investigações geotécnicas turma

82
CCE0194 - FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES UNIDADE I INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS Programa de investigações Análises e parâmetros fundamentais para o projeto de fundações Análise da capacidade de carga e tensões admissíveis do solo de fundação Escolha do tipo de fundação GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL Fundações e Contenções 1 UNIDADE II FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS: ANÁLISE, PROJETO E EXECUÇÃO Principais tipos e características Dimensionamento e detalhamento de blocos Dimensionamento e detalhamento de sapatas Dimensionamento e detalhamento de radier Pré-requisitos: CCE0255 Mecânica dos Solos CCE0183 Estrutura de Concreto I

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Page 1: Investigações Geotécnicas TURMA

CCE0194 - FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES

UNIDADE I – INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS– Programa de investigações

– Análises e parâmetros fundamentais para o projeto de fundações

– Análise da capacidade de carga e tensões admissíveis do solo de fundação

– Escolha do tipo de fundação

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

1

UNIDADE II – FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS: ANÁLISE, PROJETO E

EXECUÇÃO– Principais tipos e características

– Dimensionamento e detalhamento de blocos

– Dimensionamento e detalhamento de sapatas

– Dimensionamento e detalhamento de radier

Pré-requisitos:– CCE0255 Mecânica dos Solos

– CCE0183 Estrutura de Concreto I

Page 2: Investigações Geotécnicas TURMA

CCE0194 - FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES(continuação)

UNIDADE III – CÁLCULO DE ESTAQUEAMENTO– Critério de cálculo

– Método de Schiel

– Método de Nokkenteved

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

2

UNIDADE IV – FUNDAÇÕES PROFUNDAS: ANÁLISE, PROJETO E

EXECUÇÃO– Principais tipos

– Estacas carregadas transversalmente

– Dimensionamento e detalhamento de estacas

– Dimensionamento e detalhamento de tubulões

Page 3: Investigações Geotécnicas TURMA

CCE0194 - FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES(continuação)

UNIDADE V – COMPORTAMENTO DE FUNDAÇÕES– Cálculo de recalques de fundações

– Análise de interação solo-estrutura

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

3

UNIDADE VI – ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO: PROJETO E

DETALHAMENTO– Muro de arrimo

– Muros em concreto armado

Page 4: Investigações Geotécnicas TURMA

Investigações

Geotécnicas

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

4

Page 5: Investigações Geotécnicas TURMA

Sumário1. Introdução

2. Programa de Investigações Geotécnicas

3. Investigações Geotécnicas (prospecção geotécnica do subsolo)

3.1 Métodos Diretos

3.1.1 Sondagem a Trado

3.1.2 Sondagem Mista

3.1.3 Ensaio de Palheta (DMT)

3.1.4 Ensaio de Cone - Piezocone (CPTU)

3.1.5 Ensaio Dilatométrico

3.1.6 Ensaio Pressiométrico

3.2 Métodos Indiretos

3.2.1 Ensaios Geofísicos (sísmicos)

4. Ensaios de Laboratório

5. Análise da Capacidade de Carga do Solo de Fundação e Tensões Admissíveis

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

5

Page 6: Investigações Geotécnicas TURMA

1. Introdução

Ensaios de Campo

Ensaios de Laboratório

Geomorfologia

Projeto

Informações técnicas existentes sobre o local

Empreendimento

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

6

Page 7: Investigações Geotécnicas TURMA

2. Programa de Investigações Geotécnicas

Conhecimento do Subsolo(características geotécnicas)

Empreendimento(problema geotécnico)

Solução (geotecnia)

Estudos Teóricos

Experiência Profissional

Ensaios de Campo e Laboratório

Objetivos:• Determinar a extensão, profundidade e espessura das camadas do subsolo até uma determinada

profundidade, descrevendo as suas características, tais como compacidade ou consistência, cor e demais

características geotécnicas julgadas necessárias ao empreendimento (propriedades mecânicas e

hidráulicas dos solos e rochas, tais como compressibilidade, resistência ao cisalhamento e

permeabilidade);

• Determinar o nível d’água (lençol freático, artesianismo...);

• Verificar o topo rochoso e suas características (classificação, alteração).

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

7

Page 8: Investigações Geotécnicas TURMA

Etapas da investigação geotécnica:

• Visita técnica ao local (inspeção visual), para verificar os aspectos geomorfológicos e

demais características julgadas pertinentes para a definição da área apropriada para a

implantação da obra (informações com pessoal local, entre outras);

• Explorações visando-se ao anteprojeto (possíveis soluções) e projeto básico (solução

definida e dimensionamento (básico);

• Explorações para o projeto executivo (informações complementares e detalhamento

executivo do projeto);

• Instrumentação e monitoramento durante e após a construção (ex.: Barragens).

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções2. Programa de Investigações Geotécnicas

(continuação)

8

Page 9: Investigações Geotécnicas TURMA

Geomorfologia:• Aspectos geológicos, formações, problemas típicos da região (regionalismo).

Amazônia (FAGUNDES, 2015)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções2. Programa de Investigações Geotécnicas

(continuação)

9

Page 10: Investigações Geotécnicas TURMA

Eras geológicas

Fonte http://www.mineropar.pr.gov.br/

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções2. Programa de Investigações Geotécnicas

(continuação)

10

Page 11: Investigações Geotécnicas TURMA

Método e amplitude da investigação geotécnica:

• Finalidade da obra;

• Características do terreno;

• Experiências e práticas locais;

• Custos envolvidos (análise custo-benefício).

