Fundações Notas de Aulas

Rideci Farias. Haroldo Paranhos. Engenheiro Civil e Geotcnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotcnico, M. Sc. CREA/ PA 9736 D. CREA/DF 9649 D.

Engenharia de Fundaes 2 Semestre de 2014 1

NOTAS DE AULAS DE ENGENHARIA DE FUNDAES PARTE 1

2 SEMESTRE DE 2014

PROFESSORES:

RIDECI FARIAS

HAROLDO PARANHOS

BRASLIA / DF JULHO / 2014



SUMRIO 1.0. APRESENTAO.....................................................................................................9 2.0. INVESTIGAO DO SUBSOLO ANLISE E INTERPRETAO DAS SONDAGENS....................................................................................................................10

2.1. SONDAGENS DE SIMPLES RECONHECIMENTO......................................................10 2.1.1. Perfurao acima do nvel dgua..............................................................................10 2.1.2. Determinao do nvel dgua ...................................................................................10 2.1.3. Perfurao abaixo do nvel dgua.............................................................................10 2.1.4. Amostragem de solos .................................................................................................11 2.1.5. Resistncia penetrao - SPT ..................................................................................13 2.1.6. Apresentao dos resultados ......................................................................................15 2.1.7. Programao de sondagens ........................................................................................15 2.1.8. Principais Vantagens da Sondagem SPT ...................................................................15

2.2. Sondagem de Penetrao Esttica Cone Penetration Test (CPT) - NBR 12069 .........20 2.2.1. Relao entre os resultados do CPT e SPT................................................................22

2.3. Programao de Sondagens de Simples Reconhecimento dos Solos para Fundaes de Edifcios (Nmero e Locao das Sondagens) ..............................................................................24 2.4. Sondagem Rotativa (SR)....................................................................................................25

2.4.1. RQD (Rock Quality Designation) ou ndice de Qualidade da Rocha........................28 2.4.2. Percentagem de Recuperao.....................................................................................29

3.0. TIPOS DE FUNDAES........................................................................................31 3.1. FUNDAO SUPERFICIAL (RASA OU DIRETA) ......................................................31

3.1.1. Sapata .........................................................................................................................32 3.1.1.1. Sapata isolada.....................................................................................................33 3.1.1.2. Sapata associada.................................................................................................34 3.1.1.3. Sapata corrida.....................................................................................................35 3.1.1.4. Sapata em divisa (Sapata excntrica) / Sapata alavancada ................................36

3.1.2. Bloco ..........................................................................................................................38 3.1.3. Radier .........................................................................................................................39

3.2. FUNDAO PROFUNDA...............................................................................................42 3.2.1. Estaca .........................................................................................................................42

3.2.1.1. Estaca pr-moldada ou pr-fabricada de concreto .............................................42 3.2.1.2. Estaca de concreto moldada in loco ...............................................................43 3.2.1.3. Estaca mista........................................................................................................59 3.2.1.4. Estaca metlica ou de ao ..................................................................................59 3.2.1.5. Estaca trado vazado segmentado........................................................................59



3.2.2. Tubulo ......................................................................................................................60 3.2.2.1. Tubulo a cu aberto ..........................................................................................60 3.2.2.2. Tubulo a ar comprimido...................................................................................60

4.0. CRITRIOS BSICOS PARA A ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAES ..............62 4.1. PRINCIPAIS TIPOS DE FUNDAES E CRITRIOS A SEREM CONSIDERADOS NAS ANLISES PARA A ESCOLHA DA FUNDAO ..........................................................62

4.1.1. Fundao rasa.............................................................................................................62 4.1.1.1. Mtodos para Estimativa de Tenses Admissveis ............................................62 4.1.1.2. Resistncia Penetrao em Sondagens SPT....................................................63

4.1.2. Fundaes profundas..................................................................................................64 5.0. DIMENSIONAMENTO DAS FUNDAES.............................................................65

5.1. DIMENSIONAMENTO DE BLOCOS DE FUNDAO ...............................................65 5.2. DIMENSIONAMENTO DE SAPATA ISOLADA...........................................................68

6.0. DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL DE SAPATAS ISOLADAS .........................77 6.1. MTODO DAS BIELAS...................................................................................................77

6.1.1. Sapatas isoladas..........................................................................................................77 6.1.1.1. Clculo do volume de concreto de uma sapata isolada......................................78

7.0. DIMENSIONAMENTO DE TUBULES ..................................................................81 7.1. TUBULES A CU ABERTO.........................................................................................81 7.2. FASES DE EXECUO DE TUBULO A CU ABERTO ..........................................82

LISTA DE FOTOS

Foto 2.1 Trpano de lavagem (http://www.contenco.com.br). .......................................................11 Foto 2.2 - Amostrador-padro de parede grossa Raymond (NBR 6.484 / 2001) Fechado. .......12 Foto 2.3 - Amostrador-padro de parede grossa Raymond (NBR 6.484 / 2001) Aberto...........12 Foto 2.4 Execuo de sondagem. Avano por lavagem. ................................................................16 Foto 2.5 Execuo de sondagem SPT.............................................................................................16 Foto 2.6 Material da lavagem do furo de sondagem.......................................................................17 Foto 2.7 Limpeza do furo de sondagem com o balde. ....................................................................17 Foto 2.8 - Limpeza do furo de sondagem com o balde......................................................................17 Foto 2.9 Material da lavagem retirado do furo de sondagem. ........................................................17 Foto 2.10 Solo recuperado no amostrador da sondagem. ...............................................................17 Foto 2.11 Solo recuperado no amostrador da sondagem. ...............................................................17 Foto 2.12 Ponteira cnica................................................................................................................22 Foto 2.13 Cone instrumentado para CPT (CPTU = Piezocone = CPT + poro-presso).................22 Foto 2.14 Montagem para execuo do ensaio CPT.......................................................................22 Foto 2.15 Montagem para execuo do ensaio CPT.......................................................................22



