INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS PARA O

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1 INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS PARA O PROJETO DE FUNDAÇÕES

2 O SOLO, NUM PROBLEMA DE FUNDAÇÕES DEVE SER ACEITO TAL COMO SE APRESENTA Para um projeto de fundações bem elaborado, deve-se conhecer: -os tipos de solos que ocorrem no subsolo, até a profundidade de interesse ao projeto. -a disposição e espessura das camadas dos diferentes tipos de solos, bem como a avaliação da orientação dos planos que as separam. -as propriedades de engenharia (resistência, deformabilidade / compressibilidade e permeabilidade) dos diferentes tipos de solos. -informações sobre a ocorrência de água em lençol freático e eventualmente em lençol artesiano.

3 Standard Penetration Test (NBR-6484/2001- ensaio de penetração dinâmica). Ensaio absolutamente necessário para fins de projeto de fundações. Mas pode não ser suficiente. A sondagem a percussão é o processo eficaz e de menor custo para esta finalidade. Pode ser necessário o prosseguimento da investigação na rocha, exigindo equipamentos de sondagem rotativa.

4 PERFURAÇÃO ACIMA DO N.A. Trado cavadeira (D=10cm) SONDAGEM DE SIMPLES RECONHECIMENTO PERFURAÇÃO. Quando o furo não se mantém (em areias puras ou em argilas muito moles), introduzse no terreno por cravação, um tubo de revestimento, com 2,5 polegadas de diâmetro. Por dentro do tubo, a perfuração progride com trado espiral.

5 Avanço do furo A trado acima do NA. Coleta de amostras em profundidade Avanço por lavagem abaixo do NA.

6 DETERMINAÇÃO DO N.A. Quando se percebe o surgimento de água no interior do furo, registra-se a cota do N.A. e interrompe-se a operação, para se observar se o N.A. se mantém na cota atingida ou se ele se eleva no tubo de revestimento. Se isto ocorrer, é indicação de que a água está sob pressão. Aguarda-se a estabilização do N.A. e registra-se a nova cota. A diferença entre esta e a cota em que foi inicialmente atingida a água indica a pressão a que está submetido o lençol. 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.

7 PERFURAÇÃO ABAIXO DO N.A. Após atingido o nível dágua, a perfuração deixa de ser a trado e prossegue com a técnica de lavagem com circulação d água. A perfuração por lavagem é mais rápida do que pelo trado. Ela só pode ser empregada abaixo do N.A. porque acima dele estaria alterando a umidade do solo.

8 Equipamentos para avanço do furo

9 AMOSTRAGEM Amostragem: a) material recolhido pelo trado; b) Material trazido pela lavagem. c) Cravação do amostrador padrão a cada metro. Diâmetro externo: 50,8mm Diâmetro interno: 34,9mm A cravação do amostrador no solo é obtida por quedas sucessivas do martelo, até a penetração de 45 cm. As amostras colhidas são submetidas a exame visual-táctil e guardadas em recipientes plásticos, para análises posteriores.

10 Sondagens SPT e SPT-T Coleta da amostra O amostrador padrão é bipartido e permite coletar o solo durante a sua penetração total de 45 cm. As amostras devem ser devidamente acondicionadas, identificadas e anotações dos índices SPT e serem armazenadas para verificação posterior.

11 RESISTÊNCIA A PENETRAÇÃO - SPT 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 índice de resistência à penetração como o número de golpes necessários para cravar 30 cm do amostrador, após aqueles primeiros 15 cm. O índice de resistência a penetração é também referido como número SPT do solo, (N SPT ou SPT) sendo SPT as iniciais de Standard Penetration Test.

12 Sondagens SPT e SPT-T

13 Sondagens SPT e SPT-T Medida da resistência N ou NSPT A medida da resistência Nspt é dada pelo n o de golpes de um martelo de 65kg, caindo de 75 cm de altura, necessários para cravar o amostrador padrão nos últimos 30cm de um total de 45 cm cravados em cada profundidade.

14 RESISTÊNCIA A PENETRAÇÃO - SPT Exemplo: À 5,0 m de profundidade fez-se a determinação do SPT com os seguintes números de golpes. 1 os 15 cm 2 os 15 cm 3 os 15 cm golpes/cm 5/15 7/15 8/15 O N SPT é a soma dos dois últimos trechos ou seja 7+8 = 15. Note-se que se diz que o N SPT à profundidade de 5,0 m é 15, embora ele tenha sido medido entre as profundidades de 5,15 e 5,45 m.

