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CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D.
NOTAS DE AULAS DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
PARTE 1
2º SEMESTRE DE 2014
PROFESSORES:
RIDECI FARIAS
HAROLDO PARANHOS
BRASÍLIA / DF
JULHO / 2014
CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D.
- 1.0. APRESENTAÇÃO..................................................................................................... SUMÁRIO
- SONDAGENS.................................................................................................................... 2.0. INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO – ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DAS
- 2.1. SONDAGENS DE SIMPLES RECONHECIMENTO......................................................
- 2.1.1. Perfuração acima do nível d’água..............................................................................
- 2.1.2. Determinação do nível d’água ...................................................................................
- 2.1.3. Perfuração abaixo do nível d’água.............................................................................
- 2.1.4. Amostragem de solos .................................................................................................
- 2.1.5. Resistência à penetração - SPT ..................................................................................
- 2.1.6. Apresentação dos resultados ......................................................................................
- 2.1.7. Programação de sondagens ........................................................................................
- 2.1.8. Principais Vantagens da Sondagem SPT ...................................................................
- 2.2. Sondagem de Penetração Estática – “Cone Penetration Test” (CPT) - NBR 12069 .........
- 2.2.1. Relação entre os resultados do CPT e SPT ................................................................
- Edifícios (Número e Locação das Sondagens) .............................................................................. 2.3. Programação de Sondagens de Simples Reconhecimento dos Solos para Fundações de
- 2.4. Sondagem Rotativa (SR)....................................................................................................
- 2.4.1. RQD (Rock Quality Designation) ou Índice de Qualidade da Rocha........................
- 2.4.2. Percentagem de Recuperação.....................................................................................
- 3.0. TIPOS DE FUNDAÇÕES........................................................................................
- 3.1. FUNDAÇÃO SUPERFICIAL (RASA OU DIRETA) ......................................................
- 3.1.1. Sapata .........................................................................................................................
- 3.1.1.1. Sapata isolada.....................................................................................................
- 3.1.1.2. Sapata associada.................................................................................................
- 3.1.1.3. Sapata corrida.....................................................................................................
- 3.1.1.4. Sapata em divisa (Sapata excêntrica) / Sapata alavancada ................................
- 3.1.2. Bloco ..........................................................................................................................
- 3.1.3. Radier .........................................................................................................................
- 3.2. FUNDAÇÃO PROFUNDA...............................................................................................
- 3.2.1. Estaca .........................................................................................................................
- 3.2.1.1. Estaca pré-moldada ou pré-fabricada de concreto .............................................
- 3.2.1.2. Estaca de concreto moldada “in loco” ...............................................................
- 3.2.1.3. Estaca mista........................................................................................................
- 3.2.1.4. Estaca metálica ou de aço ..................................................................................
- 3.2.1.5. Estaca trado vazado segmentado........................................................................
- 3.2.2. Tubulão ...................................................................................................................... CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D.
- 3.2.2.1. Tubulão a céu aberto ..........................................................................................
- 3.2.2.2. Tubulão a ar comprimido...................................................................................
- 4.0. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA A ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÕES ..............
- NAS ANÁLISES PARA A ESCOLHA DA FUNDAÇÃO .......................................................... 4.1. PRINCIPAIS TIPOS DE FUNDAÇÕES E CRITÉRIOS A SEREM CONSIDERADOS
- 4.1.1. Fundação rasa.............................................................................................................
- 4.1.1.1. Métodos para Estimativa de Tensões Admissíveis ............................................
- 4.1.1.2. Resistência à Penetração em Sondagens SPT ....................................................
- 4.1.2. Fundações profundas..................................................................................................
- 5.0. DIMENSIONAMENTO DAS FUNDAÇÕES.............................................................
- 5.1. DIMENSIONAMENTO DE BLOCOS DE FUNDAÇÃO ...............................................
- 5.2. DIMENSIONAMENTO DE SAPATA ISOLADA...........................................................
- 6.0. DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL DE SAPATAS ISOLADAS .........................
- 6.1. MÉTODO DAS BIELAS...................................................................................................
