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PROSPECO GEOTCNICA DO SUBSOLO

INTRODUO Embasamento terico PROBLEMA CONHECIMENTO

GEOTCNICO DO SUBSOLO SOLUO

Experincia acumulada

Prospeco Geotcnica

Objetivos do programa de investigao geotcnicaa) Determinao da extenso, profundidade e espessura das

camadas do subsolo at uma determinada profundidade.Descrio do solo de cada camada, compacidade ouconsistncia, cor e outras caractersticas perceptveis;

b) Determinao da profundidade do nvel do lenol fretico, lenisartesianos ou suspensos;

c) Informaes sobre a profundidade da superfcie rochosa e suaclassificao, estado de alterao e variaes;

d) Dados sobre propriedades mecnicas e hidrulicas dos solos ourochas compressibilidade, resistncia ao cisalhamento epermeabilidade.

Na maioria dos casos os problemas de engenharia so resolvidos combase nas informaes a) e b) SONDAGENS DE SIMPLESRECONHECIMENTO (NBR 6484/80)

Escolha do mtodo e amplitude da prospeco Finalidade e propores da obra;

Caractersticas do terreno;

Experincias e prticas locais;

Custo compatvel com o valor da informao obtidaEmpiricamente 0,5 a 1% do custo da obra

Informaes insuficientes ou inadequadas superdimensionamentono projeto e oramentos majorados


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Etapas na investigao geotcnicaa) Investigaes de reconhecimento natureza das formaes

geolgicas ( e pedolgicas) locais e principais caractersticas dosubsolo - Definio de reas mais prprias para as obras;

b) Exploraes para anteprojetos e projeto bsico escolha desolues e dimensionamento;

c) Exploraes para projeto executivo informaescomplementares sobre o comportamento geotcnico dosmateriais - Resoluo de problemas especficos do projeto;

d) Exploraes durante a construo necessrias no caso deimprevistos na fase de construo.

CLASSIFICAO DOS MTODOS DEINVESTIGAO GEOTCNICA

MTODOS DIRETOSpermitem a observao direta dosubsolo ou atravs de amostras coletadas ao longo de umaperfurao ou a medio direta de propriedades in situ escavaes, sondagens e ensaios de campo;

MTODOS INDIRETOSas propriedades geotcnicas dossolos so estimadas indiretamente pela observao a distnciaou pela medida de outras grandezas do solo sensoriamentoremoto e ensaios geofsicos.



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Mtodos indiretos Sensoriamento Remoto- Fotos areas e imagens orbitais

Tcnicas de fotointerpretao:

tonalidade e textura das imagens - tipos litolgicos e solos;

formas de relevo - tipos litolgicos, caractersticas estruturais,susceptibilidade a eroso e escorregamentos, etc...;

rede de drenagem - condicionantes estruturais e propriedades dasformaes geolgicas;

tipo de vegetao - unidades de solos e estruturas geolgicas.

Mtodos geofsicosPermitem determinar a distribuio em profundidade deparmetros fsicos dos terrenos: velocidade de propagao deondas acsticas, resistividade eltrica, contrastes de densidade ecampo magntico da Terra guardam estreitas relaes comalgumas caractersticas geolgico-geotcnicas do subsolo.

Principais mtodos geofsicos: Mtodos geoeltricos

eletrorresistividade (sondagem eltrica vertical e caminhamentoeltrico);

polarizao induzida;

potencial espontneo;

eletromagnticos (EM - domnio do tempo, VLF - very lowfrequency, GPR - Ground Penetration Radar ou georadar)

Mtodos ssmicos refrao;

reflexo;

crosshole e tomografia;

perfilagem ssmica contnua, sonografia e ecobatimetria parareas submersas.

Mtodos potenciais magnetometria; gravimetria

Mais detalhes: ABGE (1998) - cp. 11 e Maciel Filho (1994) - cp. 6


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Mtodos diretos Poos, trincheiras e galerias de inspeo

Escavaes manuais ou por meio de escavadeiras com oobjetivo de expor e permitir a direta observao visual dosubsolo, com a possibilidade de coleta de amostrasindeformadas.