Foto 2.16 Coroa com pastilha de vdia. ..........................................................................................25 Foto 2.17 Barrilete. .........................................................................................................................26 Foto 2.18 Caixa com testemunhos obtidos em sondagem rotativa. ................................................26 Foto 2.19 Caixas com testemunhos obtidos em sondagem rotativa. ..............................................26 Foto 2.20 Sonda rotativa motorizada e Bomba de gua (Fabricante Maquesonda). ......................27 Foto 2.21 Sonda rotativa motorizada (Fabricante Sondeq).............................................................27 Foto 3.1 rea a ser escavada para execuo de sapata. ..................................................................32 Foto 3.2 Montagem da forma para a execuo de sapata. ..............................................................32 Foto 3.3 Montagem da forma para a execuo de sapata. ..............................................................32 Foto 3.4 Montagem da forma para a execuo de sapata. ..............................................................32 Foto 3.5 Montagem da forma para a execuo de sapata. ..............................................................32 Foto 3.6 Bomba para a concretagem da sapata. ..............................................................................32 Foto 3.7 Execuo de sapata. ..........................................................................................................33 Foto 3.8 Sapata concretada. ............................................................................................................33 Foto 3.9 Sapata concretada. ............................................................................................................33 Foto 3.10 Sapata j executada.........................................................................................................33 Foto 3.11 Radier armado.................................................................................................................40 Foto 3.12 Radier armado.................................................................................................................40 Foto 3.13 Radier armado.................................................................................................................40 Foto 3.14 Radier armado.................................................................................................................40 Foto 3.15 Radier armado.................................................................................................................40 Foto 3.16 Radier protendido. ..........................................................................................................40 Foto 3.17 Fotos relativas a radier protendido. ................................................................................41 Foto 3.18 Estaca pr-moldada circular de concreto. .......................................................................42 Foto 3.19 Estaca pr-moldada de concreto. Estacas quadradas e circular vazada..........................42 Foto 3.20 Bate-estaca de gravidade (convencional). ......................................................................42 Foto 3.21 Bate-estaca hidrulico.....................................................................................................42 Foto 3.22 Execuo de estaca mega em concreto. ..........................................................................43 Foto 3.23 Estaca mega executada em concreto...............................................................................43 Foto 3.24 Execuo de estaca-raiz em rocha. Obra Ponte Estaiadas So Paulo/SP. ...................45 Foto 3.25 Execuo de estaca-raiz. .................................................................................................45 Foto 3.26 Cortina de estaca-raiz. So Paulo. ..................................................................................46 Foto 3.27 Estaca-raiz em local com p-direito reduzido Edifcio Nncio Malzoni, Santos/SP. .46 Foto 3.28 Estaca-raiz com utilizao de martelo de fundo. Jurubatuba/SP....................................46 Foto 3.29 Martelo de fundo utilizado em rocha..............................................................................46 Foto 3.30 Perfuratriz montada sobre caminho. .............................................................................48 Foto 3.31 Perfuratriz montada sobre esteira. ..................................................................................48



Foto 3.32 Perfurao com trado mecnico......................................................................................48 Foto 3.33 Perfurao com trado mecnico......................................................................................48 Foto 3.34 Esquema bsico de execuo da estaca Strauss..............................................................49 Foto 3.35 Esquema bsico de execuo da estaca Strauss..............................................................49 Foto 3.36 Execuo da estaca Strauss.............................................................................................49 Foto 3.37 Execuo da estaca Strauss.............................................................................................49 Foto 3.38 Execuo da estaca Strauss.............................................................................................49 Foto 3.39 Execuo da estaca Strauss.............................................................................................49 Foto 3.40 Equipamento para execuo de parede diafragma e estaca barrete, montado em guindaste Bucyrus (Geyer).................................................................................................................51 Foto 3.41 Clam Shell hidrulico (Brasfond). ..................................................................................51 Foto 3.42 Equipamento para estaca Franki. ....................................................................................53 Foto 3.43 Equipamento para estaca Franki. ....................................................................................53 Foto 3.44 Pilo Franki.....................................................................................................................53 Foto 3.45 Pilo Franki.....................................................................................................................53 Foto 3.46 Camisas metlicas Franki. ..............................................................................................54 Foto 3.47 Brita da bucha. ................................................................................................................54 Foto 3.48 Concretagem da estaca Franki. .......................................................................................54 Foto 3.49 Cravao da camisa metlica..........................................................................................54 Foto 3.50 Concreto da estaca Franki...............................................................................................54 Foto 3.51 Concretagem da estaca Franki. .......................................................................................54 Foto 3.52 Concretagem da estaca Franki. .......................................................................................55 Foto 3.53 Concretagem da estaca franki. ........................................................................................55 Foto 3.54 Concretagem da estaca franki. ........................................................................................55 Foto 3.55 Extrao da camisa. ........................................................................................................55 Foto 3.56 Concreto da estaca Franki...............................................................................................55 Foto 3.57 Concretagem da estaca Franki. .......................................................................................55 Foto 3.58 Hlice contnua (Modelo EM 1000/32, CZM). ..............................................................56 Foto 3.59 Hlice contnua (Modelo EM 800/30, CZM). ................................................................56 Foto 3.60 Equipamento para hlice contnua de deslocamento monitorada...................................58 Foto 3.61 Equipamento para hlice contnua de deslocamento monitorada...................................58 Foto 3.62 Processo bsico de execuo da estaca hlice contnua de deslocamento......................58 Foto 3.63 Cravao de perfil metlico. ...........................................................................................59 Foto 3.64 Cravao de perfil metlico. ...........................................................................................59 Foto 3.65 Escavao de fuste para tubulo. ....................................................................................60 Foto 3.66 Sarilho para retirada de material do tubulo a cu aberto. .............................................60 Foto 3.67 Alargamento de base de tubulo a cu aberto. ...............................................................60



Foto 3.68 Ferragem para tubulo. ...................................................................................................60 Foto 3.69 Tubulo a ar comprimido................................................................................................61 Foto 3.70 Tubulo a ar comprimido................................................................................................61 Foto 3.71 Tubulo a ar comprimido................................................................................................61 Foto 3.72 Concretagem do tubulo a ar comprimido......................................................................61

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1 - Estados de compacidade e de consistncia dos solos (NBR 6484 / 2001). ...................14 Tabela 2.2 Valores sugeridos de k (Danzinger e Velloso, 1986, 1995)..........................................23 Tabela 2.3 Nmero mnimo de furos de sondagens........................................................................24 Tabela 2.4 Dimetros mais comuns de furos e testemunhos. .........................................................26 Tabela 2.5 Qualidade do macio rochoso pelo RQD......................................................................28 Tabela 2.6 Tipo de rocha em funo da recuperao......................................................................29 Tabela 7.1 Estacas moldadas in loco: parmetros para dimensionamento (Norma ABNT NBR 6122:2010). ........................................................................................................................................85 Tabela 7.2 Ao CA 50: Caractersticas de massa e seo...............................................................86 Tabela 7.3 Ao CA 60: Caractersticas de massa e seo...............................................................86

LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 Trpano de lavagem (NBR 6484 / 2001).......................................................................11 Figura 2.2 - Dimenses do corpo do amostrador tipo raymond de 50,8 mm (NBR 6.484 / 2001)....11 Figura 2.3 Esquema de perfurao por percusso e amostragem. ..................................................13 Figura 2.4 - Perfil de uma sondagem realizada em Braslia/DF com N. A. no encontrado. ............18 Figura 2.5 - Perfil de uma sondagem realizada em Braslia/DF com N. A. encontrado....................19 Figura 2.6 Ensaio CPT (a) princpio de funcionamento e (b) vista de um equipamento (desenvolvido pela COPPE / UFRJ com a GROM Automao e Sensores) ..................................20 Figura 2.7 Penetrmetros para CPT (a) Delft, (b) Begemann, (c) cone eltrico (FUGRO, tipo subtrao) e (d) piezocone (COPPE / UFRJ, modelo 2), estando indicados: (1) luva de atrito; (2) anel de vedao de solo; (3) anel de vedao de gua; (4) clula de carga total; (5) clula de carga de ponta; (8) transdutor (medidor) de poro-presso; (9) elemento poroso. .......................................21 Figura 2.8 Ponteira mecnica (Begemann) com luva de atrito lateral (dimenses em mm). .........21 Figura 2.9 Sugesto de locao de furos de sondagem para edificaes. .......................................25 Figura 2.10 Exemplo de determinao do RQD (Rock Quality Designation)................................29 Figura 2.11 Laudo de uma sondagem mista (SPT + Rotativa). ......................................................30 Figura 3.1 Principais tipos de fundaes. .......................................................................................31 Figura 3.2 Esquema de uma sapata isolada.....................................................................................33 Figura 3.3 Perspectiva de uma sapata isolada.................................................................................34 Figura 3.4 Perspectiva de uma sapata associada.............................................................................34