- 6.1.1. Sapatas isoladas..........................................................................................................
- 6.1.1.1. Cálculo do volume de concreto de uma sapata isolada......................................
- 7.0. DIMENSIONAMENTO DE TUBULÕES ..................................................................
- 7.1. TUBULÕES A CÉU ABERTO.........................................................................................
- 7.2. FASES DE EXECUÇÃO DE TUBULÃO A CÉU ABERTO ..........................................
- Foto 2.1 – Trépano de lavagem (http://www.contenco.com.br). ....................................................... LISTA DE FOTOS
- Foto 2.2 - Amostrador-padrão de parede grossa “Raymond” (NBR 6.484 / 2001) – Fechado. .......
- Foto 2.3 - Amostrador-padrão de parede grossa “Raymond” (NBR 6.484 / 2001) – Aberto...........
- Foto 2.4 – Execução de sondagem. Avanço por lavagem. ................................................................
- Foto 2.5 – Execução de sondagem SPT.............................................................................................
- Foto 2.6 – Material da lavagem do furo de sondagem.......................................................................
- Foto 2.7 – Limpeza do furo de sondagem com o balde. ....................................................................
- Foto 2.8 - Limpeza do furo de sondagem com o balde......................................................................
- Foto 2.9 – Material da lavagem retirado do furo de sondagem. ........................................................
- Foto 2.10 – Solo recuperado no amostrador da sondagem. ...............................................................
- Foto 2.11 – Solo recuperado no amostrador da sondagem. ...............................................................
- Foto 2.12 – Ponteira cônica................................................................................................................
- Foto 2.13 – Cone instrumentado para CPT (CPTU = Piezocone = CPT + poro-pressão).................
- Foto 2.14 – Montagem para execução do ensaio CPT.......................................................................
- Foto 2.15 – Montagem para execução do ensaio CPT.......................................................................
- Foto 2.16 – Coroa com pastilha de vídia. .......................................................................................... CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D.
- Foto 2.17 – Barrilete. .........................................................................................................................
- Foto 2.18 – Caixa com testemunhos obtidos em sondagem rotativa. ................................................
- Foto 2.19 – Caixas com testemunhos obtidos em sondagem rotativa. ..............................................
- Foto 2.20 – Sonda rotativa motorizada e Bomba de água (Fabricante Maquesonda). ......................
- Foto 2.21 – Sonda rotativa motorizada (Fabricante Sondeq).............................................................
- Foto 3.1 – Área a ser escavada para execução de sapata. ..................................................................
- Foto 3.2 – Montagem da forma para a execução de sapata. ..............................................................
- Foto 3.3 – Montagem da forma para a execução de sapata. ..............................................................
- Foto 3.4 – Montagem da forma para a execução de sapata. ..............................................................
- Foto 3.5 – Montagem da forma para a execução de sapata. ..............................................................
- Foto 3.6 – Bomba para a concretagem da sapata...............................................................................
- Foto 3.7 – Execução de sapata. ..........................................................................................................
- Foto 3.8 – Sapata concretada. ............................................................................................................
- Foto 3.9 – Sapata concretada. ............................................................................................................
- Foto 3.10 – Sapata já executada.........................................................................................................
- Foto 3.11 – Radier armado.................................................................................................................
- Foto 3.12 – Radier armado.................................................................................................................
- Foto 3.13 – Radier armado.................................................................................................................
- Foto 3.14 – Radier armado.................................................................................................................
- Foto 3.15 – Radier armado.................................................................................................................
- Foto 3.16 – Radier protendido. ..........................................................................................................
- Foto 3.17 – Fotos relativas a radier protendido. ................................................................................
- Foto 3.18 – Estaca pré-moldada circular de concreto........................................................................
- Foto 3.19 – Estaca pré-moldada de concreto. Estacas quadradas e circular vazada..........................
- Foto 3.20 – Bate-estaca de gravidade (convencional). ......................................................................
- Foto 3.21 – Bate-estaca hidráulico.....................................................................................................