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções2. Programa de Investigações Geotécnicas

(continuação)

11

Page 12: Investigações Geotécnicas TURMA

Classificação dos métodos de investigação geotécnica:

Métodos diretos – permitem a observação direta do subsolo, por meio da obtenção de

amostras coletadas nas diversas profundidades ou pela medição direta das propriedades in situ

(escavações, sondagens e ensaios de campo);

Métodos indiretos – permitem a obtenção das propriedades geotécnicas dos solos

indiretamente, a partir da observação a distância ou pela medida de outras grandezas

(sensoriamento remoto e ensaios geofísicos).

3. Investigações Geotécnicas(prospecção geotécnica do subsolo)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

12

Page 13: Investigações Geotécnicas TURMA

Poços, trincheiras e galerias de inspeção

• Escavações manuais, ou por meio de escavadeiras, com o objetivo de expor e permitir a direta

observação visual do subsolo, com a possibilidade de coleta de amostras indeformadas.

Poços:

- escavação vertical (seção circular ou quadrada) com dimensões mínimas para permitir

acesso de observador, para verificação/descrição das camadas de solos e rochas e coleta

de amostras.

Trincheiras:

- possuem profundidade menor que os poços e permitem a visualização/inspeção de uma

seção contínua no terreno.

Galerias:

- seções horizontais, limitadas a rochas ou solos resistentes.

3.1 Métodos diretos(prospecção geotécnica do subsolo)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

13

3. Investigações Geotécnicas – prospecção

geotécnica do subsolo (continuação)

Page 14: Investigações Geotécnicas TURMA

Ex.:

SPT /Palheta/CPTU

Fonte: FAGUNDES (2012).

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

14

3.1 Métodos diretos

(continuação)

Page 15: Investigações Geotécnicas TURMA

• Processo simples para investigações preliminares das camadas mais superficiais dos solos.

• Permite a obtenção de amostras deformadas ao longo da profundidade (de metro em metro).

• Muito empregado na prospecção de solos em obras rodoviárias, na determinação do

nível d’água e na perfuração inicial de sondagens mecânicas.

• Normatização: NBR 9603:1986 - Sondagem a trado-Procedimento.

• Equipamento: hastes de ferro ou aço roscáveis (φ : 1/2” ou 3/4” e comp. de até 3 m),

cruzeta para aplicação do torque e brocas (2”, 3” ou 4”).

Trados manuaisTrados mecanizados

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções3.1 Métodos diretos

(continuação)

3.1.1 Sondagem a trado

15

Page 16: Investigações Geotécnicas TURMA

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções3.1.1 Sondagem a trado

(continuação)

• No caso da sondagem atingir o nível freático, a sua profundidade deverá ser

anotada.;

• Ocorrendo artesianismo não jorrante deverá ser registrado o nível estático e, no

caso de artesianismos jorrantes, deverá ser feita uma avaliação da vazão de

escoamento d'água ao nível do solo;

• O nível d'água deverá ser medido todos os dias, antes

do início dos trabalhos e na manhã seguinte após concluído

o furo (leitura final 24,0 horas após término do furo).

Artesianismo não jorrante = pressão acima da atmosférica,

porém com NA abaixo do NT.

Artesianismo jorrante = pressão acima da atmosférica,

com NA superior ao NT.

16

Page 17: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem à percussãoStandard Penetration Test (SPT)

• Medida de resistência dinâmica, conjugada a uma sondagem de

simples reconhecimento.

• Cravação de amostrador padrão (ф50mm), com peso de 65kg a uma

altura de 75cm.

• Nspt: número de golpes para a cravação

dos 1º e 2º 30cm do amostrador padrão.

• Classificação do solo (areias, argilas, siltes, etc.)

• Estimativas de módulo de elasticidade E (Clayton, 1986)

• Estimativas de ângulo de atrito ф’ (Peck, Hanson e Thornburn, 1974)

• Estimativas de tensões admissíveis (Militisky e Schnaid, 1995)

• Estimativas de recalques (Schultze e Sherif, 1973) e (Burland e

Burbidge, 1985)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

ABNT NBR 6484:2001- Solo - Sondagens de simples

reconhecimento com SPT - Método de ensaio; e ABGE (1999).

3.1.2 Sondagem mista

17

Page 18: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem à percussãoStandard Penetration Test (SPT)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

18

Page 19: Investigações Geotécnicas TURMA

CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS

SOLO Nspt DESIGNAÇÃO

Areia e Silte arenoso

˂4 Fofa

5 a 8 Pouco compacta

9 a 18 Medianamente compacta

19 a 40 Compacta

˃40 Muito compacta

Argila e Silte argiloso

˂2 Muito mole

3 a 5 Mole

6 a 10 Média

11 a 19 Rija

˃19 Dura

Classificação de solos (NBR 7250:82)

Sondagem à percussãoStandard Penetration Test (SPT)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

19

Page 20: Investigações Geotécnicas TURMA

CORRELAÇÕES Nspt X PROVÁVEIS TENSÕES ADMISSÍVEIS (kN/m2)

