UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS

DEPARTAMENTO DE GEOTECNIA

GEOTECNIA No. 7 (1996)

SÃO CARLOS, DEZEMBRO DE 1997

J.H. Albiero N.Aoki A.A. Bortolucci B.S. Bueno T .B. Celestino J.C.A. Cintra N. Gaioto N. Gandolfi J.B. Nogueira A.B. Paraguassu O.J. Pejon J.E. Rodrigues O.M. Vilar L. V. Zuquette

APRESENTAÇÃO

A

Departamento

produção científica dos

de Geotecnia da EESC/USP

docentes do

é publicada

geralmente em

internacionais.

congressos

Portanto,

e revistas, nacionais e

para ter acesso a esses

trabalhos é preciso consultar inúmeros anais de

congressos e volumes de revistas, o que não é prática

comum entre os alunos de graduação. O objetivo é

facilitar ao máximo a consulta pelos alunos de graduação

e, também, di vulgar a parte mais importante da produção

científica dos docentes do Departamento de Geotecnia.

Por isso,

cada

do ano,

resolveu-se

volume os

começando

criar essa

principais

pelo ano

coleção,

trabalhos

de 1990.

reunindo em

científicos

Apresentamos

1996. Neste

reproduzir os

agora o n°. 7, correspondente

númeLo, entretanto, não foi

trabalhos na íntegra devido

ao ano de

possível

ao número

excessivo de páginas que este. volume conteria. Por isso,

optou-se por apresentar somente o resumo e a introdução

de cada trabalho.

Mas no índice são destacadas as referências

completas das publicações originais, em ordem alfabética

do primeiro autor de cada trabalho. Muitos dos trabalhos

são publicados em co-autoria com pós-graduandos da área

de Geotecnia ou coro docentes credenciados na área de pós­

graduação em Geotecnia da EESC-USP mas vinculados a

outras instituições.

São Carlos, outubro de 1997

José Garlos A. Cintra

Coordenador da Área de Pós-Graduação

ÍNDICE

l. AGUIAR, AD.C.; PARAGUASSU, A.B. Caracterização geotécnica dos materiais inconsolidados da Folha de Conchal- escala 1:50.000. In: CONGRESSO BRASJLEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA, 8., Rio de Janeiro, 16-19 set 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. v.1, p.275-284 ......................................................................................................... 01

2. AGUIAR, C. C.; CELESTIN"~ T.B.; TAKEYA, T.; BORTOLUC~ .A.A. Resistência de maciços com juntas não persistentes - influência de diversos atributos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA, 8., Rio de Janeiro, 16-19 set 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. v.1, p.85-94 ........................................ .-...................................... 02

3. AGUIAR, RL.; GANDO~ N. Condicionantes geológicos na exploração de materiais de construção na região de São Carlos - SP. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA, 8., Rio de Janeiro, 16-19 set 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. v.1, p.399-413 ...........•..................................................................................................................... 03

4. AGUIAR, RL.; GANDO~ N. Principais características geotécnicas dos materiais inconsolidados da região de São Carlos - SP. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA, 8., Rio de Janeiro, 16-19 set 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. v.1, p.261-274 .......................................................................................................... 04

5. ALBIERO, J.H. Patologia e reforço das fundações. In: SEMINÁRIO DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ESPECIAIS E GEOTECNIA, 3., São Paulo, 25-27 nov. 1996. Anais. São Paulo, ABMS/ABEF, 1996. v.1, p.87-101 .............................................................................. 05

6. ALBIERO, J.H.; CINTRA, J.c.A. Tubulões e caixões. In: FUNDAÇÕES: teoria e prática, editado por W. Hachich et ai. São Paulo, Pini, 1996. Cap. 8.2, p.302-327 ....................... 06

7. ALBRECHT, KJ.; ZUQUETTE, L. V. Carste: terminologia. feições e formas de relevo -base para o mapeamento geotécnico. Geociências, v.15, n.2, p.455-483, 1996 .............................. 07

8. ALBRECHT, KJ.; ZUQUETTE, L. V. Mapeamento geotécnico de áreas carlxmáticas: sua importâcia frente aos problemas do meio físico. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE CARTOGRAFIA GEOTÉCNICA, 21 ENCONTRO REGIONAL DE GEOTECNIA E MEIO AMBIENTE. 1., São Carlos, 24-27 nov. 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. p.175-184 ....... 08

9. AOKI, N.; CINTRA, J.c.A. Influência da variabilidade do maciço de solos no comprimento de estacas. In: SEMINÁRIO DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ESPECIAIS E GEOTECNIA, 3., São Paulo, 25-27 nov. 1996. Anais. São Paulo, ABMS/ABEF, 1996. v.1, p.l73-184 .............................................................................................. 10

10. BARISON, M.R.; RODRIGUES, J.E. A caracterização das unidades de materiais inconsolidados da quadrícula de Amparo - SP, escala 1:50.000, com ênfase na análise e avaliação dos índices físicos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHAR.IA, 8., Rio de Janeiro, 16-19 set 1996Anais. São Paulo, ABGE, 1996. v.1,

p.285-297 ·-·····························-·····································································································12

1l.BEIM, J.W.; AOKI, N. Dynamic load test method with variable energy. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE APPLICATION OF STRESS-WA VE TIIEORYTO PILES, 5., Orlando, FL, Septll-13, 1996. Proceedings. p.274-28L .................... l3

12.BONUCCELLI, TJ.; SOUZA,. M.L.; ZUQUETTE, L. V. Landslides in urban areas: the triggering factors in the historical city, Ouro Preto, BraziL In: INTERNATIONAL CONFERENCE AND FIELD 1RIP ON LANDSLIDES, 8., Granada, Spain, Sept 27-28, 1996. Proceedings. Rotterdam, Balkema, 1996. p.ll7-l23 ....................................................... 15

