Aplicação Do Software RockWorks 15 Em Obras Geotécnicas

8/18/2019 Aplicação Do Software RockWorks 15 Em Obras Geotécnicas

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CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

APLICAÇÃO DO PROGRAMAROCKWORKS 15 EM OBRAS

GEOTÉCNICAS – ESTUDO DE CASO

Trabalho de Co!l"#$o de C"r#o

E%ehar&a C&'&l

Al"a( Clar#a Medo)a Gal'$o de Car'alho A%"&ar

Or&e*ador( Pro+, Dr, Ale-adre D"ar*e G"#.$o


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U&'er#&dade de Pera.b"!o

E#!ola Pol&*/!&!a de Pera.b"!o

Grad"a)$o e. E%ehar&a C&'&l

CLARISSA MENDONÇA GALVÃO DE CARVALHO AGUIAR

APLICAÇÃO DO PROGRAMAROCKWORKS 15 EM OBRAS

GEOTÉCNICAS – ESTUDO DE CASO

Monografia apresentada como requisito parcial para o diploma de Bacharel em

Engenharia Civil pela Escola Politécnica de Pernambuco- Universidade de

Pernambuco.

Re!&+e0 No'e.bro de 1231,

ii


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iii


4/82

Aos meus pais Norma e José Luiz.

iv


5/82

A%rade!&.e*o#

Aos meus pais orma e !osé "ui#$ pelo amor e apoio desde o in%cio de tudo.

&s minhas queridas irm's Mariana e Aline$ por estarem presentes em todos os

momentos da minha vida.

A !osé (ernandes$ pelo apoio emocional e por sempre me estimular a crescer.

Ao Professor Ale)andre *usm'o$ que me deu oportunidades +nicas para o meu

desenvolvimento profissional.

A *usm'o Engenheiros Associados "tda. e a todos os seus colaboradores$ pelo

incentivo e material fornecido , pesquisa. Em especial$ aos engenheiros *ilmar Maia$

Marina idier e Pedro liveira$ pelas generosas contribui/0es na elabora/'o deste trabalho

e ao técnico de edifica/0es 1ictor 2ugo 3ufino$ pela a4uda na utili#a/'o do programa

RockWorks 15 .

Aos amigos da P"5$ por fa#erem essa 4ornada bem mais divertida e emocionante.

v


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Re#".o

A elabora/'o de modelos bidimensionais e tridimensionais com au)%lio de métodos

interpoladores a partir de dados provenientes de levantamentos cartogr6ficos$ geol7gicos e

geotécnicos$ tais como valores de 8P9 e valores de capacidade de carga de estacas$

permitem a an6lise e a avalia/'o do subsolo pelo engenheiro geotécnico com um olhar

diferenciado. este trabalho$ entende-se que a interpola/'o de dados durante os processos

de modelagem diminuem as incerte#as provenientes da variabilidade do solo e

complementa os resultados obtidos em campo. Porém$ esse método n'o descarta nenhumaetapa do processo de desenvolvimento de pro4etos geotécnicos$ mostrando-se como

subs%dio , agenda geotécnica$ esclarecendo d+vidas da fase de pro4eto$ principalmente$ no

que se di# respeito , configura/'o geol7gico-geotécnica do subsolo. A ferramenta

computacional RockWorks 15 é capa# de fornecer em tempo h6bil essas an6lises$ por ser

um programa desenvolvido especialmente para lidar com as necessidades da engenharia

geotécnica. o presente trabalho é demonstrado graficamente e analiticamente como o

programa pode colaborar com o pro4eto geotécnico de funda/0es em um estudo de caso

com subsolo comple)o e solu/'o de funda/'o profunda. A an6lise do caso estudado

comprova que o RockWorks 15 propicia a inser/'o de uma interpreta/'o sofisticada ao dia

a dia do geotécnico$ pois facilita processos de modelagem rapidamente e é capa# de

apresentar um subsolo em representa/0es simplificadas com dados de estratigrafia e de

valores pontuais numéricos.

vi


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Ab#*ra!*

9he development of t:o-dimensional and three-dimensional models :ith the aid of

interpolation methods from cartographic$ geological and geotechnical data such as 8P9

values and bearing capacit; of piles allo: the anal;sis and evaluation of the subsurface b; a

geotechnical engineer :ith a different loo


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S".4r&o

3esumo.................................................................................................................................. vi

Abstract................................................................................................................................. vii

=. 5ntrodu/'o........................................................................................................................... =

=.= Considera/0es 5niciais..................................................................................................=

=.> b4etivos....................................................................................................................... >

=.>.= b4etivo *eral........................................................................................................>=.>.> b4etivos Espec%ficos.............................................................................................?

>. 3evis'o Bibliogr6fica..........................................................................................................@

>.= 8ubsolo de 3ecife.........................................................................................................@

>.=.= 9erra/os Marinhos 2olocnicos..............................................................................>.=.> Mangues................................................................................................................

>.> Agenda *eotécnica.......................................................................................................D

>.>.= Estrutura.................................................................................................................D>.>.> 3equisitos de Constru/'o....................................................................................=>.>.? Considera/0es EconFmicas.................................................................................=>.>.@ Condicionantes aturais.......................................................................................==

>.? Utili#a/0es de Programas na *eotecnia.....................................................................=>

?. Metodologia...................................................................................................................... =@

?.= 8obre o 3oc.=. "oca/'o dos (uros de 8ondagem.......................................................................=H?.>.>. Estratigrafia.........................................................................................................=?.>.?. 1alores uméricos..............................................................................................=I

@. Estudo de Caso................................................................................................................ =D

@.= "ocali#a/'o da Jrea de 9rabalho................................................................................=D

@.> escri/'o do 8ubsolo.................................................................................................>?

@.>.=. Estratigrafia.........................................................................................................>?

@.>.=. %vel KJgua.......................................................................................................>@.? 8olu/'o de (unda/'o.................................................................................................>H

@.@ An6lises e 3esultados................................................................................................. >

@.@.=. "oca/'o...............................................................................................................>I@.@.>. Modelos >.........................................................................................................?=@.@.?. Modelos ?.........................................................................................................@?

. Conclus'o e 9rabalhos (uturos........................................................................................@

Apndice A- 8ondagens , Percuss'o...............................................................................@D

Apndice B- Planilhas de Capacidade de Carga...............................................................H

Apndice C- Planta de "oca/'o das 8ondagens..............................................................=

viii


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5d&!e de 6&%"ra#

6&%"ra 3, *eologia da Cidade do 3ecife L*U8M (5"2$ =DDIN........................................@

6&%"ra 1, Mapa das unidades geol7gicas do 3ecife LA"2E538$ =DDN................................H

6&%"ra 7, 5magem de satélite do Parque dos Mangue#ais LGoogle$ >=N.............................I

6&%"ra 8, Parque dos Mangue#ais L(oto cedida pela construtora do empreendimentoN.........I

6&%"ra 9, "ista 3adial da Agenda *eotécnica........................................................................D

6&%"ra :, E)emplo de modelagem gerada pelo Surfer 11. LRockWare Inc.$ >=>N...............=?

6&%"ra ;, (lu)ograma e)ecutivo do pro4eto..........................................................................=@

6&%"ra >

6&%"ra 38, "egenda da planta de loca/'o das sondagens...................................................>?

6&%"ra 39, "egenda estratigr6fica no RockWorks 15 ............................................................>@

6&%"ra 3:, (lutua/'o do n%vel dK6gua por ms......................................................................>

6&%"ra 3;, imens0es da estaca do tipo C...........................................................................>H6&%"ra 3

6&%"ra 3=, "oca/'o dos furos de sondagem no Google Ear! LGoogle$ >=N.....................>I

6&%"ra 12, 1isuali#a/'o dos detalhes dos furos no Google Ear! LGoogle$ >=N................>D

6&%"ra 13, Carta hipsométrica com loca/'o dos furos de sondagem 8P9............................?

6&%"ra 11, 8e/'o transversal estratigr6fica da 9orre n'o interpolada................................?>

6&%"ra 17, 8e/'o transversal estratigr6fica da 9orre interpolada.......................................??

