Obra: Araquari - SC Ensaio de Integridade em Estacas (CSL e PIT

Obra:

Araquari - SC

Ensaio de Integridade em Estacas (CSL e PIT)

FUGRO IN SITU GEOTECNIA LTDA.

URS-02-CSL-01

International Testing Site

Relatrio:

FPSO

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2249 2250 2251

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GEOTECHNIEKMILIEU ONDERZOEK

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0 10/03/2015

REV. DATA

International Testing Site

Araquari - SC

Ensaio de Integridade em Estacas (CSL e PIT)

URS-02-CSL-01

ELAB.

900003

REV.

Universidade Federal do Rio Grande do Sul

-

DESCRIO

Descrio de alterao do Relatrio

Descrio de alterao do Relatrio

APROV.

Cdigo doFuncionrioCdigo do

Funcionrio000103


Funcionrio


Funcionrio000048

FUGRO IN SITU GEOTECNIA

Relatrio: URS-02-CSL-01

NDICE

1. INTRODUO ........................................................................................................................2

1.1 INFORMAES GERAIS ..........................................................................................................21.2 DADOS DISPONVEIS ..............................................................................................................2

2. DESCRIO DOS ENSAIOS .................................................................................................3

2.1 NORMAS APLICVEIS .............................................................................................................32.2 CARACTERSTICAS DAS ESTACAS ...........................................................................................32.3 INSTRUMENTAO .................................................................................................................3

3. RESULTADOS DOS ENSAIOS ..............................................................................................5

3.1 ENSAIOS CROSSHOLE............................................................................................................53.2 ENSAIOS DE INTEGRIDADE DE BAIXA DEFORMAO (PIT) ........................................................6

4. CONSIDERAES FINAIS ..................................................................................................10

ANEXO I CROQUI DE LOCALIZAO DOS TUBOS NAS ESTACAS (SEM ESCALA)ANEXO II - ENSAIO CROSSHOLE (CSL) GRFICOS DE TEMPO DE CHEGADA DO PULSO E ENERGIA


1. INTRODUO

1.1 Informaes Gerais

O presente relatrio tem por objetivo apresentar os resultados de ensaios de integridade atravsde Crosshole (CSL) e de baixa deformao (PIT), realizados em seis (6) estacas, pertencentes aobra de fundao do Campo Experimental, localizado na cidade Araquari, SC.

As fundaes so estacas moldadas in loco do tipo escavadas e hlice contnua, executadas pelaempresa Brasfond Fundaes Especiais S/A.

O programa de instrumentao teve como objetivo principal a verificao da integridade dasestacas.

Os servios de campo foram realizados entre os dias 19 e 20 de janeiro de 2015.

1.2 Dados Disponveis

Para a realizao deste relatrio, as seguintes informaes foram consultadas:

Procedimento Ensaio de Cross-Hole n. PROC-FUD-06 Rev. 01, elaborado por Fugro In SituGeotecnia Ltda;

Procedimento Ensaio de Integridade PIT n. PROC-FUD-02 Rev. 02, elaborado por Fugro InSitu Geotecnia Ltda.;

Relatrio de investigao geotcnica, documento n URS-01-GRE-02 Rev. 00, elaborado porFugro In Situ Geotecnia Ltda em agosto de 2014;

Boletins de execuo das estacas, elaborados por Brasfond Fundaes Especiais S/A emdezembro de 2014;

Planta de locao das estacas (as built), documento n URS-02-GDE-01 Rev. 0, elaborado porFugro In Situ Geotecnia Ltda em fevereiro de 2014.


2. DESCRIO DOS ENSAIOS

2.1 Normas Aplicveis

As normas aplicveis ao presente relatrio so:

NBR 6122 Projeto e Execuo de Fundaes; ASTM D 5882-96 Standard Test Method for Low Strain Integrity Testing of Piles. ASTM D 6760-02 - Standard Test Method for Integrity Testing of Concrete Deep Foundations

by Ultrasonic Crosshole Testing.

2.2 Caractersticas das Estacas

As estacas so moldadas in loco do tipo escavada e hlice contnua. A tabela 1 resume asprincipais caractersticas das estacas ensaiadas.

TABELA 1 CARACTERSTICAS DAS ESTACAS ENSAIADAS

Tipo Estaca Dimetro(m)

Dimetrono Topo

(m)

Data daConcretagem

Data doEnsaio

ComprimentoTotal (1)

(m)Hlice contnua ET-01 0,70 0,94 10/12//2014 19/01/2015 15,07

Escavada c/ polmero ET-02 0,70 0,70 16/12/2014 19/01/2015 15,00Hlice contnua ET-03 1,00 1,00 11/12/2014 20/01/2015 19,59

Escavada c/ polmero ET-04 1,00 1,20 15/12/2014 20/01/2015 23,20Escavada c/ lama ET-05 1,00 1,20 18/12/2014 20/01/2015 23,90

Escavada c/ polmero ET-06 1,00 1,20 17/12/2014 20/01/2015 23,70(1) Comprimento total da estaca no momento do ensaio.