13.BORGES, A.LB.; PAIVA, P.RP.; GAIOTO, N.; SILVEIRA, J.F.A. O comportamento da Barragem do Morro do Ouro nas várias etapas de alteamento. In: SIMPÓSIO SOBRE INSTRUMENTAÇÃO DE BARRAGENS, 2., Belo Horizonte, 19-21 ago. 1996. Anais. Rio de Janeiro, CBGB, 1996. v.2, p.l35-146 ....................................................................................... 16

14. BORTOLUCCI, A.A.; CELESTINO, T.B. Probabilistic model for failure of brittle materiais under compression based on fracture mechanics. In: NORTI:I AMERICAN ROCK MECHANICS SYMPOSIUM, 2., Montreal, June 19-21. 1996. Proceedings. Rotterdam. Balkema, 1996. v.2, p.l715-1720 ................................................................................................. 18

15. BUENO, B.S.; LIMA, D.C.; CARDOSO, S.H. Soil :fiber reinforcement: basic understanding. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ENVIRONMENTAL GEOTECHNOLOGY, 3., San Diego, CA, June 9-12, 1996. Proceedings. Basel, Technomic, 1996. v.l, p.878-884 .................................................................................................. 19

16. CELESTINO, T.B.; FERREIRA, A.A. Building damage associated to recent tunnels excavated for the São Paulo Subway. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON NORTI:I AMERICAN TUNNELING'96, Washington, Apr. 21-24, 1996. Proceedings. Rotterdam, Balkema, 1996. v.l, p.81-87 ......................................................................................................... 20

17. CELESTINO, T • .B. Early-age shotcrete performance at excavation faces of underground works. In: INTERNATIONAL SEMINAR ON URBAN PROBLEMS AND UNDERGROUND SOLUTIONS, São Paulo, Feb.27, 1996. Proceedings. São Paulo, ABMS/CBT, 1996. p.??-88 ........................................................................................................... 21

18. CHAP ADEIRO, E.; BORTOLUCCI, A.A.; SOUZA Jr., N.N. Estudo da instabilização de taludes da Formação Cercadinho em Belo Horizonte: mecanismos de ruptura, análises cinemáticas e aplicação de classificações geomecânicas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA, 8., Rio de Janeiro, 16-19 set. 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. v.2, p.429-438 .............................................................................................. 22

19. CINTRA, J.c.A.; SENNA JR, RS. Comportamiento de grupos de pilotes excavados de pequeno diámetro. In: REUNIÓN NACIONAL DE MECÁNICA DE SUELOS, 18., Morelia, Mexico, Nov. 13-15, 1996. Memorias. México, Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos, 1996. v.l, p.l27-131.. ................................................................................................... 23

20. COSTA, T.C.D.; GANDOLFI, N. Caracterização geotécnica de materiais inconsolidados da porção NE do município de Campinas, escala 1:25.000. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE CARTOGRAFIA GEOTÉCNICA, 2./ ENCONTRO REGIONAL DE GEOTECNIA E MEIO AMBIENTE, 1., São Carlos, 24-27 nov. 1996. Anais. São Paulo, ABGE. 1996. p.l01-110 ....................................................................................................................................... 24

21. DINIZ, R A. V.; CELESTINO, T.B.; STURARO, J.R Estudo da classe de maciços rochosos em função do parâmetro Q de Barton por análise geoestatística. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARiA, 8., Rio de Janeiro, 16-19 set. 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. v.2, p.755-766 ........................................................................... 26

22. ELIS, V.R; ZUQUETTE, L V. Caminhamento elétrico dipolo-dipolo - uma técnica eficiente na investigação de depósitos de resíduos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA, 8., Rio de Janeiro, 16-19 set. 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. v.l, p.39-48 ............................................................................................................. 27

23.FERREIRA, C.V.; LOBO, A.S.; GIACHETI, H.L.; AGNELLL N.; ALBIERO, J.H.; CARVALHO, D.; KATSUTANI, L.T. Campo experimental de fundações em Bauru. In: SEMINÁRIO DE ENGENHARiA DE FUNDAÇÕES ESPECIAIS E GEOTECNIA, 3., São Paulo, 25-27 nov. 1996. Anais. São Paulo, ABMS/ABEF, 1996. v.2, p.77-87 ............................ 28

24. GAIOTO, N.; MACHADO, S.L. A influência de juntas de construção na estabilidade de uma barragem de terra. Geotecnia. Portugal. n.78. p.25-37. nov 1996 29

25. LEITE, J.C.; ZUQUETTE, LV. Atributos fundamentais à elaboração da carta de susceptibilidade à contaminação e poluição das águas subsuperficiais. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA. 8 .. Rio de Janeiro. 16-19 set 1996 Anais. São Paulo. ABGE. 1996 v.2. p.647-657 30

26. LIMA. D.C.; BUENO, B.S. The mechanical response of soil-lime mixtures reinforced with short synthetic fiber. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ENVIRONMENTAL GE01ECHNOLOGY, 3., San Diego, CA, June 9-12. 1996. Proceedings. Basel. Technomic, 1996. v.l, p.868-877................... ..... .... .. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

27. LINS, P.G.C.; CELESTINO, T.B. Considerações sobre a análise de estabilidade de taludes pelo método dos elementos finitos. In: SIMPÓSIO DE INFORMÁTICA EM GE01ECNIA. 2., São Paulo, 28-30 ago. 1996. Anais. São Paulo, ABMS, 1996. v.l, p.27-34 ......................... 32

28. LIPORACI, S.R; CALIJURI, M.L; ZUQUETTE, L V. Mapeamento geotécnico e elaboração da carta de riscos geológicos como subsídios na prevenção de acidentes naturais em zonas urbanas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA, 8.,RiodeJaneiro, l6-19set.l996. Anais. SãoPaulo,ABGE, 1996. v.2,p.591-599 .................. 33