6&%"ra 18, 8e/'o transversal estratigr6fica da 9orre H n'o interpolada................................?@

6&%"ra 19, 8e/'o transversal estratigr6fica da 9orre H interpolada.......................................?6&%"ra 1:, Mapa de loca/'o dos furos com indica/'o da 6rea de perfil...............................?H

6&%"ra 1;, Perfil estratigr6fico da 9orre , 9orre H...............................................................?

6&%"ra 1


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5d&!e de Tabela#

>"adro 3, (uros reali#ados organi#ados por ano e empresa...............................................>

>"adro 1, Perfis met6licos utili#ados...................................................................................>H

>"adro 7, Cotas de implanta/'o das torres.........................................................................?

)


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"ap#ulo 1 $ Inro%u&'o

Ca?@*"lo 3

3, I*rod")$o

3,3 Co#&dera)e# I&!&a

A comple)idade do subsolo brasileiro desafia buscar novas técnicas e métodos para

previs'o do comportamento das solu/0es geotécnicas$ tais como funda/0es$ conten/0es e

aterros. A plan%cie da cidade do 3ecife é de origem fl+vio-marinha$ com dois n%veis de

terra/os marinhos arenosos$ correspondentes , pen+ltima e +ltima transgress'o marinha$

além de dep7sitos de mangues$ sedimentos fl+vio-lagunares e aluvi0es recentes. esse

conte)to geol7gico$ o subsolo t%pico é muito variado. Encontram-se camadas de areia fina e

média de compacidade fofa$ intercaladas ou seguidas por outras$ se4a de argila orgOnica

mole$ se4a de areia concrecionada muito compacta ou arenitos bem consolidados. s

dep7sitos de argila orgOnica mole e média s'o encontrados em cerca de da areia da

plan%cie$ muitas ve#es em subsuperf%cie e com espessuras superiores a = m. L*U8M$

>N. Por tudo isso$ a pr6tica atual de funda/0es no 3ecife é fortemente direcionada pelas

caracter%sticas geol7gico-geotécnicas do subsolo$ ainda que outros fatores influenciem na

escolha e se4am encontrados diversos tipos de funda/'o na cidade L*U8M$ >Q

PAC2EC E9 A".$ >N.

Com o intuito de avaliar o subsolo e seus componentes com precis'o$ no nordeste

brasileiro$ é de costume a reali#a/'o de ensaios do tipo Soil (eneraion )es $ o ensaio 8P9.

ensaio 8P9 retira amostras do solo possibilitando a obten/'o da composi/'oestratigr6fica$ a constata/'o da e)istncia de 6gua e a aferi/'o da resistncia apro)imada

do solo , penetra/'o pelo %ndice 8P9 La soma do n+mero de golpes necess6rios ,

penetra/'o no solo dos ? cm finais do amostrador padr'oN. Ainda que o ensaio de

resistncia , penetra/'o n'o possa ser considerado como um método preciso de

investiga/'o$ os valores de 8P9 obtidos d'o uma indica/'o preliminar bastante +til da

consistncia Lsolos argilososN ou estado de compacidade Lsolos arenososN dos solos.

Através dos dados obtidos por essas prospec/0es geotécnicas$ é poss%vel modelar

um esquema bidimensional representativo do solo a partir da loca/'o das sondagens em

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar =


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planta em se/'o transversal. o entanto$ essa representa/'o torna-se invi6vel ante grande

quantidade de sondagens distribu%das em grandes 6reas. Além disso$ as poss%veis

variabilidades das caracter%sticas f%sicas e geol7gicas do subsolo e)igem uma an6lise mais

precisa e apurada e n'o apenas representa/0es esquem6ticas bidimensionais.

Ruando as condi/0es do terreno s'o bem conhecidas$ a estratigrafia é simples e as

propriedades mecOnicas variam pouco de uma sondagem para outra$ um pequeno n+mero

de sondagens pode ser suficiente para o entendimento da obra geotécnica. o entanto$ se

as condi/0es do terreno variam apreciavelmente de um furo para o outro$ as sondagens

devem ter menor espa/amento. S claro que quanto maior for o n+mero de sondagens maior

o grau de certe#a que se ter6 quanto ao dimensionamento e o fator de seguran/a utili#ado

no pro4eto L*U8M (5"2$ >@N.

As incerte#as quanto , nature#a do subsolo s'o grandes$ tanto que os fatores de

seguran/a utili#ados para funda/0es superficiais e profundas s'o ? LtrsN e > LdoisN$

respectivamente. iante dessa situa/'o$ surge a importOncia do programa RockWorks 15 $

como ferramenta computacional capa# de atender as necessidades de uma melhor

compreens'o do subsolo em sua comple)idade e de fornecer uma an6lise rica em detalhes.

Com os recursos do programa$ pode-se interpretar o subsolo através de modelagens

tridimensionais e identificar 6reas de descontinuidade de camadas estratigr6ficas e

resistncias mecOnicas$ ou se4a$ e)emplificar melhor a configura/'o do subsolo.

programa colabora no dimensionamento de pro4etos geotécnicos em fun/'o de uma maior

capacidade de observa/'o proveniente da interpola/'o de dados pontuais do solo$

permitindo que c6lculos se4am reali#ados com valores que tendem a se apro)imar da

realidade e n'o com valores médios ou estipulados como frequentemente ocorre.

3,1 Obe*&'o#

3,1,3 Obe*&'o Geral

ob4etivo geral do trabalho consiste em comprovar que o programa RockWorks 15

mostra-se como uma boa ferramenta para au)iliar a interpreta/'o de investiga/0es de

campo$ pois interpreta a influncia dos dados pontuais fornecidos no terreno de estudo.

Ruando se tm grandes 6reas para mapeamento$ muitas ve#es é superestimado ou

subestimado o dimensionamento de um pro4eto de funda/'o pela ausncia de um maior

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar >


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conhecimento das caracter%sticas f%sicas e geol7gicas do solo. Para tanto$ reali#ou-se um

estudo de caso para demonstrar as aplica/0es do RockWorks 15 ,s obras geotécnicas.

Com o uso da ferramenta RockWorks 15 $ que utili#a métodos de intera/'o e

interpola/'o somente poss%veis ao computador$ ao se cadastrarem os diversos dados

fornecidos por prospec/0es geotécnicas dese4a-se identificar a loca/'o e)ata dos furos$ as

resistncias mecOnicas Latravés de dados como 8P9 e valores de capacidade de cargaN$

camadas estratigr6ficas e n%vel dK6gua do terreno com rapide# e eficincia.

3,1,1 Obe*&'o# E#?e!@+&!o#

Através do Estudo de Caso$ dese4a-se inserir os dados provenientes das sondagens

e da cartografia no RockWorks 15 . Ap7s o cadastramento dos dados$ ser6 poss%vel locali#6-

los através de fotografia de satélite no banco de dados do Google Ear!, gerar

representa/0es tridimensionais e bidimensionais que identifiquem a resistncia do solo$ a

estratigrafia do terreno$ a presen/a de bols0es ou camadas distintas isoladas$ e o n%vel

dK6gua do terreno. Essas representa/0es permitir'o avaliar o tipo de funda/'o apropriada$

superficial ou profunda$ prever cota de assentamento da funda/'o e identificar facilmente as

6reas com caracter%sticas f%sicas e geol7gicas semelhantes.

Em resumo$ os ob4etivos espec%ficos desse trabalho de conclus'o de curso aplicados ao

estudo de caso s'oT

• "ocar as sondagens no *oogle Earth$ criar uma base de dados geotécnicos.

• 5dentificar as unidades estratigr6ficas do subsolo a partir da e)ecu/'o de perfis e

se/0es transversais.

• 5ndicar graficamente o valor do 8P9 das sondagens no subsolo.

• 5ndicar graficamente os valores de capacidade de carga$ considerando as

resistncias de ponta e lateral em toneladas-for/a.

• Comparar as caracter%sticas do pro4eto de funda/0es com a realidade da obra$ a fim

de comprovar que o RockWorks 15 consegue reali#ar previs0es que tendem a se

apro)imar da realidade.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar ?


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"ap#ulo - $Re+is'o i/liogr0fica

Ca?@*"lo 1

1, Re'$o B&bl&o%r4+&!a

1,3 S"b#olo de Re!&+e

A paisagem do 3ecife foi modelada em meio a processos geodinOmicos que os

estudos da geologia regional permitem resgatar. A (igura = é uma s%ntese dos eventos

geol7gicos que contribu%ram para a forma/'o do local onde se ergue a cidade do 3ecife.

