ANÁLISE GEOTÉCNICA PARA FUNDAÇÕES E · PDF...

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ANÁLISE GEOTÉCNICA PARA

FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES

Rômulo Castello Henriques Ribeiro

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INTRODUÇÃO

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Ementa

•Princípios de geotecnia para dimensionamento de fundações;

•Critérios para classificação dos solos;

•Técnicas de investigação geotécnica in loco (sondagens SPT, CPT e

CPTU);

•Estudo das propriedades geotécnicas (índices físicos e parâmetros

mecânicos);

•Ensaios típicos para dimensionamento (in loco e laboratório);

•Influência do lençol freático;

•Expressões empíricas para estimativas geotécnicas;

•Pré-dimensionamento por meio de estudo geotécnico.

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Objetivo

Habilitar seus participantes a utilizarem conceitos

de geotecnia necessários para previsões

comportamentais do meio físico perante

solicitações de engenharia. Tais previsões

permitem o dimensionamento de fundações

(superficiais e profundas) e obras de contenção.

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Rochas

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Intemperismo

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Solos residuais

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Solos sedimentares marinhos

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Solos sedimentares eólicos

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Solos sedimentares aluvionares

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Solos sedimentares coluvionares

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Classificação dos solos

ARGILASILTE

AREIA PEDREGULHO

(invisível aolho nú)

Fina(açúcar fino)

Média(sal)

Grossa(sal grosso)

Fino(ervilha)

Grosso(limão)

Diâmetro:

Peneiras Nº:

76mm194,7620,420,074

3”3/4”41040200

TEXTURA SEGUNDO SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:PeneiradorMecanico.jpg

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Classificação dos solos

CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS FINOS

4

7

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)

CL - ML

Linha “U” - IP = 0,9 (LL 8)

Linha “A” - IP = 0,73 (LL 20)

MH ou OH

ML ou OL

CH ou OH

CL ou OL

Í

N

D

I

C

E

DE

P

L

A

S

T

I

C

I

D

A

D

E

(IP)

http://www.pattrol.com.br/wp-content/uploads/2010/09/foto-64-aparelho-Casagrande-para-ensaio-de-limite-de-liquid.jpg

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Índices Físicos

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Índices Físicos

Índice de Vazios, e:

s

v

V

Ve

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Índices Físicos

Grau de Saturação, S:

100% v

w

V

VS

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Índices Físicos

Teor de umidade, w:

100100% s

w

s

w

M

M

W

Ww

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Índices Físicos

Peso Específico, :

t

s

dV

W

t

tt

V

W

s

s

sV

W

w

ww

V

W

t

tsat

V

W

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Índices Físicos

SOLO t (kN/m³) sat (kN/m³)

ARGILA MUITO MOLE 13 14

ARGILA MOLE 14 15

ARGILA MÉDIA 16 17

ARGILA RIJA 17 18

ARGILA DURA 18 19

AREIA FOFA 16 17

AREIA POUCO COMPACTA 17 18

AREIA MEDIANAMENTE COMPACTA 18 19

AREIA COMPACTA 19 20

AREIA MUITO COMPACTA 20 21

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Índices Físicos

Densidade real dos grãos:

w

s

w

ssG

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Índices Físicos

Relações matemáticas entre índices físicos:

e

wst

1

1

swGSe e

eS ws

t

1

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Tensões no solo: Tensão Total

n

i

titittttt

ttttt

ttttt

n

i

i

hhhhhhA

hAhAhAhAhA

A

VolVolVolVolVol

A

WWWWW

A

W

1

5544332211

5544332211

5544332211543211

................

.....

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Tensões no solo: Poropressão ou pressão neutra

wzu .

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Tensões no solo: Tensões Efetivas

A

uA

A

uA

A

N

A

W wwi

'

u

u ' Terzaghi (1925)

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Acréscimos de tensões no solo ()

b + z

L + z

Q

L

b z

Q

B z L z

q B L

B z L z

0

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2/522

/1

1

2

3

zrz

Qz

Boussinesq:

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z

q mn m n

m n m n

m n

m narctg

mn m n

m n m n

02 2

2 2 2 2

2 2

2 2

2 2

2 2 2 24

2 1

1

2

1

2 1

1

Iqz .0

z

am

z

bn

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Recalques

Deslocamento vertical do solo

Recalques rápidos são observados em solos

arenosos ou solos argilosos não saturados.

Nos solos argilosos moles saturados os

recalques são muito lentos, pois é necessária a

saída da água dos vazios do solo.