29.LOBO, AS.; FERREIRA, C.V.; ALBIERO, J.H.; MARTINS, A.G.R Penetrômetro portátil - novas correlações. In: SEJ\11NÁRIO DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ESPECIAIS E GE01ECNIA, 3., São Paulo, 25-27 nov. 1996. Anais. São Paulo, ABMS/ABEF, 1996. v2, p.89-94 .................................................................................................. 35

30. LOLLO, J.A.; ZUQUETTE, L V. Aplicação da técnica de avaliação do terreno para o reconhecimento de perfis de alteração de solos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA, 8., Rio de Janeiro, 16-19 set. 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. v.l, p.B-22 .............................................................................................................. 36

3l.LOLLO, J.A.; ZUQUETTE, L.V. Perspectiva de utilização de redes neurais artificiais na avaliação do terreno com finalidades geotécnicas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA, 8., Rio de Janeiro, 16-19 set. 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. v.2, p.789-795 ......................................................................................................... 37

32. LOLLO, J.A.; ZUQUETTE, L. V. A técnica de avaliação do terreno e suas possibilidades de aplicação no mapeamento geotécnico: exemplo de um sistema de terreno identificado na região de São Carlos (SP). Geociências, v.l5, n.1, p.147-16l. 1996 ............................................ 38

33.LOLLO, J.A.; ZUQUETTE, LV. Utilização da técnica de avaliação do terreno em cartografia geotécnica: sistemática proposta e resultados obtidos para a quadrícula de Campinas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE CARTOGRAFIA GEOTÉCNICA, 2.1 ENCONTRO REGIONAL DE GE01ECNIA E MEIO AMBIENTE, 1., São Carlos, 24-27 nov. 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. p.3-12 ................................................................... .40

34.MACARI, R; RODRIGUES, J.E. Mapa de materiais inconsolidados da área de expansão urbana do município de Campinas, porção noroeste, escala 1:25.000. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE CARTOGRAFIA GEOTÉCNICA, 2.1 ENCONTRO REGIONAL DE GE01ECNIA E MEIO AMBIENTE, L, São Carlos, 24-27 nov. 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. p.221-232 ................................................................................................................ 41

35.MIGUEL, MG.; CINTRA~ J.C.A. Provas de carga horizontal em estacas do tipo raiz em solo colapsíveL Solos e Rochas, v.l9, n.3, p.217-229, dez. 1996 ................................................. .42

36.MIGUEL, MG.; CINTRA., .J.C.A. Provas de carga horizontal em estacas raiz e Strauss em solo arenoso. In: SEl\flNÁRIO DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ESPECIAIS E GEOTECNIA., 3., São Paulo, 25-27 nov. 1996. Anais. São Paulo, ABMS/ABEF. 1996. v.l, p.257-267 ................................................................................................................................. 44

37.NISHIYAMA, L.; ZUQUETTE, LV. Relação entre formas de relevo e materiais inconsolidados da região de Uberlândia-MG e a dinâmica dos processos atUais e pretéritos. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE CARTOGRAFIA GEOTÉCNICA, 2./ ENCONTRO REGIONAL DE GEOTECNIA E MEIO AMBIENTE, L, São Carlos, 24-27 nov. 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. p.24l-249 .................................................................................. 45

38.NlYAMA, S.; · CHAMECKI, P.R Verificação de desempenho. In: FUNDAÇÕES: teoria e prática, editado por W. Hachich et al. São Paulo, Pini, 1996. Cap.20, p.723-75l .......................................................................................................................... 47

39.PEIXOTO, A.S.P.; FABBRI, G.T.P.; NOGUEIRA, J.B. Uma avaliação da repetibilidade dos parâmetros que compõem a classificação MCT. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA, 8., Rio de Janeiro, 16-19 set. 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. v.l,.25l-259 ............................................................................................................ 48

40. PE.JON, O . .J.; ZUQUETTE, L V. Estudo dos fenômenos associados a expansão de rochas sedimentares de granulometria fina. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA, 8., Rio de Janeiro, 16-19 set. 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. v. L p.l5l-161 ....................................................................................................................................... 49

41.PRANDI, E.C.; O.M. Aspectos evolutivos de erosões lineares (ravinas e boçorocas) na região de Marilia-SP. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE CARTOGRAFIA GEOTÉCNICA, 2./ ENCONTRO REGIONAL DE GEOTECNIA E MEIO AMBIENTE, L SãoCarlos,24-27nov.l996. Anais. SãoPaulo, ABGE, 1996. p.2ll-220 ................................. 50

42. QUEIRÓZ, RC.; GAIOTO, N. Tensões e deformações no lastro ferroviário: um estudo experimental. Asociacion dei Congreso Panamericano de Ferrocarriles Boletín, Argentina, n.334, p.27-43, 1996 ....................................................................................................................... 51

43.RIEDEL, P.S.; RODRIGUES, J.E.; MATTOS, J.T. Avaliação regional da susceptibilidade a escorregamentos em taludes de corte - aplicação no planejamento de obras viárias. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA, 8., Rio de Janeiro, 16-19 set. 1996. Anais. São Paulo, ABGE, 1996. v.2, p.717-725 ......................................................... 53

44. SILVA, P.A.B.A.; CINTRA, J.C.A. Capacidade de carga de grupos de estacas escavadas de pequeno diâmetro. In: SEMINÁRIO DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ESPECIAIS E GEOTECNIA., 3., São Paulo, 25-27 nov. 1996. Anais. São Paulo, ABMS/ABEF, 1996. v.l, p.247-256 ................................................................................................................................. 54

45. TEIXEIRA, C.Z.; ALBIERO, J.H.; CARVALHO, D. Capacidade de carga de fundações rasas na região sul de Minas. In: SEMINÁRIO DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ESPECIAIS E GEOTECNIA., 3., São Paulo, 25-27 nov. 1996. Anais. São Paulo. ABMS/ABEF, 1996. v.l, p.309-316 .............................................................................................. 55