6&%"ra 3, *eologia da Cidade do 3ecife L*U8M (5"2$ =DDIN

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar @


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embasamento cristalino sofreu falhamento de gravidade$ com o afundamento na

dire/'o atual na linha da costa$ formando-se uma bacia de sedimenta/'o$ deposit6ria de

sedimentos cret6ceos. Esse pacote sedimentar come/a pela (orma/'o Cabo e segue pela

deposi/'o da (orma/'o Beberibe$ que aflora no norte da cidadeQ sobreposta a essa +ltima$segue a (orma/'o *ramame$ depositada durante o per%odo de transgress'o marinha.

Por fim$ marcando o in%cio do Ruatern6rio$ durante a regress'o marinha$ deu-se a

deposi/'o da (orma/'o Barreiras$ sedimentos caracteri#ados por uma mistura de areias e

argilas com hori#ontes de pedregulhos$ onde foram identificadas as f6cies de leque aluvial$

fluvial e fl+vio-lagunar$ em ra#'o dos sucessivos avan/os e recuos do mar durante o

Ruatern6rio.

8egmentos recentes completam a coluna estratigr6fica. 8'o constitu%dos por terra/osmarinhos$ mangues$ turfeiras$ meandros abandonados$ terra/os fluviais e aluvi0es$

formando a unidade geomorfol7gica da Plan%cie do 3ecife L*U8M (5"2$ =DDIN.

1,3,3 Terra)o# Mar&ho# Holo!&!o#

espa/o confinado entre o morro e a orla mar%tima consiste em uma grande plan%cie

fl+vio marinha$ cu4os sedimentos s'o bastante vari6veis. E)istem dois n%veis de terra/os

marinhos arenosos$ além de dep7sitos de mangues$ sedimentos fl+vio-lagunares e aluvi0es

L"5MA (5"2 E A"2E538$ =DDN.

s terra/os marinhos holocnicos mais recentes se apresentam em cotas mais

bai)as de > a @ m de altitude. a linha da costa$ os sedimentos de areia aumentam de

resistncia com a profundidade. arenito holocnico deve-se , sedimenta/'o carbon6tica e

aflora na praia na maré bai)a. A camada logo abai)o do arenito pode ser silto-arenosa ou

argilo-arenosa mole$ s7 aparecendo material resistente de = a ? m de profundidade. 8'o

frequentes nesses terra/os os dep7sitos de argila siltosa com muita matéria orgOnica$ deconsistncia de muito mole a mole$ alta compressibilidade e espessura maior do que > m.

s terra/os s'o cortados por canis de maré e recortados por mangues que se caracteri#am

pelas cotas bai)as e a presen/a de argila siltosa orgOnica muito mole$ podendo$ nas 6reas

de pOntano$ ocorrerem turfas.

Mangues$ pOntanos e lagunas s'o caracteri#ados por receber ao mesmo tempo 6gua

doce e sedimentos do rio e$ na subida das marés$ 6gua salgada. este ambiente geol7gico$

resultam dep7sitos de te)tura fina de silte argiloso. 8e houver represamento dK6gua em uma

6rea ampla e bai)a da plan%cie$ a 6gua estagnada favorece a acumula/'o de vegeta/'o e

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar


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outros materiais$ como é o caso dos mangues. A%$ os dep7sitos orgOnicos prevalecem

L*U8M (5"2$ =DDIN.

s mangue#ais do 3ecife foram sistematicamente tomados por aterros ao longo do

crescimento da cidade$ restando apenas poucas 6reas preservadas gra/as , prote/'o legal.

a (igura > é poss%vel ver as 6reas de mangue da cidade do 3ecife.

6&%"ra 1, Mapa das unidades geol7gicas do 3ecife LA"2E538$ =DDN.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar H


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1,3,1 Ma%"e#

s mangues s'o grandes 6reas ao longo da plan%cie costeira convertidos por

processos gradacionais. 8'o regi0es alagadi/as que podem ser parcialmente invadidas por

marés ou inundadas por 6gua doce dos rios. Em fun/'o disso$ os mangues tm 6gua

salobra e de cheiro caracter%stico pr7prio do ecossistema que ali vive. solo do mangue

caracteri#a-se por possuir e)tensos dep7sitos de argila mole$ com a presen/a de matéria

orgOnica$ turfa ou lama L*U8M (5"2$ =DDIN.

Estando na cota $ ou pr7)ima dela$ pode-se di#er que os mangues passam a ter$

por duas ve#es$ o n%vel dK6gua elevado diariamente. Conforme o caso$ pode ocorrer

defasagem entre marés e as cotas do rio. Ruanto mais afastado estiverem do mar$ maisremota é a sua influncia no equil%brio do sistema.

s mangues tm uma vegeta/'o t%pica$ de gram%nea com eleva/0es médias e

entran/adas sustentando madeira dura. A forma/'o vegetal do mangue Lplantas e arbustosN

possui ra%#es e)ternas LaéreasN. As plantas possuem sementes compridas$ finas e pontudas.

5sso ocorre para facilitar a reprodu/'o$ pois quando caem no solo +mido$ podem se fi)ar

com mais facilidade. Como o solo do mangue é pobre em o)ignio$ este é obtido pelas

plantas fora do solo.

A Cidade do 3ecife apresenta v6rias 6reas de mangue#al. As principais encontram-

se pr7)imas ao 3io Capibaribe$ na ona 8ul e na fronteira com linda. Uma das 6reas de

mangue mais significativas é o Parque dos Mangue#ais L(iguras ? e @N. Com >= hectares

de 6rea$ o Parque dos Mangue#ais pertencente , Marinha do Brasil e est6 situado entre os

bairros do Pina$ Boa 1iagem e 5mbiribeira$ na ona 8ul do 3ecife$ sendo banhado pelos rios

!ord'o e Pina. S um dos maiores mangue#ais urbanos do mundo do qual fa#em parte a 5lha

de eus$ a 5lha de 8'o 8im'o e a 5lha das Cabras.

A polui/'o de rios e mares em con4unto com a especula/'o imobili6ria nas regi0eslitorOneas tem afetado$ significativamente$ os mangues. Esta 6rea tem diminu%do de

tamanho e o ecossistema da regi'o tem sido severamente afetado nas +ltimas décadas

L*U8M$ >N. 9rabalhadores locais$ principalmente os que vivem da ca/a e do

comércio de carangue4os$ tem sofrido com a diminui/'o desses animais nos mangue#ais.



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6&%"ra 7, 5magem de satélite do Parque dos Mangue#ais LGoogle$ >=N.

6&%"ra 8, Parque dos Mangue#ais L(oto cedida pela construtora do empreendimentoN.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar I


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1,1 A%eda Geo*/!&!a

A Agenda *eotécnica é um roteiro comumente seguido pelos engenheirosgeotécnicos na pr6tica do desenvolvimento de solu/0es de funda/0es L(igura N.

6&%"ra 9, "ista 3adial da Agenda *eotécnica.

A partir da "ista 3adial acima$ compreende-se que a Agenda *eotécnica cerca os

seguintes pontosT

1,1,3 E#*r"*"ra

Ruanto , estrutura$ deve ser avaliada a capacidade de resposta do recalque

diferencial$ que depende do material Lconcreto$ a/o$ etc.N$ do método construtivo$ da altura

da edifica/'o e do sistema estrutural utili#ado. A intera/'o solo-estrutura também é

importante no que di# respeito , distribui/'o das cargas no solo e na funda/'o. Por +ltimo$ é

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar D


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importante compatibili#ar a vida +til do pro4eto estrutural com o pro4eto de funda/0es$ de

tanto a importOncia na escolha adequada do material a ser utili#ado.

Carre%a.e*o

evem ser observadas as nature#as e os valores de todas as parcelas de carga que

comp0em o quadro de cargas totais Lpeso pr7prio da estrutura$ cargas operacionais$ cargas

ambientas$ cargas acidentais$ de pessoas$ ve%culos$ vento$ etc.N. 9ambém devem ser

consideradas no c6lculo de dimensionamento das funda/0es$ as cargas de estruturas

vi#inhas$ o efeito de sobrecargas de piso e o peso de aterro.