Poosescavao vertical de seo circular ou quadrada, comdimenses mnimas para permitir acesso de observador, paradescrio das camadas de solos e rochas e coleta de amostras. Aabertura em rochas feita com furos de martelete ou explosivos;

Trincheirascom menor profundidade em relao aos poos,permitem uma seo contnua horizontal; Galeriassees horizontais em subsuperfcie. Limitadas a rochas

ou solos muito consistentes.NormatizaoNBR 9604/86 - Abertura de poo trincheira de inspeo em

solo, com retirada de amostras deformadas e indeformadas.Mais detalhes: ABGE (1999) - Manual de sondagens


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Sondagens a trado

Trado: concha mtlica dupla ou espiral que ao perfurar o sologuarda em seu interior o material escavado.

Processo simples rpido e econmico para investigaespreliminares das camadas mais superficiais dos solos. Permite aobteno de amostras deformadas ao longo da profundidade (demetro em metro). Muito empregado na prospeco de solos emobras rodovirias, na determinao do nvel dgua e na

perfurao inicial de sondagens mecnicas.Normatizao: NBR 9603/88 - Sondagem a trado.

Equipamento: hastes de ferro ou ao roscveis (: 1/2 ou 3/4 e comp. deat 3 m), cruzeta para aplicao do torque e brocas (2, 3 ou 4).

Trados manuaistipos: cavadeira, torcido, helicoidal, concha. Limitados apresena de pedregulhos, pedras ou mataces, para solos abaixo do NA eareias muito compactas. Pode se atingir at 15 m, dependendo dacompacidade e consistncia dos solos.

Trados mecanizados(motor a gasolina) permitem furos de maiordimetro, atingir maiores profundidades e atravessar solos maiscompactos e mais rijos.



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Sondagens a percusso com circulao dgua(sondagens de simples reconhecimento)

Mtodo para investigao dos solos em que o terreno perfuradoatravs do golpeamento do fundo do furo com peas de aocortantes. O processo de circulao de gua facilita o corte e trazat a superfcie o material desagregado.

A ABNT padroniza a sondagem a trado at o NA, abaixo do NA asondagem a percusso com circulao de gua e em intervalos

de profundidade a realizao de amostragem e do ensaio depenetrao SPT (Standard Penetration Test) NBR 6484/97 -solos - sondagens de simples reconhecimento com SPT; mtodo de ensaio(1oprojeto de reviso da NBR 6484/80).

O SPT, originrio dos EUA, o mais difundido mtodo deprospeco geotcnica do Brasil.

Nmero, locao e profundidade dos furos de sondagemNBR 8036/83 - Programao de sondagens de simples reconhecimentodos solos para fundaes de edifcios

Nmero de furosf (rea projetada da construo)

rea de projeo da construo (m2) Nmero mnimo de furos

< 200 2

200 a 600 3

600 a 800 4

800 a 1000 5 1000 a 1200 6

1200 a 1600 7

1600 a 2000 8

2000 a 2400 9

> 2400 a critrio



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Locao dos furosdevem cobrir toda a rea carregada. A

distncia entre furos no deve ser superior a 30 metros.Exs:

Profundidade dos furosdeve considerar a profundidadeprovvel das fundaes e do bulbo de tenses gerados pelafundao prevista e as condies geolgicas locais.

Vantagens da sondagem SPT

Custo relativamente baixo; Facilidade de execuo e possibilidade de trabalho em locais de

difcil acesso;

Permite descrever o subsolo em profundidade e a coleta deamostras;

Fornece um ndice de resistncia a penetrao correlacionvelcom a compacidade ou a consistncia dos solos;

Possibilita a determinao do nvel fretico (com ressalvas).

