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Aula 5 PC I

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Muriel Scopel Froener

on 8 September 2016

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Transcript of Aula 5 PC I

INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
Previsão de equipamentos e serviços para terraplanagem

Projeto de fundações

Necessidade de contenções
SONDAGEM À PERCUSSÃO
SPT STANDARD PENETRATION TEST
SONDAGEM À PERCUSSÃO SPT
Solos compactos
ou
duros


Amostrador
(Raymond-Terzaghi) de 65 kg

Altura de
queda livre
de
75cm

Anota-se nº de golpes para cravar 45cm
(3 conjuntos de golpes a cada 15cm)

Resistência do terreno (SPT) resulta do
nº de golpes necessários
para cravar os
30cm finais.
SONDAGEM A TRADO
SONDAGEM!!!
Como saber o tipo do solo?
Sondagem
4. A perfuração continua com o uso de um trado helicoidal ou de um trado concha.
Terraplanagem
Movimentação de terras
SONDAGEM A PERCUSSÃO SPT
INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
11. Quando a equipe de sondagem identifica que o solo escavado está úmido, ela faz o teste para saber se foi atingido o nível d’água. O teste é feito com um equipamento conhecido como “piu” que, ao tocar a água, emite um som.

12. Deste ponto até o final da sondagem, a perfuração continua com o método conhecido como lavagem. O equipamento de escavação usado é o trépano de lavagem, que permite coletar o material escavado pela circulação da água, que ocorre com a ajuda de uma bomba motorizada.

INVESTIGAÇÃO DO SOLO
2. Depois de determinado o ponto onde será feita a perfuração, faz-se um “pré-furo”, uma marcação inicial.
3. Enquanto parte da equipe inicia as sondagens, uma pessoa retira uma amostra da camada superficial do solo e anota suas características no boletim de campo. Junto com as demais amostras que serão coletadas durante a sondagem, ela será enviada para análise em um laboratório.
SONDAGEM A TRADO
PROCESSOS DIRETOS
Escavação de poços ou trincheiras:
conhecimento prévio do tipo de solo local e de fundações vizinhas bem sucedidas. NBR-9604/86: ø ~ 1,0 m / 1,20 m

Sondagem a trado:
manual ou mecânica, para investigação de solos de baixa ou média resistência.

Sondagem à percussão com circulação de água (Standard Penetration Test – SPT):
é um dos métodos mais utilizados (NBR 6484/01)

Sondagem rotativa:
rochas muito resistentes.

5. Atingido 1 m de profundidade, a equipe posiciona o amostrador padrão. Para a cravação também é necessário posicionar a cabeça de bater, que vai receber o impacto direto do martelo.
6. Antes de se iniciar a cravação, marca-se com um giz um segmento de 45 cm dividido em três partes iguais de 15 cm. Essa marcação servirá como referência para a contagem das batidas do martelo em cada trecho.
7. Para começar a cravação, o martelo é posicionado a 75 cm de altura da cabeça de bater. Depois, se iniciam os golpes até que sejam cravados os 45 cm. Um membro da equipe anota no boletim a quantidade de golpes necessária para cravar o amostrador a cada 15 cm.
8. Cravados os 45 cm, retira-se o amostrador padrão para a coleta de amostras do solo.
9. Novamente são anotadas as informações sobre a profundidade, o índice de resistência (N) e uma pré-classificação do tipo do solo feita pelo sondador de acordo com suas percepções iniciais. A classificação definitiva será dada em laboratório.
LIMPEZA DO TERRENO
FORMAS DE MOVIMENTAÇÃO DE TERRAS
MOVIMENTAÇÃO DE TERRAS
Define em
que momento deve-se parar a escavação do terreno

É preciso conhecer:
a
cota do pavimento mais baixo
;
o
tipo de fundação
a ser utilizada;
as
características das estruturas de transmissão de cargas do edifício para as fundações
, tais como os blocos e as vigas baldrames.
Como saber se tem água?
Tipos de solo até a profundidade de interesse ao projeto;