Re!al"e Ad.#@'el

A quest'o do recalque admiss%vel deve ser discutida diretamente com o engenheiro

pro4etista da estrutura$ tendo em vista os aspectos quanto , estabilidade e , finalidade da

obra$ 4untamente com recalque diferencial da rela/'o lOmina-periferia. evem ser analisados

todos os efeitos provenientes dos prov6veis desn%veis da edifica/'o.

1,1,1 Re"&*o# de Co#*r")$o

Para a escolha do tipo de funda/'o$ é importante saber o cronograma da constru/'o.

ependendo disso$ pode-se optar por uma solu/'o de funda/'o de e)ecu/'o mais r6pida

Lalgumas ve#es$ mais onerosaN por estratégia de mar


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concretagem de blocos$ cintas$ sa%das dos pilares$ e o reaterro. eve-se levar em

considera/'o o desperd%cio de material$ como o concreto$ no caso de estacas moldadas in

siu$ a quebra de estaca$ no caso do uso de elementos pré-moldados de concreto e os

refor/os que podem ser decorrentes de erros na e)ecu/'o da funda/'o. A op/'o demelhoramento do solo$ com estacas de areia e brita ou argamassa$ pode ser utili#ada a fim

de viabili#ar uma funda/'o direta menos onerosa.

Ensaios de prospec/'o geotécnica e provas de carga aumentam a seguran/a do

pro4eto e diminuem o risco de insucesso da solu/'o de funda/'o. 9ambém é importante uma

fiscali#a/'o competente e permanente na obra feita por uma equipe devidamente

qualificada. Aconselha-se utili#ar a solu/'o de funda/'o de maior confiabilidade$ mesmo que

se4a mais cara.

1,1,8 Cod&!&oa*e# Na*"ra

Lo!al&Fa)$o

A topografia sugere as condi/0es do subsolo e indica a importOncia de

reconhecimento geol7gico e interpreta/'o das fotografias aéreas. A pro)imidade com

edifica/0es vi#inhas é importante e deve ser considerada na investiga/'o sobre ascaracter%sticas da funda/'o Lcota de ponta$ etc.N.

Co*a de 6"da)$o

Ruanto , cota de funda/'o$ deve-se sempre relacionar com o n%vel dK6gua do local$

pois poder6 haver a necessidade de rebai)amento do len/ol fre6tico e$ consequentemente$

a impermeabili#a/'o das estruturas cotadas abai)o do n%vel dK6gua. po/o do elevador da

edifica/'o ter6 cota mais bai)a$ portanto as estacas dessa 6rea devem ser arrasadas em

cota inferior as demais da edifica/'o. 5denticamente acontece nas funda/0es diretas$ onde

as sapatas ser'o cotadas em n%vel inferior nessa 6rea. eve-se avaliar se h6 eleva/'o ou

rebai)amento do piso$ autori#ando a constru/'o de aterros ou de escava/0es$ que por sua

ve#$ poder'o provocar recalques em terrenos de solos compress%veis$ principalmente.

Per+&l do S"b#olo

3esistncia e compressibilidade das camadas do solo s'o fatores de grande

importOncia na escolha do tipo de funda/'o$ pois afetam diretamente a capacidade de carga

e os recalques. Camadas de argila mole s'o bastante compress%veis e se n'o identificadas

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar ==


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podem provocar recalques nas constru/0es. eve-se constatar a sua e)istncia

especialmente abai)o de camadas compactas.

Merecem também a aten/'o$ a verifica/'o da presen/a de solos e)pans%veis ou

colaps%veis que n'o s'o detect6veis através das sondagens tradicionais. solo e)pans%vel

pode ser encontrado se h6 fraturas na superf%cie e)posta. Ent'o$ deve ser reali#ado um

ensaio para verifica/'o da presen/a desse tipo de solo$ que é bastante sens%vel a

mudan/as de umidade$ e)pandindo-se e retraindo-se provocando fraturamento. s solos

colaps%veis$ por sua ve#$ s'o porosos e predominantemente arenosos$ podendo ter um

ligante entre seus gr'osQ quando submetidos a determinado n%vel de press'o eVou na

presen/a de 6gua$ sofrem colapso de sua estrutura.

s terrenos com aterros podem conter quase tudoT metralhas$ li)o$ matéria orgOnica$pedra$ etc. S necess6rio saber a constitui/'o do aterro$ pois pode haver até mesmo

corros'o de estacas de funda/'o em caso de contato com corrosivos. peso do aterro

também deve ser levado em considera/'o no c6lculo do recalque.

Por +ltimo$ deve-se considerar a possibilidade de ocorrncia de grandes va#ios no

solo$ como nos e)emplos de cavernas em rochas calc6reas$ #onas de minera/'o

subterrOnea$ galerias$ etc.

N@'el d4%"a

eve-se atentar ,s estruturas pro4etadas abai)o do n%vel dK6gua subterrOneo$ para

suportar a press'o hidrost6tica m6)ima$ ou construir-se um sistema permanente de

drenagem subterrOnea. Em paralelo$ fa#-se necess6rio um pro4eto de impermeabili#a/'o

das estruturas$ feito por um especialista. Ainda h6 a possibilidade de rebai)amento do n%vel

dK6gua que ocasionar6 um aumento da press'o efetiva do solo$ na capacidade de carga e

nos recalques$ consequentemente.

1,7 U*&l&Fa)e# de Programas a Geo*e!&a

'o é recente a introdu/'o de programas aos estudos geotécnicos. *ra/as ,

utili#a/'o de técnicas computacionais na elabora/'o de modelos tridimensionais a partir de

investiga/0es geotécnicas$ tem-se tornado poss%vel uma vis'o mais pr7)ima da realidade do

espa/o subsuperficial.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar =>


23/82


9odo processo de modelagem ? do espa/o subterrOneo requer e)perincia

geol7gica e geotécnica da regi'o e conhecimento das limita/0es e potencialidades dos

programas computacionais tais como a quantidade de atributos de entrada$ limite da grade

de trabalho$ interpoladores utili#ados e suas limita/0es.

8'o e)emplos de programas computacionais para modelagem do soloT

• Surfer 11 da RockWare Inc. W aplicativo em que est'o dispon%veis algoritmos de

interpola/'o utili#ados para modelagem dos dados de topografia e obten/'o de

diferentes bases de dados de sa%da para elabora/'o de modelos geol7gicos ? de

superf%cie L(igura HNQ

• 8istema Geo"ar% da Geoisual Inc. Wprograma que produ# modelagem e an6lise de

dados geol7gicos$ importados de programa s%smicos. estinado a ge7logos e

engenheiros de petr7leoQ

• ArcGIS Geosaisical Anal2s da Esri W fornece um con4unto de modelos estat%sticos e

ferramentas para e)plora/'o de dados espaciais e gera/'o de superf%cie. Usando

Arc*58$ pode-se criar uma previs'o de superf%cie estatisticamente v6lida$ 4untamente

com as incerte#as de predi/'o$ a partir de um n+mero limitado de medi/0es de dados.

6&%"ra :, E)emplo de modelagem gerada pelo Surfer 11. LRockWare Inc.$ >=>N.

• RockWorks 15, %a RockWare Inc.$ difere desses programas$ pois foi pro4etado com

finalidade de atender ,s necessidades dos engenheiros geotécnicos. RockWorks 15

recebe dados de entrada espec%ficos para estudos geotécnicos$ sendo que sua

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar =?


24/82


representa/'o vai além da simples visuali#a/'o$ ela permite utili#ar essa modela/'o

f%sica para reali#ar simula/0es do comportamento geotécnico.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar =@


25/82

"ap#ulo 3$ *eo%ologia

Ca?@*"lo 7

7, Me*odolo%&a

A introdu/'o de novas ferramentas de trabalho sempre gera resistncias entre os

profissionais$ se4a por desconfian/a no novo método ou por dificuldade na utili#a/'o por falta

de informa/0es. 1isa-se$ neste trabalho$ aplicar o programa RockWorks 15 na an6lise de

obras geotécnicas e e)emplificar sua utilidade no desenvolvimento de um pro4eto de

funda/0es. A partir de um estudo de caso ser6 e)emplificado como o programa RockWorks

15 pode au)iliar no dimensionamento de uma obra de funda/'o profunda.