Equipamento Trip com sarrilho, roldana e cabo;

Tubos de revestimento: int = 2 , 3, 4 ou 6;

Hastes de ao roscvel: int= 25mm, ext= 33,7mm (3,23 kg/m)

Martelo cilndrico ou prismtico com coxim de madeira paracravao das hastes e tubos de revestimento (peso = 65kg);

Amostrador padro bipartido, dotado de dois orifcios laterais

para sada de gua e ar: int = 34,9mm e ext = 50,8mm; Conjunto motor-bomba para circulao de gua na perfurao;

Trpano (pea de ao biselada para o avano por lavagem)

Trados (para perfurao inicial)



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Esquema da sondagema percusso SPT

Amostrador padro SPT

tipo Raymond de 50,8 mm

Trpano Martelo de bater


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Equipamento de sondagem percusso com circulao de gua


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Procedimentosnormatizados para a sondagem de simples

reconhecimentoExecuo da sondagem

a) Limpeza do terreno, abertura de sulcos para desvio de guas da chuva econstruo de plataforma (se necessria);

b) Marcao dos furos (piqueteamento);

c) A sondagem inicia com o trado concha at onde possvel, passando autilizar trado helicoidal at o nvel fretico ou at atingido o impenetrvel aotrado avano do trado helicoidal inferior a 5 cm em 10 min de perfurao

d) A sondagem passa a utilizar o avano por percusso com circulao dgua(lavagem) onde utilizado o trpano como ferramenta de escavao.Crava-se obrigatoriamente o revestimento;

e) O sistema de circulao de gua deve ser mantido a 30 cm do fundo dofuro. Deve ser ser imprimido movimento de rotao ao hasteamentodurante a ao do trpano;

f) Detritos pesados (no carreados com a circulao de gua) devem serretirados com bomba-balde (baldinho);

g) So registradas as transies das camadas pela observao do materialtradado ou trazido a superfcie pela gua de lavagem;

g) Deve ser registrado o nvel fretico e a presena de artesianismo (surgenteou no surgente). Os nveis dgua (esttico e dinmico) devem serregistrados diariamente durante a execuo da sondagem e no diaseguinte ao trmino;

h) A sondagem deve encerrar nos seguintes casos:

quando atingir a profundidade especificada na programao dos

servios; quando ocorrer a condio de impenetrabilidade;

quando prevista a continuidade da sondagem por rotativa.

i) Fechamento do furo.

AmostragemAs amostras a serem obtidas so dos seguintes tipos (de metro em metro ou

quando da mudana de material):

Amostras do trado (+/- 500g) Amostras do amostrador padro (+/- 200g - cilindros de solo)

Amostras de lavagem (+/- 500g de material decantado)

Amostras de baldinho (+/- 500g de material da bomba)



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Ensaio de penetrao SPTa) Deve ser executado a cada metro a partir de 1 m de profundidadeb) O fundo do furo deve estar limpo. O tubo de revestimento (quando

presente) deve permanecer a mais de 10 cm do fundo do furo;

c) O ensaio consiste na penetrao do amostrador padro atravs do impactode um martelo de 65 kg caindo de uma altura de 75 cm. O martelo devepossuir haste guia e ser dotado de um coxim de madeira. O martelo deveser erguido manualmente por corda e polia;

d) Apoiado a amostrador verticalmente no fundo do furo, o martelo

suavemente apoiado sobre a composio a penetrao decorrentecorresponder a zero golpes;

e) No tendo ocorrido penetrao igual ou maior que 45 cm com oprocedimento anterior inicia-se a cravao do amostrador pela queda domartelo por 45 cm, anotando-se o nmero de golpes necessrios paracravao de cada 15 cm;

f) O ndice de resistncia a penetrao obtido do ensaio (Nspt) consiste nonmero de golpes necessrios para cravao dos 30 cm finais do

amostrador;g) A cravao do amostrador interrompida e o ensaio de penetraosuspenso quando se obtiver penetrao inferior a 5 cm aps 10 golpesconsecutivos ou quando o nmero de golpes ultrapassar a 50 num mesmoensaio impenetrvel ao SPT.

Ensaio de avano por lavagem (lavagem por tempo)a) Atingido o impenetrvel ao SPT, havendo interesse no prosseguimento da

sondagem por percusso, inicia-se o processo de avano por lavagem

para execuo do ensaio de lavagem por tempo. So anotados os avanosobtidos a cada perodo de 10 min de lavagem;

b) Quando, no mesmo ensaio de lavagem por tempo forem registradosavanos inferiores a 5 cm por 10 min, em trs perodos consecutivos impenetrvel ao trpano;

c) No recomendada a adoo do critrio de impenetrvel ao trpano paratrmino da sondagem quando est previsto continuidade por sondagemrotativa. Utiliza-se o critrio de impenetrvel ao SPT.

