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Universidade Federal do Espírito SantoCentro Tecnológico

Departamento de Engenharia CivilTecnologia da Construção Civil I

Execução de edificações – Serviços

preliminares – Elementos de prospecção

geotécnica

Profa. Geilma Lima Vieirageilma.vieira@gmail.com

Condições da vizinhança

Por que é importante um relatório técnico

das condições da vizinhança?

Importante um estudo prévio das condições da vizinhança em torno da obra.

Contratação de empresa especializada no levantamento, com elaboração de relatório registrado em cartório

Por que é importante um relatório técnico

das condições da vizinhança?

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Por que é importante um relatório técnico

das condições da vizinhança?

• Registrar as condições das construções vizinhas

• Evitar surpresas (desabamentos, interferências, etc.)

• Verificar a existência de manifestações patológicas

• Minimizar a possibilidade de reclamações

24 de fevereiro de 2010

24 de fevereiro de 2010 Metrô de São Paulo

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Metrô de São Paulo

Outras atividades iniciais

• Preparar proteções da vizinhança e de transeuntes e veículos

• Colocação de tapumes

• Definição dos referenciais

• Realização da demolição

Serviços de demolição

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Serviços de demolição

• Serviços perigosos

• Pessoal especializado

• Empreiteiras especializadas

• RESPONSABILIDADE É SEMPRE DO EMPREENDEDOR

• NBR 5682 – Contratações, execução e supervisão de demolições

• Resolução 307 do CONAMA – Gestão dos resíduos da construção civil

Movimentos de terra

• “ Conjunto de operações de escavação, carga, transporte, descarga, compactação e acabamentos executados a fim de se passar de um terreno no estado natural para uma nova conformação toipográfica desejada”.

Quando acontece?

Alvará de demolição Demolição Movimento de

terraSondagem

Contenção

Movimento de terra

Canteiro de obra

OBRA

Escavação

• Retirada do solo de um determinado terreno a fim de se atingir a profundidade necessária à execução de uma determinada construção

Cota de fundo da escavaçãoControles usuais

Contenção da vizinhança

• Quando o movimento de terra implicar em risco de desmoronamento ou abalo das construções ou terrenos vizinhos

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Contenção da vizinhança Obras de contenção

• Tipos mais comuns:

•Taludes

• Perfis com Pranchamento

• Mistos (taludes mais perfil e prachamento)

• Paredes Diafragma

Contenções atirantadas

Obras de contenção - Taludamento Perfis metálicos e pranchões

Contenções com perfis metálicos e pranchões em madeira ou concreto surgiram para diminuir as perdas de terreno

Quando cravados junto ao limite das suas escavações, traz vantagens:

• Escavação junto às edificações vizinhas com prancheamento simultâneo e seu consequente escoramento;

• Possibilidade de esses mesmos perfis serem utilizados como fundações, servindo de apoio das lajes periféricas da edificação

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Perfis metálicos e pranchões

Talude + perfis metálicos com prancheamento + atirantamento = Obra de contenção

Perfis metálicos e pranchões

•Cortina definitiva – atirantada de

concreto

Perfis metálicos e pranchões

Pranchão pré-fabricado

Perfis metálicos e pranchões

Pranchão pré-fabricado

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Perfis metálicos e pranchões

Pranchão pré-fabricado

Perfis metálicos e pranchões

Pranchão pré-fabricado

Perfis metálicos e pranchões

Pranchão pré-fabricado

Elementos de prospecção geotécnica

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Prospecção geotécnica

�Definição: investigação do material abaixo da superfície terrestre ao longo de uma determinada profundidade (profundidade de estudo)

�Esta profundidade é função do tipo de estudo realizado�Jazidas para rodovias: 0,20 a 1,20 metros�Fundações para edifícios: 10 a 30 metros�Exploração de petróleo: pode ser mais de 1000 metros

� também são conhecidas por SONDAGEM

Objetivos das sondagens

�Descrição, classificação e origem dos elementos geológicos (cor, textura,

processo formador);

�Estratigrafia e distribuição geológico-geotécnica das camadas;

