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Baixada Santista: Implicaes da Histria Geolgicano Projeto de
Fundaes
Baixada Santista: Implicaciones de la Histria Geolgica en el
Proyeto de Fundaciones
Santos Coastal Plains: Implications of the Geological History in
the Design of Foundations
Faial Massad, Dr. EngProfessor Titular, EPUSP
BrasilResumo. Durante dcadas as argilas sedimentares da Baixada
Santista foram consideradas como normalmente
adensadas. Acreditava-se que se formaram num nico ciclo de
sedimentao, contnuo e ininterrupto. Diante da ocorrnciade argilas
mdias ou duras, apelava-se para expresses como "caso inusitado";
ou, perante o fato destas argilas serem, porvezes, levemente
sobre-adensadas, invocava-se o efeito do envelhecimento ("aging").
S recentemente se descobriu queas oscilaes relativas do nvel do
mar, durante o Quaternrio, esto na raiz da sedimentao costeira no
Brasil. E queocorreram pelo menos dois ciclos de sedimentao,
entremeados por intenso processo erosivo, associados com
doisepisdios transgressivos, de nveis marinhos mais elevados que o
atual, que deram origem a dois tipos de sedimentosargilosos, um,
Pleistocnico e, o outro, Holocnico, com propriedades geotcnicas
distintas. Mostram-se: (a) os possveismecanismos de
sobre-adensamento, decorrentes da gnese desses sedimentos,
confirmados recentemente por ensaios depiezocone; (b) que muitas
das propriedades de engenharia, quando adimensionalizadas em relao
presso de pr-aden-samento, so prximas entre si, isto , os solos so
semelhantes; (c) que dessa histria geolgica decorrem
algumasimplicaes no projeto de fundaes e de aterros na Baixada
Santista; e (d) que j possvel identificar sub-regies em queos
sedimentos Holocnicos (Argilas de SFL) apresentam comportamentos
diferenciados como fundao.
Resumen. Durante dcadas las arcillas sedimentarias de la Baixada
Santista fueron consideradas como normalmenteconsolidadas. Se creia
que estas se formaron en un nico ciclo de sedimentacin, contnuo e
ininterrupto. En presenciade la existencia de arcillas mdias y
duras, se usaban expresiones como caso inusitado; o, frente al
hecho de que estasarcillas presentaban, a veces, alto grado de
consolidacin, se atribuia al efecto de envejecimiento (aging).
Solorecientemente se descobrio que las oscilaciones relativas del
nivel del mar, durante el cuaternrio, estn en la raiz de
lasedimentacin costera en Brasil. Ocurrieron por lo menos dos
ciclos de sedimentacin, entrelazados por un intenso procesoerosivo,
asociados a dos episdios transgresivos, de niveles marinos mas
elevados que el atual, que dierom origen a dostipos de sedimentos
arcillosos, con propiedades geotcnicas distintas. Se muestran (a)
los posbles mecanismos de altogrado de consolidacin, devido a la
genesis de estos sedimentos (b) que muchas de las propiedades de
ingenieria, cuandoadimensionalizadas en relacin a la presin de
preconsolidacin, son prximas entre s, (c) que de esa histria
geolgicasurgen algunas implicaciones en el proyecto de fundaciones
y de aterreos en la Baixada Santista y (d) que ya es
posbleidentificar subregiones en que los sedimientos holocenicos
presentan comportamientos diferenciados como fundacin.
Synopsis. For many decades the sedimentary clays of the
Brazilian coastal plains, particularly in Santos, have
beenconsidered as soft, normally consolidated clays. It was
believed that these soils were formed during a single
depositionalcycle, without erosion, despite the fact that since the
end of the 1940s it has been known that medium to hard
clays,sometimes highly overconsolidated, apparently of the same
origin, might occur deeper in the subsoil. Later on, the so
calledsoft clays revealed to be lightly overconsolidated,
attributed to the aging effect. Nevertheless, it was found out
recentlythat a complex relative sea-level oscillation (shorelevel
displacement) during the Quaternary was the main cause of
thesedimentation on the coastal plains of Brazil. At least two
depositional cycles occurred, with an intermediate erosiveprocess,
associated with transgressive episodes of ancient high sea-levels,
that gave origin to two different kinds of clayeysediments
(Pleistocenic and Holocenic), with very distinctive geotechnical
properties. It is shown: a) the possibleoverconsolidation
mechanisms, related to the origin of these soils; b) that many
engineering properties of both types ofsediments are almost
identical if normalized with respect to the preconsolidation
pressure; c) that from this geologicalhistory it follows some
implications on the design of foundations and fills in the Santos
coastal plains; and d) that it is nowpossible to identify
sub-regions in which the Holocenic sediments show differentiated
behavior as foundation materials.
Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999. 3
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Prembulo: Em Memria de Pacheco Silva
Se for permitida uma breve digresso,comearia refletindo sobre as
intrigantes e instigan-tes relaes entre cincia, histria e
memria.
A nossa cincia, a Mecnica dos Solos, en-quanto mecnica, comporta
leis que independemdo tempo (histria). Alcemos vo, por
instantes,deixando os solos de lado. Segundo Pais (1982)a Nova
Cinemtica de Albert Einstein, publicadaem Junho de 1905, baseia-se
em dois postulados: asleis da fsica so as mesmas e a velocidade da
luz constante, em qualquer referencial inercial. E mais,segundo
este mesmo autor, em 1921, Einstein des-creveu trs pressupostos
adicionais: as proprie-dades de rguas e relgios independem: a)
daposio e do instante de tempo em que se movem(homogeneidade); b)
da direo do movimento(isotropia); e c) da respectiva histria. Nas
palavrasdo fsico Hawking (1997) as leis cientficas nodistinguem
entre passado e futuro.
No entanto, a histria manifesta-se na matria.Por exemplo, o
universo est em expanso e, por-tanto, deve ter tido uma origem (o
big bang?),uma histria. Voltemos aos solos. Enquanto mate-riais
naturais tm, como sabemos, uma histriageolgica, isto , formaram-se
e sofreram transfor-maes ao longo do tempo, memorizadas napresso de
pr-adensamento e de acordo com pro-cessos que podem ser conhecidos
atravs de obser-vaes, que so sempre feitas no presente. Comodisse o
gelogo Charles Lyell (1830, citado porGould, 1991, e por Eicher,
1996), trabalhandonuma escala de tempo muito mais ampla que anossa,
o presente a chave para entender o pas-sado. Pois, de resto, o
passado no pode ser obser-vado, mas sim investigado atravs de
testemunhose registros, dos mais variados tipos, desde os fsseisat
os dados empricos anotados pelos que nosantecederam.
Apesar de admitirmos a invarincia das leisnaturais, premissa
bsica de toda cincia, a histriatambm se manifesta de outra forma: h
que seconsiderar o tempo da descoberta ou a Histriadas Cincias. Por
isso se pode falar, com pro-priedade, no progresso dos nossos
conhecimentoscomo algo positivo, cuja conscincia (memria)
indispensvel, principalmente nas cincias empri-
cas como a nossa Mecnica dos Solos, que depen-dem essencialmente
daqueles dados gravados ouregistrados no passado.
neste contexto que gostaria de celebrar amemria de Pacheco
Silva, nome que deve serlembrado sempre que se fala dos progressos
dosconhecimentos das argilas sedimentares daBaixada Santista. Em
recente homenagem, SousaPinto (1992) destacou as grandes
contribuies dePacheco Silva, de quem era um interlocutor
privi-legiado, como pude testemunhar pessoalmente;dentre elas cita
o pioneirismo no uso do mtodo dastrajetrias das tenses na soluo de
um problemaprtico de fundaes na Baixada Santista. Alis,para quem no
o conheceu, Francisco PachecoSilva representava, para o meio tcnico
nacional deento, o mesmo que Carlos de Sousa Pinto nosnossos
dias.
1. IntroduoDurante vrias dcadas as argilas sedimentares
da Baixada Santista foram consideradas comomoles, normalmente
adensadas. Acreditava-se queelas se formaram num nico ciclo de
sedimentaocontnuo e ininterrupto, sem nenhum processoerosivo
(Pacheco Silva, 1953-a).
Em estudos conduzidos no final da dcada de1940 para a construo
das fundaes da pontesobre o Canal do Casqueiro-Via Anchieta (Fig.
1),engenheiros do IPT concluram que ocorriam nolocal dois
horizontais distintos de argilas orgni-cas. O primeiro, com
espessura mdia de 15 m, eraconstitudo de argilas moles a mdias, com
entre-meao de camadas de areias; o segundo, com 10 mde espessura,
muito mais uniforme, era formado deargilas de consistncia rija.
Abaixo desta camadainferior ocorriam camadas arenosas, compactas,
ealgumas lentes de argilas duras. As camadas apre-sentavam-se
sobre-adensadas, tendo estes enge-nheiros concludo que a histria
geolgica do localno simples. Veja-se na Revista Politcnica(1950)
uma descrio sucinta destes estudos.
Diante de uma realidade mais complexa, cons-tatada por alguns
achados, como a ocorrncia deargilas mdias ou duras, apelava-se para
expressescomo caso inusitado (Teixeira, 1960) ou a exis-tncia de
ilhas de areia em tempos pretritos, poste-riormente erodidas (Sousa
Pinto e Massad, 1978).Ou ainda, perante o fato destas argilas
serem, por
Massad
4 Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999.
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vezes, levemente sobre-adensadas, invocavam-seefeitos
ps-deposicionais como a cimentao (Var-gas, 1973) ou o aging (Sousa
Pinto e Massad,1978).
A importncia e a necessidade de um conhe-cimento sobre a gnese
de nossos solos costeiroshaviam sido enfatizadas por Casagrande,
por voltade 1950, quando prestou servios de consultoria aoDER/SP, e
por Barata (1970), durante debates havi-dos no IV Congresso
Brasileiro de Mecnica dosSolos e Fundaes.
As variaes do nvel relativo do mar (N.R.M.),durante o
Quaternrio, constituem o mecanismoprincipal de formao dos
sedimentos marinhos dasplancies costeiras brasileiras, conforme
trabalhospioneiros de Suguio e Martin (1978,a,b; e 1981). E
que ocorreram pelo menos dois ciclos de sedimen-tao, entremeados
por intenso evento erosivo,associados com pelo menos dois episdios
trans-gressivos, de nveis marinhos mais elevados que oatual, que
deram origem a dois tipos de sedimentosargilosos, com propriedades
geotcnicas distintas.
Este mecanismo no est apenas na origem. Elese traduz, tambm, na
histria destes sedimentos,que sofreram alteraes nas suas
caractersticas deadensamento ao longo do tempo. Ora, como sesabe, a
histria dos carregamentos deixa marcasindelveis nos sedimentos
argilosos, que se mani-festam no ensaio de adensamento, atravs
dapresso de pr-adensamento ou presso de cedn-cia. E a histria
geolgica deve ser colocada nocentro dos estudos das argilas da
Baixada Santista
Baixada Santista: Histria Geolgica
Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999. 5
Figura 1. Principais locais referidos no texto.
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(Massad, 1985; 1988-a e 1994). Ao mesmo tempoem que torna
possvel uma classificao gentica,permite explicar o
sobre-adensamento e a consis-tncia desses solos, que varia de muito
mole a rijae mesmo dura. Alm disso, as suas
caractersticasgeotcnicas e propriedades de engenharia,
quandoadimensionalizadas em relao presso de pr-adensamento, so
muito prximas entre si.
Procurar-se- mostrar, nesta exposio, comoos possveis mecanismos
de sobre-adensamento,decorrentes da gnese dos sedimentos
marinhos,interferem nas suas propriedades geotcnicas e asimplicaes
da histria geolgica no comporta-mento e no projeto de Fundaes na
Baixada San-tista, incluindo-se os Aterros Sobre Solos Moles,
osEdifcios de Santos e as Estacas Flutuantes.
2. As Variaes Relativas do Nvel doMar e a Sedimentao
2.1. Trabalhos anteriores
A idia de utilizar as variaes relativas do nveldo mar para
explicar algumas peculiaridades dasargilas marinhas no nova. De
fato, basta lembraro trabalho de Kenney (1964), que tentou
relacionara histria geolgica e as propriedades de algumasargilas
marinhas norte-americanas e europias,com insucesso. O procedimento
que adotou bas-eava-se no antigo conceito de eustasia, isto
,movimentos do mar com expresso mundial, repre-sentada por uma nica
curva eusttica preten-samente vlida para o globo terrestre.
Kenneyatribuiu o insucesso de sua tentativa a efeitos ps-deposio,
tais como cimentao entre partculas,troca catinica, etc.