46. TEIXEIRA, C.Z.; ALBIERO, J.H. A caracterização do sub-solo da região sul de Minas através do SPT. In: SEMINÁRIO DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ESPECIAIS E GEOTECNIA., 3., São Paulo, 25-27 nov. 1996. Anais. São Paulo, ABMS/ABEF. 1996. v.2, p.l59-167 ................................................................................................................................. 56

47. TEIXEIRA, C.Z.; ALBIERO, J.H. A viabilidade de estacas-broca de pequeno diâmetro para construções de pequeno e médio porte na região sul de Minas. Solos e Rochas, v.l9. n.3, p.201-215, dez. 1996 ................................................................................................................ 57

48. VILAR, O.M.; MARQUES, A.C.M.; FOLLONI, R Geotechnical investigations in sanitary landfill. In: INfERNATIONAL CONFERENCE ON SOLID W ASTE TECHNOLOGY AND MANAGEMENT, 12., Philadelphia, PA, Nov. 17-20, 1996. Proceedings. Chester. PA, University ofPennsylvania, 1996. Session 4A-Landfill 4............................................... . 59

49. VILAR, O.M.; CARVALHO, M.F.; MARQUES, A.C.M.; KANGE, M.C. Investigações geotécnicas em aterros sanitários. In: SIMPÓSIO INfERNACIONAL DE QUALIDADE AMBIENTAL- PROJETO DE ATERRO DE RESÍDUOS E SANEAMENTO DE ÁREAS DEGRADADAS. Porto Alegre. 16-18 set. 1996. Anais. Porto Alegre. PUCRS. 1996. p.203-208 ..................................................................................................................................... 61

50. ZUQUETTE, L. V.; PEJON, O.J. Carta de zoneamento geotécnico geral da região de Franca-SP utilizando os critérios de landforms. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE CARTOGRAFIA GEOTÉCNICA, 2./ ENCONTRO REGIONAL DE GEOTECNIA E MEIO AMBIENTE, 1.. São Carlos, 24-27 nov. 1996. Anais. São Paulo. ABGE. 1996. p.l65-174 ..... 62

CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DOS MATERIAIS IN CONSOLIDADOS DA FOLHA DE CONCHAL - Escala 1:50.000

RESUMO

Adélia Didia Calõba Aguiar 2 Antenor Braga Paraguassú

A caracterização geotécnica, objetivo do presente estudo, abrange área de 715 km2

, e engloba a Folha Conchal 1:50.000 (IBGE) no Estado de São Paulo.

O trabalho desenvolvido por AGUIAR(1995) permitiu uma avaliação conjunta da área e fundamentou o acréscimo de unidades geotécnicas de materiais incon­solidados, representadas em documento cartográfico - em escala final 1 :50.000. O procedimento adotado incluiu análise dos dados preexistentes, englobando-se as investigações anteriores sobre a região, e relacionando-as com os resultados encontrados através deste estudo.

1. INTRODUÇÃO

Os paralelos 22° 15'e 22° 30' sul e meridianos 47° 00' e 47° 15' oeste, são os limites da área cujo mapeamento geotécnico foi desenvolvido por AGUIAR(inédito). Situa-se na porção centro-leste do estado de São Paulo e abrange superfície de aproximadamente 71 5 km2. Pelo levantamento topográfico realizado pelo IBGE(1971), a totalidade da área corresponde a Folha SF-23-Y -A-11-4.

1

RESISTÊNCIA DE MACIÇOS COM JUNTAS NÃO PERSISTENTES­INFLUÊNCIA DE DIVERSOS A TRIBUTOS

RESUMO

Cibele Cláuver Aguiar

Tarcísio Barreto Celestino 2

3 Toshiaki Takeya

Antônio Airton Bortolucci 4

São apresentados resultados de ensaios biaxiais para determinação da resistên­cia de maciços com juntas não persistentes. Além do grau de persistência, estuda-se também a influência de outros atributos das juntas, como orientação e espaçamento. Devido à quase impossibilidade de controlar todos estes atributos em rocha natural, os ensaios foram realizados em modelos artificiais. Descrevem-se as técnicas de ensaio e apresentam-se os resultados.

1. INTRODUÇÃO

O comportamento mecanrco de maciços rochosos tem sido objeto de várias pesquisas, visto que seu entendimento é de fundamental importância na implantação de obras civis e mineiras, por influenciar diretamente em questões de segurança e economia nos projetos, execução e exploração de tais obras.

Estudos anteriores Já consolidaram o conceito de que maciços rochosos con­tendo descontinudades constituem um meio de comportameto mecanicamente complexo. As descontinuidades representam superfícies potenciais de ruptura que prevalecem sobre o material intacto, além de concentrarem tensões

Sendo assim, para quantificar-se com eficiência os parâmetros de resistência de um maciço rochoso é necessário levar em conta a presença das desconti­nuidades.

Classicamente em Mecânica das Rochas, os comportamentos de rocha intacta e de juntas isoladas são razoavelmente conhecidos. Dificuldades maiores surgem de sua interação, no caso de juntas não persistentes. O papel das pon­tes rochosas não é bem conhecido, devido aos contrastes de deformabilidade, e às concentrações de tensões. Este é portanto o objeto principal do presente trabalho, que faz parte de uma pesquisa mais ampla em andamento na Escola de Engenharia de São Carlos. Além da parte experimental, relatada aqui, desenvolvem-se estudos teóricos e numéricos, com a utilização de Mecânica da Fratura, para o estabelecimento de critérios de resistência levando em conta os atributos das juntas.

No estudo das descontinuidades, vários foram os trabalhos cujas contribuições somaram-se ao objetivo de esclarecer sua importância, enfocando característi­cas como rugosidade, preenchimento, abertura, etc. O avanço no conhecimen­to foi verificado principalmente nas últimas três décadas, fundamentado em trabalhos como os de Patton (1966), Ladanyi e Archambault (1969), Barton (1971), Celestino e Goodman (1979) entre outros.