- Foto 3.22 – Execução de estaca mega em concreto...........................................................................
- Foto 3.23 – Estaca mega executada em concreto...............................................................................
- Foto 3.24 – Execução de estaca-raiz em rocha. Obra Ponte Estaiadas – São Paulo/SP. ...................
- Foto 3.25 – Execução de estaca-raiz..................................................................................................
- Foto 3.26 – Cortina de estaca-raiz. São Paulo. ..................................................................................
- Foto 3.27 – Estaca-raiz em local com pé-direito reduzido – Edifício Núncio Malzoni, Santos/SP..
- Foto 3.28 – Estaca-raiz com utilização de martelo de fundo. Jurubatuba/SP....................................
- Foto 3.29 – Martelo de fundo utilizado em rocha..............................................................................
- Foto 3.30 – Perfuratriz montada sobre caminhão. .............................................................................
- Foto 3.31 – Perfuratriz montada sobre esteira. ..................................................................................
- Foto 3.32 – Perfuração com trado mecânico...................................................................................... CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D.
- Foto 3.33 – Perfuração com trado mecânico......................................................................................
- Foto 3.34 – Esquema básico de execução da estaca Strauss..............................................................
- Foto 3.35 – Esquema básico de execução da estaca Strauss..............................................................
- Foto 3.36 – Execução da estaca Strauss.............................................................................................
- Foto 3.37 – Execução da estaca Strauss.............................................................................................
- Foto 3.38 – Execução da estaca Strauss.............................................................................................
- Foto 3.39 – Execução da estaca Strauss.............................................................................................
- guindaste Bucyrus (Geyer)................................................................................................................. Foto 3.40 – Equipamento para execução de parede diafragma e estaca barrete, montado em
- Foto 3.41 – Clam Shell hidráulico (Brasfond)...................................................................................
- Foto 3.42 – Equipamento para estaca Franki.....................................................................................
- Foto 3.43 – Equipamento para estaca Franki.....................................................................................
- Foto 3.44 – Pilão Franki.....................................................................................................................
- Foto 3.45 – Pilão Franki.....................................................................................................................
- Foto 3.46 – Camisas metálicas Franki. ..............................................................................................
- Foto 3.47 – Brita da bucha. ................................................................................................................
- Foto 3.48 – Concretagem da estaca Franki. .......................................................................................
- Foto 3.49 – Cravação da camisa metálica..........................................................................................
- Foto 3.50 – Concreto da estaca Franki...............................................................................................
- Foto 3.51 – Concretagem da estaca Franki. .......................................................................................
- Foto 3.52 – Concretagem da estaca Franki. .......................................................................................
- Foto 3.53 – Concretagem da estaca franki.........................................................................................
- Foto 3.54 – Concretagem da estaca franki.........................................................................................
- Foto 3.55 – Extração da camisa. ........................................................................................................
- Foto 3.56 – Concreto da estaca Franki...............................................................................................
- Foto 3.57 – Concretagem da estaca Franki. .......................................................................................
- Foto 3.58 – Hélice contínua (Modelo EM 1000/32, CZM). ..............................................................
- Foto 3.59 – Hélice contínua (Modelo EM 800/30, CZM). ................................................................
- Foto 3.60 – Equipamento para hélice contínua de deslocamento monitorada...................................
- Foto 3.61 – Equipamento para hélice contínua de deslocamento monitorada...................................
- Foto 3.62 – Processo básico de execução da estaca hélice contínua de deslocamento......................
- Foto 3.63 – Cravação de perfil metálico. ...........................................................................................
- Foto 3.64 – Cravação de perfil metálico. ...........................................................................................
- Foto 3.65 – Escavação de fuste para tubulão. ....................................................................................
- Foto 3.66 – Sarilho para retirada de material do tubulão a céu aberto. .............................................
- Foto 3.67 – Alargamento de base de tubulão a céu aberto. ...............................................................
- Foto 3.68 – Ferragem para tubulão. ................................................................................................... CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D.
- Foto 3.69 – Tubulão a ar comprimido................................................................................................