Condições de consistência, compacidade e capacidade de carga de cada tipo de solo;

Espessura das camadas;

Nível do lençol freático.
{
O custo de um estudo preliminar bem conduzido situa-se entre 0,5 e 1,0% do valor da obra.
Métodos diretos: observação por escavações e/ou coleta de amostras .
Poços / Trincheiras
Sondagens à trado
Sondagens à percussão
Sondagens rotativas
Crava o trado e retira as amostras.
baixo custo
pode ser realizado em locais de difícil acesso
pode-se coletar amostras
é determinado um índice “N” que permite que se estime a resistência do solo
é determinado o nível de d’água.

SONDAGEM A PERCUSSÃO SPT
SONDAGEM A PERCUSSÃO SPT
SONDAGEM A PERCUSSÃO SPT
SONDAGEM A PERCUSSÃO SPT
SONDAGEM A PERCUSSÃO SPT
SONDAGEM A PERCUSSÃO SPT
SONDAGEM A PERCUSSÃO SPT
1. A quantidade mínima de perfurações que serão feitas em um terreno é determinada de acordo com o tamanho do edifício (NBR 6484).
O ideal é que os pontos do terreno onde serão feitas as sondagens sejam determinados de acordo com o projeto de arquitetura da obra.
10. O processo segue, e a cada camada de 1 m de espessura os procedimentos descritos entre os passos 4 e 9 são repetidos até que se encontre o nível d’água.
13. A sondagem prossegue até que se atinja algum dos critérios técnicos de paralisação descritos na NBR 6484.
SONDAGEM A PERCUSSÃO SPT
Com base no valor da resistência à penetração, ângulo de atrito e peso específico do solo pode-se determinar a capacidade de carga do terreno.
CLASSIFICAÇÃO DAS AREIA E ARGILAS CONFORME SPT
Sondagem rotativa mecânica:
perfuração feita com broca diamantada, utilizada quando a sondagem à percussão não consegue penetrar. Usualmente em rochas muito resistentes.
PROCESSOS DIRETOS
QUANTIDADE DE FUROS DE SONDAGEM AMOSTRAGEM (NBR 8036/83)
Deve variar com a área de projeção em planta da edificação:
200 m² a 1200 m²
1 furo c/ 200 m² de área da projeção do prédio
1200 m² a 2400 m²
1 furo c/ 400 m² além de 1200 m²
> 2400 m²
Plano de sondagem
Mínimo
2 furos para áreas < 200 m²
3 furos para áreas entre 200 a 400 m²

QUANTIDADE DE FUROS DE SONDAGEM AMOSTRAGEM (NBR 8036/83)
Os furos não devem ser distribuídos em um mesmo alinhamento e devem ser distanciados entre 15 e 30 metros.
MOVIMENTAÇÃO DE TERRAS
“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 topográfica desejada

(Cardão, 1969)
MOVIMENTAÇÃO DE TERRAS
Carpir
- Quando a vegetação é rasteira e com pequenos arbustos, usando para tal.
-
Roçar

- Quando além da vegetação rasteira, houver árvores de pequeno porte.
-
Destocar
- Quando houver árvores de grande porte, necessitando desgalhar, cortar ou serrar o tronco e remover parte da raiz.

Os serviços serão executados de modo a
não deixar raízes ou tocos de árvore
que possam
dificultar os trabalhos
.
LIMPEZA DO TERRENO
TERRAPLANAGEM
Conjunto de
operações executadas no local de implantação da obra
para obtenção de
superfícies planas em níveis determinados em projeto
.
Muitas vezes, este serviço está associado ao de
Contenção da escavação
, uma vez que, ao se
realizar uma escavação, o solo remanescente precisará ser contido
a fim de que não se
comprometa as regiões vizinhas
.
TERRAPLANAGEM
TERRAPLANAGEM
Fatores que influenciam o projeto do movimento de terra
1. Sondagem do terreno