Quanto a juntas não persistentes, as contribuições têm sido bem menos numerosas. Cella et ai. ( 1990) abordam o assunto com estudos de dimensio­namento dos taludes em saprolito, de uma mina de grafita. Franklin & Dusseault ( 1989) afirmam que nos cálculos de estabilidade, pequenas pontes rochosas intactas têm uma grande participação na resistência ao cisalhamento total, e os projetistas precisam saber qual a porcentagem de pontes presentes na possível superfície de ruptura, bem como sua real contribuição para a resistência desta superfície.

A interação prevista entre diferentes feições durante o processo de ruptura e a necessidade não só do controle absoluto das descontinuidades rresentes como também da mudança de seus atributos, fizeram com que o maciço estudado fosse moldado em laboratório utilizando o método desenvolvido por Cláuver Aguiar e Celestino (1995) com um controle rigoroso de suas características.

2

CONDICIONANTES GEOLÓGICOS NA EXPLORAÇÃO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO NA REGIÃO DE SÃO CARLOS-SP

RESUMO

René Levy Aguiar

Nilson Gandolfi 2

O mapeamento geotécn1co de área em torno da cidade de São Carlos realizado por AGUIAR( 1989) abrangeu área de aproximadamente 186 km 2

.

Elaboraram-se documentos cartográficos · em escala final 1 :25.000. com base em dados preexistentes. sintetizando-se as 1nvest1gações anteriores sobre a região. relac1onando os resultados das pesquisas. comparando-os com os encontrados neste estudo

A análise conJunta da porção mapeada contribuiu para a delimitação e detalhamento das unidades geológ1co-geotécmcas, bem como subsidiou a identificação de locais mais favoráveis à extração de materiais de uso direto na construção civil.

1. Generalidades

A interpretação que se deu à geologia da área permitiu que se estabelecesse a divisão litoestratigráfica observada na Figura 1, cujas unidades mapeadas são descritas com base nos dados de campo, somados aos de trabalhos anteriores, perfis de perfurações e, também, petrografia macroscópica.

Adotou-se o termo Mapa do Substrato Geológico para apresentar mais claramente a variação, em subsuperfície, das unidades geotécnicas, na medida em que tal documento representa litologias aflorantes e/ou que se encontram recobertas por materiais inconsolidados, residuais ou não. Há também necessidade de retratar uma destas unidades, que possui comportamento geotécnico ainda bastante discutível, o Grupo Bauru.

Há total predominância dos sedimentos da Bacia do Paraná. Posteriores às deposições areníticas juro-cretácicas e às manifestações vulcânicas básicas, sucederam-se as sedimentações ao final do Mesozóico e as cenozóicas recobrindo grande porção da sinéclise. Nas calhas e margens das drenagens superficiais e nos sopés ~as vertentes, alúvios e colúvios completam a evolução geológica.

O conhecimento das unidades litoestratigráficas, Grupo São Bento (formações Botucatu e Serra Geral) e Grupo Bauru (Formação Marília), deve-se, sobretudo, aos trabalhos de mapeamento executados pelo Departamento de Águas e Energia Elétrica- DAEE(1974), KAEFER et a/.(1979), ALMEIDA et a/.(1981), MACHADO FILHO et a/.(1983), como também a inúmeros outros estudos localizados.

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PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DOS MATERIAIS JNCONSOLIDADOS DA REGIÃO DE SÃO CARLOS-SP

RESUMO

René Levy Aguiar

Nilson Gandolfi 2

O estudo de caracterização geotécnica, importou uma superfície de 186 km2, e

abrangeu área em torno da cidade de São Carlos - interior de São Paulo.

A visão propiciada pelo trabalho de AGUIAR(1989) permitiu uma análise conjunta da porção mapeada e fundamentou o acréscimo de novas unidades geotécnicas. Da edificação dessas unidades, à elaboração dos documentos cartográficos - em escala final 1 :25.000, analisaram os dados preexistentes. sumariando-se as investigações anteriores sobre a região, relacionando os resultados das pesquisas e os comparando com os encontrados neste estudo.

1. INTRODUÇÃO

Os sedimentos que recobrem as rochas da área estão posicionados indis­tintamente, quer em discordância erosiva sobre as demais unidades quer desenvolvendo perfis de alteração sobre as rochas das quais são originados.

Com base nas referências de MELO & PONÇAN0(1983). nos comentários de BORTOLUCCI(1983) e nos dados obtidos em campo, pode-se associar linhas de seixos a dois eventos, segundo AB'SABER(1969): os níveis situados nas áreas de maior elevação são relativamente mais antigos, sendo considerados como correlativos das várias fases de clima seco, tendo suas deposições controladas por contatos litológicos ou estruturas tectônicas; as linhas mais recentes, vinculadas às vertentes da topografia atual, são atribuídas às duas últimas fases de clima seco no final do Pleistoceno.

Coberturas aluvionares e coluvionares, provavelmente holocênicas, são obser­vadas em várias partes da área, tais como nos alúvios desenvolvidos ao longo

das principais drenagens que integram as bacias do Moji-Guaçu e do ..:acaré­Guaçu e nos colúvios posicionados nos sopés das encostas mais íngremes.

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PATOLOGIA E REFORÇO DAS FUNDAÇÕES

José Henrique Albiero - EESC-USP

!.INTRODUÇÃO

Patologia das fundações é a atividade da engenhana de fundação que se ocupa do estudo da natureza e das modificações estruturais e/ou funcionais produzidas pelo defeito na fundação.

As fundações se constituem de elementos que ficam enterrados. invisíveis e também inacessíveis a revisões periódicas. Em consequência. os defeitos patológicos que apresentam não são detectados de forma direta. mas sim de forma indireta através das repc::rcussões que estes produzirão sobre a estrutura.