A norma técnica de funda/0es$ a B3 H=>>V>=$ considera como roteiro

condicionante na escolha do tipo de funda/'o$ ou agenda geotécnica$ os seguintes fatoresT

a estrutura$ os carregamentos$ recalque admiss%vel$ cota de funda/'o$ perfil do subsolo$

n%vel dK6gua$ condi/0es locais e do meio ambiente$ requisitos de constru/'o e

considera/0es econFmicas. RockWorks 15 n'o tem como ob4etivo alterar a agenda de

funda/0es$ mas a forma de e)ecu/'o$ aumentando a precis'o e diminuindo as incerte#as.

6&%"ra ;, (lu)ograma e)ecutivo do pro4eto.



26/82


flu)ograma da (igura esquemati#a as fontes utili#adas e os procedimentos

reali#ados no trabalho nas etapas de obten/'o e arma#enamento de dados$ an6lises e

apresenta/'o de resultados.

7,3 Sobre o RockWorks 15

RockWorks 15 é um pacote computacional integrado para controle de dados$

an6lises e visuali#a/'o ? e >$ desenvolvido pela empresa RockWare Inc.$ locali#ada na

Cidade de *olden$ C$ Estados Unidos.

programa pode ser utili#ado por engenheiros geotécnicos$ engenheiros depetr7leo$ cientistas ambientais$ hidr7logos$ ge7logos e educadores. RockWorks 15 possui

ferramentas que salvam tempo$ dinheiro$ aumentam a rentabilidade e proporcionam

vantagem competitiva através de imagens$ modelos e gr6ficos de alta qualidade. Algumas

das aplica/0es do programa s'oT

• caracteri#a/'o geol7gica do terrenoQ

• s%ntese de informa/0es geof%sicas para recursos dK6gua$ petr7leo e urOnioQ

• avalia/'o das informa/0es de ensaios para reservas de minério$ fornecendo

estimativasQ

• e)plora/'o de petr7leo e g6sQ

• pro4eto de escava/'o e estimativa de volume para a minera/'o$ meio

ambiente e aplica/0es civisQ

• estudos arqueol7gicos.

editor de furos Lore!ole 4aa *anager N é usado para entrada de dadosgeof%sicos$ geotécnicos$ medidas geoqu%micas$ litologias$ estratigrafia$ n%vel dK6gua$ fraturas$

etc. A partir desses dados é poss%vel criar contornos$ planos$ superf%cies de litologia e

estratigrafia$ mapas$ se/0es transversais e perfis. Ainda h6 grande variedade de diagramas

?.

RockWorks 15 também contém uma série de aplicativos au)iliares que podem ser

encontrados na aba Utilidades LiliiesNT ferramentas de hidrologia e hidroqu%mica$

estat%sticas computacionais$ diagramas Lhistogramas$ etc.N$ mapas de pesquisa$ convers'o

de coordenadas$ entre outras.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar =H


27/82


RockWorks 15 permite visuali#ar informa/0es do subsolo provenientes de

sondagens$ na forma de se/0es transversais$ diagramas de cerca$ modelos s7lidos$ e

isocurvas em ? e >. Através da plotagem em > LRockplo -4N$ indicada para imagens

como mapas$ furos$ se/0es transversais e perfis$ também é poss%vel salvar e e)portar. 26também$ a plotagem em ? LRockplo 34N que facilita a visuali#a/'o de imagens como os

diagramas de cercas$ modelos s7lidos e superf%cies ?.

7,1 Cada#*ra.e*o de Dado#

A modelagem de dados em ambiente tridimensional requer alguns procedimentos

metodol7gicos. s parOmetros mais utili#ados para modelagem tridimensional s'o os

litol7gicos no caso de descri/'o de rochas$ estratigr6ficos para descrever camadas do solo e

valores de 8P9 ou qualquer medida numéricaT dados geof%sicos$ geoqu%micos$ parOmetros

de resistncia$ entre outros$ que podem ser descritos pontualmente ou entre intervalos

preestabelecidos. n%vel dX6gua e outros parOmetros podem ser adaptados para o

RockWorks 15 .

A primeira etapa para o processo de modelagem tridimensional é o cadastro das

informa/0es no banco de dados do RockWorks 15 que ser6 respons6vel pela modelagem. cadastramento deve ser feito na sequncia abai)o descrita.

7,1,3, Lo!a)$o do# 6"ro# de Soda%e.

A loca/'o dos furos de sondagem requer a entrada de dados de referncia do furo

Lnome do furoN$ coordenadas "este e orte LE$ N em U9M LUniversal 9ransversa de

MercatorN$ cota da boca do furo LN e profundidade total atingida pela sondagem L )oal

4ep!N. essa etapa$ deve ser definido um s%mbolo representativo para cada furo. Como

campo de preenchimento opcional$ pode-se entrar com os dados de latitude e longitude

L(igura IN. pr7prio RockWorks 15 disp0e de uma ferramenta na aba Utilidades LiliiesN

capa# de reali#ar a convers'o das coordenadas de U9M para longitude e latitude.



28/82


6&%"ra


29/82


cada furo$ onde s'o discriminadas as profundidades de topo L%ep! o opN e de base L%ep!

o /aseN da camada de solo L(igura DN.

6&%"ra =, !anela de entrada da estratigrafia no RockWorks 15.

7,1,7, Valore# N"./r&!o#

Ao inserir valores numéricos$ como 8P9 e dados provenientes do estudo de

capacidade de carga de estaca$ a e)emplo da resistncia de ponta e lateral LatritoN$recomenda-se utili#ar o campo de 1alores Pontuais LP-PointsN. ele pode-se inserir dados

numéricos relacionados , profundidade em rela/'o , boca do furo L(igura =N.

6&%"ra 32, !anela de entrada dos valores pontuais numéricos no RockWorks 15.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar =D


30/82

"ap#ulo 6 7 Esu%o %e "aso

Ca?@*"lo 8

8, E#*"do de Ca#o

8,3 Lo!al&Fa)$o da rea de Trabalho

A obra do Estudo de Caso locali#a-se no bairro de Boa 1iagem$ em um terreno de

apro)imadamente ?>. mY$ pr7)imo ao 3io !ord'o$ no 3ecife$ PE L(igura ==N. Pode-se

observar que o empreendimento esta situado na periferia do Parque dos Mangue#ais$ 6rea

de mangue e preserva/'o ambiental.

6&%"ra 33, Mapa de locali#a/'o do terreno de estudo LGoogle$ >=N.

empreendimento consiste na implanta/'o de D LnoveN torres residenciais de alto

padr'o que variam de > a >> pavimentos e de uma ampla 6rea de convivncia que inclui

comple)o aqu6tico$ quadras poliesportivas e estacionamentos L(igura =>N. Para estudo das

funda/0es dessa obra foram consideradas @H sondagens do tipo 8P9$ reali#adas dentro de

LcincoN campanhas$ por > LduasN empresas em LcincoN diferentes anos LRuadro =N. As



31/82


sondagens foram locadas no terreno sobre as 6reas de incidncia das maiores cargas do

pro4eto estrutural$ nas lOminas das D LnoveN torres$ como se observa na (igura =?$ que

classifica as sondagens por anos conforme discrimina a legenda da (igura =@.

6&%"ra 31, Modelo ? do pro4eto L(oto cedida pela construtora do empreendimentoN.

>"adro 3, (uros reali#ados organi#ados por ano e empresa.

EMPRESAREALIADORA DA

SONDAGEM

ANO DACAMPANHA DE

SONDAGEM

RE6, 6URO DE

SONDAGEMTORRE

EMP3E8A A

>= 8P->V>= 933E

>==

8P-=>V>== 933E >

8P-=?V>== 933E >

8P-=@V>== 933E >

8P-=V>== 933E >

8P->V>== 933E @

8P->IBV>== 933E @

8P->DV>== 933E @

>=>

(->V>=> 933E H

(->HV>=> 933E H

(->V>=> 933E H

(->IV>=> 933E H

(->DV>=> 933E H

(-?V>=> 933E H

8P-?DV>=> 933E I

8P-@V>=> 933E I

>"adro 3 JCo*&"a)$oK, (uros reali#ados organi#ados por ano e empresa.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar >=


32/82


EMPRESAREALIADORA DA

SONDAGEM

ANO DACAMPANHA DE

SONDAGEM

RE6, 6URO DESONDAGEM

TORRE

EMP3E8A A >=> 8P-@=V>=> 933E I

EMP3E8A B

>I

8P-?V>I 933E ?