SOLO Compacidade Nspt

L* (m)0,75 1,50 3,0

Solos

granulares

Muito compacto ˃50 ˃600 ˃500 ˃450

Compacto 30 a 50 300 a 600 250 a 500 200 a 450

Med. compacto 10 a 30 100 a 300 50 a 250 50 a 200

Pouco compacto 5 a 10 50 a 100 ˂50 ˂50

Fofo ˂2 - - -

Solos coesivos

Consistência Nspt

L* (m)0,75 1,50 3,0

Dura ˃30 500 450 400

Muito rija 15 a 30 250 a 500 200 a 450 150 a 400

Rija 8 a 15 125 a 250 100 a 200 75 a 150

Média 4 a 8 75 a 125 50 a 100 25 a 75

Mole 2 a 4 25 a 75 ˂50 -

Muito mole ˂2 - - -MILITITSKY E SCHNAID (1995)

*menor dimensão da fundação

Sondagem à percussãoStandard Penetration Test (SPT)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

20

Page 21: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem à percussãoStandard Penetration Test (SPT)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

LF

KNP

F

KNaQ mp

prup 21

Sendo:

ap = área de ponta da estaca;

P = perímetro da estaca;

L = espessura de cada camada de solo (m);

Np = Nspt próximo à ponta da estaca;

Nm = Nspt médio para cada L.

K e são variáveis dependentes do tipo de solo (originalmente

obtidos a partir de ensaios de cone)

F1 e F2 são coeficientes de correção das resistências de ponta e

lateral, dependendo do tipo de estaca.

FS

QQ

rup

adm

• Carga admissível (para estacas), a partir da determinação da capacidade

de carga última (ou de ruptura). Metodo Aoki & Velloso (1975).

K (MPa) (%)

1,00 1,4

areia siltosa 0,80 2,0

areia silto-argilosa 0,70 2,4

areia argilosa 0,60 3,0

areia argilo-siltosa 0,50 2,8

0,40 3,0

silte arenoso 0,55 2,2

silte areno-argiloso 0,45 2,8

silte argiloso 0,23 3,4

silte argilo-arenoso 0,25 3,0

0,20 6,0

argila arenosa 0,35 2,4

argila areno-siltosa 0,30 2,8

argila siltosa 0,22 4,0

argila silto-arenosa 0,33 3,0

Tipo de Solo

Silte

Areia

Argila

F1 F2

2,5 5

1,75 3,5

1,75 3,5

3,5 7

Metálica

Pré-moldada concreto

Escavada

Tipo de Estaca

Franki

21

Page 22: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem à percussão com medida de torque (SPT-T)Standard Penetration Test (SPT-T) – Ranzini (1988)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Fonte: FAGUNDES (2014)

Fonte: http://www.mrsondagens.com/

TorquímetroT(kgf.m)• Torque máximo: romper a adesão

entre o solo e o amostrador;

• Torque residual: continuar girando

o amostrador, até a leitura

permanecer constante;

• Obtenção de parâmetros

geotécnicos, a partir de T/Nspt;

• Obtenção do atrito lateral:

Ld

TkpafT

2

2)(

T = torque medido (kN.m)

d = diâmetro do amostrador (m)

L = comprimento de cravação do amostrador (m)

Lutenegger e Kelley (1998)

22

3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

Page 23: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem à percussão com medida de torque (SPT-T)Standard Penetration Test (SPT-T) – Ranzini (1988)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Obtenção de parâmetros geotécnicos, a partir de T/Nspt (Decourt, 1998)

Fonte: PEIXOTO (2001)

23

3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

Page 24: Investigações Geotécnicas TURMA

- Obtenção do testemunho, ou seja, de amostra da rocha para a sua

identificação/qualidade e verificação das descontinuidades do

maciço, ensaios in situ (ex. perda d’água-permeabilidade).

Recuperação e RQD (Rock Quality Designation)

Sondagem rotativa

• RQD =

• Recuperação =

Recuperação - qualidade≥80% - Boa80% a 50% - Med. alterada≤50% - Muito alterada

15

12

8

5

10

11

10

7

100

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Manobra

cmFragmentos 10

Manobra

stestemunhoosCompriment )(

24

3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

Page 25: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem rotativa(Diâmetros padrão DCDMA ou padrão métrico)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

25

3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

Page 26: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem rotativa(Coroas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

http://www.damascopenna.com.br/

Fonte: http://www.icems.com.br/

Coroa de Widia: serrilhadas, com uma pastilha sextavada ou

oitavada, indicadas para formações moles como folhelhos e

calcários.

Coroa diamantada (impregnada): são impregnadas por pequenos

diamantes sintéticos. Os diamantes são misturados com os pós-

metálicos, dando uma consistência uniforme, e à medida que se

desgastam novos diamantes são expostos, de tal maneira que a

coroa é utilizada até seu desgaste total.

Coroa cravada: diamantes são colocados (cravados)

manualmente um a um.

26

3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

Page 27: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem rotativaCoroas

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Fonte: http://www.icems.com.br/

27

3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

Page 28: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem rotativa(Barriletes)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Barrilete Simples (Single Tube Core Barrel):

Formado por apenas um tubo, o testemunho está em constante contato com o fluido

de perfuração e com a parede do tubo, sofrendo desgaste por ação de erosão e atrito.

Por isso, é recomendado apenas para formações compactas e duras.

Fonte: http://www.icems.com.br/

28

3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

Page 29: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem rotativa(Barriletes)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Barrilete Duplo Móvel/Giratório (Double Tube Swivel Core Barrel):

Possui um tubo interno que permanece estacionário enquanto apenas o tubo externo

gira com a coluna de perfuração. Desse modo, o testemunho fica protegido da ação

abrasiva/atrito do tubo interno e, pelo fato do fluido passar por entre o tubo externo e

interno, o testemunho não sofre erosão.