Por trs deste conceito de uma nica curvaeusttica global est a
hiptese de que os movimen-tos absolutos do nvel do mar tm a mesma
ampli-tude e ocorrem simultaneamente por todo o mundo:os nveis
antigos e atuais dos oceanos seriamparalelos superfcie da Terra.
Durante a dcada de70 este conceito foi modificado face a
inmerasinconsistncias sobre a posio do nvel do maraps a ltima
glaciao (Mrner, 1981). Hoje, sur-giu um novo conceito de eustasia,
e aceita-se a idiade que as curvas eustticas tm apenas carter
local.Para se construir uma curva homognea do N.R.M. necessrio
utilizar apenas informaes de um
setor do litoral, onde os fenmenos geolgicos lo-cais sejam
semelhantes.
Muitas curvas de variao do N.R.M (shore-level displacement
curves) foram obtidas nos lti-mos 20 anos, referentes a diversas
partes do globoterrestre. Estas curvas possibilitam um melhor
en-tendimento do sobre-adensamento das argilas ma-rinhas em bases
puramente mecnicas. O autortratou deste assunto em dois trabalhos
(Massad,1987 e 1988-c).2.2. Plancies costeiras do sudeste
brasileiro
Tem sido observado, de longa data, que as flu-tuaes do N.R.M.,
durante o Quaternrio, forammuito importantes na evoluo das plancies
costei-ras do Brasil (Suguio, 1977).
No incio, as evidncias foram estudadas exclu-sivamente do ponto
de vista geomorfolgico e eramatribudas ao Tercirio. Atualmente,
elas so rela-cionadas ao Quaternrio, principalmente durante
osltimos 7.000 anos, e so comprovadas por nume-rosas evidncias
sedimentolgicas, biolgicas epr-histricas e mesmo geotcnicas, atravs
dapresso de pr-adensamento dos depsitos argi-losos, espcie de
memria da histria dos carre-gamentos a que estiveram
submetidos.2.2.1. Antigas linhas de costa
O nvel relativo do mar alto mais recente, aTransgresso Santos,
Holocnica, bem conhecidoem funo de numerosas reconstrues de
antigaslinhas de costa, no tempo e no espao, que puderamser
realizadas a partir de mais de 700 dataes aoradiocarbono (Suguio et
al., 1984 e 1985). Nosltimos 15 anos foi possvel chegar a curvas
devariao do N.R.M para diversos setores do litoralbrasileiro. Para
a regio de Santos, numa extensode 60 km, foram feitas cerca de 30
reconstrues,que permitiram estabelecer uma curva bastantecompleta
(Fig. 2). Em particular, o trecho entre6.600 e 5.500 anos A.P.
(Antes do Presente) foidelineado com preciso (10 reconstrues).
Massad
6 Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999.
Figura 2. Curva de variao do nvel relativo do mar, de 7.000anos
at hoje.
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Essas curvas mostram uma tendncia geral desubmerso do
continente, seguida de emerso. Eisalguns detalhes apresentados por
estes autores: a) onvel atual do mar foi ultrapassado h
aproximada-mente 7000 anos; b) o auge da Transgresso Santosocorreu
por volta de 5.100 anos A.P., quando o maratingiu o seu nvel mximo,
entre 2,3 e 5 m acimada sua posio atual, dependendo do setor (+4,5
mem Santos-Bertioga); e, c) posteriormente, entrounuma fase de
regresso contnua at o seu nvelatual, portanto com emerso do
continente, excetopor, pelo menos, uma rpida oscilao
negativa,atribuda a abaixamento do conjunto do relevogeoidal
(Martin et al., 1985), em que o nvel do maresteve abaixo do nvel
atual.
Alm da Transgresso Santos (ltimos 7000anos), h evidncias de trs
outras transgresses,mais antigas na costa sudeste do Brasil. O
nvelrelativo do mar atingiu 82 m acima do atual,associado penltima
delas, a Transgresso Cana-nia, ocorrida no Pleistoceno, cujo clmax
verifi-cou-se h 123.000 anos. A escassez de dataesabsolutas impede
a construo de curvas devariao do N.R.M. neste intervalo de
tempo.
2.2.2. Sedimentao na Plancie Costeira deSantos
O fato que estas variaes relativas do nveldo mar durante o
Quaternrio respondem pela sedi-mentao das plancies costeiras
brasileiras. Amaior parte dos depsitos sedimentares esto
dire-tamente relacionados com estes episdios trans-gressivos, que
geraram dois tipos diferentes desedimentos (ver as Figs. 3, 4 e
5).
Os primeiros (Sedimentos Pleistocnicos), de-positados h 100.000
- 120.000 anos, em ambientemisto, continental e marinho, so
argilosos (ArgilasTransicionais - ATs) ou arenosos, na sua base,
earenosos, no seu topo (Areias Transgressivas).Estes ltimos formam
terraos alados de 6 a 7 mem relao ao nvel atual do mar,
constituindo-seem testemunhos de nvel relativo do mar mais
ele-vado. Eles tm sido encontrados, em abundncia,no litoral
brasileiro. Por ocasio do ltimo mximoda ltima glaciao (Wrm ou
Wisconsiniano), hcerca de 15.000 anos, o nvel do mar abaixou
110-130 m em relao ao atual. No incio dessa faseregressiva
formaram-se os cordes de praia (beachridges) por sobre as Areias
Transgressivas. Poste-
riormente, os Sedimentos Pleistocnicos foram in-tensamente
erodidos pela rede hidrogrfica de en-to e, importante do ponto de
vista geotcnico, asArgilas Transicionais foram submetidas a
umapresso correspondente ao peso total de terra.
Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999. 7
Baixada Santista: Histria Geolgica
Figura 4. Seco geolgica esquemtica - Ponte do Casqueiro.
Figura 3. Ilustrao dos possveis estgios da gnese dasPlancies
Sedimentares Paulistas (Suguio e Martin, 1981).Legenda: MP -
Marinho (Pleistoceno) MH - Marinho (Holoceno) LH - Laguna
(Holoceno) N.M. - Nvel do mar
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Os segundos (Sedimentos Holcnicos) forma-ram-se de 7.000 anos at
nossos dias e so consti-tudos de argilas e areias, ricas em
conchas. Foramdepositados em locais de eroso dos
sedimentosPleistocnicos, em canais, lagunas, baas ou estu-rios
(antigas desembocaduras fluviais afogadas),donde a denominao
genrica de SedimentosFlvio-Lagunares e de Baas (SFL). Eles se
forma-ram quer pelo retrabalhamento das areias e argilasda Formao
Canania, quer por sedimentao emguas tranqilas. Quando argilosos, so
levementesobre-adensados, face oscilao negativa do nveldo mar, de
que se fz meno acima. A camada deargila mole, indicada na Figura 5,
do tipo SFL; elase encontra em ntida discordncia em relao scamadas
inferiores, de argilas mdias a rijas (ATs).
H indcios da existncia de paleolagunas, an-teriores a 7.000 anos
A.P., que devem ter dadoorigem s argilas da cidade de Santos, pois,
sobreelas, esto assentadas areias regressivas, provavel-mente de
5.100 anos de idade (Martin et al., 1982).
Em trabalho recente (Massad et al., 1996) foi feitaa hiptese,
considerada bastante plausvel, de queos SFL da Baixada Santista
tambm se depositaramnesta poca, por um mecanismo de ilhas-barreira
elagunas, conforme esquema concebido por Martinet al. (1993).
Segundo estes autores, durante osperodos de submerso do continente,
no Holoceno,formaram-se algumas ilhas-barreiras, e, no seucostado,
lagunas, que permaneceram parcialmenteisoladas, por longos perodos,
numa condio denvel do mar quase-estvel. Com o abaixamento donvel do
mar (perodos de emerso do continente),foram gerados cordes de areia
(beach-ridges),isolando completamente as lagunas do alto mar
eprovocando o seu secamento. Mais tarde, desen-volveram-se os
deltas intra-lagunares em guas ma-rinhas tranqilas.
So tambm dignos de nota dois eventos quepodem estar relacionados
com o sobre-adensa-mento das argilas marinhas brasileiras. O
primeirodiz respeito ao deslocamento das ilhas-barreiras emdireo ao
continente, fato que ocorreu h cerca de5.100 anos (ver a Fig. 2),
quando o nvel do marestava subindo, aproximando-se do seu
nvelHolocnico mximo. O segundo evento refere-se presena de dunas
ativas no Holoceno, em diversoslocais, destacando-se Samarit e
parte da Ilha deSanto Amaro, na faixa que d de frente para o
Canaldo Porto (Apud Mapa Geolgico Preliminar daBaixada Santista,
1973).2.2.3. Caractersticas gerais dos sedimentos e
suadistribuio
As milhares de sondagens analisadas por Mas-sad (1985-a e
1986-b) permitiram caracterizar osdiversos sedimentos que ocorrem
na Baixada San-tista e conhecer a sua distribuio em sub-super-fcie.
Mapas do litoral paulista, com a distribuioem superfcie, haviam
sido apresentados anterior-mente por Suguio e Martin (1978-b). A
Tabela 1resume as diferenas nos valores de SPT.
As Areias Pleistocnicas e Holocnicas, queafloram na superfcie,
constituem terraos aladosde alguns metros em relao ao N.M.
Dentro de um contexto mais amplo, que envolvetoda a Baixada
Santista, as argilas marinhas foramclassificadas da seguinte forma
(Massad, 1985-a):
a) Argilas de Manguesais, de deposio recente,com SPTs nulos;
Massad
8 Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999.
Figura 5. Perfis de sondagens na Baixada Santista.
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b) Argilas de SFL (Sedimentos Flvio-Lagu-nares), que se
depositaram no Holoceno, a partir de7000 anos atrs, com SPT entre 0
e 2 golpes; soem geral solos levemente sobre-adensados, exceto
em locais de ao elica, como o caso na Ilha deSanto Amaro; e
c) ATs (Argilas Transicionais), misto de soloscontinentais e
marinhos, depositados durante o
Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999. 9
Baixada Santista: Histria Geolgica
Tabela 1. Sntese das propriedades geotcnicas.
Caractersticas Mangue SFL AT
Difr
ena
s
Profundidade (m) 5 50 20 z 45e > 4 2-4 < 2
a (kPa) < 30 30-200 200-700RSA 1 1,1-2,5 > 2,5SPT 0 0-4
5-25su 3 10-60 > 100
n (kN/m3) 13,0 13,5-16,3 15,0-16,3Argilo-minerais K/I K/M/I
K/IMateria orgnica 25% 6% (1) 4% (1)Sensitividade - 4-5 - (1) e (2)
- 24 19C (%) - 3-6 -CvLab (cm2/s) (3) (0,4-400).10-4 (0,3-10).10-4
(3-7).10-4CvLab/CvCampo - 15-100 -Adeso em estacas(kPa) - 20-30
60-80
Sem
elha
na
s
(kN/m3) 26,5 26,6 26,0% < 5 - 20-90 20-70LL 40-150 40-150
40-150IP 30-90 20-90 40-90IA 1,2-2,2 0,7-3 0,8-2,0IL (%) 50-160
50-160 20-90Cc/(1+eo) 0,35-0,39 (0,36) 0,33-0,51 (0,43) 0,35-0,43
(0,39)Cr/Cc (%) 12 8-12 9EL/a (RSA > 1) 13 13-18 11EL/v (a v 2 2
2 2a) 8 6-10 7-11EL/v (v 2 2 2 2a) 6-7 5-7 5-7E1/su (4) - 138
143E50/su (4) - 237 234su/c (4) - 0,34RSA0,78 0,40RSA0,60
su/a (4) - 0,28 0,30Ko (LAB) - 0,57RSA0,45 0,58RSA0,45
Legenda: (1) - Para teores de argila (% < 5) 50%; (2) DE
ENSAIOS CID ou S; (3) Normalmente Adensada; (4) ENSAIOS CIUou R;
(5) K - Caulinita; M - Montmorilonita; e I Ilita.
-
Pleistoceno, o outro perodo do Holoceno; so solosmuito
sobre-adensados, com presses de pr-aden-samento que podem atingir
valores da ordem de 300a 500 kPa, e com SPTs acima de 5, podendo
atingir25 golpes ou mais.a) Sedimentos Pleistocnicos
As Areias Pleistocnicas constituem terraosalados de 6 a 7 m em
relao ao nvel atual do mar,na Baixada Santista, com bom
desenvolvimento emCanania e Santos. Superficialmente, essas
areiasso amareladas, tornando-se de cor marrom, oumarrom escuro a
preta, em profundidade, face impregnao com matria orgnica.
