Aterro da Doca - medidas de deformação de solos” Com a

utilização de extensômetros as leituras dos aparelhos instalados foram lidos durante aexecução dos trabalhos com uma frequência não inferior a uma vez por quinzena. Osresultados foram apresentados sobre forma gráfica e são interpretados de forma a seremanalisados pelos técnicos das estruturas instrumentadas. O intervalo de tempo entre cadacampanha de leituras e a entrega dos respectivos resultados foi de aproximadamente 2 dias.Tendo em consideração o aterro executado pode concluir-se que são valores esperados,uma vez que esta técnica causaria apenas uma consolidação ligeira dos lodos mas tambémeram esperados assentamentos desta ordem de grandeza, devido à influência que as marestêm no aterro.



REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS A qualidade do trabalho depende essencialmente do material utilizado para consulta, daí aimportância da pesquisa realizada para coleta de informações deve determinar em primeirolugar quais são os trabalhos mais adequados ao tema escolhido. Portanto o critério daescolha deve ser feito com base na confiabilidade da informação e da sua aceitação perantea comunidade científica capacitada para tal. Após a etapa da leitura dessas referênciasdeve-se definir o título do trabalho a ser desenvolvido com enfoque opcionalmente definidodeve-se definir o título do trabalho a ser desenvolvido com enfoque opcionalmente definidopela equipe de trabalho.

Exemplo:Título do trabalho “Determinação de prova de carga em estacas pré-moldadas”

Buscar referências que tratam sobre o assunto relacionado ao controle tecnológico eavaliação do comportamento das fundações de um modo geral e em segundo plano outrasreferências que apresentem o sistema executivo de prova de carga estática e dinâmica emestacas. Buscar também referências que apresentem casos reais onde foram utilizadas taistécnicas de avaliação, apresentando seus resultados e as conclusões dos mesmos.

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SAPRESENTAÇÃO DO TRABALHO ESCRITO - FORMATAÇÃO

- A apresentação do trabalho escrito deverá ser feita baseado numa formatação A4- A primeira folha deverá conter apenas o Tema, Título do Trabalho e Autores (alunos)- A fonte e tamanho da letra a ser utilizada será Arial tamanho 12- O espaçamento das linhas deverá ser padrão 1,5- A estrutura para montagem do trabalho é a mesma citada anteriormente.

IntroduçãoTécnicas e metodologias

Aplicações práticasResultados e ConclusõesReferências Bibliográficas

- Padrão de apresentação de título de figura localizado na parte superior e de gráficos e tabelas localizados na parte inferior.

- Referencia Bibliográfica deve ter um padrão similar ao que segue abaixo:Autores – Título do trabalho – Publicação – referencia s de Vol, numero, paginas e ano

KOCHEN, R. . Tratamento de Solo e Túneis Pré-Suportados . In: 1º Encontro Técnico do Comitê Brasileiro de Túneis (CBT), p. 27, São Paulo, 1992.


E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SAPRESENTAÇÃO ORAL DOS TRABALHOS

- A apresentação oral do trabalho será previamente agendada (calendário).- No dia da apresentação a equipe deverá entregar o trabalho escrito.- A apresentação do trabalho poderá ser feita por um ou mais alunos.- Atenção, tudo que constar na apresentação poderá ser perguntado.- A redação do trabalho escrito é totalmente diferente da apresentação oral.

Não confundir o texto desenvolvido no trabalho escrito com os slides a seremapresentados no Power Point.apresentados no Power Point.O maior erro que se pode cometer numa apresentação é a de ficar lendo a escrita apresentada nos slides, ou pior ainda é nem entender o que estáescrito ficando nítido que o apresentador não estudou antes.Não é obrigatório e nem regra utilizar o Power Point pois a apresentação podeser simplesmente feita na forma oral.

- Ao final de cada apresentação será feita uma avaliação pelo professor responsável semsem direito à replica da equipe (avaliação é opcional).

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SPOSTURA E COMPORTAMENTO DURANTE A APRESENTAÇÃO ORAL

QUANDO FOR OUTRA EQUIPE QUE VAI APRESENTAR O TRABALHO NÃOFALTE, POIS UM DOS PRINCIPAIS OBJETIVOS DA APRESENTAÇÃO É OINTERCÂMBIO DE INFORMAÇÕES QUE COMPLEMENTAM O APRENDIZADO

ANTES DE UTILIZAR O DATA SHOW COMECE COM UMA PEQUENA FALA ARESPEITO DO SEU TRABALHO E DIGA O QUE JULGAR MAIS RELEVANTE.

Nem muito curta e nem muito longa, mas o suficiente para chamar a atenção doseu público alvo. Nos primeiros momentos é que se ganha a atenção de todos.

Fale devagar, sem pressa, em tom alto e claro, olhe nos olhos das pessoas e mostre simplicidade na apresentação das sua informações.

Procure evitar palavras difíceis de se pronunciar como também o uso devocabulário “chulo” como exemplo “grossura do ferro” ou “fundura da estaca” aoinvés diga “bitola ou diâmetro do aço” e “Profundidade da estaca”, etc.

Caso necessite ler algum lembrete não fique constrangido, pois nem todo mundoTem boa memória para guardar informações, pode usar uma colinha.

UTILIZAR ABUNDANTEMENTE AS FERRAMENTAS GRÁFICAS, FIGURAS. FLUXOGRAMAS, ESQUEMAS, DESENHOS, ETC.

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SPOSTURA E COMPORTAMENTO DURANTE A APRESENTAÇÃO ORAL

UTILIZE POUCO TEXTO E QUANDO UTILIZAR COLOQUE AS LETRAS COMUM TAMANHO SUFICIENTE PARA A SUA LEITURA, EM GERAL A PARTIRDO TAMANHO “20” PARA CIMA.

AS IMAGENS NO SLIDE DEVE TER BOA QUALIDADE GRAFICA, SEM DISTORÇÃO E COM INFORMAÇÃO LEGÍVEL E VISÍVEL.

Lembre que uma imagem vale mais que mil palavras !Lembre que uma imagem vale mais que mil palavras !

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExemplo do que NÃO DEVE SER FEITO numa apresentação

PROVA DE CARGA EM ESTACAS

- Será utilizado conjunto de bomba-macaco hidráulico com capacidade suficiente para carga máxima referida e equipado com manômetro que indicará a magnitude da carga aplicada.- O sistema de reação para prova de carga a compressão serão 02 (dois) tirantes ancorados no terreno com inclinação de 15º, de forma que o conjunto permaneça estável sob as cargas máximas do ensaio.- Na prova de carga horizontal e a tração será obtida no terreno ou em estruturas existentes.

- Na execução da prova de carga a estaca é carregada até a ruptura ou pelo menos até 2 (duas) vezes o valor previsto para sua carga de trabalho.- O ensaio será realizado com carregamento lento conforme ABNT 12131, MB 3472 (estacas - prova de carga estática) seguindo as seguintes prescrições:a) O carregamento é feito em estágios iguais e sucessivos sendo que cada estágio não deve ser superior a 20% da carga de trabalho para a estaca ensaiada.b) Em cada estágio os deslocamentos devem ser lidos imediatamente após a aplicação da carga correspondente, seguindo-se leituras decorridas 2min, 4min, 8min, 15min e 30min contados a partir do início do estágio e posteriormente a cada 30min, até se atingir a estabilização.c) A estabilização dos deslocamentos é determinada através da avaliação do desempenho da curva tempo x deslocamento, sendo admitido quando a diferença entre as leituras realizadas nos tempos t1 e t2 corresponder a no máximo 5% do deslocamento havido no mesmo estágio.d) Não sendo atingida a ruptura da estaca, a carga máxima do ensaio deve ser mantida durante um tempo mínimo de 12h entre a estabilização dos recalques e o início do descarregamento.e) O descarregamento deve ser feito em no mínimo quatro estágios. Cada estágio é mantido até a estabilização, estabelecendo os mesmos critérios de carregamento. O tempo mínimo de cada estágio é de 15 min.

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExemplo do que DEVE SER FEITO numa apresentação

DETALHE DA INSTALAÇÃO DE DRENOSOs drenos devem ser instalados nas perfurações com diâmetro de 100 mm, (conforme detalhe em projeto) previamente l impas e desimpedidas.

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExemplo do que DEVE SER FEITO numa apresentação

REBAIXAMENTO DE LENÇOL POR PONTEIRAS FILTRANTES

Consiste em uma bateria de ponteiras ponteiras

instaladas no terreno, as quais

vão desaguar através de grupos

bombas d'água/bombas de

vácuo .

PRÉ-HISTÓRIADesde o tempo pré-histórico o solo ocupou a mente dos seres humanos e o progressodo homem em aprender, compreender e trabalhar com o solo foi muito vagaroso.

HISTÓRIA ANTIGA - ROMAOs princípios básicos para execução de projetos e construções de estradas pelosromanos foram baseados no conhecimento do comportamento do solo sob a ação daágua e variados carregamentos. Estes princípios são os mesmos usados nos modernosprojetos de rodovias. O engenheiro romano Vitruvius (I século A.C., época do ImperadorAugusto) escreveu: “Sejam as fundações destas obras escavadas a partir de um localsólido e para uma base sólida se puder ser encontrada. Mas se uma fundação sólida


sólido e para uma base sólida se puder ser encontrada. Mas se uma fundação sólidanão for encontrada, e o local estiver coberta por um solo fofo ou pantanoso, deve serescavado, removido e refeito com estacas de oliveira ou carvalho tratados, e estacasdevem ser cravadas por máquinas, uma próxima da outra, e os intervalos preenchidoscom carvão vegetal”.

Após o colapso do Império Romano houve um retrocesso do conhecimento adquirido, eas antigas obras de engenharia, tais como rodovias, pontes, diques, drenos, etc., foramdestruídas e ignoradas pela guerra além dos sofrerem danos provocados pelas chuvase congelamentos. O principal problema do solo associado com a construção deenormes catedrais, hoje denominado de recalque, era provocado pela compressão dosolo exercida pela carga estrutural relativamente grande.

IDADE MÉDIA

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SANTIGOS CONCEITOS SOBRE EMPUXO DE TERRA

– Problemas das fundações c/ o surgimento das grandes construções:Pirâmides do Egito / Templos da Babilônia / Muralha s da China / etc

– A partir do século XVII (Vauban, Coulomb, Rankine e outros) relativo ao equilíbrio dos maciços terrosos sob o ponto de vist a matemático, sem reajustes à realidade física .

GRANDES ACIDENTESFim do século XIX mostrou a inadequação aos antigos princípios

1 - Escorregamentos de taludes de ferrovias (Suécia)2 - Ruptura de barragens e recalques de grades edifí cios (EUA)3 - Acidentes com muros de cais e escorregamentos (A lemanha)4 - Escorregamentos de taludes no canal de panamá

KARL TERZAGHI (publicação do livro Erdbaumechanik em 1925)– Preconizou a Mecânica dos sistemas constituídos por uma fase sólida

granular e uma fase fluida– TERZAGHI deu uma visão do solo como um material e mostrou as

técnicas de determinação das suas propriedades físicas, as sim como amaneira como o solo responde a várias condições de carregame nto e deumidade.

NASCIMENTO DA MECÂNICA DOS SOLOS

INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICASUm dos maiores riscos é iniciar um obra sem conheci mento do terreno de fundação ( rocha ou solo ):

Caso da fundação de um arco deponte que por deficiência de estudosgeotécnicos se comportaria demaneira instável pela possibilidadedeslocamento do “bloco de rocha”(suposto maciço rochoso) em que

O objetivo da Geotécnia édeterminar, tanto quanto possívelsob fundamentação científica, ainteração terreno- fundação -estruturacom o objetivo de prever e adotarmedidas que evitem recalques


(suposto maciço rochoso) em queapóiam as estacas.

medidas que evitem recalquesprejudiciais ou ruptura do terreno.

Estrutura

Fundação

solo

Bloco de rocha

As

Bloco de rocha

As

ELENCO DE QUESTÕES

Para destacar a importância da geotécnia basta aten tar para as questões que se apresentam na atividade profissional do cotidiano d os técnicos da

construção civil tais como:

1. Qual o tipo de fundação mais adequada superficial o u profunda? Estaca , tubulão , tipo raiz , tipo hélice , tipo Franki , sapata ?

2. Que tipo de estaca: de madeira , de concreto ou metálica ? Pré-moldada ou moldada in loco ? Com que carga máxima admissível?


moldada in loco ? Com que carga máxima admissível? 3. Haverá recalques? 4. Será necessário rebaixar o nível do lençol freático? 5. Haverá perigo para as fundações vizinhas?6. Na execução de um aterro , que altura máxima ele poderá alcançar? Em quecondições de compactação e umidade ? E as inclinações dos taludes? E quantoà sua proteção, qual recurso utilizar? Qual recalque previsto?7. Na estruturas de contenções que tipo deve ser util izado? Muros, cortinas prémoldadas, estrutura de gabião, cortina atirantada, estaca-prancha? Qual tipo dedrenagem adotar? Como e onde executar o mais adequa do?8. Quais a dimensões mais seguras em uma barragem de t erra? Quais deverãoser as suas características de resistência e permea bilidade?

ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOSSolos são materiais que resultam do intemperismo da s rochas, por desintegração mecânica ou por decomposição química.