Execuo de ensaios de permeabilidadeNos furos de sondagem podem ser realizados ensaios para avaliao dapermeabilidade dos solos, os principais so: ensaio de infiltrao, ensaio derebaixamento, ensaio de bombeamento e ensaio de recuperao.



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Apresentao dos resultados da sondagem

Os resultados das sondagens so apresentados em um documento chamadorelatrio de sondagem que contm:

croqui do terreno com a localizao dos furos; perfis individuais de cada furo; perfis longitudinais ao longo do alinhamento dos furos.

So indicaes indispensveis em cada perfil individual: cotas em relao a um referencial; posies de amostragem;

indicao do nvel dgua (durante a sondagem e aps 24 hs); posio final do revestimento; indicao do Nspt ao longo da profundidade; resultados de ensaios de avano por lavagem; resultados de ensaios de permeabilidade (se houverem); descrio das camadastipo de solo, consistncia ou compacidade,

cor e demais caractersticas perceptveis NBR 7250/82 -Identificao e descrio de amostras de solos obtidas em sondagensde simples reconhecimento dos solos;

motivo de paralisao do furo.



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ndice de resistncia a penetrao - Nspt

A norma brasileira estabelece como ndice de resistncia a penetrao Nou Nsptsoma do node golpes necessrios a penetrao dos 30 cmfinais do amostrador padro no Standard Penetration Test.

Em alguns casos o Nspt apresentado de forma diferenciada: Quando todo amostrador penetra somente com o peso do martelo

zero golpes; Quando o solo to pouco consistente ou compacto que ao primeiro

golpe penetra mais do que os 45 cm do amostrador, indica-seassociado a este golpe a profundidade penetrada. Ex: 1/58;

Quando o solo to rijo ou compacto que no se consegue cravartodo o amostrador indica-se a razo golpes/profundidade. Ex: 30/15.

A correlao bsica do Nspt compacidade (areias e siltes arenosos) econsistncia (argilas e siltes argilosos) NBR 7250/82.

Nspt compacidade Nspt consistncia 0 a 4 muito fofa < 2 muito mole 5 a 8 fofa 3 a 5 mole9 a 18 compac. mdia 6 a 10 consist. mdia18 a 40 compacta 11 a 19 rija> 40 muito compacta > 19 dura

Maior emprego projeto de fundaes: escolha do tipo de fundao e nacorrelao com a tenso admissvel do solo. Outras correlaes:

Nspt x densidade relativa e Nspt x ngulo de atrito para areias; Nspt x resistncia no drenada de argilas.

Fatores que influenciam no valor do Nspt:

Fatores ligados ao equipamento forma, dimenses e estado de conservao do amostrador; peso e estado de conservao das hastes; martelo de bater e superfcie de impacto fora de especificao; dimetro do tubo de revestimento.

Fatores ligados a execuo da sondagem variao na energia de cravao (altura do martelo, atrito); procedimento de avano da sondagem;

m limpeza do furo; furo de dimetro insuficiente a passagem do amostrador; excesso de lavagem para cravao do revestimento; erro na contagem do nmero de golpes.



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Novo ensaio SPTTalm da resistncia a penetrao medido o torque

necessrios ao giro da coluna de hastes e amostrador cravado melhordefinio de parmetros de resistncia a partir do ensaio.Inovaes equipamentos com sistema hidrulico e movidos por motor a

combusto - cravao por martelo mecnico ainda foge sespecificaes normativas.

Sondagens RotativasConsiste no uso de um conjunto motomecanizado projetado para

obteno de amostras contnuas de materiais rochosos atravsde ao perfurante dada for foras de penetrao e rotao.Empregadas quando a sondagem de simples reconhecimento atinge

estrato rochoso, mataces ou solos impenetrveis a percusso.Obteno de amostras testemunhos de sondagemEnsaios de permeabilidade in situ ensaios de perda dgua

Dimetros das sondagens mais utilizadosSistemas: padro DCDMA ou padro mtrico

Nomenclatura Dimetro (mm)padro mtrico padro DCDMA furo testemunho

- EW 37,71 21,46 - AW 48,00 30,10 - BW 59,94 42,04 - NW 75,64 54,73 86 mm 86,02 72,00

- HW 99,23 76,20

EquipamentoPrincipais componentes sonda rotativa, bomba dgua, hastes,

barriletes, coroas e tubos de revestimento.