8P-=?V>I 933E =

8P-=IV>I 933E >

8P->IV>I 933E @

8P-??V>I 933E

8P-?IV>I 933E

8P-@?V>I 933E I

8P-@IV>I 933E I

>=

(-=V>= 933E ?

(->V>= 933E ?

(-?V>= 933E ?

(-@V>= 933E ?

(-V>= 933E =

(-HV>= 933E =

(-V>= 933E =

(-IV>= 933E =

8P-=BV>= 933E 8P-=DBV>= 933E

8P->BV>= 933E

8P->=BV>= 933E

8P->>BV>= 933E

8P-?=V>= 933E

8P-?>V>= 933E

8P-??V>= 933E D

8P-?@V>= 933E D

8P-?V>= 933E D8P-?HV>= 933E D

8P-?V>= 933E D

8P-?IV>= 933E D

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar >>


33/82


6&%"ra 37, "oca/'o das sondagens no terreno de estudo.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar >?


34/82


6&%"ra 38, "egenda da planta de loca/'o das sondagens.

8,1 De#!r&)$o do S"b#olo

modelo tridimensional do subsolo do estudo de caso foi um pouco comple)o.

bservou-se uma distribui/'o estratigr6fica com caracter%sticas de um terra/o marinho

holocnico recortado por mangue. Como se trata de um terreno muito e)tenso e com

camadas de solo descont%nuas e heterogneas$ considerou-se um perfil geotécnico médio

constitu%do por == Lon#eN camadas para facilitar a sua descri/'o.

8,1,3, E#*ra*&%ra+&a

terreno locali#a-se bastante pr7)imo ao mangue$ na periferia do Parque dos

Mangue#ais. Por isso$ foi encontrado um perfil t%pico com uma e)tensa camada de argila

siltosa orgOnica de alta compressibilidade.

As cotas de boca dos furos de sondagem variam de >$> a $HI m em rela/'o ao

n%vel do mar. Considerando um perfil médio$ o solo apresenta$ inicialmente$ uma camada de

aterro composto por areia siltosa de 8P9 @ de compacidade fofa até a cota -$>. 8egue-se

uma camada de silte argiloso de 8P9 de consistncia média$ até a cota ->$@. 8eguem-se$ent'o$ mais uma camada de areia siltosa de 8P9 I$ pouca compacta$ até a cota -I$?$ e

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar >@


35/82


outra camada intercalada em alguns furos de silte argiloso de 8P9 I de consistncia média$

até a cota -$. Em sucessivo$ tem-se uma camada de areia com pedregulhos com 8P9 D$

medianamente compacta$ até a cota -=@$. A partir de ent'o$ observa-se uma camada de

argila orgOnica com 8P9 >$ de consistncia mole a muito mole$ porém apresentando algunspicos de resistncia isolados Lcom 8P9 de até ?>N e variando sua espessura de ?$ a >D$

m até a cota -==$ na menor espessura e$ até a cota -@?$D$ na maior. Essa camada é

caracter%stica da regi'o$ pois aumenta sua espessura conforme se apro)ima do mangue.

Em sequncia$ vem uma camada de areia com pedregulhos com 8P9 >?$ compacta$ até a

cota ->$=>. 8egue-se uma camada de areia argilosa e siltosa com 8P9 =@ de consistncia

ri4a$ até a cota -?=$. Ent'o$ finalmente$ segue-se uma camada de areia siltosa com

pedregulhos com 8P9 >I$ compacta. Com e)ce/'o do furo 8P-?V>I$ segue-se por fim$

uma camada de silte argiloso$ 8P9 @$ de consistncia muito dura.

s furos das sondagens variam em profundidade de >@ a ? m. Algumas sondagens

s'o mais curtas devido , grande resistncia mecOnica apresentada em camadas superiores.

A profundidade das sondagens obedece a um padr'oT conforme se apro)imam da dire/'o

norte e se afastam do mangue$ os furos de sondagem atingem menores profundidades.

3a#'o disso é a espessura da camada de argila orgOnica mole a muito mole presente no

solo$ que varia de ?$ m a >D$ de espessura.

As == Lon#eN camadas estabelecidas e descritas anteriormente foram cadastradas noRockWorks 15 seguindo a legenda da (igura =.

6&%"ra 39, "egenda estratigr6fica no RockWorks 15 .



36/82


8,1,3, N@'el D%"a

Em todas as sondagens reali#adas$ foi observada a presen/a dK6gua no solo. A

informa/'o do n%vel dK6gua do solo é importante para viabili#a/'o da e)ecu/'o de

pavimentos enterrados e para a verifica/'o da necessidade do rebai)amento do n%vel do

len/ol fre6tico.

S importante certificar-se da probabilidade de mudan/a do n%vel dK6gua subterrOneo$

pois o efeito da sua flutua/'o reflete na capacidade de carga e recalques das funda/0es.

Como dito anteriormente$ foram reali#adas LcincoN diferentes campanhas de

sondagens$ em diferentes meses do ano. A partir da (igura =H é poss%vel observar a

flutua/'o do n%vel dK6gua por ms nos LcincoN anos observados L>=$ >I$ >=$ >== e>=>N. Conclui-se que durante os meses de outubro a mar/o$ per%odo de ver'o no local de

estudo$ o n%vel dK6gua é mais profundo$ o que indica uma menor incidncia de chuvas na

regi'o. os meses de abril a outubro$ per%odo de maior incidncia das chuvas na regi'o$ o

n%vel dK6gua é encontrado em menores profundidades.

n%vel dK6gua varia da profundidade de $? até >$D m em rela/'o , cota de boca

dos furos de sondagem.

6&%"ra 3:, (lutua/'o do n%vel dK6gua por ms.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar >H


37/82


8,7 Sol")$o de 6"da)$o

Em fun/'o das elevadas cargas estruturais apresentadas pelo pro4eto$ da presen/ade uma espessa camada de solo mole$ que inviabili#a funda/0es superficiais e p0e em risco

algumas solu/0es com funda/0es profundas$ foi escolhida a solu/'o de funda/'o com perfis

met6licos. (oram utili#ados os perfis descritos no Ruadro >.

>"adro 1, Perfis met6licos utili#ados.

TIPO RE6ERNCIA CARGA J*+K

A 2P-?=Z== =DB 2P-?=ZD? =

C 2P-?=ZD =>

As estacas escolhidas para essa solu/'o de funda/'o apresentam apro)imadamente

a mesma se/'o e$ portanto$ o c6lculo da resistncia de ponta e lateral é o mesmo para

todas$ 46 que foi considerada a menor se/'o em 6rea das estacas$ referentes , estaca do

tipo C L(igura =N.

6&%"ra 3;, imens0es da estaca do tipo C.

Para o estudo da capacidade de carga das funda/0es foram utili#ados os métodos

propostos por écourt-Ruaresma e Ao


38/82


métodos foi considerada para resistncia de ponta e atrito lateral. Além disso$ foi

considerado um fator de seguran/a igual a > LdoisN para a capacidade de carga total.

Para o c6lculo da capacidade de carga$ foram consideradas as sondagens das

pro4e/0es de cada torre$ respectivamente. A fim de facilitar a e)ecu/'o do pro4eto$ por serem

observados comprimentos de estacas bastante semelhantes para os trs tipos utili#ados$

foram considerados comprimentos +nicos Lreferentes , estaca do tipo A$ a de maior carga

estruturalN para todos os tipos de estaca por torre. bservou-se que$ para as 9orres e H$ as

estacas apresentam o menor e o maior comprimento de pro4eto respectivamente. a 9orre

$ as estacas atingem a profundidade de ?H mQ na 9orre H$ as estacas atingem a

profundidade de @I m.

