ensaios de pi ezocone em um depõsi to de argila mole … · ii oliveira.joaquim teodoro romÃo de...
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ENSAIOS DE PI EZOCONE EM UM DEPõSI TO
DE ARGILA MOLE DA CIDADE DO RECIFE
JOAQUIM TEODORO ROMÃO DE OLIVEIRA
TESE SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DA COORDENAÇÃO DOS
PROGRAMAS DE PõS-GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE
FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS
NECESSÃR!OS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM CI~NCIAS
EM ENGENHARIA CIVIL:
Aprovada por:
Pro~. Fernando Ar~ur Brasil Danziger. D.Se. C'Presi den~e)
Pacheco. Ph. D.
Filho. Ph. D.
Rio de Janeiro. RJ - Brasil
Junho de 1991
ii
OLIVEIRA.JOAQUIM TEODORO ROMÃO DE
Ensaios de Pi.ezocone em um Depósito
de Argila Mole da Cidade do Rec:ife (
Rio de Janeiro l 1991.
X • 187 p. 29. 7 cm CCOPPE/UFRJ .M. Se: .•
Engenharia Ci vi 1 • 1. 991)
Tese - Universidade Federal do Rio de
Janeiro. COPPE
'l..Ens.aios de Piezocone a.Argila Mole
I.COPPE/UFRJ II.Titulo (Série)
iii
Es~a Tese é dedicada
A meus pais. Adalio e Glória. à minha
esposa Fernanda e ao meu filho Pedro Eugênio.
1. V
AGRADECIMENTOS
A meus pais Maria da Glória e Adalio Romão de
Oliveira. pelo amor. paciência e apoio que sempre me
dedicaram.
à minha esposa Fer·nanda Si 1 va de 01 i vei ra e ao meu
:filho Pedro Eugênio pelo amor. carinho.
incentivo e momentos de ternura.
compreensão.
Ao Prof'. Fernando Artur Brasil Danziger pelo
es:t.í.mulo. amizade e orientação des'Le trabalho.
Ao Prof'. Rober·lo Quental Coutinho pelo apoio e
co-orien'Lação da tese.
Ao Prof". Már·cio Miranda Soares pela opor·tunidade
de rE?alizaçlão desta pesquisa.
Ao Eng. Al E?Xar1dr e Duarte Gusmão pela
amizade e estimulo duran'Le todo o curso.
Aos técnicos do Laboratório de Solos/UFPE,
Francisco Carlos Alves Mo\..u·a e Severino Cos'La
realização dos ensaios de :Laboratório.
pela
Aos Engs. Adalsino Valentim Sampaio Gonçalves e
Emidio Net.CJ de Souza Lira pala realizaçgj'.o dos ensaios de
piezocone.
Ao Eng. Edinaldo Menezes de Freitas Jr.
estimulo e pela colaboração no
programas computacionais.
desenvolvimen'Lo
pelo
dos
À CAPES.ao CNPq e à FINEP pelo apoio f'inanceiro.
Ao desenhista Marcelo Mara Bione pela elaboração
:final dos desenhos.
à Companhia de
logis~ico.
V
Es~acas FRANKI pelo apoio
Aos Pro~s. da Ãrea de Mecânica dos Solos da UFPE e
da COPPE/UFRJ. pelo incentivo.
A ~odos os membros da minha ~amilia e aos meus
amigos pelo companheirismo e es~imulo.
A ~odos que con~ribuiram dire~a ou indire~amen~e
para elaboraç~o des~e ~rabalho.
V 1.
Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos
requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre
em Ciências .CM.Se.).
Ensaios de Piezocone em um Depósito
de Argila Mole da Cidade do Recife
Joaquim Teodoro Romão de Oliveira
Junho de 1991
Orientadores: Fernando Artur Brasil Danziger
Roberto Quental Coutinho
Programa: Engenharia Civil
Foram realizados ensaios de piezocone em um
depósito argiloso mole da Cidade do Recife. com o
equipamento desenvolvido na COPPE/UF'RJ.
Os resultados obtidos foram comparados com dados
de outras argilas. como também com resultados de
laboratório obtidos em campanha realizada neste trabalho.
A comparação dos dados apresentou uma boa
concordância de uma maneira geral. entre resultados de
campo e laboratório. para diversos parâmetros geotécnicos.
vii
Abst.ract of Thesis present.ed to COPPE/tJFRJ as partial
1.·u1 fi 11 rnent. of "lhe requi rements for "lhe degree o:f Mas'Ler
o:f Science CM.Se.).
Piezocone Tests Perf'ormed in a Sof't
Clay Deposit a'L Recife
Joaquim Teodoro Romão de Oliveira
June. 1991
TI1esis Supervisor·s: Fernando Artur Brasil Danziger
Roberto Quental Cou'Linho
Depar tment: Civil Bngi neer· i ng
Piezocone 'Les;ts. hav~ been per:formed in a so:f'L clay
deposi t. at F~eci fe. using 'Lhe equtpment developed at.
COPPE/UFRJ. Labora'Lory tests have also been performed.
Piezoc.one 'Lesl. results have been compareci wi'Lh laboratory
t...est results, as well as wit.h data from o'Lher depos;its.
Toe comparison between piezocone and laborat...ory
tests have shown a good agreement
parameters.
for many soil
!NDICE
Pg.
I.Int..roduç~o
I.1 - Consideraçaes Iniciais ............................. 1
I. 2 - Objet..i vos da Pesquisa .............................. 2
I.3 - Cont..eúdo dos Capit..ulos ............................. 2
I.4 - Consideraçaes Adicionais ........................... 3
II.Revisão Bibliográ~ica
II.1 - Histórico do Ensaio de Piezocone .................. 4
II.2 - Correção da Resistência de Ponta e do At..rito
Lat..eral .......................................... 10
II.3 - Localização do Element..o Poroso ................... 15
II.4 - A Sat..uração do Element..o Poroso ................... 20
II.5 - A Velocidade de Cravaç~o ......................... 24
II.6 - Aplicaçaes do Ensaio de Piezocone
II.6.1 - Classi~icação dos Solos ........................ 26
II.6.2 - A Est..imat..iva da Resist..ência Não-drenada ........ 29
II.6.3 - A Est..imativa de Parâmet..ros E~et..ivos ............ 39
II.6.4 - A Est..imat..iva da Hist..6ria de Tensaes ............ 42
II.6.5 - A Est..imat..iva do Coe~icient..e de Adensament..o ..... 45
III.Caract..erização Geot..écnica do Dep6sit..o Argiloso
III .1 - Generalidades ................................... 59
III.2 - Descrição do Local .............................. 59.
III.3 - Sondagem à Percussão/Amost..ragem
III.3.1 - Sondagem à Percussão .......................... 60
III. 3. 2 - Amost..ragem .................................... 62
1X
III.4 - Ensaios de Laboratório
III.4.1 - Caracterização ................................ 66
I II . 4. 2 - Adensamento ................................... 69
III.4.3 - Triaxiais UU-C e CIU-C ........................ 76
IV.Ensaios de Piezocone Realizados
IV.1 - :Generalidades .................................... 86
IV.2 - Equipamento Empregado
IV.2.1 - Consideraç5es Iniciais ......................... 86
IV.2.2 - A Máquina de Cravação .......................... 86
IV. 2. 3 - O Piezocone .................................... 89
IV.2.4 - O Sistema de Aquisição de Dados ................ 92
IV.3 - A Campanha de Ensaios
IV.3.1 - O Procedimento de Realização dos Ensaios ....... 93
IV.3.2 - Ensaios Realizados ............................. 96
IV.3.3 - Apresentação dos Resultados ................... 103
V.Análise dos Resultados
V.1 - Poro-pressão Gerada .............................. 114
V.2 - Resistência de Ponta ............................. 116
V. 3 - Alr i to Lateral ................................... 118
V.4 - Classificação dos Solos .......................... 122
V.6 - Estimativa da Resistência Não-drenada ............ 136
V.6 - Estimativa de Parâmetros Efetivos ................ 153
V.7 - Estimativa da História de Tensões ................ 164
V.8 - Ensaios de Dissipação (Estimativa do Coeficiente de
Adensamento) ..................................... 164
X
VI.Conclusões e Sugestões para Futuras Pesquisas
VI . 1 - Concl useies ...................................... 1 73
,n.2 - Sugest~es para Futuras Pesquisas ................ 174
Bi bl i ogr a:fi a ........................................... 1 76
1
CAPITULO I
INTRODUÇÃO
I . 1. - Consi der· açé:íes I ni ci ais
Atualmente. existe uma tendência cada vez maior.
na Engenharia Geotécnica, da utilização de ensaios
r-eal i zados "i n si tu". paralelamente à realizaç~o de
e,msaios de 1 aborat6r io. Ensaios "in si tu". ou de campo.
podem ser mais representativos, se for .levado em conta que
o solo é ensaiado no próprio local da obra. sendo bastante
utilizados para deter-minados tipos de solos.por exemplo.as
areias em geral. onde a dif'iculdade de amostragem "lorna-se
grande.
Dentre os ensaios de campo. destaca-se na década
de 80, em todo o mundo. o ensaio de piezocone. que é um
ensaio de penetração "quasi"-estática do cone padronizado
CCPT),com medida de poro-pressão. por isso conhecido como
CCPTU).
As principais vantagens do CPTU sobre o CPT
convencional são as segui nt.es. segundo CAMPANELLA &
ROBERTSON (1988):
-capacidade para distinguir entre pene"lração drenada.
não-·dr· enada e parcial mente drenada;
-capacidade para corrigir medidas obtidas pelo cone.
considerando as ~orças d'água não balanceadas;
·-capacidade para avaliar caracteristicas de f'luxo e
de adensamento;
-capacidade para def'inir condiçêíes de equilibrio do
nível d'água,
2
-melhoria na identificação e determinação do perfil
do solo;
-melhoria na estimativa de parâmetros geotécnicos.
Devido a estas características. conseguidas
principalmente graças à medição da poro-pressão. o ensaio
de piezocone tem uma larga faixa de aplicação na
Engenharia Geotécnica.
I.2 - Objetivo da Pesquisa
Este trabalho
apresentação e análise
tem
de
como
ensaios
objetivo a
de piezocone.
realizados em um depósito argiloso mole da Cidade do
Recife.situado na área do Clube Internacional.
São feitas comparações com resultados de
laboratório em termos de classificação do solo, parâmetros
de resistência e de deformabilidade.
I.3 - Conteúdo dos Capitules
No capitulo II é feita uma revisão da literatura.
englobando um breve histórico do ensaio de piezocone.
formas de interpretação e aplicaçaes do ensaio.
No capitulo III é feita a caracterização
geotécnica do depósito. apresentados o perfil do subsolo e
resultados de ensaios de laboratório.
No capitulo IV são descritos o equipamento, o
sistema de reação utilizado e o
realização dos ensaios de piezocone.
procedimento de
~o apresentados
3
também os resultados obtidos.
No capitulo V é feita uma análise de tais
resultados e ainda. uma comparação com os resultados dos
ensaios de laboratório apresentados no capitulo III.
O capitulo VI destina-se à descriç~o das
conclusaes obtidas ao final do trabalho,
de sugestaes para futuras pesquisas.
Ao final s~o listadas as
bi bl i ogr áf i cas.
I.4 - Consideraçaes Adicionais
bem como
referências
Os ensaios foram executados através de um trabalho
conjunto de cooperaçã'.o cientifica entre a COPPE/UFRJ e
a UFPE e fazem parte de um Convênio celebrado entre a
FINEP e o Laboratório de Solos e Instrumentação/UFPE, para
elaboraçã'.o da "Carta Geotécnica da Cidade do Recife", sob
coordenaçã'.o do prof. Roberto Quental Coutinho.
4
CAPITULO II
REVISÃO BIBLI0GRÃF1CA
1I.1 - Hist.órico do Ensaio de Piezocone
Desde a década de 30. que o ensaio de penetração
estática do cone. CPT tradicional. vem sendo empregado,
pr i n.ci pal mente? na Holanda, par a deter mi nação da capacidade
de carga de fundações em estacas
C TERZAGHI • 1 930; BARENTS'EN • 1 936; BOONSTRA, 1 936. segundo
DE RUITER,1982 e DANZIGER,1990). Os cones eram mecânicos e
em alguns casos a cravação manual.
A partir do final da década de 40 a cravação passou
a ser mecânica em ~odes os casosCPLANTEMA.1948;FRANX,1948;
VERMEI DEN. 1 948; DE BEER, 1 963; BEGEMANN, 1 963, segundo
DANZI GER, 1990). A Figura II . 1 mostra o cone desenvolvi do
por- PLANTEMAC 1 948) .
No Brasil. segundo DP.NZIGER (1990), o ensaio de
cone chego1..1 em meados da década de 50, trazido pela
Companhia de Estacas Franki CVELLOS0,1988). Os primeiros
t.rabalhos brasileiros sobre o assunto !'oram os de COSIA
NUNES C 1 958) • FONSECA C 1958) e VELLOSO C 1 959) .
A partir- dai sucedeu-se um número grande de
'Lrabalhos, d.'Lados por DANZIGER (1990). dentre os quais:
BARATA C 1 962) ; AOKI & VELLOSO C 1975) ; VELLOSO C 1 981) ;
DANZIGER (1982). DANZIGER & VELLOSO (1986), etc.
Na década de 60 e mais acentuadamente na década de
70, come:!çaram a ser desenvolvidos, na Holanda, os
5
primeiros cones elét.ricos, que per mi t.i r am a
incorporação de sensores elét.ricos C"st.rain-gauges") no
penetrómetro. aumentando assim a acurácia e a
repetibilidade dos resultados, tornando o ensaio continuo
C BEGEMANN. 1963; DE RUI TER. 1971 ; SANGLERAT. 1972; HEI J NEN. 197 4) .
A F'igura II.2 mostra um exêmplo de cone elétrico.
No Brasil, a primeira experiência com um cone
elétrico fabricado no pais f"oi fei t.a por BORGES NETO
C 1 981) • segundo DANZI GER C 1 990) . Est.e aut.or ut.i li zou um
cone padronizado, para realizar ensaios na argila de
Sarapui ,ut.ilizando um equipament.o de cravação manual
de 26 kN, sendo a velocidade de penet.ração de o.a cm/s:.
A me.dida de poro-pressão durant.e a penet.ração de
uma sonda no int.erior do solo foi introduzida
segundo CAMPANELLA & ROBERTSON (1988), t.ambém na década de
70 C WI SSA et al i i • 1 976; TORSIENSSON, 1 975) . Apenas a
medida de poro-pressão poderia s:er feita e as sondas
ut,ilizadas não t.inham t·orma. nem dimensões padronizadas. A
velocidade de cravação era inf'erior à padronizada
atualmente de 2 cm/s, sendo igual a 0,5 cm/s para a sonda
empregada por WISSA et. alii (1975) e 1,7 cm/s para a
empregada por TORSTENSSON (1975). A Figura II.3 most.ra a
sonda de5.envol vi da por WI SSA et. ali i C 1975) .
Somente na década de 80. segundo CAMPANELLA &
ROBERTSON (1988), é que os elementos piezométricos foram
incorporados: ao cone elét.rico padronizado, com medidas de
r·esist.ência de ponta. e em alguns casos • at.rito lat.eral
e eventualmente até medidas da inclinação do cone com a
vert.i.cal. O equipamento resultante da combinação do
6
HASTE OE
SONDAGEM
TUBO DE
SONDAGEM
MANTO
CONE
Figura II.1 - Cone desenvolvido por PLANTEMA (1948).
C Ext.r ai do de DANZI GER. 1990) .
8 5 3 2 5 4 9 7 5
6
1. PONTA CÔNICA ( 10cm2 ) 6.CABO
2. CÉLULA OE CARGA 7.' 11
STRAIN GAUGES"
3. MANTO OE PROTEÇÃO 8. CONEXÃO C/ HASTES
4. BUCHA OE VEDAÇÃO 9. INCLINÔMETRO.
5. ANÉIS OE VEDAÇÃO
Figura II.2-Exemplo de um cone elé~rico COE RUITER.1971).
7
CABO
TRANSDUTOR E PRESSÃO
Figura II.3 - Sonda piezomé~rica desenvolvida por WISSA e~
alii (1975).
8
cone elétrico com os elementos piezométricos.
passou a ser chamado de piezocone COE RUITER.1982).
A Figura II.4 apresenta um dos primeiros piezocones.
des;;envol vi do por Bt>J...I GH et al i i C 1 981 ) .
Atualmente o ensaio de piezocone é geralmente
considerado como um enS;aio de .pel"letração do cone
padronizado CCPD com medida de poro-pressão CCPTU)
(CAMPANELLA & ROBERTSON,1988). As. principais vantagens do
CP11J sobre o CPT !'oram cit..adas no item I.1. BATTAGLIO et
alii (1986) apresentam as potencialidades do CPT e CPTU,
onde pode-se not..ar a preponderância do CPTU sobre o CPT.
A Tabela II.1 aprêsenta estes dados.
No Brasil • o piezocone foi desenvolvido pela
pr i mei r a vez • segundo DANZI GER C 1 990) , por- GUIMARÃES
(1983). Foram realizados ensaios no dep6sit..o de argila
mole de Sarapui. A cr·avação foi realizada com um sistema
manual , sendo utilizada a velocidade de 1. cm/s.
DANZIGER (1990) cita ainda os trabalhos de ALENCAR
. TR. e 1984) • LEHTOLA (1984), SALES (1988), todos
desenvolvidos na PUC-RJ.
Na COPPE/UFRJ • o protótipo do primeiro piezocone
CCOPPE-I) f"oi desenvolvido a par·t.ir do final de 1984 e
~nsaiado em 1985 (SOARES et alii,19S6; DANZIGER.1990). Os
protótipos seguintes CCOPPE-II e COPPE-III) de concepção
semelhante. são de uma segunda geração em relação ao
COPPE-I CDANZIGER.1990). Maiores detalhes são apresentados
no Capitulo IV.
9
, CELULA OE CARGA
........__-i_!-- DE ATRITO
DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO
CONTRA SOBRECARGA
~-CÉLULA DE CARGA DE PONTA
Figura II.4 - Piezocone desenvolvido por BALIGH et alii
(1981).
10
Tabela II.1 - Potencialidades do CPT e do CPTU para
investigações geotécnicas CBATTAGLIO et
segundo DANZI GER, 1990) .
CPT
Perfil do solo Alta
Estrutura do solo Baixa
História de tensões Baixa
Variação esp. prop. mec. solo Alta
Propriedades mecânicas Mod. a alta
Caract. de adensamento -Condição do nivel d'água -Potencial de liquefação Moderada
alii, 1986,
CPTU
Alta
Mod. a alta
Mod. a alta
Alta
Mod. a alta
Moderada
Alta
Alta
Estes protótipos já foram empregados diversas
vezes, tanto em trabalhos de pesquisa em terra (SOARES et
ali i , 1986;. SI LLS et al i i , 1 988;. DANZI GER, 1990) , como em
ensaios "offshore" de prestação de serviços CDANZIGER et
al i i • 1 989) .
II.a - A Correção da Resistência de Ponta e do Atrito
Lateral
BALIGH et alii (1981) verificaram que ao
calibrarem a ponta do piezocone por eles desenvolvido (Ver
11
F'igura II. 4.) 1:m t1ma câmara de água, o valor da resistência
de ponta q era 67% da pr·essão aplicada na câmara. Por e
oul.ro lado a resposl.a do t.ransdutor de pr-essão do
piezocone era. de 100%. A Figura II.!3 ilustra este f"at...o.
A diferença na medida da r·esistência de ponta q era e
devi da à t:"'9ntrada de água na regi â'.o entr-e a ponta e a 1 uva
de atrito CVer Figura II.6).
Dessa forma HALlGH et alii (1981) sugE!rem que a
resistência de ponta seja corrigida. através da seguinte
Eixpr essl:i:o:
qT - qc + 0.33ub CII.1)
onde: qT r·E!Si st..ênci a de pont.a cor·rigida
qc - resistência de ponta medida
ub poro-pr-essão medida na base do piezocone
CAMPANELLA et alii (1982) sugerem. para a correção
de qc. a s.egui nte expr·essão que é a generalização
da expressão proposta por BALIGH et alii (1981):
ub - poro-pressão medida na base do cone
a = ªN /aT -· relação de áreas de ponta
Cver Figura II. 7)
CII. 2)
CII. 3)
No caso do at..rito lateral, CAMPANELLA et alii
(1982) sugerem a adoção de um projeto de cone com áreas
terminais da luva iguais, dispensando assim a correção.
LUNNE et. alli (1985) sugerem para a correção da
resis;t..ência de ponta. uma expressão mais genérica que a de
CAMPANELLA et alii (1982), pois leva em conta a posição do
e, 1.0 a. ::e
12
i 0.8 J...._____J_---J.. _ __J__~-----1
w 8:
1 o a: ~ 06 w ;! z ~ 0.4 1------+---~gr.._ ___ g,e:_ __ +-------+
w o <C u z 0.2 I------....JC:___-1------4-----1-------1
(l&J ... (1)
.o, &&J a:
o
Figura II.5
. .. :·:· .. ,•,: ...
•, .
. . ,:~ ·····. \'. ·. ,,
0.2 0.4. 0.6 0.8 1.0
PRESSÃO NA CÂMARA ( MPa)
Resultados da calibraç~o do piezocone
CBALIGH et alii.1981) .
-t--f--'r,.,_____ SE LO PAR A
ÁGUA
Figura II.6 - Poro-pressão influenciando a medida da
resistência de ponta CDANZIGER.1990).
13
elemento poroso no piezocone:
qT = q + k .u.(1-a) c c
k = u / u e b
CII.4)
CII.5)
k - fator de correç~o que depende da posiç~o e
relativa entre a localizaç~o do elemento
poroso e a base do cone.
LUNNE et alli (1986) lembram ainda que
obtiveram em ensaios realizados em dep6sitos argilosos na
Noruega. um valor médio de k igual a 0.8. para elementos e
porosos situados na ponta e à meia altura da face do cone.