�Estimativa da espessura das camadas de solos e/ou rochas

�Variações geológicas: dobras, inclinações, falhas, fraturas em camadas de

solos e/ou rochas;

�Saber a resistência da camada investigada

�Posição do nível de água

Etapas na investigação geotécnica

a) Investigações de reconhecimento: natureza das informações geológicas (e pedológicas) locais e principais características do subsolo – Definição de áreas mais próprias para obras;

b) Explorações para anteprojetos e projeto básico: escolha de soluções e dimensionamento;

c) Explorações para projeto executivo: informações complementares sobre o comportamento geotécnico dos materiais – resoluções de problemas específicos do projeto;

d) Explorações durante a construção: necessárias no caso de imprevistos na fase de construção

Classificação dos métodos de investigação geotécnica

MÉTODOS DIRETOS: permitem a observação direta do solo ou através de amostras coletadas ao longo de uma perfuração ou a medição direta de propriedades in situ – escavações, sondagens e ensaios de campo;

MÉTODOS INDIRETOS: as propriedades geotécnicas dos solos são estimadas indiretamente pela observação a distância ou pela medida de outras grandezas do solo – sensoriamento remo e ensaios geofísicos

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Classificação dos métodos de investigação geotécnica

MÉTODOS INDIRETOS

Sensoriamento Remoto: fotos aéreas e imagens orbitaisTécnicas de fotointerpretação:- tonalidade e textura das imagens – tipos litológicos e solos;- formas de relevo – tipos litológicos, características estruturais, suscetibilidade a erosão, carregamentos, etc.;- rede de drenagem – condicionantes estruturais e propriedades das formações geológicas;- tipo de vegetação – unidades de solos e estruturas geológicas

Classificação dos métodos de investigação geotécnica

MÉTODOS INDIRETOS

Métodos geofísicos: permitem a distribuição em profundidade de parâmetros físicos dos terrenos (velocidade de propagação de ondas acústicas, resistividade elétrica, contraste de densidade e campo magnético da Terra).

Principais métodos geofísicos:

� Métodos geoelétricos

� Eletrorresistividade (sondagem elétrica vertical e caminhamento elétrico)

�Polarização induzida

�Potencial instantâneo

�eletromagnéticos

Classificação dos métodos de investigação geotécnica

MÉTODOS INDIRETOS

� Métodos sísmicos

� refração

� reflexão

� tomografia

� perfilagem sísmica contínua, sonografia e ecobatimetria (para áreas submersas)

� Métodos potenciais

� Magnetometria (medida de materiais magnetizados)

� gravimetria (medida do campo gravitacional)

Classificação dos métodos de investigação geotécnica

MÉTODOS DIRETOS

� Poços, trincheiras e galerias de inspeção: escavações manuais ou por meio de escavadeiras com objetivo de expor e permitir a direta observação visual do subsolo, com a possibilidade de coleta de amostras indeformadas.

� Poços: escavação vertical de seção circular ou quadrada, com dimensões mínimas para permitir acesso de observador, para descrição de camadas de solos e rochas e coleta de amostras

� Trincheiras: com menor profundidade em relação aos poços, permitem uma seção contínua horizontal

� Galerias: seções horizontais em subsuperfície. Limitadas a rochas e solos muitos consistentes

� Normatização: NBR 9604 (ABNT, 1986) – abertura de poço de trincheira e inspeção em solo, com retirada de amostras deformadas e indeformadas.

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MÉTODOS DIRETOS MÉTODOS DIRETOS

� Sondagem a trado:

Trado: concha metálica dupla ou espiral que ao perfurar o solo guarda em seu interior o material escavado.

Processo simples rápido e econômico 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 de rodovias, na determinação do nível d´água e na perfuração inicial de sondagens mecânicas

Normatização: NBR 9603 (ABNT, 1988) – Sondagem a trado

Trados manuais: são dos tipos cavadeira, torcido, helicoidal, concha. Limitados a presença de pedregulhos, pedras ou matacões, para solos abaixo do NA e areias muito compactas. Pode se atingir até 15 m, dependendo da compacidade dos solos.