Fonte: http://www.icems.com.br/

29

3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

Page 30: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem rotativa(Barriletes)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Barrilete WireLine (WireLine System Core Barrel):

O Barrilete de Tubo Interno Retrátil é também um barrilete de tubo duplo. Difere

dos barriletes convencionais por ser capaz de passar o tubo interno por dentro

das hastes.

Fonte: http://www.icems.com.br/

30

3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

Page 31: Investigações Geotécnicas TURMA

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

A água é bombeada do poço até atingir um regime permanente de fluxo,

quando então se procede à medida da vazão.

Fonte: MASSAD (2010)

Primeira situação:

Poço atravessando uma camada permeável, confinada no topo e na base por

solos impermeáveis.

HD

rRQk

2

/ln Obs:

Pouca influência de R

• Diâmetro do poço (2r) = 20cm

• Espessura do estrato permeável (D) = 10m

• Diferença de carga total (H) = 10m

• Vazão bombeada do poço (Q) = 2 l/s

rRk /log102,7 6

R – raio de influência (m) k (10-5 m/s)

10 1

100 2

1000 3

31

3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

Ensaios de Permeabilidade no campo (poços ou furos de sondagem)

Page 32: Investigações Geotécnicas TURMA

Ensaios de Permeabilidade no campo (poços ou furos de sondagem)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

A água é bombeada do poço até atingir um regime permanente de fluxo,

quando então se procede à medida da vazão.

Fonte: MASSAD (2010)

Segunda situação:

Poço em aquífero não confinado, com fluxo gravitacional.

rR

hhkQ

/ln

2

1

2

2

2

1

2

2

/ln

hh

rRQk

32

3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

Page 33: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem mistaQuantidade, locação e profundidade dos furos de sondagem

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

ABNT NBR 8036:1983 - Programação de sondagens de simples reconhecimento do solos

para fundações de edifícios – Procedimento.

33

3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

Page 34: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem mistaQuantidade, locação e profundidade dos furos de sondagem

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

ABNT NBR 8036:1983 - Programação de sondagens de simples reconhecimento do solos

para fundações de edifícios – Procedimento.

Profundidades: bulbo de tensões, condições geológicas locais, entre outras...

34

3.1.2 Sondagem mista

(continuação)

Page 35: Investigações Geotécnicas TURMA

3.1.3 Ensaio de Palheta (Vane Test)

- Determinação da resistência não drenada (Su) de depósitosde argila mole.

- Desenvolvido na Suécia, em 1919, por John Olsson.- Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), MB 3.122 – Ensaio de Palheta in situ (NBR 10905).

- A palheta é submetida ao torque necessário paracisalhar o solo sob condições não drenadas.

Su =0,86𝑀

𝜋𝐷3 •Resistência não drenada:

•Sensibilidade: St =𝑆𝑢

𝑆𝑢𝑟

M = torque máximo medido (kN/m);D = diâmetro da palheta (m);Su = resistência não drenada (kPa);Sur = resistência não drenada amolgada (kPa).

Fonte: Damasco Penna Engenharia Geotécnica

Sítio: http://www.damascopenna.com.br/new/vane/

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

35

Page 36: Investigações Geotécnicas TURMA

Ensaio de Palheta (Vane Test)

Fonte: J. A. R. Ortigão (2007)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções3.1.3 Ensaio de palheta

(continuação)

36

Page 37: Investigações Geotécnicas TURMA

Ensaio de Palheta (Vane Test)

• Variação de OCR com a profundidade(histórico de tensões)

OCR = Over Consolidation Ratio;s’vo = tensão vertical efetiva inicial;

• Sensibilidade St

𝑆𝑢

𝑆𝑢𝑟 =

Su = resistência não drenada;Sur = resistência não drenada amolgada;

𝑆𝑢/𝜎′𝑣𝑜 𝑆𝐴

𝑆𝑢/𝜎′𝑣𝑜 𝑁𝐴= 𝑂𝐶𝑅^

NA: OCR = 1 SA: OCR ˃ 1

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

37

3.1.3 Ensaio de palheta

(continuação)

Page 38: Investigações Geotécnicas TURMA

3.1.4 Ensaio de Cone (Piezocone - CPTU)

Resistência de ponta (Mpa)

Atrito lateral (Mpa)

Poropressão (kPa)

Relação de Atrito Rf = fs/qc (%)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

voc

uq

qB

s

38

-Penetração por meio de sistema hidráulico;

-Velocidade de cravação de 20mm/s (± 5mm/s);

-Medida de poropressão: transdutor de pressão;

-Identificação das camadas de solo (contínua);

-Solos argilosos moles (muito utilizado)...

MB – 3406/1991 – Ensaio de penetração de

cone in situ (CPT)

ASTM – 6067– Standard practice for using the

electronic piezocone penetrometer tests for

environmental site characterization (USA)

Page 39: Investigações Geotécnicas TURMA

Ensaio de Cone (Piezocone - CPTU)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções3.1.4 Ensaio de cone – piezocone CPTU

(continuação)

(%)c

sf

q

fR

39

Page 40: Investigações Geotécnicas TURMA

Ensaio de Cone (Piezocone - CPTU)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

40

3.1.4 Ensaio de cone – piezocone CPTU

(continuação)

Page 41: Investigações Geotécnicas TURMA

Ensaio de Cone (Piezocone - CPTU)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

41

3.1.4 Ensaio de cone – piezocone CPTU

(continuação)

Page 42: Investigações Geotécnicas TURMA

Ensaio de Cone (Piezocone sísmico - CPTUS)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

42

3.1.4 Ensaio de cone – piezocone CPTU

(continuação)

Page 43: Investigações Geotécnicas TURMA

Ensaio de Cone (Piezocone sísmico - CPTUS)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

43

3.1.4 Ensaio de cone – piezocone CPTU

(continuação)

Page 44: Investigações Geotécnicas TURMA

3.1.5 Ensaio dilatométrico (DMT)

• Velocidade de penetração da lâmina de 2 a 4cm/s

•A cada 20cm procede-se à expansão da membrana

• Pressão necessária para deslocamento horizontal da membrana 0,05mm

• Pressão de gás para deslocamento radial da membrana de 1,10mm

ASTM D6635 – Standard test

method form performing the flat

plate dilatometer.