As camadas de argila mdia a rija, situadasabaixo dos 20-25 m de
profundidade, s vezes 15m, em toda a regio oeste do Largo do
Cane,incluindo Alemoa e o Casqueiro (Fig. 1), soresqucios das ATs.
Foram tambm constatadas aleste, na Ilha de Santo Amaro e mesmo em
partesda cidade de Santos: a profundidades de 30-40 mencontraram-se
fortes indcios da presena dasATs, como ilustram os dois perfis de
sondagens,apresentados na Fig. 5. Estas camadas de ATs apar-entam
ser mais uniformes e homogneas, numamacro-escala, quando comparadas
com os outrossedimentos. A presena de folhas vegetais carboni-zadas
(Teixeira, 1960) e de ndulos de areia quasepura, quando argilosas,
ou bolotas de argilas,quando arenosas (Petri e Suguio, 1973),
parecemser algumas marcas distintivas das ATs (Massad,1985-a).b)
Sedimentos Flvio-Lagunares e de Baas (SFL)
Os terraos de Areias Holocnicas ocorrem en-tre o mar e os
terraos de Areias Pleistocnicas, porvezes separados atravs de
paleolagunas Holocni-cas. Apresentam grandes extenses nas regies
deSantos e Praia Grande. No se apresentam impreg-nados por matria
orgnica, mas revelam a ao dedunas inativas e ativas,
particularmente emSamarit e na Ilha de Santo Amaro, na
BaixadaSantista (Fig. 1). Fato interessante refere- se a con-tato,
na forma de um vale, entre areias fofas ecompactas, detectado na
Via dos Imigrantes, Ilhade S. Vicente, prximo ao Largo da
Pompeba.
As argilas de SFL mostram, por vezes, carac-tersticas de
homogeneidade e uniformidade, coma entremeao de camadas de areias
contnuas, comespessuras constantes. A palavra encontrada para
descrever esta feio foi calmaria. Regies decalmaria so
encontradas, por exemplo, na Ilhade Santo Amaro (Fig. 1), onde a
eroso que ante-cedeu a Transgresso Santos atingiu at o toporochoso
e, posteriormente, com o advento desteltimo episdio, deve ter-se
formado uma grandebaa ou laguna, onde foram depositados os
sedi-mentos, pode-se dizer, em guas paradas.
Outras vezes, os SFL apresentam-se com acen-tuada
heterogeneidade, com distribuio catica,como na Ilha de Santana ou
Candinha (Fig. 1),conseqncia de um retrabalhamento dos sedimen-tos
Pleistocnicos provocado pela TransgressoSantos. Nos vales de rios
como os de Mogi ePiaaguera, onde se localiza a Cosipa, existem
sedi-mentos que aparentam calmaria e, outros, de-posio em ambientes
conturbados, mostrandointerdigitao, provavelmente devido
proximi-dade da rede fluvial.
Constatao digna de nota, conforme dados deMassad (1985-a) e
Teixeira (1988), que, ao longodo Canal do Porto at o Largo do Cane,
em locaiscomo Alemoa, Sabo, Macuco e Conceiozinha(Fig. 1), os solos
apresentam-se mais arenosos, oque se reflete nos ndices de
compresso, maisbaixos, e nas densidade naturais, mais elevadas
(veras Tabelas 2 e 3).
Finalmente, como j foi mencionado, as argilasque ocorrem na
cidade de Santos aparentam teremsido depositadas h 7.000 anos. Elas
ocorrem sobcamada de areia regressiva, provavelmente comidade de
5.100 anos.c) Mangues
Os mangues, sedimentados sobre os SFL (Fig.4), nas margens e
fundos de canais, braos de marse da rede de drenagem, podem
apresentar, porvezes, alternncias, de forma catica, de
argilasarenosas e areias argilosas, com consistncia devasa.
2.2.4. Confirmao dos tipos de sedimentos como uso de
piezocones
Num local em Conceiozinha, Ilha de SantoAmaro, ao lado do Canal
do Porto (ver Fig. 1), haviauma dvida quanto a uma camada de
transio desolo, que corresponde a valores de SPT entre 3 e 5golpes,
e que poderia ser tanto Argila de SFLquanto AT. Graas aos ensaios
de piezocone foipossvel esclarecer este ponto. A aplicao das
Massad
10 Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999.
-
classificaes de Senneset e Janbu (1984), de umlado, e de
Robertson e Campanella (1983), de outro,levaram concluso de que
predominam no localas argilas mdias, vindo na seqncia as areias
fofasa compactas, seguidas das argilas rijas e, final-mente, as
argilas moles a muito moles.
Neste contexto interessante destacar que:a) as argilas mdias e,
em parte, as moles, esto
associadas s Argilas de SFL; as argilas rijas corres-pondem s
ATs; e as argilas muito moles, s partesmais argilosas dos Mangues;
outra concluso ref-ere-se ao carter mais arenoso das Argilas de
SFL,imediatamente abaixo de camadas de areias super-ficiais, quando
existentes;
b) as ATs, que aparecem entre as profundidades19 e 25 m,
aproximadamente, confirmam o que sedisse acima, isto , a matriz de
argila, mas comncleos de areia pura ou vice versa; da as oscila-es
nas classificaes, entre argila rija e areiamedianamente compacta;
e
c) a separao entre as diversas camadas de solopode ser feita da
seguinte forma:
Mangue Argiloso: SPT = 0Mangue Arenoso: SPT = 1/60 a 1/40Argilas
de SFL: 0 SPT 4ATs: 5 SPT 25Em resumo, as classificaes, com base no
pie-
zocone, confirmaram a classificao gentica epossibilitaram
delimitar, com maior preciso, cadacamada de solo, graas aos dados
contnuos quefornecem ao longo de todo o perfil.
2.3. Mecanismos de sobre-adensamento dasargilas marinhas da
Baixada Santista
Um ponto que foi enfatizado pelo autor (Mas-sad, 1987 e 1988-c)
que um perodo de tempoentre hoje e 5.000 anos A.P. bastante longo
paraconsiderar o nvel do mar estvel. Suas variaespodem explicar o
sobre-adensamento de argilas, embases puramente mecnicas ao invs de
qumicas(troca catinica, cimentao entre partculas, etc.)
Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999. 11
Baixada Santista: Histria Geolgica
Tabela 2. Baixada santista: argilas de SFL, com RSA2 e SPT =
0.
Local SPT n (kN/m3) Cc/(1+eo) a (kPa) su (kPa) (VT)Alemoa 0 15,5
0,33 35+5,5z 13+2,0zCubato 0 13,5 0,47
-
20+3,5z30+5,0z
6+1,7z15+1,6z
Vale dos R. Moji e Piaaguera 013,614,014,2
-
-
0,42
24+3,6z33+3,5z33+4,2z
8+1,8z14+1,7z11+1,7z
Vale do R. Quilombo 0 14,0 0,44 13+4,0z 6+2,3zVale do R.
Jurubatuba 0 13,8 0,48 26+3,8z 18+1,4z
Vale do R. Diana/Canal Bertioga 014,613,513,5
0,410,450,51
28+4,6z21+3,7z27+3,3z
7+2,1z7+1,6z
15+1,0zIlha de Santo. Amaro 0 13,8 0,48 22+3,8z 5+2,1z
Notas: Dados de Massad (1985-a) VT - Vane Test.
Tabela 3. Baixada Santista: argilas de SFL, com RSA > 2 e 1
SPT 4
Local SPT n (kN/m3) Cc/(1+eo) a (kPa) su (kPa) (VT)Conceiozinha
0,3+0,077z 14,8+0,05z 0,34 * 80+5,3z * 35+2,3zSabo 0,4+0,113z - - -
32+2,0zMacuco 0,3+0,100z 14,9+0,10z - - 26+2,4z
Notas: Dados de Teixeira (1994), exceto aqueles com * (Massad,
1985-a) VT - Vane Test.
-
ou mesmo do efeito do aging, como fz Bjerrum(1967) com os solos
de Oslo.
Para as argilas marinhas da Baixada Santista sopossveis os
seguintes mecanismos de sobre-aden-samento: a) presso total de
terra; b) oscilaonegativa do nvel do mar, durante os ltimos
7.000anos; c) a ao de dunas; e d) os movimentos dasilhas barreiras.
Cerca de duas dezenas de perfisgeotcnicos foram apresentados por
Massad (1985-a e 1987), ilustrando os mecanismos a, b e c.
Em alguns locais no Rio de Janeiro (Costa Filhoet al., 1985;
Gerscovich et al., 1986; e Teixeira,1988), no Recife (Coutinho et
al, 1994) e no Sergipe(Brugger et al., 1994), tm sido encontradas
ele-vadas presses de pr-adensamento prximo su-perfcie,
caracterizando, por vezes, crostasressecadas. O primeiro a
observ-las na BaixadaFluminense (RJ) foi Pacheco Silva (1953-b),
que aatribuiu a abaixamento do NA, por ao antrpica.Fazendo um
contraponto com caso por ele consta-tado em Santa Cruz, Rio de
Janeiro, Teixeira (1988)destacou que o fenmeno no foi observado
naBaixada Santista, fato de resto atestado pelas quaseduas dezenas
de perfis de subsolo analisados porMassad (1985-a e 1987). uma
situao seme-lhante que ocorre em certos trechos da Baa deSepetiba
(RJ) e da Baa de Guanabara, conformeCosta Filho et al.
(1985).2.3.1. Argilas Transicionais (ATs)
De h muito engenheiros de solos deparavam-secom a presena de
argilas mdias a rijas, mesmoduras e altamente sobre-adensadas.
Em alguns locais, onde se dispunha de infor-maes mais completas,
pode-se constatar uma re-lao entre peso total de terra (atual) e
presso depr-adensamento. A comparao com o pesoatual pois
desconhecem-se as espessuras e ostipos de sedimentos (areia ou
argila, ou ambas) quese sobrepunham s Argilas Transicionais, antes
dasua eroso parcial (terceiro estdio na Fig. 3). Lem-bra-se que as
areias marinhas Pleistocnicasalavam-se 6 a 7 m acima do nvel atual
da maralta.
Por exemplo, na regio da Ilha de Santana ouCandinha ocorre,
abaixo dos 14 m, camada deArgila Transicional, com SPT da ordem de
5 epresses de pr-adensamento aproximando-se dopeso total atual de
terra (no submersa) (Fig. 6). Na
poca, em que se construa a Via dos Imigrantes,levantou-se a
hiptese de ter existido nesse localuma ilha de areia, que teria
sido erodida e, posteri-ormente, dado lugar a novos sedimentos,
argilosos(Sousa Pinto e Massad, 1978).
Em Alemoa constatou-se resultado anlogo,tendo sido coletadas
amostras de Argilas Transi-cionais at cerca de 40 m de
profundidade, com oque foi possvel obter grfico de variao dapresso
de pr-adensamento com a profundidade(Massad, 1985-a e 1986-a).
Caso digno de meno diz respeito a localprximo Praia de Itarar,
em So Vicente, ondefoi construdo edifcio de 13 andares. As
sondagensrevelaram a ocorrncia de espessa camada de argilaaltamente
sobre-adensada, com Resistncia Pene-trao Mohr-Geotcnica de 5 a 10
golpes e pressode pr-adensamento de 600 a 700 kPa. ConformeTeixeira
(1960), tratava-se de um bolso de ar-gila, com caractersticas
inusitadas, circundado porargilas de consistncia mole (1 a 2
golpes), seme-lhantes s que existem em Santos. Geografi-camente, o
local de construo do edifcio situa-seentre a Ilha Porchat e o Morro
do Itarar, tendo nosseus entornos outros morros como o de Jacu,
aPonta de Itaipu e o Morro dos Barbosas.
interessante mencionar relatrio tcnico, nodivulgado, contendo
resultados de estudos geolgi-
Massad
12 Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999.
Figura 6. Parmetros geotcnicos - Via dos Imigrantes (Est.127, 15
mE).
-
cos na rea da Cosipa, preparado por Arnaldo Kut-ner em 1979, ao
qual o autor desta exposio teveacesso recentemente. Kutner j
conhecia algunsestudos de Suguio e Martin (1978-a e b) e
conjec-turou que os dados de Teixeira implicariam emcoberturas de
mais de 40 m de solos sobre osanalisados. Aventou duas hiptese: a)
teria ocorridouma deposio no fim do Pleistoceno, at
cotasdesconhecidas mas mais elevadas que a atual, para,na glaciao
que se seguiu, serem total ou parcial-mente erodidas; ou b) teria
havido uma deposiode sedimentos no Holoceno, em cota mais baixaque
a atual, resultando num depsito de grandeespessura, que teria sido
alado, por um processode soerguimento da Serra do Mar e, em
seguida,removido parcialmente at o nvel de eroso.
