spt – equipamento · obtidos através de outros ensaios de campo e de laboratório (schnaid,...

Ensaio

PressiométricoIntrodução à Geotecnia

2014

Pressiômetro em perfuração

PBP - Pressiômetro em

perfuração

Pressiômetro autoperfurante

SPB – Pressiômetro

autoperfurante

PARÂMETROS GEOTÉCNICOS

• PBP – Pressiômetro em perfuração

• SPB – Autoperfurante

• PIP – Cravado

Classificação do solo

• Para ensaios com pré-furo, os resultados das correlações para classificação do solo

são complementados pelo exame táctil-visual de amostras deformadas retiradas

durante o procedimento de perfuração.

Tipo de solo Em/pL

Areias fofas a pouco compactas 4-7

Areias medianamente compactas a

compactas7-10

Turfas 8-10

Argilas moles a rijas 8-10

Argilas rijas a duras 10-20

Loess 12-15

Solo de alteração de rocha 8-40Fonte: Clarke (1995) apud Araujo (2001).

APLICAÇÕESPREVISÃO DE RECALQUES

• Para prever recalques o engenheiro deve avaliar a

compressibilidade do solo através do módulo de deformabilidade.

• Os ensaios pressiométricos podem ser utilizados para

determinação deste parâmetro.

• Estes métodos são preferíveis, em relação aos demais métodos

existentes (SPT, CPT), pois são voltados mais especificamente

para determinação de deformações e calibrados para este fim.


• Previsão de recalques de fundações rasas:

– módulo de Ménard (Em)

– fórmulas semi-empíricas inicialmente propostas por Ménard e Rousseai

(1962)

– Em é o módulo pressiométrico imediatamente abaixo da base da fundação, q é a tensão líquida

média admissível na base da sapata, B0 é a largura de referência (usualmente igual a 60 cm),

B é largura ou diâmetro da base da fundação, a qual deve ser maior que B0, α é um fator

reológico que depende do tipo de solo e da razão entre Em/pL e λd e λc são fatores de forma

que dependem da razão L/B da fundação.

– solo homogêneo

B

B

BB

E

qw cd

m

0

029


Determinação do fator reológico α.

Fatores de forma

APLICAÇÕESAVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA

• É necessária em projetos de fundações rasas e profundas, muros/paredes de

contenção, taludes, entre outros

• A resistência ao cisalhamento não drenada é um parâmetro de entrada para

os métodos de avaliação de estabilidade de taludes.

• Resistência não drenada Su - argilas:

Formulação Fundamentação Referência

Su =dp/d(lnεv)Teoria de expansão de

cavidade

Windle & Wroth

(1977)

Su=(pL-p0)/Nc

Nc=Fator de carga

empírico

Baguelin et al.

(1972)


• Capacidade de carga de fundações por meio do ensaio

pressiométrico:

– equação de Ménard (1963):

qu - σv = Kp (pL - σh0)

– em que σv é a tensão vertical na profundidade de assentamento da

fundação, Kp é o fato de capacidade de carga, σh0 é a tensão horizontal

no repouso na cota do ensaio e pL - σh0 é a pressão limite líquida.

– O fator de carga Kp depende do tipo de solo, da profundidade, da forma e

do método de execução da fundação. Os valores de Kp variam de 0,8 a

9, sendo o valor mínimo correspondente a uma fundação assente na

superfície do terreno.


• Para fundações rasas o valor de Kp é obtido diretamente de gráficos

propostos por alguns autores (Ménard,1963 e Baguelin et al., 1978).

LIMITAÇÕESENSAIO PRESSIOMÉTRICO

• Equipamento

– Pressiômetros com pré-furo: perturbação do solo no processo de

perfuração; controle da relação entre diâmetro do furo e da sonda (valores

de df/ds inferiores a 1,15 são recomendados devido às limitações de expansão da

sonda pressiométrica).

– Pressiômetro auto-perfurante: a operação requer uma equipe altamente

treinada que, para cada tipo de solo, selecione simultaneamente a

pressão vertical necessária à cravação, a posição e velocidade de

rotação da sapata cortante e a pressão no fluido de lavagem.

– as dimensões do pressiômetro não estão padronizadas, fato que pode

levar a erros na tentativa de comparação de dados de diferentes sondas


• Interpretação dos resultados

– Intervalos de profundidade: 1,5m ou mais - camadas compressíveis finas

podem não ser identificadas.

– Os resultados de ensaios PMT geralmente requerem uma abordagem

empírica para projetos de fundações ou correlação com parâmetros

geotécnicos clássicos como resistência ao cisalhamento e módulo de

Young (FAILMEZGER e BULLOCK, 2008).



– Definição da pressão limite – o ensaio não atinge a pressão limite devido

à limitação na expansão da membrana.

– A pressão limite é obtida extrapolando-se visualmente a curva corrigida

do ensaio para o caso hipotético de um volume tendendo ao infinito ou

adotando-se o valor correspondente ao dobro do volume inicial de

cavidade (∆V/V=1), conforme proposto originalmente por Ménard.



– Segundo diversos pesquisadores, a resistência ao cisalhamento

não drenada obtida a partir de resultados de ensaios

pressiométricos é consideravelmente maior que os valores

obtidos através de outros ensaios de campo e de laboratório

(Schnaid, 2000).



– Dificuldade na determinação da σh0 – Ensaio em pré-furo

– A tensão de cavidade que gera os deslocamentos iniciais da membrana

p0 corresponde a magnitude da tensão horizontal in situ.

– Por deficiências de instrumentação e natureza do ensaio, a identificação

exata deste valor nem sempre é objetiva (SCHNAID, 2000).

– Ensaios auto-perfurantes SPB foram desenvolvidos especialmente para

esta finalidade – minimização do amolgamento do solo durante a

execução do furo de sondagem



– Limitações na definição do módulo de deformabilidade do solo:

• condição drenada ou não drenada do ensaio

• imposição implícita do comportamento linear do solo na interpretação

do ensaio

• Módulos de deformação coerentes para análise de recalques devem

estar situados próximos ao estado de tensão inicial do material.

• As leituras da maioria dos ensaios que permitem a determinação

deste parâmetro correspondem ao pico da curva de tensão-

deformação


Resistência medida por meio de ensaios de campo no pico

da curva de tensão deformação.



– O módulo de deformabilidade do solo é dependente do nível de tensões e

deformações cisalhantes G.

– Necessidade de adotar-se módulos dentro do nível de deformações da

obra a ser projetada.

Variação do módulo

cisalhante

com o nível

de deformação.

TIPOS DE SOLOS

• Os ensaios pressiométricos são realizados principalmente em areias densas,

argilas duras e rocha intemperizada, caso o dilatômetro (DMT) ou cone (CPT)

não consigam penetrar nestas formações.

• O ensaio PMT também pode ser realizados em rochas brandas mediante

desenvolvimento de membrana rígida para ensaios em altas pressões e

pequena deformação da rocha.

Tipo de

pressiômetr

o

Rocha Tipo de solo

Sã Branda Pedregulho Areia Silte Argila Turfa

PBP (pré-furo) Boa Boa Moderada Moderada Moderada Boa Moderada

SBP (auto-

perfurantes) Impossível Boa Impossível Moderada Boa Boa Boa

PIP (cravados) Impossível Impossível Impossível Moderada Boa Boa Moderada

Aplicabilidade dos ensaios pressiométricos quanto ao tipo de solo.

spt – equipamento · obtidos através de outros ensaios de campo e de laboratório (schnaid,...

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