Po = 1,05 (A – Zm – A) – 0,05(B-Zm – B)

P1 = B – Zm – B

P2 = C – Zm – A

Zm = desvio de zero do manômetro

A = pressão de gás relativa à leitura A, em calibração ao ar (correção da rigidez da membrana)

B = pressão de gás relativa à leitura B, em calibração ao ar (correção da rigidez da membrana)

96mm

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

44

Devido à rigidez da membrana de

aço e imprecisões do sistema de

medição, recomenda-se a correção

das pressões medidas:

Page 45: Investigações Geotécnicas TURMA

Ensaio dilatométrico (DMT)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções3.1.5 Ensaio Dilatométrico - DMT

(continuação)

45

Page 46: Investigações Geotécnicas TURMA

Ensaio dilatométrico (DMT)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

46

3.1.5 Ensaio Dilatométrico - DMT

(continuação)

Page 47: Investigações Geotécnicas TURMA

Ensaio dilatométrico (DMT)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

47

3.1.5 Ensaio Dilatométrico - DMT

(continuação)

Page 48: Investigações Geotécnicas TURMA

Ensaio dilatométrico (DMT)

Fonte: LACASSE (1986)Fonte: BENOIT (1989)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

48

3.1.5 Ensaio Dilatométrico - DMT

(continuação)

Page 49: Investigações Geotécnicas TURMA

Ensaio dilatométrico (DMT)

Fonte: MARCHETTI (2001)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

49

3.1.5 Ensaio Dilatométrico - DMT

(continuação)

Page 50: Investigações Geotécnicas TURMA

3.1.6 Ensaio pressiométrico (Pressiômetro de Ménard - PMT)Pressurização incremental da sonda e monitoramento da deformação da parede da cavidade (comportamento tensão-deformação in situ).

• Módulo pressiométrico,

• Módulo cisalhante,

• Resistência não drenada,

• Ângulo de atrito...

Fonte: SCHNAID (2000).

50

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

ASTM D4719 – 07: Standard test methods for

prebored pressuremeter testing in soils.

Page 51: Investigações Geotécnicas TURMA

• Módulo pressiométrico,

• Módulo cisalhante,

• Resistência não drenada,

• Ângulo de atrito...

51

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

ASTM D4719 – 07: Standard test methods for

prebored pressuremeter testing in soils.

3.1.6 Ensaio Pressiométrico - PMT

(continuação)

MM GE 66,2

V

PVG mM

Pressiômetro de Ménard - PMT

Page 52: Investigações Geotécnicas TURMA

Sensoriamento Remoto

• Fotos aéreas e imagens orbitais

Técnicas de fotointerpretação:

- tonalidade e textura das imagens (tipos litológicos e solos),

- formas de relevo (tipos litológicos, características estruturais, susceptibilidade a

erosão e escorregamentos...

- rede de drenagem,

- tipo de vegetação.

52

3.2 Métodos indiretos(prospecção geotécnica do subsolo)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções3. Investigações Geotécnicas – prospecção

geotécnica do subsolo (continuação)

Page 53: Investigações Geotécnicas TURMA

Métodos indiretos

Métodos Geofísicos

• Distribuição, em profundidade de parâmetros físicos dos terrenos (velocidade de propagação de

ondas acústicas, resistividade elétrica, contrastes de densidades e campo magnético da Terra –

relações com características geológico-geotécnicas do subsolo).

Métodos geoelétricos:

- eletrorresistividade (sondagem elétrica vertical e caminhamento elétrico), entre outros.

Métodos sísmicos:

- crosshole e tomografia;

- perfilagem sísmica contínua, sonografia e ecobatimetria (áreas submersas);

- outros...

Métodos potenciais:

- magnetometria;

-gravimetria;

- outros...

53

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções3.2 Métodos indiretos (continuação)

Page 54: Investigações Geotécnicas TURMA

3.2.1 Sondagem geofísica: MASW

MASW – Multichannel Analysis of Surface Waves

(Park et al, 1999) – vel. propagação das ondas:

• investigar a profundidade do topo rochoso, e

• obter informações relativas aos módulos dinâmicos

de elasticidade do solo e rocha.

“O módulo de cisalhamento (Shear Modulus) está

diretamente relacionado com a rigidez do material

e é um dos parâmetros mais importantes para a

engenharia de fundações.”

Coef. Poisson

Módulo de cisalhamento

Módulo de elasticidade

Módulo de compressibilidade

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

54

Page 55: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem geofísica: MASW MASW – Multichannel Analysis of Surface Waves

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções3.2.1 Sondagem geofísica- MASW

(continuação)

55

• Trabalha com o registro de ondas de superfície (frequências entre 1 e 30Hz);

• Fontes de geração: ativa (marreta), passiva (ruído do tráfego de veículos).