Desintegração mecânica (agentes: água, temperatura, vegetação e vento) Pedregulhos e areias (solos de partículas grossas) e Siltes (solos de partículas intermediárias)Argilas (solos de partículas finas) somente em cond ições especiais

Decomposição química (modificação química da rocha de origem)O principal agente é a água e os mais importantes m ecanismos são a oxidação, hidratação, carbonatação e os efeitos químicos da v egetação.


hidratação, carbonatação e os efeitos químicos da v egetação.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS SOLOSMinerais encontrados nos solos são os mesmos das ro chasQuanto à composição química dos solos grossos:

silicatos - feldspato, mica, quartzo (SiO 2), serpentina, clorita, talco;óxidos - hematita (Fe 2O3), magnetita (Fe 3O4), limonita(Fe 2O3.H2O);carbonatos - calcita (CO 3Ca), dolomita [(CO 3)2CaMg] ;sulfatos - gesso (SO 4Ca.2H2O), anidrita (SO 4Ca).

Quanto à composição química dos solos finos:As argilas apresentam uma complexa constituição quí mica. São constituídas basicamente de sílica SIO 2 em forma coloidal e óxidos metálicos da forma geral R2O (onde R pode ser Al ou Fe)

�

�

�

CARACTERÍSTICAS DOS SUBSOLOS

CONDIÇÃO DINÂMICA NA FORMAÇÃO DOS SOLOSSolos - A desintegração mecânica forma uma granulometria di ferenciada dos solos: Areias ,Siltes e Argilas .SOLOS GROSSOSMinerais (4,8 a 0,005 mm)

Feldspatos (KAlSi 3O2)

Quartzo (SiO 2)

Silicatos

Mica (KAl 2 (AlSi 3O10) (OH)2

Carbonatos

SiO4 + (Al,Fe,Mg, Ca, Na)

SOLOS FINOSMinerais (inferiores a 0,005 mm)

SiO2 ou RO 2 (onde R=Al ou Fe)

Argilas

Na forma coloidal


Camadas do subsolo(formação geológica diferenciada)

espessura das camadascomposição mineralógicaresistência de suportedeformabilidadeinfluência do nível do lençolpredominância do tipo de solo

CarbonatosCO3 ou NO 3 + (Mg, Ca)

Hematita (Fe2O3)

Óxidos

calcita (CaCO 3)

Oxigênio (O) + (Fe, Mn, Sn, Al)

Malaquita (CuCO 3)

SulfatosSO4 (CrO4, MoO4, WO4 )

Superfície do solo

Nível do len çol fre ático

Gipsita (CaSO4)

Barita (BaSO4)

Casseterita (Sn2O3)

Hematita (Fe2O3)

Quartzo (SiO2)

Argilitos (AlO 2) aluminossilicatos

MINERIO DE COBRE MINERIO DE ESTANHO

Malaquita (CuCO3)

Casseterita (Sn2O3)

MINERIO DE CHUMBO

Galena(PbS)

MINERIO DE FERRO


Pirita (FeS)

ARGILAS E SILTES (minerais + freqüentes)

Hematita (Fe2O3)

Quartzo(SiO2)

Bauxita(Al2O3)

AREIA (Quartzo)

Quartzo(SiO2)

Argilitos (AlO2)

(FeS)

EXECUÇÃO DE SONDAGENSCONHECIMENTO DO SUB-SOLO

Em geral inicia-se com φφφφ ==== 2 ” , podendo ser utilizado φφφφ ==== 6 ” ( dependendo do vulto da obra )

Início da execução através de um trado-cavadeira (figura 1.4) até o solo começardesmoronar, em seguida o trado espiral (figura1.5). Quando encontra-se o lençol d’água passa-se para o método à percussão com circulação


de água (figuras 1.6a e 1.6b).

As amostras representativas são obtidas atravésdo barrilete amostrador (figura 1.7),aproveitando-se para medir a resistência àpenetração (SPT).

Retirada da amostras IndeformadasIdem a anterior ( φφφφ ==== 6 ”), feita porém através dacarga do macaco hidráulico reagindo contrauma ancoragem do próprio tubo guia.

FORMA DAS PARTÍCULAS

A forma tem grande influência sobre suas propriedades.

a) Partículas arredondadas: são as que predominam nos pedregulhos, areias e siltes.

b) Partículas lamelares: são aquelas que se encontram nas argilas.


argilas.c) Partículas fibrilares:

características dos solos turfosos

GRANULOMETRIASegundo as dimensões das suas partículas as “frações constit uintes” dos solosrecebem designações próprias, de acordo com a escala granul ométrica brasileira(ABNT) são:

Pedregulho : conjunto de partículas com dimensões compreendidas entre 76 e 4,8 mmAreia : conjunto de partículas com dimensões compreendidas entre 4,8 e 0,05 mmSilte : conjunto de partículas com dimensões compreendidas entre 0,05 e 0,005 mmArgila : conjunto de partículas com dimensões compreendida s inferiores a 0,005 mm

CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS

Classificação trilinear do solo, sua identificação é feita em função dasporcentagens dos seus constituintes principais, utilizand o-se um diagramatrilinear. Sobre cada um dos três eixos coordenados se repre senta uma dessastrês frações granulométricas: areia, silte e argila.


figura 2

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SEXERCÍCIO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOSEXERCÍCIO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS

%ARG

ILA

% A

RE

IA

100

90

80

70

60

50

40

30

20

0

10

20

30

40

50

60

70

80

2 3

4

Especificar a composição granulométrica dos solos numerados na figura 1 e descrever os tipos de solos que este representam:

solo 1: ____% areia ____% silte ____% argila ( )




% SILTE

20

10

80

90

100908070605040302010100 0

0

1

ÍNDICES FÍSICOSO solo é um material constituído por um conjunto departículas sólidas, deixando entre si vazios que poderão es tarparcial ou totalmente preenchidos pela água. No geral umsistema disperso formado por três fases:

SÓLIDA - LÍQUIDA - GASOSA

ELEMENTOS CONSTITUINTES DO SOLO


CLASSIFICAÇÃO DA ÁGUA CONTIDA NO

SOLOÁgua de constituição : é a que faz parte da estrutura molecular da partícula sólida.

Água adesiva ou adsorvida : é aquela película de água que envolve e adere fortemente a partícula sólida.

Água livre : é a que se encontra em uma determinada zona do terr eno, enchendo todos os seus vazios.

Água higroscópica : é a que ainda se encontra em um solo seco ao ar liv re.

Água capilar : é aquela que nos solos de grãos finos sobe pelos in terstícios capilares deixados pelas partículas sólidas.

SOLO

Reconhecimento do sub-solo: sondagens

Conhecimento das condições do sub-solodisposição, natureza, espessura e características das camadas, nível da água

Métodos para exploraçãoretirada de amostras: poços de exploração (muito caro) e sondagens

ensaios in loco: auscultação(resistênciapenetração), bombeamento(permeabilidadesem


ensaios in loco: auscultação(resistênciapenetração), bombeamento(permeabilidadesem

amostra), ensaios de palheta(resistência cisalhamento), medida de pressão neutra( Pressão da

água nos vazios de um solo saturado - cisalhamento), prova de carga(Estática ou dinânica)commedida de recalque , determinação da capacidade suporte dasestacas, etc.

Amostra de solo

Deformadas identificação do solo e classificação do solo

Indeformadas ensaios de determinação das propriedades físico-mecânicas do solo (textura, estrutura, umidade, etc.)Perdendo-se, porém, o estado de tensão a que estava submetida a amostra

Standard Penetration Test - SPT (Teste padronizado no Brasil )

Durante a penetração mede-se a resistência à penetração

Que é o número de golpes de um peso de60 Kgf , caindo de uma altura de 75 cm,para cravar 30 cm no solo uma sonda de45 mm de diâmetro.


Relatórios de sondagemInforma planta de situação dos furos, perfilde cada sondagem (cotas), classificação dascamadas e os ensaios, nível do lençol d’águaeresistência à penetraçãoda sonda e suascondições (diâmetro, peso e altura de queda)

Tabelas de taxas admissíveis segundorecomendação do IPT (Instituto de PesquisasTecnológicas - SP)

Standard Test Penetration - SPT

SONDAGENSSONDAGENSE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E S

sacador de amostra

LOCAÇÃO DE SONDAGENSLOCAÇÃO DE SONDAGENS


RELATÓRIO RELATÓRIO DEDE

SONDAGENSSONDAGENS


SONDAGENSSONDAGENS

PERFIL DE SONDAGEM – outro exemplo


EVOLUÇÃO DAS FUNDAÇÕES

PRÉ-HISTÓRIAFundações apoiadas diretamente na

superfície dos solos

ANTIGUIDADE

Fundações apoiadas diretamente na superfície dos solos com boa resistência de

suporte (solos rochosos)

Reforço das camadas superficiais dos solos com rochas


RENASCIMENTO

Fundações apoiadas na camada suporte em função da carga da edificação.

O conhecimento do solo com base no método científico e na resistência dos materiais

IDADE MODERNA

Rigidez das fundações compatíveis com as transmissão de cargas para a camada suporte. Definição da camada suporte com base nas características dos solos coletadas in loco através de ensaios de

sondagem.

Além do conhecimento do equilíbrio estático dos maciços sob o ponto de vista matemático também considerando-se a realidade física e

dinâmica dos solos (Mecânica dos solos).

CARACTERÍSTICAS DAS FUNDAÇÕES

COMPORTAMENTO DA BASE DE APOIO (FUNDAÇÃO)

Distribuição das tensões no solo a partir da base de apoio decorrentes do

carregamento

FATORES DE INFLUÊNCIAÁREA DE BASE DE APOIO

CAMADA SUPORTE DO SOLO

CARACTERÍSTICAS DO SOLO

REAÇÃO DO SOLO

RIGIDEZ DO MATERIAL DA BASE DE APOIO

BULBO DE PRESSÃORUPTURA

DEFORMAÇÃOSOLO

σadm= K x FK = cte

F = carregamento

tensão admissível


SOLO COM CAPACIDADE

SUPORTE SATISFATÓRIA

Edificação

BULBO DE PRESSÃO

Edificação

CARREGAMENTO

1 2 3

F = carregamento

F

FUNDAÇÃO

EDIFICAÇÃOEDIFICAÇÃO

FUNDAÇÃO

Bulbo de pressão

CAPACIDADE DE CARGA

SoloAs fundações devem ser analisadas quanto aos esforços que elas mesmas originamno terreno de apoio (rupturae deformação).

FundaçãoAs fundações estão sujeitas às cargas de pilares e paredes dealvenaria e sofremreações causadas devido ao apoio no solo.

Pressãoadmissível(σσσσadm) sobrea camadado soloé aquelevalor o qual deve


Carga admissível ( ) que o solo suporta deve ser verificada pordois critérios:

admN

Quanto á ruptura

Quanto á deformaçãocsNdeform

admN ≤

Determinação da carga admissível do solo

Pressãoadmissível(σσσσadm) sobrea camadado soloé aquelevalor o qual deveprovocar apenas recalques que a construção possa suportar seminconvenientes, oferecendo umcoeficiente de segurança contraruptura ou oescoamentodo solo.

csNrup

é a carga de ruptura (tipo solo)

é o coeficiente de segurança

Carga admissível ( ) que pode ser aplicada ao solo:onde

admNrupN

..SC

..SC

RUPTURA

Pode ser “2” ou “3”, depende da determinação da resistência do solo

(por ensaio ou por comparação dos resultados desondagem)


csNN rup

adm =

Carga admissível ( ) que pode ser aplicada ao solo:

onde é a carga de deformação (tipo solo)

é o coeficiente de segurança

admNdeformN

..SC

Recalque:

DEFORMAÇÃO

sondagem)

O solo em geral tembaixo módulo de elasticidadee se deforma muitocom pouca carga provocando recalques na estrutura.

csNN rup

deform =

Prática BrasileiraTensão admissível

(Fundações rasas, ponta de estacas e bases de tubulão)

σσσσadm==== 0,02 N (MPa) Válida para qualquer solo natural para ointervalo 5 ≤≤≤≤ N ≤≤≤≤ 20

Obs.: N = SPT (nº golpes)


E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercícioDeterminar as dimensões da sapata quadrada considerando-s e que a área de apoio paravalores de carga até 50 tf é de acordo com a formula da área, a ca rga que chega no pilar éde 40 tf (P), a carga do peso próprio equivale a 5% do valor da ca rga que chega no pilar eque a tensão admissível é proporcional ao numero de golpes de SPT conforme a formula.

4

6*

* *

**

*

** *

**

* ** *

**

* ** *

**

***

***

X

2

P

Sondagem SPT

SAPATA DE BASE QUADRADA

²)()( cmpP

areaSadmσ+

= Nadm ×= 03.0σOnde N é o número de golpes do SPT.

(MPa)

6

7

11

9

11

11

15

17

21

* * * * * * ** **

XX X

X

XX

XX

X X X

X

X

X X X

X

X

X

X X

X

X

XX

-

XX

---

-

--- - -

--- - -

-- - - -- - -- --

- --

..

.

.. . .

..

.. . .

..

.. . ..

... . .

..

.. . ..

... . .

..

.. . .