2. Cota de fundo da escavação

3. Concepção da sequência executiva do edifício

4. Níveis da vizinhança

5. Projeto do canteiro
(Barros; Melhado, 2006)
MOVIMENTAÇÃO DE TERRAS
1. SONDAGEM DO TERRENO
ajuda a definir os tipos de equipamentos a serem utilizados para a escavação e retirada do solo

ajuda a identificar (se necessário), o tipo de contenção mais adequada (de talude à parede diafragma)
(Barros; Melhado, 2006)
MOVIMENTAÇÃO DE TERRAS
2. COTA DE FUNDO DA ESCAVAÇÃO
(Barros; Melhado, 2006)
MOVIMENTAÇÃO DE TERRAS
3. CONCEPÇÃO DA SEQUÊNCIA EXECUTIVA DO EDIFÍCIO
Para definir as
frentes de trabalho
para a realização das escavações

Para a
execução das contenções

Para a
execução
, muitas vezes, da própria
fundação
(Barros; Melhado, 2006)
MOVIMENTAÇÃO DE TERRAS
4. NÍVEIS DA VIZINHANÇA
(Barros; Melhado, 2006)
Esta
informação + sondagem do terreno
, permite identificar:

nível de interferência
do
movimento de terra
com as
construções vizinhas


as possíveis
contenções a serem utilizadas
MOVIMENTAÇÃO DE TERRAS
5. PROJETO DO CANTEIRO
(Barros; Melhado, 2006)
compatibilizar
as
necessidades do canteiro
posição de rampas de acesso, instalação de alojamentos, sanitários, etc.

com as
necessidades da escavação
posição de taludes, rampas, entrada de equipamentos, entre outros
PARA QUE NÃO HAJA INTERFERÊNCIAS
TIPO DE MOVIMENTAÇÃO DE TERRAS
CORTE
ATERRO
Escavação do material (solo, alteração de rocha ou rocha) que compõe o terreno natural
Depósito e compactação de materiais provenientes de cortes
ATERROS, ESCAVAÇÕES, CORTES, DESMONTES E REMOÇÕES
.
Corte:
situação geralmente
mais desejável
minimiza
os possíveis
problemas de recalque
que o edifício possa vir a sofrer

Corte + aterro:
não
é preciso retirar o solo para regiões distantes
minimiza
as atividades de
transporte
compensação do corte
com o
aterro necessário
(Barros; Melhado, 2006)
Aterro
– cuidar a compactação do terreno

Nível de exigência baixo:
pequenos equipamentos ("sapos mecânicos”, soquetes manuais)

Nível de exigência maior:
rolos compactadores liso
rolos pé-de-carneiro.
(Barros; Melhado, 2006)
FORMAS DE MOVIMENTAÇÃO DE TERRAS
Os manuais constituídos, sobretudo pelas pás, enxadas e picaretas, são empregados quando se tem pequeno volume de solo a ser movimentado (até 100m³).
Grandes investimentos: alto custo;

Exige serviços bem planejados e executados;

Reduz a mão de obra, porém exige mão de obra especializada;

Permite que as operações sejam de grande volume de material.
MECANIZADO
MANUAL
Pá-carregadeira ou escavadeira de colher
Retro-escavadeira
Escavadeira de concha (Clam-shell)
Bob-cat
Dozer
Moto scraper
Trator de esteira
Escavadeira de arrasto (dragline)
Caminhão basculante
Rolo compactador pé de carneiro
Rolo compactador liso
Sapo mecânico
RETIRADA DE ROCHAS (MATACÕES)
Os matacões são blocos de rocha que podem ser subterrâneos ou superficialmente expostos.
Criam problemas especialmente em fundações.
Matacões podem gerar problemas de interpretação nas sondagens, além de interferir na construção de fundações para as edificações.
RETIRADA DE ROCHAS (MATACÕES)
RETIRADA DE ROCHAS (MATACÕES)
RETIRADA DE ROCHAS (MATACÕES)
Aplica-se normalmente em locais confinados ou em situações específicas que não permitam ruídos ou expansão excessiva da rocha.