CRITÉRIOS UTILIZADOS PARA A CARACTERIZAÇÃO DO TOPO ROCHOSO

Vs < 500 m/s – Material não consolidado

500 m/s ≤ Vs ≤ 1200 m/s – Material semi-compacto ou rocha decomposta

Vs > 1200 m/s – Material compacto ou rocha sã

Fonte: www.studiogeologicoatlante.it

Page 56: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem geofísica: MASWMASW – Multichannel Analysis of Surface Waves

(Park et al, 1999) – vel. propagação das ondas.

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções3.2.1 Sondagem geofísica- MASW

(continuação)

56

Page 57: Investigações Geotécnicas TURMA

Sondagem geofísica: MASW

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

57

3.2.1 Sondagem geofísica- MASW

(continuação)

Page 58: Investigações Geotécnicas TURMA

4. Ensaios de Laboratório (comentários)

4.1 Ensaios de CaracterizaçãoGranulometria

Índices físicos

Densidade relativa das areias

Limites de Atterberg

Atividade das argilas

Índice de liquidez (classificar argilas)

4.2 Estudo Tensão x Deformação do soloCompressão e Cisalhamento

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

58

Page 59: Investigações Geotécnicas TURMA

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis

Tensões admissíveis

Determinadas a partir da utilização e interpretação dos

seguintes procedimentos (CAMPOS, 2015):Métodos teóricos (ou analíticos),

Métodos semiempíricos,

Métodos empíricos e

Resultados de provas de carga.

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações: Métodos empíricos,

Métodos semiempíricos e

Prova de carga sobre placa.

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

59

Page 60: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Radm é a tensão admissível de sapatas e tubulões e a carga admissível de estacas;

Rult representa as cargas ou tensões de ruptura;

Ak representa as ações características;

FSg é o fator de segurança global, no mínimo 3,0 para processos semiempíricos e teóricos (analíticos), e 2,0 para

processos semiempíricos ou analíticos acrescido de duas ou mais provas de carga.

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

g

ultadm

FS

RR

kadm AR

NBR 6122 estabelece: as fundações devem ser verificadas em seus estados-limites. Os valores últimos

devem ser divididos por coeficientes de minoração e as ações multiplicadas por valores de majoração.

m

ultd

RR

Rd = tensão resistente.

Ad = ações em valores de projeto.

f = coeficiente de majoração (NBR 6118).

m = coeficiente de minoração.

fkd AA dd AR Fundações superficiais Fundações profundas

2,15 1,4

2,15 1,42

1,4 1,14

Coeficientes de minoração m

Método de determinação da resistência

Analítico (teórico)

Semiempírico

Analítico e semiempírico, com duas ou

mais provas de carga

60

Page 61: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

NBR 6122 estabelece: as fundações devem ser verificadas em seus estados-limites. Os valores últimos

devem ser divididos por coeficientes de minoração e as ações multiplicadas por valores de majoração.

61

Pressão admissível de uma fundação superficial

Tensão aplicada por uma fundação superficial ao terreno, provocando apenas recalques que a

construção pode suportar sem inconvenientes e oferecendo, simultaneamente, segurança satisfatória

contra a ruptura ou o escoamento do solo ou do elemento estrutural de fundação.

Carga admissível sobre uma estaca ou tubulão isolado

Força aplicada sobre a estaca ou o tubulão isolado, provocando apenas recalques que a construção

pode suportar sem inconvenientes e oferecendo, simultaneamente, segurança satisfatória contra a

ruptura ou o escoamento do solo ou do elemento de fundação.

Obs.: As pressões e as cargas admissíveis dependem da sensibilidade da construção projetada aos

recalques, especialmente aos recalques diferenciais específicos, os quais, de ordinário, são os que

podem prejudicar sua estabilidade ou funcionalidade.

Page 62: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Métodos teóricos (Terzaghi, 1943) – Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Estudos de Terzaghi para a capacidade de carga, analisando o comportamento de solos com atrito e coesão, não-

coesivos ou granulares, e solos puramente coesivos.

62

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

• Região I: cunha imediatamente abaixo do

elemento de fundação, onde a superfície de

ruptura apresenta um trecho reto;

• Região II: caracterizada pela superfície

potencial de ruptura apresentar a forma de

uma espiral logarítmica, e estar submetida a

um estado de tensões passivas de Rankine;

• Região III: caracterizada pela superfície

potencial de ruptura apresentar um trecho reto,

e pela cunha formada também estar submetida

a um estado de tensões passivas de Rankine.

Page 63: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Métodos teóricos (Terzaghi, 1943) – Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Estudos de Terzaghi para a capacidade de carga, analisando o comportamento de solos com atrito e coesão, não-

coesivos ou granulares, e solos puramente coesivos.

63

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

A ruptura do solo, quando submetido a uma

tensão igual a σr, ocorrerá inicialmente na

forma de puncionamento, que se caracterizará

pelo deslocamento vertical da cunha formada na

região I (abaixo do elemento de fundação). Este

puncionamento originará empuxos laterais de

terra sobre a região II, que os transmitirá à

região III, fazendo com que toda a resistência

ao cisalhamento do solo ao longo da superfície

de ruptura que delimita as regiões II e III seja

mobilizada (TERZAGHI, 1943).

Page 64: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Métodos teóricos (Terzaghi, 1943) – Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Curva C1 = ruptura generalizada (frágil) – solos compactos ou rijos.

P’r Pr

C1

C2a

Rec

alq

ues

Pressão média

Curva C2 = ruptura localizada – solos fofos ou moles.

