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Geotecnia de Fundações e Obras de Terra - 2018 Prof. M. Marangon 34 Unidade 03 INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA E PARÂMETROS PARA FUNDAÇÕES 3. 1 - Investigação Geotécnica de Campo A quantidade de dados necessária à determinação das fundações é relativa a cada situação, oscilando em função de variáveis como: porte da edificação, funcionalidade, concepção estrutural adotada, problemas relativos ao solo, entre outras. Segundo Schnaid (2000), o custo envolvido na execução de sondagens de reconhecimento, no Brasil, varia entre 0,2 e 0,5% do custo total da obra, sendo que essas informações geotécnicas são indispensáveis na previsão dos custos para a solução de projetos. Porém existem casos em edificações residenciais, onde estes valores podem alcançar 3 e 4%. Nestas situações, cabe ao projetista avaliar cada caso, qualificando a implantação da infraestrutura. BornSales Engenharia (2018) descreve que o plano de investigação geotécnica consiste no planejamento e execução de ensaios de campo e laboratório, com o objetivo de identificar as camadas de solo e substrato rochoso, permitindo definir o modelo de comportamento do terreno de fundação e os valores dos parâmetros geotécnicos. A participação do Projetista de Fundação na definição do plano de investigação geotécnica é fundamental, pois a sua experiência o credencia na escolha correta do tipo de investigação, buscando otimizar custos e tempo, e melhorando a qualidade dos resultados a serem encontrados. Numa investigação adequada do terreno de fundação, deve-se inicialmente definir um programa com base nos objetivos a serem alcançados: Investigação preliminar: conhecer as principais características do terreno, definindo a sua estratigrafia; Investigação complementar ou de projeto: esclarecer feições relevantes do subsolo e caracterizar as propriedades das camadas de solo mais importantes; Investigação para a fase de execução: visa confirmar as condições de projeto em áreas críticas da obra. 3. 2 - Ensaios Disponíveis x Parâmetros obtidos A investigação geotécnica de campo, a ser programada e executada tem como objetivo principal fornecer parâmetros geotécnicos para o dimensionamento das fundações, utilizando-se de sólido conhecimento acadêmico e experiência profissional. O projetista geotécnico é o responsável pela a execução e análise dos resultados dos ensaios de campo e laboratório contratados. No que refere à investigação preliminar do subsolo,

Unidade 03 INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA E PARÂMETROS …§ão-Geotécnica-e... · Tipo de Ensaio Tipo de Solo Principais ... Via correlações de natureza semi-empírica, ... Equipamento

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Geotecnia de Fundações e Obras de Terra - 2018 Prof. M. Marangon

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Unidade 03

INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA

E PARÂMETROS PARA FUNDAÇÕES

3. 1 - Investigação Geotécnica de Campo

A quantidade de dados necessária à determinação das fundações é relativa a cada

situação, oscilando em função de variáveis como: porte da edificação, funcionalidade, concepção

estrutural adotada, problemas relativos ao solo, entre outras.

Segundo Schnaid (2000), o custo envolvido na execução de sondagens de

reconhecimento, no Brasil, varia entre 0,2 e 0,5% do custo total da obra, sendo que essas

informações geotécnicas são indispensáveis na previsão dos custos para a solução de projetos.

Porém existem casos em edificações residenciais, onde estes valores podem alcançar 3 e 4%.

Nestas situações, cabe ao projetista avaliar cada caso, qualificando a implantação da

infraestrutura.

BornSales Engenharia (2018) descreve que o plano de investigação geotécnica consiste

no planejamento e execução de ensaios de campo e laboratório, com o objetivo de identificar as

camadas de solo e substrato rochoso, permitindo definir o modelo de comportamento do terreno

de fundação e os valores dos parâmetros geotécnicos.

A participação do Projetista de Fundação na definição do plano de investigação

geotécnica é fundamental, pois a sua experiência o credencia na escolha correta do tipo de

investigação, buscando otimizar custos e tempo, e melhorando a qualidade dos resultados a

serem encontrados.

Numa investigação adequada do terreno de fundação, deve-se inicialmente definir um

programa com base nos objetivos a serem alcançados:

• Investigação preliminar: conhecer as principais características do terreno, definindo a

sua estratigrafia;

• Investigação complementar ou de projeto: esclarecer feições relevantes do subsolo e

caracterizar as propriedades das camadas de solo mais importantes;

• Investigação para a fase de execução: visa confirmar as condições de projeto em áreas

críticas da obra.

3. 2 - Ensaios Disponíveis x Parâmetros obtidos

A investigação geotécnica de campo, a ser programada e executada tem como objetivo

principal fornecer parâmetros geotécnicos para o dimensionamento das fundações, utilizando-se

de sólido conhecimento acadêmico e experiência profissional.

O projetista geotécnico é o responsável pela a execução e análise dos resultados dos

ensaios de campo e laboratório contratados. No que refere à investigação preliminar do subsolo,

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de uma forma geral, a tabela a seguir apresentada os principais ensaios disponíveis para esta

investigação.

Tipo de Ensaio Tipo de Solo Principais características

Melhor

Aplicável

Não

Aplicável

que podem ser determinadas

1 - Ensaio Padronizado de

Penetração (SPT)

Granulares

Avaliação qualitativa do estado

de compacidade.*

Comparação qualitativa da

estratigrafia do subsolo.

* ou consistência

2 - Ensaio de Penetração de

Cone (CPT)

Granulares

Avaliação contínua da

compacidade e resistência de

solos granulares. Avaliação

contínua de resistência não

drenada de solos argilosos.

3 - Ensaio de Palheta Coesivos Granulares Resistência não drenada de

solos argilosos.

4 - Ensaio Pressiométrico

Granulares

Coeficiente de empuxo no

repouso; compressibilidade e

resistência ao cisalhamento. * Segundo Rocha Filho et al. Interpretações dos Ensaios de SPT, CPT, Palheta e Pressiométricos para Projetos

Geotécnicos. Ed. PUC – Rio.

No que se refere a ensaios para aplicação em projeto de fundações, tem-se o “ensaio

padronizado de penetração” como o mais famoso dos testes utilizados no Brasil. Trata-se de um

procedimento geotécnico capaz de amostrar o subsolo, associado ao ensaio de penetração

dinâmica (Standard Penetration Test – SPT) que fornece um “índice”, o número NSPT que nos

fornece uma ideia de “resistência” do solo ao longo da profundidade perfurada.

3.2.1 - Ensaio Padronizado de Penetração (SPT)

1 – Definição

Consiste na medição do número de golpes necessários à penetração de um amostrador

padrão de 50,2 mm de externo sob a ação de um martelo padronizado de 65 kg em queda livre

de uma altura padronizada de 75 cm. O índice de resistência à penetração (N), correspondente ao

número de golpes associados à penetração dos últimos 30 cm do amostrador padrão, juntamente

com a amostra coletada no amostrador ou por outro processo, fornece apenas uma indicação

qualitativa das propriedades mecânicas e estratigráfica solo. Este ensaio é padronizado pela

ABNT através da NBR-6484.