Figura 3.5 Esquema de uma sapata corrida.....................................................................................35 Figura 3.6 Perspectiva de uma sapata corrida.................................................................................35 Figura 3.7 Sapata em divisa. ...........................................................................................................36 Figura 3.8 Perspectiva de uma sapata alavancada. .........................................................................36 Figura 3.9 Sapata como viga de equilbrio. ....................................................................................37 Figura 3.10 Sapata com viga alavanca............................................................................................37 Figura 3.11 Sapata com viga alavanca............................................................................................38 Figura 3.12 Esquema de blocos de fundao. .................................................................................38 Figura 3.13 Perspectiva de bloco de fundao sem escalonamento. ..............................................38 Figura 3.14 Esquema de radier de fundao. ..................................................................................39 Figura 3.15 Perspectiva de um radier..............................................................................................39 Figura 3.16 Fases de execuo de estaca-raiz.................................................................................44 Figura 3.17 (a) - (j) Fases de execuo de estaca-raiz. ...................................................................45 Figura 3.18 Micro estaca. Perfurao, instalao e injeo. ...........................................................47 Figura 3.19 Detalhe do obturador de injeo. .................................................................................47 Figura 3.20 Sequncia executiva de parede-diafragma e estaca barrete moldada in loco (Brasfond). .........................................................................................................................................50 Figura 3.21 Processo bsico da estaca Franki.................................................................................52 Figura 3.22 Processo bsico de execuo da estaca hlice contnua. ............................................57 Figura 3.23 Detalhe do elemento de perfurao. ............................................................................59 Figura 3.24 Processo bsico de execuo de tubulo a ar comprimido..........................................61 Figura 4.1 Estimativa de N mdio. .................................................................................................64 Figura 5.1 Esquema de blocos de fundaes. .................................................................................65 Figura 5.2 Grfico para retirada do ngulo . ................................................................................66 Figura 5.3 Esquema de uma sapata isolada.....................................................................................68 Figura 5.4 Resposta do Exerccio 5.2. ............................................................................................69 Figura 5.5 Resposta do Exerccio 5.3. ............................................................................................72 Figura 5.6 Pilar em L. .....................................................................................................................72 Figura 5.7 Resposta do Exerccio 5.4. ............................................................................................74 Figura 5.8 Pilar em C. .....................................................................................................................74 Figura 5.9 Resposta do Exerccio 5.5. ............................................................................................76 Figura 6.1 Caminhamento da carga do pilar em direo base da sapata......................................77 Figura 6.2 Detalhe de sapata isolada...............................................................................................77 Figura 6.3 Resposta do exerccio 6.1. .............................................................................................80 Figura 7.1 Perspectiva e corte longitudinal de um tubulo.............................................................81 Figura 7.2 Tubules com base circular e falsa elipse. ....................................................................82 Figura 7.3 Fases de execuo do tubulo a cu aberto. ..................................................................82



Figura 7.4 Clculo do volume da base de tubulo falsa elipse. ......................................................84



1.0. APRESENTAO Estas Notas de Aulas foram elaboradas para alunos de graduao em Engenharia Civil na disciplina Engenharia de Fundaes com o objetivo de familiarizar os futuros Engenheiros com as fundaes mais comumente utilizadas no Brasil. Este material pode tambm ser utilizado por qualquer Faculdade, desde que seja para fins educacionais, sem consulta prvia aos autores. O material que serviu de base para a elaborao desta apostila foi: a) Experincias dos professores Rideci Farias e Haroldo Paranhos na rea Geotcnica; b) Normas ABNT/ NBR; Normas ASTM; Normas DNIT; etc.; c) Livros, apostilas, notas de aulas, entre outros materiais diversos, tais como dos professores: Yopanan C. P. Rebello; Mrcio M. Fabrcio; Joo A. Rossignolo. d) Sites diversos consultados na Internet, tais como: http://www.radierprotendido.com.br/; http://www.estacasipr.com.br/produtos.php; http://www.benaton.com.br/html/estacas-benaton.htm; http://www.perfurac.com.br/reforcos-fundacoes-mega.htm; http://www.solotrat.com.br/; http://www.fundesp.com.br; http://www.brasfond.com.br; http://www.fxsondagens.com.br; http://www.tecgeo.com.br/; http://www.engeconfundacoes.com.br; http://www.franki.com.br; http://www.geofix.com.br; http://www.solossantini.com.br; http://www.geone2010.com.br/download/Palestra_GeoNE_2010.pdf; http://www.acharimoveis.com/blog_imobiliario/?m=201103; http://www.dicionariogeotecnico.com.br;



2.0. INVESTIGAO DO SUBSOLO ANLISE E INTERPRETAO DAS SONDAGENS Para os projetos de engenharia, deve ser feito um reconhecimento dos solos envolvidos para sua identificao, avaliao de seu estado e, eventualmente, para amostragem visando realizao de ensaios especiais. Amostragem em taludes, abertura de poos e perfuraes no subsolo so os procedimentos empregados com este propsito.

2.1. SONDAGENS DE SIMPLES RECONHECIMENTO O mtodo mais comum de reconhecimento do subsolo a Sondagem de Simples Reconhecimento, que objeto de uma norma Brasileira, a NBR 6484. A sondagem consiste essencialmente em dois tipos de operao: perfurao e amostragem.

2.1.1. Perfurao acima do nvel dgua A perfurao do terreno iniciada com trado tipo cavadeira, com 10 cm de dimetro. Repetidas operaes vo aprofundando o furo e o material recolhido vai sendo classificado quanto a sua composio. O esforo requerido para penetrao do trado d uma primeira indicao de consistncia ou compacidade do solo, mas uma melhor informao sobre este aspecto ser obtida com a amostragem (relatada adiante) que costuma ser feita de metro em metro de perfurao, ou sempre que ocorre mudana de material. Atingida certa profundidade, introduz-se um tubo de revestimento, com duas e meia polegadas de dimetro, que cravado com o martelo que ser tambm usado para a amostragem. Por dentro desse tubo, a penetrao progride com o trado espiral.

2.1.2. Determinao do nvel dgua A perfurao com o trado mantida at ser atingido o nvel dgua, ou seja, at que se perceba o surgimento de gua no interior da perfurao ou no tubo de revestimento. Quando isto ocorre, registra-se a cota do nvel dgua e interrompe-se a operao, aguardando-se para determinar se o nvel se mantm na cota atingida ou se ele se eleva no tubo de revestimento. Se isto ocorrer, indicao de que a gua estava sob presso. Aguarda-se o nvel dgua ficar em equilbrio e registra-se a nova cota. A diferena entre esta e a cota em que foi encontrada a gua indica a presso a que est submetido o lenol. Nveis dgua sob presso so bastante comuns, principalmente em camadas de areias recobertas por argilas que so muitos menos permeveis. A informao referente presso do lenol bastante importante, pois estas presses interferem, por exemplo, na estabilidade de escavaes que se faam neste solo. Algumas vezes, ocorre mais do que um lenol dgua. So lenis suspensos em camadas argilosas. Cada um destes lenis deve ser detectado e registrado. A data em que foi determinado o lenol tambm deve ser anotada, pois o nvel dgua, geralmente varia durante o ano.