Feito com
argamassa expansiva e rompedores hidráulicos
.
DESMONTE A FRIO
EXPLOSIVOS
RETIRADA DE ROCHAS (MATACÕES)
Baseado em:
Notas de aula prof. Daniel Pagnussat–- UCS
Notas de aula prof. Marcelo Freitas Ferreira - UCS
Notas de aula prof. Ruy Cremonini - UFRGS
Notas de aula prof. Ana Paula Kirchheim - UFRGS
Notas de aula prof. Barros - USP
TIPO DE MOVIMENTAÇÃO DE TERRAS
TIPO DE MOVIMENTAÇÃO DE TERRAS
DIMENSIONAMENTO DOS SERVIÇOS
Cotas de projeto
Empolamento e contração do solo
Volume de solo movimentado
Destino do material retirado (CONAMA res. 307)
Número de máquinas
Tamanho do terreno
Frota de caminhões
Número de máquinas
Produtividade das máquinas
Ciclo de caminhão
EMPOLAMENTO DOS SOLOS
Consiste em um aumento de volume devido a incorporação de vazios.

O terreno no estado natural apresenta um determinado estado de compactação.

Após o desmonte

Tem-se uma expansão volumétrica considerável.

VOLUMES - após o desmonte
A terra assume um volume maior em relação ao estado natural

Desta forma tem-se:

Volume solto (Vs) > Volume natural (Vn)

Massa específica solta (s) < Massa específica natural (n)

COEFICIENTE DE EMPOLAMENTO
COEFICIENTE DE EMPOLAMENTO
Como a
terraplanagem é paga pelo volume medido no corte
, portanto com a massa específica natural, convém sempre referir-se o volume a seu estado natural (Vn).
PORCENTAGEM DE EMPOLAMENTO
necessidade de terraplenagem em um terreno de dimensões 20x50m, com apenas 1% de declividade

o mesmo terreno descrito em "1", com a necessidade de escavação de dois subsolos, com 800m² de área cada um
1.
2.
EXEMPLOS DE SITUAÇÃO:
1ª situação
aparentemente
trata-se de
pouco trabalho
movimentados
250m³ de solo compactado
(coeficiente de empolamento de 0,63 de argila compactada para solta) ~
400m³
cerca de
70 caminhões
(com capacidade de 6,0m³) para a sua completa remoção
pelo menos
2 dias de trabalho contínuo

2ª situação
situação é
mais crítica
pé-direito de 3,0m
para cada subsolo
escavação de
~ 4800m³ ~ 7600m³ de solo
retirada de
1300 caminhões
(de 6,0m³)
pelo menos
25 dias úteis de trabalho
desconsiderando
dias de chuva
e os necessários à execução das
contenções e drenagem

(Barros; Melhado, 2006)
(Barros; Melhado, 2006)
(Barros; Melhado, 2006)
3.
Um caminhão basculante, que transporta material solto, tem capacidade para 5 m³. A que volume corresponderá no corte, esse volume solto, sabendo-se que coef. de empolamentoϕ= 0,80?
4.
A caçamba de uma escavadeira tem 0,76 m³ de capacidade rasa, medida no corte. Qual a sua capacidade em volume solto, sabendo-se que a porcentagem de empolamento f=32%?
É usado em locais com liberdade de movimentação e ruídos sejam admissíveis.
É necessária a licença do exército.
a) em qualquer dos três segmentos de 15 cm, o número de golpes ultrapassar 30;

b) um total de 50 golpes tiver sido aplicado durante toda a cravação; e

c) não se observar avanço do amostrador-padrão durante a aplicação de cinco golpes sucessivos do martelo.
Quando atinge o impenetrável
LIMPEZA DO TERRENO
TERRAPLANAGEM
COMPACTAÇÃO MECÂNICA
5.
Determinar qual o volume de terra medido no corte que deverá ser escavado, para a execução de 5 m³ de um aterro, supondo-se uma redução volumétrica de 15%.

Qual o volume solto que deverá ser transportado na execução, supondo-se coef. de empolamentoϕ = 0,70?

(Ricardo e Catalani, 1977)
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