- Foto 3.70 – Tubulão a ar comprimido................................................................................................
- Foto 3.71 – Tubulão a ar comprimido................................................................................................
- Foto 3.72 – Concretagem do tubulão a ar comprimido......................................................................
- Tabela 2.1 - Estados de compacidade e de consistência dos solos (NBR 6484 / 2001). ................... LISTA DE TABELAS
- Tabela 2.2 – Valores sugeridos de k (Danzinger e Velloso, 1986, 1995)..........................................
- Tabela 2.3 – Número mínimo de furos de sondagens........................................................................
- Tabela 2.4 – Diâmetros mais comuns de furos e testemunhos. .........................................................
- Tabela 2.5 – Qualidade do maciço rochoso pelo RQD......................................................................
- Tabela 2.6 – Tipo de rocha em função da recuperação......................................................................
- 6122:2010). ........................................................................................................................................ Tabela 7.1 – Estacas moldadas “in loco”: parâmetros para dimensionamento (Norma ABNT NBR
- Tabela 7.2 – Aço CA 50: Características de massa e seção...............................................................
- Tabela 7.3 – Aço CA 60: Características de massa e seção...............................................................
- Figura 2.1 – Trépano de lavagem (NBR 6484 / 2001)....................................................................... LISTA DE FIGURAS
- Figura 2.2 - Dimensões do corpo do amostrador tipo raymond de 50,8 mm (NBR 6.484 / 2001)....
- Figura 2.3 – Esquema de perfuração por percussão e amostragem. ..................................................
- Figura 2.4 - Perfil de uma sondagem realizada em Brasília/DF com N. A. não encontrado.............
- Figura 2.5 - Perfil de uma sondagem realizada em Brasília/DF com N. A. encontrado....................
- (desenvolvido pela COPPE / UFRJ com a GROM – Automação e Sensores) .................................. Figura 2.6 – Ensaio CPT (a) princípio de funcionamento e (b) vista de um equipamento
- de ponta; (8) transdutor (medidor) de poro-pressão; (9) elemento poroso. ....................................... anel de vedação de solo; (3) anel de vedação de água; (4) célula de carga total; (5) célula de carga
- Figura 2.8 – Ponteira mecânica (Begemann) com luva de atrito lateral (dimensões em mm). .........
- Figura 2.9 – Sugestão de locação de furos de sondagem para edificações........................................
- Figura 2.10 – Exemplo de determinação do RQD (Rock Quality Designation)................................
- Figura 2.11 – Laudo de uma sondagem mista (SPT + Rotativa). ......................................................
- Figura 3.1 – Principais tipos de fundações. .......................................................................................
- Figura 3.2 – Esquema de uma sapata isolada.....................................................................................
- Figura 3.3 – Perspectiva de uma sapata isolada.................................................................................
- Figura 3.4 – Perspectiva de uma sapata associada.............................................................................
- Figura 3.5 – Esquema de uma sapata corrida..................................................................................... CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D.
- Figura 3.6 – Perspectiva de uma sapata corrida.................................................................................
- Figura 3.7 – Sapata em divisa. ...........................................................................................................
- Figura 3.8 – Perspectiva de uma sapata alavancada. .........................................................................
- Figura 3.9 – Sapata como viga de equilíbrio. ....................................................................................
- Figura 3.10 – Sapata com viga alavanca............................................................................................
- Figura 3.11 – Sapata com viga alavanca............................................................................................
- Figura 3.12 – Esquema de blocos de fundação..................................................................................
- Figura 3.13 – Perspectiva de bloco de fundação sem escalonamento. ..............................................
- Figura 3.14 – Esquema de radier de fundação. ..................................................................................
- Figura 3.15 – Perspectiva de um radier..............................................................................................
- Figura 3.16 – Fases de execução de estaca-raiz.................................................................................
- Figura 3.17 (a) - (j) – Fases de execução de estaca-raiz. ...................................................................
- Figura 3.18 – Micro estaca. Perfuração, instalação e injeção. ...........................................................
- Figura 3.19 – Detalhe do obturador de injeção..................................................................................