Não há ruptura bem definida, mas sim como se fossem

rupturas em regiões localizadas.

Estudos de Terzaghi para a capacidade de carga, analisando o comportamento de solos com atrito e coesão, não-

coesivos ou granulares, e solos puramente coesivos.

64

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

Page 65: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Métodos teóricos (Terzaghi, 1943 e Prandtl, 1920) – Fundações diretas (rasas) –

Ruptura Generalizada.

c é a coesão do solo.

Nc, Nq e Nr são fatores de capacidade de carga:

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

rrrr SNB

SNDSNcR soloqqsoloccult 2

1

245cos2

cotg2

2

a

Nc

245cos2

cotg2

2

a

Nq

1

costg

2

12

rr

r

KN

tg

ea

22

3

o 0 5 10 15 20 25 30 35 40

Krr 10,8 12,2 14,7 18,6 25,0 35,0 52,0 82,0 141,0

Valores de Kr r (coeficiente de empuxo passivo)

L = comprimento da

base.

DIAS (2012)

65

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

Page 66: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Métodos teóricos (Terzaghi, 1943 e Prantl, 1920) – Fundações diretas (rasas)

c é a coesão do solo.

Nc, Nq e Nr são fatores de capacidade de carga:

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

rrrr SNB

SNDSNcR soloqqsoloccult 2

L = comprimento da base.

VÉSIC (1975)

Fatores de capacidade de carga

Ruptura Generalizada

66

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

Page 67: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Métodos teóricos (Terzaghi, 1943 e Prandtl, 1920) – Fundações diretas (rasas)

Alterações nos parâmetros propostas para o caso de ruptura localizada:

c é a coesão do solo.

Nc, Nq e Nr são fatores de capacidade de carga:

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

rrrr SNB

SNDSNcR soloqqsoloccult 23

2

1

245cos2

1*

2

2

*

a

tgNc

245cos2

*2

2

aNq

1

costg

2

1*2

*

rr

r

KN

**

22

3

tg

ea

DIAS (2012)

tg3

2* tg

tg

3

2* arctg cc 3

2*

o 0 5 10 15 20 25 30 35 40

K'rr 6,0 7,0 8,8 11,0 14,5 19,5 26,5 36,5 52,0

Valores de Kr r (coeficiente de empuxo passivo)

67

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

Page 68: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Métodos teóricos (Terzaghi, 1943) – Fundações diretas (rasas)

Resumo (Bowles, 1988):

c é a coesão do solo;

Nc, N e Nq são fatores de

capacidade de carga para o caso de

ruptura generalizada;

N’c, N’ e N’q são fatores de

capacidade de carga para o caso de

ruptura local;

é o peso específico do solo;

q é a tensão efetiva no solo, na

cota da fundação ( h); e

Sc, Sg, Sq são fatores de forma.

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

qqccruptura SNqSNBSNc s 5,0

68

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

Page 69: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Métodos teóricos (Terzaghi, 1943 e Prandtl, 1920) – Fundações diretas (rasas)

Exemplo (CAMPOS, 2015)

Obter a tensão última para uma argila compressível, dados:

Sapata quadrada 1,5m x 1,5m;

Profundidade de assentamento 1,50m;

Atrito interno do solo = 15º;

Coesão c = 30kN/m2;

Massa específica do solo rsolo = 16kN/m3.

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

69

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

Page 70: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Métodos semiempíricos (Terzaghi e Peck) – Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Métodos utilizados para o cálculo de recalques a partir da observação do comportamento tensão x deformação do

solo no local.

Método de Terzaghi e Peck

2

2

/2

1

10

34,4 cmkgf

B

BNR

spt

adm

MPa

B

BNR

spt

adm

2

2

305,0

22

3

Solo arenoso:

No caso de nível d’água superficial:

MPaN

Rspt

adm

60

3

No caso de Nspt superior a 15 em areias finas ou siltosas submersas:

MPaNR sptadm 155,015

70

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

Page 71: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Métodos semiempíricos – Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Método de Meyerhof (1956)

Solo arenoso: Solo argiloso:

B é a largura do elemento estrutural (m);

D é a altura do elemento estrutural dentro da camada de solo (m);

MPaN

Radm180

sptN é a média dos valores de Nspt em uma espessura a 1,5B metro abaixo do nível do assentamento do

elemento estrutural.

MPaN

Rspt

adm80

Bibliografia: CAMPOS, João Carlos. Elementos de fundações em concreto. São Paulo: Oficina de Textos.

2015. p.542.

71

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

Para B ≤ 1,22m

MPaB

BNR

spt

adm

2305,0

120

Para B ˃1,22m

sptN é o resultado de Nspt obtido na sondagem à percussão;

Page 72: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Métodos semiempíricos – Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Fundações rasas: Fundação profunda em tubulão:

médiosptN ,é o valor médio calculado com os valores de Nspt na profundidade de 2B abaixo da cota de assentamento

do elemento estrutural.

MPaN

Rmédiospt

adm

50

,

Recomendações de Alonso (1983) para Nspt ≤ 20

MPaN

Rmédiospt

adm

30

,

72

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

Page 73: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Métodos semiempíricos – Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Método de Meyerhof (1956)

Exemplo (CAMPOS, 2015)

Para a sondagem apresentada, determinar a tensão

admissível do solo, considerando que Nspt = 5.

73

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

Page 74: Investigações Geotécnicas TURMA

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Métodos semiempíricos – Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Método de Meyerhof (1956)

Resposta

“Para a sondagem apresentada, determinar a tensão

admissível do solo, considerando que Nspt = 5.”