2.3 Instrumentao

2.3.1 Ensaios Crosshole

Os ensaios foram executados com o equipamento Cross Hole Analyzer, de fabricao da PileDynamics. A unidade de controle e aquisio de dados gera pulsos eltricos que, em uma sondatransmissora, so convertidos em ondas ultra-snicas. Essas ondas so captadas por uma sondareceptora e convertidas em sinais eltricos. A tecnologia envolve a filtragem da resposta da sondareceptora em torno de sua freqncia de ressonncia.

O transmissor e o receptor operam no interior de tubos metlicos ou de PVC preenchidos comgua, especialmente incorporados fundao durante a concretagem. Para garantir umacobertura completa do interior do fuste, so empregados vrios tubos dispostos em crculo(geralmente, um tubo para cada 25-30 cm de dimetro), os quais so instalados prximo periferia da estaca.

O ensaio consiste em posicionar o transmissor e o receptor na poro inferior de dois furos. Emseguida, faz-se com que as sondas percorram simultaneamente a estaca, registrando-secontnuamente a profundidade, o tempo transcorrido entre a emisso do pulso e sua chegada no


receptor, e a energia do sinal recebido. O ensaio repetido diversas vezes, selecionando-senovas combinaes de tubos.

Os sinais obtidos em campo, atravs do Cross Hole Analyzer, so posteriormente analisados comum software especfico.

Para as estacas ensaiadas nesta campanha foram utilizados quatro (4) tubos metlicos, sendo otubo 1 com dimetro de 6,2 cm e os demais tubos (2, 3 e 4) com dimetro de 5,0 cm. Para aestaca ET-06 o ensaio foi realizado com apenas trs tubos. Na Tabela 2 so apresentados oscomprimentos medidos de cada tubo.

TABELA 2: ENSAIO CROSSHOLE DADOS DA INSTRUMENTAO

Tipo Estaca Comprimento dos tubos (m)1 2 3 4Hlice contnua ET-01 12,73 12,72 12,69 12,72

Escavada c/ polmero ET-02 14,88 14,86 14,88 14,91Hlice contnua ET-03 18,78 18,73 18,73 18,80

Escavada c/ polmero ET-04 23,14 23,16 23,17 23,19Escavada c/ lama ET-05 23,89 23,76 23,83 23,79

Escavada c/ polmero ET-06 18,97 18,93 18,98 -

Para as estacas ET-01, ET-02, ET-03 e ET-06 os tubos no foram instalados at a ponta, destaforma impossibilitando a anlise integral destas estacas.

No Anexo I apresentado os croqui esquemticos com o posicionamento dos tubos no topo dasestacas ensaiadas.

2.3.2 Ensaios de Integridade de Baixa Deformao (PIT)

O topo das estacas foi preparado utilizando-se uma lixadeira eltrica com disco de desbaste, paraobteno de uma superfcie lisa e adequada ao ensaio de integridade.

O ensaio foi executado mediante a fixao de um acelermetro de alta sensibilidade na superfciepreparada. Aps a fixao desse acelermetro com cera apropriada, foram aplicados golpesconsecutivos com um martelo de mo instrumentado. Foram registrados os sinais de velocidadedas partculas no topo do elemento.

Dos golpes aplicados, aqueles considerados mais representativos foram selecionados para oregistro do sinal mdio, atravs do equipamento PIT Collector. O ensaio foi repetido pelo menosuma vez, com o acelermetro deslocado para outra posio. Os sinais foram posteriormentetransferidos para um computador, para o seu devido processamento e armazenamento.


3. RESULTADOS DOS ENSAIOS

3.1 Ensaios Crosshole

No Anexo II so apresentados os resultados dos ensaios crosshole. Nos grficos so indicados odiagrama de pico de sinal (waterfall) em funo do tempo versus a profundidade, a velocidade depropagao da onda e o pulso relativo de energia versus a profundidade.

Nas anlises so considerados os tempos de transmisso do pulso de ultra-som e a energia dosinal transmitido. Diminuies acima de 9dB para a energia recebida e acima de 20% de atraso nachegada do pulso (FAT Delay) so consideradas descontinuidades no material da estaca.

Abaixo so apresentados os diagnsticos das seis estacas ensaiadas:

Diagnstico ET-01

Estaca encontra-se ntegra.

Diagnstico ET-02

Reduo do pulso de energia e na velocidade de onda, no trecho de 0,0 at 0,60 m,prximo ao tubo 1, podendo estar associado ao contato tubo-concreto.

Pequena reduo na velocidade de onda no trecho de 0,80 at 1,50 m, entre o centro daestaca e o tubo 4.

Os demais trechos da estaca mostram pequenas variaes na velocidade de propagao deonda, usuais para o processo construtivo do elemento em questo.

Diagnstico ET-03

Reduo do pulso de energia e na velocidade de onda no trecho de 18,00 at 18,70 m,identificado em todas as diagonais ensaiadas.


Diagnstico ET-04

Reduo do pulso de energia e na velocidade de onda, no trecho de 0,0 at 0,70 m, entreo centro da estaca e o tubo 4, ou seja, a reduo foi verificada nas diagonais 1-3, 1-4, 2-4e 3-4. Esta reduo pode estar associada tambm ao contato tubo-concreto.