2 - Âmbito

Através do número de golpes (N), necessários para cravar os últimos 30 cm do

amostrador padrão, pode-se estimar qualitativamente o estado de compacidade ou consistência de

solos. O valor do número de golpes (N), associado em certos casos com a profundidade de

execução do ensaio e via correlações de natureza empírica, é utilizado para fornecer valores

estimados do módulo de elasticidade (E) e o valor do ângulo de resistência ao cisalhamento (’)

em solos granulares e o valor da resistência ao cisalhamento não drenada (Su) em solos coesivos.

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3.2.2 - Ensaio de Penetração de Cone (CPT)

1 - Definição

Consiste na medição do esforço necessário à cravação no solo de um cone penetrômetro

padronizado sob velocidade constante. Este ensaio indica o valor da resistência de ponta (qc

ou qT) e o valor da resistência lateral, total ou localizada (fs).

Resultados de ensaios em fundação de argila na C.P.M. - Juiz de Fora -MG

No ensaio ilustrado acima, foram investigados 13,00 m, sendo plotados resultados de

Resistência de Ponta qT, Poro-Pressão na base u2 e atrito lateral fs. Por se tratar de ensaio de

penetração de um cone, pode-se fazer algumas correlações destes parâmetros com fundações

profundas, a ser visto adiante neste curso.

Existem dois tipos básicos de ensaios de penetração quasi-estática do cone: descontínuos

(penetrômetro ou cone mecânico) e contínuos (penetrômetro ou cone elétrico). O cone elétrico

(chamado de piezocone) é provido de um sensor com duas células de carga e um sensor de poro-

pressão (pressão da água entre os grãos de solo).

2 - Âmbito

Através dos valores das resistências de ponta (qc ou qT) e/ou do atrito lateral localizado

(fs), associados com a profundidade de execução do ensaio, pode-se estimar:

a) Via correlações de natureza empírica, o módulo de elasticidade (E) dos solos;

b) Via correlações de natureza semi-empírica, o valor do ângulo de resistência ao

cisalhamento (’) de solos granulares e o valor da resistência ao cisalhamento não drenada (Su)

de solos coesivos.

c) Via associação direta do fenômeno; o comportamento de fundações quanto às

características de deformação e capacidade de suporte. Adicionalmente, através do valor da razão

de atrito (fs / qc%) pode-se obter o tipo de solo penetrado.

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3.2.3 - Ensaio de Palheta (“Vane - Test”)

1 - Definição

Consiste na medição do torque necessário à rotação de um molinete ou uma palheta

cravada no solo, sob velocidade constante. Este ensaio tem como objetivo indicar o valor da

resistência ao cisalhamento de materiais argilosos, sob condições não drenadas. É executado

em geral no interior de furos de sondagens ou perfurações.

Resultados de ensaios em fundação de argila na C.P.M. - Juiz de Fora -MG

No ensaio ilustrado acima, foram investigados 2 furos, um com 3 ensaios e outros com 4

ensaios, sendo plotados resultados de Su.

2 - Âmbito

Através de valores do torque e correspondente ângulos de rotação do molinete ou da

palheta, pode-se determinar, via a utilização das equações de estática, a resistência ao

cisalhamento não drenada (Su) dos solos coesivos.

3.2.4 - Ensaios Pressiométricos (PT)

1 - Definição

Consiste na medição da pressão necessária à expansão de uma câmara sonda cilíndrica

introduzida no terreno, dentro de perfurações.

Este ensaio tem como objetivo determinar as características de pressão x variação

volumétrica do material.

2 - Âmbito

Através dos valores da pressão de expansão da câmara sonda e correspondentes variações

volumétricas, pode-se estimar:

a) Via o restabelecimento do equilíbrio de forças, o valor do coeficiente de empuxo no

repouso;

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b) Via a teoria de expansão de cavidades cilíndricas, os valores do Módulo de

Elasticidade (E) e do ângulo de resistência ao cisalhamento (’) de solos granulares e da

resistência ao cisalhamento não drenada (Su) de solos coesivos.

c) Via correlações semi-empíricas, o comportamento de fundações quanto às

características de deformação e capacidade de suporte.

Plano de Investigação Geotécnica

Por fim, o “Plano de Investigação Geotécnica” deve ser apresentado ao cliente na forma

de planta de desenho, onde são indicados os tipos de sondagem, as locações dos furos, a

estimativa dos comprimentos de execução e a indicação de outros eventuais ensaios a serem

requeridos.

Pela importância do ensaio padronizado SPT, este será detalhado no item seguinte,

inclusive com o detalhamento das diretrizes para execução desta sondagem.

3.3 - Standart Penetration Test - SPT

DIRETRIZES PARA EXECUÇÃO DE SONDAGENS A PERCUSSÃO

1 - Definição

Sondagem a percussão é um método para investigação de solos em que a perfuração é

obtida através do golpeamento do fundo do furo por peças de aço cortantes. É utilizada tanto para

a obtenção de amostras de solo como de índices de sua resistência a penetração.

2 - Identificação

As sondagens à percussão deverão ser identificadas pela sigla SP seguida de número indicativo.

Em cada obra o número indicativo deverá ser sempre crescente independentemente do local, fase

ou objetivo da sondagem. Quando for necessária a execução de mais de um furo num mesmo

ponto de investigação, de furos subseqüentes terão a mesma numeração do primeiro acrescida

das letras A, B, C etc. No caso de prosseguimento da sondagem pelo método rotativo, esta deverá

ser denominada com a sigla e número das sondagens rotativas.

Figura - Equipamento de sondagem executando a operação de lavagem

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3 - Equipamentos e ferramentas

3.1 - A firma Empreiteira deverá fornecer equipamentos e ferramentas para execução de

sondagens de até 40 m de profundidade ou que atendam as especificações de serviços.

3.2 - Os equipamentos e ferramentas constarão dos seguintes elementos principais: tripé com

roldana, guincho mecânico, ou com moitão; trado concha e espiral; hastes e luvas de aço;

alimentador d'água, cruzeta, trépano e "T" de lavagem; barriletes amostradores e peças para

cravação destes: martelo com 65 kg e guia; tubos de revestimento; bomba d'água; abraçadeiras

para revestimento; abaixadores e alçadores para hastes, saca-tubos; baldinho com válvula de pé;

chaves de grifo; metro ou trena; recipientes herméticos para amostras tipo copo; parafina, sacos

plásticos, etiquetas para identificação; medidor de nivel d'água.

Figura - Equipamento para realização das sondagens de simples reconhecimento por meio

da execução de escavação por circulação de água

3.3 - As peças de avanço da sondagem deverão permitir a abertura de um furo com diâmetro

mínimo de 2 1/2".

3.4 - A forma e distribuição das saídas d'água do trépano, bem como as características das hastes

dos ensaios penetrométricos e de lavagem por tempo, deverão ser idênticas para todos os

equipamentos, durante todo o serviço de sondagem de uma Empreiteira numa mesma obra.