8,8 A4le# e Re#"l*ado#

Com intuito de racionali#ar as an6lises$ neste trabalho$ v'o ser comparadas as

capacidades de carga e as varia/0es do 8P9 da 9orre e da 9orre H que possuem

configura/0es estruturais e arquitetFnicas idnticas L(igura =IN$ porém$ caracter%sticas

geotécnicas diferentes.

6&%"ra 3I


39/82


A princ%pio$ foi feito o cadastramento dos dados da obra fornecidos pelos relat7rios

de sondagem LApndice AN. (oram inseridos dados das @H sondagens quanto ,s

coordenadas U9M$ topografia$ estratigrafia$ n+mero 8P9 e n%veis dK6gua encontrados no

subsolo.

8,8,3, Lo!a)$o

As coordenadas U9M que delimitam essa 6rea s'oT Z m%n.T >D.=D$ Z m6).T

>D.?I$ [ m%n.T D.=>.D$ [ m6).T D.=?.>H$ m%n.T - e m6).T H. A (igura =D

mostra a loca/'o no Google Ear! dos furos de sondagem$ poss%vel gra/as , locali#a/'o

e)ata LgeorreferenciamentoN em base cartogr6fica digital fornecida pelas empresas desondagem.

6&%"ra 3=, "oca/'o dos furos de sondagem no Google Ear! LGoogle$ >=N.

Google Ear! importa os dados do RockWorks 15 para sua base digital

possibilitando a visuali#a/'o das informa/0es de cada furo de sondagem pontualmente$ ao

locali#ar na foto de satélite sua representa/'o simb7lica 4unto a sua referncia. Ao clicar

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar >D


40/82


duas ve#es sobre o s%mbolo do furo$ s'o e)ibidas as suas informa/0es relevantesT

coordenadas U9M L"este e orteN$ latitude$ longitude$ cota de boca do furo em rela/'o ao

n%vel do mar$ profundidade da sondagem em rela/'o , boca do furo$ informa/0es

estratigr6ficas das camadas constituintes do solo$ incluindo profundidade em rela/'o , bocado furo e a espessura e$ por fim$ é informado o n%vel dK6gua encontrado$ a sua data de

aferi/'o e a profundidade em rela/'o , boca do furo L(igura >N.

6&%"ra 12, 1isuali#a/'o dos detalhes dos furos no Google Ear! LGoogle$ >=N.

9ambém foi poss%vel indicar os n%veis do terreno conforme ilustra a carta da (igura

>=. ota-se que o terreno é aplanado com cotas que variam de $H a >$@ m

apro)imadamente. A implanta/'o de cada torre se dar6 em diferentes cotas descriminadas

no Ruadro ?.



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>"adro 7, Cotas de implanta/'o das torres.

TORRECOTA DE

IMPLANTAÇÃO J.K

933E = \@$>

933E > \@$

933E ? \@$>

933E @ \$H@

933E \@$>

933E H \$H@

933E \@$@

933E I \$H@

933E D \@$@

6&%"ra 13, Carta hipsométrica com loca/'o dos furos de sondagem 8P9.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar ?=


42/82


8,8,1, Modelo# 1D

evido , heterogeneidade das fontes das sondagens$ , grande e)tens'o do terreno$

, comple)idade da e)ecu/'o das funda/0es e , variabilidade do solo$ 4ustificou-se a

espaciali#a/'o tridimensional da obra. RockWorks 15 permite reali#ar an6lises da

estratigrafia do solo rapidamente em modelos > e ?. As se/0es transversais

bidimensionais s'o resultado do fatiamento bidimensional do modelo ?.

Para os modelos > foram considerados os dados de cota de boca do furo$

profundidade do furo$ loca/'o do furo$ distOncia entre os furos$ valores de 8P9$ profundidade

do n%vel dK6gua encontrado e camadas estratigr6ficas e)istentes. As profundidades em

rela/'o , cota da boca do furo de cada sondagem e a cota em rela/'o ao n%vel do mar est'o indicados na coluna que segue abai)o da referncia de cada furo. s valores de 8P9

est'o indicados , direita da coluna de profundidades$ em forma de gr6fico$ cu4a amplitude é

de até @ golpes para penetra/'o dos ? cm finais do amostrador padr'o. s n%veis

dK6gua encontrados em cada furo foram indicados com seta a#uis , direta dos gr6ficos de

8P9. As camadas estratigr6ficas est'o representadas de acordo com a legenda da (igura

=.

(oram feitas @ LquatroN se/0es transversais$ > LduasN de cada torre e para cada torre

> LdoisN diferentes métodos de confec/'o$ sugeridos pelo programa computacional. As duas

se/0es transversais de cada torre ligam e)atamente os mesmos furos de sondagem$ porém

utili#am métodos diferentes. primeiro método cria uma se/'o a partir da liga/'o dos dados

pontuais de estratigrafia de cada furo. S uma se/'o que tende a se apro)imar bastante dos

desenhos de se/0es geotécnicas feitos manualmente$ pois n'o utili#a artif%cios de

interpola/'o computacionais. !6 o segundo método e)ibe uma interpreta/'o das camadas

estratigr6ficas do subsolo com interpola/'o dos dados pontuais. Portanto$ as camadas antes

ine)istentes em alguns furos$ agora s'o consideradas de e)istncia eventual$ ainda que com

espessuras m%nimas ou despre#%veis$ pois s'o levados em considera/'o os dados

provenientes de sondagens pr7)imas$ criando uma se/'o transversal que sugere uma

apro)ima/'o da realidade.

3eferente , 9orre $ seguem as (iguras >> e >?$ a primeira com método sem

interpola/'o$ e a segunda$ com interpola/'o. a mesma ordem$ referente , 9orre H$ seguem

as (iguras >@ e >.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar ?>


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6&%"ra 11, 8e/'o transversal estratigr6fica da 9orre n'o interpolada.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar ??


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6&%"ra 17, 8e/'o transversal estratigr6fica da 9orre interpolada.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar ?@


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6&%"ra 18, 8e/'o transversal estratigr6fica da 9orre H n'o interpolada.



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6&%"ra 19, 8e/'o transversal estratigr6fica da 9orre H interpolada.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar ?H


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A linha vermelha da (igura >H$ consiste na linha de perfil das 9orres e H. A 6rea

hachurada compreende os furos que foram rebatidos , linha do perfil e nele considerados

relevantes. Pode-se ver claramente que a camada de argila orgOnica mole aumenta

consideravelmente em espessura na mesma propor/'o em que aumenta a profundidadedos furos L(igura >N.

6&%"ra 1:, Mapa de loca/'o dos furos com indica/'o da 6rea de perfil.



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6&%"ra 1;, Perfil estratigr6fico da 9orre , 9orre H.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar ?I


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Para concluir as an6lises da estratigrafia do solo$ foi feito em isolinhas$ um mapa que

mostra a varia/'o da espessura da camada de argila mole L(igura >IN.

6&%"ra 1$ consideraram-se desta ve#$ os valores numéricos

para o mesmo perfil proposto anteriormente. (oram considerados os valores de 8P9 e de

capacidade de carga Lresistncia lateral e de pontaN.

a an6lise do perfil de 8P9 L(igura >DN pode-se prever o comportamento do perfil de

capacidade de carga L(igura ?N$ promovendo uma ideia preliminar das cotas de

assentamento das estacas.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar ?D


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6&%"ra 1=, Perfil tra/ado da 9orre , 9orre H com valores de 8P9.



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6&%"ra 72, Perfil tra/ado da 9orre , 9orre H com valores de capacidade de carga.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar @=


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Analisando as (iguras >$ >D e ? observa-se a grande variabilidade do perfil

geotécnico e fica evidente que a superf%cie resistente é vari6vel$ obrigando a defini/'o de

profundidades distintas para cada setor da obra$ por meio da an6lise detalhada do modelo

tridimensional.

o modelo de capacidade de carga é poss%vel prever as cotas de ponta das estacas

que devem atingir camadas de capacidade de carga igual a =D tf.

6&%"ra 73, 8e/'o com capacidade de carga da 9orre com estacas locadas.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar @>


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6&%"ra 71, 8e/'o com capacidade de carga da 9orre H com estacas locadas.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar @?