Trados mecanizados (motor a gasolina): permitem furos de maior diâmetro, atingir maiores profundidades e atravessar solos mais compactos e rijos.

MÉTODOS DIRETOS MÉTODOS DIRETOS

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MÉTODOS DIRETOS

� Sondagem a percussão com circulação de água (sondagem de simples reconhecimento):

Método para investigação dos solos em que o terreno é perfurado através do golpeamento do fundo do furo com peças de aço cortantes. O processo de circulação de água facilita o corte e traz até a superfície o material desagregado

A ABNT padroniza a sondagem a trado até o NA. Abaixo do NA a sondagem é feita a percussão, com circulação de água e em intervalos de profundidade. É feita a realização de amostragem e do ensaio SPT (Standard Penetration Test),

normatizado pela NBR 6484 (1987): solos – sondagens de simples reconhecimento com SPT – método de ensaio.

O SPT, originário dos EUA, é o mais difundido método de prospecção geotécnica do Brasil.

Sondagem a percussão

O ensaio consiste em fazer uma

perfuração vertical com diâmetro

normal 2,5" (63,5mm). A

profundidade varia com o tipo de

obra e o tipo de terreno, ficando

em geral entre 10 a 20 m.

Enquanto não se encontra água, o

avanço da perfuração é feita, em

geral, com um trado espiral

(helicoidal).

Sondagem a percussão MÉTODOS DIRETOS

� Sondagem a percussão com circulação de água (sondagem de simples reconhecimento):

Método para investigação dos solos em que o terreno é perfurado através do golpeamento do fundo do furo com peças de aço cortantes. O processo de circulação de água facilita o corte e traz até a superfície o material desagregado

A ABNT padroniza a sondagem a trado até o NA. Abaixo do NA a sondagem é feita a percussão, com circulação de água e em intervalos de profundidade. É feita a realização de amostragem e do ensaio SPT (Standard Penetration Test),

normatizado pela NBR 6484 (1987): solos – sondagens de simples reconhecimento com SPT – método de ensaio.

O SPT, originário dos EUA, é o mais difundido método de prospecção geotécnica do Brasil.

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Sondagem a percussão Sondagem a percussão

O ensaio consiste em fazer uma

perfuração vertical com diâmetro

normal 2,5" (63,5mm). A

profundidade varia com o tipo de

obra e o tipo de terreno, ficando

em geral entre 10 a 20 m.

Enquanto não se encontra água, o

avanço da perfuração é feita, em

geral, com um trado espiral

(helicoidal).

�Ensaio de penetração padronizado (SPT):

Ensaio executado durante uma sondagem a percussão, com o propósito de se obter índices de resistência à penetração do solo.

� o ensaio de penetração deverá ser executado a cada metro, a partir de 1 m de profundidade da sondagem

� consiste na cravação do barrilete amostrador, através do impacto sobre a composição do hasteamento de um martelo caindo livremente de uma altura de 75 cm

� o barrilete deve ser apoiado suavemente no fundo do furo, assegurando-se que sua extremidade se encontra na cota desejada e que as conexões entre as hastes estejam firmes e retilíneas

� a queda do martelo (peso) será verticalmente sobre a composição, com a menor energia possível

� colocando o barrilete no fundo do furo, deverão ser assinalados, de forma visível, na porção da haste que fica fora do furo, três trechos de 15 cm cada, a contar da boca do furo. Em seguida o martelo deverá ser suavemente apoiado sob a composição das hastes, anotando-se a eventual penetração observada. A penetração obtida desta forma corresponderá a zero golpes.