Resposta:

Inicialmente deve-se determinar a tensão aplicada no solo ( ) através da análise do perfil desolo e da sondagem. Considerando-se a faixa de atuação do bulbo de pressão determina-se onúmero de SPT médio e em seguida a tensão em kg/cm²:

admσ

86

48

6

11911764 ==+++++=medioN portanto 24,0803.0 =×=admσ MPa ou 2,4 kg/cm²

Em seguida determina-se o cálculo da sapata

pP +²)()( cm

pPareaS

admσ+

= onde P=40 tf ou 40.000 kgf e p=0,05 x 40.000=2000 kgf (peso próprio)

portanto ²175004,2

200040000)( cmareaS =+=

Como a sapata possui base quadrada tem-se:

cálculo do lado da base da sapata

2)( LLxLareaS == portanto cmSL 3,13217500===

Portanto adota-se mL 35,1=

ESTRUTURA DOS SOLOS (continuação)

c) Estrutura floculenta – só é possível emsolos cujas partículas componentes sejamtodas muito pequenas.

d) Estrutura em esqueleto – nos solosonde, além de grãos finos, há grãos maisgrossos.


As partículas, ao se sedimentarem, dispõem-se em arco, os quais por sua vez, formamoutros arcos.

Estes dispõem-se de maneira tal a formar umesqueleto cujos interstícios são parcialmenteocupados por uma estrutura de grãos maisfinos. É o caso das complexas estruturas dasargilas marinhas.

Amolgamento(teor de umidade constante)É a operação de destruição da estrutura dosolo com conseqüente perda da sua resistência.A influência da estrutura do solo em suaspropriedades é pesquisada através de ensaiosrealizados com amostras indeformadas.

FENÔMENOS CAPILARES (continuação)

CapilarímetrosA determinação experimental da capilaridade dos solos é feita por meio de aparelhosdenominadoscapilarímetros. O princípio é de se aplicar uma força de sucção à amostra, atédestruir a força capilar.

Importância dos fenômenos capilaresOs fenômenos capilares são muito importantes na construçãode pavimentos rodoviários.

Assim por exemplo,seo terreno de fundaçãode um pavimento é construído por um solosiltoso


Assim por exemplo,seo terreno de fundaçãode um pavimento é construído por um solosiltosoe o nível do lençol freático está pouco profundo, a fim de evitar que a água capilar venha aprejudicar a estabilidade do pavimento a ser construído, tornam-se necessárias certasprecauções, quer substituindo o material siltoso por outrode menor grau de capilaridade, querconstruindo sub-bases e bases adequadas.

A contração dos solos também explicada pelosfenômenos capilares, com efeito quando toda asuperfície de um solo está submersa em água,não há força capilar, pois αααα= 90º. À medida,porém, que a água vai sendo evaporada, vão seformando meniscos entre os seus grãos e,conseqüentemente, irão surgindo forçascapilares, que aproximam as partículas.

Existe, assim, agindo sobre o solo e em todasas direções, uma pressão, chamada “pressãocapilar”, que cresce à medida que seevapora a água. Esta compressão produzidapela pressão capilar explica a contração dossolos durante o seu processo de perda deumidade.

PERMEABILIDADE DOS SOLOSA permeabilidade é a propriedade que o solo apresenta de permitir o escoamento deágua através dele. O grau de permeabilidade é expresso numericamente pelo“coeficiente de permeabilidade”.O conhecimento da permeabilidade é um parâmetro importante no que diz respeitoaos diversos problemas práticos de engenharia:drenagem, rebaixamento do lençolfreático, recalques, etc.

Determinação do coeficiente de permeabilidade - “LEI DE DARCY”

A velocidade de percolação édiretamente proporcional ao


A velocidade de percolação édiretamente proporcional aogradiente hidráulico.

ikv pp ⋅=

vp = velocidade real de percolação da água

kp = coeficiente de percolação

i = gradiente hidráulico = h/Lh = diferença entre o níveis d’água sobre cada um dos lados da camada de solo (perda de carga)

L = espessura da camada de solo, medida na direção do escoamento.

A Lei de Darcy é válida paraum escoamento laminar, talcomo deve se considerado oescoamento na maioria dossolos naturais.

COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE DOS SOLOSCOEFICIENTE DE PERMEABILIDADE DOS SOLOS


QUAL DAS CONDIÇÕES “A” OU “B” ABAIXO APRESENTA MAIOR VELOCID ADE DEPERCOLAÇÃO, CONSIDERANDO QUE O COEFICIENTE DE PERCOLAÇÃO É DE 30CM/MIN. FAÇA A COMPARAÇÃO PARA OS EXERCÍCIOS 1 E 2.

ikv pp ⋅=L

hi =

Velocidade de percolação

Gradiente hidráulico

A B


L =180 cmh = 40 cm

L =40 cmh = 100 cm

Exercício 1 L =90 cmh = 100 cm

L =120 cmh = 30 cm

Exercício 2

COMPRESSIBILIDADEÉ a propriedade que o solo tem de diminuir seu volume sob a ação das cargasaplicadas, constituindo-se em umas das principais causas dos recalques.

RELAÇÃO CARGA-DEFORMAÇÃO

r

Todos os materiais deformam-se pela ação deuma carga aplicada, podendo ser representadosem gráfico conforme mostra a figura. Para osmateriais de construção a resistência dosmateriais especifica tabelas com ascaracterísticas de correlação entre as cargas e asrespectivasdeformações.


rrespectivasdeformações.

Em engenharia de fundações já o problema é complexo, além das deformações dos solosserem comparativamente maiores que as dos materiais de construção, não se verificaminstantaneamente com a aplicação da carga, mas sim em função do tempo, como éexemplo característico o que acontece com as argilas (vide figura).Ainda tais deformações, geralmente, não uniformes, não são prejudiciais ao solo maspodem comprometer as estruturas que assentam sobre eles. Surgem, desse modo, osrecalques diferenciais, cujo problema do cálculo é também de interesse do engenheiro deestruturas que avalia sua repercussão sobre a obra.Quando se projeta uma construção, deve-se prever os recalques a que esta estarásujeita, para daí decidir com acerto sobre o tipo de fundação e até mesmosobre osistema estrutural a ser adotado.

Observe as deformações nos limites de segurança

COMPACTAÇÃO DOS SOLOSConsiste no processo manual ou mecânico que visa reduzir o volume de seus vazios, eassim aumentar sua resistência tornando-o mais estável.Constituí em uma operaçãosimples mas, de grande importância pelos seus consideráveis efeitos sobre aestabilização de maciços terrosos.A compactação do solo visa melhorar suas características quanto à resistência,permeabilidade, compressibilidade e absorção de água.

Peso específico do solo Energia de compactação e teor de umidadeDEPENDE

Compactação Expulsão de ar Adensamento Expulsão de águaeOBS:


Compactação Expulsão de ar Adensamento Expulsão de água

Para uma dada compactação de um solo sobdiferentescondições de umidadee para umadeterminada energiade compactaçãodetermina-se uma curva de variaçãodos pesos específicos (γγγγ ) em função da umidade ( h ).Para fins práticos prefere-se utilizar a expressão:

traçando-se a curvaγγγγs= f(x) que échamada curva de compactação.

hS +=

1

γγ

A curva mostra um determinado ponto para o qualγγγγs émáximo, onde a umidade correspondente é chamada deumidade ótima ( hot ).

eOBS:

EnsaiosO ensaio original para determinação da umidade ótima é oensaio de Proctor, propostoem 1933, pelo engenheiro americano de mesmo nome (Ralph Proctor).

O ensaio original para determinação da umidade ótima é oensaio de Proctor, proposto em 1933, pelo engenheiro americanode mesmo nome. Padronizado pela ABNT em seu MB-33.O ensaio consiste em compactar uma amostra dentro de umrecipiente cilíndrico, com aproximadamente 1000 cm³, em 03(três) camadas sucessivas, sob a ação de 25 golpes de um soquete,pesando 2.5 kg , caindo de 30 cm de altura.O então ensaio é repetido para diferentes teores de umidade,determinando-se, para cada uma deles, o peso específico


determinando-se, para cada uma deles, o peso específicoaparente. Com os valores obtidos traça-se a curvaγγγγs= f(x) comovista anteriormente, obtendo-seγγγγs máx e hot .Para a determinação da curva é conveniente a determinação decinco pontos, procurando-se fazer que dois deles se encontrem nazona seca (ramo esquerdo da curva) , um próximo à umidadeótima e os outros dois na zona úmida (ramo da direita da curva).A energia de compactação desse ensaio é de aproximadamente6 kg.cm/cm3, calculada pela formula:

E = energia específica de compactação;P = peso do soquete;h = altura de queda do soquete;N = número de golpes por camada;n = número de camadas;V = número de camadas.

V

PhNnE =

onde:

Compactação no campoNo campo, após espalhar o material, uniformemente, em camadas mais ou menoshorizontais, a compactação é feita empregando-se rolos compressores, pilões e

Energia de CompactaçãoEvidentemente, se esforço de compactação for outro, serão obtidos valores diferentetanto para γγγγs máx como hot . Atualmente, tendo em vista o maior peso dos equipamentode compactação, tornou-se necessário alterar as condições do ensaio de Proctor, surgiu,assim, o ensaio modificado de Proctor. Neste novo tipo de ensaio, utiliza-se o mesmomolde, porém, executado em cinco camadas, sob a ação de 25 golpes de um peso de4,5kg, caindo de 45 cm de altura. A energia de compactação é da ordem de 25 kg.cm/cm³.


horizontais, a compactação é feita empregando-se rolos compressores, pilões evibradores, além carros-pipa munidos de barra de distribuição (irrigação). Ás vezesutiliza-se, quando o material permitir, o próprio equipamento detransporte para obtercompactação. Dependendo da natureza do terreno empregam-se rolos lisos,

rolos pé-de-carneiro ou rolos pneumáticos. Os primeiros, emgeral, para solos arenosos e os segundos para solos argilosos,sendo que os últimos são adaptáveis a quase todos os tipos deterreno.A espessura da camada de solo (da ordem de 15 a 30 cm) e onúmero de passadas do equipamento de compactação, podemser determinados controlando-se os resultados obtidos em umtrecho experimental previamente escolhido. É óbvio que acompactação será tanto mais econômica, quanto maior for aespessura das camadas e menor o número de passadas

Terraplenagem

• Consideração do movimento de terra(aterro ou escavação)

• Movimentos de terra:– Manual: executado pelo homem (pá, enxada, picareta e carriolas)

– Mecanizado: utilização de máquinas específicas (incluso transporte)

escavação e aterro: Escavadeira / Motoniveladora / Moto-scraper / Bob cat


Pá-carregadeira / Retroescavadeira / Poclaim / Draga compactação: Rolo pé de carneiro / rolo vibratório / trator compactador

(Obs: compactação deve ser feita em camadas de até 25 cm)

– Empolamento: aumento de volume devido à escavação (tipo de solo)

cálculo volumétrico com determinação da taxa de empolamento real

– Capacidade de transporte em metros cúbicos caminhão basculante: toco (6 m3) e truck (12 m3)

TERRAPLENAGEM - EQUIPAMENTOS


Caminhões articulados

Escavadeira hidráulica

Carregadeira rodas

Retroescavadeira

TERRAPLENAGEM - EQUIPAMENTOS

Rolo compactador Trator esteira


Motor scraper Motoniveladora

Rolo pé de carneiro

Terraplenagem: Exercícios em classe e proposto

Figura 110,0 m

5,0 m

7,0 m


Considerando-se 10% de empolamento para o volume de solo representado pelafigura 1, quantas viagens são necessárias para transportar todo o volume deterra escavado utilizando-se caminhões toco (6 m³)?Resposta: 220 viagens

Considerando-se que exista dois tipos de solo neste volume da figura 1:solo 1com 10% de empolamento e solo 2com 20% , e considerando-se que o volume deterra do solo 1 é o triplo do volume do solo 2, quantas viagens são necessáriaspara transportar o volume de terra escavado ?

Exercício proposto

20,0 m

Terraplenagem: Exercícios

5m

Considerando-se o volume de terra composto por 2 (dois) tipos de solos, de acordo com afigura a seguir, e sabendo-se que o empolamento do solo 1 representa 1/4 (um quarto) dovalor do empolamento do solo 2 , determinar quantas viagens de terra escavadas deverãoser transportadas com uma caminhão do tipo toco (capacidade 6 m³/ viagem),considerando-se que o empolamento do solo 1 é igual a 10%?


Exercício 1

10m 5m 12m 5m 5m 5m

Solo 1 Solo 2 Solo 1 5m

Considerando-se que existam 3 (três) tipos de solos num certo volume deaterro, sendo: osolo 1 com 20% de empolamento, solo 2 com 10% e o solo 3 com 15%, considerando-se queo volume de terra no corte do solo 1 é duas vezes e meia menor que o volume do solo 2 e queo volume do solo3 é o dobro do volume do solo2 , quantas viagens são necessárias paratransportar todo o volume de terra escavado com um caminhão toco (capacidade6 m³/viagem), sabendo-se que o volume de terra do solo 1 é igual 600 m³ ?