No entanto, tudo leva a crer que o bolso,mencionado por
Teixeira, seja resqucio da For-mao Canania que, graas ao escudo
protetor dosmorros, pontes do embasamento Pr-Cambriano,resistiu ao
erosiva dos rios na poca da re-gresso que sucedeu Transgresso
Canania. Estahiptese foi aventada por Massad (1985-a).
Retroagindo ainda mais no tempo, final dadcada de 40, amostras
extradas no local para aconstruo da Ponte sobre o Canal do
Casqueiro -Via Anchieta - revelaram presso de pr-aden-samento de
250 kPa para as camadas profundas(Argilas Transicionais), de
consistncia mdia arija (veja-se seco geolgica e perfis de
sondagensem Massad, 1986-a). Este valor no encontrou jus-tificativa
em termos de presso efetiva atuante, comdensidade submersa.
Finalmente, cita-se o trabalho de Samara et al.(1982), que
apresenta perfis de sondagens e resul-tados de ensaios de
adensamento ao longo da Ro-dovia Piaaguera-Guaruj. Constata-se,
nasondagem SP-7, a ocorrncia de camada inferior deargila, abaixo
dos 18 m, com SPT de at 5 golpes epresso de pr-adensamento de
200kPa, aproxi-madamente, que no encontra justificativa no
pesoefetivo atual de terra. A sondagem SP-6 mostrou, a23 m de
profundidade, um valor de 250 kPa paraesta presso.
Ensaios de piezocone (CPTU), realizados noincio da dcada de 90
em Conceiozinha (ver aFig. 1), fornecem novos dados sobre o
assunto.Valendo-se de uma correlao emprica proposta
por Kulhawy e Maine (1990), citada por Coutinhoet al. (1993), a
saber:
__
a = qt vo
3 (1)
onde qt a resistncia de ponta corrigida e, vo, apresso vertical
total, obteve-se a (presso de pr-adensamento) entre 400 e 800 kPa,
com mdia de500 kPa, como mostra a Fig. 7. Uma confirmaode que se
tratava de ATs foram os valores depresso neutra medidos durante os
ensaios,menores do que as presses hidrostticas iniciais,indicando
dilatao dos solos. Ademais, estes so-los, com SPT = 5 a 6, eram
constitudos de argilacom ncleos (bolotas) de areia fina, ou
vice-versa,fato marcante nas ATs, como j foi mencionado.2.3.2.
Argilas de SFL levemente sobre-adensadas(1,3 RSA 2)
Em geral, as presses de pr-adensamento (a) dasargilas de SFL
situam-se ligeiramente acima do pesoefetivo de terra (Figs. 6 e 8-a
e 8-b). So solos leve-mente sobre-adensados, com 1,3 RSA 2, ondeRSA
a relao de sobre-adensamento, isto , a razoentre a e a presso
vertical efetiva de terra (atual).
A anlise de 19 perfis de subsolo, de diversospontos da Baixada
Santista, ilustrados nas Figs. 8-ae 8-b, mostrou que h um forte
paralelismo entre apresso de pr-adensamento e a presso efetiva
deterra. Isto significa admitir uma correlao do tipo:
__
a = conts + __
vo (2)onde const = 20 a 100 kPa; e vo = .z o pesoefetivo de
terra na profundidade z. As Tabelas 2 e
Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999. 13
Baixada Santista: Histria Geolgica
Figura 7. Histria das tenses - Ensaios de Piezocone
emConceiozinha.
-
3 mostram algumas das correlaes obtidas porMassad (1985-a) e
Teixeira (1988).
Tal constatao sugere um sobre-adensamentopor sobrecarga, devido
a abaixamento do nveldgua, o que vem de encontro oscilao negativado
N.R.M., indicada na Fig. 2. Massad (1985-a)estimou, inicialmente,
de 2 a 3 m, mdia de 2,4 m,a mxima amplitude desta oscilao.
A hiptese exclusiva de envelhecimento (ag-ing) das argilas de
SFL no se sustenta pois, fosseeste o caso, as presses de
pr-adensamento deve-riam crescer com a profundidade segundo uma
retapassando pela origem, portanto com relao desobre-adensamento
(RSA) constante, independen-temente da profundidade, o que no se
constatou.A hiptese de um efeito combinado, de sobre-carga e aging,
aplicada a dois locais da BaixadaSantista (Prez e Massad, 1997-a e
b), levou concluso de que a oscilao negativa do N.M. responsvel por
cerca de 80% do sobre-adensa-mento destes solos. Ou que a poderia
crescer coma profundidade a uma taxa 15% acima de vo,desviando-se
levemente do paralelismo men-
cionado acima (ver as Figs. 8-a e b). E que a mximaamplitude da
oscilao negativa do N.M pode serestabelecida em 2 m (Massad et al.,
1996).2.3.3. Argilas de SFL na cidade de Santos(1,0 RSA 1,3)
O leve sobre-adensamento das Argilas de SFLda Cidade de Santos,
com RSA variando entre 1,0e 1,3, conseqncia de oscilaes negativas
donvel do mar associadas a efeitos, secundrios, deenvelhecimento
(aging), como mostraram Mas-sad (1985-a) e Massad et al. (1996).
Estas cifras sorelativamente baixas, quando comparadas com ou-tros
locais da Baixada Santista, face existncia deespessa camada de
areia (Fig. 25), que, ao longo daorla martima, oscila entre 8 e 12
m, sobrejacente argila mole, o que significa tenses verticais
iniciaismaiores e, consequentemente, menor a influnciadas oscilaes
negativas do nvel do mar; compa-rem-se, neste sentido, as Figs. 9-a
e 9-b. Essesbaixos valores, com RSA pouco acima de 1, expli-cam
porque Teixeira (1994) chegou a consideraressas argilas como sendo
normalmente adensadas,
Massad
14 Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999.
Figura 8. Perfis de Histria das tenses - Argilas de SFL -
Baixada Santista.
-
apesar do caso do Edifcio U, por ele analisado, terrevelado uma
RSA 1,1.2.3.4. Argilas de SFL muito sobre-adensadas(RSA > 2) -
Ao de dunas
Massad (1985-a) verificou casos de Argilas deSFL muito
sobre-adensadas, na Ilha de SantoAmaro. A causa deste
sobre-adensamento foiatribuda ao peso de dunas elicas, que se
fizeramsentir na regio, como alis j foi mencionado nestetrabalho.
Ensaios de laboratrio, em amostras inde-formadas, revelaram uma
relao do tipo da expres-so (2), conforme ilustra a Fig. 8-c, com a
constanteigual a 80 kPa, corroborando um adensamento
porsobrecarga.
Ensaios de piezocone, feitos recentemente nestarea, tambm
confirmam a expresso (2), com dis-perso muito pequena em cada furo,
como mostraa Fig. 7, para alguns deles. Quando se comparam osfuros
entre si (Tabela 4), a constante da expresso(2) oscila numa ampla
faixa de valores, mas comcerca de 60% dos casos variando entre 80 e
120 kPa.Esta oscilao justificvel por se tratar da ao dopeso de
dunas, cujas alturas variariam (predomi-nantemente) entre 4 e 6
m.
Finalmente, medidas de recalques num aterro ex-perimental de
grandes dimenses (6,4 m de altura),executado recentemente nessa
mesma rea e con-strudo por etapas, permitiu inferir uma presso
depr-adensamento de 168 kPa no centro da camadacompressvel, que se
compara com 164 kPa, obtidoda expresso associada ao CPTU-9, feito
no local.2.3.5. Argilas de manguesais
Para os mangues, os poucos dados disponveisindicam solos
levemente sobre-adensados, compresses de pr-adensamento mdias da
ordem de
30 kPa. Para um dos locais (Fig. 10-a) onde foramextradas
amostras indeformadas, obteve-se a = 16 +.z, com = 3,3 kN/m3. Em
outro local (Fig. 10-b),em que o mangue, com cerca de 2 m de
espessura,aflorava superfcie, notou-se um sobre-adensamentopor peso
total de terra! A expresso obtida foi a = 3,3+ n.z, com n = 13
kN/m3. Em ambos os casos pode-seexplicar o sobre-adensamento por um
simples meca-nismo de abaixamento do NA, ficando em aberto apoca de
sua ocorrncia.
Para os Mangues, ensaios de piezocone mos-traram valores de a
com grande disperso. Notou-se, alis, que em Conceiozinha esses
Manguesocorrem, por vezes, associados a camadas de areiasmuito
fofas, casos em que os valores de qt oscilammuito, numa faixa de 0
a 1 MPa; nesta situao, osvalores de SPT so de 1/60 a 1/40, grosso
modo.Para as partes mais argilosas dos mangues, os qt somuito
baixos, da ordem de 0,1 a 0,25 MPa e osvalores de SPT, a elas
associados, so nulos (0/40,0/50). Os ensaios de piezocone mostraram
quemesmo estes solos mais moles so sobre-adensa-dos, pois e a = 40
+ .z, que se pode atribuir,
Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999. 15
Baixada Santista: Histria Geolgica
Figura 9. Argilas de SFL:a) aflorantes (1,3 RSA 2); e b)Cidade
de Santos (1,0 RSA 1,3).
Tabela 4. Resultados de ensaios de piezocone em Conceiozinha -
Argilas de SFL.
CPTU EL/a a (kPa) CPTU EL/a a (kPa)1 17 94 + vo 9 18 76 + vo2 16
124 + vo 10 19
8 + vo3 17 66 + vo 11 16 78 + vo5 17 71 + vo 12 17 42 + vo6 18
62 + vo 13 17 89 + vo7 18 57 + vo 14 17 94 + vo8 17 92 + vo 15 17
100 + vo
-
novamente, a oscilaes negativas do N.M., que, naregio, no devem
ter passado dos 2 m.
3. A Diferena entre as Propriedadesdos Sedimentos:
Caractersticas deIdentificao e de Classificao
Existe, em geral, uma caracterstica comum s3 unidades, a saber,
a grande heterogeneidade dossolos, manifestada na plasticidade,
textura e ndicesfsicos em geral. Ela se reflete nos perfis do
subsolona Baixada Santista, com alternncias de camadasde argilas e
areias, e, entre elas, transies decamadas de argilas arenosas;
argilas siltosas, areiasargilosas ou areias siltosas.
Atravs das propriedades-ndice (ver a Tabela1) no foi possvel
diferenciar os sedimentos ocor-rentes na Baixada Santista. As
curvas granulomtri-cas e os Limites de Atterberg praticamente
sesobrepem, o mesmo acontecendo com o ndice deAtividade de Skempton
(IA) e o ndice de liquidez(IL). E isto tudo apesar de haver
diferenas nacomposio mineralgica (Tabela 1). Tal fato sedeve,
aparentemente, ocorrncia de mais de doisargilo-minerais nos
sedimentos das trs unidadesgenticas.
Constatou-se que para a diferenciao neces-srio recorrer a uma
propriedade de estado, talcomo o ndice de vazios, a resistncia no
drenadaou mesmo o SPT (ver a Tabela 1).
4. A Semelhana entre asPropriedades dos SedimentosMarinhos: As
Adimensionalizaes
No entanto, as suas propriedades de engenhariaso semelhantes,
isto , quando adimensionali-
zadas, aproximam-se entre si, como revela a Tabela1, que se
passa a detalhar.
Antes disso, convm relembrar que o conceitode semelhana entre
solos, proposto por Terzaghi,baseava-se na histria geolgica e nos
limites deconsistncia. De fato, a sua premissa era: If severalsoils
with similar geologic origin have fairly iden-tical limits, their
physical properties too will beidentical.... Com a ressalva,
talvez, de que hojediramos: ...their physical properties too will
besimilar..., graas principalmente a Skempton, aocorrelacionar a
relao c/p com o ndice de Plasti-cidade. Modernamente, os conceitos
estabelecidospelos modelos SHANSEP (Stress History and Nor-malized
Soil Engineering Properties) e YLIGHT(Yield Locus Influenced by
Geological History andTime) refletem a questo da semelhana entre
solos.4.1 Coeficiente de empuxo em repouso
A expresso do Ko (Tabela 1), obtida pelo autorcom base em
ensaios de laboratrio, englobandoduas amostras de argilas de SFL e
trs de Argilas
Massad
16 Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999.
Figura 10. Perfis de histria das tenses em Mangues - Baixada
Santista.