3.5 - Para os ensaios penetrométricos as hastes deverão ser do tipo Schedule 80, retilíneas, com

1" de diâmetro interno e dotadas de roscas em bom estado, que permitam firme conexão com as

luvas, e peso de aproximadamente 3,0 kg por metro linear. Quando acopladas, as hastes deverão

formar um conjunto retilíneo.

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3.6 - A firma Empreiteira deverá dispor de hastes com comprimentos métricos exatos (p. ex. 1, 2,

3 m etc.), a fim de facilitar as operações de inicio do furo, e evitar emendas sucessivas

(inconvenientes) a maiores profundidades.

3.7 - Os barriletes amostradores deverão se encontrar em bom estado, com roscas e ponteiras

perfeitas e firmes, assim como não apresentar fraturas em nenhuma parte.

3.8 - O trépano deverá estar em bom estado e sua extremidade inferior cortante sempre afiada.

4- Execução da sondagem

4.1 - A sondagem deverá ser iniciada após a limpeza de uma área que permita o desenvolvimento

de todas as operações sem obstáculos e abertura de um sulco ao seu redor para desviar as águas

de enxurradas, no caso de chuvas. Quando for necessária a construção de uma plataforma, essa

deverá ser totalmente assoalhada e cobrir no mínimo, a área delimitada pelos pontos de fixação

do tripé.

4.2 - Junto ao local onde será executada a sondagem deverá ser cravado um piquete com a

identificação da sondagem, que servirá de ponto de referência para medidas de profundidades e

para fins de amarração topográfica.

4.3 - As sondagens deverão ser iniciadas utilizando-se o trado concha até onde possível.

4.4 - Tornando-se impossível com o trado concha, o avanço será feito utilizando-se trado espiral.

4.5 - No caso de ser atingido o nível freático, ou quando o avanço do trado espiral for inferior a 5

cm em 10 minutos de operação contínua de perfuração, poder-se-á passar para o método de

percussão com circulação de água (lavagem). Para tanto, é obrigatória a cravação do

revestimento.

4.6 - Quando o avanço do furo se fizer por lavagem, deve-se erguer o sistema de circulação

d'água (o que equivale a elevar o trépano) da altura de aproximadamente 0,3 m e durante sua

queda deve ser manualmente imprimido um movimento de rotação no hasteamento.

4.7 - Os detritos pesados, que não são carreados com a circulação d'água, deverão ser retirados

com o baldinho com válvula de pé.

4.8 - O controle das profundidades do furo, com precisão de 1 (um) cm, deverá ser feito pela

diferença entre o comprimento total das hastes com a peça de perfuração e a sobra delas em

relação ao piquete de referência usado junto à boca do furo.

4.9 - No caso da sondagem atingir o nível freático, a sua profundidade deverá ser anotada.

Quando ocorrer artesianismo não surgente deverá ser registrado o nível estático e, no caso de

artesianismo surgente, além do nível estático deverá ser medida a vazão e o respectivo nível

dinâmico.

4.10 - O nível d'água ou as características do artesianismo deverão ser medidos todos os dias

antes do início dos trabalhos e na manhã seguinte após a conclusão da sondagem.

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4.11 - A sondagem á percussão será dada por terminada nos seguintes casos:

a - quando atingir a profundidade especificada na programação dos serviços;

b - quando ocorrer a condição de impenetrabilidade;

c - quando estiver prevista sua continuação pelo processo rotativo e forem atingidas as condições

do ítem 5.11.

4.12 - Salvo especificação em contrário, imediatamente ap6s a última leitura do nível d'água, ou

término do furo seco, este deverá ser totalmente preenchido com solo, solo-cimento ou outro

material qualquer, a critério da Fiscalização, deixando-se cravada ao seu lado uma estaca com a

identificação da sondagem.

5 - Ensaio de penetração padronizado - SPT

5.1 - O ensaio de penetração padronizado, também denominado Standard Penetration Test (SPT),

é um ensaio executado durante uma sondagem a percussão, com o propósito de se obterem

índices de resistência à penetração do solo.

5.2 - O ensaio de penetração deverá ser executado a cada metro, a partir de 1,0 m de

profundidade da sondagem.

5.3 - As dimensões e detalhes construtivos do penetrômetro SPT deverão estar rigorosamente de

acordo com o padrão. O hasteamento a ser usado é o mesmo indicado no item 3.5. Não será

admitido o ensaio penetrométrico sem a válvula de bola, especialmente em terrenos não coesivos

ou abaixo do nível freático.

5.4 - O fundo do furo deverá estar limpo. Caso se observem desmoronamentos da parede do furo,

o tubo de revestimento deverá ser cravado de tal modo que sua boca inferior nunca fique a menos

de 10,0 cm acima da cota do ensaio penetrométrico. Nos casos em que, mesmo com o

revestimento cravado, ocorrer fluxo de material para o furo, o nível d'água no furo deverá ser

mantido acima do nível do terreno por adição de água. Nestes casos, a operação de retirada do

equipamento de perfuração deverá ser feita lentamente.

5.5 - O ensaio de penetração consistirá na cravação do barrilete amostrador, através do impacto

sobre a composição do hasteamento de um martelo de 65,0 kg caindo livremente de uma altura

de 75 cm.

5.6 - O martelo para cravação do amostrador deverá ser erguido manualmente, com auxílio de

uma corda e polia fixa no tripé. É vedado o emprego de cabo de aço para erguer o martelo. A

queda do martelo deverá se dar verticalmente sobre a composição, com a menor dissipação de

energia possível. O martelo deverá possuir uma haste guia onde deverá estar claramente

assinalada a altura de 75 cm.

5.7 - O barrilete deverá ser apoiado suavemente no fundo do furo, confirmando-se que sua

extremidade se encontra na cota desejada e que as conexões entre as hastes estejam firmes e

retilíneas. A ponteira do amostrador não poderá estar fraturada ou amassada.

5.8 - Colocado o barrilete no fundo, deverão ser assinalados com giz, na porção da haste que

permanece fora do revestimento, três trechos de 15,0 cm cada um, referenciados a um ponto fíxo

no terreno. A seguir, o martelo deverá ser suavemente apoiado sob a composição de hastes,

anotando-se a eventual penetração observada. A penetração obtida desta forma corresponderá a

zero golpes.

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5.9 - Não tendo ocorrido penetração igual ou maior do que 45 cm no procedimento acima, inicia-

se a cravação do barrilete através da queda do martelo. Cada queda do martelo corresponderá a

um golpe e serão aplicados tantos golpes quantos forem necessários à cravação de 45 cm do

amostrador, atendida a limitação do número de golpes indicados no item 5.11. Deverá ser

anotado o número de golpes e a penetração em centímetros para a cravação de cada terço do

barrilete; caso ocorram penetrações superiores a 15 cm (cada terço do barrilete), estas deverão ser

anotadas, não se fazendo aproximações.

5.10 - O valor da resistência à penetração consistirá no número de golpes necessários á cravação

dos 30,0 cm finais do barrilete.

5.11- A cravação do barrilete será interrompida quando se obtiver penetração inferior a 5,0 cm

durante 10 golpes consecutivos, não se computando os cinco primeiros golpes do teste, ou

quando o valor do SPT ultrapassar 50, num mesmo ensaio. Nestas condições o terreno será

considerado impenetrável ao SPT e deverão ser anotados o números de golpes e a penetração

respectiva.