Reduo do pulso de energia e na velocidade de onda, no trecho de 3,80 at 4,40 m,prximo ao tubo 3.

Reduo do pulso de energia e na velocidade de onda no trecho de 12,40 at 13,50 m(verificado em todas as sees).

Reduo do pulso de energia e na velocidade de onda no trecho de 22,00 at 23,10 m,identificado em todas as pores ensaiadas.



Diagnstico ET-05

Estaca encontra-se ntegra.

Diagnstico ET-06

Reduo do pulso de energia e na velocidade de onda no trecho de 0,0 at 1,20 m,identificado em todas as pores ensaiadas, podendo estar associado ao contato tubo-concreto.

Pequena reduo do pulso de energia no trecho de 1,20 at 2,30 m, prximo do tubo 1. Pequena reduo na velocidade de onda no trecho de 12,70 at 13,80 m, identificado na

poro 2-3.


3.2 Ensaios de Integridade de Baixa Deformao (PIT)

A seguir esto apresentados os sinais de velocidade das estacas ensaiadas. Os grficosrepresentam a mdia dos sinais monitorados. No eixo horizontal apresenta-se uma escala decomprimento, obtida a partir da multiplicao dos tempos pela velocidade de propagao da onda.

A origem de cada grfico corresponde ao ponto onde foi instalado o acelermetro. Oscomprimentos totais so os constantes na tabela 1.

Deve-se notar que o sinal de velocidade do ensaio de integridade PIT apresenta reflexes sempreque h variaes na impedncia da estaca. A impedncia consiste na relao entre trscaractersticas da estaca: rea de seo, densidade e mdulo de elasticidade. Quando ocorreuma reduo na impedncia da estaca, h duas possibilidades: uma heterogeneidade dequalidade do concreto ou um estreitamento efetivo da seo. Se houver um aumento deimpedncia, o mesmo geralmente estar associado a um alargamento da seo da estaca.


Estaca ET-01

Pequena reduo de impedncia a 1,7 m do topo; Regio com atrito elevado entre 3,0 e 8,0 m do topo (trecho com diminuio da velocidade

sugerindo um alargamento); Ponta visvel, velocidade de onda calculada em 3.900 m/s.

Estaca ET-02

Estaca com fuste homogneo/ntegro; Sinal de ponta visvel, velocidade de onda calculada em 3.900 m/s; Sinal apresenta interferncia a partir de 9,5 m de profundidade.


Estaca ET-03

Sinal com velocidade de onda de 3.850 m/s, o pico de velocidade a aproximadamente 18m tem como diagnstico uma reduo de impedncia prxima da ponta;

No possvel identificar a resposta da ponta.

Estaca ET-04

Sinal analisado com velocidade de onda de 3.650 m/s. Reduo de impedncia junto aponta.

Aumento de impedncia a 18,0 m do topo.


Estaca ET-05

No possvel identificar a resposta da ponta, o sinal foi analisado com a velocidade de3.900 m/s obtida em ET-01 e ET-02;

Fuste homogneo/ntegro at aproximadamente 15 m de profundidade, a partir da qual osinal apresenta muita interferncia.

Estaca ET-06

Sinal de ponta visvel, velocidade de onda calculada em 3.900 m/s; Fuste homogneo/ntegro;


4. CONSIDERAES FINAIS

A grande maioria dos trechos ensaiados mostram pequenas variaes na velocidade depropagao da onda, condizentes com o processo construtivo dos elementos em questo.

Nas estacas ET-02, ET-04 e ET-06, foram observadas redues do pulso de energia e navelocidade de onda junto ao topo. Essas redues podem estar associadas a m-aderncia entreo concreto e os tubos. Dessa forma, recomenda-se uma inspeo visual junto ao topo para avaliaras condies do concreto e, eventualmente, remover o material antes da concretagem dos blocosou confirmar a m-aderncia do contato tubo-concreto.

Para a estaca ET-03, foi observado, no ensaio crosshole, reduo do pulso de energia e navelocidade de onda, no trecho de 18,00 at 18,70 m. A anlise do sinal de velocidade do ensaiode integridade de baixa deformao (PIT) indica esta mesma anomalia, entretanto, quandoanalisado isoladamente, a mesma pode ser confundida na interpretao com a ponta.

J na estaca ET-04, foi observado reduo do pulso de energia e na velocidade de onda, notrecho de 22,00 at 23,10 m. Os demais trechos da estaca mostram pequenas variaes navelocidade de propagao de onda, usuais para o processo construtivo do elemento em questo.Tambm para esta estaca, esta anomalia, na anlise do ensaio PIT, pode ser considerada como aresposta de ponta.

Relatrio: URS-02-CSL-01Anexos

ANEXO ICROQUI DE LOCALIZAO DOS TUBOS NAS ESTACAS (SEM ESCALA)


ANEXO IIENSAIO CROSSHOLE (CSL) GRFICOS DE TEMPO DE CHEGADA DO PULSO E ENERGIA

FPSO

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2248

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2246

2249 2250 2251

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