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

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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

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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)

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iii

Es~a Tese é dedicada

A meus pais. Adalio e Glória. à minha

esposa Fernanda e ao meu filho Pedro Eugênio.

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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.

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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.

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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.

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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

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!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

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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

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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

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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,

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-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

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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.

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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

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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

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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).

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7

CABO

TRANSDUTOR E PRESSÃO

Figura II.3 - Sonda piezomé~rica desenvolvida por WISSA e~

alii (1975).

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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.

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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).

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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

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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

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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).

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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

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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).

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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

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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).

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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) .

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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

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(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

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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

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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~

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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).

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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 &

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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,

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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).

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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

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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).

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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).

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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

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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

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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.

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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).

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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).

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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) .

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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).

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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)

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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

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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)

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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".

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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).

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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.

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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

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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 ) .

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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

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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

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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) .

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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

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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).

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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)

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:, <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) .

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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

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.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)

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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).

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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) .

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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.

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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).

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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 ---- --·- ----

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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),

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59

li rá"

~ li

15 ,!11

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t?I 8 ;:: ~

""' ~ cf li

sr

((/ o

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).

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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

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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.

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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

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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.

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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

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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

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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) .

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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

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'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.

'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

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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).

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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)

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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

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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

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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

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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.

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~ o "4> e: :1 o.

"lJ ..... IO e: .., ~

H H H

-..J

n e: ., ~ Ili

.... o. o. 11) ~ o. Q ~ <.

o

~~

m

R iU

m 3

"4> e: :, ,o ri>l o

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

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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

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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.

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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).

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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

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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.

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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

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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

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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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o o 1D ,,., N N li li

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D.

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Figura III .11 Envolt6rias de resistência das duas

camadas de argila mole. obtidas dos

ensaios CIU-C. no presente trabalho.

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-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

1

lPP1 o ll

~Su: 42

ll l ll

1

1

!'.'.61:llii

1

1

1

M

60

kPo

~-----\

\ ~Su : 21,2 + l,3Z

~ ll

\ \ llll âõ

\ \ 'f

\ \

ti ll ll

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.

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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.

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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

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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

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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

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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).

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~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) .

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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

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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

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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.

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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

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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

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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.

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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

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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.

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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

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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 .

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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.

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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

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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).

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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.

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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:.

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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

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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

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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

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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

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111

u(KPa)

o 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

o

N

~

U)

a, \

o \ f ....

N D~SIP~ÃD ....

\ \ ~ ....

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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.

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-E

lL o ([ n.

o

N

lO

m

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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.

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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.

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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.

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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.

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-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

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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

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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

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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) .

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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) .

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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

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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) .

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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) .

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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) .

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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

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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

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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) .

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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.

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'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

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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

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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 :

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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) .

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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.

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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

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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

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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

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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.

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177

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