Figura 11. Resultados de ensaios de Ko: Argila
Transicional(AT).
-
Transicionais, vlida para RSA no superior a 3,quando ento o
mximo desvio entre valores medi-dos e calculados no passou de 7%.
Esta frmulaeqivale aplicao da Frmula de Parry, comngulo de atrito
efetivo igual a 25,5 graus.
Reportando-se s Figs. 11 e 12, interessantedestacar que o lao
formado entre as primeirasvoltas e as segundas idas bastante
fechado, o quemostra a unicidade das relaes entre o Ko e a RSA(Fig.
13), independentemente do caminho (ida evolta), respaldando,
inclusive, modelos como oSHANSEP, de Ladd (1964).
4.2 Caractersticas de resistncia aocisalhamento
A resistncia no drenada (su) das argilas daBaixada Santista
mostram, com tendncia semprecrescente com a profundidade, valores
de 3 kPapara os Mangues; na faixa de 10 a 60 kPa para osSFL; e
superiores a 100 kPa para as Argilas Transi-cionais. Para as
argilas arenosas de SFL Teixeira(1988) chegou a valores mximos de
150 kPa, emensaios de Vane Test at 30 m de profundidade.
A este propsito e referindo-se ainda s argilasde SFL, foram
feitas anlises de mais de mil ensaiosde Vane Test, executados em 70
locais da BaixadaSantista, em profundidades que atingiam, em m-dia,
15 m, muitas vezes 20 m e at 30 m, comoocorreu em Piaaguera
(Massad, 1985-a). Confir-mando resultado de Sousa Pinto e Massad
(1978),obteve-se:
su = c0 + c1 . z (3)
Para um universo de 54 locais concluiu-se que,em mdia, c1 = 0,5.
e que apenas 15% dos casossituam-se abaixo da relao c1 = 0,4.
(Massad,1985-a). Por outro lado, para 12 locais estavamdisponveis,
alm dos resultados de Vane Test,perfis da histria geolgica. Estes
dados permitirampreparar os grficos das Figs. 15 e 16, de onde
se
Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999. 17
Baixada Santista: Histria Geolgica
Figura 12. Resultados de ensaios de Ko: Argila de SFL.
Figura 13. Ko em Funo da RSA: Argila Transicional (ATs) e de
SFL.
-
conclui que as envoltrias mdia e mnima de su doVane Test podem
ser assim expressas:
su
__
a
= 0,43 (mdia) (4-a)
su
__
a
= 0,30 (mnima) (4-b)
A Fig. 14 permite visualizar estas duas envolt-rias para o
universo de 54 locais.
Atravs do estudo de uma grande quantidade deensaios na Cosipa,
Vargas (1973) props umafrmula para a coeso com um mnimo de
pertur-bao, cuja taxa de crescimento com a profundi-
dade aproxima-se bem da expresso (3). Dados deTeixeira (1988)
(ver a Tabela 3) tambm confir-mam esta expresso.
Valores da relao su/c, obtidos de ensaiostriaxiais rpidos
pr-adensados (R), tm sido apre-sentados em funo da RSA, tanto para
as Argilasde SFL quanto para as ATs (Tabela 1). Massad(1988-a; e
1994) mostrou semelhanas, neste as-pecto, com solos de outras
cidades costeirasbrasileiras. No mesmo sentido, Massad
(1988-a)encontrou as seguintes relaes entre su e a pressode
pr-adensamento (a) para as Argilas de SFL epara as ATs da Baixada
Santista:
su
__
a
= 0,28 su__
a
= 0,30 (5)
interessante lembrar que a expresso:
su = qt vo
Nk(6)
onde qt a resistncia de ponta corrigida do ensaiode piezocone,
quando comparada com as ex-presses (5), fornece Nk 10.
Para as argilas de Santos, com IP e teor de argilasuperiores a
50%, ensaios triaxiais lentos revelaramvalores do ngulo de atrito
efetivo da ordem de 24graus para os SFL e, para as ATs, de cerca de
20graus, acima dos efeitos do pr-adensamento (Mas-sad, 1988-a);
argilas muito arenosas, destas duasunidades, forneceram valores de
at 28 graus. Valo-res deste ngulo, inferidos dos ensaios Ko na
con-dio normalmente adensada, situam-se entre 24 e28 graus, para as
argilas de SFL, e entre 20 e 24graus, para as ATs.
4.3. Caractersticas de deformabilidade.
4.3.1. Mdulo de deformabilidade comconfinamento lateral
Num trabalho pioneiro, Barata e Danziger(1986) partiram do
pressuposto de que as ArgilasQuaternrias das baixadas litorneas da
costabrasileira guardam semelhanas entre si e propu-seram uma
expresso simples para a estimativa doMdulo de Deformabilidade com
ConfinamentoLateral (EL) ou Mdulo Oedomtrico. A expresso do tipo EL
= b.v, onde v a tenso verticalefetiva e b uma constante emprica. Em
mdia,
Massad
18 Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999.
Figura 14. Vane Test: variao de c1 com a densidade submersadas
Argilas () de SFL.
Figura 16. Vane Test: variao de co com a na superfcie(Argilas de
SFL).
Figura 15. Vane Test: variao de c1 com a densidade submersa( )
das Argilas de SFL.
-
constataram uma correlao EL = 7.v, vlida aolongo da reta
virgem.
Com base em dezenas de ensaios feitos emamostras shelby,
extradas de 17 locais da BaixadaSantista, Massad (1985-a; e 1994)
chegou a corre-laes semelhantes, mas levando em conta tanto
osobre-adensamento, que afeta mesmo as argilasmoles, quanto a no
linearidade da curva e-log p.Constatou, estatisticamente, que, para
RSA > 1,EL/v, uma funo linear de RSA, passando pelaorigem. Isto
significa dizer que EL/a, constante.A Tabela 1 indica valores desta
relao para as trsunidades genticas. J acima dos efeitos do
pr-adensamento (RSA = 1), tem-se:
EL__
v
= 2,3 . (1 + e0)Cc (7)
Para levar em conta a curvatura da relao e-log p, nas
proximidades da presso de pr-adensa-mento, procurou definir EL/v em
dois nveis detenses (v,), como mostra a Tabela 1. Note-se
queadmitir ao longo da reta virgem (v 2.a), queEL/v vale 5 ou 7
(Tabela 1), eqivale a dizer queCc/(1 + eo) igual a 0,46 ou 0,33,
respectivamente.
Para as Argilas de SFL, enquanto a mdia geraldos Cc/(1 + eo) foi
de 0,43 (Tabela 1), em Alemoae Conceiozinha, onde elas so mais
arenosas,obteve-se um valor mdio um tanto menor, daordem de 0,34,
conforme as Tabelas 2 e 3.
Num local em Conceiozinha, Ilha de SantoAmaro, ao lado do Canal
do Porto (ver Fig. 1), jcitado, onde ocorrem Argilas de SFL muito
sobre-adensadas, foi possvel estimar valores de EL/acom base nos
resultados de ensaios de piezocone(CPTU). Para Tanto usou-se a
expresso:
E L = a . qt (8)onde a constante a assume um valor mdio de 2 eqt
a resistncia de ponta corrigida, que comportauma certa disperso. A
Tabela 4 apresenta os valo-res da relao EL/a, para as Argilas de
SFL, cujasmdias encontram-se na Tabela 5, inclusive para asoutras
unidades genticas. V-se que h uma boaconcordncia com os valores de
laboratrio.
A relao Cr/Cc, onde Cr o ndice de recom-presso, assume valores
de 8 a 12% para as Argilasdos SFL; de 9% para as ATs; e de 12% para
asArgilas de Mangues.
Finalmente, para o j citado aterro experimentalde grandes
dimenses (6,4 m de altura), executadorecentemente em Conceiozinha,
Ilha de SantoAmaro, ao lado do Canal do Porto, e construdo
poretapas, as medidas de recalques permitiram inferiro valor de
Cc/(1 + eo) = 0,38 e Cr/Cc = 8%, portantodentro do universo de
valores referidos acima.4.3.2. Deformabilidade atravs de
ensaiostriaxiais R
Relaes do tipo E/su, entre mdulo de defor-mabilidade e a
resistncia no drenada, obtidasatravs de 5 sries completas de
ensaios triaxiaisCIU-C, mostraram-se tambm prximas entre
si,independentemente da unidade gentica (AT ouSFL). Por exemplo,
para o mdulo de deformabili-dade a 1% de deformao (E1), E1/su
assumiu valormdio da ordem de 140. Para o mdulo correspon-dente a
50% da resistncia (E50), a mdia da relaoE50/su foi de 235 (Tabela
1), comportando uma certadisperso, mas muito prxima dos 250
encontradospor Samara et al. (1982). Mais surpreendente ainda
verificar que a mesma cifra foi obtida para arelao E1/su dos solos
sedimentares de S. Paulo edas argilas de Londres.
4.4. Curvas de plastificaoLinhas do estado limite (tambm
denominadas
linhas de plastificao, cedncia ou escoamento)tm sido propostas
pelo mundo afora, como atestao trabalho de Diaz-Rodrigues (1992),
citado porLerouiel (1992). Para as Argilas de SFL e as ATs,a
determinao dessas curvas foi feita por Massad(1985-a, 1986-b e
1994), conforme metodologiaestabelecida por Tavenas e Leroueil
(1977).
As curvas de plastificao podem ser entendi-das de um modo fsico
e experimental, sem apelarpara conceitos matemticos, que usualmente
en-volvem o assunto. Assim, acima da linha dos a curva de
plastificao representa o critrio deruptura da argila intacta; e,
abaixo, o limite entre
Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999. 19
Baixada Santista: Histria Geolgica
Tabela 5. Valores de EL/a.
Unidade gentica Ensaios deadensamento
Ensaios CPTU
Mangue 13 15SFL 13-18 17AT 11 13
-
os estados sobre-adensado e normalmente aden-sado. Assim, a
parte superior da curva pode serobtida atravs de ensaios triaxiais
convencionais; e,a parte inferior, atravs de ensaios triaxiais PN
emesmo ensaios triaxiais lentos. Os ensaios de Ko -Coeficiente de
Empuxo em Repouso - completama delimitao da curva de
plastificao.
Ao todo foram ensaiadas amostras de 4 locaisdiferentes do
litoral paulista, sendo duas de Argilasde SFL (Cosipa e Vale do Rio
Jurubatuba) e duasde ATs (Iguape e Alemoa). A Fig. 17 mostra
duasdas curvas obtidas pelo autor, uma para ArgilaTransicional e
outra para Argila de SFL. Nessesgrficos as coordenadas foram
adimensionalizadasem relao s presses de pr-adensamento, queassumem
valores muito diferentes, da ordem de350 kPa para a Argila
Transicional e 60 kPa para aArgila de SFL.
Nota-se que os eixos das elipses (Fig. 17), queso as formas
aproximadas das curvas de plastifi-cao , situam-se entre as retas
do e do Ko. A bemda verdade, este um dos pontos que diferenciamo
modelo YLIGHT, proposto por Tavenas e Ler-oueil (1977), do modelo
de Cam-Clay do grupo deCambridge (ver Schofield et al., 1968).
Ademais,pode-se constatar que:
a) as curvas de plastificao cortam o eixo dasabscissas num ponto
tal que po = 0,62.a; e
b) qmax/a = 0,36, para a Argila de SFL, e 0,33para a AT, valores
estes que se ajustam muito bem aos resulta-dos obtidos para 50
argilas de onze pases, como
mostra o grfico da Fig. 18, adaptado de Diaz-Ro-drigues (1992),
citado por Leroueil (1992).
Para as Argilas de SFL e conforme Mouratidise Magnan (1983),
pode-se representar a formaaproximadamente elptica dessas curvas
atravsdas seguintes equaes:
p_
__
a
= 0,963 . (x + 0,405) 0,271 . y
q__
a
= 0,271 . (x + 0,405) + 0,963 . y (9)
6,09 . x2 + 30,86 . y2 = 1
onde x e y so variveis auxiliares, a serem elimi-nadas.
4.5. Coeficientes de adensamento
Da anlise de uma grande quantidade de ensaiosde permeabilidade
(k), Massad (1985-a) concluiuque o produto k.v varia em faixas
relativamenteestreitas. Com base em:
Cvv = (k .
__
v) . (EL__
v
)o
(10)
pode-se estimar intervalos de variao para Cvv, comoseguem. Para
argilas de SFL chegou-se a (0,3 a 10).10-4cm2/s; e, para as ATs, (3
a 7).10-4 cm2/s. Para osMangues, a interpretao de ensaios de
adensamentolevaram a valores de (0,4 a 1,7).10-4 cm2/s,
quandoargilosos; e (30 a 400).10-4 cm2/s, quando arenosos.V-se,
pois, que numa mesma unidade gentica as
Massad
20 Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999.