- (Brasfond). ......................................................................................................................................... Figura 3.20 – Sequência executiva de parede-diafragma e estaca barrete moldada in loco
- Figura 3.21 – Processo básico da estaca Franki.................................................................................
- Figura 3.22 – Processo básico de execução da estaca hélice contínua. ............................................
- Figura 3.23 – Detalhe do elemento de perfuração. ............................................................................
- Figura 3.24 – Processo básico de execução de tubulão a ar comprimido..........................................
- Figura 4.1 – Estimativa de N médio. .................................................................................................
- Figura 5.1 – Esquema de blocos de fundações. .................................................................................
- Figura 5.2 – Gráfico para retirada do ângulo α. ................................................................................
- Figura 5.3 – Esquema de uma sapata isolada.....................................................................................
- Figura 5.4 – Resposta do Exercício 5.2. ............................................................................................
- Figura 5.5 – Resposta do Exercício 5.3. ............................................................................................
- Figura 5.6 – Pilar em L. .....................................................................................................................
- Figura 5.7 – Resposta do Exercício 5.4. ............................................................................................
- Figura 5.8 – Pilar em C. .....................................................................................................................
- Figura 5.9 – Resposta do Exercício 5.5. ............................................................................................
- Figura 6.1 – Caminhamento da carga do pilar em direção à base da sapata......................................
- Figura 6.2 – Detalhe de sapata isolada...............................................................................................
- Figura 6.3 – Resposta do exercício 6.1. .............................................................................................
- Figura 7.1 – Perspectiva e corte longitudinal de um tubulão.............................................................
- Figura 7.2 – Tubulões com base circular e falsa elipse. ....................................................................
- Figura 7.3 – Fases de execução do tubulão a céu aberto. ..................................................................
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Figura 7.4 – Cálculo do volume da base de tubulão falsa elipse. ......................................................
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2.0. INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO – ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DAS SONDAGENS Para os projetos de engenharia, deve ser feito um reconhecimento dos solos envolvidos para sua identificação, avaliação de seu estado e, eventualmente, para amostragem visando à realização de ensaios especiais. Amostragem em taludes, abertura de poços e perfurações no subsolo são os procedimentos empregados com este propósito.
2.1. SONDAGENS DE SIMPLES RECONHECIMENTO O método mais comum de reconhecimento do subsolo é a Sondagem de Simples Reconhecimento, que é objeto de uma norma Brasileira, a NBR – 6484. A sondagem consiste essencialmente em dois tipos de operação: perfuração e amostragem.
2.1.1. Perfuração acima do nível d’água A perfuração do terreno é iniciada com trado tipo cavadeira, com 10 cm de diâmetro. Repetidas operações vão aprofundando o furo e o material recolhido vai sendo classificado quanto a sua composição. O esforço requerido para penetração do trado dá uma primeira indicação de consistência ou compacidade do solo, mas uma melhor informação sobre este aspecto será obtida com a amostragem (relatada adiante) que costuma ser feita de metro em metro de perfuração, ou sempre que ocorre mudança de material. Atingida certa profundidade, introduz-se um tubo de revestimento, com duas e meia polegadas de diâmetro, que é cravado com o martelo que será também usado para a amostragem. Por dentro desse tubo, a penetração progride com o trado espiral.
2.1.2. Determinação do nível d’água A perfuração com o trado é mantida até ser atingido o nível d’água, ou seja, até que se perceba o surgimento de água no interior da perfuração ou no tubo de revestimento. Quando isto ocorre, registra-se a cota do nível d’água e interrompe-se a operação, aguardando-se para determinar se o nível se mantém na cota atingida ou se ele se eleva no tubo de revestimento. Se isto ocorrer, é indicação de que a água estava sob pressão. Aguarda-se o nível d’água ficar em equilíbrio e registra-se a nova cota. A diferença entre esta e a cota em que foi encontrada a água indica a pressão a que está submetido o lençol. Níveis d’água sob pressão são bastante comuns, principalmente em camadas de areias recobertas por argilas que são muitos menos permeáveis. A informação referente à pressão do lençol é bastante importante, pois estas pressões interferem, por exemplo, na estabilidade de escavações que se façam neste solo. Algumas vezes, ocorre mais do que um lençol d’água. São lençóis suspensos em camadas argilosas. Cada um destes lençóis deve ser detectado e registrado. A data em que foi determinado o lençol também deve ser anotada, pois o nível d’água, geralmente varia durante o ano.