KONRAD (1987) observou que há necessidade de se
medir a poro-pressão em pelo menos dois pontos: nos
extremos superior e inferior da luva de atrito. Dessa
~orma propae a seguinte Expressão para correção do atrito
lateral (Ver Figura II.8):
CII.6)
onde: fT - resistência por atrito lateral corrigida
~ - resistência por atrito lateral medida s
~ = 1 /kl
kl = ub /u
c = Asl ~ b = Ast /Asb
CII.7)
CII.8)
CII.9)
CII.10)
KONRAD (1987) comenta que os valores de b e c
dependem do projeto do cone e que em seu trabalho foram
registrados valores de b = 0.682 e c = 0.023. Lembra ainda
que no caso de solos moles a correção proposta pela
Expressão CII.6) pode reduzir o atrito lateral medido em
14
-Figura II.7 - In~luência de áreas desiguais (adaptado de
Figura II.8
CAMPANELLA et
DANZIGER (1990).
g ~ o C!) fl) "cC
< a: < a.
g Ili UI
o
al i i • 1 982) .
A1 =ÁREA LATERAL DA LUVA
" CELULA OE CARGA PONTA+ ATRITO
LUVA OE ATRITO
CÉLULA OE CARGA PONTA
Ext.raido de
Esquema de piezocone apresentado por KONRAD
(1987). Extraido de DANZIGER (1990).
15
mais de 30%.
DAN2'.IGER (1990) af"ir-ma que as correções de ponta e
de atrite, 1 a ter al só poderiam ser eliminadas no caso de se
dispor de um cone sem juntas.
II . 3 -- Localização do Elemento Poroso
A Figura II.9 ilustra as várias localizações
existentes para o elemento poroso. segundo CAMPANELLA &
ROBERTSON (1988). Os dois primeiros protótipos são sondas
piezométricas citadas no item II.1 e os demais
piezocones propriamente ditos.
Alguns cones mais modernos tem a capacidade de
registrar a poro-pressão em vários locais simultaneament~.
1::: de ccmcordância. geral que uma única posição não pode
f'or necer i nf'or maçêíes par a todas as possi veis apl. i. caçê5es
CJAMIOLKOWSKI at alii,1985~ BATTAGLIO
CAMPANELLA & ROBERTSON,1988), embora não se
a um consenso sobre a padronização do(s)
medição.
at alii.1986;
tenha chegado
localCis) de
A Figura II .10 mostra a distribuição de
poro-pressão gerada durante a penetração do piezocone
prevista por BALIGH & LEVADOUX (1980) comparada com
valores medidos C CAMPANELLA & ROBERTSON,1988). Esta
Figura ilustra a larga f"aixa de passiveis respostas da
poro-pressão. se registrada em dif"erentes locais. segundo
CAMPANELLA & ROBERTSON (1988).
A seguir serão di scut..i das as
desvantagens das diversas localizaç5es
vantagens
passiveis
e
do
16
r 1 I)>
e 1 I> e 1 [)>
[> o e 1 a:: ... _, u.
o o
e 1 I> o I<( (..),.
U> o Q.
1 e 1 I> 1 p 1 [)>
2 1 [>
e [>
r [~
e D 1 1 • I>
Figura II.9 - Diversas localizaçaes para o elemento poroso
CCAMPANELLA & ROBERTSON.1988).
e
B
17
EXCESSO NORMALIZADO DE PORO-PRESSÃO Ali /(Au)SH
~ z oro a.
ci
o
~º u z ~ cn e
-5
2 3
OCR AUTOR
o 3 :t 0,4 BALIG H
t:. 2 ± 0,3 et olll
D 1,3 ! 0,1 ( 1978)
• 4 CAMPANELLA
t:. • ROBERTSON
a (1988)
DISTRIBUIÇÃO PREVISTA POR BALIGH e LEVADOUX ( 1980)
4
(Au) = PORO-PRESSÃO AO LONGO DO MANTO DE SH ATRITO. Z I R0 ~10
Figura II.10 - Comparação entre poro-pressão prevista
teoricamente por BALIGH & LEVADOUX (1980)
e valores medidos CCAMPANELLA &
ROBERTSON • 1 988) .
lR
el ement.o poroso.
a)Na ponta cônica:
O elemento poroso localizado no vértice do cone
t.em duas desvantagens: está muito sujeito ao desgaste
mecânico. segundo ZUIDBERG et alii C 1 982) e DANZI GER
(1990) e a problemas relacionados com a compress~o do
próprio elemento mencionada por BATTAGLIO et alii
(1986). podendo tor·nar sem sentido o valor da poro·-pressâ".o
medida.
DANZI GER C 1 990) • citando TORSTENSSON Cl 975).
comenta que a única vantagem para a localizaç~o do
elemento poroso na ponta cônica. diz respeito ao menor
tempo gasto no ensaio de dissipação.
interpretação do ensaio
CHOULSBY & TEH,1988).
b)Na face cónica:
é tal vez
Entretanto. a
menos coní'i ável
DE RUITER (1982) af'ir-ma que esta é a melhor
localização no que diz respeito à sensibilidade para
mudanças na estratificação e nas propriedades do solo.
Tendo em visla a intenção de uma análise em termos
de tGnsões eí'etivas da resistência do cone, ZUIDBERG et
alii (1982) utilizam o elemento poroso localizado à meia
altura da ponta cônica.
A principal de~vantagem desta localização
segundo o autor da presente lese, é a de não ser o local
adequado para a cor-reção da resistência de ponta e do
at.r·i "Lo lateral.
Outra desvantagem, segundo CAMPANELLA & ROBERT<"..;oN
19
(1988) • seria o fato desta posição estar numa zona de
altas tensões; normais e cisalhantes, o que influencia a
medida da poro-prG1ssão.
c)Na base do cone:
TAVENAS et alii (1982) comentam que a localização
do elemento poroso na basE~ dc1 cone é a que fornece menor·es;
riscos de colmatação. abrasão e ruptura do mesmo.
CA.MPANELLA & ROBERTSON (1982) listam 7 vantagens
para esta posiç~o:
1- boa proteç~o e menor propensão a danos
2- facilidade para saturação
3- fornece respostas da poro-pressão razoavelmente
está.veis
4-· í'ornece ampla faixa de poro-pres.são , de negativas a
muilo positivas
5-- é um bom local par·a uso de soluções que considerem a
:forma ci lí.ndrica para det.erminação de
par·âmelros de adensamento
6- é o melhor .local para aplicação da correção da
resistência de ponta
7- é um bom local para aplicação da correção do atrito
lateral
Ainda segundo CAMPANELLA et alii (1982). a maior
de~vantagem de tal localização seria o fato de não se
registr·ar a poro-prE-?ssão que eY...is.t.e na zona de maiores
'Lens:ões totais e ci sal hantes que acontecem à fr(mte ou na
:face do cone.
Concluindo o item. é interessante lembrar o que
20
mencionam CAMPANELLA & ROBERTSON (1988) que piezocones que
podem medir a poro-pressão em 2 ou 3 posições têm um
futuro promissor.
Quanto à padronização de uma
elemento poroso. LUNNE et alii (1985) e
concordam que a mesma deveria ser feita
posição para o
DANZI GER C 1990)
em 3 posições
discordando apenas nos locais em si. Enquanto LUNNE et
alii (1986) defendem que sejam: no vértice. na base e
acima da luva de atrito do cone. DANZIGER (1990) defende
que sejam padronizadas as seguintes posições: na face
na base e acima da luva de atrito do cone.
II.4 - A Saturação do Elemento Poroso
A saturação do elemento. bem como de lodo o sistema
de medida é fundamental para obtenção de valores
corretos da poro-pressão gerada durante a cravação do
piezocone.
BATTAGLIO et alii (1986) listam os principais
problemas decorrentes de uma saturação inadequada:
!)valores de poro-pressão iniciais incorretos;
ii)baixa capacidade de determinação da estratificação
durante a penetração;
iii)aumento da poro-pressão após a interrupção da
penetração;
iv)demora na recuperação do nivel das poro-pressões
quando recomeçando a penetração após um ensaio de
dissipação.
CAMPANELLA & ROBERTSON (1981) apresentam uma
21
comparaç:~o eni...re valor·es de poro-pr·essão obtidos com um
piezocone antigo que não conseguia saturar
completamente e um piezocone recente. adequadamente
s:-:aturado. Esta comparação está ilustrada na F'i gura II. 11.
Nota-se • observando a F'igur·a, que a poro-pressão medida
c:om o piezocone antigo aumenta mesmo depois de cessada a
penetração até um dado instante. Por outro lado
titilizando-se o piezocone recente, a poro-pressão começa a
decair imedi ai...amente após a i ni...errupção na cravação.
Além disso os valores absolutos das poro-press5es
ob'Lidos com o piezocone recente são maiores que os ob'Lidos
com o piezocone antigo.
ZUIDBERG ei... alii (1982) comentam que a resposta da
poro-pressão depende da compressibilidade dos componentes
do sisi...ema como um todo, considerando a deaeração como um
~ator ~undameni...al para obtenção de resultados con~iáveis •
pois a presença de bolhas de ar na água altera a
compressibilidade de todo o sistema. Sugerem ainda, quanto
ao projeto do piezocone, de que o transdutor seja o mais
rigido possivel • que haja o menor volume a ser preenchido
com água e que exista uma otimização dos componentes para
~acilitar o processo de deaeração.
CAMPANELLA & ROBERTSON (1988) sugerem que seja
utilizada uma pequena cavidade para o ~luido Cnão
noces.sa1·iami;mte água). um ·Lransdutor de pr·essão rigido e
uma baixa compressibilidade do ~luido de saturação. Quanto
ao elemento poroso • é necessário que se ~enha um meio
t...ermo em relaçã'.o à sua per-meabilidade: i) alta para se ter
uma r(isposla rápida e~ ii) baixa com alta pressão d~
22
o) PIEZOCONE COM 80 SATURAÇÃO INADEQUADA
PENETRAÇÃO
- INTERROMPIDA A 17,7m
E 70
l PORO-PRESSÃO DE - EQUILÍBRIO - 20m
::::,
60
PENETRAÇÃO DE ~ 18,7m A 17,7m
50 o 1 2 3 4 5
TEMPO ( min.)
90 PENETRAÇÃO INTERROMPIDA A 17,7m
l b) PIEZOCONE COM SATURAÇÃO ADiQUADA
80 -E -::; 70
PENETRAÇÃO DE PORO-PRESSÃO DE 60 18,Tm A 17,7 m EQUILfBRIO - 20 m
50L-.~~--1..~~~L-~~-1...~~~L-~~-'-~~__. o 1 2 3 4 5
TEMPO ( min.)
Figura II.11 -Influência da saturação na resposta da
poro-press~o CCAMPANELLA & ROBERTSON,1981).
23
borbulhamento. para se manter a saturação.
Quanto ao material de que é ~eito o elemento
CAMPANELLA & ROBERTSON (1988) citam os seguintes :aço
inoxidável ·• bronze sinterizado • cerâmica. pedra porosa.
polipropilene. etc. Estes autores citam ainda que são
utilizados. óleo de silicone. glicerina ou água como
~luido de saturação. Comentam também que a utilização de
um ~luido com viscosidade maior que a água. como a
glicerina. tem a vantagem de conseguir manter a saturação.
mesmo durante a penetração em solos parcialmente
saturados.
Quanto ao processo de saturação. LACASSE (1980).
para o caso de saturação com água. recomenda um processo
que consiste de 5 etapas:
i) secagem do elemento poroso e das partes da sonda que
conduzem ao transdutor de pressão;
ii) preparação da câmara de deaeração e do suprimento de
água deaerada;
iii) deaeração das partes da sonda. do elemento poroso e
da água. através da aplicação de vácuo;
iv) saturação de toda a sonda;
v) montagem da sonda.
Deve-se notar que o trabalho de LACASSE (1980).
re~ere-se à saturação de sondas piezométricas. mas pode
ser aplicado para o caso do piezocone.
A Figura II.12 mostra o esquema do sistema
empregado por LACASSE (1980). para a saturação de um
piezocone.
Quanto à veri~icação da saturação. CAMPANELLA &
24
ROBERTSON (1988) consideram a verificação em laboratório.
proposta por alguns autores CLACASSE.1980; BATrAGLIO et
alii,1986) questionável. Comentam ainda aqueles autores
que: "a saturação é geralmente avaliada através de
cuidadosa análise dos valores de poro-pressão obtidos
durante o ensaio".
Esta avaliação pode ser feita com base no tempo
C ou espaço correspondente) para o retorno dos valores de
poro-pressão existentes antes de alguma dissipação
CLACASSE & LUNNE,1982). CAMPANELLA & ROBERTSON (1988)
consideram que o deslocamento necessàrio para se ter esta
retomada. pode variar entre 2 e 90 cm. dependendo do tipo
de solo.
II.5 - A Velocidade de Cravação
Considera-se. de uma forma geral. que para a
velocidade de cravação padronizada de 2 cm/s. as argilas
têm um comportamento não-drenado e
comportamento drenado. Nos siltes e
as
nos
areias
solos
um
de
granulometria variada. as condiçê:5es de drenagem não são
bem definidas C CAMPANELLA & ROBERTSON.1981i CAMPANELLA et
alii .1982,1983).
CAMPANELLA & ROBERTSON (1988) relacionam a
permeabilidade e o correspondente tipo de solo com as
condiçê:5es de drenagem. Segundo eles. solos com
permeabilidades menores que 1 X m/s, as
portanto. teriam um comportamento não-drenado.
solos com permeabilidades entre 1 x 10-4 e 1 X
argilas
enquanto
-7 10 m/s,
VÁLVULA
CÂMARA C/ O CONE
25
RESERVATÓRIO DE ÁGUA DEAERADA
D ' VALVULA
OPCIONAL
o
MEDIDOR DE vA'cuo
BOMBA DE VÁCUO
Figura II.12 - Sistema para processo de deaeração
proposto por LACASSE (1980).
2 fi
como areias ~inas e siltes teriam um comportamento
parei al mente-! drenado. Por outro lado solos com
-4 permeabilidades maiores que 1 x 10 m/s, areias médias e
grossas em geral. apresentariam um comportamento drenado.
II.6 - Aplicaç5es do Ensaio de Piezocone
II.6.1 - Classificação dos Solos
Uma das primeiras propostas para classificação dos
solos com base em parâmetros obtidos do ensaio de
piezocone, foi apresentada por JONES et. aJ.ii (1981),
depois modificada por JONES & RUST (1982). A Figura II.13
ilustra a proposta mais recente.
No seu ábaco. JONES & RUST (1982). consideram a
poro-·pressão medida na base do cone.
SENNESET & JANBU (1984) propeíem um ábaco para
classificação dos solos • baseado na resistência de ponta
corrigi.da qT e no parâmetro de poro-pressão B q
como :
onda: u - poro-pressão medida
u - poro-pressão hidrostática o
O' tensão total vertical "in situ" vo
A Figura Il.14 apresenta este ábaco.
,definido
CII.11)
Nota--se
observando a Figura que SENNESET & JANBU (1984) também
consideram a poro-pressão medida na base do cone.
ROBERTSON et alii (1986) recomendam o uso de três
grandezas obtidas do ensaio de piezocone. qT. u e f' • s
na
f'orma qT, Bq e FR. por entenderem que seja insuficiente
400 1 1 1 1 1 1
300 1
e 1 Q. 1 .:,,J!.
::, <I
200
100
o
-100
Figura II .13
27
COMPACTA MUITO COMPACTA
15 20 25 30 qc - O"vo ( M Pa )
AREIA SILTOSA
Propos~a para classificação dos solos
CJONES & RUST,1982).
q (MN/m2 ) T
14 ~~· ~ SOLO DURO
~ ( PRE - ADENSADO ) }~·'
12 ~ Bq = O ,~ ~
10 '.'. : ..; · 1 ·:: ·, /:::1 AREIA COMPACTA . w,., 1
a .-. :.:, · ... ·.· .. ,
28
Httt
U - Uo
·::-;:.1 6 :-_={:·1
·: ·:.::, MED!! COMPACTA AREIA FOFA
., . . . . . • • •• ' 1
4 ' • · ' ' . ' • 'I • • • • • ' • • 1 • - • • ' • • • • 1 •• ' ' • ' .. ' 1
• • • • . • • • 1 2 • • • • ••••
ARGILA RIJA E SILTE
ARGILA MÉDIA E SILTE FINO
ARGILA MOLE
MUITO MOLE
Figura I 1 . 1 4 Proposta para classi~icaç~o dos solos
CSENNESET & JANBU,1984).
29
par·a ident..if·icar c:larament.e um solo apenas duas grandezas.
O parâ.met..ro FR chamado razão de at.rit..o é definido
como: F'R =C-f s / q1_) x 1 00 CI I. 12)
A Figura Il.15 ilust.ra a propost.a de ROBERTSON et,
alii (1986). Os aut.ores lembram que ocasionalment.e um
det.erminado t.ipo de solo pode ser classificado de forma
difer-ent.e nos dois ábacos. Nc-!st.e caso comentam que t.anto a
velocidade. como a :forma pela qual o excesso de
poro--pr·essão se dissipa durant.e uma parada na cravação
podem auxiliar a ident.i:ficação do solo. Velocidades de
di ssi paç:ão al t,as; tendem a acontecer em solos de
comport.ament.o arenoso e velocidades mais baixas em solos
argilosos.
CAMPANELLA & ROBERTSON (1988) recomendam que sejam
desemvol vidas correlações e ábacos de classificação
ajust.ados para as caract..erist.icas dos solos regionais e
que aqueles já existentes na literatura sejam encarados
como um guia para a avaliação do comport.ament.o do solo e
não como um ábaco de análise granulomét.rica.
II.6.2 - A Est..imat.iva da Resist.ência Não-drenada
A resistência não-drenada Su pode ser estimada a
part.ir de ensaios de piezocone at.ravés de diversas
fórmulas. como será vist.o nest.e it.em. sendo a mais
utilizada a seguinte equação CLUNNE et alii .1985)
Su ==Cq - e, )/N T VO kt, C II. 13)
sendo :Nkt,- ~at..or de cone corrigido para levar
em cont.a o efei t..o da por-o-pressão
1000
100 -.. o .a -... cr
10
': 100 CI .a -... cr
10
ZONA
2 3 4 5 6 7 B
9 10 11
12
Fi gur a I I . 1 !5
o
30
li
3
2 4 6 e FR (%)
0,8
COMPORTAMENTO DO SOLO
SOLO FINO SENSÍVEL
MATERIAL ORGÂNICO
ARGILA
ARGILA SILTOSA PARA ARGILA
SILTE ARGILOSO PARA ARGILA SILTOSA
SILTE ARENOSO PARA SILTE ARGILOSO
AREIA SILTOSA PARA SILTE ARENOSO
AREIA PARA AREIA SILT!JSA AREIA
AREIA GROSSA PARA AREIA SOLO FINO DURO
AREIA PARA AREIA ARGILOSA C•) (#) PRÉ-ADENSADO OU CIMENTADO
Ábaco de classificação proposto
ROBERTSON e~ alii (1986).
por
31
LUNNE et alii (1985) mencionam que tem
regi!:...tr·ado variaç5es de Nkt, com OCR e com o tipo de solo.
Entretanto. correlacionam o 1ator Nkt• com o parãmetro de
poro-pr·essão B de1inido no item anterior. justií"icando a q
êscol.ha pela 1acilidade da obtenção de B. A Figura II.16 q
apresenta est.a correlação. onde se pode notar que há uma
·tendência de decréscimo de Nkt. com o crescimento de Bq
C importante observar que LUNNE et alii (1985)
utilizaram Su provenient.e de ensaios triaxiais CK U. o
Uma outra maneira de se estimar a resistência
não-drenada seria através da seguinte f"6rmula CTAVENAS et
al i i • 1 982) :
Su :e .6.u/N ÍlU CII. 14)
onde :.6.u - excesso de poro-pressão gerada com o
E:Üement.o porosc> localizado na base do cone
Nl.:r.u - !'ator de! cone em termos da poro-pressão
TAVENAS et alii (1988) recomendam que o valor de
Su seja o corresponden.te ao ensaio de palheta.
LUNNE et al.ii (1985) corr-elacJonam o !'ator NL:!.u com
B (Figura II.17) , e obtiveram uma dipersão menor dos q
resultados comparados com o grá1ico Nkt x Bq e. ainda
uma tendência de crescimento de N.ó.u com o aumento de B. q
dois gráficos CAMPANELLA et alii (1985) apresentam
para se obter Sua partir do excesso de por o-·pr essão
através da estimativa do parâmetro NL:!.u· Os âbacos
incorporam ef"cüt.os do lndice de plasticidade IP, do
par âmet.r o de poro-pressão de S.'k emptom Af" e do 1 ndi ce de
rigidez G/Su. A Figura II. 18 i l ust.r·a o 1ato.
32
24
20 PONTOS INDICADOS:
• • MAR DO NORTE -
•• •• LUNNE et a Ili ( 1985)
"' 16 .. - ,. .. ,: ~
z 12 • • ~ .... i;,; • -·~ 8
4
o o 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4
·Bq
Figura II.16 - Nkt em ~unç~o de Bq CLUNNE et alii.1985).
::, ~
20
16
Z 12
8
4
PONTOS INDICADOS: MAR DO NORTE -LUNNEet olll (198~)
o ,___ _____ .._ _ __,_ __ __._ _ __. __ _,_ _ ___.
o 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 Bq
Figura II.17 - Nâu em ~unç~o de Bq CLUNNE et alii,1985).
33
ROBERTSON et. alii (1986) sugerem ~aixas de valores
de Af para serem ut.ilizado no mét.odo. se o mesmo não :for
conhecido. Est.es valores constam da Tabela II.2.
Tabela Il. 2 - Faixa de valores. do parãmet.r·o Af de Skempt.on
C ROBERTSON et. al i i • 1 986) .
