spt – equipamento · obtidos através de outros ensaios de campo e de laboratório (schnaid,...
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Ensaio
PressiométricoIntrodução à Geotecnia
2014
Pressiômetro em perfuração
PBP - Pressiômetro em
perfuração
Pressiômetro autoperfurante
SPB – Pressiômetro
autoperfurante
PARÂMETROS GEOTÉCNICOS
• PBP – Pressiômetro em perfuração
• SPB – Autoperfurante
• PIP – Cravado
Classificação do solo
• Para ensaios com pré-furo, os resultados das correlações para classificação do solo
são complementados pelo exame táctil-visual de amostras deformadas retiradas
durante o procedimento de perfuração.
Tipo de solo Em/pL
Areias fofas a pouco compactas 4-7
Areias medianamente compactas a
compactas7-10
Turfas 8-10
Argilas moles a rijas 8-10
Argilas rijas a duras 10-20
Loess 12-15
Solo de alteração de rocha 8-40Fonte: Clarke (1995) apud Araujo (2001).
APLICAÇÕESPREVISÃO DE RECALQUES
• Para prever recalques o engenheiro deve avaliar a
compressibilidade do solo através do módulo de deformabilidade.
• Os ensaios pressiométricos podem ser utilizados para
determinação deste parâmetro.
• Estes métodos são preferíveis, em relação aos demais métodos
existentes (SPT, CPT), pois são voltados mais especificamente
para determinação de deformações e calibrados para este fim.
APLICAÇÕESPREVISÃO DE RECALQUES
• Previsão de recalques de fundações rasas:
– módulo de Ménard (Em)
– fórmulas semi-empíricas inicialmente propostas por Ménard e Rousseai
(1962)
– Em é o módulo pressiométrico imediatamente abaixo da base da fundação, q é a tensão líquida
média admissível na base da sapata, B0 é a largura de referência (usualmente igual a 60 cm),
B é largura ou diâmetro da base da fundação, a qual deve ser maior que B0, α é um fator
reológico que depende do tipo de solo e da razão entre Em/pL e λd e λc são fatores de forma
que dependem da razão L/B da fundação.
– solo homogêneo
B
B
BB
E
qw cd
m
0
029
APLICAÇÕESPREVISÃO DE RECALQUES
Determinação do fator reológico α.
Fatores de forma
APLICAÇÕESAVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA
• É necessária em projetos de fundações rasas e profundas, muros/paredes de
contenção, taludes, entre outros
• A resistência ao cisalhamento não drenada é um parâmetro de entrada para
os métodos de avaliação de estabilidade de taludes.
• Resistência não drenada Su - argilas:
Formulação Fundamentação Referência
Su =dp/d(lnεv)Teoria de expansão de
cavidade
Windle & Wroth
(1977)
Su=(pL-p0)/Nc
Nc=Fator de carga
empírico
Baguelin et al.
(1972)
APLICAÇÕESAVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA
• Capacidade de carga de fundações por meio do ensaio
pressiométrico:
– equação de Ménard (1963):
qu - σv = Kp (pL - σh0)
– em que σv é a tensão vertical na profundidade de assentamento da
fundação, Kp é o fato de capacidade de carga, σh0 é a tensão horizontal
no repouso na cota do ensaio e pL - σh0 é a pressão limite líquida.
– O fator de carga Kp depende do tipo de solo, da profundidade, da forma e
do método de execução da fundação. Os valores de Kp variam de 0,8 a
9, sendo o valor mínimo correspondente a uma fundação assente na
superfície do terreno.
APLICAÇÕESAVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA
• Para fundações rasas o valor de Kp é obtido diretamente de gráficos
propostos por alguns autores (Ménard,1963 e Baguelin et al., 1978).
LIMITAÇÕESENSAIO PRESSIOMÉTRICO
• Equipamento
– Pressiômetros com pré-furo: perturbação do solo no processo de
perfuração; controle da relação entre diâmetro do furo e da sonda (valores
de df/ds inferiores a 1,15 são recomendados devido às limitações de expansão da
sonda pressiométrica).