Sonda rotativamanual, mecnica ou hidrulica motor diesel, a gasolina ou eltrico; guincho tambor onde enrolado cabo de ao, dotado de

embreagem e freio. Usado no manejo das hastes erevestimento e na remoo dos testemunhos;

cabeote de perfurao faz girar a coluna de perfurao eexerce presso sobre a ferramenta de corte.



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Hastes

Tubos (1,5 a 6 m) ligados por niples. Transmite movimentos de rotao epenetrao ferramenta de corte. Conduz gua para refrigerao elimpeza do furo.

BarriletesTubos destinados a receber o testemunho. Principais tipos:

barrilete simplesum nico tubo. O testemunho sujeito aao erosiva do fludo de circulao. Uso: rochas brandas deexcelente qualidade;

barrilete duplo-rgidodois tubos que tem igual movimento degiro. O fludo circula entre os dois tubos. Uso: rochas de boaqualidade;

barrilete duplo-livredois tubos. O tubo interno estacionrio.Uso: quando se pretende recuperar tambm o material depreenchimento de fraturas;

barrilete de tubo interno removvelo tubo interno retiradopor dentro da coluna de perfurao (sem retira-la). Permite altarecuperao de material. Uso: sondagens especiais profundas.

CoroasComponentes matriz de ao, corpo da coroa, sadas dgua e diamantes(ou vdia)

matriz elemento de fixao dos diamantes; corpo da coroaelemento de ligao da coroa com os

elementos superiores; sadas dguaespaos deixados na coroa para sada da

gua de refrigerao; diamantes (industriais)cravados ou impregnados na coroa.

Para rochas brandas usam-se coroas de vdia (pastilhas detungstnio impregnadas na matriz)

RevestimentosQuando as paredes do furo so instveis. Resistentes tubos de ao de parede

fina;

Sistema de circulao de guaComposio conjunto motor bomba, tanque e mangueiras.Destinado a refrigerao da coroa, expulso dos detritos e adicional

estabilidade das paredes por presso hidrosttica.



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Equipamento desondagem rotativa

Caixa de

testemunhos

Coroa (vdia)


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Operao de sondagem

A sonda instalada sobre plataforma ancorada no terreno; O conjunto (hastes, barrilete e coroa) acionado junto com o sistema de

circulao dgua.Operao de manobra ciclos sucessivos de corte e retirada dostestemunhos. O comprimento da manobra de perfurao funo docomprimento do barrilete (1,5 a 5 m) e da qualidade do material perfurado.Recomendao: comprimento da manobra > 95% do avano.

Ao final da manobra o barrilete retirado do furo e os testemunhoscuidadosamente removidos;

Os testemunhos so dispostos nas caixas de testemunhos e medidosaps arrumao que recomponha a disposio no barrilete.Devem ser destacados trechos de baixa recuperao, trechos com guaou lama (rochas calcreas e baslticas) e problemas com a operao dobarrilete;

Os furos quando no aproveitados como piezmetrosdevem sertotalmente preenchidos com calda de cimento e areia.

Recuperao dos testemunhosRecuperao porcentagem do comprimento total de amostragemrecuperada pelo testemunho f (fraturamento e alterao da rocha)

RQD (Rock Quality Designation) (Deere, 1967) - barriletes duplos (> 76mm)

Qualificao do macio rochoso em funo do RQD:

RQD (%) Qualidade do macio rochoso

0 - 25 muito fraco25 - 50 fraco

50 - 75 regular 75 - 90 bom90 - 100 excelente


barriletedototalocompriment

srecuperadofragmentosdeocomprimentorecupera =

barriletedototalocompriment

10cmsrecuperadofragmentosdeocompriment

RQD

>

=


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Apresentao dos resultados

Registros sobre o tipo de sonda e dimetros utilizados; Natureza dos terrenos perfurados; Node fragmentos em cada testemunho; Perfil geolgico; Descrio detalhada dos testemunhos:

classificao litolgica; estado de alterao da rocha; grau de fraturamento (node fraturas/metro).