2.1.3. Perfurao abaixo do nvel dgua Depois de atingido o nvel dgua, a perfurao pode prosseguir com a tcnica de circulao de gua, tambm conhecida como percusso e lavagem. Uma bomba dgua motorizada injeta gua na extremidade inferior do furo, atravs de uma haste de menor dimetro, por dentro do tubo de revestimento. Na extremidade deste, existe um trpano com ponta afiada e com dois orifcios pelos quais a gua sai com presso (Figura 2.1 e Foto 2.1). A haste interna repetidamente levantada e deixada cair de cerca de 30 cm. A sua queda acompanhada de um movimento de rotao imprimido manualmente pelo operador. Estas aes provocam o destorroamento do solo no fundo da perfurao. Simultaneamente, a gua injetada



pelos orifcios do trpano ajuda a desagregao e, ao retornar superfcie, pelo espao entre a haste interna e o tubo de revestimento, transporta as partculas do solo que foram desagregadas.

Figura 2.1 Trpano de lavagem (NBR 6484 / 2001).

Foto 2.1 Trpano de lavagem (http://www.contenco.com.br).

De metro em metro, ou sempre que se detectar alterao do solo pelos detritos carreados pela gua de circulao, a operao suspensa e realiza-se uma amostragem. O material em suspenso trazido pela lavagem no permite boa classificao do solo, mas mudanas acentuadas do tipo de solo so detectveis. A perfurao por lavagem mais rpida do que pelo trado. Ela geralmente empregada abaixo do nvel dgua porque acima dele estaria alterando a umidade do solo e, conseqentemente, as condies de amostragem.

2.1.4. Amostragem de solos Para a amostragem, utiliza-se um amostrador padro, que constitudo de um tubo com 50,8 mm (duas polegadas) de dimetro externo e 34,9 mm de dimetro interno, com a extremidade cortante biselada. A outra extremidade, que fixada haste que a leva at o fundo da perfurao, deve ter dois orifcios laterais para sada de gua e ar, e uma vlvula constituda por uma esfera de ao. A Figura 2.2 e Fotos 2.2 e 2.3 ilustram o amostrador.

Figura 2.2 - Dimenses do corpo do amostrador tipo raymond de 50,8 mm (NBR 6.484 / 2001).



Foto 2.2 - Amostrador-padro de parede grossa Raymond (NBR 6.484 / 2001) Fechado.

Foto 2.3 - Amostrador-padro de parede grossa Raymond (NBR 6.484 / 2001) Aberto.

O amostrador conectado haste e apoiado no fundo da perfurao. A seguir, cravado pela ao de uma massa de ferro fundido (chamada martelo) de 65 kg. Para a cravao, o martelo elevado a uma altura de 75 cm e deixado cair livremente. O alteamento do martelo feito manualmente ou por meio de equipamento mecnico, atravs de uma corda flexvel ou cabo de ao que passa por uma roldana existente na parte superior do trip. A cravao do amostrador no solo obtida por quedas sucessivas do martelo, at a penetrao de 45 cm. Ver Figura 2.3.



Roldana

Trip

Peso de 65 kgCorda ou cabo de ao

Sarilho

Operao Manualou Mecnica

Ressalto

Haste

Furo de 2 1/2"Barrilete

Altu

ra de

qu

eda

= 75

cm

Figura 2.3 Esquema de perfurao por percusso e amostragem. A mostra colhida submetida a exame tctil-visual e suas caractersticas principais so anotadas. Estas amostras so, ento, guardadas em recipientes impermeveis para anlises posteriores.

2.1.5. Resistncia penetrao - SPT Ainda que o exame da mostra possa fornecer uma indicao da consistncia ou compacidade do solo, geralmente a informao referente ao estado do solo considerada com base na resistncia que ele oferece penetrao do amostrador. Durante a amostragem, so anotados os nmeros de golpes do martelo necessrios para cravar cada trecho de 15 cm do amostrador. Desprezam-se os dados referentes ao primeiro trecho de 15 cm e define-se resistncia penetrao como sendo o nmero de golpes necessrios para cravar 30 cm do amostrador, aps aqueles primeiros 15 cm. A resistncia penetrao tambm referida como o nmero N do SPT ou, simplesmente, como SPT do solo, sendo o SPT as iniciais de Standard Penetration Test. Quando o solo to fraco que a aplicao do primeiro golpe do martelo leva a uma penetrao superior a 45 cm, o resultado da cravao deve ser expresso pela relao deste golpe com a respectiva penetrao. Por exemplo, 1/58. Em funo da resistncia penetrao, o estado do solo classificado pela compacidade, quando areia ou silte arenoso, ou pela consistncia, quando argila ou silte argiloso. Estas classificaes so apresentadas na Tabela 2.1, de acordo com a norma NBR 6484/2001 e com a proposta original de Terzaghi. As diferenas decorrem do fato da energia de cravao do amostrador ser diferente no Brasil e nos Estados Unidos, em virtude, principalmente, da maneira diferente como o martelo acionado.



Tabela 2.1 - Estados de compacidade e de consistncia dos solos (NBR 6484 / 2001).

Observao 2.1: Como forma de resumo, tem-se que a sondagem a percusso SPT um procedimento geotcnico de campo, capaz de amostrar o subsolo. Quando associada ao ensaio de penetrao dinmica (SPT), mede a resistncia 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 resistncia (N) oferecida pelo solo cravao do amostrador padro, a cada metro perfurado; c) a posio do nvel ou dos nveis dgua, quando encontrados durante a perfurao. Observao 2.2: So muitas as maneiras de se relacionar os nmeros do SPT, obtidos na sondagem percusso, com a resistncia do solo. Uma maneira bastante rpida de se correlacionar esses valores usando a frmula emprica a seguir:

1= Nadm (kgf/cm2) Onde:

adm a tenso admissvel compresso do solo, tambm denominada taxa do solo; e,

N o nmero de golpes para cravar os ltimos 30 cm, ou SPT.

Como exemplo, ao se ter o valor do SPT igual a 10 (N = 10), tem-se para a tenso admissvel:

1= Nadm 110 =adm



2/)116,3( cmkgfadm = 2/16,2 cmkgfadm = ou 2/6,21 mtonadm =

Observao 2.3: Outra forma bastante utilizada dividir o valor do SPT por 3; 4 ou 5, dependendo se o solo for areia, silte ou argila, respectivamente, e assim tem-se a resistncia do solo em kgf/cm2.

2.1.6. Apresentao dos resultados Os resultados so apresentados em perfis do subsolo, como se mostra nas Figuras 2.12 e 2.13, onde so apresentadas as descries de cada solo encontrado, as cotas correspondentes a cada camada, a posio do nvel dgua (ou nveis dgua) a sua eventual presso, a data em que foi determinado o nvel dgua e os valores da resistncia penetrao do amostrador. Quando no ocorre penetrao de todo o amostrador, registra-se o SPT em forma de frao (por exemplo, 30/14, indicando que para 30 golpes houve penetrao de 14 cm). Sondagens feitas com proximidade (por exemplo, a cada 20 m) permitem o traado de sees do subsolo, que ligam as cotas de materiais semelhantes na hiptese de que as camadas sejam contnuas.