2.1.3. Perfuração abaixo do nível d’água Depois de atingido o nível d’água, a perfuração pode prosseguir com a técnica de circulação de água, também conhecida como percussão e lavagem. Uma bomba d’água motorizada injeta água na extremidade inferior do furo, através de uma haste de menor diâmetro, por dentro do tubo de revestimento. Na extremidade deste, existe um trépano com ponta afiada e com dois orifícios pelos quais a água sai com pressão (Figura 2.1 e Foto 2.1). A haste interna é repetidamente levantada e deixada cair de cerca de 30 cm. A sua queda é acompanhada de um movimento de rotação imprimido manualmente pelo operador. Estas ações provocam o destorroamento do solo no fundo da perfuração. Simultaneamente, a água injetada
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pelos orifícios do trépano ajuda a desagregação e, ao retornar à superfície, pelo espaço entre a haste interna e o tubo de revestimento, transporta as partículas do solo que foram desagregadas.
Figura 2.1 – Trépano de lavagem (NBR 6484 / 2001).
Foto 2.1 – Trépano de lavagem (http://www.contenco.com.br).
De metro em metro, ou sempre que se detectar alteração do solo pelos detritos carreados pela água de circulação, a operação é suspensa e realiza-se uma amostragem. O material em suspensão trazido pela lavagem não permite boa classificação do solo, mas mudanças acentuadas do tipo de solo são detectáveis. A perfuração por lavagem é mais rápida do que pelo trado. Ela é geralmente empregada abaixo do nível d’água porque acima dele estaria alterando a umidade do solo e, conseqüentemente, as condições de amostragem.
2.1.4. Amostragem de solos Para a amostragem, utiliza-se um amostrador padrão, que é constituído de um tubo com 50,8 mm (duas polegadas) de diâmetro externo e 34,9 mm de diâmetro interno, com a extremidade cortante biselada. A outra extremidade, que é fixada à haste que a leva até o fundo da perfuração, deve ter dois orifícios laterais para saída de água e ar, e uma válvula constituída por uma esfera de aço. A Figura 2.2 e Fotos 2.2 e 2.3 ilustram o amostrador.
Figura 2.2 - Dimensões do corpo do amostrador tipo raymond de 50,8 mm (NBR 6.484 / 2001).
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Roldana
Tripé
Peso de 65 kg Corda ou cabo de aço Sarilho Operação Manualou Mecânica Ressalto Haste Furo de 2 1/2" Barrilete
Altura de queda = 75 cm
Figura 2.3 – Esquema de perfuração por percussão e amostragem. A mostra colhida é submetida a exame táctil-visual e suas características principais são anotadas. Estas amostras são, então, guardadas em recipientes impermeáveis para análises posteriores.
2.1.5. Resistência à penetração - SPT Ainda que o exame da mostra possa fornecer uma indicação da consistência ou compacidade do solo, geralmente a informação referente ao estado do solo é considerada com base na resistência que ele oferece à penetração do amostrador. Durante a amostragem, são anotados os números de golpes do martelo necessários para cravar cada trecho de 15 cm do amostrador. Desprezam-se os dados referentes ao primeiro trecho de 15 cm e define-se resistência à penetração como sendo o número de golpes necessários para cravar 30 cm do amostrador, após aqueles primeiros 15 cm. A resistência à penetração é também referida como o número N do SPT ou, simplesmente, como SPT do solo, sendo o SPT as iniciais de “Standard Penetration Test”. Quando o solo é tão fraco que a aplicação do primeiro golpe do martelo leva a uma penetração superior a 45 cm, o resultado da cravação deve ser expresso pela relação deste golpe com a respectiva penetração. Por exemplo, 1/58. Em função da resistência à penetração, o estado do solo é classificado pela compacidade, quando areia ou silte arenoso, ou pela consistência, quando argila ou silte argiloso. Estas classificações são apresentadas na Tabela 2.1, de acordo com a norma NBR 6484/2001 e com a proposta original de Terzaghi. As diferenças decorrem do fato da energia de cravação do amostrador ser diferente no Brasil e nos Estados Unidos, em virtude, principalmente, da maneira diferente como o martelo é acionado.