Exercício 2

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício 1

Resposta:

Calcula-se inicialmente os volumes dos solos 1 e 2:

Volume do solo 1 = (10x5+5x5)x5 = 375 m³ (corte)

Volume do solo 2 =[(22+12)x5/2 + (22x5)]x5= 975 m³ (corte)

A proporção entre o empolamento dos solos é:Esolo1 = ¼ Esolo2 portanto, comoEs1=10% ou 0,1→ Es2=40% ou0,4Esolo1 = ¼ Esolo2 portanto, comoEs1=10% ou 0,1→ Es2=40% ou0,4

Logo o total do volume escavado fica:Vtotal escavado= Vescavado solo1+ Vtotal escavado solo2

Vescavado solo1= Vcorte solo1+ Vcorte solo1x Esolo1= 375 + 375 x 0,1=412,5 m³

Vescavado solo2= Vcorte solo2+ Vcorte solo2x Esolo2= 975 + 975 x 0,4=1365 m³

Portanto , Vtotal escavado= 412,5+1365 = 1777,5 m³

Logo o número de viagens é : 1777,5 / 6 = 296,25 ou 297 viagens

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício 2

Resposta:

Empolamento dos solos 1,2 e 3:Esolo1=20% Esolo2=10% Esolo3=15%

Vcorte solo1x 2,5 = Vcorte solo2 Vcorte solo3= 2 x Vcorte solo2 Vcorte solo1= 6000 m³

Portanto, tem-seVcorte solo2= 6000 x 2,5 = 15000 m³ e Vcorte solo3= 2 x 15000 = 30000 m³

Desse modo o volume total é igual a:

Vtotal escavado= 6000 x 1,2 + 15000 x 1,1 + 30000 x 1,15 = 7200 + 16500 + 34500 = 58200 m³

Logo o total de viagens com caminhão toco (6 m³) corresponde a:

Número de viagens = 58200 / 6 = 9700 viagens

Resposta:Como foram retiradas 1000 viagens de terra em caminhão toco (6m³)Tem-se que o Volume total escavado = 1000 x 6 = 6000 m3

A proporção entre o solo 1 e o solo 2 escavados éde 1 : 5Ou seja, V = 5 x V e como V + V = 6000

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício 3Considerando que foi preciso retirar 1000 viagens com caminhão toco (capacidade de 6 m³) parase realizar um terraplenagem em um maciço de terra contendo dois tipos de solo, pergunta-sequal é o empolamento do solo tipo 2 sabendo-se que a proporção de solos escavados tipo 1 e 2é de 1:5 , O empolamento do solo 1 é de 5% e O volume total do solo no corte representa 5/6do volume do solo escavado.

Ou seja, Vescavado solo 2 = 5 x Vescavado solo 1 e como Vescavado solo 1 + Vescavado solo 1 = 6000Portanto, tem-se que 6000 = 1000 + 5000 (Vescavado solo 1 = 1000 m³ e Vescavado solo 1 = 5000 m³)

Como o empolamento do solo 1 é5% tem-se1000 = Vcorte 1 x 1,05 portanto Vcorte 1 = 952,38 m3

considerando que o volume total no corte representa 5/6 do volume do solo escavadotem-se 6000 x 5/6 = 5000 m3

portanto 5000 = 952,38 + Vcorte 2 onde Vcorte 2 = 4047,62 m3

Para calcular o empolamento do solo 2 tem-se que:5000 = 4047,62 + 4047,62 x Tesolo 2

portanto, 4047,62 x Tesolo 2 = 5000 - 4047,62Logo Tesolo 2 = 952,38 / 4047,62 ⇒ Tesolo 2 = 0,235portanto o empolamento do solo 2 é de 23,5%

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício extraUma empresa foi contratada para executar um túnel com seção transversal no formato de umtrapézio regular através de um maciço de terra em forma de um paralelepípedo com seçãomedindo 20 m x 100 m e no comprimento de 1 km, contendo dois tipos de solos diferentes.Sabendo-se que o eixo em relação às bases do trapézio do túnel está situado a um quinto daesquerda para a direita em relação ao maciço (vide figura), que o volume de terra que não seráescavado localizado à esquerda do eixo do trapézio corresponde a 325.000 m³, o empolamentodo solo 2 corresponde a 10% e os volumes escavados do solos 1 representa 90 % do solo 2,determinar qual é o empolamento do solo 1 considerando que o volume do solo transportadoapós a execução dos serviços corresponderá a 15% a mais do solo antes do corte.

eixo

20 m

100 m

1/5

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SResposta :

Volume do túnel no corte = 100 x 20 x 1000 – (325.000 x 2 + 20 x 60 x 1000)= 2.000.000 - (650.000 + 1.200.000)= 150.000 m3

Volume do túnel escavado = 1,15 x 150.000 = 172.500 m3

Vse1 = 0,9 Vse2 → como Vse1 + Vse2 = 172.500

Portanto0,9 Vse2 + Vse2 = 200.000 → 1,9 Vse2 = 172.500Vse2 = 90.789,47 m3 (escavado)Vse1 = 81.710,56 m3 (escavado)

90.789,47 = Vsc2 x 1,10 → Vsc2 = 82.535,88 m3

PortantoVsc1 = 150.000 – 82.535,88 = 67.464,12 m3

LogoVsc1 x Es1 = Vse1 → 67.464,12 x Es1 = 81.710,56

Es1 = 1,21 , logo o empolamento do solo 1é 21 %

PROJETO / LOCAÇÃO E TERRAPLANAGEM

TERRAPLENAGEMAs construções são implantadas sempre considerando o

Perfil do solo

ÁREA DO TERRENO

ESTACAS

Conformação original do terreno Conformação final

corte

aterroponto de transição


GABARITO

PROJETO

LOCAÇÃO

As construções são implantadas sempre considerando onivelamento dos pavimentos, isso ocorre desde os tempos dapré-história, pois a sensação de estabilidade é intrínseca aohomem até mesmo por uma questão de conforto.

Desse modo a conformação original do terreno é semprecorrigida através da execução da compensação entre corte eaterro necessários, implicando no movimento de terra queestá inserida dentro da área de trabalho, do contrário hánecessidade de complementar com mais terra (aterro) ou de seretirar (corte).

A base referencial para o desenvolvimento do projeto estádiretamente relacionada à área disponível para suaimplantação e a própria área de construção, além de outrascaracterísticas que podem influenciar na viabilidade para aimplantação do empreendimento (localização, tipo deconstrução, pesquisa de mercado, custo-benefício, etc.).

Qualquer que seja o posicionamento da construção em relaçãoao terreno é importante que seja feito com uma metodologiaque garanta precisão das medidas utilizando as referências deníveis e de coordenadas.

Planta geralcotas

Gabarito: locação de estacas, baldrames, pilares, paredes, etc


Planta de Locação: Marcação no gabarito

17,00

Ref.P1 P2

P3

P43,00

4,00

10,00

3,007,00

GABARITO

0,20

0,50


VERTICAL

P6P5

12,50 10,50 5,50

12,5023,00

28,50

10,00

Ref.

Considerar sempre as medidas acumuladas

(Medidas em metros)

HORIZONTAL

12,50

23,0028,50

3,00

7,0017,00

Marcação: Exercício proposto

P1 P2

P5

P3

P41,00

2,50

2,70

1,80

2,10

A B

PREENCHER A PLANILHA CONSIDERANDO A REFERÊNCIA NO PONTO “A” :

VERTICALHORIZONTAL

3,00 2,70


P6

P52,50

5,50

P7

P82,20

3,00

3,00 3,10 3,80 1,80 3,60 3,602,00C D

6,108,10

11,9013,7017,30

4,505,106,108,60

14,1016,30


Exercício


1,00

3,00

4,00

4,80

5,50

5,80

7,10

8,10

8,90

10,30

2,20

5,00

5,90

6,90

7,70

10,10

-

-

-

-



E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício



Dependendo da quantidade de água existente no solo e da disposição das partículassólidas formando um volume de vazios maior ou menor, temos as características ecomportamento do solo diferente em função do estado em que o mesmo se encontra,esse estado é caracterizado através dos Índices Físicos do solo.

VV: : Volume total do soloVolume total do solo

VvVv: : Volume de vaziosVolume de vazios

ÍNDICES FÍSICOS


AMOSTRA PADRÃO DE SOLOAMOSTRA PADRÃO DE SOLO

VvVv: : Volume de vaziosVolume de vazios

VaVa: : Volume de Volume de águaágua

VarVar : : Volume de Volume de arar

VsVs: : Volume dos Volume dos sólidossólidos

PaPa: : PêsoPêso da da águaágua

PsPs: : PêsoPêso dos dos sólidossólidos

V = Vv + Vs Vv = Va + Var P = Pa + Psonde

Vv

V Va Pa

Vs Ps

AR

ÁGUA

SÓLIDOS

Var

VOLUMES PESOS


DEFINIÇÕES

Umidade (%)h A razão entre o peso da água e o peso do soloseco expressa em porcentagem.

UMIDADE : Em laboratório determina-se o peso da amostra no seu estado natural (pesoúmido) e o peso após secagem (peso seco) em uma estufa a 105 ºC ou 110 ºC até apresentarconstância de massa (precisão aproximada de 1%.

oumidoagua PPP sec−=como portanto

Exemplo 1Calcular a umidade de uma amostra de solo cujo peso inicial é de 1000 g (peso úmido) e após asecagem resultou num peso correspondente a 800 g (peso seco). Resp: 25%

%25100800

200100

800

8001000100

sec

sec =×=×−=×−=o

oumido

P

PPh

Exemplo 2Calcular o peso seco de uma amostra de solo cujo peso inicial é de 1500 g (peso úmido) e após asecagem resultou numa umidade correspondente a 20%. Resp: 1250 g

Exemplo 3Calcular o peso de água a ser adicionado da amostra de solo do exercício anterior para alterar suaumidade de 20% para 25%. Resp: 62,5 g


Peso Específico Aparente de um Solo

γ Razão entre o peso total de uma amostra de solo e o volume total (g/cm³, kg/m³, etc.)

A determinação dos índices físicos se resume sempre no cálculo de pesos e volumes , começando com o conceito de PESO ESPECÍFICO (densidade)

V V

Solo 1 Solo 21γ 2γ

1γ 2γ>1P 2P1P 2P>

Peso específico das partículas sólidasgγ Razão entre o Peso das partículas sólidas e

o volume do solo seco (g/cm³, kg/m³, etc.)

Peso Específico Aparente Secosγ Razão entre o Peso das partículas sólidas e

o volume total (g/cm³, kg/m³, etc.)

hP

P

P

PVP

PPPVP

PP

VP

PV

PP

V

P

s

a

s

s

tt

s

as

tt

st

tt

tt

ts

t

ss +

=+

=+==××==

1

γγ

(Ensaio de massa específica real - Chapman)

(Ensaio de massa específica unitária)

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SEXERCÍCIOS DE PESO ESPECÍFICO

Exercício 4:De acordo com as amostras de solos a seguir (S1 e S2) determine os seguintes índices físicos paracada tipo de solo: peso específico aparente do solo ( γγγγ ), peso específico aparente do solo seco ( γγγγs ) ,peso específico das partículas e teor de umidade (h). Utiliz ar as unidades para pesos específico emkg/m³.

S1

S210m5m

Dados:

Massa S1 = 372.176,0 kgMassa S2 = 294.663,6 kgMassa seca S1 = 332.300,0 kgMassa seca S2 = 255.120,0 kg

S1 S2S1 S2

5m

15m

Massa seca S2 = 255.120,0 kg

t

t

V

p=γ

t

ss V

p=γ

100×=s

a

P

ph

3/70,488.1250

176.372mkg

V

p

t

t ===γ

3/20,1329250

300.332mkg

V

p

t

ss ===γ

%0,12100300.332

300.332176.372100 =×−=×−=

s

su

P

PPh

3/65,178.1 mkg=γ

3/48,1020 mkgs =γ

%5,15=h

Resposta:Solo 1 Solo 2

s

sg V

p=γ 3/50,1661200

300.332mkg

V

p

s

sg ===γ

3/6,1275 mkgg =γ

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SEXERCÍCIOS DE PESO ESPECÍFICO

Exercício 5:De acordo com as amostras de solos a seguir (S1 e S2) determine os índices físicos: peso específicoaparente do solo ( γ), peso específico aparente do solo seco (Vs ) e teor de umidad e (h). Utilizar asunidades para pesos específico “kg/m³ ”e para o teor de umida de “% ”

Dados:

Massa S1 = 3.600.000,0 kgMassa S2 = 1.200.000,0 kgMassa seca S1 = 3.400.000,0 kgMassa seca S2 = 1.133.333,3 kgh 2 = 10 m

h 1 = 40 m

S1 (solo tipo 1)

S2 (solo tipo 2)diâmetro = 10 m

S2 (solo tipo 2)

t

t

V

p=γ

t

ss V

p=γ

100×=s

a

P

ph

3/88,527.12,2356

3600000mkg

V

p

t

t ===γ

3/0,14332,2356

3400000mkg

V

p

t

ss ===γ

%88,51003400000

34000003600000100 =×−=×−=

s

su

P

PPh

3/88,527.1 mkg=γ

3/0,1433 mkgs =γ

%88,5=h

Resposta:

Solo 1 Solo 2Volume cilindro = h x ππππ x R²Volume S1 = 30 x π x 5² = 2356,2 m³ Volume S2 = 10 x π x 5² = 785,4 m³

s

sg V

p=γ 3/4,206134,1649

3400000mkg

V

p

s

sg ===γ

3/4,2061 mkgg =γ


Índice de vazios∈ É a razão entre o volume de vazios (Vv) e o volume da parte sólida de um solo (Vs) expresso

em %.

ÍNDICE DE VAZIOSEste índice foi introduzido por TERZAGHI ao estudar o fenômeno de adensamento do solo, pois avariação de∈∈∈∈ (índice de vazios), só depende de uma variávelVv (volume da vazios), uma vez queVs(volume de sólidos) não varia, ou varia pouco, durante o fenômeno. Em laboratório sua determinação éfeita em função deγγγγg e γγγγs (Massa Unitária e Massa específica real).