Ensaio de perda dgua sob pressoEnsaio de permeabilidade para macios rochosos realizado nos furos de

sondagem rotativa.gua injetada sob presso num certo trecho do furo de sondagem mede-

se a quantidade de gua absorvida pelo macio rochoso durante certotempo a uma dada presso de injeo.

Equipamentos: bomba dgua, hidrmetro, manmetros e transdutores depresso, canalizaes e mangueiras e obturadores de borracha

Sondagem rotativa com amostragem integralTcnica consiste em inicialmente executar um furo de pequeno dimetro,

onde no seu interior fixada uma haste com injeo de calda de cimentoou resina. Aps o endurecimento do aglutinante o material sobreperfurado num dimetro maior.

Finalidades determinao da disposio espacial de feies geolgicas emelhoria na qualidade da amostragem.Emprego amostragem integral de materiais rochosos de baixa coerncia

e/ou bastante alterados.



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Ensaios in situ (mtodos semi-diretos)Ensaios realizados, em geral, nos furos de sondagem, destinados a

medir diretamente propriedades especficas do solo. Soconsiderados mtodos semi-diretos de prospeco porque noh coleta de amostras.

Em relao aos ensaios de laboratrio so justificados quando: A amostragem difcil ou inconveniente; Deseja-se minimizar perturbaes e variaes no estado de tenses

devido ao processo de amostragem, transporte e manuseio das

amostras; A configurao do subsolo (condies de contorno) tem muita

influncia na propriedade medida.

Ensaios in situ mais conhecidos no Brasil: Ensaios de cone (cone esttico, cone dinmico, piezocone); Ensaio pressiomtrico Ensaio de palheta (vane test)

Ensaio de cone estticoEnsaio de cone esttico (ou CPT - cone penetration test, deep sounding ou

cone holands ou ainda ensaio penetromtrico) mede-se o esforonecessrio para cravao no solo (resistncia a penetrao) de umaponteira cnica solidria a um conjunto de hastes.

Emprego:Investigao complementar a sondagem de simples reconhecimento com

vistas a estimativa de parmetros para projeto Medies:

esforo total de cravao (Ft); esforo isolado de cravao da ponta (Fp); por diferena o esforo de atrito lateral (Fl = Ft - Fp).

Parmetros: Resistncia de ponta (qc): qc = Fp/Ap Atrito lateral (fs): fs = Fl/Al

Equipamento: Dispositivo de cravao manual ou mecnico (hidrulico),

ancorado no terreno; Elemento de sondagem tubos, hastes e cone. O cone

caracterizado pelo ngulo do vrtice e rea da base (60oe 10 cm2); Dispositivos para medio dos esforos manmetros, anis

dinamomtricos, sensores eltricos (clulas de carga) - cone eltrico


Fp

Fl


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Dispositivomanual decravao

Cone holands

Cone de Begemancom luva de atrito

Equipamento mecnico/hidrulico

de cravaoensaio esttico e dinmico


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Execuo do ensaio (mtodo convencional)

a) Ancoragem do equipamento de cravao uso de tirantes;b) O cone conduzido a profundidade desejada atravs de um furo de

sondagem ou por cravao desde a superfcie;c) Todo o conjunto cravado o esforo total medido;d) A seguir, por uma haste interna, somente a ponta cravada o esforo de

ponta medido;e) O esforo por atrito lateral dado pela diferena entre o esforo total e o

esforo de ponta;f) A velocidade de penetrao constante da ordem de 1 cm/s.OBS: Cones dotados de camisa ou luva de atrito o esforo por atrito lateral

medido independentemente pelo deslocamento da camisa de atrito.Alguns sistemas penetromtricos permitem, aps o ensaio, substituir aponteira cnica por um amostrador.