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Recalques

01

.

e

eH

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Recalques

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Recalques

p

c

p

r CCe

H

0

0

loglog1

0

0log1

rC

e

H

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Recalques

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Recalques

p

c

p

r CCe

H

0

0

loglog1

0

0log1

rC

e

H

H = ESPESSURA DA CAMADA

e = ÍNDICE DE VAZIOS INICIAL DE CAMPO

Cr = COEFICIENTE DE RECOMPRESSÃO

Cc = COEFICIENTE DE COMPRESSÃO

´p = TENSÃO EFETIVA DE PRÉ-ADENSAMENTO

´0 = TENSÃO EFETIVA INICIAL DE CAMPO NO MEIO DA CAMADA DE INTERESSE

= ACRÉSCIMO DE TENSÃO NO MEIO DA CAMADA DE INTERESSE

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Investigação do subsolo – Sondagem SPT

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Investigação do subsolo – Sondagem SPT

2/1

0 27´28,0

v

NDr

712,0´)49,1( tgDr

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Investigação do subsolo – Sondagens CPT e CPTU

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Investigação do subsolo – Sondagem CPT e CPTU

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2)1( uA

Aqq

t

nct

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00 ´/305,0 vvcqRSA

5,0

0´log6698

v

cqDr

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Fundações Profundas

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http://sites.google.com/site/trabalhodefundacoes20082/%C3%BAltimas-visitas/imagem.bmp?attredirects=0

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http://www.uepg.br/denge/aulas/fundacao/conteudo.htm

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Fundações Profundas - Projeto

Deve existir um fator de segurança (FS) adequado em

relação à carga que provoca a ruptura do elemento de

fundação;

Deve existir um FS adequado em relação à carga que

provoca a ruptura do solo de fundação;

Os recalques devem permanecer dentro de limites

admissíveis.

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Capacidade de carga estrutural admissível (exemplo

para estacas pré-moldadas)

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Capacidade de carga estrutural admissível

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Capacidade de carga estrutural admissível (N)

s

yks

c

ckcF

fAfAN

85,0

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Capacidade de carga geotécnica

PL RRR

n

i

ili

n

i

LiL ArRR11

ppP ArR

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es



Método Aoki/Velloso (1975)

1

..

F

ANKR

pontaponta

ponta

2

1

...

F

ANK

R

n

i

laterallateral

lateral

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Método de Alonso – Estacas Hélice

pontapontaponta ANR ..

laterallaterallateral ANR ..43,0

Solo (tf/m²/kgf.m)

Areia 20

Silte 15

Argila 10

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Método Aoki/Velloso (1975)

Solo K (tf/m²) (%) Estaca F1 F2

Areia 100 1,4 Franki 2,5 5

Areia siltosa 80 2,0 Metálica 1,75 3,5

Areia silto-argilosa 70 2,4 Pré-moldada de concreto 1,75 3,5

Areia argilosa 60 3,0 Escavada 3,5 7

Areia argilo-siltosa 50 2,8

Silte 40 3,0

Silte arenoso 55 2,2

Silte areno-argiloso 45 2,8

Silte argiloso 23 3,4

Silte argilo-arenoso 25 3,0

Argila 20 6,0

Argila Arenosa 35 2,4

Argila areno-siltosa 30 2,8

Argila siltosa 22 4,0

Argila silto-arenosa 33 3,0

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Empuxos de Terra e Obras de

Contenção

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Resistência ao cisalhamento

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Empuxos

CASO REPOUSO

CASO ATIVO

CASO PASSIVO

aavh KcK ´2.´´

ppvh KcK ´2.´´

0.´´ Kvh

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es

Empuxos

REPOUSO

CASO ATIVO

CASO PASSIVO

2´4502 tgKa

2´4502 tgK p

´

0 ´)1( senRSAsenK

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nd

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es

Empuxos

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on

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nd

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es

TIPOS DE ESTRUTURAS DE

CONTENÇÃO

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MÉTODOS DE ESTABILIZAÇÃO

MUROS DE ARRIMO

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MUROS DE ARRIMO - CANTILEVER (MUROS DE 6 A 8m)

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Crib Wall ou Fogueira

(muros até 6,5m)

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Crib Wall ou Fogueira

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GABIÕES

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TERRA ARMADA

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SOLO REFORÇADO COM GEOSSINTÉTICO

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le d

e E

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es

MÉTODOS DE ESTABILIZAÇÃO TIRANTE

CONSTITUI-SE BASICAMENTE EM UMA BARRA QUE É

INTRODUZIDA NO TERRENO OU ROCHA ATÉ ULTRAPASSAR AS

POSSÍVEIS SUPERFÍCIES DE RUPTURA. A PROTENSÃO DOS

TIRANTES MINIMIZA AS DEFORMAÇÕES E AUMENTA O ATRITO

DENTRO DA MASSA DE SOLO.

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TIRANTE

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tro

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AGULHAMENTO

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PAREDE DIAFRAGMA

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es

PAREDE DE ESTACAS

SECANTES

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e C

on

tro

le d

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REQUISITOS DE ESTABILIDADE

MUROS DE ARRIMO

• FS EM RELAÇÃO AO DESLIZAMENTO

• FS EM RELAÇÃO AO TOMBAMENTO

• FS COM RELAÇÃO À RUPTURA DO SOLO DE

FUNDAÇÃO

• EXCENTRICIDADE NO TERÇO MÉDIO

MB

A e

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GEOMETRIA DO MURO

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MATERIAIS DO TERRAPLENO

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INCLINAÇÃO DO MURO

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DRENAGEM

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DRENAGEM - BARBACANS

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DRENAGEM LONGITUDINAL

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DRENAGEM

ANÁLISE GEOTÉCNICA PARA FUNDAÇÕES E · PDF...

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