-=-AR-~I LAS- =~~AD~~-f=Aix~EVA~oRF:5_:>_: A1
Muit.o sensíveis a rápidas 1,5 a 3,0 ----·---··-·----- - ·----
NormaJ. ment.e adensadas 0,7 a 1,3
jLevement.e pré-adensadas
Éort.emente pr~~nsadas
0,3 a 0,7
-0,5 a O _J
LUNNE et. alii (1985) de:finiram um :fator de cone
Nk • em f'unção da e
resist.ência de pont.a e~etiva qE
C Expressão II. 16) • podendo ent,ão a r~si st.ênci a não-drenada
Su ser obt.ida em ~unção dest.e fat.or de cone:
Nke - qE / Su CI I. 15)
qE -· qT - u CI I. 16)
Su ;::. qE /Nk CII. 1 7) ,e
Os resultados de ensaios e-m 4 locais de
plat.a:for·mas no Mar do do Norte s;~o apres:ent.ados na Figura
II.19, na forma Nke x Bq. Observa-s;e dest.a Figura que N ke
decresce com o aum~nt.o de B e que a dispersão dos q
result.ados 6 pequena sendo possivel est.abelecer uma
correlação entro os doi!:. parâmetros. O Su de re~erência
ut.i 1 i zado foi pr oveni ent.e de ensaios t.r i axiais; CK U. o
Nl.lu
Observando as curvas Nkt x Bq (Figura II.16),
x B (Figura II.17) q
x B CF'igura q - II. 19).
15
~J 78
10
115
~1 75
10
B
34
n PORO-PRESSAO MEDIDA
V NA BASE DO CONE
6 4
4u N4 •-
u 111
' ', ' ' ' '
2
' ' ..... ~o
~ o"<~
l~ o
ij PORO-,,RESsÃIJ :EOIOA NA FACE DO CONE
8 8 4 2
Au N =--
Au su
500
200 100 150
20 1:, 'º (!) •
o
500
200 100 150
20 1 :, (!) 111 10
o
Figura II.18 - Gráficos para obtenção de Su CCAMPANELLA et
al i i • 1 985) .
20
16
IJJ .X
Z 12
8
4
35
PONTOS INDICADOS:
MAR DO NORTE -LUNN! et alii ( IHIS)
o L---L.--l----'---L-----1-----J'-----1
o 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4
Bq
Figura II.19 - Nke em ~unç~o de Bq CLUNNE a~ alii.1985).
36
conclui-se que os resultados indicam ser mais promissor
tentar-se obter Sua partir de NAu ou Nke do que Nkt.
ROBERTSON et alii (1986) ao incluírem mais pontos
nos gráficos apresentados por LUNNE et alii (1985),
mostraram que a dispersão aumenta bastante.
ROBERTSON et alii (1986) apontam ainda. uma séria
limitação quanto à confiabilidade na determinação de qE no
caso de argilas normalmente adensadas Nesses solos. a
poro-pressão gerada na base do cone é muito alta. às vezes
maior do que 90% do valor de qc. Mesmo corrigindo qc para
qT. a diferença entre qT eu é muito pequena. em geral.
Portanto. qE é muito sensível a pequenos erros na medida
de q e
HOULSBY & TEH (1988) realizaram uma análise te6rica
da penetração do cone em argila. considerando o solo como
um material incompressível elasto-plástico perfeito. para
estimativa do fator de cone Nkt· A análise foi baseada no
Método do Caminho de Def ar maçé:Ses C LEV ADOUX • 1980;
BALIGH.1985). com dados adicionais fornecidos por uma
análise com elemen~os fini~os.
HOULSBY & TEH C1988) chegaram à Express~o II.18 1
que incorpora os efeitos do índice de rigidez Ir da
rugosidade do cone ªfeda tens~o horizontal "in si~u"
e, vo
Nk~ = 1.25 + 1.84.lnCir) + 2af - 2â
sendo Ir= G / Su
ªf' = Y 3Tf /2Su
â = Ca -ah )/2Su vo o
Ir - indice de rigidez
CII .18)
CII .19)
CII. 20)
CII.21)
37
a~ - fator de rugosidade do cone
7f - tensão cisalhante na face do cone
Os autores citam que o fator de~ rugosidade do cone
varia entre o e 1 CO ~ Dtf$ 1) e o fator l:,,. varia ent.re --1
e 1 C-1 ~ l:,,. ~ 1).
Justificando que pelo Método do Caminho de
De:formações nem todas as equações de equilíbrio s~o
satisf'eitas, HOULSBY & TEH (1988) fazem uma análise
adicional com elementos 1initos. Através dessa análise os
autores chegam à Expressão II. 22. , que i ncor·pora um efeito
adicional em r·elação à Expressão II.18 • que é o fator de
rugosidade do ruste do cone a s
Nkt = Ns;. C1. 25 + Clr/2000)) + 2. 4. a.f -0. 2ots -1. 81:,,. CII. 22)
sendo:
N -· C 4/3) . C 1 + l nC Ir)) s
ot - e -,-·3) . e ,.. / 2Su) s s
CII. 23)
CII. 24)
,.. - tensão ci sal hante no :fuste de, cone s
O f'at.or 0t , analogamente ao t·at.or ªf, varia entre s ~
o e 1 e o~ oi ~ 1 ). s
Con~iderando que o indice de rigidez Ir esteja
compreendido entre 50 e 500 HOULSBY & TEH (1988)
comentam que a faixa de Nkt estaria situada entre 6.4 e
18.6. aplicando a Expressão II.22, e que para a maioria
dos casos típicos a réüxa sor·ia de 9 a 17.
DANZIGER (1990) menciona a vantagem do ensaio de
piezocone • que pode for·necer Su a partir da medida de 2
grandezas indepedentes, a poro-pressão e a resistência de
ponta. O autor sugere que se :façam iteraç~es utilizando-se
os gráficos N~u x Bqe Nkt. x Bqobtidos por LUNNE et. alii
39
(1985), at.é a convergência do valor de Su.
II.6.3 - A Est.imat.iva de Par·âmet.ros Efet.ivos
O principal método para determinação de parâmet.ros
eí'et.i vos de argilas s;al.uradas a parU.r do ensaio de
piezocone í'oi sugerido por SENNESET el. alii (1982) e
SENNE:S"ET & J ANBU C 1984). O Método foi desenvolvi do com
base na 1éoria da Plast.icidade. baseando-se na seguint.e
equação
- o vo
sendo :
-· CN q
- 1).Co • + a) - N . .hu C II. 25) vo u
N • N - fatores de capacidade de carga q u
a -- atração
N - tg2 C45°+(/J'/2).e(rr-ê~)tg(/J' q
N - 6tg(/J•.c1 + lg(/J•) u
a ::.: e• /i...g(/J'
e•- intercepto de coesão eí'etiva
,p•- ânçiulo de alrit.o interno efet.ivo
CII. 26)
CII. 27)
CII.28)
A atração "a". é o intercepto negativo da
(:-mvol tória de resistência ao cisalhamento. mostrada na
Figur-a II. 20 e ~ é o ângulo que deí'ine a 1orma da f'igur·a
de ruptura CVer Figura II.24). Na condição não-drenada os
aut.ores sugerem a adoção de~= O.
Introduzindo na Express:ão II.25 o parâm~tro de
poro-·pressão B • tem-se q
q - a ~ CN - 1).Ca • + a) - N B CqT-a ) Cll.29) T vo q VO u q vo
A Expressão II.29 também pode ser escrit.a como:
O' vo -· e e N ···t) /C 1 +N B ) ) . e o • q u q vo
+ a) CII.30)
30
Pode-se então definir N como: m
N ~ CN - 1)/Cl + N B) m q u q CII.31)
N é de~ignado como número de resistência do cone m
e a Figura II. 21 apresenta um ábaco r·elacionando N • tgq,•e m
B para obtenção do ãngulc, de atr·ito interno ef'etivo do q
solo a partir de resultados do ensaio de piezocone.
A determinação de "a" é feita através do gráfico
CqT -· o ) x O' • • como mos..tra a Figura II. 22 vo vo
LUNNE et alii (1985) compararam os dados de
ensaios de piezocone com ensaios triaxiais CK U o segundo
a abordagem d~ SENNESET & JANBU (1984), tendo chegado à
proposta apresentada na Figura II.23.
A comparação entr-e a sugestão de LUNNE el. aU i
(1985) e a proposição original de SENNESET & JANBU (1984)
é apresentada na Figura II.24. LUNNE el. alii (1985)
recomendam ainda que se não for possivel a obtenção de
'"a". tal como mostrado na Figura II. 22. seja empregada a
Tabela II. 3 • que :for·nece o valor da atração "a" em função
do grau de pré-adensamento da ar-gila.
Concluindo este i-Lem. seria interessante registrar
a mençÍ:lo de DANZI GER C 1 990) • ci t.ando o comentário de
CAMPANELLA & ROBERTSON C 1988) • que é plenamente aceito
pelo aut.or da presente t.ese : "O estado atual da ar·te não
atingiu um nivel t.al que estimativas confiáveis de
parâmetros de resist.ência drenada possam ser f'eitos de
dados do ens.:aio de piezocone em condições não-drenadas".
40
a
Figura II.20 - Definiç~o de atrito Ctg~•) e atraç~oCa)
para uma faixa de tens~es e:fetivas
~q"CJANBU & SENNESET,1974).
200
1!10
100
!50 0,1
40
!O 0,2
e 20 0,1
z 0,4
0,8
10 0,8 1,0 cr
m !I
l,!I
4 2,0
5
2
0,2 0,4 0,6 0,8
t g QJ'
Figura II.21 - Obtenção de tg~• a partir do ensaio de
piezocone CSENNESET et alii,1982; SENNESET
& JANBU.1984).
41
o
- o ~
Figura II. 22 - Det.erminaçã'.o de "a" do grá.f'ico CqT - a ) x vo
a• CSENNESET e~ alii.1982; vo
JANBU, 1984).
-e + 02ooi----r---r---.----.---r---.----.;rrn:a~
13 -..... Ô 100 FAIXA TFICA PARA AREIAS NORMALIENTE t:r BO ADENSADAS
l;°eo - .. !lo z 40 w z ao 8 O 20 e <t Ü 10
·~ 8 sa ª U) 8
~ 4
LLI 3 e ~ 2 ~ N FORNECEM Bq
'=> z l~---'-----'------------------~--
Figura II.23
0,1 0,2 0,3 0,4 O,!I 0,6 01 0,8 0,9
ATRITO, ton "/
N como f'unçã'.o de t.g~· m
al 11 • 1 985) .
SENNESET &
CLUNNE et.
42
Tabela II.3 - Sugestã:o de valores de "a" CLUNNE et alii.
1985)
ARGILA a CkPa)
Normalm. adensada e levem. pré-adens. 2 - 10
Moderadamente pré-adensada 10 - 20
Fortemente pré-adensada 20 - 100
II.6.4 - A Estimativa da História de Tens5es
Segundo JAMIOLKOWSKI et alii (1985) e BATTAGLIO et
alii (1986). BALIGH et alii (1978) foram os primeiros
autores a sugerirem que a poro-pressão medida durante o
processo de penetração poderia refletir a história de
tens5es de um determinado depósito. A relação u/q seria o e
parâmetro que representaria a variação do valor de OCR.
BALIGH et alii (1981) mostraram que. para o caso
da argila azul de Boston. a relação u/q e
apresenta uma
tendência de comportamento coerente com a variação de OCR
com a profundidade. Tal fato é ilustrado na Figura II.25.
Nesta Figura aparece também a relação u/qT. que considera
a resistência de ponta corrigida CVer item II. 2).
Observando-se a Figura II.26. nota-se que. a partir de 6m
de profundidade até cerca de 24m. o valor de OCR decesce.
enquanto o valor da relação u/qc ou u/qT aumenta. A partir
dai o valor de OCR permanece constante. assim como a
relação u/q . e
Atualmente. a relação de poro-pressão mais
utilizada para se correlacionar com OCR foi denominada Bq.
O parâmetro B é definido como (Ver item II.6.1) : q
43
100 ....------.---.-----.-------.-----,.----, - 90 e ao + 70 o g eo - l!O ....... 'Õ 40
~ 1 30 j" -11
20 E z ~
L1J z 8 10 o 9 e 8 <( 7
u e z !I (L1J 1- 4 cn u;
3 L1J o::
~ 2 o o:: L1J :.?: ,:::, z
0,2 0,3 0,4
/ Bq =O /
,•-1!1º
-- RELAÇÃO PROPOSTA POR SENNESET E JANBU((I• Oº)
0,11 0,6 0,7
ATRITO, tan ip'
o,a
Figura II.24 - Comparação en~re propos~as de LUNNE e~ alii
-E 18 -
lL. o o:: 24 Q.
30
36
OCR
(1985) e SENNESET & JANBU (1984) para a
relação en~re N • B e ~gcp•. m q U/~, U/qT
o 0,211 0,110 O 711 1 O 1 211
12
-E 1a
lL:
~24 Q.
30
6 B 36
42...._.......___._--J.__...___.___. .... il--' .... _
Figura II.26 - OCR e u/q em ~unção da pro~undidade. u e
medido no vér~ice do cone CBALIGH e~
al i i • 1 981 ) .
44
B =Cu - u ) /C q - a ) = óu/C qT - a ) q o T vo vo CII.11)
WROTH (1984) recomenda o uso de B para ser q o
parâmetro padrão na interpretação dos resultados do ensaio
de piezocone. Este autor plota os resultados de ensaios
apresentados por LACASSE & LUNNE (1982) em termos de B x q
OCR. como mostra a Figura II.26.
BA1TAGLI0 et alii (1986) comentam que não existe
uma relaç~o única entre qualquer paràmetro de poro-pressão
e CX:R. uma vez que a poro-press~o medida n~o é funç~o
única de CX:R, estando relacionada com a sensibilidade da
argila. o mecanismo de pré-adensamento. o tipo de solo e a
heterogeneidade locais. Além disso. enfatizam os autores
que não se deve pretender substituir os ensaios de
adensamento convencionais na determinação de CX:R e da
pressão de pré-adensamento.
SULLY et alii (1988) consideram que as
poro-pressões medidas em dois locais diferentes do
piezocone seriam úteis para se obter um parâmetro de
poro-pressão a se correlacionar com CX:R. Propõem então que
a grandeza designada como PPD. seja correlacionada com
OCR. através da seguinte Expressão:
sendo:
PPD= Cu/u) - Cu/u )b = fCCX:R) o p o
u - poro-pressão hidrostática o
CII.32)
Cu/u) - poro-press~o normalizada medida na o p
face do cone
Cu/u0)b - poro-pressão normalizada medida na
base do cone
SULLY et alii (1988) obtiveram uma relação linear
45 ,
entr-e CX:R e PPD, plotando uma sér-ie de r-esultados da
li teratur-a i nternaci anal. A Figura II.27 ilustra este
fato. Nota-s~ que a gr-andeza PPD aumenta com o aumento de
OCR.
Utilizando-se o método dos rninimos
os autores obt.i. veram:
quadrados
OCR:::. 0.66 + 1..43.PPD CII. 33)
A equação acima corresponde a um coef'iciente de
correl açâ'.o de O. 98.
SULLY et alii (1988) comentam que como a grande
maioria dos dados contantes da Figura II.27 é relativa a
OCR entre 1 e 5.5, no caso de se ter OC:R maior que 6.
estudos adicionais devem ser feitos embora os autores
acreditem que a relação seja aplicável até OC:R da ordem de
10.
Il.6.6 -- A Es1...ima1..iva do Coeí'icien1...e de Adensamento
TORSTENSSON C 1 975) e WI SSA et al i i C 1 975) for· am os:
primeiros autores a sugerirem que seria possível obter
inf"ormações acerca do coef'iciente de adensamento através
da realização de ensaios de dissipação.
A primeira solução teóric:a
TORSfENSSON C 1977) . Este autor
foi desenvolvida
utilizou a Teoria
por
de
Expansão de Cavidades e o Método das Diferenças Finitas. e
resolveu a equação de adensamento da Teoria N~o-acoplada
para o caso de um solo homogêneo, isotrópico e normalmente
adensado.
O excesso de poro-pressão inicial f"oi obtido
a m
1,0
0,8
0,6
0/4
0,2
o
46
1 2. 4 8 OCR
Figura II.26 - B como func;:~o de OCR para a argila de
10
9
8
7
6
a:: o !5 o
4
3
2
q
Onsoy. u medido na base do cone. Dados
extraidos de LACASSE & LUNNE (1982) por
WROTH (1984).
I I
I
I I
I
I I
I
,i I
~ OCR = 0,66 + 1,43 (PPD)
o ROBERTSON ET AL. ( 1986) • LEVADOUX e BALIGH (1980) + ROY ET AL. ( 1982) tJ. SULLY ( 1986)
o .___-L---'--...J---.1...----'----'----JL---"--____.
o 2 3 4 5 6 7
PPD= (J!....) - (..!!..) t.lo p Uo b
em funçã:o de PPD CSULLY
8 9
Figura II.27 - OCR et ali i • 1988) .
47
supondo-se que seja igual à variação da tensão total
octaédrica Ao ~· OC1..
A solução para o caso de cavidade
es~érica é apresentada na Figura II.28 e o de cavidade
cilíndrica na Figura II.29.
TORSTENSSON (1977) recomenda que. para avaliaçã:o
do coe~iciente de adensamento se empregue o tempo
correspondente a 50% do adensamento Ct50
).
LEVADOUX (1980) prop5e um método para estimativa
do coe~iciente de adensamento. considerando a poro-pressão
inicial obtida a partir do Método do Caminho de
De~ormaç5es. A proposta será descrita a seguir.
Inicialmente normalizam-se os dados do ensaio de
dissipação. obtendo-se os grá~icos u versus t (tempo de
dissipação). onde ué dado pela seguinte Expressão:
u = Au / Au1. =Cu - u )/Cu. - u)
O 1 O CII.34)
sendo:
u. poro-pressão inicial. obtida quando da 1
interrupçã:o da cravação
u -· poro-pressão hidrostática o
u - poro-pressão medida num tempo t qualquer
o processo grá~ico consiste em traçar a curva de
ensaio Ü versus log t na mesma escala da solução u versus
log T. onde T seria o ~ator tempo de~inido pela seguinte
Expressão:
sendo
CII. 35)
eh - coe~iciente de adensamento horizontal
R - raio do cone
t - tempo de dissipação
48
~o
1
E/Su
:::iº 1 <J 0,5
' - 1 fui(r;t) :::,
<l
º------'-------'-------L--~~~ 0,001 0,01 0,1 1,0 10 x [r0 21,]
TEMPO , ro = RAIO DA SONDA PIEZOMETRICA
e = COEFICIENTE DE ADENSAMENTO
R = RAIO DA -.ZONA PLÁSTICA
Figura II.28 - Dissipaç~o do excesso de poro-press~o
o :::, <l ' 0,5 :::, <l
inicial .âu o gerado por uma sonda
piezométrica esférica CTORSTENSSON.1977).
r
o ....._ __ ~ ______ __._ ____ __,__=-------1-0,01 0,1 1,0 10 IOOx Cr02/chl
TEMPO
' ro = RAIO DA SONDA PIEZOMETRICA
eh= COEFICIENTE DE ADENSAMENTO , R = RAIO DA ZONA PLASTICA
Figura II.29 - Dissipação do excesso de poro-pressão
inicial .âu gerado por uma o sonda
piezomé~rica cilíndrica CTORSTENSSON.1977).
49
A curva u x logT é a previsão teórica do excesso
de poro-press.ão normalizado. considerando a Teoria
Não-acoplada e o malerial linear e isotrópico. A Figura
JI.30 ilustra o fato.
Faz-se então. seguindo o processo. a translação
horizontal da curva u x log T até se encontrar o melhor
ajustamento corn a curva u x log t.
O método analítico consiste em avaliar eh para
vários valores deu. Para isto, emprega-se a Expressão
II.3~. explicitando-se eh:
eh ::..:CR2
. TJ/t CII.36)
Os valores do :fator tempo podem ser obtidos da
Figura II.30 ou da Tabela II.4.
Tabela II.4 - Valores do :fator tempo Tem funçã'.o do grau
de aden~~arner1t..o 1-u. p.ar a o cone
padronizado CBALIGH & LEVA[X)UX.1986).
,-·--·------Posição d
El omE.?nt.o Po
Cone
Base do con
Fus.:le
o raso
e
Valores de (1 - u) (%) -· ··- ---·--.
2.0 40 50 60 _,__, ____ -------· 0,44 1. 90 3,70 6,60 -·-·--·
0,69 3,00 5,60 10.00
7,30 22.00 33.00 47.00
Para se obter o valor de e. ou V
80 ·-27.00
39.00
114.00 ·-
seja, o
coeficiente de adensameni..o vertical. LEVA[X)UX (1980)
rec:omenda que ~e multiplique eh pela relação dos
coc~:ficientes de permeabilidade vertical e horizontal:
CII. 37)
:, <I ...... :,
<1 li
t::)
1,0
o~
0,4
50
r IOR
l
o,oL__J__LW...lllL-1.....-LIW.wJ _ _!_Ll...LJ...illl_.1_u..w.1.LL_L]~EB§~ 0,01 0,1
Figura II.30
T _ Ct -~
R
10
Previsã'.o do excesso de
100 1000
poro-pressã'.o
normalizado àu/àu. para 4 di~erentes l.
posiçe:íes do elemento poroso
C LEV ADOUX • 1980) .
sendo
51
k - coe:ficiente de permeabilidade vertical V
k ·h
coef·iciente
hor-l:.:.unLal
de per-meabilidade
Como, con:forme dHmt.m~;;t.rado por LEVAOOUX (1980). os
coe:ficienles. de adensament.o horizonLal C e ver·lical)
obt.idos do ensaio de piezocone correspondem ao caso do
malerial pré-adensado. os valorE?S dos cOE-?"ficientes de
adensament.o para o caso normalmente adensado, podem ser
obtidos pE~ l. as expressões abaixo C LEVAOOUX .1980 ; BALI GH &
LEVAOOUX • 1 986) :
e CNA) = CRR/CR).c . h hCpiezocone) CII.38)
~endo:
coeficienle de adcn~ament..o
horizontal par-.a o
normalrn~nte adensado
RR - relação de r·ct..:ompress'à'.o
CR relaçKo de compressão
RR = e /(l + e ) 5. o
CR - e /(1 +e) e o
C Í ndi Ce de r At"'.omr,r es;s'à'.o s; ,-
e - i ndi ce dE:' (.:ornpr ess'à'.o e
e - índice de vazios. inicial o
solo
CII. 39)
CII. 40)
O valar de e C N . .6.) poderia ent..ão ser· obt..l do pela V
Expre~~ão II.41 CLEVADOUX,1980):
e CNA) - CRR/CR). Ck /kh). eh( . ) v v piezocone C II. 41)
onde: e CNA) - coeficienle de adens;.amE"!nt,o vertical V
para o solo normalmente adAn~ado
.5 2
TIIOMAS ( 1 986) propõe um out.ro método para
est..imaL.i. va de eh. O primeir-o passo a ser seguido seria a
del.(.~rmi nação da poro-pressão inicial, at.ravés da
ext..rapol rlÇ!ã'o do l.rE.>r::ho rl:?l.o da curva u x t..ambém
preconizada por SOARES (1986). THOMAS (1986) considera que
há um c.lecr i?>sci mo na por o-pr· t::ts.são devi do à súbi t.a r el axaç~o
da carga aplicada, após cessada a cravação, e es~P.
decré~c.imo não é devicto à dissipação. Port..anto a
poro-pressão inicial não deve ser tomada como a
poro-pressão ao final da c::r a vação. A Figura II . 31 , i 1 ust..r a
um caso r-ea.l anrllisado por THOMAS (1986).