Apresentao e interpretao dos resultadosApresentao dos resultados variao de qc e fs com a profundidade;Identificao do tipo de solo:

Tipo de solo Variao de qc e fs com a profundidadesolos homogneos qc cte e fs areia compacta qc e resist. total rapidamenteargila de consist. mdia qc lentamente e resist. total rapidamenteaterro solto qc e fs baixassolos com pedregulhos variaes errticas e bruscas de qc e fs

Segundo Begeman (1965) desde ensaios com cone com camisa de atritoTipo de solo fs/qc (%)

areia fina a grossa 1,2 - 1,6areia siltosa 1,6 - 2,2areia silto-argilosa 2,2 - 4,0argila > 4,0

Relaes entre qc e o Nspt: (Costa Nunes)Tipo de solo qc/Nspt

argila a silte argiloso 3,5

argila arenosa e silto-arenosa 2,0silte arenoso 3,5areia argilosa 6,0areia 10,0



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Sofisticaes

Sistemas de cravao automotivossistemas de deslocamento, cravaoe medio acoplados a veculos adaptados.

Sistemas de cravao estticos e dinmicos combinados

Cone ssmicosistema de cone esttico e de geofsica de sismicidade



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Piezocone (CPTU)na ponteira cnica so instalados dispositivos de

medio da presso de gua no subsolo.Emprego muito difundido para estimativa de parmetros de resistncia eavaliao da dissipao de poropresso em argilas moles.Existem sistemas com e sem cabos de transmisso de dados.

Cone ambiental

a ponteira cnica apresenta outros sensores: sensores detemperatura, de pH, de contaminantes especficos, etc...Uso crescente em geotecnia ambiental (monitoramento de reas sujeitas acontaminaes).



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Ensaio pressiomtrico

Empregado na determinao in situ de caractersticas de deformabilidade eresistncia dos solos.

executada uma prova de carga horizontal no solo atravs de uma sondadilatvel introduzida num furo de sondagem de mesmo dimetro. A sonda dilatada pela injeo dgua sob presso crescente.

EquipamentoSonda composta de trs clulas dilatveis (uma central e duas extremas)

que garantem uniformes tenses radiais. Dimetros: 32 a 115 mm ecomprimento total: 60 a 70 cm;

Sistema de controle de presses e volumesreservatrio de CO2,reguladores de presso e manmetros;

Tubulaes


Pressimetrotipo Menard


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Execuo do ensaioa) Perfurao at a profundidade de ensaio a trado, percusso ou por

sonda autoperfurante;

b) A sonda posicionada e inflada sob presso crescente at a presso limite;c) A cada estgio de presso so feitas leituras da variao de volume emintervalos de 15, 30 e 60 s da aplicao da presso;

d) O ensaio encerrado quando atingida a expanso limite da sonda.


Pressimetro

tipo Menard


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Interpretao dos resultados

Curva pressiomtricapresso x variao de volume para t= 60s (V60);Curva de flunciapresso x (V60 - V30).

Fases da curva pressiomtrica:

1 - Fase de equilbrio presso de repouso do terreno (Po)2 - Fase elstica3 - Fase pseudo-elstica Mdulo Pressiomtrico (Ep)4 - Fase plstica da curva de fluncia - presso de fluncia (Pf)5 - Fase de equilbrio limite deformaes muito grandes tendendo a

presso limite (Pl)Correes:

Calibrao da sonda

Correo piezomtricaParmetros:Mdulo pressiomtrico (Ep)

= coef. PoissonVo = volume de repousoV = volume injetadodP/dV = inclinao da curva pressiomtrica na fase pseudo-elstica

Presso limite (Pl) abcissa da assntota vertical da curva pressiomtrica;Presso de fluncia (Pf) desde a curva de fluncia;

Presso de repouso (Po)Correlaes:

Resistncia no drenada: (Pl - Po) x Su Capacidade de carga: (Pl - Po) x q


ca)piezomtricorreo(PimPmP +=

dV

dP)VVo()1(2Ep ++=


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Ensaio de palheta ( vane test )

Ensaio para avaliao da resistncia no drenada de solos argilosos. Consistena medida do torque necessrio para girar uma cruzeta metlica cravadano solo em uma dada profundidade.

Equipamento Palheta eixo de ao no qual so soldadas quatro aletas finas e

retangulares; Hastes conjunto de hastes para alcanar a profundidade de ensaio; Dispositivo para aplicao de um momento de toro manual ou

mecnico; Torqumetro dispositivo para medida do torque.

Execuo do ensaioa) Instalao da palheta na profundidade desejada pr-furo ou por cravaob) Execuo do giro a velocidade constante;c) Medio do torque necessrio a ruptura do solo.