2.1.7. Programao de sondagens A programao das sondagens, nmero, disposio e profundidade dos furos dependem do conhecimento prvio que se tenha da geologia local, do solo e da obra especfica para a qual se est fazendo prospeco. Recomendaes sobre a programao de sondagens so feitas na norma NBR 8036/1983. Observao 2.4: Recomenda-se tambm, alm das Normas NBR 6484/2001 e 8036/1983, a leitura das Normas NBR 6122/2010; NBR 9603/1986 e NBR 13441/1995. As Fotos 2.4 a 2.11 mostram execuo de sondagens e as Figuras 2.4 e 2.5 mostram boletins resultantes da investigao.

2.1.8. Principais Vantagens da Sondagem SPT a) Custo relativamente baixo; b) Facilidade de execuo e possibilidade de trabalho em locais de difcil acesso; c) Permite descrever o subsolo em profundidade e a coleta de amostras; d) Fornece um ndice de resistncia penetrao correlacionvel com a compacidade ou a consistncia dos solos; e) Possibilita determinao do nvel fretico (com ressalvas).



Foto 2.4 Execuo de sondagem. Avano por lavagem.

Foto 2.5 Execuo 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.



Folha n. 01Altitude Latitude

LongitudeNvel do terreno Nvel d'gua (m) / Data da observacoInicial: Final:

DATA INCIO: DATA TRMINO:

5 10 15 20 25 30 35 40 45

18 5

2Argila siltosa pouco

arenosavermelha mida Mole

2 2


arenosavermelha mida Muito mole

2 2



2 2



2 2



2 2



2 2



2 2



2 2

10Argila pouco

siltosapouco


2 2

11Argila pouco

siltosapouco


2 2

12Argila pouco

siltosapouco


3 4

13Argila pouco

siltosapouco

arenosacom pedregulho de

fino a mdio vermelha mida Mole

4 4

14Argila pouco

siltosapouco


4 7

15Argila pouco

siltosapouco

arenosavermelha mida Mdia(o)

10 16

16Argila pouco

siltosapouco

arenosavermelha mida Rija(o)

21 38

17Areia vermelha variegada mida Compacta(o)

41 48

18Areia vermelha variegada mida

Muito Compacta(o)

54 58

19Areia vermelha variegada mida

Muito Compacta(o)

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

Amostrador: Externo = 50,8 mm e Interno = 34,9 mm

MTODO DE AVANOTC - Trado Concha Rideci Farias, DSc.

TH - Trado Helicoidal Engenheiro Civil e Geotcnico

CA - Circulao de gua CREA 9736/D PA

NA

n

o en

con

trad

o n

o di

a 5/

8/20

11

(SPT)

30cm

FI

NA

IS

SPT- 01

Referncia: P251-08

Engenheiro Civil e Geotcnico

CREA 9649/D DF

Consistncia/ Compacidade

SIM

BOLO

GIA

CLASSIFICAO DAS CAMADAS

PRO

FUND

IDAD

E (m

)

SONDADOR: Elias

W%

Revestimento: Interno = 2 1/2"

Camada Superficial - Argila siltosa vermelha

Glanulometria

Limite da sondagem = 18,45m (58 golpes / 30 cm) Areia vermelha variegada, mida, muito compacta.

Haroldo Paranhos, MSc.

Cor

4/8/2011

CLIENTE:

PENETRAO GRFICO

LOCAL:

ESCALA: 4/8/2011

NVE

L DO

LE

NO

L FR

ETI

CO

NDICE DE RESISTNCIA PENETRAO

30cm

IN

ICIA

IS

30cm INICIAIS30cm FINAIS

NMERO DE GOLPES

Figura 2.4 - Perfil de uma sondagem realizada em Braslia/DF com N. A. no encontrado.



Folha n. 01Altitude Latitude

LongitudeNvel do terreno Nvel d'gua (m) / Data da observacoInicial: Final:

DATA INCIO: DATA TRMINO:

5 10 15 20 25 30 35 40 45

14 4

2Argila pouco

siltosapouco

arenosovermelha mida Mole

4 4

3Argila pouco

siltosapouco


4 4

4Argila pouco

siltosapouco


4 4

5Argila pouco

siltosapouco


5 6

6Argila pouco

siltosapouco


6 6

7Argila pouco

siltosapouco


6 7

8Argila pouco

siltosapouco


7 7

9Argila pouco

siltosapouco


6 7

10Argila pouco

siltosapouco


7 7

11Argila pouco

siltosapouco


6 6

12Argila pouco

siltosapouco


7 7

13Argila pouco

siltosapouco


7 8

14Argila pouco

siltosapouco


8 8

15Argila pouco

siltosapouco


25 25

16Silte argiloso pouco

arenosovariegado mido Dura(o)

26 28



40 52



19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

Amostrador: Externo = 50,8 mm e Interno = 34,9 mm

MTODO DE AVANOTC - Trado Concha Rideci Farias, DSc.

TH - Trado Helicoidal Engenheiro Civil e Geotcnico

CA - Circulao de gua CREA 9736/D PA

NA

enco

ntr

ado

a

13,7

0m da

"bo

ca" do

fu

ro em

24

/01/

2009

Limite da sondagem = 17,45 m (52 golpes / 30 cm)

CLIENTE:

PENETRAO GRFICO

LOCAL:ESCALA: 23/1/2009

NVE

L D

O LE

NO

L FR

ETI

CO

NDICE DE RESISTNCIA PENETRAO

30c

m IN

ICIA

IS

SPT- 02

TC

30cm INICIAIS30cm FINAIS

Consistncia/ Compacidade

NMERO DE GOLPES

Haroldo Paranhos, MSc.

Cor W%

Revestimento: Interno = 2 1/2"

Camada Superficial - Argila vermelha, pouco siltosa, pouco arenosa.

30c

m FI

NA

IS

-13,50m-13,70m

23/1/2009 SONDADOR: Hildeman

Referncia: P251-08

CLASSIFICAO DAS CAMADAS

Engenheiro Civil e Geotcnico

CREA 9649/D DF

PRO

FUND

IDA

DE (m

)

SIM

BO

LOG

IA

Glanulometria

(SPT)

Figura 2.5 - Perfil de uma sondagem realizada em Braslia/DF com N. A. encontrado.



2.2. Sondagem de Penetrao Esttica Cone Penetration Test (CPT) - NBR 12069 Esta sondagem recebe tambm o nome de sondagem com cone holands, por ter sido criada, na dcada de trinta, no Laboratrio de Mecnica dos Solos de Delf, na Holanda. O equipamento utilizado consta de hastes emendveis que apresentam em sua ponta um cone com ngulo de 60 e uma rea de 10 cm2. A sondagem feita usando-se tubo de revestimento. A penetrao do cone contnua, a uma velocidade de 2 cm/s. O esforo necessrio para a penetrao do cone no solo registrado continuamente. Os valores registrados medem tanto a resistncia de ponta (qc) como o atrito lateral. A grande vantagem deste tipo de sondagem, em relao de percusso, que os resultados so apresentados ao longo de toda a profundidade da sondagem, ininterruptamente, ao contrrio da percusso que mede o nmero 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 eltrico, permitindo que os resultados sejam registrados em um grfico simultaneamente realizao da sondagem. Um dos problemas apresentados por este tipo de sondagem a possibilidade de desvio do cone durante a penetrao no solo. Por isso, a Norma Brasileira recomenda o uso de inclinmetro, aparelho que mede ngulos, para profundidades acima de 25 metros. Experincias tm mostrado que no so obtidos resultados satisfatrios quando a sondagem realizada em argilas muito moles. No Brasil, essa modalidade de sondagem ainda no muito comum, mas vem se desenvolvendo bastante e no de duvidar que, em um futuro prximo, substitua a sondagem percusso. As Figuras 2.6, 2.7 e 2.8 mostram o ensaio e tipos de penetrmetros. J as Fotos 2.12 a 2.15 mostram o cone, bem como a montagem para execuo do ensaio.