5.l2 - Atingidas as condições em 5.11 os ensaios de penetração serão suspensos, sendo

reiniciados quando, em qualquer profundidade, voltar a ocorrer material susceptível de ser

submetido a esse tipo de ensaio.

6 - Ensaio de lavagem por tempo

6.1 - O ensaio de lavagem por tempo ‚ utilizado numa sondagem à percussão, com o objetivo de

se avaliar a penetrabilidade do solo ao avanço do trépano de lavagem. Consiste na aplicação do

processo definido em 4.6. por trinta minutos, anotando-se os avanços obtidos a cada período de

dez minutos. O equipamento a ser utilizado é o especificado nos itens 3.4 e 3.5.

6.2 - Atingido o impenetrável ao SPT (item 5.11), e havendo interesse no prosseguimento da

sondagem pelo método a percussão, este será realizado através da lavagem, com ensaios de

lavagem por tempo, atendendo à limitação de avanço indicada no item 6.3.

6.3 - Quando no ensaio de lavagem por tempo, forem obtidos avanços inferiores a 5,0 cm por

períodos, em três períodos consecutivos de dez minutos, o material será considerado

impenetrável à lavagem.

6.4 - O impenetrável à lavagem por tempo, como critério para término da sondagem à percussão,

não implica na eliminação dos ensaios de penetração SPT (5), devendo ser observadas as

condições definidas no item 5.12.

6.5 - Não é recomendada a adoção do critério de impenetrável à lavagem por tempo (6.2) para

término da sondagem à percussão, quando estiver prevista a continuação da sondagem pelo

processo rotativo.

8 - Amostragem

8.1 - As amostras deverão ser representativas dos materiais atravessados e livres de

contaminação.

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8.2 - As amostras a serem obtidas nas sondagens á percussão serão dos seguintes tipos:

a - Amostras de barrilete amostrador SPT, com cerca de 200 g, constituídas pela parte inferior do

material obtido no amostrador. Sempre que possível, a amostra do barrilete deve ser

acondicionada, mantendo-se intactos os cilindros de solo obtidos.

b - Amostras de trado, com cerca de 500 g, constituídas por material obtido durante a perfuração

e coletadas na parte inferior das lâminas cortantes do trado.

c - Amostras de lavagem, com cerca de 500 g, obtidas pela decantação d'água de circulação, em

recipiente com capacidade mínima de 100 litros. Neste processo de amostragem‚ vedada a

prática de coleta do material acumulado durante o avanço da sondagem, em recipiente colocado

junto à saída d'água de circulação.

d -Amostras de baldinho, com cerca de 500 g, constituídas por material obtido no baldinho com

válvula de pé.

8.3 - Excetuando-se as amostras de barrilete, deve ser coletada, no mínimo, uma amostra para

cada metro perfurado. Deverão ser coletadas tantas amostras quantos forem os diferentes tipos de

materiais.

8.4 - As amostras acondicionadas em copos (item 8.10) e sacos plásticos (demais amostras),

serão colocadas em caixas de madeira, ou de plástico, tipo e dimensões usados em furos rotativos

de diâmetro BW. As caixas deverão ser providas de tampa com dobradiças. Na tampa e num dos

lados menores da caixa deverão ser anotados com tinta indelével os seguintes dados:

- número do furo;

- nome da obra;

- local;

- número da caixa e o número de caixas do furo.

Quando a sondagem à percussão for seguida por sondagem rotativa, deve ser utilizada caixa de

amostra apropriada para o diâmetro da sondagem rotativa programada.

8.5 - As amostras serão coletadas desde o início do furo e acondicionadas na caixa, com

separação de tacos de madeira, pregados na divisão longitudinal. A sequência de colocação das

amostras na caixa iniciar-se-á no lado da dobradiça da esquerda para a direita.

A profundidade de cada trecho amostrado deve ser anotada, com caneta esferográfica ou tinta

indelével, no taco do lado direito da amostra. No lado direito da última amostra do furo deve ser

colocado um saco adicional com a palavra "FIM".

8.6 - Cada metro perfurado, com exceção do primeiro, deve estar representado na caixa de

amostra por duas porções de material separadas por tacos de madeira: a primeira com amostra de

penetrômetro, e a segunda, com amostra de trado, lavagem ou baldinho.

8.7 - Não havendo recuperação de material no barrilete, no local da amostra deve ser colocado

um taco de madeira com as palavras "não recuperou". No caso de ser utilizado todo o material

disponível para a amostragem especificada no item 3.8.10, deve ser colocado no local da amostra

um taco com as palavras "recuperou pouco".

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8.8 - No caso de pouca recuperação de amostra no barrilete, deve-se dar preferência à

amostragem indicada no item 8.10.

8.9 - Na divisão longitudinal de madeira junto à amostra, do lado da dobradiça, deve constar o

tipo de amostragem, isto é: trado, lavagem, penetrômetro, etc.

8.10 - A cada ensaio de penetração, cerca de 100 g da amostra do barrilete deverão ser

imediatamente acondicionados em recipientes de vidro ou plástico rígido, com tampa hermética,

parafinada ou selada com fita colante. Esta amostra deve ser identificada por duas etiquetas, em

papel cartão, uma interna e outra colada na parte externa do recipiente, onde constem:

- nome da obra;

- nome do local;

- número de sondagens;

- número da amostra;

- profundidade da amostra;

- número de golpes e penetração do ensaio;

- data;

- operador.

Amostrador de cravação aberto com solo, fotografado ao lado da sua ponta

(sobre o asfalto em que se vê uma marca molhada de sapato - ordem de grandeza)

As anotações deverão ser feitas com caneta esferográfica ou tinta indelével, em papel cartão,

devendo as etiquetas ser protegidas, com sacos plásticos, de avarias no manuseio da amostra.

Estes recipientes deverão ser acondicionados em caixas apropriadas para transporte ou, de

preferência, na caixa especificada no item 8.4.

8.11 - As caixas de amostras deverão permanecer guardadas à sombra, em local ventilado, até o

final da sondagem, quando serão transportadas para o local indicado pela Fiscalização, na obra.

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9 . Resultados

9.1 - Informações sobre o andamento das sondagens deverão ser fornecidas diariamente, quando

solicitadas.

9.2 - Os resultados preliminares de cada sondagem à percussão deverão ser apresentados, num

prazo máximo de 15 dias após seu término, em boletins (modelo em anexo) com 3 vias, onde

constem, no mínimo:

- nome da obra e interessado;

- identificação e localização do furo;

- diâmetro da sondagem e método de perfuração;

- cota, quando fornecida;

- data da execução;

- nome do sondador e da firma;

- tabela com leitura de nível d'água com data, hora, profundidade do furo, profundidade do

revestimento e observações sobre eventuais fugas d'água, artesianismo etc. No caso de não ter

sido atingido o nível d'água, deverão constar no boletim as palavras "furo seco";

- posição final do revestimento;

- resultados dos ensaios de penetração, com o número de golpes e avanço em centímetros para

cada terço de penetração do amostrador;

- resultados dos ensaios de lavagem, com o intervalo ensaiado, avanço em centímetros e tempo

de operação da peça de lavagem;

- identificação das anomalias observadas;

- confirmação do preenchimento do furo ou motivo do seu não preenchimento;

- motivo da paralização do furo;

- visto do encarregado da Empreiteira na obra.

