Estacas escavadas, hélice contínua e ômega: estudo do comportamento à compressão em solo residual de diabásio, através de provas de carga instrumentadas em profundidade (2001)
- Authors:
- Autor USP: ALBUQUERQUE, PAULO JOSÉ ROCHA DE - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PEF
- Subjects: GEOTECNIA; SOLO RESIDUAL; CARREGAMENTO NAS ESTRUTURAS; ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA E ÔMEGA
- Language: Português
- Abstract: O trabalho apresenta o estudo do comportamento à compressão de três tipos de estacas, executadas no Campo Experimental de Fundações e Mecânica dos Solos da Unicamp. Foram instaladas três estacas de cada tipo: escavada (sem lama bentonítica), hélice contínua e ômega. Os diâmetros nominais das estacas foram de 40cm, 40cm e 36cm, respectivamente, e comprimentos de 12m. O subsolo local é caracterizado por solo residual de diabásio; a primeira camada (0 a 6m) é constituída por argila silto-arenosa colapsível, seguida de silte argilo-arenoso (6 a 18m), mais compacto e com planos de fratura. O nível de água não é encontrado até 17m. Vários parâmetros geotécnicos, obtidos por meio de ensaios de campo e laboratório, realizados em outras pesquisas desenvolvidas no local, são apresentados. Em particular, citam-se resultados de provas de carga em estaca pré-moldada de concreto (diâmetro=0,18m e L=14m), instrumentada, objeto do Mestrado do autor. Informações gerais obtidas na literatura técnica sobre os aspectos executivos, as características, vantagens e desvantagens de uso das estacas hélice contínua e ômega, são apresentadas nesta pesquisa. Antes da realização das provas de carga foram feitos cálculos para a previsão das cargas de ruptura e das curvas carga - recalque. Para isto realizou-se um levantamento dos métodos disponíveis, tanto os desenvolvidos especificamente para as estacas hélice contínua e ômega quanto os já consagrados, de uso generalizado, pelacomunidade geotécnica. Para o estudo do comportamento das estacas supra citadas foram feitas provas de carga dos tipos lentas e rápidas, em intervalos de quatro dias. Os deslocamentos máximos, após os ensaios, foram da ordem de 30% (120mm) do diâmetro das estacas. As estacas foram instrumentadas ao longo da profundidade com extensômetros elétricos, situados a 0,30m (secção de referência), 5,0m, 11,1m e 11,7m. Os instrumentos foram instalados em tubos de aço, ) previamente inseridos nas estacas, durante as suas execuções. Verificou-se a dificuldade de instrumentar as estacas hélice contínua e ômega, face aos seus processos executivos, que obrigam a colocação da instrumentação ao longo do fuste somente após as concretagens. Problema semelhante ocorre na inserção da armadura nestas estacas. Constatou-se, através dos dados fornecidos pela instrumentação, que a maior parte da carga aplicada no topo das estacas foi absorvida por atrito lateral. As estacas escavadas forneceram valores médios de carga de ruptura, nos ensaios lentos, da ordem de 682kN; as estacas hélice contínua, de 885kN; e, as ômega, de 1428kN, numa proporção surpreendente de 0,46:0,60:1,00. É feita uma análise das funções de transferência de carga, que apresentaram uma definição muito boa, tanto para o atrito lateral unitário quanto para a reação de ponta. Como já era esperado, as estacas absorveram pouca carga na ponta, em média cerca de 2% (14kN / 87kPa) nas escavadas, 7% (62kN /491kPa) nas hélice contínua e 14% (198kN / 1665kPa) nas ômega. Esta última cifra é praticamente a que foi constatada em estaca pré-moldada, ensaiada no mesmo local e com ponta na mesma cota. Para os carregamentos lentos, os valores de atrito lateral unitário máximo médio situaram-se em torno de 41kPa, 58kPa e 86kPa para as estacas escavadas, hélice contínua e ômega, respectivamente. Verificou-se, para as estacas hélice contínua e ômega, que tanto os valores de carga de ruptura quanto as parcelas de resistências de atrito e ponta, obtidos nos ensaios rápidos, foram inferiores aos fornecidos pelos ensaios lentos. Tal fato é decorrência do processo construtivo (por exemplo, formação de nervuras das estacas ômega e "abaulamento" das hélice contínua) e do tipo de solo da segunda camada, que se apresenta com planos de fratura e comportamento "strain-softening". Um dos aspectos a destacar refere-se à importância que ) teve a extração de uma estaca de cada tipo, que permitiu explicar comportamentos anômalos verificados nas estacas hélice contínua e ômega, como a queda de resistência, apontada acima. Outra constatação resultante da extração das estacas foi o estado em que se encontrava o solo em volta das estacas ômega: fortemente aderido e muito denso. Diante deste fato, foi inserido programa de ensaios penetrométricos ao lado e ao longo dos fustes, para verificar a influência da instalação das estacas no subsolo. Para as estacas ômega, houve aumento significativo nasresistências de ponta e lateral destes ensaios, entre 0 e 5m de profundidade, correspondente à camada de solo poroso. Os valores de carga de ruptura, obtidos nas provas de carga, foram superiores aos fornecidos através dos métodos de previsão, empíricos e teóricos. Para possibilitar melhores estimativas, são apresentados parâmetros para a obtençãodo atrito lateral unitário, a partir de informações de vários ensaios de campo. Faz-se também uma análise da influência dos dados fornecidos pelos ensaios de penetração estática, quando se varia o tipo de ponteira. Com relação à curva carga 'versus' recalque previstas, verificou-se uma certa dispersão quando comparadas às curvas obtidas nas provas de carga. Finalmente, são feitas considerações quanto ao comportamento relativo das estacas estudadas, cotejando-as, inclusive, com estaca pré-moldada de concreto
- Imprenta:
- Data da defesa: 12.03.2001
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ABNT
ALBUQUERQUE, Paulo José Rocha de. Estacas escavadas, hélice contínua e ômega: estudo do comportamento à compressão em solo residual de diabásio, através de provas de carga instrumentadas em profundidade. 2001. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2001. . Acesso em: 28 abr. 2025. -
APA
Albuquerque, P. J. R. de. (2001). Estacas escavadas, hélice contínua e ômega: estudo do comportamento à compressão em solo residual de diabásio, através de provas de carga instrumentadas em profundidade (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. -
NLM
Albuquerque PJR de. Estacas escavadas, hélice contínua e ômega: estudo do comportamento à compressão em solo residual de diabásio, através de provas de carga instrumentadas em profundidade. 2001 ;[citado 2025 abr. 28 ] -
Vancouver
Albuquerque PJR de. Estacas escavadas, hélice contínua e ômega: estudo do comportamento à compressão em solo residual de diabásio, através de provas de carga instrumentadas em profundidade. 2001 ;[citado 2025 abr. 28 ]
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