Em seguida THOMAS (1986) propõe a norm,:,.,lização do
~xc""'sso de poro-·press~o através da Expressão II. 34. Em
seguid:r1 sugere que:;, ~e.:> Lrace a curva u x log t. na mésma
escala que a solução cor r espondent..e u x log T
recomendanrln o emprego da TE=~oria de LEVADOUX (1980").
THOMA..S C 1986) sugere.:> a t nda a comparação das duas
curvas, previ=i:t.a u x log Te medida u x log t com os
eixos dos t..empos coincident..es • de t~al for-ma que haja o
mel hi:,r aj ust..ament..o pos~.í. vel . A Figura II.32 ilust..ra o
:fat.o.
Det.ermina-·~(." ent..ão • a diferF.:•nça ent..re os eixo!:i:
verticais • o que c:unI'orme TIIOMAS C19StD é mais :fácil ser
f'ei t..o através da ob'Lenç.ão do tempo t.. correspondent.e m ao
vaJ or ck1 1 og T ::: O • ou seJ· a - m Logo o val c.Jr· de
c::h pode s:er· ohli do pela Expn .. ,:;;s:ã'.o II. 42:
CII. 42)
e, Q. li
v co ,.._ --
li
::::,
o o o w ~
53
e, Q. ~
lt) ,.._ lt)
li
::::,
o o < ..J o Q. < a:: 1-X w
o v·
o C\Í
o ô
º-co
o CD
o ~
o C\J'
L..,:~---.l..-----1.--,1.,-----'------'----- Q. o lf) co lt)
( DdW) íl
~ -u, .. ~ -~ ~ l&J 1--
Figura 11.31 - Proposta para determinação da poro-pressão
inicial u. em um caso real (THOMAS.1988; l.
SOARES,1986).
54
I:::> o_ ex>_ o
co_ o
t> LLI e
LLI OI-t- cn z::, o-, D.<(
+
~ O)
(\J
li .. o
CI o .J
li
1-
-1
l-o
e,, o .J
o ,,;
... --o -N°O
o. ~ lAI &-...
o C'l o ..J
o .µ __ .....__ __ ...J..._ __ ....._ __ -1-__ =r -
o G o G
G
co_ o
(\J
cs ó_ o
o c5
q, 1
Figura II.32 - Superposiç~o das duas curvas de dissipaç~o.
prevista u x log T e medida u x log l
C THOMAS. 1 986) .
55
sendo:
R - raio do piezocone
HOULSBY & TEH (1988) propõem um novo rator tempo
para diminuir a raixa das curvas de dissipação previstas.
Este rator incorpora a inrluência do índice de rigidez Ir.
derinido como:
Ir= G / Su CII. 43)
sendo
G - módulo cisalhante
Su - resistência n~o-drenada
Este novo rator teve a notação H
T .sendo derinido
como
* 2_~ T =Cch.t)/CR .~ Ir ) CII.44)
HOULSBY & TEH (1999) comentam que a ~oluç~o de
LEVADOUX (1980) roi desenvolvida para as características
da argila de Boston normalmente adensada C que tem Ir =
560) • sem levar em conta a variaç~o deste índice.
Com a adoç~o da Express~o II.44 os autores
obtiveram uma raixa estreita para as previsões das curvas
de dissipaç~o para Ir entre 50 e 500. O caso do elemento
poroso localizado à meia altura da race do cone é
apresentado na Figura II.33. HOULSBY & TEH (1999) sugerem
para o uso prãtico os valores da Tabela II.5.
56
1,0
Valores de Ir: 50 a 500
o,e
0,6 du ::::, <J ...... ::::,
<J 0,4
0,2
o L_ ___ _L_ ___ --1. ____ '--------L--=------'----__. 0,001 0,01
Figura II.33
0,1 1
T* 10
Previsão do excesso de
100 1000
poro-pressão
normalizado em ~unç~o do ~a~or ~empo T*
CHOULSBY & TEH,1988).
57
Tabc?l a II. 6 -- Valore~~ de a ut.i] izar em análise de
ensaios do dis.:sipação CHOULSBY & TEH,1988).
lc~-Ü)(,o.
---Posiç~o do F'i 1 t.ro
Vér Li.ce. Face - Base 6 raio~ 10 raios
do do do aci m;.1 acima cone cone c:on.e da bas;e da base ·-------- ___ ,. ___
--·-· 20 0,001 º· 014. 0.038 0,294 0,378
30 0,006 0,032 0,07B O, ~jO::! 0,662
40 0,027 0,0Ei3 O .142 º· ?tfü 0,995
60 O, 06GI 0,118 0,245 1 .110 1,460
60 0, 1 !34 0.220 0,439 1,650 2,140
70 0,345J 0,463 0,804 2.430 3,240
80 0,829 -- 1,040 1,600 4,100 !:;i,240 ---- --·- ----
58
CAP11ULO III
CARACTERIZAÇÃO GE01~CNICA IX> DEPOSITO ARGILOSO
IIl.1 - Generalidades
Uma campanha de ensaios de 1 aborat.ór io :foi
rE!al.izada. como part.e dos t.rabalhos da "Cart.a Geot.é-cnica
da Cidade do Rec:i :fe". com
complement.ar/ampliar a caracterizaç~o
o
dos
objet.ivo
depósit.os
de
de
argilas moles que ocorrem na planicie do Recife e permit.ir
t.ambém. post.erior comparação com resul.t.ados de ensaios de
piezocone. No presente trabalho. serão apresent.ados de
forma resumida os esLudos realizados no local onde foi
realizado o Emsaio de piezocone. Na área em est.udo foram
executados um furo de sondagem à percussão dois :furos
para obtenção de amostras de boa qualidade para realização
dos ensaios de laborat.ório e os ensaios de piezocone.
III.2 - Descrição do Local
O depósit.o de argila mole est.udado est.á sit.uado
na área do Clube Internacional. no bai.rro da Madalena.
próY...imo ao centro da Cidade do Recife. A Figura III.1
apresent.a a l ocac;:~o do dep6si to no mapa de Reci f"e.
dividido em quadriculas E:?s;pec:1:ficas e numeradas; de acordo
com a publicação ONDE (1976). Diversos t.rabalhos de
pesquisa já ~oram realizados no est.udo dos depósitos de
argilas moles do Recif"e: cosrA C1960). TEIXEIRA C1972).
AMORIM JR. (1976), COUTINHO (1980). FERREIRA (1982),
59
li rá"
~ li
15 ,!11
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li
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29 ~ sr
"' e, o ,
I(
li N
I
~ Ili
@ DEPÓSITO ESTUDADO
li li
Figura III.1 - Localização do depósito no mapa de Recife.
de acordo com a publicação ONDE (1976).
60
FERREIRA et .al i i C l. 986) • COUTI NHO &
COlTTI NHO C 1988) C V(:~r FERREIRA et ali i
e 1988).
FERREIRA C 1 988) e
C 1 986) e COUTI NHO
A planicie .aluvionar do Recife. na qual está
inserido o depósito em estudo, é de origem f'lúvio-marinha
f'ormada no Holoceno mais recente. tendo idade máxima de
10.000 anos. A planicie é limitada pelo mar e pelas
Formaçí:Ses t.erciárias Bar-reiras sendo formada por camadas
de argila orgânica, de areia. de argila inorgânica de
cor·es (~ consi st.ênci a variadas e de siltes. Estes
mat.eri ais s.ão encontrados. t.arnbém. mi st.urados entre si. t::
pequena a altitude da planície em relação ao nivel do mar,
estando os depósitos argilosos quase lot.almenle abaixo do
nivel do lençol freá.t.ico C FERREIRA et alii.1986;
COUTINH0,1988; COUTINHO & FERREIRA.1988).
III.3 - Sondagem à Percussão/Amost.ragem
A Figura III.a apresenta o croqui de locação dos
f'uros de sondaçrem e de amost.ragem realizados no local e a
indicação da referência de nível ut.ilizada.
III.3.1 - Sondagem à Percussão
Foi realizado um furo de sondagem à percussão
de aproximadament.e 41 metros de profundidade. A execução
da ~ondagem f'oi feita de acordo com o Mét.odo Brasileiro de
Execução de
NBR-6484/80.
Sondagens de Simples Reconhecimento
ct (.)
u. z ILI CD
ct ::::> a:: ..J
ct z o (.)
ct z a:: w 1-z
w CD ::::> ..J u
61
Qijl3.1.NON 0.1.103N38 fnij
ILI u. u w a::
o o
o C\I
IO ct 1
8. o ~. C\I
ct z ::::> ..J o u
U)
w 10 O, z w > z o u
o -o :e ..: U)
ã CD
~ w (!) >-ct CD o ..J z ILI o :e U) U)
1r-+-
ct z 3 o (.)
Figura III.2 - Croquis de locação dos ~uros de sondagem e
amost.r agem.
62
Na Figura I1I.3 é apresentado um perfil
esquemático do furo de sondagem.
valore~ de SPT.
com os respectivos
Observa-se da Figura III. 3. que ocorre
pr· i mei r amen'Le uma camada 'L í pica de a ter r o com cerca de 2
me'Lros de espessura. O nível d'água aparece nesta camada a
aproximadamente 1,8 me'Lro de profundidade. A camada
seguinte é de uma areia argilosa :fof"a com cer·ca de 6 m
de espessura. A par'Lir des'La profundidade, ou seja. cerca
de 7 m. aparece a camada de argila orgânica mole, que é
o objeto da presente 'Lese. Esta camada tem cerca de 19 m
de espessura. A part.ir dai segue-se camadas al'Lernadas de
areja e argila de compacidade e consistência variadas. S6
a par'Lir dos 40 m é que aparece a camada considerada
resis'Len'Le de ar~ia muito compac'La, que :foi o limi'Le de
sondagem.
III.3.2 - Amostragem
Foram cole'Ladas 14 amos'Lras, sendo 2 na camada de
areia argilosa a 12 na camada de argila mole.
u'Lilizando-so o amos'Lrador me'Lálico do 'Lipo "Shelby" de
parede t·ina c:om ponta biselada. O diâmetro in'Lerno do
amestrador f"oi de 10 cm C4") e o comprimen'Lo em geral de
80 cm Cem algumas amostras utilizou-se amestrador com 40
cm). O "Shelby" possuía encaixe para cabeça rosqueada.
do'Lada de válvula de re'Lenç~o para impedir a :formaç~o de
coluna d'água sobre a amostra.
Foram executados 2 :furos com o obje'Livo de
PROF. PENETRAç:ÃO SPT X ( m) PROFUNDIDADE
7 10 20 30
3/42 (GOLPES/30cm)
5.00 1/63
10.00 4/63
15.00 2/54
20.00 2/46
25.00 4/54
7
30.00
6/54
35.00 13/49
28
6 12
40.00
63
CONVENÇ(ES CLASS. DO MATERIAL
17:·1··.' ····:.· ' .. . . • r ••
.. ,· . . . '• ·1 .. . . .. . . . . ...
.. . ..... : ..
/ / / ;' .. .. ... . . . , •.··
I !; 77 .. ·
.. .
• : .! . 4. • •• : •• • ·"...·. :·~·
ATERRO
AREIA
ARGILOSA
FOFA
ARGILA
SILTOSA
ORGANICA
CINZA ESCURO
MUITO MOLE
CAMADAS ALTERNADAS
DE AREIA E
ARGILA DE
COMPACIDAÓE E
CONSISTÊNCIA
VARIADAS
AREIA MUITO COMPACTA
Figura III.3 - Perfil esquemá:t.ico do :furo de sondagem.
64
obtenção de amostras de boa qualidade sendo que o primeiro
ruro roi abandonado após se atingir 9.75 m. por
di:ficuldades na ext.ração das amostras. Algumas alteraçé:Ses
foram implantadas no equipamento utilizado optando-se
por iniciar-se um outro ruro ao lado Ca Figura III.2
apresenta a locação dos furos). As pr of'undi d ades e a
numeração das amostr· as constam da Tabela III . 1 .
Tabela III.1 - Identificação das amostras
r--· -"
FURO AMOSfRA P~OFUND1DADE Cm) ,_ __ -
1 1 ·----- ,-.------
1 2 4 . !:i3 - 4 . 95 ------· - -
1 3 7. 60 - 8.15 --·
1 4 9.00 - 9.75 -· ·-----·-
2 5 7. 4:"i - ª· 20 -
2 6 9.00 - 9.75 ,...
2 7 11.00 -- 11.76 ·------------ ------
2. 8 13.00 - 13,75 -----·--·· -·--··----·
2 g 15.00 - 15,35* ------
2 10 16.80 - 17.56
2 11 18.85 - 19.60 ---?. 12 20.30 21.05
·-,__, __ 2 13
... 2 14
··--- r _22_. 20 - 22. 95 j 24.10 24.45*
--- -- ·------* S'helby de 40 cm de comprimanto;os demais f'oram de 80 cm.
O procedimento básico utilizado. procurando-se
obter amostras de boa qualidade. consistiu das seguintes
65
etapas:
1. Abertura do :furo com 6" de diâmetro até a pro:fundidade
da amostragem. Todo cuidado era tomado para uma adequada
limpeza do :furo. Revestimento do :furo até 50 cm acima do
nível de amostragem. Isto ocorreu até a pro:fundidade de
cerca de 6.0 m. Preenchimento do :furo com lama bentonitica
para manter a estabilidade do :fundo;
2. Introdução no furo do conjunto:
f'ixaç~o. haste de ext..ens~o. até
amostragem;
amestrador. cabeça
a pro:fundidade
de
de
3.Cravaç~o estática do amestrador. no solo. sobre
press~o continua. à velocidade moderada e constante.
até o comprimento do amestrador. menos 5 cm.
4.Espera de no mínimo 10 minutos para equalizaç~o de
tensões. Em seguida. rotação de 3 ou mais voltas no
conjunto para ent~o o mesmo ser sacado cuidadosamente.
5.Remoç~o. na super:ficie. da cabeça de encaixe e
colocação de para:fina cuidadosamente sobre ambas as
ext..remidades • com pelo menos 1 cm de espessura.
6.Transporte da amostra. acondicionada em caixas
apropriadas • até o laboratório. ao f'inal do dia
evitando ao máximo impactos que pudessem prejudicar a
qualidade da amostra.
7.Colocaç~o das amostras em câmara úmida. onde
permaneciam até a
ensaios.
utilização
III.4 - Ensaios de Laboratório
para realização dos
66
III.4.1 - Caracterização
Foram realizados ensaios de 1 imi t.es de
consistência (liquidez e plasticidade) e densidade real
dos grãc,s Cpicnómetro). para con:firmar e complementar
<lados de trabalhos anteriores CTEIXEIRA.1972; AMORIM
JR .• 1975; COUTINH0.1980; FERREIRA,1982,etc.).
Não :foram realizados ensaios de granulometria.
pois já se dispunha de muitos dados anteriores. Foram
tomados como base para comparação os trabalhos de COUTINHO
(1980) e F'ERREIRA (1982).Foram considerados apenas. nestes
dois trabalhos os dados referentes aos ensaios
r· c ... al i zados seçiui ndo--se. a Norma Br asi 1 eira.
Os ensaios de 1 imites de consistência. do presente
trabalho. :for·am realizados SE?m s;ecagem prévia do material.
ao contrário do que pr·evê a Norma Bras:ileira. por s:e
tratar de uma argila com matéria orgânica.
Os ensaios para det.errninação da densidade real dos
grãos f'oi f'ejto em acordo com a Norma Brasileira NBR-6508.
A Tabela III.2 apr~senta os valores dos limites de
liquidez CW1
) e de pl asU. cidade cw ) p
• índice de
plasticidade CIP) • dEmsi dade dos grãos C G) e peso
específ'ica nat.ural Cp). obtidos dos t:-msaios de adensamento
Citem III.3.2.) e triaxial UU-C Citem III.3.3). A Figura
III.4 apresenta estes índices f'isicos em :função da
pro:fundidade. enquanto a Figura III.5 apresenta a :faixa
das. curvas granulométricas da argila do Recif'e
C COUTINHO. 1 980; FERREIRA. 1982) .
67
Tabela III. 2 -- :tndices f'isicos da argila mole de Recife
obt.i dos no pr es:ente t.r abal ho.
AMOSTRA PROFCrn)
6 7,45-8,20
6 9,00-9,7!3
7 1T,oo.::.-11,75 13. óo=-
8 13, 76
g 1!::3,00-15,35
Wl (%)
90,00
117,BO
118,00 -----103.60
126,40
Wp
3
4
3
(%) -·
3,00
2.02 -·-
9,43 --
42,62
35,80
IP p 1 G (%) CkN/m3) -·--·-
!:37. 00 16,'.1.0 2,469 ·- .. ··----75,48 16,20 2,461
·----78,57 15,10 2,463
-· 60,98 14,80 2,600
89,60 14,40 2,466 --·- --·- ·-16.80-10
1 ?'. !35 68,70
--··-·-· 18,85..:... --·-· 11 19,60
50,60
12 20,30- 64,60 21.05
ê~ 22·:2.o-=-· 69,00
22,95
14 24, 10- 74,00 24.45
31.. 38
~3,50 2
2
2
3
·-9,34
9. 6!:3
8,30
37,22
27,10 -
25,26
39,36 ·-
35, 70-1
16,20 2,487
17,70 2,475 -·
17,20 2,512
16,70 2,481
16,30 2,637
Observando a Figura III.4 ,nota-se a existência de
2 camadas de argila orgânica mole, sendo que a primeira
c:omeçaria aos 7.0 metros de pro:fundidade indo at.é cerca de
16. O met.ros e a seigunda de 16. O a cerca de 26. O met.ros de
pro:fundidade. Na primeira camada o índice de plast.icidade
CIP), que é a dif'erença ent.re os limit.es de liquidez CW1
)
e plast.ic:í.dade CW ), é cerca de 70%, caindo para cerca de p
30% na segunda camada. Tal diminuiç~o deve-se
principalment.e à acent.uada diminuição no limite de
liquidez. já que no li mi te de pl asti cidade a diminuição
f'oi menos brusca. Tal compor·tamento f"oi observado por
c,u'Lros aut.ores CTElXEIRA, 19?2; COUTI NH0, 1980 e
FERREIRA. 1 982) .
Com o peso especi:fico natural, acont.ece t,ambém uma
'T) .... (Q e: ., I» H H H
li).
1
o HI o- :, e+ a. ..... .... a. n o li) 1/1 Ili
::, Hj o .....
Ili ,, .... .., n li) o Ili Ili CD ::, m e+ 3 1D
Hj e+ e: .., :, OI .,, o- M OI o .... ::,-o a.
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'O ., o Hj e: :, a. .... a. I» a. li)
G R A N U LO t.1 E T R IA (%) UMIDADE (%) ~ ( KN/mª) G 01---+---+---+---+----<~-+---+---+---+---,~------t------t--------t-----~
sp
.:.1qo
LLI o ct o
20 40 GO 00
!:;;-:-:.<! AREIA FINA
! = ~s-=I SILTE
rzz:zz) ARGILA
ti:.==:: =a, .:z.:::-1;'::
•::,= 'S.::. = ~ = :: (:•:.'. •I
COUTINHO ( 1980) E
FERREIRA ( 1982 )
.... -="' _ I'·'"
80 GO
o - w
A - WL
a - Wp
90 120 10,0 IG,O
O MÉDIA DOS VALORES
OBTIDOS NOS ENSAIOS
UU -C E ADENSAMENTO.
20,0( 2,0 2,6 '5,0
0-,
CXl
69
separação nítida em 2 camadas. Foi considerado na primeira
3 camada um valor médio de 15.1 kN/m • enquanto na segunda
3 considerou-se um valor médio de 16.4 kN/m .
Observa-se da Figura III.5 que em média a argila
mole estudada possui cerca de 65% de argila. cerca de 25%
de silte e cerca de 10% de areia fina. na sua composição
granulométrica. podendo ser classificada como
siltosa.
III.4.2 - Adensamento
argila
Ensaios oedométricos convencionais com drenagem
vertical foram realizados nas amostras de número 3 a 14.
para obtenção dos parâmetros de compressibilidade e de
adensamento com o tempo da argila mole do Recife. bem
como. para determinação da variação da pressão de
pré-adensamento co• ) e do OCR com a profundidade. vrn
Foram utilizados corpos de prova com diâmetro de
87.4 mm e altura de 20 mm e o equipamento sendo do tipo
Bishop com anel fixo e dupla drenagem. A carga inicial foi
de 5 kPa. indo até 1280 kPa e após sendo descarregado até
40 kPa.