9.3 - Os resultados finais de cada sondagem à percussão deverão ser apresentados, num prazo

máximo de 30 dias após o seu término, na forma de perfis individuais na escala 1:100 (modelo

em anexo), onde conste, além dos dados do item 9.2, calculados e colocados em gráficos, quando

for o caso, a classificação geológica e geotécnica dos materiais atravessados, feita por geólogo ou

engenheiro geotécnico, cujo nome e assinatura deverão constar no perfil.

9.4 - Até 30 dias após o término do último furo da campanha programada, a firma Empreiteira

deve entregar o relatório final, contendo:

a - texto explicativo com localização, tempo gasto, número de furos executados, total de metros

perfurados, bem como outras informações de interesse e conhecimento da Empreiteira;

b - planta de localização das sondagens ou, na sua falta, esboço com distâncias aproximadas e

amarração.

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46

Nomenclatura adotada na caracterização da compacidade ou consistência dos materiais

Tabela - Classificação dos Solos a partir do SPT

Solo Índice de resistência

à penetração

Designação

Areia

e

Silte

arenoso

4

5 a 8

9 a 18

19 a 40

> 40

fofa (o)

pouco fofa (o)

medianamente compacta (o)

compacta (o)

muito compacta (o)

Argila

e

silte

argiloso

2

3 a 5

6 a 10

11 a 19

> 19

muito mole

mole

média (o)

rija (o)

dura (o)

Tabela

Critérios de Paralisação da Sondagem à Percussão

Resumo dos procedimentos a serem adotados para se determinar o término da execução

das sondagens à percussão, em complementação ao que foi apresentado no texto anterior:

Diretrizes para Execução de Sondagens à Percussão, publicada pela ABGE (Norma brasileira –

NBR 6484/2001).

A cravação do amostrador-padrão é interrompida antes dos 45cm de penetração sempre que

ocorrem uma das seguintes situações:

a) em qualquer dos três segmentos de 15 cm, o numero de golpes ultrapassar 30;

b) um total de 50 golpes tiver sido aplicada durante toda a cravação; e

c) não se observa avanço do amostrador-padrão durante a aplicação de cinco golpes

sucessivos martelo

No processo de perfuração por circulação de água, quanto ao uso do amostrador-padrão, deve-se

observar os seguintes critérios para a paralisação da sondagem:

a) quando, em 3 m sucessivos, se obtiver 30 golpes para penetração dos 15 cm iniciais

do amostrador-patrão;

b) quando, em 4 m sucessivos, se obtiver 50 golpes para penetração dos 30 cm iniciais

do amostrador-patrão; e

c) quando, em 5 m sucessivos, se obtiver 50 golpes para penetração dos 45 cm

do amostrador-patrão

Obs. Este procedimento como critério de paralisação pode trazer ao amostrador sérios

“danos – desgastes” ao seu “bico”, danificando-o, o que implica em substituição por um

novo com muita freqüência.

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47

* Quando “c) não se observa avanço do amostrador-padrão durante a aplicação de

cinco golpes sucessivos martelo”, como descrito acima, deve-se ser executado o ensaio

de avanço da perfuração por circulação de água, como difundido na prática consagrada

e descrito em norma: (Proposição feita pela Eng. Maria José Porto, publicada em seu

livro)

Este critério de paralisação se baseia na “cravação” do trépano e não do amostrador como

proposto pela norma – evitando assim o “desgaste”do “bico” do mesmo.

- levantamento do trépano em 3 baterias de 10 minutos

( corresponde a 90 levantadas)

=> deve-se verificar penetração menor que 5 cm

em cada 10’: deve-se levantar 30 vezes a 30 cm

em cada 1’: levanta 3 vezes (20” cada), em posições ortogonalmente alternadas,

como indicada a posição de “caída”do trépano, abaixo

sentido da caída

Exemplo de registro no campo e posteriormente em boletim (escritório)

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48

3.4 - Apresentação de Exemplos de perfis de Sondagem

É apresentada a seguir uma série de Boletins de Sondagem à Percussão com circulação

de água, realizadas por várias empresas especializadas, em diversos pontos, principalmente na

região central de Juiz de Fora.

Os resultados são, portanto, reais e são divulgados aqui como exemplos de resultados que

se obtêm, nomenclaturas comumente adotadas, anotação dos dados em planilha entre outros com

o objetivo de se destacar didaticamente alguns pontos relevantes.

1/8 Av Rio Branco ____________________________________

Exemplo de croquis de posicionamento de furos de Sondagem

Observa-se estarem os furos locados e referenciados à testada e às divisas e ainda terem

sido determinadas as cotas da boca com referencia a um RN.

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49

2/8 R.Marechal Deldoro esq. Olegário Maciel ______________________________

Observa-se o NA estar à 1,45 m de profundidade

.Ter encontrado à 5,00 m uma linha de pedregulho ou uma pedra com o SPT no

gráfico indo ao infinito e no metro seguinte sendo igual a 7

.Valores crescentes a partir do SPT 12 serem considerados Solo Residual. 18,00m

anterior considerado solo coluvionar (“talus”)

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50

3/8 R. Olegário Maciel ________________________

Observa-se no SP01 à 2,00 m 1 golpe fez descer 45 cm e em 2,45 m só o peso

fazer descer até 2,75 m (mais 30 cm)

.No SP01 à 4,00 m, antes de bater, já descer 45 cm

.O critério de paralização adotado no primeiro furo (3 baterias)

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51

4/8 R. Santo Antonio ______________________________

Um perfil típico de Solo Residual a partir de 8,60 m, possivelmente identificado seu

início no trecho de lavagem com o trépano

Observa-se o critério de paralização estar muito próximo do que prevê a norma, ou seja:

3,00 m sucessivos, com índices de penetração elevado

Aqui em 14,00 m os 45 golpes foram dados, sendo dados os 30 primeiros descendo 16 cm

e os 30 últimos descendo 13 cm

.em 15,00 m o índice estar maior que o anterior e

.em 16,00 m o índice também estar maior

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52

5/8 Rua Halfeld ________________________

Neste exemplo o valor de N maior na 1 a e 2a do que na 2 a e 3 a, em 8,00 m, como não é

comum de ocorrer.

Observe os horizontes (3): mole, compacto e medianamente compacto, descritos no

perfil, sendo destacados nos horizontes ( com seta ) a consistência ou compacidade que foge ao

designado para a mesma

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53

6/8 Juiz de Fora - MG _______________________

Perfil de solo de ( argila ) de baixa consistência - Solo Mole.

Dificuldade na obtenção do N-SPT.

Observe a 10,00m ter encontrado um fragmento duro.

. a 17,00m 2 golpes fazer descer 45cm sendo o 2o descendo 23cm.