�Ensaio de penetração padronizado (SPT):

� não tendo penetração igual ou maior que 45 cm, será iniciado a cravação do barrilete através da queda do martelo. Cada queda do martelo corresponderá a um golpe e serão aplicados tantos golpes quantos forem necessários à cravação de 45 cm do barrilete, atendendo a limitação do número de golpes

� deverá ser anotado o número de golpes necessários à cravação de cada 15 cm. Caso ocorram penetrações superiores a 15 cm, estas deverão ser anotadas, não se fazendo aproximações

� a resistência à penetração consistirá no número de golpes necessários à cravação dos 30 cm finais do barrilete

� a cravação do barrilete será interrompida no número de golpes necessários à cravação inferior a 5 cm durante 10 golpes consecutivos, não se computando os cinco primeiros golpes do teste, ou quando já tiverem sido aplicados 50 golpes durante o mesmo ensaio. Nestas condições o terreno será considerado impenetrável ao ensaio de penetração

� caso a sondagem prossiga por qualquer processo após atingidas as condições anteriores, e em qualquer profundidade ocorrer material suscetível de ser submetido ao ensaio de penetração, o mesmo deverá ser executado novamente a cada metro, até alcançadas as condições exigíveis.

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�Ensaio de penetração padronizado (SPT):

� o ensaio será interrompido quando já tiver atingido o critério técnico adequado para aquela obra ou atingir o impenetrável

� as amostras coletadas a cada metro são acondicionadas, etiquetadas e enviadas ao laboratório para análise tátil-visual do material

� as amostras extraídas recebem classificação quanto às granulometrias dominantes, cor, presença de minerais especiais, restos vegetais e outras informações relevantes encontradas. A indicação da consistência ou compacidade e da origem geológica da formação, complementa a caracterização do solo

�Índice de resistência à penetração

� é a soma do número de golpes necessários à penetração no solo nos 30 cm finais do amostrador. Despreza-se, portanto, o número de golpes correspondentes à cravação dos 15 cm iniciais do amostrador

�Classificação dos solos conforme resistência à penetração � Identificação das amostras e elaboração do perfil geológico geotécnico1) Granulometria (areia, argila, silte, etc.):

� Táctil-visual� Até, no máximo, três frações de solo

2) Plasticidade;3) Cor (vermelha, roxa, amarelada, etc.)4) Origem:

� Solos residuais� Solos sedimentares � Aterro

� Resistência da camada atravessadaÉ função do número de golpes e do tipo de solo.1) Areias e pedregulhos → Compacidade2) Siltes e argilas → Rigidez

Rigidez: é a resistência da argila de se deformar, pela ação de uma força aplicada.

é capacidade de resistir à esforços sem sofrer grandes deformações.

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� Relatórios

1) Relatório de campo2) Relatório definitivo

� Os principais parâmetros do relatório são:1) Espessura e caracterização da camada atravessada2) Resistência à penetração metro a metro3) Posição do nível d´água

� Relatórios� Os principais parâmetros do relatório são:1) Espessura e caracterização da camada atravessada2) Resistência à penetração metro a metro3) Posição do nível d´água

� Relatórios� Os principais parâmetros do relatório são:1) Espessura e caracterização da camada atravessada2) Resistência à penetração metro a metro3) Posição do nível d´água

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� Número de sondagens

� NBR 8036-83 – Programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios

� Número de sondagens

� Locação dos furos: deve cobrir toda a área carregada. A distância entre os furos não deve ser superior a 30 metros

� O número mínimo de sondagens deve ser:

� 2 (duas) para área de projeção em planta do edifício até 200 m²

� 3 (três) para área de projeto entre 200 m² e 400 m²

� Perfis geológicos típicos

� O solo apresenta variações de região para região, dentro do próprio lote podem ocorrer variações bruscas de composição e resistência do solo, daí a importância os procedimentos normatizados para ter uma representação mais fiel do subsolo em estudo

� Apesar desta variação, algumas regiões são bem conhecidas dos profissionais que lidam com fundações. Vamos analisar alguns casos em que o ensaio SPT pode ser utilizado para indicar o tipo de fundação mais adequado

� Exemplos:

� Perfis geológicos típicos - exemplos

São Paulo – Avenida Paulista: Localizado no topo de um montanha que, provavelmente, já foi muito mais alta na remota antiguidade. Assim, o solo já foi compactado pela natureza, sendo relativamente firme e o lençol freático fica baixo. A escolha da fundação fica facilitada, de acordo com o tipo de edificação.