11/

/1 −=−=−=−∈= gsttst

PV

PV

V

V

V

VV

γγ

11/

1 −=−=−=∈=sssss PVVV γ

Grau de compacidadeGCRelação entre a máxima e mínima compactação em

comparação ao solo natural

Porosidadeη Razão entre o volume de vazios em relação ao volume total da amostra de solo (%).

(Ensaio de massa unitária)

∈+∈=

+∈∈=

+=+===

11

S

S

S

V

SV

S

SV

SV

ST

SV

T

V

V

V

V

VVV

V

VVVV

VV

VV

V

Vη

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SEXERCÍCIOS DE ÍNDICE DE VAZIOS E POROSIDADE

Exercício 6:Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso apresenta al tura H=12.5 cm, diâmetroø=5.0 cm e peso de 478.25 g o qual, após secagem, reduziu à 418. 32 g. Sabendo-se que opeso específico dos sólidos é 2,7 g/cm³, determinar:a) O peso específico aparente seco ( γγγγs );b) O teor de umidade (h);c) O índice de vazios ( );d) A porosidade (n).

∈

T

Ss V

P=γ

HRV ⋅⋅= 2πVolume:

100×=s

a

P

ph

S

V

V

V∈=STV VVV −=T

V

V

V=η

H

D=2 x R

Resposta:

T

Ss V

P=γ 3/70,144,245

32,418mkg

V

P

T

Ss ===γ

32 44,2455,125,21416,3 cmV =⋅⋅=

100×=s

a

P

ph %27,14100

32.418

32.41825.478100 =×−=×−=

s

su

P

PPh

S

V

V

V∈= %4,5810093,154

51,90 =⋅=∈=S

V

V

V

VST VVV +=como: STV VVV −=

T

V

V

V=η %9,3644,245

51,90 ===T

V

V

Vη

eS

Sg V

P=γSV

32,41870,2 =

portanto: 393,154 cmVS = e STV VVV −= 351,9093,15444,245 cmVV =−=

Cálculo de Volume:


Exercício 7:O peso específico aparente seco de uma argila é 1,50 gf/cm³³,o teor de umidade é de 44% e o pesoespecífico das partículas sólidas é de 2,80 gf/cm³. Pede-secalcular o índice de vazios desse material.

Resposta:

Como e

portanto: como

tem-se:

T

S

T

SS V

P

V

P =⇒= 50,1γS

S

S

Sg V

P

V

P =⇒= 80,2γ

50,180,2 ⋅=⋅ TS VV SVT VVV +=

87,050,1)(80,2 =⇒⋅+=⋅ VSVS V

VVVV %87100=∈= x

V

VV⇒SV

VV

SV

Exercício 8:Considerando-se as mesmas características do solo anterior determinar o índice de vazios daamostra de solo para um aumento da umidade de 44% para 68%.

Resposta:

%87∈=

VV

SV

O valor do índice de vazios é o mesmo, poismesmo que aumente ou diminua a quantidadede água na amostra de solo não há alteração dovolume de vazios, desse modo a razão entre ovolume de vazios em relação ao volume desólidos não sofre alteração.

VS

S

V

V

V∈=

44% umidade68% umidade

%87∈=AGUAARV VVV +=


Grau de aeraçãoA É a razão entre o volume de ar(Var) e o volume de vazios (Vv) expresso em %.

GRAU DE AERAÇÃO E SATURAÇÃO DO SOLO

Grau de saturaçãoGS É a razão entre o volume de agua( Va) e o volume de vazios (Vv) expresso em %.

SECAGEMComo Vv = Var

A = 1 x 100V ARVAr V VArSECAGEMRetirada de água

SATURAÇÃOAdição de água

A = 1 x 100A= 100 %

Como Vv = VaGS = 1 x 100GS= 100 %

Umidade = 100 % ???

%100100=×=solidos

agua

P

Ph solidosagua PP =

VV

SV

ARVumidade

AV

Ar

Sólidos

VV

SV

ARVumidade

AV

Ar

Sólidos

VV

SV

ARVAr

Sólidos

VV

SV

AVumidade

Sólidos


Exercício 9:Uma amostra de solo úmido tem um volume de 45 cm³, peso de 80,5 g f, e pesoespecífico dos sólidos de 2,75 gf/cm³. Após secagem em estuf a a 105°°°° C seu pesoresultou de 70,5 gf. Calcular o teor de umidade, o índice de va zios, a porosidade e o graude saturação, nas condições iniciais da amostra.Resposta:

como

%18,141418,05,70

5,705,80 =⇒=−=−= hP

PPh

S

ST

Ss

P 5,7075,2 ===γ ⇒

364,25 cmVS = 336,1964,2545 cmVVVVV VVSVT =⇒+=⇒+=

e

SSs VV

75,2 ===γ ⇒ 64,25 cmVS = VVSVT

%51,7510064,25

36,19100 =⋅=⋅∈=

S

V

V

V %4310045

36,19100 =⋅=⋅=

T

V

V

Vη

30,105,705,80

1 cmVVV

PP

V

PA

AA

STA

A

AA =⇒

−=⇒−=⇒= γγ

%65,5110036,19

0,10100 =⋅=⇒⋅= GS

V

VGS

V

A

Exercício 10:Um corpo de prova cúbico de argila seca mede 3,0 cm de aresta e p esa 46,0 gf. O corpode prova foi saturado e manteve o volume constante, pesando a pós a saturação 56,5 gf.Determinar o peso específico das partículas sólidas.Resposta:

Corpo de prova cilíndrico (aresta= 3cm): Ps = 46,0 gf VT= 27,0 cm³


amostra seca amostra saturada

³/70,127

46cmgf

V

P

T

SS ===γ ⇒

3/70,1 cmgfS =γ

amostra seca amostra padrãoSV VV +=TV SAR VV +=TV SA VV +=TV

amostra seca amostra saturada

⇒

AR ÁGUA

Sólidos Sólidos

amostra seca

AR

Sólidos

águaar

Vv

Vs

amostra padrão

secagemsaturação

gfPPP SecaSatAgua 50,100,465,56 =−=−=

Como ³/0,1 cmgfA =γ

)(5,10 3cmgfPV AA ==O peso é numericamente igual ao volume.

Na condição da amostra saturada tem-se:

VA VV = e como ³50,1650,100,27 cmVV AT =−=−=SV

³/79,25,16

0,46cmgf

V

Pg

S

Sg =⇒== γγPortanto o peso específico das partículas sólidas é:

∴AS VV +=TV

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício 11:Um cilindro metálico pesando 270 gf e de volume 265 cm³, foi cr avado em um aterro deareai fina pouco argilosa, preenchendo-o todo. O peso total do cilindro mais solo é de 840gf, sendo de 500 gf o peso do solo seco. Pede-se para calcular: o índice de vazios e o graude saturação do aterro, sabendo-se que o peso específico das partículas sólidas é de 2,857gf/cm³.Resposta:

Corpo de prova cilíndrico:

gf570270840 =−=TP gf0,500=SP ³0,265 cm=TV ³/857,2 cmgf=gγ

500P³175

500857,2 cmV

VV

PS

SS

Sg =⇒=⇒=γComo ³90175265 cmVVVVV VVSVT =⇒+=⇒+=

%43,51100175

90100 =⋅=⋅∈=

S

V

V

VCálculo do índice de vazios:

Cálculo do volume de água: ³70500570

1 cmVVV

PP

V

PA

AA

STA

A

AA =⇒

−=⇒−=⇒= γγ

Cálculo do grau de saturação: %78,7710090

70100 =⋅=⇒⋅= GS

V

VGS

V

A

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício 12:Uma amostra de argila ensaiada no laboratório forneceu peso específico aparente secoigual a 1,80 gf/cm³ e peso específico dos sólidos igual a 2,60 gf/cm³. Sabendo-se que o graude aeração corresponde a 20%, pede-se calcular o índice de va zios do solo, usando-seapenas fórmulas de definições e o grau de saturação.Resposta:

Amostra de argila: ³/8,1 cmgf=Sγ ³/6,2 cmgf=gγ VAR VV ⋅= 2,0

Como 6,2==S

Sg V

Pγ

P

⇒

TV⋅=⋅ 80,1V2,60 Sigualando-se “Ps”6,2⋅= SS VP

⋅=80,1==T

SS V

Pγ 80,1⋅= TS VP⇒

VSSSVSSVS VVVVVVVVV ⋅=⋅−⋅⇒⋅+⋅=⋅⇒+⋅=⋅ 80,18,16,280,180,160,2)(80,160,2

como

=∈=⇒⋅=⋅ 44,08,18,0S

VVS V

VVV

SVT VVV +=

(Índice de vazios)

Cálculo em função dos pesos específicos:

1001 ⋅

−∈=

S

g

γγ

⇒ %44100180,1

60,21001 =⋅

−=⋅

−∈=

S

g

γγ

⇒ %4410044,0 =⋅∈=

VV

V

AGS = ⇒ %801008,0

== xGSVV

V

VCálculo do grau de saturação:

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício 13:Uma amostra de solo saturado tem um volume de 0,0283 m³ e pesa 5 7,2 kgf. O pesoespecífico dos sólidos é 2,79 tf/m³. Determinar o teor de umi dade e o índice de vazios dessesolo.Resposta:

sólidos

água Vv

Vs

solo saturado 3T 300.28V cm= gf3

T 102,57P ⋅= ³/79,2g cmgf=γ

³/79,2 cmgfV

P

S

Sg ==γ tem-se

79,2S

S

PV =

Como o solo está saturado então:Peso total da amostra: gfPPP SAT

3102,57 ⋅=+= ( I )Como o solo está saturado então:

AAV PVV ==

Substituindo—se o valor de PA da equação ( I ) na equação ( II ) tem-se79,2

300.2828300 SASASVT

PPVVVVV +=⇒+=⇒+=Como ( II )

gfPPP

P SSS

S333 1016,45109,2864,0

79,2102,57300.28 ×=⇒×=⋅⇒+−⋅=

Cálculo da umidade: %7,261001016,45

1016,45102,57100

3

33

=⋅×

×−×=⋅−

=S

ST

P

PPh

Cálculo do índice de vazios: 744,079,21016,45

1004,123

3

=×

×==∈=S

A

S

V

V

P

V

V⇒ %4,74∈=

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício 13:Sabendo-se que o peso específico aparente de um solo é 1,60 gf /cm³, teor de umidade 33%e o peso específico das partículas é de 2,67 gf/cm³, pergunta -se qual o valor da quantidadede água a ser adicionada por m³ de solo necessária para saturá -lo?Resposta:

SSS

Sg VP

V

P⋅=⇒== 67,267,2γ TS

T

SS VP

V

P⋅=⇒== 60,160,1γComo e

O volume considerado é igual a 1 m³ , portanto ³106cmVT = gfPVP STS61060,160,1 ⋅=⇒⋅=e

O volume seco corresponde a ³106,067,2

106,1 66

cmVS ×=×=

Cálculo do volume de vazios67,2

³104,0106,010 666 cmVVVVVV STVSVT ×=×−=−=⇒+=

gfPPPPP

P

PASAS

A

S

A 66 10528,0106,133,033,033,0

33,0h ⋅=⋅⋅=⇒⋅=⇒=⇒==

Na condição do solo com umidade 33% tem-se:

amostra seca

AR

Sólidos

águaar

Vv

Vs

amostra padrão

água

Sólidos

Adiçãoágua

solo saturado

?

VA

³104,0 6cmVV AV ×==Como a densidade da água é igual a 1,0 g/cm³ teme-se:

gfVP AAA6104,01 ××=×= γ

Portanto a adição de água para saturar 1 m³ de solo é igual a:

gf12800010128,0104,010528,0 666 =×=×−×

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício 14:Calcular a quantidade de que deve ser adicionada para moldar um corpo de prova cilíndricode 10 cm de altura e de 5 cm de diâmetro, sabendo-se que o solo se encontra com um teorde umidade de 9% e que o corpo de prova deverá apresentar peso e specífico aparente de2,05 gf/cm³ e o teor de umidade de 25%.Resposta:

35,196=TV %9=hDados:

Sem adição

³/05,2 cmgfS =λ %18=h

Com adição

Calculo do volume do cilindroØ=5 cm

³35,19610²5,21416,32 cmHrV =××=××= π

Cálculo do peso das partículas do solo: gfPP

V

PS

S

T

SS 52,402

35,19605,2 =⇒=⇒=γ

Quantidade de água inicial (9%): gfPP

P

PPh

S

ST 23,3609,052,402

100 %9%9 =⇒==⋅−=

Cálculo do peso de água após a adição (15%): gfPP

h 38,6015,052,402 %15%15 =⇒==

Portanto a adição de água deve ser: gfPP 15,2423,3638,60%9%15 =−=−

Ø=5 cm

H=10 cm³35,19610²5,21416,32 cmHrVT =××=××= π

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício 15:Uma amostra de solo saturado tem um volume de 0,0383 m³ e pesa 7 7,2 kgf. O pesoespecífico dos sólidos é 2,65 tf/m³. Determinar o teor de umi dade e o índice de vazios dessesolo.Resposta:

Solo saturado: ³103,38 3cmVT ⋅=água

sólidos

VV

VS

gfPT3102,77 ⋅= ³/65,2 cmgf=gγ

65,265,2 S

SS

Sg

PV

V

P =⇒==γ gfPPP SAT3102,77 ⋅=+=Peso Total : ( I )

Como o solo está saturado pode-se dizer que AAV PVV ==

P

65,2103,38103,38 33 S

ASASVT

PPVVVVV +=⋅⇒+=⋅⇒+=Como ( II )

Substituindo-se o valor de PA da equação (I) na equação (II) tem-se:

gfPPP

P SSS

S3333 1074,62109,3862,0

65,2102,7710.3,38 ×=⇒×=⋅⇒+−⋅=

Umidade %04,231001074,62

1074,62102,77100

3

33

=⋅×

×−×=⋅−

=S

ST

P

PPh

Índice de Vazios %6,61164,1

65,21 =−=−∈=

S

g

γγ

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício 16:Uma amostra de areia possui 100% de umidade e seu volume corre sponde a um cilindroregular com 5m de diâmetro e 10 m de altura e seu peso igual a 353 ,25 tf. Determinar qual éseu peso seco e o índice de vazios sabendo-se que o peso especí fico das partículas é iguala 2,75 g/cm³. Através da análise do resultado encontrado o qu e se pode concluir?Resposta:

Como a amostra tem h = 100 % implica que o peso seco é igual ao peso da água.