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54

7/8 R. Olegário Maciel ________________________

Exemplo de Sondagem Mista.

Em 7,30 m é encontrado material duro, entrando-se com a rotativa, diâmetro HW, coroa

de diamante.

Observa-se que foi cortado 2,20m (Manobra) de rocha do tipo Gnaisse sendo determinado

também: F - Fragmentação = Número de fragmentos da amostra recuperada no caso igual a 1

RQD - Rock Quality Designation = Somatório dos fragmentos que 10cm/avanço (%),

no caso igual a 80 %.

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55

11/8 R. Marechal Deodoro _______________________

Exemplo de Sondagem Mista utilizada em local de ocorrência de Matacões.

Observe-se ter atravessado 3 blocos. O 1o : D = 62 cm, o 2o : D = 273 cm o 3o : D = 233

cm, tendo determinado a fragmentação e a recuperação obtida, sendo Recuperação =

comprimento de amostra recuperada /Avanço ( %).

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56

Apresentação de Outros Exemplos de perfis de Sondagem

1/6 Praça do Lacet - Cascatinha Serviço de 27/08/06

Exemplo de furo de Sondagem sem a “capa” de solo maduro. Perfil de solo residual,

com ocorrência de alteração de rocha e rocha sã.

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57

2/6 Campus da UFJF – Centro Olímpico Serviço de 05/09/07

Exemplo de furo de Sondagem em local de pouco solo – sedimentar (área “baixa”) sobre

a rocha – rocha quase exposta.

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58

3/6 Região central do município de Macaé/RJ Serviço de 06/12/06

Exemplo de furo de Sondagem em região de areia – formação sedimentar de origem

marinha.

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59

4/6 Campus da UFJF Serviço de 15/10/07

Exemplo de furo de Sondagem típico de um perfil de solo residual, lançado sobre ele

2,00m de aterro. Observa-se o contraste do solo maduro e o jovem.

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60

5/6 Rua Mamoré – São Mateus Serviço de 15/10/07

Exemplo de furo de Sondagem típico de formação sedimentar. Observe a presença de

matéria orgânica e o nível elevado da água.

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61

6/6 Belém/PA Serviço de 15/10/07

Exemplo de furo de Sondagem típico de formação sedimentar de grande profundidade.

Trata-se de furo de sondagem no município de Belém/PA, referente à bacia sedimentar da foz do

Rio Amazonas. Observe a grande profundidade em solo (aproximadamente 50,0m)

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62

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63

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64

3.5 - Normalização sobre a Programação das Sondagens de Simples

Reconhecimento dos Solos para construção de Edifícios

Esta Normalização, pela ABNT, registro NBR 8036, fixa as condições exigíveis na

programação das sondagens de simples reconhecimento dos solos destinada a elaboração de

projetos geotécnicos para construção de edifícios. Esta programação abrange o número, a

localização e a profundidade das sondagens.

1 – Considerações Gerais

Procedimento

Adotado na programação de sondagens de simples reconhecimento na fase de estudos

preliminares ou de planejamento do empreendimento.

Para a fase de projeto, ou para o caso de estruturas especiais, eventualmente podeerão ser

necessárias investigações complementares para determinação dos parâmetros de resistências ao

cisalhamento e da compressibilidade dos solos, que terão influência sobre o comportamento da

estrutura projetada. Para tanto, devem ser realizados programas específicos de investigações

complementares.

1.1 - Número e locação das sondagens

1.1.1 - O número de sondagens e a sua localização em planta dependem do tipo da estrutura, de

suas características e das condições geotécnicas do sob-solo. O número de sondagens deve ser

suficiente para fornecer um quadro, o melhor possível, da provável variação das camadas do

sub-solo do local em estudo.

1.1.2 - As sondagens devem ser, no mínimo, de uma para cada 200 m2 de área da projeção em

planta do edifício, até 1200 m2 de área. Entre 1200 m2 e 2400 m2 deve-se fazer uma sondagem

para cada 400 m2 que excederem de 1200 m2. Acima de 2400 m2 o número de sondagens deve

ser fixado de acordo com o plano particular da construção. Em qualquer circusntâncias o

número de sondagens deve ser:

a) dois para área da projeção em planta do edifício até 200 m2;

b) três para área entre 200 m2 e 400 m2.

1.1.3 - Nos casos em que não houver ainda disposição em planta dos edifícios, como os estudos

de viabilidade ou de escolha de local, o número de sondagens deve ser fixado de forma que a

distância máxima entre elas seja de 100 m, com um mínimo de três sondagens.

1.1.4 - As sondagens devem ser localizadas em planta e obedecer às seguintes regras gerais:

a) na fase de estudos preliminares ou de planejamento do empreendimento, as sondagens

devem ser igualmente distribuídas em toda a área; na fase do projeto pode-se localizar as

sondagens de acordo com critério específico que leve em conta pormenores estruturais;

b) quando o número de sondagens for superior a três, elas não devem ser distribuídas ao

longo de um mesmo alinhamento.

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65

1.2 - Profundidade das Sondagens

1.2.1 - A profundidade a ser explorada pelas sondagens de simples reconhecimento, para efeito

do projeto geotécnico, é função do tipo de edifício, das características particulares de sua

estrutura, de suas dimensões em planta, da forma da área carregada e das condições geotécnicas e

topográficas locais.

Nota: A exploração deve ser levada a profundidade tais que incluam todas as camadas impróprias

ou que sejam questionáveis como apoio de fundações, de tal forma que não venham a prejudicar

a estabilidade e o comportamento estrutural ou funcional do edifício.

1.2.2 - As sondagens devem ser levadas até a profundidade onde o solo não seja mais

significativamente solicitado pelas cargas estruturais, fixando-se como critério aquela

profundidade onde o acréscimo de pressão no solo, devido às cargas estruturais aplicadas, for

menor do que 10% da pressão geostática efetiva.

3.6 - Estimativa de Parâmetros dos Solos para Fundações

Dados Indiretos

Em estudos geotécnicos em geral já se reconhece algumas dificuldades de se obter os

parâmetros de resistência ao cisalhamento e de deformabilidade dos solos para alguns solos.

Por exemplo, nas areias a amostragem indeformada, bem como a moldagem de corpos de

prova para a execução de ensaios de laboratório, são operações extremamente difíceis de

proceder. Por tais motivos, recorre-se, em geral, a procedimentos indiretos para se obter dados

sobre as características “in situ” de resistência ao cisalhamento e também de compressibilidade

desses solos, em especial. As sondagens de percussão, bem como os ensaios de penetração

estática de cone (tipo holandês), usualmente as únicas disponíveis em análises preliminares, são

muito utilizadas nesses procedimentos.

Particularmente para o caso de estudo do subsolo com a finalidade de obter parâmetros

para o posterior dimensionamento de uma fundação também não é simples e viável técnico-

economicamente. Não é razoável pensar em obter amostras de um em um metro ao longo de todo

um perfil, por exemplo, onde se idealiza a execução de uma fundação profunda.

Por motivo semelhando ao exposto anteriormente, é comum obtermos os parâmetros de

interesse do dimensionamento de fundações por correlações principalmente com o valor do NSPT

obtidos em sondagens à penetração com circulação de água.