A metodologia de realização dos ensaios foi a
normalmente empregada em ensaios de adensamento
convencionais. com o carregamento e o descarregamento
feito em estágios de 24 horas de duração e com o acréscimo
de carga igual à carga anterior âP/P = 1. O restante do
procedimento e cálculo dos ensaios foram de acordo com
LAMBE (1961) e BOWLES (1978) CVer também COUTINHO .1976).
70
ARGILA SILTE AREIA FINA ABNT
(D) 10-3 m
0.1 100
90
00 4 CI) CI)
70 ci: A.
w 00 :::,
~
:J w e, ci: 40 ... z lal u 30 a:: w Q.
20
10
o 0.001 O.OI 1 0.1
01Âr4ETRO DAS PARTÍCULA~ (mm) ARGILA 1 SILTE 1 AREIA FINA
11 r + ;'
Figura III.5 - Faixa das curvas granulométricas da argila
mole do Reci~eCCOUTINH0.1980;FERREIRA.198Z)
71
Neste item não serão apresentados todas as curvas
indice de vazios versus logaritmo da pressão. por está
fora do escopo deste trabalho. sendo apresentada uma curva
tipica ex log e,• vc • representativa da argila estudada.
Será apresentada também uma tabela resumo dos parâmetros
obtidos. grâ.ficos do per!"il de o-• e OCR. e a faixa de vm
valores dos coeficientes de adensamento vertical
encontrados. bem como dos coef'icientes de adensamento
horizontal obtidos por COUTINHO (1980).
Uma curva ex logo-• • considerada como tipica é vc
apresentada na Figura III.6.
Nota-se observando a Figura III.6 que o trecho de
compressão virgem é perceptivelmente curvo. comportamento
consistente com o encontrado por muitos autores
C COUTINHO. 1 976; COUTINHO. 1 980; FERREIRA.1982;
MARTINS.1983; MESRI & CHOI.1985; COUTINH0.1986. etc.).
segundo COUTINHO & FERREIRA (1988). Estes últimos autores
citam ainda que o comportamento parece ser universal.
embora. segundo os autores. LADO (1973) cite que este
comportament.o é "diferent.e". Por simplificação foram
considerados 2 t.rechos ret.os. nest.e t.rabalho. para
obt.enção do indice de compressão Cc CVer Figura III.6).
A Tabela III.3 apresent.a um resumo dos parâmet.ros
obt.idos dos ensaios de adensamento vertical.
Tabela os valores de Cc. Cs.e. e,• e OCR. o vm
Consta da
72
- r.-v' PRESSAO VERTICAL DE CONSOLIDAÇÃO, u ( ttPa)
4,0 10,0 100,0
- 1 ,9 (:) -(1) o N AMOSTRA 6
<&'. 1,6 PROF. 9,00 - 9,75 m. >
L!J o
1,3
~ (.)
o '~
1,0
Figura III.6 - Curva e x log O'' vc
t.ipica
presente t..ese.
1000,0 2000,0
obt.ida na
73
Tabela III. 3 - Resumo dos r·esul t.ados obt.idos nos ensaios
de adensament.o vert.ical.
. ~OSTRA' PROF Cc
(m) i------1---7-: !:io
3
4
::i 8, 1 f' 9.00 9.50
~·----·-·-· 1o. TR. - 1.aoo
- 1.785
7.4 a.a
·-'-
6
7
8
g
5-o --o-9.·o 5 o-i;-• ~ --o-5
9,7 IT:o 11. 7 1 :-i;o 13. 7 _ _.._
o-d
15.0 15. 3"
1.080 ...._
1.620
1 .080 '--·--
1.770
2.213
·-
--'"--'--·--·-· 10 ---1
11
16.8 1. 7. 5
o-5 --5-la.e o
0,660 ...._
º· 69!::3
2o. TR.
0.638
0.855 -
0.630 -·--·-
0.855 .._
0,658
0.900
0,910 L---------
-
0.490
Cs
0.140
0,195
0.120
--0.202
0.144 --·
0.210
0.230 .....
0.109
0.075 19.6 20-:-3--
__ ....._
12
13 1------...L
14
o-5 ·-· o-
21.0 22.2 22.,9 5
ó=-24.:-i·-24 ,4 5 __ __._ ___ _
-·
0.610 0.572 --~---
0.730 0.565
0.820 -
Not.a: i) TR. - Trecho ret.o
0.110 ---·
0,137 '--·
0.160
a•vm e OCR o CkPa)
1 .660 175 2.os
2.284 140 1 .52
1.463 140 1. • 67
2.425 100 1.09 - --1.770 133 1 .30
2.205 180 1.59
2,472 170 1,37 .. ·-
1,465 56* 0.42
1 .114 150 1,03
1,208 140 0,90 --
1,367 150 0,89
1,646 200 1 .12
ii) * - Valor muit.o abaixo do esperado Camost.ra de
má. qualidade).
Dest.a Tabela pode-se t.irar algumas observações:
i)At.é a prorundidade de 16.00 m C1a. camada) o indice de
compressão CCc) do t.recho ret.o apresent.a valores bast.ant.e
signi:ficat.ivos e ~proximadament.e igual ao dobro do índice
do 2o. t.r-echo.
ii)Ap6s 16.00 rn de prorundidade C2a. camada) o valor do
74
indice de compressã'.o do 1o. trecho reto é
significativamente menor em relaçã'.o à 1a. camada e a
diferença em relaçã'.o ao 2o. trecho é bastante reduzida.
iii)A amostra No. 9 referente à profundidade de 15.00 m
apresenta o maior valor de Cc. o que pode indicar a
presença de uma pequena camada de um material mais
compressível que a argila orgânica.
iv)A amostra de No. 10 Cpro~. 16.80-17.55 m) apresentou um
valor da pressã'.o de pré-adensamento muito in~erior ao
esperado e fugindo à tendência dos demais pontos.
pode indicar que a amostra seja de má qualidade.
Isto
v)A 1a. camada de argila (7.00-16.00 m) apresenta-se
levemente pré-adensada COCR ~ 2) com o valor do OCR
diminuindo com o aumento da pro~undidade. até atingir o
valor unitário. argila normalmente adensada. na 2a.
camada. permanecendo constante com a profundidade.
A Figura III.7 apresenta as curvas de e,• e,• e vo• vm
OCR em ~unçã'.o da profundidade. Os valores obtidos para os
parâmetros de compressibilidade estã'.o em acordo com os
obtidos anteriormente por COUTINHO (1980) e FERREIRA
(1982). como pode ser visto também em COUTINHO & FERREIRA
(1988).
As causas do pré-adensamento da camada
superior.cilada na observaçã'.o No. v deste item são as
seguintes segundo COUTINHO & FERREIRA (1988): o
ressecamenlo da parle superior das camadas; o efeito do
tempo (adensamento secundário) devido ao peso próprio do
material; e. possivelmente. a influência da variaçã'.o do
nivel d•ãgua.
~ o "4> e: :1 o.
"lJ ..... IO e: .., ~
H H H
-..J
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o. ~
o
5,0
E - 10,0 lLJ o <( o o z :::, lL O 15,0 o:: ~
20,0
PRESSÃO (kPa) 100 200 300
ATERRO
ARE IA ARGILOSA
o
o
\
\
º/ 1 ( 1 o Ü:m
\ j \
o \
\ \ \ \ \ \
ARGILA
ORGªNICA MOLE
25,0 1 \ \ o\ 1
E
w o <( o o z :::,
5,0-+-
JO,O-+-
lL o 15,0-+-o::: ~
20,0-
HA .r f
AREIA
o
OCR 2
ATERRO
ARGILOSA
7 o I o
o/
3
o'\ / OCR = O,IIZ + 2,77
/ o
/ ( o ARGILA
ORG1NICA 1 MOLE
1 1
0 1-z....OCR ::: 1,0
1 º1
25,0 l I o 1
....... \J1
76
A Figura III.8 apresent.a os valores dos
coef'icient.es de adensament.o vert.ical obt.idos dos ensaios
de adensament.o. A Figura III.9 apresent.a os valores dos
coef'icient.es de adensament.o horizont.al. obt.idos at.ravés de
ensaios de adensament.o com drenagem radial por COUTINHO
(1980).
No Cap1t.ulo V ser~o f'eit.as comparaçaes com valores
de coef'icient.es de adensament.o horizont.al e vert.ical
obt.idos a part.ir de ensaios de piezocone.
III.4.3 - Ensaios Triaxiais
Foram realizados ensaios t.riaxiais UU-C e CIU-C
com o objet.ivo de se det.erminar o perf'il de resist.ência
n~o-drenada CSu). ao longo da camada de argila. bem como a
obt.enção de parâmet.ros ef'et.ivos de resist.ência. c• e ~·.
Esses parâmet.ros obt.idos ser~o comparados no Capit.ulo V
com result.ados de ensaios de piezocone .
. Ensaio Triaxial UU-C
Os corpos de prova do ensaio não-adensado
n~o~drenado de compressão. !'oram preparados em t.orno de
moldagem. a part.ir de amost.ras "indef'ormadas" colet.adas
em amost.rador "shelby"C<to = 4"). O diâmet.ro do corpo de
prova f'oi de 1.4" e sua alt.ura da ordem de 2.2 vezes o seu
diâmet.ro.
A sat.uraç~o dos corpos de prova f'oi conseguida
pela atuação da pressão conf'inante aplicada em estâgios de
2,0 10,0
77
LoeU-v~ (ftPa)
100,0
o 0 A
IO().l..--------t------------1 11
D (i
o X
801---~---+-----------1 O -~ 1 o
D ô
A,!.OSTRA
3
4
5
6
7 8
9
11 12
13
14
1000,0
FURO PROF. (m)
7,50·8,15 epo-9,75
2 7,45-8,20
2 9,00-9,75
2 ll,00-11,75 2 13,00-1'5,75
2 15,0CH5,35
2 18,65-19,60
2 20,30·21,00
2 22,20-22,Sõ
2 24, 10 -24,45
~
°so~-~~~.------ttt-+--'-r--------~----------,
"'' (:
u -=u 40+------------1~~,-+---------t------------,
.J <! u -t-e:! l!.I > 20~~~---=º===~~~~~~~~;:---~~~~~
o ~ ('..,
l'J ~ <t (1) G! ~O~------~(~M-E~T-0-D~O-Vt) ~
l!J Q
Figura III.e - Valores dos coeficientes de adensamento
vertical obtidos dos ensaios de adensamento
no presente trabalho.
78
' Log Ü vc ( ti Pa )
60 o AR 1 - 12 -.... 2 ~
o
f!. AR 3 - 15 l1. AR 4 - 14 [] AR 5 - 10 ~ AR 6 - 16
..... N 50 (: o -.4=
(.)
..J ~ 40 e! o N -a: o :!:
o l- 30 e! l!J ... -e.: <I: tn e! l!J Q <I: 20
L!J o
l!J l-2:: 10 l!J
o I.L L!J o o
o
MÉTODO vr:-
Figura III.9 - Valores dos coe~icientes de adensamento
horizontal. obtidos por COUTINHO (1980).
79
50 kPa por um período de pelo menos 4 horas em cada
estágio. até se atingir a pressão confinante do ensaio.
Foram utilizados pressões confinantes entre 100 e 200 kPa.
dependendo da profundidade da amostra.
O cisalhamento dos corpos de prova foi realizado em
prensa de fabricação nacional CRonald Top). com velocidade
de deformação constante de 0.4675 mm/min. o que
corresponde a basicamen~e 0.6 r.vmin.
A força vertical aplicada ao corpo de prova foi
medida através de anéis dinamomélricos com capacidade de 1
kN e a deformação imposta. foi medida através de
exlensõmetros com sensibilidade de 0.01 mm.
O procedimento de realização e cálculo dos ensaios
foram em acordo com BISHOP & HENKEL C1962) e COUTINHO
(1986). Correção devido à membrana e atrilo no pistão
foram realizadas nos pontos correspondentes à ruptura.
A Figura III.10 apresenta uma curva
tensão-deformação lipica de um ensaio UU-C. Observa-se da
Figura que a curva possui um pico de resistência entre 1 e
2% de deformação e que a partir dai há uma queda de
resistência com o aumento das deformaçaes.
No final deste item será apresentado o perfil de
resistência não-drenada CSu) dos ensaios UU-C. bem como
dos ensaios CIU-C .
. Ensaio Triaxial CIU-C
Os corpos de prova foram moldados. conforme
descrito no item anterior Ctriaxial UU-C) e suas dimensaes
80
100------,------r----~i------,
- 75 o o.. ~ -~
50 b-
ºo~----~5----~,~o----~,5~---~20 DEFORMAÇÃO ESPECÍFICA A)(IAL, <?a (º/o)
Figura III.10 - Curva tensão-de~ormação tipica • obtida no
ensaio UU-C do presente trabalho.
81
basicamente são as mesmas indicadas naquele item. A
saturação f'oi alcançada através da aplicação de
contra-pressão de 300 kPa. em estágios de 50 kPa. por um
período de pelo menos 4 horas. cada estágio. Ao f'inal do
processo procedia-se a leitura do parâmetro B.
Em relação a pressão conf'inante, !'oram realizadas
duas séries distintas de ensaios. Na primeira série f'oi
utilizada uma pressão conf'inante aproximadamente igual à
tensão octaédrica "in si tu" ca• ~o· ) conf'orme e - oct.in situ •
proposto por COUTINHO (1986) para obtenção da
resistência não-drenada e permitir uma melhor def'inição da
envolt6ria de resistência ef'etiva da argila estudada.
No cálculo da tensão octaédrica "in situ". a
estimativa do valor do coef'iciente de empuxo no repouso
Ck) f'oi obtida a partir da f'6rmula de MAYNE & KULHAWI o
(1985). com os valores de OCR obtido em COUTINHO (1980) e
FERREIRA (1982) e do ângulo de atrito~· obtido a partir
da correlação de BJERRUM & SIMONS (1960) com o índice de
plasticidade CIP).
seguintes:
As expressaes utilizadas !'oram as
onde:
sen~· k = C1-sen~•).OCR o
a• =C a• + k .a• )/3 oct v o v
a• - tensão vertical ef'etiva V
CIII.1)
CIII. 2)
As press5es conf'inantes variaram entre 30 e 120
kPa.
Na segunda série !'oram utilizadas press5es
conf'inantes mais altas entre 100 e 500 kPa. com o objetivo
de completar a envolt6ria de resistência no trecho
82
normalmente adensado e obter o ângulo de atrito interno
c-d'eti vo (/J' ..
Para a fase~ do adensamento isotr6pico, foram
utilizados papel filtro lateral e pedra porosa na base,
c:on:for-mc-i Bl SHOP & HENKEL C 1962).
O cisal hamEmto t·oi realizado em prensa
:fabricação nacional CRonald Top). com velocidade
de
de
de1'orrnação constant.E~ igual a O. 01564 mm/min. o que
c:c,rr·esponde a basicamente 1 Y../h.
A força vertical aplicada e a deformação dos
corpos de prova. fc,ram medidos através de anéis
dinamométricos com capacidade de 1 kN e extens:ômetros com
SEmsi bi 1 idade de O. 01 mm. respectivamente.
As medidas de poro-pressão foram obLidas na base
dos corpos de prova. utilizando-s.;e 'Lransdutores de pressão
'Lipo PT-lO da Inst.ronic. com capacidade de 1000 kPa e
indicador digital I M·-6 da I nstr oni e.
O proccdiment.o de rE?aU.zação e cálculo dos ensaios
1·oram em acordo c:om BISHOP & HENKEL (1962) e COUTINHO
(1986). Correções devido ao papel filt.ro. membrana e
no pistão. f'oram r t:?al i z adas nos pon'l.os
correspondentes à ruptura.
A Figura III.11 mostra as envol t.6r ias de
resistência das duas camadas de argila mole do depósito
est.udado. consider·ando-se apenas o t.recho normalmente
adensado. obtidas a part.ir dos pont.os correspondent.es à
rupt.ura. Not.a-se observando est.a Figura que os parâmet.ros:
efetivos de resist.ência da 1a. camada são superiores aos
parâmetros da 2a. camada. Observa-se 'l.amhém que a
83
or1volt6ria de resistência da la. camada apresentou uma
melhor definição. No Capitulo V ser ã'.o feitas compar aç.:êSes
dos parâmetros aqui mostrados com os ol:Jtidos a partir de
ensaios de piezocone.
Finalmente. na F'igura III.12 é apresentado o
per·:Cil de resd stência n~o-drenada CSu) ao longo da
profundidade. Os valores apresentados englobam tanto
resultados de ensaios UU--C como de ensaios CIU-C com a• ~ c
a• . . . Nota-se obser·vando esta Figura que na la. oct. i nsi tu
camada a resistência não-dr·enada permanece constante ao
longo da profundidade. enquanto na 2a. camada o valor de
Su é U.geiramente superior e cresce linearmente com a
pr·of'undidade. Os valores obtidos no pr·esente trabalho
:foram s:igni:fic:ati vamente superiores aos anteriormente
obtidos; em outros trabalhos. em virtude da melhoria na
qualidade das amoslr as. como pode ser visto em COU'IT NHO
(1988). No Capitulo V ser·ão feitas comparaçêSes com
r e,sul ta.dos de ensaios de pi ezocone.
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Figura III .11 Envolt6rias de resistência das duas
camadas de argila mole. obtidas dos
ensaios CIU-C. no presente trabalho.
-e -
10 20
AREIA ARGILOSA
10,0 MOLE
(CAMADA 1)
15,0
ARGILA T-I ORGÂNICA /
t.10LE /
( CAMADA 2)
20,0
85
s~ (tlPa) 30 40 50
o FURO 1 - ENSAIO UU ll FURO 2 - ENSAIO U U ô. FURO 2 - ENSAIO CU
!J. ll ll õ. 00
1
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25,0 __._ _ __.__-+-----+----+----1-----1--.1.-----'-......J
Figura III.12 - Perril de resistência não-drenada Su ao
longo da prorundidade. obtido dos ensaios
UU-C e CIU-C. no presente trabalho.
86
CAPITULO IV
ENSAIOS DE PI EZOCONE REAL! ZADOS
IV.1 - Generalidades
Será descrito neste Capitulo o equipamento
utilizado na realização dos ensaios de piezocone. bem como
apresentada a campanha de ensaios
procedimentos adotados para os ensaios
resultados.
realizada.
e os
os
seus
A análise e interpretação dos resultados e a
comparação com dados de laboratório será ~eita no Capitulo
V.
IV.2 - Equipamento Empregado
IV.2.1 - Consideraç~es Iniciais
A descrição do equipamento empregado nos ensaios.
~eita neste item, ~oi baseada ~undamentalmente em DANZIGER
(1990).
De uma ~arma geral um equipamento para
realização de ensaios de piezocone se subdivide em três
partes: a máquina de cravação. o piezocone e o sistema
de aquisição de dados. Nos próximos itens serão descritas
as 3 partes do equipamento desenvolvido na COPPE/UFRJ
que ~oi utilizado nos ensaios do presente trabalho.
87
IV.2.2 - A Máquina de Cravação
A máquina de cravação consiste basicamente de uma
estrutura aporticada. suportada em três partes. com um
sistema hidráulico de 2 pistaes acionados simultaneamente.
Estes pistaes possuem uma extens~o máxima de 1.2 m A
velocidade de cravação do
dentro da faixa de 1 mm/s
piezocone. pode ser ajustada
a 50 mm/s. A capacidade da
máquina é de 200 kN e a energia para acionamento do
sistema hidráulico é fornecida através de um motor
elétrico. trifásico (para 220 ou 380 V entre fases) de 10
HP.
A Figura IV.1 apresenta um esquema
principais dimensaes da máquina.
com as
Para facilitar o transporte. a máquina dispõe de
um dispositivo de reboque para ser acoplado em um carro
pequeno. o que se tornou possivel pelas dimensaes da
máquina. bem como de seu peso de apenas 7 kN.
Com relação ao sistema de reação. para cargas
maiores que 7 kN. há necessidade da execução de ancoragens
para se obter a reação necessária. A máquina disp~e de 2
gavetas que. ao se abrirem. fornecem uma distância entre
eixos de ensaio e ancoragem de 1.0 m.
O projeto de ancoragens executado para realização
dos ensaios de piezocone da presente tese, será descrito
no item IV.3.2.
Pode-se considerar as hastes de cravação como
parte integrante da máquina. As hastes têm 35.7 mm de
diâmetro e 1 m de comprimento. sendo constituidas de aço
rn rn ct ct 1- 1-IIJ o:
( Vl~ININ ,tijílJ.1'1 ) W Qt,'Z ,
88
Figura IV.1-Esquema da máquina de
principais
DANZI GER. 1990) .
dimenseses
_J
<t 1-z o O:: E u.. ll)
"' <t ..; 1-(/)
>
>
E o CX)
-=
cravaç~o
E U)
-=
com suas
Cext.raido de
89
de alla resist.ência; são dotadas de rosca cônica. o que
lhes garanlE? maior resi st.ênci a. sobretudo à t.ração.
IV.2.3 - O Piezocone
Serão descri las nest.e ilem .as principais
car act.er i sli cas de 2 pr olót.i pos de pi E?Zocone ut.i li zados na
present.e lese. denominados COPPE-Il e COPPE-III.
Ambos os prolólipos possuem 10 2 c:m da área de
2 pont.a e 150 cm de ár·ea l at.eral da luva de at.r i lo e são
capazes dE1 medir a r es.i. t.ênci a de pont.a • a por o-pr ess:ão e
o at.rilo lat.eral.
As. células de carga foram projet.adas segundo a
:filoso:fia considerada lr·adicional por SCHAAP & ZUIDBERG
(1982) • onde a resistência de pont.a é medida por uma
c.:élula de carga à compress~o e o alrilo lateral por uma
c:él ul a à t.ração. Foi sc-~gui da a recomendação de SCHAAP &
ZUIDBERG (1982) de que • com o objet.i vo de se t.er a mesma
sensibilidade nas 2 células C pont.a e at.rit.o lat.eral). a
seção transversal da c:éluJ.a de at.rito deve ser de cerca de
15% da seção transver·sal da célula de pont.a.