Figura 2.6 Ensaio CPT (a) princpio de funcionamento e (b) vista de um equipamento (desenvolvido pela COPPE / UFRJ com a GROM Automao e Sensores)



Figura 2.7 Penetrmetros para CPT (a) Delft, (b) Begemann, (c) cone eltrico (FUGRO, tipo subtrao) e (d) piezocone (COPPE / UFRJ, modelo 2), estando indicados: (1) luva de atrito; (2) anel de vedao de solo; (3) anel de vedao de gua; (4) clula de carga total; (5) clula de carga de ponta; (8) transdutor (medidor) de poro-presso; (9) elemento poroso.

Figura 2.8 Ponteira mecnica (Begemann) com luva de atrito lateral (dimenses em mm).



Foto 2.12 Ponteira cnica.

Foto 2.13 Cone instrumentado para CPT (CPTU = Piezocone = CPT + poro-presso).

Foto 2.14 Montagem para execuo do ensaio CPT.

Foto 2.15 Montagem para execuo do ensaio CPT.

2.2.1. Relao entre os resultados do CPT e SPT Na sondagem, se a opo for pelo CPT, deve-se fazer a converso para o SPT, para se determinar a resistncia do solo usando as frmulas e tabelas usuais. A Tabela 2.2, proposta por Danzinger e Velloso, fornece os valores de k que relaciona o nmero de golpes do SPT resistncia de ponta (qc) fornecida pela sondagem CPT. Para se fazer a transposio dos valores de qc para N, usa-se a seguinte relao:

kqN c=

Observar que para entrar nessa relao o valor de qc dever ser expresso em MPa (Mega Pascal).



Tabela 2.2 Valores sugeridos de k (Danzinger e Velloso, 1986, 1995). Tipo de Solo Valores Sugeridos de k (qc = KN, k em

MPa/golpe/0,3m) Areia 0,60

Areia siltosa, areia argilosa, areia com argila e silte

0,53 Silte, silte arenoso, argila arenosa 0,48

Silte com areia e argila, argila com silte e areia

0,38 Silte argiloso 0,30

Argila, argila siltosa 0,25

Exerccio 2.1 Seja qc = 2 MPa o valor da resistncia de ponta dada pela sondagem CPT e o solo, um silte argiloso. Determine o valor do SPT.

Soluo: kqN c=

0,30MPa2MPaN = MPa7,6N = 6N =

Observao 2.5: Caso se deseje determinar a taxa do solo diretamente dos valores de qc, pode-se usar a relao a seguir:

10qc

=adm (MPa), no caso de fundaes diretas em argila

15qc

=adm (MPa), no caso de fundaes diretas em areias

Observao 2.6: Lembrar que 1MPa = 10 kgf/cm2. Observao 2.7: Para solos coesivos como as argilas, a partir do conhecimento da taxa do solo, pode-se conhecer, alm da sua resistncia, o valor da coeso. A coeso e o ngulo de atrito interno do solo servem para a determinao dos empuxos sobre muros de arrimo. O valor da coeso corresponde metade da taxa do solo:

2admC =

Exerccio 2.2 Determine a taxa do solo diretamente dos valores de qc, considerando: a) Fundaes diretas em argila:

Soluo: kqN c=

102MPaN = MPa2,0N = 2/2N cmkgf=

b) Fundaes diretas em areias:

Soluo: kqN c=

152MPaN = MPa13,0N = 2/3,1N cmkgf=

Observao 2.8: Para solos coesivos como argilas, a partir do conhecimento da taxa do solo, pode-se conhecer, alm da resistncia, o valor da coeso. A coeso e o ngulo de atrito interno do solo servem para a determinao dos empuxos sobre muros de arrimo. O valor da coeso corresponde metade da taxa do solo:

2C adm=



2.3. Programao de Sondagens de Simples Reconhecimento dos Solos para Fundaes de Edifcios (Nmero e Locao das Sondagens) O procedimento est explcito na norma NBR 8036/1983: Programao de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundaes de edifcios. Tambm importante citar a norma NBR 6484/2001: Solo - Sondagens de simples reconhecimento com SPT - Mtodo de ensaio, como referncia do mtodo de ensaio. De uma forma geral, o nmero de sondagens e sua localizao em planta dependem do tipo da estrutura, de suas caractersticas especiais e das condies geotcnicas do subsolo. O nmero de sondagens deve ser suficiente para fornecer um quadro, o melhor possvel, da provvel variao das camadas do subsolo do local em estudo. O item 4.1.1.2 da NBR 8036/1986 diz que As sondagens devem ser, no mnimo, de uma para cada 200 m2 de rea da projeo em planta do edifcio, at 1200 m2 de rea. Entre 1200 m2 e 2400 m2 deve-se fazer uma sondagem para cada 400 m2 que excederem de 1200 m2. Acima de 2400 m2 o nmero de sondagens deve ser fixado de acordo com o plano particular da construo. Em quaisquer circunstncias o nmero mnimo de sondagens deve ser: a) dois para rea da projeo em planta do edifcio at 200 m2; b) trs para rea entre 200 m2 e 400 m2.

O item 4.1.1.3 diz que Nos casos em que no houver ainda disposio em planta dos edifcios, como nos estudos de viabilidade ou de escolha de local, o nmero de sondagens deve ser fixado de forma que a distncia mxima entre elas seja de 100 m, com um mnimo de trs sondagens. Observao 2.9: Para uma residncia de pequeno porte recomenda-se que a locao dos furos de sondagem se d em funo da localizao/concentrao das cargas estruturais de maior magnitude obtidas no projeto estrutural (exemplo: caixa de escada, caixa dgua, grandes vos, etc). Tabela 2.3 Nmero mnimo de furos de sondagens.

rea (m2) N de Furos < 200 2

200 400 3 400 600 3 600 800 4

800 1000 5 1000 1200 6 1200 1600 7 1600 2000 8 2000 2400 9

> 2400 A critrio do projetista



40m

10m 10m 20m 20m 20m 20m

30m

20m

30m 30m

40m

Figura 2.9 Sugesto de locao de furos de sondagem para edificaes. Observao 2.10: Recomenda-se cobrir toda a rea carregada. Em termos prticos recomenda-se tambm que a distncia entre furos no seja superior a 30 metros. Observao 2.11: Em termos de profundidade recomenda-se que as sondagens devam ser levadas at a profundidade onde o solo no seja mais significativamente solicitado pelas cargas estruturais, fixando-se como critrio aquela profundidade onde o acrscimo de presso no solo, devida s cargas estruturais aplicadas, for menor do que 10% da presso geosttica efetiva. Importante observar tambm os critrios de paralisao, para o SPT, de acordo com o especificado pela norma NBR 6481 / 2001.