Como, PTOTAL = PA + PS ⇒ PTOTAL = 2PA = 353,25 tf ⇒ PA = 353,25 /2 = 176,63 tf = PS

O volume do cilindro é V=π. r² .h V= 3,14 . 2,5² . 10 = 196,35 m³⇒

S

Sg V

P=γComo ⇒

SV

63,17675,2 = ⇒ ³23,64 mVS =

Como VTOTAL = VV + VS ⇒ 196,35 = VV + 64,23 ⇒ VV = 132,12 m³

Índice de Vazios: %20606,223,64

12,132ou

V

V

S

V ==∈= Volume de Vazios = 132,12 m³

Volume de Sólidos = 64,23 m³

O volume de água é muito significativo em relação ao volume de sólidos, e neste caso, em especial, o volume devazios corresponde ao volume de água porque todo o volume de ar foi preenchido pela água pois o solo estáacima do ponto de saturação. Este tipo de solo é conhecido como “areia movediça” e ao se descarregar um pesosobre esse tipo de solo não haverá resistência de equilíbrio, desse modo o peso afunda indefinidamente aolongo de sua espessura (Pode-se dizer que uma mistura de água com um pouco de solo).

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício 17:Qual é o valor do volume seco de uma dada amostra saturada sabe ndo-se que sua umidadecorresponde 15 %, do peso total da amostra cujo valor é 2500 kg f e seu índice de vazios éigual a 75 %.

Resposta:

S

ST

P

PPh

−=Como ⇒S

S

P

P−=

250015,0 ⇒ kgfPS 9,2173=

Portanto o peso da água é igual a: kgfPA 1,3269,21732500 =−=Portanto o peso da água é igual a: kgfPA 1,3269,21732500 =−=

Como a amostra é saturada o volume de vazios é igual ao volume de água e também considerando queo peso específico da água é igual a 1,0 g/cm³ o volume da água é numericamente igual ao seu peso.

³1,3261,326 mVkgfP AA ===

75,0=∈=S

V

V

VComo ⇒ 75,0

326,0 =∈=SV

⇒ ³435,075,0

326,0mVS ==

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício 18:O volume de ar de uma dada amostra é igual 0,345 m³, seu peso tot al é igual a 2000 kg e oseu peso seco corresponde a 1900 kg. Pergunta-se qual é o volu me de vazios da amostra eseu teor de umidade? Determinar o valor do peso específico ap arente seco, peso específicodas partículas e do índice de vazios sabendo-se que o volume t otal é igual a 1,20 m³ ?Resposta:

Calculo do volume de vazios e do teor de umidade

Peso Água = Peso total – Peso seco⇒ Peso água = 2000 – 1900 = 100 kg

Como a densidade da água corresponde a 1,0 tf/m³ ou gf/cm³ tem-se que

O volume da água é numericamente igual ao peso da água ⇒ V = P = 100 litros ou 0,1 m³O volume da água é numericamente igual ao peso da água ⇒ VA = PA = 100 litros ou 0,1 m³

Como VV = VAR + VÁGUA ⇒ VV = 0,345 + 0,1 = 0,445 m³ (volume de vazios)

Calculo do Peso específico aparente, Peso específico das partículas e do índice de Vazios

³/58,12,1

9,1cmgf

V

P

T

SS ===γ como VT = VV + VS ⇒ VS = 1,2 – 0,445 = 0,755 m³

³/52,2755,0

9,1cmgf

V

P

S

Sg ===γ e %8,58100.

755,0

445,0 =∈=

%26,51001900

100100 =⋅=⋅=

S

A

P

Ph (teor de umidade)

E S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SExercício 19:Uma dada amostra de solo com volume de 1,0 m³ pesa 1800 kg e poss ui peso específicodas partículas igual a 2,8 gf/cm³ e peso específico aparente seco igual 1,65 gf/cm³.Determinar qual é o teor de umidade e o índice de vazios da amos tra.Resposta:

Volume total = 1,0 m³ ou 1000 litros e Peso total = 1800 kg

³/65,1 cmgfS =γ ³/80,2 cmgfg =γ

Cálculo do teor de umidade

65,1=== SS PPγ ⇒ kgfP 16501065,1 3 =⋅= kgfPPP 15016501800 =−=−=e65,1106

=== S

T

SS

P

V

Pγ ⇒ kgfPS 16501065,1 3 =⋅= kgfPPP STA 15016501800 =−=−=e

%1,9100.1650

150100.

sec

===o

augua

P

Ph

Cálculo do Índice de vazios

³/80,2 cmgfV

P

S

Sg ==γ ⇒ ³589,0

8,2

65,1mVS == ³411,0589,01 mVVV STV =−=−=Portanto

%7,69100.589,0

411,0100 ==⋅∈=

S

V

V

VLogo

Pode-se Calcular também pela formula:

%7,69100)165,1

80,2(100)1( =⋅−=⋅−∈=

S

g

γγ

CONCEITOS

SILTESFração de um solo composto de partículas granulometricamente analisadas,cujos

AREIASAgregado miúdo, cujo diâmentro máximo é inferior a 4,8 mm, e que corresponde à

areia, ao pó de pedra e ao pedrisco (minerais de quartzo, seixos, etc.)


diâmetros estão compreendidos entre0,06 mm e 0,002 mm. Partículas mineraisencontradas em depósitos naturais sedimentados em água e geralmente consideradascom dimensões que passarão inteiramente pela peneira de nº 200, livrede quantidadesapreciáveis de argila.

ARGILASSubstância que provém da decomposição das rochas feldspáticas, onde predomina osilicato de alumínio hidratado, bastante usada na fabricação de tijolos e louças.Material constituído de grãos inferiores a0,005mmde diâmetro e dotado de coesão.

SPT = Índice de resistência à penetração (golpes)σadm = Tensão admissível de resistência do solo

f = coeficiente de atrito e aderência lateral para estacas de concreto

Correlações entre SPT e tensão admissível do solo


AREIAS

ARGILAS

Importante: Parâmetro comparativo, porém não aconselhável seu emprego generalizado

TIPOS DE FUNDAÇÕES

FUNDAÇÃO RASA (DIRETA)

Transmissão direta da carga da edificação para a camada suporte

FUNDAÇÃO PROFUNDA

Transmissão indireta da carga da edificação para a camada suporte

FUNDAÇÃO DEFINIÇÃO

Elemento estrutural que transmite ao solo as cargas aplicadas à estrutura


camada suporte

camada suporte

Condições do solo:

Camada superficial do solo com características de baixa deformabilidade

Solos resistentes à base de formação rochosa ou areias compactas

Espessura da camada suporte suficiente e capaz de absorver as solicitações do carregamento da edificação

TIPOS

Blocos

Sapatas

Radiê

TIPOS

EstacasMadeiraMetálicasConcreto

Estacas moldadas in locoEscavadasInjetadas

Estacas pré-moldadas

Condições do solo:

Camadas superficiais do solo com características de alta deformabilidade e baixa resistência

Camada suporte à base de formação rochosa ou areias compactas

Blocos sobre lastro de concreto

Opção para solos resistentes encontrados amenos de 1,0 m de profundidade. As tensões detração neles produzidas são absorvidas peloprópriomaterialutilizado.

FUNDAÇÕES RASAS

Elemento de fundação que não requerutilização de armação pode ser constituídode alvenaria ou concreto.


Sapata corrida

própriomaterialutilizado.

Existência de solo firme está acima de 1,0 m deprofundidade, a partir do qual a solução anterior se tornaeconomicamente inviável. A sapata resiste,fundamentalmente à flexão (uso de armação).

Elemento de fundação armado com distribuiçãolinear da carga transmitida pela estrutura .

FUNDAÇÕES RASAS ( continuação )RADIER

Estrutura de fundação que abrange todos os apoiosda estrutura em relação ao solo.

Terreno é de baixa resistência e a espessura dacamada é relativamente profunda. A camadaresistente está numa profundidade que não permitea cravação de estacas.

Representauma soluçãoonerosae de difícil execuçãopara


Sapata isolada

Quando o terreno apresenta boa taxa de trabalho com solo resistente e a carga ser suportada érelativamente pequena. Dependendo da tensão admissível dosolo, permite a execução de estruturasprediais com até 4 (quatro) pavimentos ou mais(Exemplo prático).

Elemento de fundação armados, com menoraltura que os blocos, resistem principalmentepor flexão. Sua base normalmente é quadrada,retangular ou trapezoidal.

Representauma soluçãoonerosae de difícil execuçãoparaprofundidades maiores de 2 m, ocorrendo por isso compouca freqüência.

CONCEITOS BÁSICOS (Estacas)nega

Condição básica para a estaca cravada alcançar a camada de suporte no solo.

atrito lateralAtrito existente entre a superfície lateral da estaca com o solo, depende das propriedades do solo, darugosidade da superfície da estaca, da modificação da estrutura do solo pelo processo executivo e daaderência estaca/solo.

lama bentonítica

Fluido utilizado para estabilização das paredes das escavações, consiste numa mistura de água ebentonita (tipo de argila encontradaem depósitosnaturais).


bentonita (tipo de argila encontradaem depósitosnaturais).

Possui estabilidade, capacidade de formar uma película impermeável e capacidade reversível detornar-se líquida quando agitada e de gelificar quando parada.

atrito negativo

É a força que atua na superfície da estaca, no sentidoda cravação, quando a estaca atravessa uma camadade solo que se adensa com a pressão de seu própriopeso ou pela ação de uma camada de aterro subjacente.

FUNDAÇÕES PROFUNDAS ESTACAS

Estacas de deslocamento

Estacas de deslocamento são aquelas que não promovam aretiradado solo , como as pré-moldadasde concretoarmado,

Elemento de fundação profunda executado com auxíliode ferramentas ou equipamentos, podendo ser porcravação a percussão, prensagem, vibração ou escavação.


retiradado solo , como as pré-moldadasde concretoarmado,metálicas, madeira, apiloadas de concreto e as estacas deconcreto fundido no terreno dentro de um tubo de revestimentode aço cravado com ponta fechada (Ex: tipo Franki)

Estacas escavadas

Estacas escavadas são aquelas executadas “in loco” atravésdaperfuração do terreno por um processo qualquer, com remoçãode material, com ou sem revestimento (tubo), com ou sem autilização de fluido estabilizante (lama bentonítica) . Nessacategoria tem-se as do tipo broca (manual ou mecânica),injetadas (raiz), etc.

ESTACAS DE DESLOCAMENTO

Necessitam de um equipamento apropriado para serem executadas

Madeira

Utilizadas desde os primórdios da história sendo constituídas por troncos de arvores, sendo o eucalipto a uma das mais utilizadas, dotadas de seção uniforme

Vantagens:• facilidade de manuseio e transporte

• Baixo custo

Desvantagens: Durabilidade, ataque de fungos (sempre submersas)


Metálicas

Constituídas em geral de perfis metálicos na forma “ I “ ou duplo “ T “ o “ I “ de aba larga.

Vantagens:• facilidade de manuseio e transporte

• facilidade de cravação(espessura reduzida cortam melhor)• São obtidas em qualquer comprimento (sem perdas)

• Facilidade de corte e emenda através de solda elétrica

Desvantagens:• Sofrem ataques de águas agressivas (despassivação da armadura)

Desvantagens: Durabilidade, ataque de fungos (sempre submersas)

ESTACAS DE DESLOCAMENTO

Pré-moldadas Peças em concreto armado, feitas no canteiro ou fabricadas em firmasespecializadas, cravadas por meio de um “bate-estacas” e para isso oconcreto deve possuir resistência adequada a estas pré-solicitações. De todosos materiais o concreto é um dos que melhor que se presta à confecção deestacas pré-moldadas (controle de qualidade). Um problema relativo a estetipo pode ser a ação de águas agressivas podendo causar a despassivação daarmadura.

φ carga comp.


Vibrada

Centrifugada

Protendida

20cm 20 t 4-10 m 25cm 35 t 4-14 m30cm 40 t 4-10 m

25cm 25 t 4-14 m 40cm 60 t 4-10 m

15cm 16 t var. 18cm 20 t var.23cm 30 t var.