Deste modo a patologia das fundações se mistura a patologia das estruturas e fica. muitas vezes. difícil apontar a verdadeira causa dos danos: se estruturais ou se de fundações.

É importante observar que a rigidez das estruturas têm aumentado nos últimos anos devido ao emprego de concreto. bem como de alvenarias, mais resistentes. Isto têm trazido como resultado o aparecimento de menor número de trincas, porém mais largas. ao contrário do que acontecia antigamente com inúmeras trincas mais finas, ou mesmo microtrincas, porém muito próximas.

Os defeitos das fundações podem determinar a necessidade de reforçar a fundação existente. Esta operação de melhorar o desempenho de uma fundação é

chamada. em engenharia de' fundações. de reforço de fundações. Os problemas com fundações são antigos e os romanos já se utilizavam de

reforço de fundações. Os primeiros exemplos de utilização mais intensa, datam do século XIII e se referem principalmente. à recuperação de catedrais. Há uma extensa lista de utilização de reforço de fundações. sendo que. somente a partir dos séculos XVII a XVIII começam a ser empregados princípios científicos. Entretanto. nenhum progresso foi constatado até 1900 quando se inicia a construção do metrô de Nova York.

Atualmente. reforços de fundações também são empregados em situações em que as fundações existentes não apresentavam problemas e, estes serviços se tornaram necessários por outros motivos.

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8.2 TUBULÕES E CAIXÕES

8.2. 1. Introdução

JOSÉ HENRIQUE ALBIERO JOSÉ CARLOS A. CINIRA

Dentro da conceituação imposta pela prática pro­fissional de engenharia de fundações no Brasil. são chamados de rubulões as fundações profundas. de grande porte, com seção circular e que apresentam, em geral, a base alargada. Às vezes toma-se difícil distinguir os rubulões das estacas escavadas e, deste modo, os rubulões podem ser vistos como estacas escavadas, de grande diâmetro, com ou sem base alargada. Até há alguns anos, admitia-se que os rubulões permitiam ou previam a descida de alguém até a sua base. para a finalização dos serviços e para a inspeção antes de concretagem. Mas com a utiliza­ção de equipamentos para escavação mecânica esta prática poderá ser abandonada, mesmo nos casos de fustes de grande diâmetro.

Atualmente, na literatura internacional. as fun­dações chamadas de tubulões no Brasil são trata­das como estacas escavadas, moldadas "in loco··. com base alargada.

Reserva-se a denominação de caixões para as peças de seção quadrada, ou mesmo retangular. que têm as paredes laterais pré-moldadas. A des­cida ou implantação destes elementos no subsolo se faz com a escavação do solo, na parte interna. até que se atinja a .profundidade adequada para seu apoio. Para White (1962), caixão é uma estru­tura, em forma de um paralelepípedo. que é mer­gulhada a partir da superfície do solo ou água. até atingir a profundidade desejada.

Exposições mais detalhadas sobre caixões apare­cem em Wh.ite (1962) bem como emjumikis (1971).

8.2.2. Tipos de tubulão

Os tubulões podem ser agmpados em dois ti­pos básicos: os tubulões a céu aberto e os que empregam ar comprimido.

Tubulões a Céu Aberto

a) Sem Contenção Lateral

Estes tubulões, também chamados de pocinhos. têm seu fuste aberto por escavação manual, ou mecânica. sendo que a base é, em geral. escavada manualmente. Náo utilizam nenhum escoramento lateral e portanto o fuste e. em especial, a base. somente podem ser executados em solos que apre­sentem um mínimo de coesão capaz de garantir a estabilidade da escavação. Nestes casos o diâme­tro final resulta sempre maior do que o previsto em projeto (de 5% a 10%), e o atrito lateral ao longo do fuste é reduzido quando comparado com a resistência '·in situ" no contato solo-solo. Esta redução no atrito bteral depende do alívio de ten­sões, ao passar de uma situação em repouso para uma condição ativa, e da umidade cedida pelo concreto ao solo drcundante, o que depende do fator água/dmento do concreto empregado.

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bJ Com Contenção Lateral Pardal

Estas contenções parciais têm da ordem de 2m e o solo é escorado antes de prosseguir a escava­ção. Estes revestimentos são, em geral, recuperados. e um exemplo é o rubulão tipo Chicago. que em­prega revestimento de madeira, e suas variantes.

c) Com Contenção Lateral Contínua

Um exemplo deste tipo é o Gow, que emprega revestimentos metálicos telescópicos, os quais são recuperados à medida que o concreto é lançado para o interior da escavação.

Alguns tipos de equipamentos cravam uma cami­sa metálica, desde a superfície, ao mesmo tempo em que realizam mecanicamente a escavação, como por exemplo o rubulão tipo Benotto. Neste tipo de solução o atrito lateral fica sensivelmente reduzido pois o processo provoca um amolecimento do solo que. freqüentemente, é irrecuperável.

Normalmente estes tubulões a céu aberto são executados acima do lençol freático pois a esca­vação manual da base, ou mesmo do fuste. não pode ser executada abaixo do nível da água. Nada impede. entretanto, que se estenda a escavação utilizando-se de rebaixamento do lençoL

Quando se emprega um sistema de rebaixamen­to. dois problemas podem ocorrer:

• volume de água a esgotar, que é função da permeabilidade do solo e do desnível de água.

• forças de percolação prejudiciais à estabilida­de das paredes laterais do tubulão e. em es­pecial. do alargamento da base.

O rebaixamento do lençol freático pode ser exe­cutado por qualquer processo, até mesmo pela instalação de bombas no interior dos próprios tubulões. ou então em poços destinados a esta operação. Cuidados especiais devem ser tomados nestes casos. pois a escavação abaixo do NA. es­pecialmente a da base, é sempre muito perigosa. Este perigo aumenta quando a bomba está posicionada no interior de um rubulão, situação em que o fluxo de água se faz no sentido de redu­zir a estabilidade da escavação.