Neste item são apresentados alguns parâmetros dos solos, estimados a partir de

correlações com a sua compacidade e/ou consistência, para uso prático, e que poderão ser

utilizados em estudos preliminares e em anteprojetos de engenharia.

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66

Unidades usuais de conversão:

1 KPa = 1KN/m2

1 t/m2 = 10 KPa

1 Kgf/cm2 = 100 KPa

1 Kgf/cm2 = 10 t/m2

1 MPa = 1000 KPa

1 MPa = 10 Kgf/cm2

1KN = 1000N

1KN = 0,1 tf

1 tf = 10 kN

1 Kgf = 9,81 N

TAB 1 - Classificação dos solos (Norma – NBR 7250)

Solo Índice de resistência à penetração Designação

Areia e Silte arenoso

4

5 a 8

9 a 18

19 a 40

> 40

fofa (o)

pouco fofa (o)

medianamente compacta (o)

compacta (o)

muito compacta (o)

Argila e Silte argiloso

2

3 a 5

6 a 10

11 a 19

> 19

muito mole

mole

média (o)

rija (o)

dura (o)

TAB 2 – Avaliação dos Parâmetros de Resistência em Função do SPT

(correlações empíricas – uso limitado a estudos preliminares).

Solos Nº de Golpes N (SPT) Índice de Consistência (IC) Coesão não Drenada Su

(Kg/cm2)

ARGILAS

Muito mole

Mole

Média

Rija

Muito rija

Dura

2

2 - 4

4 - 8

8 - 15

15 - 30

30

0

0 – 0,25

0,25 – 0,5

0,5 – 0,75

0,75 – 1,0

> 1,0

< 0,1

0,1 – 0,25

0,25 – 0,5

0,5 – 1,0

1,0 – 2,0

> 2,0

AREIAS

Muito fofa

Fofa

Média

Compacta

Muito compacta

< 4

4 - 10

10 - 30

30 - 50

> 50

Grau de Compacidade (GC)

0

0 – 0,25

0,25 – 0,5

0,5 – 0,75

0,75 – 1,0

Ângulo de Atrito ()

< 0,1

0,1 – 0,25

0,25 – 0,5

0,5 – 1,0

1,0 – 2,0

Obs.: IC = (LL – w) / ( LL – LP) e GC = ( emáx – enat) / ( emáx – emín) = Compacidade relativa (Dr)

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67

TAB 3 – Avaliação dos Parâmetros de Resistência e de deformabilidade em Função do SPT

(correlações empíricas – uso limitado a estudos preliminares).

Areias e Solos Arenosos

Compacidade ( t/m³) C ( t/m²) ° E ( t/m²)

Fofa

Pouco Compacta

Medianamente Compacta

Compacta

Muito Compacta

1,6

1,8

1,9

2,0

> 2,0

0

0

0

0

0

25 - 30

30 - 35

35 - 40

40 - 45

> 45

100 - 500

500 - 1400

1400 - 4000

4000 - 7000

> 7000

0,3 a 0,4

Argilas e Solos Argilosos

Consistência ( t/m³) C ( t/m²) ° E’ ( t/m²)

Muito Mole

Mole

Média

Rija

Dura

1,3

1,5

1,7

1,9

> 2,0

0 - 1,2

1,2 - 2,5

2,5 - 5,0

5,0 - 15,0

> 15,0

0

0

0

0

0

30 - 120

120 - 280

280 - 500

500 - 1500

> 1500

0,4 a 0,5

Valores UFMG fls. 47

Obs.: Para solos argilosos normalmente adensados

Cc = 0,009 (LL – 10%)

Sendo: = Peso Específico Natural do Solo

= Ângulo de Atrito Interno

C = Coesão

E = Módulo de Elasticidade (Não Drenado)

E’= Módulo de Elasticidade (Drenado)

= Módulo de Poisson

TAB 4 – Avaliação de Parâmetros dos Solos em Função do Estudo de Compacidade ou Consistência

(Bowles – 1997)

(correlações empíricas – uso limitado a estudos preliminares).

Característica Compacidade

Muito Fofa Fofa Média Compacta Muito Compacta

Densidade Relativa

SPT

(graus)

(tf/m3)

0

0

25 - 30

1,12 – 1,60

0,15

4

27 - 32

1,44 – 1,76

0,35

10

30 - 35

1,76 – 2,08

0,65

30

35 - 40

1,76 – 2,24

0,85 – 1,0

50

38 - 43

2,24 – 2,40

Característica Consistência

Muito Mole Mole Média Rija Muito Rija Dura

qu

SPT

(tf/m3)

0

0

0,25

2

1,60 – 1,92

0,5

4

1,76 – 2,08

1,0

8

2,0

16

1,92 – 2,24

4,0

30

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68

TAB 5 – Relação entre consistência e resistência a partir de verificação no campo (Simons)

(correlações empíricas – uso limitado a estudos preliminares).

Consistência Critério de Verificação Resistência não – drenada ao

Cisalhamento (KN/m2)

Muito Rija

Rija

Média

Mole

Muito Mole

Quebradiça ou muito dura

Não pode ser moldada com os dedos

Pode ser moldada com os dedos, fazendo-se a força

Facilmente moldável com os dedos

Flui entre os dedos quando espremida

>150

75 – 150

40 – 75

20 – 40

< 20

TAB 6 – Valores de Módulo de Elasticidade para diferentes tipos de solos (UFV)

(correlações empíricas – uso limitado a estudos preliminares).

Solo E (Kgf/cm2)

1. Argila

Muito mole

Mole

Média

Dura

Arenosa

2. Areia

Siltosa

Fofa

Compacta

3. Areia e Pedregulho

Compacto

Fofo

4. Silte

3 – 30

20 – 40

45 – 90

70 – 200

300 – 425

50 – 200

100 – 250

500 – 1000

800 – 2000

500 – 1400

20 - 200

TAB 7 – Valores de Coeficientes de Poisson para diferentes tipos de solos (UFV)

(correlações empíricas – uso limitado a estudos preliminares).

Solo Coeficiente de Poisson ()

Argila saturada

Argila não-saturada

Argila arenosa

Silte

Areia compacta

Areia grossa (e = 0,4 a 0,7)

Areia fina (e = 0,4 a 0,7)

Rocha (depende do tipo)

Concreto

Gelo

0,4-0,5

0,1-0,3

0,2-0,3

0,3-0,35

0,2-0,4

0,15

0,25

0,1-0,4

0,15

0,36

Parâmetros de Resistência e Peso Específico (Cintra et al. 2003)

1. Coesão

Para a estimativa do valor de coesão não drenada (cu), quando se dispõem de resultados de ensaios de

laboratório, Teixeira & Godoy (1996) sugerem a seguinte a seguinte correlação com o índice de resistência à

penetração (N) do SPT:

)(10 KPaNCu

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69

2. Ângulo de Atrito

Para a adoção do ângulo de atrito interno da areia, pode-se utilizar a Figura 04 (Mello, 1967), que mostra

correlações estatísticas entre os pares de valores (v, N) e os prováveis valores de , em que v é a tensão vertical

efetiva à cota de obtenção de N.