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e acordo com a (igura ?=$ na 9orre $ as estacas atingem a capacidade de carga

total de apro)imadamente =D tf na cota ->H$ viabili#ando um comprimento de cerca de

?=am$ metros a menos do que o comprimento previsto em pro4eto sem utili#a/'o do

RockWorks 15 $ de ?H m. a pr6tica$ os diagramas de crava/'o da obra mostram que asestacas cravadas atingiram uma média de ?>$ m de profundidade. e acordo com a (igura

?>$ na 9orre H$ as estacas atingem a capacidade de carga total de apro)imadamente =D tf

na cota -@$ viabili#ando um comprimento de cerca de @ m$ ? metros a menos do que o

comprimento previsto em pro4eto sem utili#a/'o do RockWorks 15 $ de @I m. a pr6tica$ os

diagramas de crava/'o da obra$ mostram que as estacas cravadas atingiram uma média de

@H m de profundidade.

Um dos ob4etivos do trabalho é mostrar$ com o au)%lio dos modelos$ que a superf%cie

resistente do solo n'o é constante e que as estacas deveriam adicionar um novo critério aos

tradicionais e a4ustar as previs0es de profundidades de crava/'o$ ou pelo menos levar

também essa an6lise em considera/'o durante a e)ecu/'o das estacas na obra. Portanto$

recomenda-se somar as an6lises convencionais de capacidade de carga aos modelos

produ#idos para uma decis'o mais acurada.

8,8,7, Modelo# 7D

S poss%vel gerar v6rios modelos tridimensionais da obra em quest'o$ como o da

(igura ??$ os quais re+nem a estratigrafia e a loca/'o das torres que comp0em o

empreendimento. S evidente na representa/'o tridimensional a diferen/a na espessura de

argila orgOnica mole que diminui na dire/'o da 9orre , 9orre H.

3oc


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6&%"ra 77, Modelo ? com estratigrafia e torres.

6&%"ra 78, Camadas estratigr6ficas isoladas.



56/82

"ap#ulo 5 $ "onclus'o e )ra/al!os 8uuros

Ca?@*"lo 9

9, Co!l"#$o e Trabalho# 6"*"ro#

Uma ve# conclu%do o presente estudo$ constatou-se a efic6cia da alian/a da

ferramenta computacional RockWorks 15 com o desenvolvimento de pro4etos geotécnicos. A

elabora/'o de modelos tridimensionais para a engenharia geotécnica e)ige um con4unto de

dados bem maior que nos processos tradicionais de representa/'o. o entanto$ uma ve#

reali#ados os modelos b6sicos de espaciali#a/'o tridimensional dessas informa/0es$ é

poss%vel se e)tra%rem os mais diversos subprodutos$ que permitem reali#ar an6lises tendo

como suporte um modelo f%sico que represente melhor a realidade e possibilite o uso de

modelos racionais para previs'o do comportamento geotécnico.

A ideia de loca/'o dos furos de sondagem através do RockWorks 15 na base de

dados do Google Ear! resultou satisfat7ria. s dados pontuais do solo fornecido pelas

empresas de sondagem foram adicionados , base de dados do Google Ear! onde podem

ser acessadas informa/0es estratigr6ficas$ de n%vel dK6gua$ de locali#a/'o e)ata em

coordenadas U9M e latitude e longitude$ prestando-se como referncia futura para diversosservi/os que venham a ser reali#ados no local$ ou até mesmo fornecendo suporte ,

e)ecu/'o de obras vi#inhas. Ademais$ funciona como um cadastro geotécnico universal e

permanente que pode ser consultado tanto pela construtora do empreendimento como pelas

empresas respons6veis pelo pro4eto e e)ecu/'o das funda/0es. essa forma$ acumulando-

se informa/0es$ ter-se-6 um banco de dados consistente que$ no futuro$ poder6 até mesmo

subsidiar cartas geol7gicas e geotécnicas.

Apesar das limita/0es do programa computacional no cadastro da estratigrafia$ por

todos os furos terem que apresentar as mesmas camadas$ mesmo que ine)istentes$ ainda

assim$ foi poss%vel contornar essa restri/'o com a cria/'o de um perfil padr'o que serviu

como base para a composi/'o estratigr6fica de todas as sondagens. esse modo$ atendeu-

se ao requisito de representar graficamente o solo com modelagens e possibilitar ao

engenheiro geotécnico a intera/'o e cria/'o de diversos fatiamentos a fim de considerar a

se/'o mais representativa do solo para seu pro4eto de funda/0es.

A proposta de produ#ir um modelo de 8P9 e de capacidade de carga foi

e)tremamente positiva e de valor pr6tico$ pois au)ilia na compreens'o das cotas deassentamento das funda/0es e do comportamento mecOnico do solo. Contudo$ deve-se ter

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar @H


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"ap#ulo 5 $ "onclus'o e )ra/al!os 8uuros

o cuidado de levar em considera/'o os métodos tradicionais e os ensaios de campo$ como

ensaios de provas de carga est6ticas. Portanto$ o controle da obra com a espaciali#a/'o das

funda/0es de pro4eto e das funda/0es e)ecutadas$ no modelo de capacidade de carga$

diminui as incerte#as da obra.

Por possibilitar ao usu6rio estudar isoladamente todas as 6reas do subsolo de uma

obra$ o RockWorks 15 propicia que os pro4etos de funda/0es possam ser otimi#ados$

resultando mais condi#entes com a realidade encontrada no campo$ sem pre4u%#os ,

seguran/a e com menor tempo de retrabalho proveniente de revis0es por incompatibilidade.

RockWorks 15 mostra-se como uma ferramenta valiosa na possibilidade de

intera/'o entre o modelo e a necessidade do usu6rio. Um e)emplo disso s'o as se/0es de

interesse e modelos tridimensionais que podem ser elaborados conforme a necessidade daobra. S uma ferramenta pr6tica e eficiente para caracteri#ar o solo e facilitar a an6lise do

comportamento e desempenho de solu/0es geotécnicas diminuindo as incerte#as por meio

da interpola/'o de dados e dos estudos pontuais e contribuindo para o conhecimento

geol7gico e geotécnico da regi'o.



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i/liografia

B&bl&o%ra+&a

]=^ A"2E538$ Margareth MascarenhasQ MEEE8$ Maria de (6timaQ (E33E53A$

Maria da *ra/a de 1asconcelos Zavier. Ma?a da# "&dade# %eol%&!a# do Re!&+e.

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Pro%ra.a)$o de #oda%e# de #&.?le# re!ohe!&.e*o do# #olo# ?ara

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]?^ A88C5A_ B3A85"E53A E 3MA8 9SC5CA8 W AB9. B3 H=>>. Proe*o e

E-e!")$o de 6"da)e#. >=. 3io de !aneiro$ Brasil.

]@^ A88C5A_ B3A85"E53A E 3MA8 9SC5CA8 W AB9. B3 H@I@. Solo

Soda%e. de #&.?le# re!ohe!&.e*o !o. SPTM/*odo de e#a&o . =DI?. 3io

de !aneiro$ Brasil.

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(unda/0es$ 3io de !aneiro$ anais$ v. =$ pp @-?$ =DI.

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3ecifeT Editora Universit6ria da U(PE$ >.

"larissa *en%on&a Gal+'o %e "ar+al!o Aguiar @I


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i/liografia

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Pr4*&!a da E%ehar&a. 3ecife$ Editora Universit6ria da U(PE$ >>.

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e%ehar&a. >. ed. 3ecifeT Ed. Universit6ria da U(PE$ >I. =Ip.

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Soda%e. Per!"##$o JSPTK ?ara Ma?ea.e*o Geo*/!&!o Tr&d&.e#&oal –

E#*"do de Ca#o( U&'er#&dade de Bra#@l&a. Z15 Congresso Brasileiro de MecOnica

dos 8olos e Engenharia *eotécnica. Anais$ Pernambuco$ >=>.

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Ap9n%ice A

A?d&!e A

A?d&!e A Soda%e# Per!"##$o



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A?d&!e B Pla&lha# de Ca?a!&dade de Car%a

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Ap9n%ice "

A?d&!e C Pla*a de Lo!a)$o da# Soda%e#

Aplicação Do Software RockWorks 15 Em Obras Geotécnicas

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