(aço CA-50)

(aço CA-50)

(aço CA-150)

Mega(aço CA-50)

Elementos justapostos com comprimento da ordem de 80-100cm, sendo que a cravação é feita usando como reação a própria carga do prédio pronto. Como

desvantagem: corte e emenda são trabalhosos, perdas.

φ carga comp.

TECNICAS DE EXECUÇÃO DE ESTACAS DE DESLOCAMENTOESTACA PRÉ-MOLDADA


CONCRETO METÁLICA PERFIS METÁLICOS

BATE-ESTACAS(Diesel)

• Posicionamento de um tubo de revestimento com a colocação de uma bucha feita com areia ebrita .

• No interior do tubo agindo sobre a bucha existe um pilão cujo peso e diâmetro dependem dodiâmetro da estaca.

• A medida que a bucha vai sendo expulsa do tubo sob a ação do peso, mais material vai sendocolocado para a formação de uma nova bucha.

• Em determinado instante, o atrito entre a bucha e o tubo é tão grande que o tubo é arrastado e

ESTACAS TIPO FRANKI

CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - INFRAESTRUTURA

• Em determinado instante, o atrito entre a bucha e o tubo é tão grande que o tubo é arrastado epenetra no solo com o apiloamento da bucha.

• Continua-se o apiloamento e a conseqüente cravação, até obtermos a nega (peso de 3t caindo de5m temos uma penetração 3 a 8mm).

• Procede-se a expulsão da bucha tendo-se antes o cuidado de segurar otubo pela parte superiorapós levanta-lo a uma altura aproximada de 4m.

• Lança-se o concreto seco (slump zero) que é apiloado com a finalidade deformar a basealargada. Uma vez formada continua-se o apiloamento até que perceba que o tubo subir.

• Coloca-se então a armadura e inicia-se a concretagem do fuste apiloando-seo concreto compeso que passa por dentro da armadura.

TECNICAS DE EXECUÇÃO DE ESTACAS DE DESLOCAMENTO

ESTACA TIPO FRANKI


BATE-ESTACAS

ESTACAS DE ESCAVAÇÃO

Manual

As estacas do tipo broca são usualmente escavadas manualmente com tradoconcha e sempre acima do nível do lençol freático. A perfuração manualrestringe a utilização destas estacas a pequenas cargas pela poucaprofundidade que se consegue alcançar (6 a 8 m) e também não garantia deverticalidade do furo.

Apiloadas

Também conhecidas como soquetão ou estaca pilão, nas quais se utilizaequipamento do tipo strauss sem revestimento. Consistindo na queda dosoquete(300 a 600kg) abrindo um furo 0,20 a 0,50m que é posteriormente


Strauss

O processo consiste na retirada de terra com sonda ou piteira e a simultâneaintrodução de tubos metálicos rosqueáveis entre sí até atingir a profundidadedesejada e a posterior concretagem com apiloamento e retirada da tubulação.Por se tratar de equipamento leve e econômico reune algumas vantagens:ausência de trepidação e vibrações em prédios vizinhos, facilidade de locomoçãodentro da obra, possibilidade de execução de estaca com comprimentoprojetado.

Capacidade de cargas: φφφφ = 25cm - 25t φφφφ = 50cm - até 80t

Apiloadas soquete(300 a 600kg) abrindo um furo 0,20 a 0,50m que é posteriormentepreenchido por concreto.Sua execução só é possível em terrenos com baixaresistência e acima do lençol.

TUBULÕESElemento de fundação profunda de forma cilíndrica que apresentam em geral a basealargada. Pelo menos na sua fase final de execução, há necessidade do exametécnico dabase a ser escavada (descida até o fundo).

A Execução de um tubulão consiste na escavação, manual ou mecânica do fuste, atéencontrar a camada de solo suporte, em seguida faz-se o alargamento da base comfinalidade de transmitir a carga do pilar através de um pressão compatível com ascaracterísticasdo terreno.


característicasdo terreno.

TUBULAO A CÉU ABERTO : As condições necessárias para sua utilização são:

1- terreno suficientemente coesivo (dispensando o escoramento );

2- Camada suporte acima do nível de água;

3- Manter verticalidade durante a escavação;

Diâmetro mínimo de 70cm) e no caso de existir apenas carga vertical, estetipo de tubulãonão é armado colocando-se apenas a armadura de arranque.

Os diâmetros dos fustes variam de 70cm a 1,20m e as cargas em média de 80 até 500t.

TUBULÕES A CÉU ABERTO


Escavação manual Armação Concretagem

PNEUMÁTICO :

Solução para a execução de tubulões com profundidadeque ultrapassam o nível do lençol freático e cujo solonão oferece condições seguras de escavação havendoperigo de desmoronamento. O equipamento utilizado éuma câmara de trabalho por ar comprimido.

Inicialmente é executado pelo método clássico, com aconcretagem de segmentos de tubos, cuja seção dependeda capacidadedo tubulão, o procedimento é repetido


da capacidadedo tubulão, o procedimento é repetidoaté que se atinja o nível do lençol freático, continuando-se porém com remoção da água por bombeamento.Quando isto não for mais possível instala-se oequipamento com o qual introduzimos ar comprimidopara se evitar à entrada da água. Os trabalhosprosseguem até a profundidade da base (fase maisperigosa), deve-se executar o escoramento do tubulão.

Pressão máxima de trabalho é de 3,0 atm (30m) e asequipes trabalham por turno (segurança).

TIPO HÉLICE CONTÍNUA

É uma estaca de concreto moldadain loco executada por meio de trado contínuo e injeçãode concreto através da haste central do trado simultaneamente a sua retirada do terreno. Ametodologia de perfuração, permite a sua execução em terrenos coesivos e arenosos napresença ou não do lençol freático e atravessa camadas de solos resistentes. Pode possuirdiâmetros de até 1,00m e comprimentos até 33 m.


Vantagens:• Elevada produtividade

• Adaptabilidade na maioria dos terrenos• Processo executivo não produz vibrações

Desvantagens:• Pelo porte do equipamento as áreas de trabalho devem ser planas• Pela sua produtividade exige a central de concreto nas proximidades da obra• Limitação nos comprimentos da estaca

ESTACA TIPO HÉLICE CONTÍNUA

TECNICAS DE EXECUÇÃO DE ESTACAS DE ESCAVAÇÃO


Perfuratriz

TECNICAS DE EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES

EXECUÇÃO DE PAREDE DIAFRAGMA

Guindaste


Diafragmadores

Guindaste hidráulico

escavação Colocação armação e concretagem

TECNICAS DE EXECUÇÃO DE ESTACAS DE ESCAVAÇÃO (ESTACAS SECANTE)


Lama bentonítica:Fluído utilizado para estabilização de paredes das escavações, sendo uma mistura de água e bentonita. A bentonita é uma argila que,

em presença de água, forma uma película impermeável sobre uma superfície porosa, como é o caso do solo. Não mistura com o concreto e, além disso, tem a capacidade de tornar-se líquida quando agitada e gelificada quando cessado o movimento, permitindo

o reaproveitamento do material.

A bentonita é uma argila montmorilonita formada por cinza vulcânica alterada e depositadaem ambiente marinho pré-histórico. A bentonita sódica absorve água e expande-se atéaproximadamente quinze vêzes seu peso original.

Devido a absorção de água e a consequente expansão, há um acentuado decréscimo dacondutividade hidráulica, a qual fica bem abaixo dos valores típicos para asargilas. Aexpansão da bentonita faz com que haja uma regeneração da mesma quando submetida aperfurações (tixotropia).


ESTACA DO TIPO RAIZ

É efetuado pelo sistema rotativo ou roto-percussivo, utilizando um tubo de revestimento em cujaextremidade é acoplada uma coroa de perfuração adequada às características geológicas da obra. Nocaso de ser necessário atravessar camadas de concreto, matacões ou rocha, utiliza-se martelo de fundocom “bits” acoplado a hastes com diâmetro inferior ao diâmetro interno do tubo de revestimento.

Material proveniente da perfuração é eliminado continuamente pelo refluxo do fluído de perfuraçãoatravés do interstício criado entre o tubo de revestimento eo solo.

Diferenças comas demais estacas:• podemserexecutadascom maioresinclinações(0º a 90º)


• podemserexecutadascom maioresinclinações(0º a 90º)

• possuem densidade de armadura superior às estacas de concreto armado, pois o processo deperfuração permite atingir grandes profundidades e solos de alta resistência (inclusive rocha).

• Carga admissível resulta fundamental-mente de parcela de atrito lateral podem ser usadas à traçãoou compressão desde que o fuste seja armado.

Obs.: são armadas com barras de aço

Sistema rotativo ou roto-percussivo

TECNICAS DE EXECUÇÃO DE ESTACAS DE ESCAVAÇAO (RAIZ INJETADA)


TECNICAS DE EXECUÇÃO DE ESTACAS DE ESCAVAÇAO (RAIZ INJETADA)

haste


Inicialmente, coloca-se o tubo de concretagem até o fundo daperfuração lançando aargamassa de baixo para cima, garantindo-se a troca do fluído de perfuração pelaargamassa. Estando toda perfuração preenchida com argamassa, coloca-se um tampãono topo do revestimento precedendo-se a retirada do mesmo com o emprego de umextrator hidráulico e, concomitantemente executa-se a injeção de ar comprimido que écontrolado para evitar deformações excessivas do terreno,garantindo a integridade dofuste e também a perfeita aderência da estaca com terreno.

CONCRETAGEM

hastecoroa

Martelo de fundo

FATOR CUSTOVariação do custo versus carga do pilar


Para valores de cargas de pilares situados entre 200 e 300t o custo da estacaFranki é menor, mas asvibrações causadas pela cravação podem provocar danos às construções vizinhas. Para valores situadosabaixo deste intervalo, há vantagens em se usar estacasStraussou até Pré-moldadas. Acima desteintervalo, osTubulõessão mais econômicos.

Solo grampeado é uma técnica de contenção de taludes feita com chumbadores, concretoprojetado e drenagem.

Os chumbadores promovem a estabilização geral dos maciços, o concreto projetadodáestabilidade local ao paramento e a drenagem age em ambos os casos.

A técnica de solo grampeado pode ser aplicada em maciços a serem cortados,cuja geometriaresultante não é estável a taludes existentes que não tenham estabilidade satisfatória e a taludesrompidos(Figuras1, 2, 3 e4)

SOLO GRAMPEADO


rompidos(Figuras1, 2, 3 e4)

Não existe norma técnica específica da ABNT para execução de solo grampeado.

MÉTODO CONSTRUTIVO

O processo tem início com corte do solo na geometria projetada (com exceçãodo reforço dotalude). A seguir é feita a primeira linha de chumbadores e aplicado o revestimento doconcreto projetado. Caso o talude já esteja cortado, pode-se trabalhar de forma ascendente oudescendente, utilizando sempre a maneira que for mais conveniente.


CHUMBADORESSão peças moldadasin loco (no local) pormeio de operações de perfuração, utilizando-se equipamento mecânico ou manual, einstalação e fixação de armação metálica cominjeção de calda de cimento sob pressão. Oschumbadores podem ser feitos com acravação de barras, cantoneiras ou tubos deaço, utilizando-se martelos pneumáticosou


aço, utilizando-se martelos pneumáticosouferramentas manuais.

PERFURACÕESSão executadas por equipamentos que pesam entre 25 kg e 500 kg, de fácil manuseio,instaláveis sobre qualquer talude. Como fluido de perfuração pode usar ar, água ou lama. Sea opção for por trados, não é necessário o uso de fluidos. Em geral, é adotado o sistema delavagem com água por meio de hastes dotadas de elementos cortantes na extremidade, dotipo tricones com vídea, com diâmetros de 3” (polegadas).

Estacas atirantadas


ESPECIAL GABIÕESESPECIAL GABIÕES

ESTRUTURA DE CONTENÇÃOESTRUTURA DE CONTENÇÃO

TECNOLOGIA MILENAR ASSEGURA TECNOLOGIA MILENAR ASSEGURA


TECNOLOGIA MILENAR ASSEGURA TECNOLOGIA MILENAR ASSEGURA INTEGRIDADE DE TALUDES, ENCOSTAS E INTEGRIDADE DE TALUDES, ENCOSTAS E

MARGENS DE CANAISMARGENS DE CANAIS

ACESSO DA CASTELO BRANCO NA REGIÃO DE SOROCABA (SP)ACESSO DA CASTELO BRANCO NA REGIÃO DE SOROCABA (SP)

UTILIZADO DE MANEIRA RUDIMENTAR POR EGÍPCIOS E CHINESES, O G ABIÃO SURGIUNA ITÁLIA NO FIM DO SÉCULO XIX EM SUA VERSÃO MODERNA COM GAIOLA SMETÁLICAS. GABIÕES SÃO ENVOLTÓRIOS PREENCHIDOS COM PEDRAS PARAAPLICAÇÃO GEOTÉCNICAS, HIDRÁULICAS E PROTEÇÃO SUPERFICIA L.

AS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICASESTRUTURA ARMADA , MONOLÍTICA , FLEXÍVEL, PERMEÁVEL E AUTODRENANTE

OS MATERIAIS COMPONENTES SÃO DURÁVEIS PELO FATO DE SEREM CON STITUÍDOS DEROCHAS NATURAIS, PORTANTO, O ÚNICO FOCO DE DESGASTE É A MALHA METÁLICA,QUE NECESSITA DE UMA PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO PARA GARANTIR AUMENTO


QUE NECESSITA DE UMA PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO PARA GARANTIR AUMENTODA VIDA ÚTIL DESSAS ESTRUTURAS. NORMALMENTE A PROTEÇÃO UTIL IZADA ÉZINCAGEM PESADA, PODENDO OU NÃO CONTAR COM RECOBRIMENTO PLÁ STICO.