A capacidade das células de carga nos piezocones;
utilizados roi a seguinte: 30 kN para a ponla e 5 kN para
o alrit.o lat.E?ral. Est.as células t.êm "st.rain-gauges" em
pontes de Whealslone. sendo 8 no caso do COPPE-Il e 4 no
COPPE-III.
Os t.ransdutores de poro-pressão são ambos Druck.
um com capacidade de 2 MPa CCOPPE-II) e oulro com
90
capacidade de 0.7 MPa CCOPPE-III).
Nos dois piezocones o elemento poroso é localizado
à meia altura da face do cone, sendo constituido de bronze
si nter i zado.
Conforme sugest~o de SCHAAP & ZUIDBERG (1982),
foram empregados nas ranhuras existentes nas extremidades
da luva de atrito selos para solo. de modo a impedir a
entrada de solo e evitar que haja transferência de carga
ponta-luva ou luva-corpo. Essa proteção foi utilizada nos
dois piezocones.
A tensão de alimentação no COPPE-II é de 12 V e a
do COPPE-III 10 V. Ambos possuem regulador de tensaes
interno.
As principais dimensaes dos piezocones utilizados
podem ser vistas na Figura IV.2.
Quanto ao sistema de calibraç~o. o mesmo pode ser
dividido em dois dispositivos, o primeiro para calibrar as
células de carga e o segundo para calibrar o transdutor de
poro-pressão.
O primeiro dispositivo é bastante simples,
consistindo essencialmente de um pendura!. com alguns
componentes a mais. tais como a base de madeira onde
repousa a ponta do cone e a peça de fixação da luva de
atrito. A Figura IV.3 mostra os dispositivos de calibração
da célula de carga de ponta.
Para a calibraç~o do transdutor de poro-pressão,
bem como para a determinação da relação de á.reas "a" do
piezocone, utilizou-se uma câmara com paredes de material
plá.stico transparente (Figura IV.7 - Ver item IV.3.2).
91
~12.0 13.0 1.4 ,H i H
133.7 84.0
!1.4 !1.!I DIMENSÕES EM mm
Figura IV.2- Principais dimensões do COPPE-II e COPPE-III
C DANZI GER. 1990) .
Bl\SE DE MADEIRA
/
Figura IV.3-Calibraç~o da
PARA SISTEMA DE AQUISIÇAO DE DADOS
t-.--++----- PIEZOCONE
PESO
célula de carga de ponta
C DANZI GER, 1 990) .
92
O processo de saturação do piezocone que foi
empregado é basicamente. o recomendado por LACASSE
(1980) CVer item II.4). Ao invés da bomba de vácuo
existente no sistema deste autor , foi utilizado um outro
dispositivo, denominado trompa de vAcuo
instalado no Laboratório de Mecânica dos
montado e
Solos da
COPPE/UFRJ por OLIVEIRA FILHO (1987). Este dispositivo,
que usa o principio do tubo de Venturi para obtenç~o de
"vácuo", é capaz de fornecer um "vAcuo" de 700 mm de Hg.
De um modo geral, as calibraçaes efetuadas
mostraram que ambos os piezocones apresentaram resultados
excelentes quanto a histerese, não linearidade e não
retorno ao zero, mesmo trabalhando em niveis de carga
(pressão) muito pequenos em relação à capacidade de cada
transdutor.
IV.2.4 - O Sistema de Aquisição de Dados
O sistema de aquisição de dados utilizado nos
ensaios da presente tese consistiu basicamente de um
microcomputador compativel com o IBM-PC especifico para
trabalhos de campo, o denominado PC-PAC, um conversor
analógico-digital, uma fonte estabilizada com variação
mAxima de 1 mV e uma impressora Mõnica-Plus.
O cabo que alimenta o piezocone e os "plugs" de
cone~o do cabo ao piezocone e ao conversor A/D podem ser
considerados como componentes do sistema de aquisição de
dados. O cabo utilizado nos ensaios foi trazido pelo
Engenheiro Tom Lunne, do NGI, em outubro de 1989 e doado à
93
COPPE/UFRJ. Este cabo. com 9 pernas possui proteçã'.o
mecânica em cada perna. além da proteçã'.o externa de todas
as pernas.
A Figura IV.4 apresenta um esquema do sistema de
aquisiçã'.o de dados empregado.
Maiores detalhes sobre o equipamento empregado
podem ser obtidos em DANZIGER (1990).
IV.3 - A Campanha de Ensaios
IV.3.1 - O Procedimento de Realizaçã'.o dos Ensaios
Primeiramente a máquina de cravaçã'.o era
posicionada no local desejado. Em seguida. transferia-se
os apoios da máquina. das rodas para os três pés
metálicos, fazendo-se entã'.o o nivelamento da máquina.
tentando-se assim minimizar os deslocamenntos da máquina
durante a realizaçã'.o do ensaio e garantir a verticalidade
do conjunto de hastes metálicas de cravação.
Em seguida procedia-se à abertura das gavetas da
máquina e ao acoplamento às barras de ancoragens
utilizadas como sistema de reação para cravação da
composição de hastes. Maiores detalhes sobre o sistema de
reação serão apresen~ados no i~em IV.3.2.
Após a realização das operaç~es anteriores o
cabo de alimentação do piezoccne era passado no interior
das has~es me~álicas ~ornando-se cuidado para nã'.o
danificar a proteção externa do cabo e nem o "plug". em
contato com a rosca das hastes.
O acoplamen~o do piezocone - que se encon~rava em
94
LLI z o u o N LLI ã:
o <t a:: <t Q.
<t o a:: ~ o
LLI cn 1- :J a::
LLI o z ai > ' o <t z < IL 1- o cn LLI u
1
:::i:: a:: u ºo <t ºo a. ~<t,
~~º :::i:: Q. Q.
<t a:: o f8 LLI a:: Q. ::!E -
Figura IV.4-Esquema do sistema de aquisição de dados
empregado.
95
uma câmara com água à sombra. protegido da incidência do
sol - à primeira haste era ~eito sem que o elemento poroso
~icasse exposto ao ar • para evitar a eventual perda da
saturação. O processo empregado consistia em se utilizar
um pequeno saco ou copo plástico com água preso à parte
in~erior do piezocone. que se rompia quando penetrava no
terreno CVer Figura IV.8 - item IV.3.2). Como o n1vel
d'água se encontrava abaixo do nivel do terreno houve
necessidade de um pré-~uro. revestido até o nivel d'água.
evitando-se assim que o copo se rompesse antes do elemento
poroso se situar no interior do lençol ~reático. O nivel
d'água quando da realização da presente campanha de
ensaios se encontrava a 80 cm abaixo do n1vel do terreno.
O pré-~uro citado anteriormente ~oi estendido à
pro~undidade de 2 m. até ser vencida a camada de aterro
existente na parte superior do depósito. Essa providência
~oi tomada para evitar passiveis danos com a cravação do
piezocone no aterro. pois o mesmo continha restos de
construção (pedaços de madeira. concreto.etc.). Este
pré-~uro ~oi executado com revestimento metálico de 10 cm
C4") de diâmetro.
Com o pré-~uro pronto e o piezocone acoplado era
~eita uma veri~icação da verticalidade
hastes e .em seguida procedia-se
da
à
composição de
leitura zero
Cre~erência) do ensaio. A cravação era ~eita de metro em
metro. em ~unção do comprimento das hastes. e o acréscimo
de uma haste à composição durava algo em torno de 1
minuto.
Os ensaios de dissipação ~oram ~eitos ao ~inal da
96
cravação de uma hast.E:"~. com a cc,mpos;i ção de hast.es f'i xa à
máquina de cr a vaç:ão.
O t.érmi no de cada ensaio se dava quando se at.i ngi a
cerca de 27.0 rnet.ros de cravação. ou seja 29.0 melros; de
pro1undidade. por se ler conseguido ult.rapassar a camada
argilosa mole objet.o da present.e t.ese (base da camada) por
volt.a de 2c5. O me'Lros de pro:fundi dade.
A ret.ir-ada de cada hast.e demorava cerca de 1
minut.o e após a ret.irada da úl'Lima hast.e procedia-se a uma
leitura na mesma posição da leitura zero inicial (leitura
ZE.lro 1inal). que permitia avaliar a variação do zero do
ensaio.
A F'igura IV.5 rnost.ra um esquema da realização de
um ensaio.
IV.3.2 - Ensaios Realizados:
Foram realizados. 3 ensaios C vert.i cais) de
piezocone.sendo 2 cc.lm o piezocone COPPE-·III e 1 com o
COPPE-II. A dala de realização e a designação de cada
ensaio const.am da Tabela IV.1.
Tabela IV.1 - Ensaios de piezocone realizados.
f-~~-NS-.A-I 0-,--p~ .EZOCONE ··---~--º __ A_T_A __
E1 COPPE-III 26/07/89 -·- --
f--E~
E3 _______ .._ _____________ ..__ ________ __,
COPPE-II 27/07/89 ---------+--------·-COPPE-Ill 28/07/89
97
...,......,...,,../MÁQUINA DE CRAVAÇÃO
KOt.191
COU REVESTll:lEI\ITO ( lf a 4" )
Figura IV.5- Esquema da realização de um ensaio de
piezocone do presen~e ~rabalho.
98
A 1 ocal i zação dos ensaios realizados. bem como a
posiç~o das anc:or·agens est~o apresent.adas na Figur·a IV. 6.
Es~as ancoragens. utilizadas como sistema de reação para
cravação do piezocone. consistiram basicamen'le de duas
barras me'lálicas. uma em cada lateral da máquina.
rc>squeadas na ex'lremidade e ancoradas na camada arenosa
sobrejacen'le à camada argilosa através de injeç~o de calda
de ci rnento.
O proces~o de saturação empregado foi basjcamen'le
o sugeri do por LACA..SS'E C 1980) e descri 'lo no i t.em II . 4 C Ver
ainda item IV.2.3).
Foram realizados j2 ensaios de dissjpação. sendo 4
em cada ensaio CvE."~rtical) de piezocone. A profundidade de
cada dissipação é most.rada na Tabela IV.2. Cada ensaio
durou 1 hera • alcançando até cerca de .. 10% de dissipação
da poro-pressão gerada.
As Figuras IV.7 a IV.10 ilustram alguns aspect.os
dos ensaios duran'le a sua realização no campo,
respectivamente. a câmara de sa'luraçâ'.o. o de'lalhe do copo
plá~tico, o sist.ema de aquisiçâ'.o de dados e a máquina de
cravação em operação.
Podem ser f'ejtas ainda algumas observaçaes sobre
aspec'los operacionais dos ensaios:
i) A maior dificuldade encon'lrada para realização dos
ensaios f'oi a manobra da kornbi qu~ rebocava a máquina de
cravaçâ'.o. bem como o deslocamento da equipe, devido à
CLUBE
DO
RUA BENFICA
INTERNACIONAL
RECIFE
99
COWNA '--.....:. ENSAIO S ,a "'-~o ~ ~ l!, .~tJ8AIO
----~"O (t • (t
BAR "' DO ENSAI0 • .2
PARQUE ~ 2,0 +
\ COLUNA
16,00
ir ENSAIO DE PIEZOCONE
(t ANCORAGEM
~ e >
a, l"1 z l"1 b -4 o
!: o z -4 l"1
~ o
Figura IV.6 - Localizaç~o dos ensaios e das ancoragens.
1 O 0
Tabela IV. ?. - Proí'undi dade dos ens;ai os; de di ssi p.ação .
.. --· DISSIPAÇ.Ao_Ji:~oFUNDIDADECm) "AIO ENS
Ei-1 9,23 -·-
E1-2 14.23 E 1 ~--··
E1-3 19,23 -----··------- -·--·-·
E1-4 22.23 - --
E2-1 10, 44, --------
E2-2 13.44 E 2 '--- ·-· -
E2-3 19.44 ,_ __ ------
E2-4 22.44 ·-.. -·.
E3-·1 10,52 ·---------~ ....
E3-2 13,52 E •3 ---·
E3-3 19. 5,~ ---
E3-·4 22.!32 . ...
lama existent.e no terreno. causada pelas chuvas intensas
C.lCor ri das nos dias anter i ares.
ii) No ensaio E2, entre as prof'undidades de 19. 4.4 e i?.O. 44
metros;. n.ão :foi f'ei ta lei t.ura dos. dados, devi do a ·uma
~alha no teclado do micro que acionava o sistema de
aquisição. Ist.o acarretou uma descontinuidade nos gr·á:ficos
deste ensaio CVer item lV.3.3).
iii) No ensaio E3. na pro:fundidade de 23.51 metros. a
máquina desligou-se automaticamente, antes da haste
seguint.e ser adicionada à composição. O def'eito :foi
resolvido 5 minutos após o ocorrido. não tendo afetado o
andamento do e:msaio, nem a continuidade dos grá:ficos. O
101
Figura IV. 7 - Câmara de saturaç~o levada para o campo.
Figura IV. 8 - Detalhe do c opo plás tico com água para
evi~ar perda de sa~uraç~o do elemen~o poroso .
Figura IV. 9- Sistema
102
' 1
I
de aquisição de dados em
runcionamento no campo. durante um ensaio.
Figura IV. 10- Má.quina de cravação em operação no campo.
durante a realização de um ensaio.
10 3
problema pode ter ocorrido devido a um aquecimento
excessd vo do relé do motor da máquina de cravação.
IV. 3. 3 - Apr·esentação dos Resultados
Neste itern serão apresentados: apenas os gráficos
de parâme'Lr-os obtidos diretamente das leituras do ensaio
de piezocone. ou seja. a res;ist{mcia de ponta qc o
atr-i t.o la:U~ral 'f s e a poro-prc~ssão gerada u. Será.
apr esc-,,n.tado também um quadro r e~umo com os pr i nci pais
dados dos e:msai os real i 2.ados. Outros parâmetros serão
apresentados e discutidos no Capitulo V, que trata da
análise dos resultados.
Todos os parâmetros obtidos 'foram calculados
através de um programa computacional denominado PIEZCON1,
desenvolvido pelo autor des'La tese ,na linguagem BASIC, em
micro-computador- compéttivel com o IBM-PC.
As Figuras IV.11 a IV.13 mostram os valores da
resistência de ponta medida q nos 3 ensaios. c
As. Figuras IV.:t.4 a IV.16 apresentam os valores do
atr:i. to lateral medido f' para os 3 ensaios. s
Nas Figuras IV.17 a IV.19 são apresentados os
grá'ficos da poro-press~o gerada u para os 3 ensaios.
Nota-se nas Figuras IV.12. IV.15 e IV.18 a
descontinuidade nos gráficos citada na observação Cii) do
item IV. 3. 2.
A Tabela IV.3 fornece, para cada ensaio. a
profundidade alcançada. o número de leituras realizadas
Cinc:lusive às dos ensaios de dissipação), o número de
104
digi~os da grandeza de saída lida e a distância média
entre lei~uras sucessivas.
Tabela IV.3 - Dados dos ensaios realizados.
PROFUNDIDADE No.LEI1URAS ME NOR
ENSAIO ALCANÇADA* POR GRANDEZA VALO R LIDO
(m) -·--·--- ----·--·- .. --·---,-----.. E1 29,20 737
-- ::~:::-±=--·-+---e o
o
o
mV)
.001 ..
.001 ·-.001
-DIS'TANCIA
ENTRE LEI-
TURAS Ccm.) --5.6
5.7
5.7
* Obs: Pr-ofundidade tomada em relação ao nível do terreno.
incluindo 2.0 m do pré-furo CVer i~em IV.3.1).
105
Gc(t<Pa)
O 200 400 500 800 JOOO 1200 1400 1600 1800 2000
o
m
o .....
1.\1 ... 7 DISSIPAÇÃO
.. \ ... tO ... m .....
o (V _7
DISSIPAÇAO N
"' ~~_.::=~======---,... .. E (V
--u. UJ
l\l o I[
m o.. l\l ! ~ 1 .
o Ir) L-·-·-·------.. ·-------·--·--·--·-·--··-____J
Figura IV.11- Resistência de ponta medida qc no ensaio
E1.
106
Glc ( l<Pa)
O 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
o
N
CD
o P1
N f P1 DISSIPAÇÃO
'\ 'li' P1
tO P1
FALHA NO TECLADO CD P1 DO MICRO
o N
N N
,... 'li'
E N -tO
lL N o a:
CD n. N
o (I')
Figura IV.12- Resis~ência de pon~a q e
medida no ensaio
Eê:.
107
Gc(KPa)
O 200 400 600 800 l 000 1200 1400 1600 l 800 2000
o
(\1
U)
CI)
o .-t
(\1 f_ .-t OISSIPAÇAO
~ • .-t
U) .-t
CI) .-t
o f (\1
(\1 DISSIPAÇÃO (\1 ~
,... • E (\1
'-J
lL U) (\1
o o:
CI) a. (\1
o (I')
Figura IV.13- Resistência de
E3.
ponta q medida e no ensaio
o o
N
CD
o ""1
N ""1
~ ""1
(D ""1
CD ""1
o N
N N
...... ~
E N ...,
lL. (D N
o a:
CD D. N
o (')
10
7 DISSIPAÇÃO
'\
i
108
20 30
fs(l<Pa)
40 50
Figura IV.14 - Atrito lateral medido f no ensaio E1. s
o o
N
U)
m
o ""1
N ""1
~ ""1
U) ""1
m ""1
o N
N N
,.... ~
E N ...,.
11. U) N
o ([ m a. N
o (I')
10 20
109
30
NO
fs(KPa)
40
TECLADO MICRO
50
Figura IV.15 - A~ri~o la~eral medido~ no ensaio Eê. s
o
N
CD
o ....
N ....
• ....
U) ....
CD ....
o N
N N
,.... • E N ....,
11. U) N o
([ CD Q. N
o (I')
o 10 20
110
30
fs(KPa)
40 50
Figura IV.16 - Atrito lateral medido f no ensaio E3. s
111
u(KPa)
o 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
o
N
~
U)
a, \
o \ f ....
N D~SIP~ÃD ....
\ \ ~ ....
U) \ ....
µo~\ a, .... \ o ~ /_ N D SSIPAÇAO
N N
Í\ ,... ~
E N LENTE D~ AREIA ......
lL U) \ N
o ([
a, n. N
o ('I)
Figura IV.17 - Poro-pressão gerada uno ensaio E1.
-E
lL o ([ n.
o
N
lO
m
o ....
N ....
lO ....
m ....
o N
N t\l
lO t\l
m t\l
o (')
112
u(l<Pa)
O 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
\ \ \
DISSIP~ÃOl ,~~--~ \ \
I-lo _s-\ \ \
FALHA NO TECLADO
DO MICRO
\ DISSIP~ÇÃO \ ~-~---==~
\ \ \ ,\
Figura IV.18 - Poro-press~o gerada uno ensaio E2.
113
u(t<Pa)
O l 00 200 300 400 500 600 700 800 900 l 000
o
N
UJ
CD
\ o .... \ N
DIS~PAÇAO .... ,i:r
\ ....
UJ \ ....
CD )lo---~··\ ....
o \ ~ j N
N D SIPAÇAO
N
\ ..... ,i:r
E N \ .... UJ \ u. N
o ([
CD n. N
\ o (l'J
Figura IV.19 - Poro-pressão gerada uno ensaio E3.
114
CAPITULO V
ANÃLIS'E DOS RESULTADOS
V. 1 ···· Por·o-pr·essão Gerada
Analisando-se as Figuras IV.17 a IV.19
f' azer al guinas obser vaçe5es:
pode-s:e
i)A camada argilosa mole se inicia por volt.a de 7 melros.
indo até a prof'undidade de cerca de 26 melros. o que é
coerent.c com os dados de sondagens à percussão (ver it.em
III. 3);
ii)A variação da poro-pressão gerada em f'unção da
proí'undidade confir·ma a exist.ência de 2 camadas de argila
no dE?p6sd lo. ci t.ada no Capi lula III. A taxa de variação da
poro-pressão na primeira camada (7 a 16 met.ros) é menor
que a da segunda camada (16 a 26 met.ros). Est.e falo fi.ca
mais evident.e no ensaio E3. Figura IV.19;
iii)~ pequena a exist.ência de lent.es de areia dent.ro da
c.:arnada argilosa. poi.s a diminuição na poro-pressão se
deveu quase que exclusivament.e aos ensaios de dissipaç~o.
Urna exceção seria a lent.e de areia por· volt.a dos 22 met.ros
no Elnsaio E1. Figura IV.17;
iv)As camadas sobrejacente e subjacente à argila mole são
camadas de areia argilosa heterogêneas.
variação dos resultados;
como mostra a
115
v)Quant.o à repet.ibilidade dos valor-es da poro-pr-ess:ão,
pode-se considerar como excelent.e nas camadas argilosas. A
rigura V.1 ilust.ra este fato.
V.2 - Resist.ência de Pont.a
A resist.ência de pont.a medida qc most.rada nas
Figuras IV. 11 a IV.13. apresent.a t.ambém duas zonas
dist.int.as no horizont.e argiloso. A queda de resistência
apresentada por volta dos 16 metros de profundidade parece
ser a transição de uma camada para out.ra, ou uma t.erceira
pequena camada menos resist.ent.e. A t.axa de cresciment.o da
r-esist.ência de pont.a com a profundidade da s;egunda camada
é levement.e superior à da primeira camada.
A correção devi da à ação da poro-pressão f"oi fei t.a
utilizando-se a Expressão CII.4) de LUNNE et. alii (1986):
- q + k .u.(1-a) e e
CII. 4-)
Uma vez que os piezocones COPPE n~o medem a
por o--pr essão na base do cone. o valor de
como sendo Jgual a O. ?8 par·a a argila,
k e
foi adot.ado
o mesmo valor
encont.rado por DANZIGER (1990) para a região normalment.e
adensada Cou levement.e pré-·adensada) da argila de Sarapui.
Para a areia foi adot.ado o valor 1.A Figura V.2 ilustra o
efeit.o da correção para o ensaio E1, onde se not.a que os
valores de q e
e nas. camadas arenosas prat.icamente
coincidem devido ao pequeno valor da poro-pressão.