Figura 17. Curvas de plastificao (Yielding) - solos do litoral
paulista.
-
variaes so muito grandes, confirmando a ex-trema heterogeneidade
dos solos litorneos.
Durante a fase de investigao do subsolo parao projeto da Via dos
Imigrantes, na Baixada San-tista, foram realizados ensaios de
permeabilidade insitu, por bombeamento, que revelaram valores de
kda ordem de 10-5 cm/s (Vargas e Santos, 1976), cemvezes superiores
aos obtidos em laboratrio. Esteresultado viria a ser confirmado
posteriormente porSousa Pinto e Massad (1978), ao analisarem
osaterros experimentais da Imigrantes. Mais adiante,abordar-se- o
tema do Cvv de campo.
5. Aterros Sobre Solos MolesNa seqncia, passar-se- a tratar de
casos de
obras na Baixada Santista, destacando-se as impli-caes geolgicas
no seu projeto. Iniciar-se- comos Aterros Sobre Solos Moles,
abordando o aden-samento e relatando um caso de ruptura.
5.1. Adensamento primrioCom o objetivo de mostrar as implicaes
da
histria geolgica no comportamento de AterrosSobre Solos Moles,
Massad (1989) analisou 11Seces Experimentais, relacionadas na
Tabela 6.O caso de nmero XII recente.
Para todos eles dispunham-se das seguintes in-formaes: a) as
cargas aplicadas e os perfis desubsolo; e b) os resultados de
medidas de recalques,
no topo da camada de argila mole, ao longo dotempo. Para os
casos em que no existiam dados deensaios de adensamento, os valores
de a foramestimados com base na histria geolgica,
descritaacima.
A Tabela 6 fornece, em grandes linhas, indi-caes sobre o tipo de
solo, em cada caso. Em geralas Argilas de SFL, que ocorriam em
todos os casos,exceto o IV, so mais heterogneas que as
ArgilasTransicionais (ATs). Alm disso, as Argilas de SFLcontinham
intercalaes de lentes e finas camadasde areia, exceto nos trs casos
referentes Ilha deSanto Amaro (X-a, X-b e XII). Para cada caso
esttambm indicado o correspondente mecanismo
desobre-adensamento.5.1.1. Recalques
Os recalques observados foram manipuladospelo Mtodo de Asaoka
(1978). Desta forma, foipossvel obter os valores do recalque final
(f) e doCoeficiente de Adensamento Vertical (Cvv) paracada Seco
Experimental, conforme est apresen-tado na Tabela 6.
A Fig. 19 apresenta os resultados em termos dedeformao final em
funo da tenso aplicada e daRelao de Sobre-adensamento (RSA) para as
ar-gilas moles (SFL). Note-se que os casos I e II daTabela 6 foram
omitidos face grande influnciada camada profunda de AT, que foi
responsvel por1/3 do recalque total. Para os outros casos
estacamada responde por menos de 10% dos recalquestotais, exceto
para os casos X, XI e XII, quando estacifra foi da ordem de
20%.
Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999. 21
Baixada Santista: Histria Geolgica
Figura 18. Variaes de po/(a) e qmax/a em funo de , paraargilas
de vrios paises (Apud Diaz-Rodriguez, 1992, Citado porLerouiel,
1992).
Figura 19. Influncia do Sobre-adensamento das Argilas daBaixada
Santista nos Recalques - Carregamentos flexveis.
-
Massad
22 Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999.
Tabela 6. Casos de obras (aterros) na Baixada Santista.
Tipo Local Caso Seo/Etapa
Subsolo RSA f (cm) Cvv10-2 cm2/s
b/H Mecanismos deadensamento
I SE 1EST 62+ 2.6m
5 m SFLsobre
12 m AT
1,6&3,1
96 1,2[50]
3,0 Oscilao Negativa doN.M. e Peso Tota de Terra
II SE 262 + 1.8 m
5 m SFLsobre
12 m AT
1,6&3,1
100 2,5[100]
3,0 Oscilao Negativa doN.M. e Peso Total de Terra
III SE 3(EST 56)
12.7 m SFLsobre
4 m AT1,5
145 2,3[100]
4,0 Oscilao Negativa doN.M. e Peso Total de Terra
IV SE 4(EST 128)
11.9 mAT
1,7 13 1,6 4,0 Peso Total de Terra
V SE 5(EST 40)
13.0 mSFL
1,5 - 1,1[50]
4,0 Oscilao Negativa doN.M.
VIRN 2
1.3 m Mangue
sobre14.1SFL
1,0 50 2,7[100]*
1,5 Oscilao Negativa doN.M., exceto para oMangue.
VIIRN 3
1.3 mMangue
sobre 14mSFL
1,0 63 1,1[50]
1,5 Oscilao Negativa doN.M., exceto para oMangue.
VIII Placascentrais
18 m SFLsobre6.8 mAT(?)
1,9 64 3,3[15]
1,5 Oscilao Negativa doN.M. e Peso Total de Terra
IX Placaslaterais
18 m SFLsobre 6.8 mAT(?)
1,9 44 3,2[15]
1,5 Oscilao Negativa doN.M. e Peso Total de Terra
X-a(Aterro h = 4,4 m)
MR(BERMA)
12 m SFLsobre
14 m AT(?)
2,6&2,0
41-
7,0 Principalmente Ao deDunas e Peso Total deTerra.
X-b(Aterroh = 6,4 m)
MR(Centro)
12 m SFLsobre
14 m AT(?)
2,6&
2.0
59-
7,0 Principalmente Ao deDunas e Peso Total deTerra.
XII(Aterroh = 5,8 m)
1a. Etapa2a. Etapa3a. Etapa4a. Etapa
22 m SFLsobre
18 m AT
1,9 51641
108
-2,8 Principalmente Ao de
Dunas e Peso Total deTerra.
Estgio 1 16 4,7[60]
XI Estgio 2 9.5 m SFL 1.6 34 3,4[45]
6.0 Oscilao Negativa doN.M.
Estgio 3 55 3,4[45]
Legenda: SFL - Argilas Flvio-Lagunares de Baias (Holocnicas);
ATs - Argilas Transicionais (Pleistocnicas); RSA - Relao
desobre-adensamento; [ ]- Relao entre Cvv de campo e o Cvv de
laboratrio; Cvv - Coeficiente de adensamento de campo
(equivalente);f - Recalques finais observados; b/H - Relao entre a
largura da rea carregada e a espessura da camada de argila.
Imig
ran
tes
Cosip
a
Ate
rro
s
Itape
ma
Funda
es
fle
xv
eis
(bases
)
Ilha d
e Sto
. A
mar
oA
lem
oa
tanqu
e de
le
o
-
Para comparao, a Fig. 19 mostra tambmcurvas tericas, obtidas com
os valores mdios dosMdulos Oedomtricos e dos ndices de Com-presso.
Apesar de alguma disperso, os valoresobservados aproximam-se
satisfatoriamente bemdos calculados, independentemente do
mecanismode sobre-adensamento, indicado na ltima colunada Tabela 6.
Como j era esperado, salta aos olhosa grande influncia do
sobre-adensamento nos re-calques finais. A hiptese de argila
normalmenteadensada levaria a valores 2 a 6 (mdia de 3,5)vezes
maiores dos que os observados.
5.1.2. Coeficientes de adensamento (Cvv)No que se refere ao
Coeficiente de Adensa-
mento Vertical (Cvv), a Tabela 6 e a Fig. 20 mostramos valores
observados, obtidos atravs da expresso(veja-se Massad, 1982):
2,5 . CvvH2d
= ln()
(11)
onde a inclinao da reta da conhecida cons-truo de Asaoka e o
incremento constante nasrie eqiespaada do tempo.
Neste ponto necessrio diferenciar os casos daIlha de Santo Amaro
(X-a, X-b e XII) dos restantes,apresentados na Tabela 6. Na Ilha de
Santo Amaro,mais especificamente, junto ao Cais Conceiozi-nha (ver
a Fig. 1), no se constatou a presena delentes ou finas camadas de
areia; nestes casos (X-a,X-b e XII) foram empregados drenos
fibroqumi-cos. Nos casos restantes ocorriam estas camadasdrenantes,
como j foi mencionado.5.1.2.1. Casos de argilas de SFL com lentes
ou finascamadas de areia
Nesses casos (I a IX e XI, na Tabela 6) foramdeterminados os Cvv
equivalentes, isto , os Coe-ficientes de Adensamento admitindo-se
que ascamadas compressveis sofreram um adensamentounidimensional,
quando, na realidade, ele deve teruma forte componente horizontal,
face pequenamagnitude da relao b/H (entre a largura da reacarregada
e a espessura da camada de argila) e heterogeneidade dos extratos
de solo mole. Essaheterogeneidade se manifesta de duas maneiras:
a)o solo argiloso contm teores variveis de areia; eb) ocorrem finas
lentes ou camadas de areia, queacabam passando desapercebidas e so
usualmenteconsideradas como que constituindo os prprios
macios; estes fatores contribuem em muito paraacelerar o
adensamento.
Como se pode ver na Fig. 20, h uma tendnciageral de decrscimo de
Cvv medida em que astenses aumentam. Mas, mais importante, os
valo-res observados de Cvv so 15 a 100 vezes maioresdo que os
correspondentes valores de Laboratrio(ver nmeros entre colchetes na
Tabela 6). Talconstatao atribuda mais grande heterogenei-dade das
camadas de argilas de SFL (principal-mente presena de lentes e
finas camadas deareia), como se explicou acima, do que ao
sobre-adensamento. Atente-se, porm, aos fatos, primei-ro, de que
estes Coeficiente de Adensamento (Cvv)so eqivalentes; e segundo,
aos nveis de tensesimpostos (peso prprio mais acrscimo de
pressodevido ao carregamento), que variaram de 0,9 a 2vezes a
presso de pr-adensamento. Assim sendo,os resultados apresentados so
vlidos para solos enveis de tenses impostos similares aos
indicadosneste estudo.
Recentemente, Sousa Pinto (1994) apresentouo caso de Aterro
Hidrulico de grande extenso,construdo sobre solo mole para o
Conjunto Habi-tacional Tuyuti, em que o Coeficiente de Aden-samento
revelou-se ser da ordem (1 a 9).10-3 cm2/s,portanto uma potncia de
10 abaixo dos valoresindicados na Tabela 6 e na Fig. 20. Atribuiu
taldiscordncia a dois fatores: a) nessa obra o aden-samento deve
ter sido preferencialmente unidimen-sional, face s suas dimenses em
planta; e b) tantoas camadas de areia fina, subjacentes s
argilasmoles, quanto a areia fina, empregada na sobre-carga ao
aterro hidrulico, possuam permeabili-
Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999. 23
Baixada Santista: Histria Geolgica
Figura 20. Tendncias de variao dos coeficientes de aden-samento
com o nvel de tenses - Argilas de SFL da BaixadaSantista
-
dades reduzidas, de tal forma que a altura de dren-agem (Hd) no
ficou bem caracterizada.5.1.2.2. Os casos da Ilha de Santo
Amaro(Conceiozinha)
Nestes casos (X-a, X-b e XII, da Tabela 6),como no havia lentes
ou finas camadas de areia e,mais, como no caso XII no se constatou
camadade areia entre as Argilas de SFL e as ATs, optou-sepelo
emprego de drenos fibroqumicos, espaadosde 2,2 m, nos casos X-a e
b, e de 2,1 m, no caso XII.
Para situaes como estas, com drenos verti-cais, o Mtodo de
Asaoka deve ser alterado paralevar em conta a ocorrncia de
adensamentos ver-tical e horizontal, concomitantemente.
Massad(1985-a) mostrou que, nestas condies deve-seusar, ao invs da
expresso (11):
2,5 . CvvH2d
+ 8
m . d2e
. Cvh = ln()
(12)
onde a inclinao da reta da conhecida constru-o de Asaoka e o
incremento constante na srieeqiespaada do tempo. Valores do segundo
mem-bro de (12) esto indicados na Tabela 7. Foi feita ahiptese de
que kh/ks = 5 e ds/dw = 2, com dw = 6,6cm, onde o kh a
permeabilidade horizontal do solointacto; dw o dimetro do dreno; e
s refere-se aofilme de solo amolgado.