2.4. Sondagem Rotativa (SR) A sondagem rotativa um tipo de investigao feita com um tubo, denominado barrilhete, dotado de uma pea cortante, feita com um material de alta dureza (coroa) em uma ponta, que perfura o terreno atravs de um movimento de rotao. Geralmente o barrilete constitudo de uma camisa livre em seu interior para preservar o testemunho do terreno. Para rochas brandas utiliza-se coroa com pastilhas de vdia. Para rochas de mdia e alta dureza emprega-se coroa com diamante industrial, na forma de pequenos gros incrustados ou grnulos disseminados numa matriz, formada pela mistura de vrios metais, submetidos sintetizao. Existem barriletes e coras de vrias dimenses para permitir a execuo das perfuraes em srie telescpica. Com isso possvel manter protegido, com revestimento, parte da parede do furo, constitudo por material que pode desmoronar, enquanto a perfurao prossegue com um dimetro menor.

As Fotos 2.16 e 2.17, a seguir, apresentam a coroa com pastilha de vdia e barrilete, e as Fotos 2.18 e 2.19 mostram testemunhos obtidos em sondagens rotativas.

Foto 2.16 Coroa com pastilha de vdia.



Foto 2.17 Barrilete.

Foto 2.18 Caixa com testemunhos obtidos em sondagem rotativa.

Foto 2.19 Caixas com testemunhos obtidos em sondagem rotativa.

A srie de dimetros padronizados denominada com as letras EW, AW, BW, NW, HW, etc. a primeira letra corresponde ao dimetro do furo e a segunda (W) indica rosca padronizada da composio de perfurao. Os dimetros mais comuns de furos e testemunhos esto indicados na Tabela 2.4.

Tabela 2.4 Dimetros mais comuns de furos e testemunhos.

DENOMINAODIMETRO DO

FURO (mm)

DIMETRO DO

TESTEMUNHO (mm)

EW 37,71 21,46

AW 48,00 30,10

BW 59,94 42,04

NW 75,69 54,73

HW 99,23 76,20



O equipamento bsico para sondagem rotativa consta de uma sonda motorizada, bomba de gua, hastes, barriletes e coroas, apresentadas nas Fotos 2.20 e 2.21.

Foto 2.20 Sonda rotativa motorizada e Bomba de gua (Fabricante Maquesonda).

Foto 2.21 Sonda rotativa motorizada (Fabricante Sondeq). As sondas geralmente imprimem o avano da perfurao pressionando o hasteamento rotatrio com macacos hidrulicos. A operao da sondagem rotativa se faz por ciclos sucessivos de corte e retirada dos testemunhos do interior do barrilete, procedimento este denominado manobra. O avano em cada manobra depende basicamente da qualidade do material que est sendo perfurado. Quando a rocha de boa qualidade, o comprimento de testemunho obtido em cada manobra pode ser quase igual ao comprimento do barrilete (2 a 5 m). Entretanto, quando ocorre perda ou destruio de material, em terrenos de difcil amostragem, o comprimento de cada manobra deve ser diminudo, at o mnimo necessrio. Para que o macio rochoso seja bem representado pelo testemunho, recomenda-se que em cada manobra o comprimento da amostra no seja inferior a 95% do avano.



Intervalos localizados com baixa recuperao, dentro de um conjunto de boas amostras, podem ter origem em uma poro excepcionalmente ruim do macio ou em algum problema no funcionamento do barrilete. Os trechos com baixa recuperao devido deficincia de operao do equipamento devem ser indicados na caixa de testemunho e no boletim de sondagem. Nas perfuraes em rochas calcrias e efusivas baslticas ocorrem, por vezes, cavidades com gua ou lama, onde o avano da sonda se faz sem qualquer resistncia e tambm devem ser indicadas. Enfim, todos os fatos ocorridos durante a execuo de uma sondagem devem ser criteriosamente registrados para que os resultados da investigao possam ser corretamente interpretados. Os testemunhos obtidos nas sondagens devem ser guardados em caixas de madeira ou de plstico com tampa. Eles devem ser dispostos na seqncia exata de sua posio no furo, da esquerda para a direita e de cima para baixo, tal como a escrita de um texto. Quando, no local da sondagem rotativa, existe uma cobertura de material terroso, acima do macio rochoso, o procedimento rotativo tem inicio a partir da profundidade em que a resistncia do material atinge 50 golpes para 30 cm no ensaio SPT. Neste caso, a sondagem tambm denominada sondagem mista e a sigla utilizada SM. Aps o trmino da sondagem, alguns projetos exigem a realizao de ensaios especiais, tais como permeabilidade com a sonda hidrulica multiteste SHIM, obteno das direes das estruturas geolgicas por meio de obturadores de impresso, ensaios geotcnicos de crosshole e tomografia, etc.

Os furos das sondagens rotativas, a menos de quando no aproveitados como piezmetros, devem ser totalmente preenchidos com calda de areia e cimento aps sua concluso, pois, deixados abertos, podem promover a interligao de aqferos confinados, alterando as condies hidrogeotcnicas locais. Em vrias obras de barragens em basalto e tneis sob rios, furos de investigaes, deixados abertos, apresentaram grandes vazes nas escavaes.

2.4.1. RQD (Rock Quality Designation) ou ndice de Qualidade da Rocha O RQD foi criado em 1967, por DU Deere. obtido considerando-se, para o comprimento do testemunho, apenas os fragmentos com 10 cm ou mais. Assim, os pequenos fragmentos, devido alta fragmentao da rocha, so desprezados. Esta determinao geralmente utilizada para barriletes duplos com dimetros maiores que 76 mm. Conforme o Resultado do RQD pode-se classificar o macio rochoso pela Tabela 2.5.

100manobra da totaloCompriment

cm) 10 que maioresou (igual srecuperado fragmentos de oCompriment(%) RQD x=

Tabela 2.5 Qualidade do macio rochoso pelo RQD. RQD (%) Qualidade do Macio Rochoso

0 25 Muito fraco 25 - 50 Fraco 50 75 Regular 75 90 Bom 90 - 100 Excelente



2.4.2. Percentagem de Recuperao obtida dividindo-se o comprimento total dos testemunhos pelo comprimento total da manobra. A Tabela 2.6 mostra o tipo rocha em funo da Recuperao.

100manobra da totaloCompriment

os testemunhdos totaloComprimentR(%) x=

Observao 2.12 Este resultado muitas da vezes mais em funo da qualidade da sondagem do que da qualidade da rocha.

Tabela 2.6 Tipo de rocha em funo da recuperao. Tipo de Rocha R (%) Boa qualidade > 80

Medianamente alterada 80 50 Muito alterada < 50

A seguir, na Figura 2.10, mostra-se um exemplo para a determinao do RQD e a percentagem de recuperao.

Testemunho Recuperado (cm) Recuperao Modificada (cm)

Recuperao =

= 86% RQD = 86

150

150

cm

129

15057%=

Figura 2.10 Exemplo de determinao do RQD (Rock Quality Designation). A Figura 2.11 mostra um laudo de uma sondagem mista (SPT + rotativa).


Engenharia de Fundaes 1 Semestre de 2014

30

101.83

100.83

99.83

98.83

97.83

96.83

95.83

94.83

93.83

92.83

91.83

90.83

89.83

88.83

87.83

86.83

85.83

84.83

83.83

82.83

.