116
u(KPa)
o 100 200 300 400 500 600 700 800 900 l 000 o ..,___.._ ....... _~_.._....__.,__....,.._..._ __ 11
o
DISS1tf ... N ... ~ "li' ...
CD ... NO TECLADO
m ... MICRO
o N
N N
" "li' E N
.....
IL CD N
o a: m o.. N
o l')
Figura V.1 - Faixa de valores da poro-pressão gerada u.
para os 3 ensaios.
117
Gc - Gt(l<Pa)
O 200 400 600 800 l 000 1200 1400 1600 1800 2000
o
N
m
o
f_ P1
N .... DISSIPAÇAO
'lt ....
u, ....
m P1
o N
DISSIPAÇÃO N ~' N
,... 'lt E N ....
11. u, N
o ([ m o. N
o (')
Figura V.2 - Resistência de ponta medida qc e corrigida
qT. no ensaio E1.
118
As; Figuras V.3 a V.5 most.ram os valores da
r- esi st.ênci a de pont.a medi da qT • par- a os 3 ensaios.
A repetibilidade da resist.ência de pont.a pode ser
considerada como excE:ilent.e. l.anl.o na argila quanl.o na
areia. A Figura V. 6 ilust.r-a o fat.o.
V. 3 - Al.r i t..o Lat.eral
Analisando-se as Figuras IV.14 a IV.16
ccncl ui-se que o comport..ament.o do at.ri t.o 1 at.eral define
l.ambém duas camadas no horizont.e argiloso mole. com t.axas
de cr e5c i mE.~nl.os pra 'Li camenl.e iguais. • embora as curvas
'Lenham sofr·ido uma t.ranslação à profundidad(~ de 16 mel.ros.
em função da t.ransição cit.ada an.t.eriormente. Not.a-se
l.ambém os picos nas camadas arenosas sobre e subjacente à
ar·gila. como t..ambóm imediat.amenl.e após alguma dissipação.
devido ao ganho de resisl.ênc:ia do sol o em volt.a da 1 uva de
al.rit..o duranl.e a parada na cravaç~o.
Quanl.o à correção devida à ação da poro-pressão.
f"oi utilizada a Expressão CII. ô) pr-opost.a por KONRAD
e 1987):
f. == f r s - Cl - ~.b).c.ub CI I. 6)
No cas.o dos piezocones COPPE-1I e COPPE-III. o
valor de b é igual a 1 e de c igual a 0.014.
O valor de~. que corresponde à relação ent.re as
poro-pressões no t.opo e na base da luva de atrit.o. foi
adol.ado como igual a 0.77, valor- enconl.rado por DANZIGER
(1990) para a região riormalmenl.e adensada C ou levemer1t.e
pré-adensada) da argila de Sarapui. Isl.o se deve ao fal.o
119
Gt(t<Pa)
O 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
o
N
U)
IX)
o 7 ....
N DISSIPAÇÃO .... .., \ ... U) .... IX) ....
o 4 N
DISSIPAÇÃO/ N ~ N
,... '"li' E N .... lL
U) N
o II
IX) n. N
o (l'J
Figura V.3 - Resistência de ponta corrigida qT. no ensaio
E1.
120
Glt ( l<Pa)
O 200 400 600 800 l 000 1200 1400 1600 l 800 2000
o
N
U)
a,
o ....
N ... "'il' ....
U) ... FALHA NO TECLADO
a, ... DO MICRO
o N
N N
,... "'il'
E N ...,
U) u. N o II a, n. N
o (')
Figura V.4 - Resistência de ponta corrigida qT,no ensaio
E2.
121
Glt(l<Pa)
O 200 400 600 800 l 000 1200 l 400 1600 1800 2000
o
N
CD
o ... N ... 'IS' ... U) ... CD ... o
DISSIPAÇÃj
N
N ~ N
,... "li' E N
.......
11.. U) N
o II
CD D. N
o (l'J ---
Figura V.5 - Resistência de ponta corrigida qT. no ensaio
E3.
122
Qc(l<Pa)
O 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
o
N
U)
CD
o
f;_ " N ... DISSIPAÇAO
.. ~ ... U) ...
FALHA NO TECLADO CD
" DO MICRO
o N
LENTE OE AREI A
N N
- .. E N
..... IL
U) N
o ([
CD D. N
o (l'J
Figura V.6 - Faixa de valores da resistência de ponta
medida ,q • para os 3 ensaios. e
123
dos piezocones COPPE-II e COPPE-III não medirem a
poro-pressão nos locais ci~ados acima.
Considerando que a relação en~re a poro-pressão na
base do cone ub e a poro-pressão na face do cone u foi
ado~ada como sendo 0.79 (Ver i~em V.2) e subs~i~uindo os
valores na Expressão CII.6). ~em-se que:
fT = fs - 0.0025.u CV.1)
A Expressão CII.6) conduz a correç5es da ordem de
6 a 12%, aumen~ando com a profundidade já que a
poro-pressão cresce mais rapidamen~e na segunda camada
argilosa. ~ in~eressan~e lembrar que a correção do a~ri~o
la~eral a~ravés da Expressão CII.6) não é consenso
in~ernacionalmen~e e que na maioria das vezes
correç~o n~o pode ser fei~a.
essa
A Figura V.7 ilus~ra o efei~o da correção no
ensaio E1. enquan~o as Figuras V.8 a V.10 apresen~am os
valores do a~ri~o la~eral corrigido para os 3 ensaios.
Quan~o à repe~ibilidade dos valores do a~ri~o
la~eral. pode ser considerada boa porém inferior à
repet.ibilidade da poro-pressão e da resis~ência de pon~a.
A Figura V.11 apresen~a a faixa de valores do a~ri~o
la~eral medido f • para os 3 ensaios. s
V.4 - Classificação dos Solos
Nes~e i~em serão analisadas as propos~as de
classificação de SENNESET & JANBU (1984) e ROBERTSON e~
ali i e 1 986) .
Os parâme~ros u~ilizados para es~as proposiç5es
124
fs
o 10 20 30 40 50
o
N
m
o
7 " N DISSIPAÇÃO ....
"Ir
" U) ....
m " o N
N N
- "Ir E N -IL
U) N
o ([
m a. N
o (l'J
Figura V.7 E~ei~o da correção devida à ação da
poro-pressão no a~ri~o la~eral. para o
ensaio E1.
o o
N
m
o P1
N P1
"" P1
U) P1
m P1
o N
N N
,..., "" E N .......
IL U) N
o ([
m n. N
o (I')
125
10 20
DISSIPAÇÃO
~
30
ft(KPa)
40 50
-----
Figura V.8 - Atrito lateral corrigido fT. no ensaio E1.
o o
t\l
U)
m
o " t\l
" ~ ....
U)
" m ....
o N
t\l N
,.... ~
E t\l -11.
U) t\l
o ([
m o.. t\l
l o (l'J
126
10 20
FALHA
DO
30
NO
ft(l<Pa)
40
TECLADO
MICRO
50
Figura V.9 - Atrito lateral corrigido fT. no ensaio E2.
o
N
m
o ""1
N ""1
'Ili' ... u, ... m ""1
o N
N N
,.... 'Ili' E N
..... u,
IL N o a: m n. N
o (1)
127
o 10 20 30
ft(KPB)
40 50
Figura V.10 - Atrito lateral corrigido fT. no ensaio E3.
-E ..... 11.. o [[ n.
128
o 10 20 30
fs(l<Pa)
40 50 o .._ _________ ..._ ___ _.. ____ ..._ ___ ......
N
m
o ... N ... • ... (O ... m NO TECLADO ... DO MICRO
o N
N N
• N
(O N
m N
o (1)
Figura V.11 - Faixa de valores do atrito lateral medido
~. para os 3 ensaios s
129
são a relação de atrito FR e o parâmetro de poro-pressão
B , os quais são plotados nas Figuras V.12 a V.14 e V.15 q
a V.17, respectivamente.
No caso da relação de atrito FR, nota-se que o seu
valor é constante em cada camada, estando entre 1.5 e 2.0
na primeira e igual a cerca de 1.5 na segunda camada.
Quanto ao parâmetro B nota-se que a tendência na q
primeira camada argilosa é do seu valor permanecer
relativamente constante, enquanto na segunda camada seria
de decrescer com a profundidade. Nota-se também o aumento
do valor de B , por volta dos 16 metros de profundidade, q
devido à queda da resistência de ponta qT. O valor médio
de B é cerca de 0.65 para a primeira camada e 0.74 para a q
segunda.
A faixa de valores de Bq e qT dos 3 ensaios está
indicada no ábaco de SENNESET & JANBU (1984), na Figura
V.18, juntamente com os valores da argila de Sarapui.
obtidos por DANZIGER (1990). Por aquele ábaco. a argila
de Recife seria classificada como média e não como argila
mole, o que indica que a faixa de argilas moles deve ser
ampliada.
Em relação à argila de Sarapui, a argila de Recife
apresentou valores mais altos tanto para
qT. o que indica uma maior consistência.
B quanto para q
Os valores dos ensaios desta tese são apresentados
nos ábacos de ROBERTSON et alii (1986) na Figura V.19.
juntamente com os resultados da argila de Sarapui DANZIGER
(1990). No ábaco qT x Bq. os resultados da presente tese
situaram-se totalmente dentro da zona 3 que representa
o o
N
m
o ri
N ri
"" ri
U) ri
m ri
o N
N N
,.... "" E N ....,
11. U) N
o II m a. N
o (')
130
l 2 3 4 5 6 7
FR (")
a 9 10
Figura V.12 - Relaç~o de atrito FR. no ensaio E1.
o 1 2
o
N
CD
o ... N ... V ... lD ... CD ... o N
N N
-- V E N ~
u. lD N
o ([
CD n. N
o (')
131
3 4 5 6
FALHA NO TECLADO
DO MICRO
7
FA ( % )
8 9 10
Figura V.13 - Relação de atrito FR. no ensaio E2.
o o
N
e.o
CD
o "'1
N "'1
~ "'1
e.o "'1
CD "'1
o N
N N
,... ~
E N ....,
11.. e.o N
o ([
CD a. N
o (')
1 2 3 4 5
132
6 7
FAC%)
e 9 10
Figura V.14 - Relação de a~ri~o FR. no ensaio E3.
133
Bq
o .10 .20 .30 .40 .5 .so .10 .ao .9o o
N
m
o
7 ....
N -"li' ....
(O ....
m ....
o N
DISSIPAÇÃO N N
"' "li' \ E N LENTE DE AREIA
....,
lL. (O N
o a: m n. N
o (I')
Figura V.15 - Parâme~ro de poro-pressão B , no ensaio E1. q
134
Bq
O .10 .20 .30 .40 .5 .60 .70 .80 .90 o
N
CD
o ....
N ... ~ ....
u, ....
CD ....
o N
N N
.,.... ~
E N -lL
u, N
o II
CD CL N
o (I') ----
Figura V.16 - Parãme~ro de poro-pressão B • no ensaio Eê. q
135
Bq
O .10 .20 .30 .40 .5 .60 .70 .80 .90 o
N
m
o -N -~ ~
~ -m -o N
N N
,... ~
E N ~
~ ~ N
o ~ m ~ N
o ~
Figura V.17 - Parâme~ro de poro-pressão B • no ensaio E3. q
136
argila. Por outro lado. no ábaco X FR os valores
situaram-se nas zonas 1.3.4 e 6. o que faz com que o solo
possa ser classificado como solo fino sensível argila.
argila siltosa e silte argiloso. A questão da presença de
silte é confirmada por ensaios de granulometria de
COUTINHO (1980) e FERREIRA (1982). apresentados no item
III.4.1 • que indicam uma percentagem de silte de cerca de
26 %.
V.6 - Estimativa da Resistência Não-drenada
A resistência não-drenada Su pode ser obtida a
partir de ensaios de piezocone através de 3 fatores do
cone CNkt . Nke e NAu ) • como descrit.o no item II. 6. 2.
Tomando-se como base os valores de Su dos ensaios
t.riaxiais realizados e apresentados no item III.4.3
obt.eve-se os valores de Nkt. Nke e NAu em função da
profundidade mostrados nas Figuras V.20 a V.28.
Analisando-se as Figuras V.20 a V.22. nota-se que
a faixa de variação dos valores de Nkt situa-se entre 10.0
e 16.6. Observa-se ainda que na primeira camada o seu
valor apresenta uma tendência de permanecer relativamente
const.ant.e. oscilando em t.orno de um valor médio de cerca
de 12.6. e que por volt.a dos 16 metros ocorre uma queda
nos valores • devido à transição de uma camada para out.ra.
A partir de ent.ão Nkt começa a crescer linearmente com a
profundidade Cna seguda camada). com uma média em torno de
13.
Com relação ao fat.or NAu nota-se através das
137
qT (MN/m2)
14 SOLO DURO
( PRÉ- ADENSADO )
12 Bq = O ttt1't
10
V?ü /·:::.:I AREIA COMPACTA
U - Uo 8 ...
:/{~: :· :-:· :-:1
6 \(J ARGILA RIJA E SILTE ....
4 'Mm!!'côMPÀCtAI ••••••• ,1
· • ·AREIA· · 1
RECIFE
( PRESENTE TESE ) ..•..... ·I
. FOFA, .. 1 •....... 'I ARGILA MÉDIA E SILTE FINO
ARGILA MOLE
MUITO MOLE
o o 0,2 0,4 0,8 1,0, 1,2
SARAPUI
( DANZIGER, 1990)
Figura V.19 - Faixa de valores de Bq e qT dos 3 ensaios no
ábaco de SENNESET & JANBU (1994), juntamente
com dados da argila de Sarapui
C DANZI GER. 1990) .
100
-... cr
':: 100 o .e -... cr
10
ZONA
2 3 4 5 6 7
8 9 10
li 12
o 0,4 Bq
0,8
138
li RECIFE
( PRESENTE TESE)
SARAPUÍ
( DANZIGER ( 1990) )
RECIFE
( PRESENTE TESE)·
SARAPUÍ
( OANZIGER(l990) )
COMPORTAMENTO DO SOLO
SOLO FINO SENSÍVEL MATERIAL ORGÂNICO ARGILA
ARGILA SILTOSA PARA ARGILA SILTE ARGILOSO PARA ARGILA SILTOSA
SILTE ARENOSO PARA SIL TE ARGILOSO AREIA SILTOSA PARA SILTE ARENOSO
AREIA PARA ARE1A SILTOSA
AREIA AREIA GROSSA PARA AREIA
SOLO FINO DURO (* ) AREIA PARA AREIA ARGILOSA(*)
(*) PRÉ-ADENSADO OU CIMENTADO
Figura V.19 - Valores ob~idos na presen~e ~ese no àbaco de
ROBERTSON e~ alii (1986). jun~amen~e com
resul~ados da argila de Sarapui
C DANZI GER. 1990) .
139
Figuras V.23 a V.25 que a faixa de variação dos valores
obtidos está situada entre 7.5 e 11.0. com valores médios
de cerca de 8 na primeira e 9 na segunda camada. De uma
maneira geral. Nâu cresce linearmente com a profundidade.
com taxas semelhantes nas 2 camadas. Nos ensaios E1 e E2
n~o é nitida a transição de uma camada para outra. ao
contrário do parâmetro anterior CNkt) onde essa transição
é claramente observada em todos os ensaios.
Em relação a Nke a faixa de variaç~o está
situada entre 4.0 e 9.0. com uma média em torno de 6 (Ver
Figuras V.26 a V.28). Na primeira camada os valores têm a
tendência de serem constantes. ocorrendo uma redução
significativa na transição das camadas • para na segunda
camada o valor de Nke crescer com a profundidade.
Para efeito de comparação com dados da literatura.
~oram utilizados os ábacos de LUNNE et alii (1985). pois
este autor utilizou o Su de referência proveniente de
ensaios triaxiais. como na presente tese. As Figuras V.29
a V.31 mostram a faixa de valores obtidos para os fatores
Nkt • Nâu e Nke. respectivamente. comparados com os dados
de LUNNE et alii (1990) para argilas do Mar do Norte e de
DANZIGER (1990) para a argila de Sarapui.
Foram incluidos nestas Figuras todos os valores
obtidos. independentemente da camada. o que tornou a faixa
de variação muito grande. Nota-se que os valores para a
argila de Recife situam-se na sua maioria dentro da faixa
proposta por LUNNE et alii (1985). em torno da média. ao
contrário da argila de Sarapui. cuja faixa situa-se abaixo
dos valores médios CDANZIGER.1990). Assim. conclui-se que
140
NKt
o 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 o
N
U)
CD
o 7 .. N DISSIPAÇÃO .. .,. .. U) .. CD .. o N
DISSIPAÇÃO N N
,... .,. E N ..... 11.
U) N
o II
CD n. N
o ('J
Figura V.20 - Fa~or de cone Nk~ no ensaio E1.
141
Nl<t
o 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 o
N
m
o ....
N _7
.... OISSIPAÇAO
V ....
ca NO TECLADO .... MICRO
m ....
o 1 N
DISSIPAÇÃO N N
"' V E N ,_
lL ca N o
CC m a. N
o (l'J
Figura V.21 - Fator de cone Nkt no ensaio Eê.
142
Nl<t
o 2 4 6 e 10 12 14 1s 1e 20 o
N
U)
CD
o ... N ... DISSIPAÇAO .. ... U) ... CD ... o
1 N
DISSIPAÇÃO N V-N
- .. E N -u.
U) N
o ([
m Q. N
o L (l'J
Figura V.22 - Fa~or de cone Nk~ no ensaio E3.
143
Ndu
o 2 4 6 B 10 12 14 16 18 20 o
N
m
o
7_ ""1
N DISSIPAÇAO ""1
\ '9' ""1
tO ... m ""1
o N
N N
,... '9' \ E N ...... LENTE DE AREIA
lL tO N
o ([ m n. N
o (I']
Figura V.23 - Fa~or de cone Nau no ensaio E1.
144
Ndu
o 2 4 6 B 10 12 14 16 18 20 o
N
CD
o ... N ... • ... U) ...
FALHA NO TECLADO CD
DO MICRO ... o N
N N
,.. • E N -IL.
U) N
o ([ a. CD
N
o (1)
Figura V.24 - Fa~or de cone NAu no ensaio E2.
145
Ndu
o 2 4 6 a 10 12 14 1s 1a 20 o
N
co
m
o ... N DISSIPAÇÃO ...
'f\ ~
" co " m ... o N
DISSIPAÇÃO N N
,... ~
E N -IL
co N
o a: m n. N
o (I')
Figura V.25 - Fator de cone NAu no ensaio E3.
146
Nl<e
o 2 4 6 e 10 12 14 1s 1e 20 o
N
CD
o f ... N DISSIPAÇÃO ...
~ • ... (O ... CD ... o N
N N
...... • LENTE DE AREIA E N ..... lL
(O N
o a:
CD o. N
o l'J
Figura V.26 - Fa~or de cone Nke no ensaio E1.
147
Nke
o 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 o
N
m
o -N
1 - DISSIPAÇÃO \
'Q' -a, ....
m ""1
o N
N N
""' 'Q'
E N -IJ..
a, N
o a: m n. N
o (l'J
Figura V.27 - Fator de cone Nke no ensaio E2.
148
Nke
o 2 4 6 e 10 12 14 1s 1e 20 o
N
CD
o ....
N .... .,. ....
U) -e
CD ....
o N
N N
,... .,. E N
....,
lL U) N
o ([
CD n. N
o _ _J (I']
Figura V.28 - Fa~or de cone Nke no ensaio E3.
149
a detta:~rminaç~o de Su a partir do uso de valor·es médios dos
3 ~atores de cone Nkt. NÁu e Nke dos gráficos de LUNNE et
alii (1986) conduziria a rosultados satis~at6rios para a
argila de Reci~e estudada.em relação ao Su de laborat6ri.o.
Utilizando-se a proposta de CAMPANELLA et alii
(1986) e ROBERTSON el. alii (1986). empregando-se o grá~ico
da F'igur·a II. 18. com o valor de G/Su
c-:c-nsaios t.riaxiais do item III. 4. 3 e
90 obt.ido dos
0.7 (Tabela
II. 2). 'Lem-se NÁu ::..:: 6. 5. in~erior aos valores encontrados
r1os ensaios de piezocone. que se si 'Luaram na ~aixa de 7.5
a 11. O. Por outro lado, em sE~ utilizando um valor de Af" =
1.26, que ~oi a média obtida nos ensaios triaxiais, se
chegaria a NÁu ~= 7. 5. que se situa no limite inferior da
~aiY..a de campo. Portanto, a estimativa de Su através das
propostas de CAMPANELLA et.. alii (1986) e ROBERTSON et alii
(1986) levaria a obtenção de valores superiores àqueles
obtidos nos ensaios triaxiais que serviram como re~erência
para o cálculo de NAU experimental.
O ~ator Nkt.. ~oi estimado também a partir das
~órmulas obtidas por H0l1LSBY & TEH (1988), apresentadas no
item II.6.2. Utilizando-se a Expressão II.18, obtida com
base no Método do Caminho de Defor·maçe5es CBALIGH.1985;
LEVADOUX, 1980) • considerando os limites da
l evando···se em conta que a argila é de
t·aixa
levemente
pré-adensada a normalmente adensada (O< Á < 1), chega-se
a Nkt entre 7.5 e 12.5, com média de 10. Essa ~aixa está
abaixo dos valores de campo, que se situaram entre 10.0 e
16. 5.
Por outro lado, empregando-se a Expressão II.22.
150
24
PONTOS INDICADOS:
20 MAR DO NORTE • LUNNE at alii (1985)
• •• ... 16
.,,. RECIFE
~ ( PRESENTE TESE)
~ • z 12 • 8
SARAPUI
4 ( DANZIGER, '1990)
o o 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
Bq.
Figura V.29 - Faixa de valores de Nk~ e Bq ob~idos em
comparação com dados de LUNNE e~ alii (1985)
e de DANZI GER C 1990) .
151
24
PONTOS INDICADOS'.