DE ACORDO COM A NORMA NBR 10514 A MALHA

HEXAGONAL DEVE SER TECIDA EM DUPLA

TORÇÃO, OU SEJA, OS FIOS ENTRELAÇADOS POR

MEIAS VOLTAS DUPLAS, AUMENTANDO A

EFICIÊNCIA NA DISTRIBUIÇÃO DAS TENSÕESE A

ESTABILIDADE DO CONJUNTO.

ESPECIAL GABIÕES ESPECIAL GABIÕES -- 0202FACILIDADE DE EXECUÇÃO

NÃO NECESSITA DE TREINAMENTO DE MÃO DEOBRA ESPECIALIZADA.

IMPACTO AMBIENTAL REDUZIDO.

SUA PERMEABILIDADE CONTA COM CERCA DE30% DO VOLUME FORMADO POR VAZIOS

MAIOR INTEGRAÇÃO COM O MEIO AMBIENTEMAIOR INTEGRAÇÃO COM O MEIO AMBIENTEPERMITINDO O CRESCIMENTO DA VEGETAÇÃO

O PREENCHIMENTO DAS GAIOLAS PODE SER FEITO USUALMENTE COM GR ANITO,BASALTO OU SEIXO COM GRANULOMETRIA NO MÍNIMO 1,5 VEZ MAIOR QU E AABERTURA DA MALHA (PEDRA DE MÃO).

O IMPORTANTE É QUE O MATERIAL DEVE PROPORCIONAR PESO, RIGIDE Z ERESISTÊNCIA À ESTRUTURA, PRINCIPALMENTE NO CASO DE MURO DE A RRIMO QUESÃO OBRAS DE CONTENÇÃO POR GRAVIDADE.

SÃO TRÊS OS TIPOS DE GABIÕES DISPONÍVEISNO MERCADO:> GABIÃO CAIXA (MAIS COMUM E DIFUNDIDO)> GABIÃO-COLCHÃO> GABIÃO-SACO

OS DOIS PRIMEIROS QUANDO ARGAMASSADOSNA FACE EXTERNA PODEM EXIGIR SISTEMAS DECAPTAÇÃO E DESCARGA DE ÁGUA (DRENOS).

A NECESSIDADE DE ARGAMASSAMENTO PODE


A NECESSIDADE DE ARGAMASSAMENTO PODESE DAR PARA SE EVITAR O VANDALISMO.

A APLICAÇÃO DE UMA MANTA GEOTÊXTIL NO TARDOZ DA ESTRUTURA PER MITE APASSAGEM DO FLUXO DE ÁGUA E EVITA O CARREAMENTO DOS FINOS DO SO LO PORENTRE AS PEDRAS E A CONSEQUENTE EROSÃO DO TALUDE.

OS GABIÕES-COLCHÕES FORMAM ESTRUTURAS DE REVESTIMENTO DE G RANDESUPERFÍCIE E PEQUENA ESPESSURA E NÃO SE DESTINAM À CONTENÇÃO DE TALUDES.AS APLICAÇÕES MAIS COMUNS SÃO NA PROTEÇÃO SUPERFICIAL DE SOL OS, EMPROTEÇÕES HIDRÁULICAS E EM OBRAS DE CANALIZAÇÃO.


GABIÃO-CAIXA


GABIÃO-COLCHÃO

GABIÃO -SACOOS GABIÕES-SACO SÃO GERALMENTE UTILIZADOS

EM SEGUNDO PLANO E EM CONJUNTO COM OUTROS

MODELOS DE GABIÕES. COMPOSTOS POR UM PANO

ÚNICO DE TELA APRESENTAM FORMATO

CILÍNDRICO E SÃO UTILIZADOS PARA

REGULARIZAR SUPERFÍCIES, QUANDO NÃO HÁ

CONDIÇÕES PARA ESCAVAÇÕES, OBRAS SUBMERSAS


CONDIÇÕES PARA ESCAVAÇÕES, OBRAS SUBMERSAS

E EM LOCAIS DE DIFÍCIL ACESSO.

ATUAM TAMBÉM COMO FUNDAÇÃO PARA

ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO POR GRAVIDADE E

EM SOLOS COM BAIXA CAPACIDADE DE SUPORTE.

AO CONTRÁRIO SÃO MONTADOS E PREENCHIDOS

NO CANTEIRO E POSTERIORMENTE LANÇADOS NO

LOCAL DEFINITIVO POR GRUA OU GUINDASTE.

DETALHES TÉCNICOSO DIMENSIONAMENTO DAS ESTRUTURAS EM GABIÕES É FEITO COM BASE NOCOMPORTAMENTO ESTÁTICO, QUE CONSIDERA A RESISTÊNCIA AO TOM BAMENTO,AO ESCORREGAMENTO, A ESTABILIDADE GLOBAL E AS PRESSÕES NA FU NDAÇÃO.

NO MÍNIMO UMA SONDAGEM A PERCURSSÃO É NECESSÁRIA PARA VERIFI CAÇÃODAS CONDIÇÕES DO TERRENO. O CÁLCULO EM MUITO SE ASSEMELHA AO D AMAIORIA DAS ESTRUTURAS CONVENCIONAIS. A EXECUÇÃO E OS DETAL HESCONSTRUTIVOS É QUE SÃO DIFERENTES DE OUTROS TIPOS DE SOLUÇÕES. OSVALORES OBTIDOS COM OS ENSAIOS E AS AVALIAÇÕES DO TERRENO É QUE VÃO


VALORES OBTIDOS COM OS ENSAIOS E AS AVALIAÇÕES DO TERRENO É QUE VÃODETERMINAR A SEÇÃO DA ESTRUTURA E A QUANTIDADE E O POSICIONAM ENTODAS CAIXAS.

RECOMENDA-SE DISPOR AS CAMADAS CRUZADAS, OU SEJA, NA PRIMEI RA CAMADAAS CELAS ESTÃO ALINHADAS À PAREDE DO ATERRO, NA CAMADA SEGUIN TEDEVEM SER TRANSVERSAIS À MESMA (AUMENTAA ESTABILIDADE).

CONSIDERAR A INCLINAÇÃO PARA DENTRO DO TALUDE (EM TORNO DE 10 %,DEPENDENDO DO CRITÉRIO DO PROJETISTA) EM VISTA DAS ACOMODAÇ ÕESNATURAIS QUE EVENTUALMENTE OCORREM. SEMPRE QUE POSSÍVEL VO LTAR OSDEGRAUS PARA DENTRO A FIM DE FAZER O PESO PRÓPRIO DO ATERRO ATU AR NACONTENÇÃO. É INTERESSANTE APROFUNDAR A ESTRUTURA EM PELO ME NOS 30 CMABAIXO DA LINHA DO SOLO, POIS AUMENTA O ATRITO COM O ENCAIXE PR ECISONO TERRENO.

Estudo de CasoRECUPERAÇÃO DE VOÇOROCA NO JARDIM BOTÂNICO DE GOIÂNI A COM

USO DE TÉCNICAS DE ENGENHARIA NATURALÍSTICA ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Obra de contenção e estabilização de um processo erosivo no Jardim Botânico de Goiânia

ENGENHARIA NATURAL - Utilização de Gabiões


Obra de contenção e estabilização de um processo erosivo no Jardim Botânico de Goiânia executada com aplicação de várias técnicas de Engenharia Naturalística

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------As análises mineralógicas revelaram alternância no tipo de deposição de sedimentosaluvionares, ora argilosos com mais gibsita e menos quartzo, ora arenosos mostrandoumaumento de quartzo e diminuição de gibsita. As análises realizadas paradeterminação dematéria orgânica revelaram um teor de 8,33%, o que não chega a caracterizá-locomoturfa, que, geralmente, são solos com teor de matéria orgânica em torno de 30%.

Correção da declividade das paredes da voçoroca e construção deArcie Briglia, estruturaem madeira e pedras, apta à consolidar o leito e as laterais da voçoroca. Neste caso,a obra foiexecutada com modestas dimensões, tendo altura variável entre 0,80 a 1,00 m. Seuinserimentoproporcionou, ainda, a redução da declividade média da área interessada de 6% à 9% para1,3% a 1,5%.

Cada uma das condutas adotadas, objetivou a redução da energia cinética daenxurradaque chegavaà parte interna das calhas,com consequenteminimização da sua capacidade


que chegavaà parte interna das calhas,com consequenteminimização da sua capacidadeerosiva.

Ao nível freático, foi executada uma drenagem dupla, com capacidade para suportar umaumento do volume e provável pressão do nível, convergindo todos os pontos d’água paraum único. Para isto, foram utilizados brita l e 2, além de filtros compostospor materiaisgeossintéticos, na seguinte ordem.

A primeira drenagem, do tipo cilíndrica; com diâmetro de 0,50 m em forma de espinha depeixe, foi encaixada no terreno, abaixo do nível da saída da água. A segunda,do tipo plano,com espessura de 0,40 m colocada sobre a primeira, com superfície de aproximadamente 55m2

EnxurradaE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E S

Carreamento de lixo para o localE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E S

CROQUI DA EROSÃOE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E S

Vista parte medianaE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E S

Lençol FreáticoE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E S

Proposta de intervenção

1

2 4

7

68

58


Drenagem Profunda

Drenagem Superficial

Grade Viva

ARCIE BRIGLIA

Retaludamento

Lençol drenado e direcionado

Ponte em Madeira

Recomposição vertical com Hidossemeadura

Barreira com Talude Geotextil e Paliçada

3

2

7

9

8

1

2

3

4

5

6

7

9Paliçada: Tapume feito com estacas fincadas na terra

Grade VivaCom o objetivo de conter a parte mais inclinada da voçoroca, foi construída uma

Grade Viva em madeira.

Esta estrutura simples, em malha de madeira com vão s de 1,50 x 1,50 m, fixada

ao terreno por barras de aço, sustenta por compress ão o bordo superior e o


ao terreno por barras de aço, sustenta por compress ão o bordo superior e o

talude da voçoroca, evitando assim a queda de um ma ior número de árvores de

elevado valor florestal.

Funciona ainda, como suporte para o plantio de espé cies vegetais contendo

pequenas porções de terreno no sentido longitudinal . O desenvolvimento do

aparato radicular da vegetação inserida na estrutur a auxiliará também o

processo de consolidação do terreno

Captação de águas com drenagem do nivel freático


Nível freático após drenagemE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E S

ARCIE BRIGLIA ( estrutura de madeira e pedras) e Canaleta em construçãoE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E S

ARCIE BRIGLIA e Caixa em construçãoE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E S

ARCIE BRIGLIA e Calha em construçãoE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E S

Construção da calhas

Ao longo da voçoroca, foramconstruídas duas calhas emmadeira epedrascomseçõese volumetriavariáveis,conformea vazãopresumida


pedrascomseçõese volumetriavariáveis,conformea vazãopresumidade água, obtida através das dimensões da bacia de contribuição e dadospluviométricos de 4 anos registrados nas 4 estações meteorológicas daregião da cidade de Goiânia

Calha e retaludamentoE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E S

TALUDAMENTO

Retaludamento das paredes

Execução d retaludamento das paredes acima do bordo da calhacomgeometria variável, objetivando minimizar o impacto visual e adequar oterreno à recuperação florística.


Ao longo dos taludes modificados foi aplicada contemporâneamente àhidrossemeadura, uma manta antierosiva biodegradável comespessura de 25mm, para evitar a formação de pequenos sulcos erosivos, captar a umidade dosolo, controlar a termoevaporação e acelerar o desenvolvimento da vegetação(Detalhes funcionais necessários para manutenção do sistema)

ARCEI BRIGLIA concluída após hidrossemeaduraE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E SE S T A B I L I D A D E D A S C O N S T R U Ç Õ E S

ARCEI BRIGLIA concluída após hidrossemeadura

A hidrossemeadura,executada com máquina hidráulica de alta pressão, teve a finalidade de complementar o inserimento ambiental da voçoroca no Jardim

Botânico com a recomposição florística. Na hidrossemeadura foram utilizados vários materiais fixantes em uma única

pulverização executada por uma máquina com bomba de alta pressão, jateando uma solução composta pelos seguintes elementos:


uma solução composta pelos seguintes elementos:

- Composto natural constituído de fibras vegetais finamente trituradas; - Colante natural do tipo viscoso composto de colóide de origem vegetal derivado

das plantas e frutos;

- Fibra biológica de madeira virgem; - Adubo de natureza orgânica de lenta degradação;

- Adubo micronizado composto N.P.K. do tipo natural de lenta e rápida degradação

CONCLUSÃOA verdadeira causa do problema, ou seja, a rede de drenageme captaçãodas águas pluviais provenientes da bacia de contribuição, executada deforma subdimensionadaquecontribuiuparaa evoluçãoda voçoroca,foi


forma subdimensionadaquecontribuiuparaa evoluçãoda voçoroca,foiresolvida de forma emergencial, coma criação de uma barreira ataludadae drenagememespinha de peixe na entrada do parque.

Desta forma foi reduzida a energia cinética e o fluxo de água que escoapara a parte interna do Jardimfoi distribuído de maneira maishomogênea, evitando assim, a formação de novas ocorrências erosivas

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