Tubulões Pneumáticos

Para tornar possível a escavação abaixo do len­çol freático emprega-se ar comprimido com pres­são equivalente à pressão de água intersticial. Em solos arenosos a pressão é ligeiramente superior para compensar as perdas de carga e as perdas de ar. e também para favorecer a estabilidade (cuida­dos devem ser tomados para evitar o secamento da areia). Para solos argilosos a pressão aplicada pode ser pouco menor do que a pressão neutra.

Os tubulões pneumáticos são atualmente muito pouco empregados no mundo todo devido aos riscos e custos envolvidos, e no Brasil observa-se atualmente uma tendência de redução de sua uti­lização.

CARSTE: TERMINOLOGIA, FEIÇÕES E FORMAS DE RELEVO - BASE PARA O MAPEAMENTO GEOTÉCNICO

Kurt João ALBRECHT* Lázaro Valentin ZUOUE'ITE"*

• RESUMO: Este trabalho cont<:mpla três aspectos básicos de terrenos cársticos que devem ser considerados na fase Inicial do mapeamento geotécruco. a saber. os termos associados aos carstes. as feições encontradas em nivel de afloramemo e as respectivas formas de relevo cárstico (lanfonns) Quanto à terminologia. faz-se uma distinção entre os termos que realmente definem um ambiente cárstico e aqueles que se referem a uma zona não-cárstica. Quanto às feições do carste. apresentam-se aquelas observadas em superfície e aquelas de origem subsuperficial. além de estabelecer-se uma correlação com os termos utilizados na literatura estrangeira. Finalmente. as formas de relevos cársticos são definidas e classificadas quanto à sua origem e morfologia.

• PALAVRAS-CHAVE: Carste; mapeamento geotécnico; feições e formas; geomorfologia cárstica.

Introdução

AB áreas carbonáticas no mundo já se prestavam ao uso e ocupação desde a ida­de pré-paleolítica, quando eram ocupadas para fins agrícolas e por sua riqueza em mananciais hídricos. Sobre estas áreas. paulatinamente, desenvolveram-se centros urbanos e industriais, por também fornecerem matéria-prima para várias finalidades.

Atualmente. estas áreas são ocupadas por 25% da população mundial. embo­ra em extensão territorial ocupem entre 7% e 10%. e em território brasileiro estas rochas ocupam uma área em torno de 7%.

Estes fatos mostram a importância de estudos dos terrenos denominados cársticos. tanto para o ensino básico como para o meio técnico-científico.

Este trabalho é parte de ampla investigação que aborda os seguintes aspec­tos: processos cársticos; problemas geoambientais e geotécnicos naturais e induzi­dos; e métodos de investigação e medidas rnitigadoras.

Aqui objetiva-se reunir e resgatar os conceitos e características básicas dos terrenos cársticos. principalmente. para subsidiar os trabalhos ambientais desen­volvidos em terrenos carbonáticos. Ao mesmo tempo, propicia-se uma uniformiza­ção terminológica. de fundamental importância nos processos de desenvolvimento do mapeamento geotécnico. em áreas de natureza cárstica.

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MAPEAMENTO GEOTÉCNICO DE ÁREAS CARBONÁTICAS: SUA IMPORTÂNCIA FRENTE AOS PROBLEMAS DO :f\.ffiiO FÍSICO

ABSTRACT

Kurt João Albrecht1

Lázaro Valentin Zuquette2

The engineering geological mapping an essential tool to planning the use and occupation of terrains, is important at the recognize problems related to karst terrains. Carbonate rocks are prone to chemical solute that originate several features and landforms typical of the karst system. Such features occurring in surface and underground a responsible for social-economics damages, like deaths these areas are used or occupied.

Keywords: Karst; Carbonate rocks; Engineering geological mapping; Environmental problems

RESUMO

O mapeamento geotécnico, uma ferramenta indispensável quanto ao planejamento para o uso e ocupação do meio físico, também apresenta grande importância no reconhecimento dos tipos de problemas associados a terrenos carbonáticos. As rochas carbonáticas são propensas a dissolução química que por sua vez darão origem à várias feições e formas de relevo, típicas de um sistema cárstico. Estas formas, ocorrem tanto na superfície como na subsuperfície do terreno, sendo elas responsáveis pelos danos sócio-econômicos e inclusive provocando perdas de vida, quando estas áreas estiverem sendo utilizadas ou ocupadas para alguma finalidade.

Palavras chaves:Carste; Rochas carbonáticas; Mapeamento geotécnico; Problemas ambientais.

1. Il\1PORTÂNCIA DO MAPEAMENTO GEOTÉCNICO

Em termos gerais, o processo de mapeamento geotécnico de áreas carbonáticas pode ser baseado na metodologia proposta por Zuquette (1987). Entretanto, deve-se dar ênfase aos problemas característicos de terrenos cársticos carbonáticos, que são bastante complexos.

A importância do mapeamento geotécnico em terrenos carbonáticos está fundamentado nas seguintes razões: (1) na extensão territorial destas rochas no Brasil; (2) na ocupação populacional; (3) nos recursos minerais; ( 4) e no desenvolvimento de sistemas cársticos, que ao mesmo tempo que causam os vários problemas quando do uso e ocupação destas áreas, também podem propiciar atividades turísticas.

A extensão territorial das rochas carbonáticas perfazem entre 7 a 10% da plataforma continental brasileira, a exemplo das ocorrências mundiais.

Quanto a ocupação populacional, no mundo segundo Ford (1993), 25% da população mundial assentam-se sobre estas unidades rochosas, enquanto que no Brasil pode-se afirmar que existem pelo menos 304 municípios com ocorrências de rochas carbonáticas.