Uma inspeo da Tabela 7 revela que os casosX-b e XII (3a. ETAPA)
devem apresentar os mes-mos Coeficientes de Adensamento pois esto
asso-ciados ao mesmo nvel de tenses
Essa constatao possibilitou a obteno tantode Cvv quanto de Cvh,
pois passou-se a dispor deduas equaes lineares do tipo da expresso
(12), asaber:
0,0694 . Cvv + 0,3000 . Cvh = 0,0304
0,0052 . Cvv + 0,3300 . Cvh = 0,0267(13)
cuja soluo :Cvv =1,10x10-2 cm2/s (14)Cvh =0,92x10-2 cm2/s
Note-se que Cvv Cvh.A Tabela 7 e a Fig. 20 mostram valores
destes
Coeficientes de Adensamento para vrios nveis detenso, com a
mesma tendncia de variao que nocaso do Cvv, mas com valores at uma
potncia de10 vezes menores. Esses resultados devem ser en-carados
com reservas, pois precisam ser confir-mados com outros casos de
obras semelhantes.
5.2. Um caso de rupturaRecentemente foi observado um caso de
ruptura
na Baixada Santista. Tratava-se de um aterro com3,2m m de
altura, talude 1:1, apoiado sobre umacamada de Argila de SFL com
cerca de 30 m deespessura, com as seguintes caractersticas:
su = 8 + 1,5 . z (kPa) (15)__
a = 20 + 4,0 . z (kPa) (16)obtidas atravs de ensaios Vane Test e
de aden-samento, respectivamente (Arajo, 1989). Note-seque estas
expresses inserem-se no universo deparmetros apresentados neste
trabalho.
Segundo Bjerrum (1972), os resultados dos en-saios de Vane Test
precisam ser corrigidos de um fator, para a definio da coeso de
projeto, isto :
cproj = . su (17)
Massad
24 Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999.
Tabela 7. Casos com drenos fibroqumicos.
Caso (*) v (kPa) vm/a -ln()/ Cvh (cm2/s)X-a BERMAS 111 0,68
0,027 9,9E-03X-b CENTRO 135 0,78 0,030 1,1E-02
1a. Etapa 115 0,60 0,036 1,5E-02XII 2a. Etapa 141 0,68 0,046
1,9E-02
3a. Etapa 172 0,77 0,027 1,1E-024a. Etapa 201 0,86 0,010
4,0E-03
Legenda: (*):Ver a Tabela 6; vm: Valor mdio entre as tenses
verticais efetivas inicial e final (v), no plano mdio da
camadacompressvel; a: Presso de pr-adensamento.
-
Como se recorda, essa correo leva em contaa velocidade com que
feito o ensaio e a anisotropiadas argilas moles. Props essa correo
com basena retro-anlise de diversos casos de ruptura deaterros
sobre solos moles. Uma discusso completasobre o assunto encontra-se
em Sousa Pinto (1992).Para as Argilas de SFL tem-se, em mdia:
IP = 60% = 0,7 (18)onde IP o ndice de Plasticidade, donde:
su = 5,6 + 1,1 . z(kPa) (19)
Foram conduzidas retro-anlises da ruptura(Marzionna, 1998)
impondo duas condies: a)c1 = 1,1 kPa/m; e b) superfcies de ruptura
passandopelas trincas do aterro rompido. Os resultados ob-tidos
foram: co = 5,0 kPa, para superfcies circu-lares, e co = 6,5 kPa,
para superfcies no circulares.O valor mdio, 5,8 kPa, prximo de 5,6
kPa, termoconstante da expresso (19).
Note-se que a aplicao da frmula de Mesri(1975):
cproj = 0,22 . __
a (20)conduz seguinte expresso:
su = 4,4 + 0,9 . z (kPa) (21)que seria uma espcie de limite
inferior, em termosmdios, da resistncia ao cisalhamento. Enquantoa
Eq. (17) de Bjerrum resultou de uma mdia, a Eq.(20) representa uma
envoltria mnima dos casosanalisados por esses dois autores. Note-se
que se seaplicar a correo de Bjerum (Eq. 17) Eq. (4-b)chega-se a
cproj = 0,21.a, coincidentemente muitoprxima da Eq. (20).
6. Fundaes Diretas Sobre SolosMoles
6.1. Introduo
Alm dos aterros, comum o uso de fundaesdiretas no caso de
tanques de leo e edifcios nascidades de Santos e S. Vicente.
Mostrar-se-, naseqncia, como a histria geolgica auxilia
nareinterpretao do comportamento das fundaes:a) de um Tanque de leo
em Alemoa; e b) deedifcios construdos na Cidade de Santos, per-
mitindo extrair possveis implicaes no projeto defundaes diretas
na Baixada Santista.
6.2. Tanque de leo em AlemoaEm trabalho memorvel, Pacheco Silva
(1953-
a) apresentou dados de recalques e de pressesneutras durante
teste de enchimento, com gua, deum tanque de leo de grandes
dimenses, apoiadodiretamente em fundao flexvel sobre camada
deargila mole, em Alemoa, Santos. As dimenses dotanque e o perfil
do subsolo esto apresentados naFig. 21. Drenos verticais de areia,
com 30 cm dedimetro e espaados entre si de 2 m, foram ins-talados
at a profundidade de 13 m.
Tratava-se de uma tcnica inovadora para con-trolar a
estabilidade das fundaes do tanque deleo atravs da medida das
presses neutras nacamada superior de argila mole. Essa tcnica
,seguramente, uma antecipao do conhecidoMtodo das Trajetrias das
Tenses, alguns anosantes da divulgao de Lambe (1964), como
bemobservou Sousa Pinto (1970).
Foram feitas medidas de recalques tanto docentro quanto das
bordas do tanque, bem comoleituras de presses neutras em vrios
pontos dacamada superficial de argila mole. Os piezmetroseram do
tipo Casagrande, com reas de drenagemrelativamente grandes e tubos
de pequenosdimetros, o que fz deles piezmetros de rpidareao, no
dizer de Pacheco Silva. Tal fato foiamplamente constatado medida em
que se proce-dia ao primeiro enchimento do tanque com gua,isto ,
prova de carga. Na poca do incio da provade carga, os excessos de
presso neutra, devidos aopeso do lenol de drenagem, eram
praticamentenulos.
Pela descrio de Pacheco Silva sobre a consis-tncia mole a mdia
da camada inferior de argila ea julgar por outras sondagens mais
profundas, feitasnesta regio, de se supor que se trate das ATs;
elano ser levada em conta nas anlises subsequentes.
O programa de carregamento, adotado porPacheco Silva, consistiu
em fixar incrementos dealtura de gua dentro do tanque (h) (ver
Tabela 8)de forma a induzir excessos de presso neutra (u)de, no
mximo, 60% dos correspondentes valoresna ruptura (ur). Aps cada
incremento de cargaesperar-se-ia pela dissipao completa do
excessode presso neutra para, ento, passar para o estgio
Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999. 25
Baixada Santista: Histria Geolgica
-
seguinte de carregamento, conforme a trajetria 1,2, 3... at 9,
indicada na Fig. 22, que ilustra esseprograma e mostra outros
parmetros adotados porPacheco Silva. Note-se que sups B1 = 100%,
isto, uma relao unitria entre o excesso de pressoneutra inicial (u)
e o incremento de tenso verticaltotal (v), pois admitia, como j foi
dito, que asargilas da Baixada Santista tinham se formado numnico e
ininterrupto ciclo de sedimentao e, con-sequentemente, eram
normalmente adensadas.
Da, como se ver adiante, a surpresa em seconstatar incrementos
de presses neutras umtanto dissipadas, como se o solo fosse
sobre-aden-sado (apud Vargas, 1974). Referindo-se ao planomdio da
camada, a tenso vertical efetiva inicial(vo) era da ordem de 68
kPa, que, frente a umapresso de pr-adensamento (a) de 109 kPa,
obtidaatravs de ensaio em amostra indeformada, reve-lava uma RSA,
do terreno virgem, da ordem de 1,6.O solo era, na realidade,
sobre-adensado.
6.2.1. Recalques e coeficientes de adensamentode campo
No que se refere aos recalques primrios, aanlise foi feita
acima, juntamente com os AterrosSobre Solos Moles (ver a Tabela 6 e
a Fig. 19). Elaconfirma a influncia do sobre-adensamento e,
por-tanto, da histria geolgica, nos recalques finais.
Massad
26 Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999.
Figura 22. Programa de carregamento do tanque de leo deAlemoa
(Dados de Pacheco Silva, 1953-a).
Figura 21. Tanque de leo em Alemoa - dimenses e condies do
subsolo (Apud Pacheco Silva, 1953-a).
-
Quanto ao desenvolvimento dos recalques aolongo do tempo, Massad
(1985-a e 1988-d) j tevea oportunidade de mostrar que os drenos de
areiativeram eficincia muito baixa, pois foram insta-lados numa
camada de solo com lentes de areia,conforme descrio do prprio
Pacheco Silva (videFig. 21). De fato, o emprego da expresso
(12),supondo Cvh/Cvv = 5 a 10, conduziram a valores deCvv da ordem
de (2 a 5) x 10-4 cm2/s. No entanto,como os valores de Cvv
equivalentes de campotm sido bem maiores (Tabela 6), fz-se a
conjec-tura de que o fluxo de gua processou-se atravs daslentes de
areia. Nestas condies, ignorando-se osdrenos verticais de areia e
atravs da expresso(11), chegou-se aos Cvv equivalentes indicadosna
Tabela 6 e na Fig. 20.
6.2.2. Excessos de presso neutra inicialAs concluses mais
interessantes que se pode
extrair destes dados dizem respeito aos excessos depresso neutra
inicial (u), face aos carregamentosprovocados pelo enchimento do
tanque com gua.Trata-se de avaliar as conseqncias, pouco
explo-radas entre ns, do sobre-adensamento das argilasda Baixada
Santista no que se refere aos u induzi-dos por incrementos de tenso
vertical total (v),num ponto qualquer.
Para as anlises que seguem tomaram-se apenasos piezmetros 3 e 4,
instalados nas proximidadesdo plano mdio da camada de argila mole,
numavertical prxima ao eixo do tanque (ver Fig. 21).Trabalhando com
estes dados, Massad (1985-a)determinou (ver a Tabela 8) o valor do
parmetro
B1 para diversos estgios da prova de carga. V-seque B1 atingiu
um mximo de 70 a 80% quando atenso vertical efetiva ultrapassou a =
109 kPa(RSA igual a 1). Em mdia, pode-se dizer que B1assumiu um
valor da ordem de 60%, abaixo dosefeitos do preadensamento, no
plano mdio dacamada, o que vem de encontro s anlises levadasa cabo
por Leroueil e Tavenas (1978, p. 75) eMagnan (1981).
De fato, a partir de dados experimentais deobservao de
piezmetros relativos a 30 aterros edo modelo Ylight, estes autores
propuseram ummtodo para a estimativa do excesso de pressoneutra
inicial (u), para solos sobre-adensados,com RSA < 2,5, a
saber:
a) para v < vc, onde vc um certo valorcrtico, a ser
determinado, u pode ser calculadopor:
u = B1 . v (22)sendo B1 = 60%, no plano mdio da camada deargila;
e
b) para v vc:u = v (
__
a __
vo) (23)isto , B1 = 100%. Nesta expresso, vo a tensovertical
efetiva inicial.
A Fig. 23 ilustra esse mtodo. Os pontos assina-lados referem-se
ao caso do Tanque de leo, supon-do que le tivesse sido cheio num s
estgio(instantaneamente), confirmando que B1 60%abaixo dos efeitos
do pr-adensamento. Os valores
Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999. 27
Baixada Santista: Histria Geolgica
Tabela 8. Tanque de leo em Alemoa (excessos de presso neutra
inicial no centro da camada).
h(m)
h(m)
v-vo (kPa)
v(kPa)
u (kPa) observado B1%
ui (kPa)
Piez.3 Piez.4 Mdia1,6 1,6 14 14 4,3 3,5 3,9 28 4
1,5 3,1-3,4 27-30 13 5,6 4,5 5,0 38 10
1,8 5,2 46 16 9,5 7,5 8,5 54 25
2,4 7,6-7,0 67-62 21 17,5 16,2 16,9 80 53
2,2 9,2 81 19 14,9 11,0 13,0 68 55
Legenda: h: Incremento de altura dgua; h: Altura total de gua no
tanque; v-vo: Incremento da tenso vertical total no plano mdioda
camada; v: Incremento de tenso vertical total associado a h; u:
Excesso de presso neutra observado, induzido pela aplicaode h; ui:
Excesso de presso neutra calculado, supondo que o tanque tivesse
sido cheio num s estgio (instantaneamente); B1:Relao entre u e o
incremento de tenso vertical total (v).
