Investigações geotécnicas aplicadas ao projeto de fundações · 2013. 12. 6. · Investigações geotécnicas aplicadas ao projeto de fundações Universidade Federal de Sergipe

Investigações geotécnicas aplicadas ao projeto de fundações

Universidade Federal de Sergipe Laboratório de Geotecnia e Pavimentação

Prof. Erinaldo Hilário Cavalcante

Novembro de 2013

Sumário

Contextualização

• Ensaios de campo e a norma de fundações

Ensaios geotécnicos

• Laboratório e campo

Ensaios in situ

Problemas de investigação

Relato de obra

2

NBR 6122: 2010

Projeto e Execução de Fundações

3

NBR 6122: 2010

(Levantamento pericial)

Solos colapsíveis e expansivos

4

FACEAMENTO GEOLÓGICO DAS CAPITAIS NORDESTINAS

FONTE: Gusmão Filho (1982)

Mar

5

NBR 6122: 2010

6

PROGRAMAÇÃO DAS SONDAGENS

NBR 8036: 1983 • Quantidade • Localização • Profundidade

7



8



9



A prática local de fundações ajuda o projetista a decidir

10

NBR 6122: 2010

Previsão da tensão admissível ou da carga de trabalho

Superficiais

• Métodos teóricos

• Métodos semi-empíricos

• Métodos Empíricos

• Prova de carga sobre placa

Profundas

• Métodos teóricos

• Métodos semi-empíricos

• Métodos dinâmicos (cravabilidade)

• Provas de carga estática

• Ensaio de carregamento dinâmico

11

NBR 6122: 2010

Verificação de desempenho das fundações

12

NBR 6122: 2010

Verificação de desempenho

13

NBR 6122: 2010

14

ENSAIOS GEOTÉCNICOS

Laboratório • Caracterização (granulometria, LL, LP, densidade, umidade, etc...)

• Resistência (Cisalhamento direto, triaxial, compressão simples, etc...)

• Deformabilidade (Adensamento, ISC)

• Permeabilidade (carga constante ou carga variável)

• Expansibilidade (caracterização, azul de metileno, DR-X, ATG, ATD)

• Colapsibilidade (potencial de colapso)

• Químicos e ou ambientais (caracterização química, lixiviação e solubilização)

Campo

• Ensaios in situ (SPT, CPT, PMT, DMT, Palheta, Provas de carga, Geofísicos,

ensaios complementares de integridade, etc... 15

PRINCIPAIS ENSAIOS GEOTÉCNICOS DE CAMPO

Fonte: Giachetti (2006) 16

SPT – PERFIL GEOTÉCNICO

Fonte: Ortigão (1980) 17

CPT E CPTu

Fonte: Bezerra (1996) 18

DILATÔMETRO – PARÂMETROS OBTIDOS

Fonte: Mota (2003) 19

O PRESSIÔMETRO MÉNARD – TENSÃO x DEFORAMÇÃO

Curva pressiométrica corrigida

0

100

200

300

400

500

600

700

0 100 200 300 400 500 600 700

Pressão (kPa)

Vo

lum

e (

cm

3)

UNESP - BAURU

CAMPO EXPERIMENTAL - DEC

Profunddidade do ensaio = 8,00 metros

Trecho 1

Recompressão

Trecho 2 - Fase pseudo-elástica

Trecho 3 - Fase plástica

Fonte: Cavalcante et al. 2005

sh0

E0

PL(rup)

20

PERFIL TÍPICO OBTIDO COM DADOS DE VANE TEST

Fonte: Coutinho et al. (2000) 21

PROVA DE CARGA SOBRE PLACA

22

PROVA DE CARGA ESTÁTICA SOBRE ESTACA

23

PROVA DE CARGA DINÂMICA

Fonte: PDI (2013)

24

INSTRUMENTAÇÃO DE FUNDAÇÕES Medição de recalque com pino

PILAR

25

TESTE DE INTEGRIDADE DE ESTACAS (PIT)

Fonte: Beim & Beim (2013) Fonte: (BOTERO, 2005)

Fonte: (PDI, 2007 apud Mucheti, 2008)

26

TESTE DE INTEGRIDADE DE ESTACAS (PIT)

Sinal típico de estaca com anomalia no fuste

27 Fonte: GEOTEC (2013)

AVALIAÇÃO DE INTEGRIDADE DE ESTACAS POR TOMOGRAFIA

Fonte: Beim & Beim (2013) 28

INSUFICIÊNCIA DA INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA

29


30


31

PROBLEMA COM FUNDAÇÃO PROFUNDA EM SOLO MOLE

Fonte: Coutinho (1995) CLUBE DO SESI/IBURA DE RECIFE

32

NEGLIGÊNCIA EM OBRA GEOTÉCNICA

Teresina – 1999 33

NEGLIGÊNCIA EM OBRA GEOTÉCNICA

Teresina – 1999 34


Problemas envolvendo solos colapsíveis 35


Problema envolvendo colapsibilidade do solo de fundação Ibotirama – BA. 36

PROBLEMA ENVOLVENDO SOLOS EXPANSIVOS

Problemas envolvendo solos expansivos

Texas - EUA

Santo Amaro das Brotas – SE 37

A SEQUÊNCIA DO PROJETO DE FUNDAÇÕES

• INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS (preliminares e complementares) • PREVISÃO DA CAPACIDADE DE CARGA • PREVISÃO DOS RECALQUES (levar em conta a interação fundação-estrutura) • AVALIAÇÃO DAS DISTORÇÕES ANGULARES (Etapa decisiva ) • EXECUÇÃO (Planejamento adequado)

• AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO • Provas de carga – no início da execução das fundações (NBR 6122, 2010) • É fundamental a perfeita sintonia entre projetista, executor contratante • Medição de recalques

38

CASO DE OBRA

HÉLICE CONTÍNUA MONITORADA

(TRABALHANDO APENAS POR ATRITO)

39

Fonte: Geofix (2012) 40

CARACTERÍSTICAS DA OBRA

Fonte: Dias (2013)

• Um prédio com 11 pavimentos

• Estrutura em concreto armado

• Terreno de 2.745,30 m²

• 92 pilares (cargas de até 967,0tf)

41

HÉLICE CONTÍNUA MONITORADA

Fonte: GEOFIX Fundações (2012) 42

Perfuração Concretagem Armadura

SUBSOLO LOCAL

Fonte: Dias (2013)

8 furos de sondagem SPT, com profundidades máximas variando entre

34,45m e 49,96m

Presença de solo mole e areia fofa a compacta

Nível d’água superficial (0,38 m a 1,18 m)

Área com elevada densidade de construções (clínicas, consultórios,

escritórios, etc..)

43

O PERFIL LOCAL DE SONDAGEM SPT

Fonte: Dias (2013) 44

Fonte: Dias (2013)

SPT

FURO SP05A

20m

35,46m

15m

45

O PROJETO DE FUNDAÇÕES

Fonte: Dias (2013)

• 236 estacas Hélice Contínua

• D entre 30 cm e 120 cm

• comprimentos variando entre 18 m e 27 m

• carga de trabalho de 210 tf

• 71 blocos de fundação

46


Fonte: Dias (2013)

Resumo:

•236 estacas Hélice Contínua Monitoradas (flutuantes)

• diâmetros entre 30 cm e 120 cm

• comprimentos variando entre 18 m e 27 m

• carga de trabalho prevista igual 210 tf

• 71 blocos de fundação

47


Fonte: Dias (2013)

Blocos de fundação analisados

B1: bloco maior (10,40 m x 16,40 m)

Nº de estacas = 24

L = 27 m

Carga de trabalho = 210 tf

Carga total do bloco = 5045 tf

48


Fonte: Dias (2013)

Blocos de fundação analisados

B2: bloco maior (3,35 m x 3,35 m)

Nº de estacas = 04 de 90cm e L = 27 m

Carga trabalho = 166 tf

Carga total = 664 tf

Distância do B1 = 7,27 m

49

PREVISÕES DE CAPACIDADE DE CARGA – Bloco B1 (o maior)

Fonte: Dias (2013)

413,7

242,7

295,2 303,1 308,2

278,0 275,8

121,35

227,1

151,6 154,1 139,0

210,0

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

1 2 3 4 5 6 SOLICITAÇÃO

RESISTÊNCIA LATERAL (tf)

CARGA ADMISSÍVEL (tf)

CARGA SOLICITANTE(tf)

1- Velloso (1981) 2-Aoki & Veloso (1975) 3-Décourt & Quaresma (1978) 4- Teixeira (1996) 5- Alonso (1996) 6- Antunes & Cabral (1996)

Estacas de 120 cm

50

PREVISÃO DE RECALQUE – Bloco B1 (o maior)

Fonte: Dias (2013)

Estacas de 120 cm

Recalque do bloco através do método empírico proposto por Vésic (1969)

51

PREVISÕES DE CAPACIDADE DE CARGA – Bloco B2 (menor)

Fonte: Dias (2013)

Estacas de 90 cm

Recalque do bloco através do método empírico proposto por Vésic (1969)

52

PREVISÕES DE RECALQUE DIFERENCIAL ENTRE OS BLOCOS B1 E B2

Fonte: Dias (2013)

Distorção angular

O QUE PODE SINALIZAR POSSÍVEIS PATOLOGIAS INDESEJÁVEIS COM A EDIFICAÇÃO

53

PARÂMETROS DE DISTORÇÕES ADMISSÍVEIS


DIFICULDADES OPERACIONAIS

Fonte: Dias (2013)

Comprimento da armadura por toda extensão = 27 m Dificuldade de inserção Revisão da armadura = comprimentos de 12 a 16 m

Elevação do Solo mole

55

DIFICULDADES OPERACIONAIS

Fonte: Dias (2013)

Ruptura do trado e luva de acoplamento da mesa giratória

56

DIFICULDADES PARA INSERIR A ARMADURA

Fonte: Dias (2013)

a) Flambagem com a utilização do pilão b) Abaulamento da armadura

57

PROVÁVEL INFLUÊNCIA NAS EDIFICAÇÕES VIZINHAS


CONSIDERAÇÕES FINAIS

59

• Investigação geotécnica • Concepção do projeto • Planejamento da execução (sincronizar executor e projetista)

• Avaliação de desempenho • durante e após a execução (controle de qualidade)

OBRIGADO!!

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60

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