– Pressiômetro auto-perfurante: a operação requer uma equipe altamente
treinada que, para cada tipo de solo, selecione simultaneamente a
pressão vertical necessária à cravação, a posição e velocidade de
rotação da sapata cortante e a pressão no fluido de lavagem.
– as dimensões do pressiômetro não estão padronizadas, fato que pode
levar a erros na tentativa de comparação de dados de diferentes sondas
LIMITAÇÕESENSAIO PRESSIOMÉTRICO
• Interpretação dos resultados
– Intervalos de profundidade: 1,5m ou mais - camadas compressíveis finas
podem não ser identificadas.
– Os resultados de ensaios PMT geralmente requerem uma abordagem
empírica para projetos de fundações ou correlação com parâmetros
geotécnicos clássicos como resistência ao cisalhamento e módulo de
Young (FAILMEZGER e BULLOCK, 2008).
LIMITAÇÕESENSAIO PRESSIOMÉTRICO
• Interpretação dos resultados
– Definição da pressão limite – o ensaio não atinge a pressão limite devido
à limitação na expansão da membrana.
– A pressão limite é obtida extrapolando-se visualmente a curva corrigida
do ensaio para o caso hipotético de um volume tendendo ao infinito ou
adotando-se o valor correspondente ao dobro do volume inicial de
cavidade (∆V/V=1), conforme proposto originalmente por Ménard.
LIMITAÇÕESENSAIO PRESSIOMÉTRICO
• Interpretação dos resultados
– Segundo diversos pesquisadores, a resistência ao cisalhamento
não drenada obtida a partir de resultados de ensaios
pressiométricos é consideravelmente maior que os valores
obtidos através de outros ensaios de campo e de laboratório
(Schnaid, 2000).
LIMITAÇÕESENSAIO PRESSIOMÉTRICO
• Interpretação dos resultados
– Dificuldade na determinação da σh0 – Ensaio em pré-furo
– A tensão de cavidade que gera os deslocamentos iniciais da membrana
p0 corresponde a magnitude da tensão horizontal in situ.
– Por deficiências de instrumentação e natureza do ensaio, a identificação
exata deste valor nem sempre é objetiva (SCHNAID, 2000).
– Ensaios auto-perfurantes SPB foram desenvolvidos especialmente para
esta finalidade – minimização do amolgamento do solo durante a
execução do furo de sondagem
LIMITAÇÕESENSAIO PRESSIOMÉTRICO
• Interpretação dos resultados
– Limitações na definição do módulo de deformabilidade do solo:
• condição drenada ou não drenada do ensaio
• imposição implícita do comportamento linear do solo na interpretação
do ensaio
• Módulos de deformação coerentes para análise de recalques devem
estar situados próximos ao estado de tensão inicial do material.
• As leituras da maioria dos ensaios que permitem a determinação
deste parâmetro correspondem ao pico da curva de tensão-
deformação
LIMITAÇÕESENSAIO PRESSIOMÉTRICO
Resistência medida por meio de ensaios de campo no pico
da curva de tensão deformação.
LIMITAÇÕESENSAIO PRESSIOMÉTRICO
• Interpretação dos resultados
– O módulo de deformabilidade do solo é dependente do nível de tensões e
deformações cisalhantes G.
– Necessidade de adotar-se módulos dentro do nível de deformações da
obra a ser projetada.
Variação do módulo
cisalhante
com o nível
de deformação.
TIPOS DE SOLOS
• Os ensaios pressiométricos são realizados principalmente em areias densas,
argilas duras e rocha intemperizada, caso o dilatômetro (DMT) ou cone (CPT)
não consigam penetrar nestas formações.
• O ensaio PMT também pode ser realizados em rochas brandas mediante
desenvolvimento de membrana rígida para ensaios em altas pressões e
pequena deformação da rocha.
Tipo de
pressiômetr
o
Rocha Tipo de solo
Sã Branda Pedregulho Areia Silte Argila Turfa
PBP (pré-furo) Boa Boa Moderada Moderada Moderada Boa Moderada
SBP (auto-
perfurantes) Impossível Boa Impossível Moderada Boa Boa Boa
PIP (cravados) Impossível Impossível Impossível Moderada Boa Boa Moderada
Aplicabilidade dos ensaios pressiométricos quanto ao tipo de solo.
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