NOTA TÉCNICA

ENSAIOS DE CARGA EM PLACA

LUANDA

Junho de 2013

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ENSAIO DE CARGA EM PLACA

LUANDA

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Empresa

ÍNDICE

1. Introdução ....................................................................................................................... 3

2. Materiais litológicos ensaiados ....................................................................................... 3

3. Metodologia dos ensaios de carga em placa (LCPC CT-2 04/1969) .............................. 3

4. Resultados obtidos ......................................................................................................... 5

ANEXOS:

ANEXO I – Boletins Ensaios Carga em Placa

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1. Introdução

A empresa XX, foi solicitada pela empresaYY, para a realização de ensaios de avaliação de

deformabilidade dos solos, pelo método de ensaio "Carga com Placa", nos terrenos

pertencentes à obra.

Os trabalhos de campo decorreram durante o dia 21 de Junho de 2013, e consistiram na

execução de 2 ensaios de carga com placa, distribuídos pelos locais identificados em cada

boletim de ensaio (Anexo I).

2. Materiais litológicos ensaiados

Os materiais ensaiados constam, essencialmente, de solos arenosos finos (1º ensaio) e

solos areno-argilosos (2º ensaio). A presente classificação foi elaborada a partir a análise

táctil e visual dos materiais, por parte dos técnicos que realizaram os ensaios.

3. Metodologia dos ensaios de carga em placa (LCPC CT-2 04/1969)

O ensaio de carga em placa, segundo o normativo LCPC (CT-2 04/1969), adoptado para os

ensaios executados, consiste em medir o deslocamento vertical do ponto da área do solo,

aprumado com o centro de gravidade de uma placa rígida (de dimensões e rigidez

conhecidas) distribuidora de pressões quando tencionada. Este deslocamento é conhecido

por Deflexão (W).

Este ensaio destina-se a medir a deformabilidade das plataformas de terraplanagem, leitos e

bases de pavimentos, constituídos por materiais em que a dimensão nominal das partículas

grossas não ultrapasse 200 mm.

Como elemento de reação, recorre-se com frequência à utilização de um camião lastrado,

por forma a que seja possível induzir sobre a placa forças na ordem dos 7000 Kg a 8000 Kg,

utilizando para o efeito um cilindro hidráulico de 200 KN, acionado por uma bomba hidráulica

com manómetro de pressão acoplado.

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Os deslocamentos são medidos através da instalação de três defletómetros, colocados em

torno do centro de gravidade da placa, perfazendo um angulo de 120º entre eles, apoiados

na placa rígida de ensaio.

Para a execução deste ensaio é necessário exercer na plataforma uma pré-carga, visando

uma pré-consolidação induzindo no solo uma tensão na ordem de 0,24 MPa, durante 30

segundos a 1 minuto, obtendo assim um ajuste da placa à plataforma a ensaiar. Após a

operação atrás descrita, alivia-se a carga, e dá-se início ao tensionamento do solo em dois

ciclos de carga/descarga, em escalões de carregamento progressivos, onde se mede a

evolução dos deslocamentos, para assim obter a deformabilidade (EV1), para o 1º ciclo de

carga, e (Ev2) para o 2º ciclo respetivamente, sendo a tensão induzida para o 1º e 2º ciclo

de 2,50 e 2,00 Kgf/cm2.

Para os terrenos da obra em causa, encontrou-se instituída a realização destes ensaios com

tensões do terreno iguais ou superiores a 0,24MPa. Nos presentes ensaios as tensões

utilizadas foram de 0,24MPa e 0,19MPa, para o primeiro e segundo ciclos de carga,

respetivamente.

A razão do módulo (K), dará igualmente indicações sobre o estado de compactação da

plataforma ensaiada. Segundo a bibliografia da especialidade a razão Ev2/Ev1 (k), para solos

não coesivos pode-nos indicar o grau relativo de compactação do solo (tabela 1).

Tabela 1 - Controlo de compactação relativa através de ensaios de carga em placa (Geotechnical Engineerign Handbook - Volume 3)

Grau de compactação relativo Razão Ev2/Ev1 (k)

>103% < 2.2

>100% < 2.3

>98% < 2.5

>97% < 2.6

É ainda apresentado no boletim de ensaio a determinação do módulo de reacção Ks, de

acordo com a placa utilizada. Para a determinação do Módulo de reacção a utilizar na

situação real em obra sugere-se a utilização da seguinte fórmula (Terzaghi):

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Onde:

Ks – Módulo de reação para a sapata/laje em tamanho real

Kp – módulo de reacção calculado através do ensaio carga em placa,

B – diâmetro da laje (se for circular) ou menor comprimento lateral (se for rectangular)

Bp – diâmetro da placa de ensaio

4. Resultados obtidos

Apresenta-se, seguidamente, o quadro resumo relativo aos resultados obtidos nos ensaios

realizados, conforme descrito em cada boletim de ensaio (Anexo I).

Referência do ensaio e localização:

Parâmetros obtidos:

Ev1 (MPa) Ev2 (MPa) Ks (MPa/m) K

Ensaio 1 – LV319/13 – Parque dos Tanques 36.2 69.0 143.0 1.91

Ensaio 2 – LV320/13 – Parque dos Tanques 204.9 204.0 422.0 1.00

Pela análise dos resultados obtidos, desconhecendo-se neste ponto qualquer pormenor

estrutural das fundações e cargas a induzir ao terreno, tecem-se as seguintes

considerações:

- Pela observação do valor K (relação Ev2/Ev1) é possível perceber que os solos não se

tratam de solos exclusivamente não coesivos. Dado o facto de o valor K ser inferior a 2,

pode-se concluir que principalmente no local do ensaio 2, o solo tem maior quantidade de

finos (material siltoso e ou argiloso).

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- Existe uma diferença clara entre a previsão de assentamentos para os dois locais onde os

ensaios foram executados, sendo o local onde decorreu o ensaio 1, o mais susceptivel a

sofrer maiores assentamentos. Desta, forma utilizando a fórmula descrita em (1),

apresentam-se os valores de assentamentos expectáveis, considerando o meio estritamente

elástico, para uma fundação rígida circular de 1.00m de diâmetro, com uma carga constante

de 500KN, utilizando os valores determinados para o Módulo de Deformabilidade Ev1:

(1)

Perante as condições descritas preconiza-se assentamentos na ordem de SS = 0.014m,

para o local do ensaio 1, SS = 0.002m, para o local do ensaio 2.

- Ressalva-se o facto que devido ao terreno no local do ensaio 2 ser predominantemente

siltoso e/ou argiloso, os assentamentos lentos (por consolidação hidrodinâmica) devem ser

tidos em conta, caso os responsáveis do projecto assim o considerem

Luanda, 25 de Junho de 2013

Onde:

q – Carga estática

B – Diâmetro da Sapata circular

Es – Módulo de deformabilidade

ν - Coeficiente de Poisson

Iw – Índice de Forma

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