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Tabela 2.1 - Estados de compacidade e de consistência dos solos (NBR 6484 / 2001).
Observação 2.1: Como forma de resumo, tem-se que a sondagem a percussão SPT é um procedimento geotécnico de campo, capaz de amostrar o subsolo. Quando associada ao ensaio de penetração dinâmica (SPT), mede a resistência do solo ao longo da profundidade perfurada de forma que ao se realizar uma sondagem pretende-se conhecer principalmente: a) o tipo de solo atravessado pela retirada de uma amostra deformada, a cada metro perfurado; b) a resistência (N) oferecida pelo solo à cravação do amostrador padrão, a cada metro perfurado; c) a posição do nível ou dos níveis d’água, quando encontrados durante a perfuração. Observação 2.2: São muitas as maneiras de se relacionar os números do SPT, obtidos na sondagem à percussão, com a resistência do solo. Uma maneira bastante rápida de se correlacionar esses valores é usando a fórmula empírica a seguir:
σ adm = N − 1 (kgf/cm^2 )
Onde:
σ adm é a tensão admissível à compressão do solo, também denominada “taxa do solo”; e,
N é o número de golpes para cravar os últimos 30 cm, ou SPT.
Como exemplo, ao se ter o valor do SPT igual a 10 (N = 10), tem-se para a tensão admissível:
σ adm = N − 1 → σ adm = 10 − 1
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Foto 2.4 – Execução de sondagem. Avanço por lavagem.
Foto 2.5 – Execução de sondagem SPT.
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Foto 2.6 – Material da lavagem do furo de sondagem.
Foto 2.7 – Limpeza do furo de sondagem com o balde.
Foto 2.8 - Limpeza do furo de sondagem com o balde.
Foto 2.9 – Material da lavagem retirado do furo de sondagem.
Foto 2.10 – Solo recuperado no amostrador da sondagem.
Foto 2.11 – Solo recuperado no amostrador da sondagem.
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Altitude Latitude^ Folha n.°^01 Nível do terreno Longitude Nível d'água (m) Inicial: / Data da observacão Final: DATA INÍCIO: DATA TÉRMINO:
5 10 15 20 25 30 35 40 45
4 4 1 4 4 2 Argila^ poucosiltosa arenosopouco^ vermelha^ úmida Mole 4 4 3 Argila^ poucosiltosa arenosapouco^ vermelha^ úmida^ Mole 4 4 4 Argila^ poucosiltosa arenosapouco^ vermelha^ úmida^ Mole 5 6 5 Argila^ poucosiltosa arenosapouco^ vermelha^ úmida Mole 6 6 6 Argila^ poucosiltosa arenosapouco^ vermelha^ úmida^ Média(o) 6 7 7 Argila^ poucosiltosa arenosapouco^ vermelha^ úmida^ Média(o) 7 7 8 Argila^ poucosiltosa arenosapouco^ vermelha^ úmida Média(o) 6 7 9 Argila^ poucosiltosa arenosapouco^ vermelha^ úmida^ Média(o) 7 7 10 Argila^ poucosiltosa arenosapouco^ vermelha^ úmida^ Média(o) 6 6 11 Argila^ poucosiltosa arenosapouco^ vermelha^ úmida Média(o) 7 7 12 Argila^ poucosiltosa arenosapouco^ vermelha^ úmida Média(o) 7 8 13 Argila^ poucosiltosa arenosapouco^ vermelha^ úmida^ Média(o) 8 8 14 Argila^ poucosiltosa arenosapouco^ vermelha^ úmida^ Média(o) 25 25 15 Argila^ poucosiltosa arenosapouco^ vermelha^ úmida^ Média(o) 26 28 16 Silte^ argiloso^ arenosopouco^ variegado^ úmido^ Dura(o) 40 52 17 Silte^ argiloso^ arenosopouco^ variegado^ úmido Dura(o) 18 Silte^ argiloso^ arenosopouco^ variegado^ úmido Dura(o) 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Amostrador: Ø Externo = 50,8 mm e Ø Interno = 34,9 mm MÉTODO DE AVANÇO TC - Trado Concha TH - Trado Helicoidal (^) Engenheiro Civil e GeotécnicoRideci Farias, DSc. CA - Circulação de Água CREA 9736/D PA