Clculo do ensaio

Principais hipteses assumidas: Ensaio no drenado;

Superfcie de ruptura um cilindro de mesmas dimenses da palheta Solo isotrpico e distribuio uniforme de tenses; Desprezado o amolgamento no entorno da palheta.


bltotal M2MM +=

2D)HD(SuMl =

)2

D

3

2()

4

D(SuM

2

b

=

)6

D

2

H()D(SuM 2total =

)6

D

2

H(D

MSu

2

total

=


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Vane test mecanizado e automatizado

(Pagani)

Vane test manual (Pagani)

com torqumetro analgico

Vane test manual (Geonor)


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Amostragem Determinar a composio e estrutura dos materiais

Obteno de corpos de prova para ensaios de laboratrio

Classi ficao das amostras

No representativas

Representativas

Indeformadas

Amostras deformadas

Amostras sem a estrutura original do solo se prestam acaracterizao do solo e para moldagem de corpos de prova compactados

Amostras indeformadasAmostras onde so conservadas ao mximo a estrutura, densidade

e teor de umidade originais do solo estudo do comportamento dossolos in situ.

Viabilidade f (natureza do solo, profundidade de amostragem e nveldgua)

Solos de difcil amostragem solos pouco ou no coesivos,pedregulhosos e concrecionados

Cuidados bsicos essenciais:

manipulao cuidadosa (moldagem e transporte) proteo perda de umidade

conservao em cmara mida

Amostras indeformadas em superfcie

Junto a superfcie do terreno ou prximas a superfcie de uma exploraoacessvel.

cilindros ou anis biselados

blocos


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Obteno de cilindros cortantes e blocos


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Amostras indeformadas em profundidade

AMOSTRADORES:

Amostrador de parede fina (Shelby)

Tubo de lato ou ao inoxidvel de espessura reduzida ligado a umcabeote dotado de vlvula para escape do ar e gua.

Introduo presso esttica a velocidade constante

Selamento com parafina e cuidado com transporte

Uso solos coesivos com consistncia mole a mdia

Dimetros 2, 2 e 3 para revestimento de 3 3, 4 e 5 para revestimentos de 6



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Amostrador de pisto

mbolo ou pisto que corre dentro do tubo de parede fina.Melhora bastante as condies de amostragem em argilas muito moles

suco provocada pelo pisto

O pisto suspenso e o tubo cravado em etapas

Amostrador de pisto estacionrio

O pisto mantm-se estacionrio (fixo ao revestimento) enquanto o tubo cravado.


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Amostrador tipo Osterberg

Amostrador de pisto estacionrio onde a amostragem feita por umtubo interno cravado por presso hidrulica enquanto o pistomantm-se fixo.

Particularmente indicado para argilas orgnicas moles, siltes argilosos eareias.


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Amostrador Denison

Acionado por uma sonda rotativa. Terceiro tubo interno que recebeamostra cortada por coros de vdia solidria ao tubo externo

Indicado na amostragem de solos resistentes, os quais no possvel acravao.


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Qualidade das amostras

Amostra indeformada ?! - estado de tenses ?!

Mnimo de perda de umidade e com deformaes volumtricas, escoamentosplsticos e distores das camadas desprezveis.

Hvorslev (1969) tcnicas e recomendaes para emprego de amostradoresde parede fina. Objetivos:

eliminar, dentro de certos limites, as deformaes no terreno;

eliminar o atrito do terreno com o amostrador;

eliminar o atrito da amostra com o interior do tubo.

ndices de Hvorslev: Abertura interna relativa (Ii)

Valores recomendados: 0,5 a 1 %

Coeficiente de rea (Ia)

Valores recomendados: 10 a 15%ngulo do bisel = f(Ia)

Coeficiente de comprimento da amostra (Ie)

Valores recomendados: 5 a 10 - solos no coesivos

10 a 20 - argilas

Solos coesivos:

Ie= f (sensibilidade)


%100D

DDI

p

pii

=

%100

D

DDI

2

22

e

iea

=

ie

D

LI =

Ia(%) ngulo do bisel (o)

5 1510 1220 940 580 5

Sensibilidade (S) Ie

S > 30 20

trab. mec. solos.pdf

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