2/10010,050

5mkNMPaRadm

74

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

Page 75: Investigações Geotécnicas TURMA

ABNT NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações

Métodos empíricos – Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

As tensões admissíveis são

estabelecidas com base na

descrição do terreno, ou seja, a

partir da classificação e

determinação da compacidade

ou consistência dos materiais,

por meio de investigações de

campo e/ou laboratório.

Classe s adm (Mpa)

1 3,0

2 1,5

3 ver nota *

4 1,0

5 0,6

6 0,3

7 0,5

8 0,4

9 0,2

10 0,3

11 0,2

12 0,1

13 0,3

14 0,2

15 0,1

Solo siltoso muito compacto ou duro (Nspt ˃ 30)

Solo siltoso compacto ou rijo (20 ˂ Nspt ˂ 30)

Solo siltoso medianamente compacto ou médio (10 ˂ Nspt ˂ 20)

*ver nota da Tabela 4 da NBR ABNT 6122

Areia medianamente compacta (10 ˂ Nspt ˂ 20)

Argila dura (20 ˂ Nspt ˂ 30)

Argila rija (10 ˂ Nspt ˂ 20)

Argila média (6 ˂ Nspt ˂ 10)

Solo pedregulhoso fofo

Areia muito compacta (Nspt ˃ 30)

Areia compacta (20 ˂ Nspt ˂ 30)

Descrição

Rocha sã, maciça, sem laminação ou sinal de decomposição

Rocha laminada, com pequenas fissuras, estratificada

Rocha alterada ou em decomposição

Solo granular concrecionado (conglomerado)

Solo pedregulhoso compacto ou muito compacto

75

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

Page 76: Investigações Geotécnicas TURMA

ABNT NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações Solo estratificado - Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Caso solo estratificado

76

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

Solo 1

Solo 2

Fonte: GEO-STUDIO (2015)

Page 77: Investigações Geotécnicas TURMA

ABNT NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações Solo estratificado - Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Solo estratificado

77

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

h

b

a

!21 okrr ss

1rr ss

sr n = capacidade de

carga da camada “n”

Casos

1. Camada inferior com solo mais resistente

Logo:

Page 78: Investigações Geotécnicas TURMA

ABNT NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações Solo estratificado - Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Solo estratificado

78

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

h

b

a

ba

ba rrr

21

2,1

sss

sr n = capacidade de

carga da camada “n”

Casos

2. Segunda camada (Solo 2) menos resistente, adota-se

solução aproximada, da seguinte forma:

2.1 Calcula-se a média ponderada dos dois valores, dentro do bulbo:

Page 79: Investigações Geotécnicas TURMA

ABNT NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações Solo estratificado - Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Solo estratificado

79

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

h

b

a

!2

2,1ok

zLzB

BLr

r

s

ss 2,1rr ss

sr n = capacidade de

carga da camada “n”

Casos (continuação)

2.2 Verifica-se a possibilidade de ruptura na segunda camada, caso a

sapata aplique a tensão anteriormente calculada. Dessa forma, calcula-se

a parcela propagada dessa tensão até o topo da segunda camada (s) e,

em seguida, compara-se s com sr2:

Logo:

Page 80: Investigações Geotécnicas TURMA

ABNT NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações Solo estratificado - Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Solo estratificado

80

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

h

b

a

s

sss 2

2,1r

rr

sr n = capacidade de

carga da camada “n”

Casos (continuação)

2.3 Caso não satisfeita a condição (s ˃ sr2), será necessário reduzir a

capacidade de carga média, de modo que s propagado não ultrapasse sr2.

Dessa forma, utiliza-se uma regra de três simples, pela qual a capacidade

de carga do sistema passa a ser:

Page 81: Investigações Geotécnicas TURMA

ABNT NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações Solo estratificado - Fundações diretas (rasas)

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

Exercício(CINTRA, 2012)

81

5. Análise da capacidade de carga do solo de

fundação e tensões admissíveis (continuação)

Estimar a capacidade de carga de um elemento de fundação por

sapata, conforme indicado na figura, com as seguintes condições de

solo na segunda camada:

a) argila rija, com Nspt = 15; c = 150kPa; = 0o e = 19kN/m3

b) argila mole, com Nspt = 4; c = 40kPa; = 0o e = 18kN/m3

s SNBSNqSNc qqccr 2

1*

s SNBSNqSNc qqccr 2

1

Ruptura Geral

Ruptura Local

cc 3

2* tgtg

3

2*

c = 0; e = 18kN/m3

Page 82: Investigações Geotécnicas TURMA

Referências

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Fundações e Contenções

RANZINI, S.M. (1988 e 1994) - Notas Técnicas na Revista SOLOS E ROCHAS da ABMS - vol 11, nº único

pp.29 e 30 e vol 17, nº 3 pp.189 - 190, respectivamente.

ABNT NBR 6484:2001- Solo - Sondagens de simples reconhecimentos com SPT - Método de ensaio.

PEIXOTO, Anna Silva P. Estudo do Ensaio SPT-T e sua Aplicação na Prática da Engenharia de Fundações. Tese de

Doutorado, Faculdade de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Campinas. 2001. 510p.

VELLOSO, Dirceu de A., LOPES, Francisco de R. Fundações: critérios de projeto, investigação do subsolo, fundações

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CAPUTO, Homero P. Mecânica dos solos e suas aplicações: mecânica das rochas, fundações e obras de terra. Rio de

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