NA encontrado a 13,70m da "boca" do furo em 24/01/
Limite da sondagem = 17,45 m (52 golpes / 30 cm)
CLIENTE: PENETRAÇÃO GRÁFICO
LOCAL:ESCALA: 23/1/
NÍVEL DO LENÇOLFREÁTICO
ÍNDICE DE RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO
30cm INICIAIS
SPT- 02
TC
30cm INICIAIS30cm FINAIS NÚMERO DE GOLPES Compacidade Consistência/
Haroldo Paranhos, MSc.
Cor W%
Revestimento: Ø Interno = 2 1/2"
Camada Superficial - Argila vermelha, pouco siltosa, pouco arenosa.
30cm FINAIS
-13,50m-13,70m
23/1/2009 SONDADOR: Hildeman
Referência: P251-
CLASSIFICAÇÃO DAS CAMADAS
Engenheiro Civil e GeotécnicoCREA 9649/D DF
PROFUNDIDADE (m)^ SIMBOLOGIA Glanulometria
(SPT)
Figura 2.5 - Perfil de uma sondagem realizada em Brasília/DF com N. A. encontrado.
CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D.
2.2. Sondagem de Penetração Estática – “Cone Penetration Test” (CPT) - NBR 12069 Esta sondagem recebe também o nome de sondagem com cone holandês, por ter sido criada, na década de trinta, no Laboratório de Mecânica dos Solos de Delf, na Holanda. O equipamento utilizado consta de hastes emendáveis que apresentam em sua ponta um cone com ângulo de 60º e uma área de 10 cm^2. A sondagem é feita usando-se tubo de revestimento. A penetração do cone é contínua, a uma velocidade de 2 cm/s. O esforço necessário para a penetração do cone no solo é registrado continuamente. Os valores registrados medem tanto a resistência de ponta (qc) como o atrito lateral. A grande vantagem deste tipo de sondagem, em relação à de percussão, é que os resultados são apresentados ao longo de toda a profundidade da sondagem, ininterruptamente, ao contrário da percussão que mede o número de golpes em 30 cm de cada metro. Os resultados obtidos na sondagem com cone recebem o nome de CPT (“Cone Penetration Test”). Nos equipamentos mais modernos, o cone é elétrico, permitindo que os resultados sejam registrados em um gráfico simultaneamente à realização da sondagem. Um dos problemas apresentados por este tipo de sondagem é a possibilidade de desvio do cone durante a penetração no solo. Por isso, a Norma Brasileira recomenda o uso de inclinômetro, aparelho que mede ângulos, para profundidades acima de 25 metros. Experiências têm mostrado que não são obtidos resultados satisfatórios quando a sondagem é realizada em argilas muito moles. No Brasil, essa modalidade de sondagem ainda não é muito comum, mas vem se desenvolvendo bastante e não é de duvidar que, em um futuro próximo, substitua a sondagem à percussão. As Figuras 2.6, 2.7 e 2.8 mostram o ensaio e tipos de penetrômetros. Já as Fotos 2.12 a 2. mostram o cone, bem como a montagem para execução do ensaio.
Figura 2.6 – Ensaio CPT (a) princípio de funcionamento e (b) vista de um equipamento (desenvolvido pela COPPE / UFRJ com a GROM – Automação e Sensores)