-
de ui (excessos de presso neutra calculados) estotambm indicados
na ltima coluna da Tabela 8.
Reportando-se novamente Fig. 23, a tensovertical efetiva crtica
(vc), em que B1 passa de 60a 100%, vale:
__
vc = __
vo + (__
vc ui) = =
__
vo + (__
a __
vo) = __
a (24)Note-se que, nesse caso:
p_
+ q = __
vc = __
a (25)O valor de vc (Fig. 23) pode ser determinado
facilmente pela expresso:
vc = __
a __
vo
1 B1 =
RSA 11 B1
. __
vo (26)
que, no caso do Tanque de leo de Alemoa,
valeria(109-68)/(1-0,60) 103 kPa se o enchimento dotanque tivesse
sido feito num s estgio.
importante, neste ponto da exposio, mostraro significado de vc
num contexto mais amplo, oda plastificao do solo. Quando um
elemento desolo, situado no plano mdio da camada, sofre
umincremento de tenso vertical total (v) inferior avc, a presso
neutra acresce de um valor dadopela expresso (22), p + q < a e a
trajetria detenses no ultrapassa a curva de plastificao (Fig.17-a).
Se o valor crtico for atingido, passa a valera expresso (25). Isto
significa uma trajetria detenses que coincide com a curva de
plastificaoe com a reta p + q
-
bilizar os recalques e endireitar um prdio de 18andares, nesta
cidade.
Problemas desta natureza, talvez no com agravidade do caso deste
edifcio, j tinham sidoantecipados por Vargas (1965), que em
palestrarecomendou a adoo de um mximo de 12 andarespara os edifcios
de Santos, acrescentando: Talgabarito garantiria a margem de
segurana paraevitar ruptura da camada inferior de argila (pgina31).
Esta afirmao foi feita na hiptese de umacrescente concentrao dos
edifcios de porte e asconseqentes interferncias dos bulbos de
presses.Golombek (1965) manifestou-se, na mesmaocasio, ser favorvel
a fundaes profundas paragrandes estruturas, acima de 12 andares,
que passoua ser exigido pelo poder pblico somente a partir de1986
(Teixeira, 1994). At recentemente, fun-daes profundas eram
proibitivas, quer pelas di-ficuldades, e mesmo impossibilidades,
tcnicas deatravessar as camadas de argilas compressveis eatingir
estrato firme (Teixeira, 1960 e 1994), querpelos dispndios que
implicavam, de cerca de 15%do custo global da construo, em prazo
relati-vamente curto (Golombek, 1965).
De qualquer forma, mesmo que se esteja longede situaes de
instabilizao, o fato que se veri-fica em Santos, de longa data,
prdios trincados efora de prumo.
Da a importncia que se deu observao dosrecalques dos edifcios.
Assim, por exemplo, oEdifcio S.A., citado por Teixeira (1960),
oprimeiro de grande porte (15 pavimentos) a serconstrudo na orla
martima de Santos, em 1947, foiinstrumentado e observado pela firma
GeotcnicaS. A.. Na mesma poca, dcada de 50, o IPT faziaas medies de
recalques de vrios edifcios, re-latados em trabalhos de Machado
(1954, 1958 e1961).
Alm dos valores absolutos e diferenciais dosrecalques, os
engenheiros preocupavam-se tambmcom a velocidade de seu
desenvolvimento e com aquesto do adensamento secundrio. Valores
docoeficiente de adensamento, inferidos destas obser-vaes,
situavam-se na faixa de 5 x 10-4 a 1 x 10-3cm2/s, conforme os
trabalhos supra-citados deMachado e Teixeira.
Estas e outras inferncias eram sempre prejudi-cadas pela presena
de vigas de rigidez ligando assapatas, o que provocava dvidas
quanto hiptese
de flexibilidade das fundaes, e pela influncia deedifcios
vizinhos, construdos durante as mediesdos recalques.
Machado chegou a instalar diversos piezme-tros na camada mais
superficial de argila orgnica,a fim de conhecer o efeito do creep
no processode adensamento. Esta questo ainda preocupa osnossos
engenheiros a ponto das seguintes palavrasde Vargas (1965) soarem
como atuais: ...h casosem que os recalques continuam progredindo
ultra-passando os previstos. Isto demonstra a existncia,no solo
santista, do que chamamos de compressi-bilidade secundria. possvel
ainda que algunsrecalques verificados tenham sido produzidos
porpresso excessiva de ruptura na camada argilosa(pgina 31).
Ou ento, do trabalho de Gerbert et al. (1975):Observou-se ainda
que os recalques secundriostm ordem de grandeza maior do que as
primeirasestimativas tericas, tanto que edifcios, com 25anos de
construo, continuam recalcando alm dosvalores indicados pela teoria
clssica de aden-samento (pgina 202).
Cabe ainda observar que, ao investigar o sub-solo da Cidade de
Santos, Teixeira (1960) consta-tou, alm da heterogeneidade, que a
argila marinhase comporta como se fosse mdia a rija em termosde
resistncia no drenada, apesar da classificao,baseada nos ndices de
resistncia penetrao,indicarem consistncia muito mole a mole. As
di-versas caractersticas encontradas por este autorforam resumidas
recentemente em trabalho de suaautoria (Teixeira, 1988). Como j foi
mencionado,Teixeira (1994) considera estas argilas marinhascomo
normalmente adensadas, embora o autordesta exposio considere-as
como levemente so-bre-adensadas (ver item 2.3.3. acima).6.3.2.
Anlise dos recalques: coeficientes deadensamento primrios e
secundrios
Na dcada de 1950 Machado (1954 e 1961) tevea oportunidade de
medir os recalques de vriosedifcios na cidade de Santos, trs dos
quais, desig-nados por B, C e D, sero abordados neste trabalho,por
apresentarem dados mais completos. Osedifcios apoiavam-se
diretamente sobre camada deareia compacta, a 2 m de profundidade, e
suasfundaes eram constitudas de radier nervurado(Edifcio B) ou
sapatas com vigas de rigidez de
Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999. 29
Baixada Santista: Histria Geolgica
-
elevada inrcia (Edifcio C e D). Lembra-se que osEdifcios C e D
eram, na realidade, blocos de umnico conjunto, de trs, e distavam
de apenas 4 mum do outro.
Estas areias afloram na cidade de Santos e, noslocais de
implantao dos edifcios, possuamespessuras variando de 8 a 11 m, com
o nvel dguaa 1,7 m de profundidade. Subjacente, ocorriacamada de
argila orgnica, mole, com espessuravariando de 8 a 11,5 m, conforme
o local. Seguiam-se camadas alternadas de areia e argila, at
pro-fundidades superiores a 50 m. A Fig. 25 ilustra essascondies do
subsolo.
Os casos dos edifcios merecem algumas consi-deraes parte, por
dois motivos. Primeiro, por-que, para uma anlise rigorosa, seria
mister levarem conta efeitos tridimensionais tais como a formaem
planta dos mesmos; a redistribuio de cargaentre pilares face a
recalques diferenciais; a in-terao solo-estrutura (grau de rigidez
das fun-daes, inclusive da camada superficial de areiadensa, que,
segundo Mello (1969), atua como arelatively rigid soil mat).
Segundo, porque existequase sempre uma interferncia de edificaes
viz-inhas, erguidas durante as medies de recalques oude presses
neutras. Na seleo dos casos procurou-se dar maior destaque queles
que exigiram anlisessimples, unidimensionais, mesmo que em
primeiraaproximao, em locais em que no houve inter-ferncias
externas ou que foram mnimas.
Massad (1985-a) procedeu a uma anlise dosdados de campo. Aplicou
o Mtodo Grfico deAsaoka s curvas recalque-tempo, apresentadas
porMachado (1961), e chegou aos valores indicados naTabela 9, onde
H a espessura da camada de solomole.
Uma anlise destes dados mostra que os re-calques finais
observados (f), relativos ao aden-samento primrio, foram de pequena
monta, daordem de 30cm para os trs edifcios, o que se devea um
elevado valor da tenso vertical inicial (vo),face existncia de
espessa camada de areia super-ficial, e, provavelmente, a um
incremento de cargarelativamente pequeno, da ordem de 30 a 40%
devo.
Aps 6 a 7 anos de observaes, Machado che-gou a medir recalques
de 37 cm (Pilar P8), 51 cm(Pilar P19) e 41 cm (Pilar P13),
respectivamente,para os edifcios B, C e D, o que mostra o
efeito
acentuado do adensamento secundrio e vem deencontro a constataes
feitas por Gerber et al.(1975), como foi citado acima.
Manipulando-se osdados de Machado chegou-se aos valores de
Coe-ficiente de Adensamento Secundrio (C) indi-cados na Tabela
9.
A magnitude do adensamento secundrio no surpreendente aps os
trabalhos de Bjerrum (1967).De fato, como o incremento de tenso em
relao tenso vertical efetiva inicial foi pequeno, de 30 a40%, como
foi citado, a curva recalque-tempo nopoderia ter um desenvolvimento
pleno, como acon-tece, por exemplo, durante o ensaio de
adensamen-to, quando se dobra a carga de um ponto a outro aolongo
da reta virgem. Da talvez a observao deTeixeira (1960), ao analisar
recalques de outrosedifcios em Santos, de que se notava
linearidadesnos grficos recalque-logartmo do tempo aps40% do
desenvolvimento do que supunha ser orecalque primrio.
Os valores de Cvv de campo, apresentados naTabela 9, mostram-se
10 a 20 vezes superiores aosde laboratrio, mas, por outro lado,
abaixo dosvalores obtidos com carregamento flexvel, paraSedimentos
Flvio-Lagunares e de Baias (SFL),conforme o item 5.1.2). At que
ponto a redis-tribuio de carga nos pilares contribuiu para
estadiferena difcil de asseverar, embora sejaplausvel acreditar em
efeitos tridimensionais, maisacentuados no caso dos edifcios de
Santos, com
Massad
30 Solos e Rochas, So Paulo, 22, (1): 3-49, Abril, 1999.
Figura 25. Informaes geotcnicas sobre os locais dosEdifcios C e
D.
-
fundaes enrijecidas para uniformizar os recal-ques, do que nos
casos com carregamento flex-vel.
Finalmente, Teixeira (1994) reviu recentementesuas estimativas
de Cvv para o Edifcio S.A. (15pavimentos) e o Edifcio U (10
pavimentos) e che-gou a valores entre 5,3.10-3 e 7.10-3 cm2/s, que
seaproximam bem daqueles indicados na Tabela 9.Esses valores so
cerca de 20 vezes superiores aosCvv de laboratrio.
6.3.3. Limiar de plastificaoPara o Edifcio D, Machado (1954)
mediu
tambm a presso neutra num ponto prximo aoplano mdio da camada
superior de Argila de SFL.A Fig. 25 mostra o perfil simplificado do
terreno nolocal e tambm valores da presso de pr-adensa-mento (a) em
funo da profundidade. de senotar o valor relativamente baixo da
RSA, face existncia de espessa camada de areia, que torna apresses
de pr-adensamento e os pesos de terraefetivos elevados quando
comparados com a osci-lao negativa do nvel do mar, como se
explicouno item 2.3.3 acima (ver tambm a Fig. 9).
Para sua surpresa, pois imaginava ser o solonormalmente
adensado, Machado constatou umvalor de B1 = 55%, no incio da
construo doedifcio. A Fig. 26 mostra este ponto
experimental,juntamente com outros, que foram obtidos por Ta-venas
e Lerouiel (1977), em trabalho j citado.V-se que ele se ajusta bem
curva mdia propostapor estes autores.
possvel limitar superiormente o carrega-mento junto ao topo da
camada de areia, de formaa evitar a plastificao da Argila de SFL
subjacente.O valor mximo deste carregamento pode ser esti-
mado de forma tal que c no plano mdioda camada de argila mole,
com c dado pelaexpresso (26).
De fato, reportando-se Fig. 27-a, sev < vC, parte-se de um
ponto inicial I ecaminha-se para um ponto L, numa trajetria IL
quedepende das condies de drenagem da camada deargila (presena de
lentes de areia, por exemplo).Do ponto L vai-se ao ponto M, por
adensamentoprimrio. Com o adensamento secundrio, a argilaenrijece,
com expanso da curva de plastificao,como est ilustrado, no desenho,
para 10 anos deaging. A curva de plastificao expandida estassociada
a uma presso de pr-adensamento esti-mada supondo Ce/Cc= 6% e tp =
2,5 anos, onde