20 MAR DO NORTE LUNNE et alii(1985)
16 :, <I RECIFE
z 12 ( PRESENTE TESE) A
8
' 4 SARAPUI
( DANZIGER ( 1990))
o o 0.2 0.4 0.6 o.a 1.0 1.2 1.4
Bq
Figura V.30 - Faixa de valores de N. e B obtidos u.U q em
comparação com dados de LUNNE et alii (1985)
e de DANZI GER C 1990) .
20
16 ILI JIC
z 12
8
152
PONTOS INDICADOS:
MAR DO NORTE LUNNE et alii ( 1985)
RECIFE
( PRESEN1E TESE)
4 SARAPUÍ ( DANZIGER ( 1990) )
o -1------l.--..J.._----1----1-----+---1-----+
o 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
Bq
Figura V.31 - Faixa de valores de Nk e B ob~idos em e q
comparação com dados de LUNNE e~ alii (1985)
e de DANZI GER C 1990) .
153
baseada em análises utilizando-se o Método dos Elementos
Finitos, chega-se a valores de Nkt entre 7.5 e 12.0 (com
média de Q.76) muit.o próxima à faixa obt.ida com o uso da
Expressão II.18 e abaixo dos valores obtidos pelos ensaios
de piezocone. Assim, conclui-se que o valor
CJbt.ido a part.ir das Expressê:.'ies II .18 e Il. 22,
superiores aos tmcontrados nos ensaios triaxiais.
de Su
seriam
Até aqui, neste item, tomou-se como base os
f'at.ores de cone Nkt. NÃu e Nke. calculados a partir de
um SU de referência, no caso obtido de ensaios triaxiais
UU-C e C:IU-C. Entretanto. í'oi seguido também o caminho
inverso. c,u seja, a êst.irnat.iva do valor de Su através das
f:.:xpreSõs:ões II .13. II .14 e II .15. Os valores de Nkt • Nll.u e
Nke foram a.dotados a partir de correlação com o parâmetro
B de campo, at.ravés dos gráficos de LUNNE at alii (1986), q
item II. 6. 2.
Os valores de Su !'oram calculados através da
u'LilizaçíJo do programa c:omput.acional chamado "PIEZCONZ".
desenvolvido pelo autor desta tese, na linguagem BASIC e
implantado em microcomplltadores compativeis com o IBM-PC.
Est.e programa calcltla os valores de Su minimo e máximo
C li rni tes propostos por LUNNE et alii, 1985) pelas
Expressões II .13 a II .15. Foram adotados os valor·es de
0.65 e 0.74 para o parâmetro B , na primeira e segunda q
camadas, respectivarnerit.e. considerados como valores médios
obtidos dos ensaios.
As Figuras V.32 a V.34, V.35 a V.37 e V.38 a V.40,
apresentam a faixa de valores obt.idos para Su. a par~ir de
respectivamente. Nestas Figuras s~o
154
apresentados também os resultados dos ensaios triaxiais
Citem III.4.3). para efeito de comparação.
Nota-se que há uma concordância boa entre as
faixas de campo e de laboratório, para Su obtido a partir
de Nkt e NAu, com uma tendência para os valores de
laboratório se aproximarem do limite inferior da faixa de
campo. Entretanto, com relação aos valores de Su oriundos
de Nke, a concordância é apenas regular • já que a média
de laboratório situa-se no limite inferior da faixa, e
muitos pontos estão fora dos limites de campo. O fato de
ter sido adotado valores médios de B q
justificar essa discrepância.
talvez possa
Os valores de Su oriundos de NAu foram os que
apresentaram a menor faixa de variação, o que pode indicar
ser este fator de cone o mais adequado para estimativa da
resistência não-drenada, através de ensaios de piezocone.
Por outro lado os valores de Su provenientes de Nke
apresentam o maior grau de dispersão o que pode ser
explicado pelo pequeno valor da resistência de ponta
efetiva qE, que serve de base para cálculo de Nke tal
como comentado por CAMPANELLA & ROBERTSON (1988), desta
forma. qualquer pequena oscilação nos valores em termos
absolutos, significa um valor considerável em termos
percentuais.
V.6 - Estimativa de Parâmetros Efetivos
Os parâmetros efetivos de resistência da argila
estudada foram estimados a partir das propostas de
o
N
U>
m
o " N
" ~
" U>
" m " o N
(\1 N
,... ~
E (\1
"-J
U> IL N o ([
m n. N
o t'J
155
Su(t<Pa)
70 80 90 100 110 120 O 10 20 30 40 50 60
j_ DISSIPAÇAO
\
DISSIPAÇÃj
o FURO 1 - ENSAIO UU
6 FURO 2- ENSAIO UU
.& FURO 2- ENSAIO CIU
{
NkT , = 9.5 19 mm.
CAMADA NkTmáx.: 17.5
{""Tmio = e.o 29
CAMADA
NkTmóx. = 16.0
Figura V.32 - Comparação entre Su a partir de Nkt e
ensaios triaxiais. para o ensaio E1.
o
N
co
m
o ... N ... • ... co ... m ... o N
N N
,... • E N .... lL
co N
o a: m a. N
o (l'J
156
Su(t<Pa)
O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
o FURO 1 - ENSAIO UU
11 F~O 2- ENSAIO UU
& FURO 2- ENSAIO CIU
N kTmín. = 8.0
N kTmóx. = 16.0
Figura V.33 - Comparaç~o entre Su a partir de Nkt e
ensaios triaxiais • para o ensaio EZ.
o
N
m
o ... N ... ..,. ... co ... m ... o N
N N
,... ..,. e N
..... u. co
N o [[
m n. N
o t'>
157
Su(l<Pa)
O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
DISSIPAÇÃO \\
DISSIPAÇÃO
O FURO 1 - ENSAIO U U
d FURO 2- ENSAIO UU
à FURO 2- ENSAIO CIU
12 {N kTmín. = 9.5
CAMADA NkTmóx. =17.5
:u CAMADA
{
NkTmÍn. = 8.0
N kT máx. = 16.0
Figura V.34 - Comparaç~o entre Su a partir de Nkt e
ensaios triaxiais. para o ensaio E3.
o
N
CD
o ... N ... ~ ... U) ... CD ... o N
N N
,... ~
E N --U)
11. N o II
CD o.. N
o l'l
158
Su(l<Ps)
O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
1
';
-;s1PAÇÃO
•\ 1
\ LENTE DE AREIA
1 lM l oo
o FURO 1- ENSAIO UU
õ. FURO 2- ENSAIO UU
l FURO 2-ENSAIO CIU
12
CAMADA
2!!
CAMADA
{
N 4JJ mín. = S.O
N 4µmóx. = 9.5
fN UI mín. : 7·º
}••mÓ•. • 10.0
Figura V.35 - Sua partir de N~u e de ensaios lriaxiais.
para o ensaio E1.
o
N
Ul
CD
o " N
" • " Ul
" CD
" o N
N N
- • e N ..... l1.
Ul N
o I[
CD a. N
o l"]
159
Su(l<Pa)
O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
o FURO 1 - ENSAIO UU
A FURO 2- ENSAIO UU
& FURO 2- ENSAIO CIU
{
N , = 6.0 a~mm.
N41,1 móx. = 9. 5
= 7.0
= 10.0
Figura V.36 - Sua partir de NÂu e de ensaios ~riaxiais.
para o ensaio E2.
160
Su(l<Pe)
O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 o
N
m
o ... N
DISSIP ÇÃO ... .., ... u,
.. ·1t ... m :A~U ~~ ...
~~,-~ o , oP' N
N N .,..., ~
,... .., E N --lL
u, N
o II m Q.
N
o (I')
Figura V.37 - Sua par~ir de N~u e de ensaios ~riaxiais.
para o ensaio E3.
161
Su(KPa)
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 o
N
O FURO 1- ENSAIO uu /l FURO 2- ENSAIO uu
U) A FURO 2- ENSAIO CIU
CD
o 0 r••mi,.' s., " 12
N DISSIPAÇÃO N ke máx. _= 8.0 "
~
" U)
{" ke m'." : 40 " 22
CD CAMADA
" Nkemax. - 6 · 5
o N
'
N OI SSIPAÇÃO ----N
,... ~
e N
' ..... U)
11. N o a:
CD a. N
o t')
Figura V.38 - Sua partir de Nke comparado com resultados
de ensaios triaxiais. no ensaio E1.
o
N
Ul
m
o ... N ... ~ ... Ul ... m ... o N
N N
,... ~
E N ..-
11. Ul N
o ([
m Q. N
o (l'J
162
Su(l<PB)
O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
OISSIPAçÃO
FALHA NO TECLADO &A
DO MICRO
7_ DISSIPAÇAO
\/\,
A A
o FURO 1- ENSAIO UU
A FURO 2- ENSAIO UU
& FURO 2- ENSAIO CIU
22 CAMADA
N kemín. = 5.5
N ke móx.: 8.0
{
N k , : 4.0 emm.
Nke m6x. =6.5
Figura V.39 - Sua partir de Nke comparado com resultados
de ensaios triaxiais. no ensaio Ea.
o o
N
U)
m
o ""1
N ""1
• ""1
U) ""1
m ""1
o N
N N
- • E N --U)
lL N o ([
m Q. N
o (1)
163
Su(l<Pa)
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
1 DISSIPAÇÃO
OhSIPAÇÃO
~
o FURO 1 - ENSAIO UU
A FURO 2- ENSAIO UU
& FUR> 2- ENSAIO CIU
I!!
CAMADA --~~--
CAMADA
JNkem~n. : 5
·5
lNkemox. - S.O
Nke mín. = 4 .o
Nkemóx. = 6·5
Figura V.40 - Sua partir de Nke comparado com resultados
de ensaios triaxiais, no ensaio E3.
164
SENNESET & JANBU (1984) e LUNNE e~ alii (1985). Os valores
de~· encon~rados por es~es mé~odos, bem como os ob~idos
nos ensaios ~riaxiais CIU-C realizados, são apresen~ados
na Tabela V.1.
Tabela V.1 - Valores de ~· ob~idos pelos ensaios de
piezocone e ~riaxiais CIU-C.
Prof. Ãng. de a~ri~o in~erno efe~ivo ~·
(m) SENNESET & LUNNE e~ Triaxial JANBU (1984) aliiC1985) CIU-C
25 - 33° 18 - 23° 7 - 16 26°
(29°) (20. 5°)
31 - 33° 24 - 27° 16 - 26 23°
(32°) (25. 5°)
NOTA: Valores en~re paren~esis correspondem à média da
faixa.
Analisando-se os dados da Tabela V.1, no~a-se que
na primeira camada o valor de~· ob~ido pelos ~riaxiais
cfü-C es~á den~ro da faixa encon~rada u~ilizando-se a
sugesUfo de SENNESET & JANBU (1984) e acima da faixa de
LUNNE e~ alii (1986). Por ou~ro lado, na segunda camada o
valor de~· do ensaio CIU-C es~á abaixo dos limi~es
inferiores das 2 faixas ob~idas pelo piezocone. o que leva
a crer ser es~e valor de 23° mui~o baixo para es~a camada
argilosa. Maiores es~udos são necessários para se explicar
a causa des~a discrepância.
Os valores de "a" (Ver i~em II. 6. 3) ob~idos
165
situaram-se entre 1 e 5 kPa. estando dentro da ~ai:xa
proposta por LUNNE et alii (1985) para argilas normalmente
adensadas ou levemente pré-adensadas. que é de 2 a 10 kPa.
V.7 - Estimativa da História de Tensaes
A história de tensaes ~oi analisada utilizando-se
apenas a curva proposta por WROTH (1984). O método
sugerido por SULLY et alii (1988) Citem II.6.4) não ~oi
empregado. por não se dispor da poro-pressão medida na
basa do cone.
A Figura V.41 apresenta os valores de B q
encontrados. plotados em ~unção de CX::R. no grá~ico de
WROTH (1984). bem como os dados obtidos por DANZIGER
(1990) para a argila de Sarapui. Como os valores da
presente tese e os obtidos por DANZIGER (1990) situaram-se
acima da curva sugerida por WROTH (1984). ~oi proposta uma
outra curva para argilas brasileiras. paralela e superior
à primeira. Os dados para esta curva são. no entanto muito
poucos. necessitando-se de uma maior quantidade de valores
para a curva proposta ser con~irmada ou alterada. A mesma
no entanto pode ser útil como uma primeira tentativa.
V.8 - Ensaios de Dissipaç~o CA Estimativa do Coe~iciente
de Adensamento)
Foram realizados 12 ensaios de dissipação (sendo 6
em cada camada argilosa). com o objetivo de se estimar o
coe~iciente de adensamento horizontal do solo. As
1.0
o.e
0.6
0.4
0.2
166
RECIFE ( PROF. 16 o 25 m.)
( PRESENTE TESE )
RECIFE ( PROF. 7 o 16 m)
( PRESENTE TESE)
SARAPUÍ
(DANZIGER , 1990)
CURVA PROPOSTA
PARA ARGILAS BRASILEIRAS
Q-1------1-------1------
Figura V.41
2 4 8
OCR
Curva B x OCR propos~a para argilas q
brasileiras comparada com a propos~a por
WROTH (1984), bem como valores ob~idos na
presen~e ~ese e dados de Sarapu1
C DANZI GER. 1 990) .
167
profundidades desses ensaios constam da Tabela IV.2. item
IV. 3. 2.
Em 11 desses; ensaios a poro·-pressão decresceu
i modiat;1ment...:a ap6s a parada na cravação, coerente com o
encontrado por SOARES (1981:i) e DANZIGER (1990), e apenas
1 aprt:=1santou um cr1;1sciment..o da poro-·pressão por cerca de 1
minuto. A Figura V.42 apresenta as 4 curvas u x ~ para
o ensaio de piezocone (vertical) El, que ilustra o
comentário anter·ior. Para as 2 outras verticais (ensaios
E2 e E3) as curvas se assemelham às três primeiras da
Figura V. 42.
Na Figura V.42 nota-se também a ext.rapolação feita
para determinação da poro-pressão inicial u1
conforme
sugerido por THOMAS (1986) (item II.6.5), o que foi
realizado em lodos os ensaios.
O coeficiente dü adensamento horiLontal
estimado através do método proposto por HOULSBY
foi
TEH
(1988) Citem II.6.6). Prereriu-se utilizar est..e método, e
não o de LEVAOOUX (1980), porque o primeiro incorpora o
~~eito do índice de rigidez Ir. enquanto que LEVADOUX
(1980) considera um valor de Ir sempre igual a 560, muito
superior ao da argila em estudo que é de cerca de 90 Citem
III. 4. 3).
A Tabela V.2 fornece os re~ultados obtidos para as
dissipações realizadas.
'1] .... 650 (Q e '1 ~
GOO 1\ -----:::- EXTRAPOLAÇÃO ( THOMAS, 1986 ) o 12 DISSIPAÇÃO
< 22 DISSIPAÇÃO + .i:,. [\)
550 t\. o DISSIPAÇÃO 3~ 1
n A 42 DISSIPAÇÃO [1] e ..... '1 500 < ~ li)
a. 450 li) -a. e .... a. li) ~
li) - 400 .... 1 l°'n_ ~
. ~ ~ 1
1--'
'O :::, °' ~ CXl
,() 350 ll1l o
e X 300
~ 250
.. 200
::, o
1D 150 ::, li) o 600 1200 1800 2400 3000 3600 ~ .... vT ( s ) o
1~9
Tabela V.2 - Coericientes de adensamento horizontal
obtidos dos ensaios de piezocone.
--- ·-. ·-4 2 l ~ISSIPAÇÃO PROF. Cm) chCx 10 cm /s) ·- _ .... ~-------~ --
E1-1 9,23 113
ENSAI
------E1-2 14.23 113
E1 E1-3 19,23 88
E1-4 22.23 90 ·-·-· ·-
E2-1 10.44 160 --·--·--
E2-2 1.3,44 149 E2 L--·-..
Eê:-3 19.44 160 .__
E2-4 22.44 118 -- --·--·
E3-1----~ 136
L..----E3-2 13.52
r 160
1-----
E3-3 19.61 142 1-- -
E3-4 2ê:. 51 105 i
1·-1
E3
Comparando-se os valores da Tabela V.2 com os
encontrados por COUTINHO C1980) Citem III. 4. 2).
constata-se que os valore~ de eh obtidos do piezocone são
bastante superiores , cerca de 3 vezes aos de laboratório
no trecho pré-adensado, que é o eh que o piezocone
f·or-nece. A Figura V.43 ilustra o comentá.rio. mostrando as
1aixas de eh de laboratório e de campo.
traduz este ~alo em lermos numéricos.
A Tabela V.3
170
Tabela V.3 Comparação entre eh do piezoeone e de
laboratório.
eh Cx 10 -4 2 cm /s)
Ensaios Oedométricos Ensaio de Piezocone
C COUTI NH0, 1980) C Mét. HOULSBY & TEH, 1988)
20 - 60 88 - 160
Adotando-se o valor da relação eh /ev como sendo
igual a 1 no trecho pré-adensado, considerada por
FERREIRA et alii (1986), pode-se comparar os valores
encontrados nos ensaios de piezocone com os resultados de
c de ensaios de adensamento obtidos no presente trabalho V
Citem III.4.2).
A Figura V.44 apresenta a comparação por via
gráfica. Os valores do piezocone ainda são superiores. de
2 a 3 vezes • aos de laboratório. porém as 2 faixas estão
mai s próximas.
A existência de pequenas lentes de areia. bem como
o efeito das dimens~es da amostra. podem ser explicaç~es
para essa discrepância entre os resultados de campo e de
laboratório.
Com relação ao c do trecho normalmente adensado V
c CNA). pode-se obtê-lo a partir da sugestão de BALIGH & V
LEVADOUX (1986), apresentado no item II.6.5. Tomando-se
cs/cc = 0.136 obtido no presente trabalho e ch/cvCNA) = 2
(FERREIRA et alii,1986), e substituindo-se na Expressão
I I . 41 • tem-se :
1,0
140
-., , 120
N E e.>
• 1
º ,e
-100
.e o
..J <( .... z o 80 N a: o :e
o .... z L&J 60 :E <( cn z L&J e <(
L&J 40 e
L&J .... z L&J
o La. 20 la.l o o
Figura V.43
171
Log CT'vc (kPa) 10,0 IOOP ~o
(COUTINHO, 19 O ; FERREIRA, 198
Faixas do coe~icien~e de adensamen~o
horizon~al do piezocone e de labora~6rio
e coun NHo.1990) .
172
Log u;c ( kPa)
1,0 160-c:=-::=-:=-:==-==-==-----r--------------,.....----------t
10,0 100,0 500,0
-• ' N E o
V ' o ,e -
140
129
100 ..J ex o ~ a: ILI > ILI 80
..J
~ z o N a: ~ 60
~ z ILI ~ ex U)
Z 40 ILI o ex
ILI o
ILI ~ 20 z LIJ
o "-LIJ o o
Figura V.44
PIEZOCONE
Coeficientes de adensamento horizontal
obtido do piezocone e vertical obtido dos
ensaios oedométricos.
e = V
1 """"a
173
. 0.136. (88 a 160)
-4 2 e ~ 6 a 11 x 10 cm /s V
CV.1)
CV. 2)
Valores estes superiores (3.8 vezes em média) aos
de laboratório, que se situaram entre 0.5
cm2 /s.
e 4.0 X
174
CAPITULO VI
CONCLUSOES E SUGEsrems PARA FUTURAS PESQUISAS
VI.1 - Conclus~es
i) Os ensaios de piezocone realizados confirmaram a
existência de 2 camadas de argila mole no depósito situado
no Clube Internacional do Recife. coerente com outros
trabalhos CTEIXEIRA.1972; AMORIM JR .• 1975; FERREIRA,1982;
COUTINH0.1988. etc). A primeira camada de 7 a 16 metros e
a segunda de 16 a 26 metros de profundidade.
ii) A repetibilidade das grandezas medidas foi maior no
caso da resistência de ponta e poro-press~o do que o
atrito lateral. tal como reportado. internacionalmente em
vários trabalhos.
iii) Com os dados obtidos de Bq e qT. a argila estudada
seria classificada como média e n~o como mole no ábaco de
SENNESET & JANBU (1984). o que indica que a faixa de
argilas moles precisa ser ampliada.
iv) A classificação com base nos ábacos de ROBERTSON et
alii (1986) confirmou a razoável presença de silte no
material estudado. indicada pelos ensaios de
granulometria.
v) Os fatores de cone Nkt • Nke e Nâu calculados com base
175
no Su obtido dos ensaios triax.iais realizados. plotados em
funç~o de B • situaram-se dentro da faixa encontrada por q
LUNNE et alii (1986), em torno da média.
vi)O valor de Su estimado a partir do uso dos fatores Nkt'
obtidos em ~unç~o do parâmetro B q e
empregando-se os ábacos de LUNNE et alii (1986), forneceu
resultados muito bons no caso de Nkt e NAu quando
comparados ao Su de laborat6rio e apenas regular no caso
vii) Os valores de~· obtidos do piezocone com base nas
propostas de SENNESET & JANBU (1984) e LUNNE et alii
(1986), n~o mostraram boa concordância com os valores de
laborat6rio.
viii) Os valores de B plotados em ~unç~o de CX:R q
situaram-se acima da curva média porposta por WROTH
(1984), o que levou à proposição de uma outra curva
paralela e superior à primeira, para o caso das argilas
brasileiras.
ix) Os coe~icientes de adensamento obtidos dos ensaios de
piezocone. utilizando-se o Método de HOULSBY & TEH (1988).
foram superiores, de 2 a 4 vezes aos encontrados nos
ensaios de adensamento. tanto para eh como para cv
VI.2 - Sugestaes Para Futuras Pesquisas
176
iJ Realização de ensaios de piezocone em outros dos
numeroso5; dep6~itos de argila mole da Cidade do Recife. de
modo a se ter uma experiência regional e con'l.ribuir com a
c..;,xperiância brasileir·a.
ii) Realização de ensaios de palheta "in situ" no
depósito estudado. para que se possa 'l.er outra base de
comparação com o ensaio de piezocone e o laboratório.
iii) Fazer um maior número de ensaios. triaxiaiS; para se
confirmar os valores de qi• obtidos na presente tese.
177
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