15 RESISTÊNCIA A PENETRAÇÃO - SPT Areias e siltes arenosos SPT COMPACIDADE 0 a 4 fofa 5 a 8 pouco compacta 9 a 18 medianamente compacta 19 a 40 compacta acima de 40 muito compacta

16 RESISTÊNCIA A PENETRAÇÃO - SPT Argilas e siltes argilosos SPT CONSISTÊNCIA 0 a 1 muito mole 2 a 5 mole 6 a 10 média 11 a 19 E rija acima de 19 dura

17 Classificação do solo Sondagens SPT e SPT-T

18 Sondagens SPT-T Medida do torque Para realizar a medida de torque é necessário dispor de: Torquímetro c/ capacidade mínima de 50 kgf x m.

19 Sondagens SPT-T Medida do torque A medida do torque é realizada após o ensaio SPT, conforme NBR-6484, retirando-se a cabeça de bater e substituindo-a por disco centralizador. O operador inicia a rotação do conjunto de 1º, usando o torquímetro com braço de alavanca. Outro operador anota a leitura máxima obtida, quando interrompe-se a rotação.

20 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS ATERRO AREIA FINA, ARGILOSA, C/ MICA E DETRITOS ORGÂNICOS. ARGILA MARINHA, C/ DETRITOS ORGÂNICOS. AREIA FINA ARGILA,C / AREIA FINA E DETRITOS ORGÂNICOS. LEGENDA

21 Sondagens SPT e SPT-T Exemplo típico de perfil individual

22 Sondagens SPT e SPT-T Exemplo típico de perfil longitudinal

23 PROGRAMAÇÃO DE SONDAGENS - número de sondagens - localização das sondagens - profundidade das sondagens Número de sondagens A 200 m 2 2 sondagens 200 m 2 < A 400 m 2 3 sondagens 400 m 2 < A 1200 m 2 1 sondagem para cada 200 m 2 que excederem os 400 m m 2 <A 2400 m 2 1 sondagem para cada 400m 2 que excederem os 1200 m 2. A>2400 m 2 fixado de acordo com o plano particular da construção.

24 Localização das sondagens - distribuição homogênea na área projetada da construção; - distância entre as sondagens aproximadamente iguais; - evitar extrapolações (grandes trechos sem sondagens); - no caso de 3 ou mais sondagens, nunca distribuí-las ao longo de uma mesma reta, para que se possa ter indicações sobre eventuais inclinações das camadas do subsolo.

25 Profundidade das sondagens As sondagens devem ser levadas até uma profundidade tal em que o solo não seja mais significativamente solicitado pelas cargas estruturais. A norma fixa como critério a profundidade onde o acréscimo de tensão no solo, devido às cargas estruturais aplicadas, seja menor do que 10 % da tensão vertical efetiva de peso de terra.

26 Profundidade das sondagens q = tensão média sobre o terreno (peso do edifício dividido pela área em planta) γ = peso específico natural (ou submerso, abaixo do N. A.) médio para os solos ao longo da profundidade em questão B =menor dimensão do retângulo circunscrito à planta da edificação L = maior dimensão do retângulo circunscrito à planta da edificação D = profundidade da sondagem

27 Exemplo Projetar o número, posição em planta e profundidade das sondagens de simples reconhecimento para: a) uma residência térrea com carga distribuída sobre o terreno q = 12 kn/m 2. b) um edifício de 10 pavimentos com carga distribuída sobre o terreno de 120 kn/m 2. Supor que a área construída projetada em planta para as duas edificações tenha uma largura B = 10 m e um comprimento L= 30 m. A área do terreno é 15x40 m. Número de sondagens: Nos 2 casos, a área construída é 300 m 2. Portanto serão realizadas 3 sondagens.

28 Posição das sondagens em planta:

29 Profundidade das sondagens a) residência térrea: q= 12 kn/m 2 γ estimado = 18 kn/m 2 (supondo N.A. em profundidade) B = 10m Do gráfico, tem-se: e portanto, D = 5 m. b) edifício com 10 andares (supondo fundação direta) q= 120 kn/m 2 γ estimado = 18 kn/m 3 (supondo N.A. em profundidade) B = 10m Do gráfico, tem-se: e portanto, D = 18 m.

30 Vantagens Simplicidade de execução; Baixo custo; Coleta amostras deformadas para caracterização; Determinação direta do NA; Amplamente utilizado (dominante) muita experiência acumulada do meio técnico em interpretações e correlações.

31 Desvantagens Ensaio dinâmico carregamentos reais são geralmente estáticos; Dificuldade de interpretação racional dificulta extrapolação - impõe regionalização da experiência; Baixa uniformização da técnica difícil comparar resultados; Formação precária das equipes favorecem vícios de execução.