Ainda para a estimativa de , Godoy (1983) menciona a seguinte correlação empírica com o índice de

resistência à penetração (N) do SPT:

N4,0280

Enquanto Teixeira (1996) utiliza: 01520 N

3. Peso Específico

Se não houver ensaios de laboratório, pode-se adotar o peso específico efetivo do solo a partir dos valores

aproximados das Tabelas 8 e 9 (Godoy, 1972), em função da consistência da argila e da compacidade da areia,

respectivamente. Os estados de consistência de solos finos e de compacidade de solos grossos, por sua vez, são

dados em função do índice de resistência à penetração (N) do SPT, de acordo com a NBR 7250/82.

TAB 8 – Peso específico de solos argilosos (Godoy, 1972)

(correlações empíricas – uso limitado a estudos preliminares).

N (golpes) Consistência Peso específico

(KN/m3)

2 Muito mole 13

3 - 5 Mole 15

6 - 10 Média 17

11 - 19 Rija 19

20 Dura 21

TAB 9 – Peso específico de solos arenosos (Godoy, 1972)

(correlações empíricas – uso limitado a estudos preliminares).

N (golpes) Consistência

Peso específico

(KN/m3)

Areia seca Úmida Saturada

< 5

5 - 8

Fofa

Pouco compacta 16 18 19

9 – 18 Medianamente compacta 17 19 20

19 - 40

> 40

Compacta

Muito compacta 18 20 21

Segundo Moraes, 1978

Solos Coesivos

Após numerosos ensaios, Terzaghi e Peck indicam as seguintes relações:

TAB 10 – Consistência, número de golpes N e compressão simples:

(correlações empíricas – uso limitado a estudos preliminares).

Consistência S.P.T. c. simples – Kg/cm2

Muito mole 2 0.25

Mole 2 - 4 0,25 – 0,50

Média 4 – 8 0,50 – 1,00

Rija 8 – 15 1,00 – 2,00

Muito rija 15 – 30 2,00 – 4,00

Dura > 30 4,00 – 8,00

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70

Tensão admissível – solos coesivos

Para o cálculo da tensão admissível ou capacidade de carga do solo são bastante difundidas a seguintes

relações: (Resultados obtidos em Kg/cm2)

- Argila pura

4

Np

- Argila siltosa

5

Np

- Argila arenosa siltosa

5,7

Np

Depois de estudadas as diversas correlações entre penetrômetros dinâmicos e estáticos, transcreve-se duas

tabelas referentes a ângulo de atrito de areias, resistências a compressão e coesão das argilas:

TAB 11– Ângulo de atrito interno para areias

(correlações empíricas – uso limitado a estudos preliminares).

Areia Fina Média e Grossa Com pedregulho

Compacidade Grãos

Esféricos

Grãos

Angulares

Grãos

Esféricos

Grãos

Angulares

_

Fofa 27 28 29 33 34

Intermediária 30 34 33 38 37 - 39

Compacta 33 36 36 44 40 - 45

TAB 12 – Resistência à compressão e coesão para argilas

(correlações empíricas – uso limitado a estudos preliminares).

Consistência

Resistência à

compressão Coesão

Kg/cm2 Kg/cm2

Muito mole 0 – 0,25 0 – 0,12

Mole 0,25 – 0,50 0,13 – 0,25

Média 0,50 – 1,00 0,25 – 0,50

Rija 1,00 – 2,00 0,50 – 1,00

Muito rija 2,00 – 4,00 1,00 – 2,00

Dura > 4,00 > 2,00

Módulo de Deformabilidade e Coeficiente de Poisson (Cintra, 2003)

Módulo de Deformabilidade

Não se dispondo de ensaios de laboratório nem de prova de cargas sobre placa para a determinação do

módulo de deformabilidade do solo (Es), podem ser utilizadas correlações com a resistência de ponta com do cone

(qc) ou com índice de resistência à penetração (N) da sondagem SPT, como, por exemplo, as apresentadas por

Teixeira & Godoy (1996):

cs qE

E com NKqc NKEs

em que e K são coeficientes empíricos dados pelas tabelas 13 e 14, em função do tipo de solo. Esse coeficiente

correlaciona qc com Es e, portanto, não deve ser confundido com o coeficiente de Aoki & Velloso (1995), que

transforma qc em atrito lateral unitário do próprio cone. Já o coeficiente K tem o mesmo significado para Aoki &

Velloso e, por isso, valores da tabela 4 têm a mesma ordem de grandeza dos valores de Aoki & Velloso (1995).

Geotecnia de Fundações e Obras de Terra - 2018 Prof. M. Marangon

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TAB 13 – Coeficiente (Teixeira & Godoy, 1996)

Solo

Areia 3

Silte 5

Argila 7

TAB 14 – Coeficiente K (Teixeira & Godoy, 1996)

Solo K (MPa)

Areia com pedregulhos 1.10

Areia 0.90

Areia siltosa 0.70

Areia argilosa 0.55

Silte arenoso 0.45

Silte 0.35

Argila arenosa 0.30

Silte argiloso 0.25

Argila siltosa 0.20

Observa-se que para areias ( = 3), a correlação Es com qc resulta em:

cs qE 3

que é compatível às relações de Schmertmann (1978).

De acordo com D’Appolonia et al. (1970), a presença do lençol freático pode ser ignorada porque seu

efeito no módulo de deformabilidade é refletido na obtenção de N, ratificado Meyerhof (1965). Posteriormente, essa

assertiva foi confirmada por Terzaghi et al. (1996), com base nos resultados de Burland-Burbidge, de 1985.

No caso de saturação de uma areia que não estava saturada no momento da sondagem, por exemplo, por

ascensão do N.A., o recalque aumenta de um valor que, dependendo do autor, pode ser de 1/3 (Bolognesi, 1969) até

100% (Terzaghi & Peck, 1948; Terzaghi & Peck, 1967; Terzaghi et al., 1996).

Coeficiente de Poisson

Teixeira & Godoy (1996) também apresentam valores típicos para o coeficiente de Poisson do solo (),

reproduzidos na tabela 15.

TAB 15 – Coeficiente de Poisson (Teixeira & Godoy, 1996)

(correlações empíricas – uso limitado a estudos preliminares).

Solo

Areia pouco compacta 0,2

Areia compacta 0,4

Silte 0,3-0,5

Argila saturada 0,4-0,5

Argila não saturada 0,1-0,3

Simons & Menzies (1981) observam que não é constante, variando desde o valor não-drenado no

momento do carregamento (u – 0,5 para o caso ideal não-drenado) até os valores drenados no fim da dissipação do

excesso de pressões neutras.

De acordo com Mayne & Poulos (1999), pesquisas mais recentes mostram que os valores drenados de são

bem menores do que se acreditava. Para carregamento drenado em todos tipos de solo, incluindo areia e argilas, tem-

se:

05,015,0'

Esses autores confirmam = 0,5 para condições não-drenadas envolvendo carregamentos rápidos em

argilas saturadas.