DI

MET

RO

D

O FU

RO

REV

ESTI

MEN

TO

COTA

S (m

)&

NVE

L D

'G

UA

PRO

FUN

DID

AD

E

MA

NO

BR

AS

PER

FIL

GEO

LG

ICO

DESCRIO DO MATERIAL

ENSAIOPENETRO-MTRICO

(GOLPES/CM)

&

% DE RECUPERAO G

RA

U D

E A

LTER

A

O

GR

AU

DE

FRA

TUR

AM

ENTO

GR

AU

D

E CO

ERN

CIA TORQUE

Kgf.m NDICE DE QUALIDADE DA

ROCHA

&

R.Q.D.

RESISTNCIA PENETRAOBARRILETE - SPT

M R H

COTA (m): 102.83COORDENADAS:

N:E:

INCLINAO:RUMO:

CLIENTE: Departamento de Engenharia e Construo

LOCAL: Rodovia BR 135 MG, Subtrecho Manga (Acesso Norte - Incio do trecho pavimentado - Lote 8)

ESCALA: DES. N DATA : REL.: N INCIO: TRMINO:

SM1sem escala 16-09-10 Reforsolo 545_10 05-07-10 05-07-10

01 / 01Gustavo Eng. Rideci Farias / Haroldo Paranhos

DES.: RESP. TCNICO: VERIFICADO: APROVADO:SONDAGEM

Fragmentos de rocha com areia pouco siltosa,pouco arenosa, variegada, mida.

Argila arenosa, pouco siltosa, com pedregulho def ino a grosso, f ragmentos de rocha diversos,variegada.

Argila arenosa, pouco siltosa, cinza variegada,mida.

Argila arenosa, pouco siltosa, com pedregulho def ino a grosso, amarela a variegada, mida.

Argila arenosa, pouco siltosa, amarela variegada,mida.

Areia argilosa, pouco siltosa, amarela, mida.

Argila arenosa, vermelha, mida.

guas ClarasRua Manac, Lote 02 , Bloco BLojas 11,12 e 13, Cep 71.900-500

FOFA

P. CO

MP.

MED

.

COM

P.

COM

P.

MU

ITO

COM

P.

M. M

OLE

MOL

EM

DIA

RIJ

A

DU

RAGRAU DE ALTERAO

A1 - ROCHA SA2 - POUCO ALTERADAA3 - MEDIANAMENTE ALTERADAA4 - MUITO OU EXTREMAMENTE ALTERADAA5 - TOTALMENTE ALTERADA

GRAU DE COERNCIAC1 = MUITO COERENTEC2 = COERENTEC3 = MEDIANAMENTE COERENTEC4 = INCOERENTEC5 = FRIVEL

GRAU DE FRATURAMENTOF1 = POUCO FRATURADA (< 1 frat/m)F2 = FRATURADA (1 a 5 frat/m)F3 = MUITO FRATURADA (6 a 10 frat/m)F4 = EXTREMAMENTE FRATRUADA (11 a 20 frat/m)F5 = FRAGMENTADA (> 20 frat/m)

4 8 18 40

20 40 60 80 10 20 30 40

CONSISTNCIASOLOS ARGILOSOS

COMPACIDADESOLOS ARENOSOS

30 cm FINAIS30 cm INICIAIS

2 10 195

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100.88

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BW

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Figura 2.11 Laudo de uma sondagem mista (SPT + Rotativa).



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3.0. TIPOS DE FUNDAES Tem-se que a fundao o elemento estrutural que transfere ao terreno as cargas que so aplicadas estrutura, ou seja, o elemento de transio entre a estrutura e o solo. Dessa forma, h dois grupos definidos segundo a forma de transmisso das cargas ao solo que so as fundaes superficiais, tambm denominadas de rasas ou diretas, e as profundas. Dentro desses dois grandes grupos, tm-se as subdivises, conforme mostra a Figura 3.1.

1.1.1. Isolada1.1.2. Associada1.1.3. Corrida1.1.4. Sapata de divisa (Sapata excntrica) / Sapata alavancada

1.2. Bloco

1.3.1. Simples1.3.2. Armado1.3.3. Protendido

2.1.1. Pr-moldada ou pr-fabricada de concreto2.1.2. Concreto moldada "in loco"

2.1.2.1. Estaca de reao (mega ou prensada)2.1.2.2. Raiz2.1.2.3. Escavada com injeo ou microestaca2.1.2.4. Escavada mecanicamente2.1.2.5. Strauss2.1.2.6. Escavada com fluido estabilizante2.1.2.7. Estaca Franki2.1.2.8. Hlice contnua monitorada2.1.2.9. Hlice de deslocamento monitorada

2.1.2.10. Trado vazado segmentado2.1.3. Estaca mista (madeira, ao, concreto pr-moldado etc.)2.1.4. Metlica ou de ao2.1.5. Madeira

2.2.1. A cu aberto2.2.2. A ar comprimido

1.1. Sapata

Radier1.3.

Tubulo2.2.

Principais Tipos de Fundaes

Profunda2.0

Estaca2.1.

Superficial (Rasa ou Direta)1.0.

Figura 3.1 Principais tipos de fundaes.

3.1. FUNDAO SUPERFICIAL (RASA OU DIRETA) o elemento de fundao em que a carga transmitida ao terreno pelas tenses distribudas sob a base da fundao, e a profundidade de assentamento em relao ao terreno adjacente fundao inferior a duas vezes a menor dimenso da fundao. A carga transmitida ao solo por presses na base da fundao. Costuma-se utilizar esse tipo de fundao quando o solo, nas primeiras camadas, tenha resistncia suficiente para suportar as cargas atuantes. De forma prtica, considera-se tcnica e economicamente adequado o uso de fundao direta quando o SPT for igual ou maior que 8 (oito) e a profundidade de escavao de 2 (dois) metros. O primeiro limite indica a resistncia mnima necessria para o uso de fundao direta, e o limite de profundidade est relacionado ao custo da escavao de reaterro necessrio para a execuo da fundao, acima do qual o uso da fundao direta se torna antieconmico. Entretanto, importante ressaltar que se est falando de situaes corriqueiras e que h particularidades que podem divergir do descrito. Deve-se tambm atentar que os critrios descritos so vlidos quando o SPT aumentar para as camadas mais profundas, ou se mantiver, ao longo da profundidade. Se houver mudana brusca, para valores inferiores do SPT, deve-se verificar a influncia das tenses nas camadas mais profundas.



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3.1.1. Sapata o elemento de fundao superficial, de concreto armado, dimensionado de modo que as tenses de trao nele resultantes sejam resistidas pelo emprego de armadura especialmente disposta para esse fim. As Fotos 3.1 a 3.10 mostram a execuo de sapatas.

Foto 3.1 rea a ser escavada para execuo de sapata.

Foto 3.2 Montagem da forma para a execuo de sapata.




Foto 3.6 Bomba para a concretagem da sapata.



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Foto 3.7 Execuo de sapata.

Foto 3.8 Sapata concretada.

Foto 3.9 Sapata concretada.

Foto 3.10 Sapata j executada.

3.1.1.1. Sapata isolada Transmite para o terreno cargas pontuais ou concentradas, como as cargas de pilares e as reaes de vigas na fundao (vigas baldrames). A Figura 3.2 e 3.3 mostram sapatas isoladas.

Rodap (mnimo de 10 cm de espessura).

Figura 3.2 Esquema de uma sapata isolada.



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Figura 3.3 Perspectiva de uma sapata isolada.

3.1.1.2. Sapata associada a sapata comum a mais de um pilar.

Viga de rigidez (V. R.)

Figura 3.4 Perspectiva de uma sapata associada.

Rideci Farias.

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