As rochas carbonáticas representam ainda importante matéria prima atingindo em torno de 112 finalidades, seja "in natura", seja na forma de insumos industriais, destacando-se o uso na indústria química, siderurgia, saneamento, papel e celulose, cerâmica, indústria petrolífera, construção civil, agricultura, entre outros.

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Uma área constituída por rochas carbonáticas poderá ou não desenvolver um sistema cárstico. O carste é representado por um terreno que apresenta feições geomórficas e hidrológicas típicas de dissolução das rochas, que podem ser observadas tanto na superfície terrestre ( exocarste ), como em sub superfície ( carste coberto ou endocarste ), entretanto, sempre relacionado as rochas carbonáticas.

As principais formas cársticas observadas nestes terrenos, descritas por Albrecht & Zuquette (no prelo) são: "Terra Rossa"; Lapiás acanalados; Lapiás em ferradura; Lapiás em ravinas; Lapiás meandrantes; Lapiás em agulhas; Lapiás de descontinuidades; Lapiás alveolares; Lapiás dendríticos; Lapiás em marmitas; Lapiás alveolares; Lapiás colunares ou em chaminé; Lapiás plano-concâvos; Campo de lapiás; Dolinas; Sumidouros; Úvalas; Poljés; Canions; Fluviocarste e carste poligonal.

Estas feições e formas de relevo, também podem ocorrer em geleiras, rochas areníticas, quartzitos, granitos, basaltos e em sedimentos recentes, porém nestes casos, são denominadas de pseudocarste.

Uma vez estabelecido um sistema cárstico, poderão desencadear-se uma série de problemas naturais e/ou induzidos que fatalmente provocarão danos sócio-econômicos ou perdas de vida

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INFLUÊNCIA DA VARIABILIDADE DO MACIÇO DE SOLOS NO COMPRIMENTO DE ESTACAS

'lelson Aok1 l'SP-EESC e SCAC Fundações e Estruturas Ltda

J C.A. Cintra USP-EESC

SINOPSE

A variabilidade do maciço de solos pode ser demonstrada analisando-se a vanação de compnmento de cada estaca de uma obra. Representa-se esta variabilidade desenhando-se a superfície das bases a qual é sempre Irregular. Esta variabilidade deve-se à gênese do maciço de solos que constitui um sistema geotécmco contínuo. único e complexo. Define-se superfície "resistente·· a superfície que cada um dos elementos estruturais da fundação deve alcançar em profundidade. para atender o valor da carga admissível de projeto. considerando sua interação com o maciço de solos. O desempenho de qualquer fundação profunda será ótimo quando a base de cada um de seus elementos atingir. comprovadamente. essa superfície "resistente··. Propõe-se sistematizar o estudo do sistema geotécnico com o conceito de elemento de solo em analogia à noção de elemento estrutural referenciando-se o conjunto à superfície do indeformável. que constitUI o apoio final das cargas.

SUPERFÍCIE "RESISTENTE"

Ressalta-se que a visão tridimensional do sistema geotécnico é um elo Importante para compreender a relação· que une a Mecânica dos Solos com a Engenharia de Estruturas e Fundações. A variabilidade do sistema estrutural deve-se à criatividade da mente humana capaz de gerar urna mfinidade de combinações entre os diversos elementos estruturais que o compõem. Entretanto a profundidade de assentamento dos elementos estruturais de fundação. na parte inferior do sistema estrutural, é condicionada pela variabilidade do maciço de solos.

A Engenharia de Fundações utiliza os mais diversos tipos de fundações Imersos em maciços de solos dos mais variados tipos e origens. O comportamento da fundação é portanto dependente das peculiaridades do maciço onde ela é executada e. particularmente. das camadas atravessadas e da camada onde ela se assenta.

O problema básico é determinar a profundidade adequada de assentamento ou seja. a superfície "resistente .. que deve ser alcançada pelos elementos estruturais da fundação. considerando sua mteração com o maciço de solos. para atender o valor da carga admissível de proJeto. com dispersão mínima em torno da média.

A configuração da superfície "resistente" depende do maciço de solos. típo e dimensão da fundação. limitações do equipamento. metodologia de execução e do tipo da ferramenta de controle da resistência à ruptura do solo em cada profundidade. Urna vez fixadas todas estas variáveis a superfície "resistente·· é úmca. Entretanto ela não é horizontal nem plana. pois passa por cotas (ou pontos) de profundidades variáveiS que geram urna superfície Irregular. em conseqüência das naturais variabilidades do maciço de solos.

Em tese é sempre possível atingir qualquer profundidade desde que se disponha de equipamento e metodologia adequados. Contudo a simples fixação desses dois parâmetros determina apenas a profundidade máxima exeqüível Para se obter o desempenho ótimo há necessidade de urna ferramenta de controle para medir a dispersão da resistência do solo. ao longo de cada vertical. que permita estabelecer na JUSta medida. a profundidade correta a ser alcançada. considerando a variabilidade natural do mac1ço.

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No casodefundações:poresracas:~osim:ples fato de se ter negas iguais não significa que o comportamento sobe ação das cargas vá ser uniforme. A variabilidade na.t:urnl do comprimentot,aa:vado já. é um indício que a carga de cada estaca não é constante.

TaJ realidade· pode ser,~ pelo controle sistemático da capacidade de carga de cada estaca <ltu:ame a~ecução,.. por meio de repiques e de provas de carga dinâmicas, onde se verifica que o estaqueamento apresenta uma distribuição estatística de cargas com um valor médio- e um. desvio padrão dependentes das características do maciço atravessado., do equipamento utilizado e da metodologia executiva. Neste caso a superfície de apoio das pontas das estacasé uma superfície "resistente'".

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A CARACTERIZAÇÃO DAS UNIDADES DE MATERIAIS INCONSO­LIDADOS DA QUADRÍCULA DE AMPARO-SP, ESCALA 1:50.000, COM ÊNFASE NA ANÁLISE E AVALIAÇÃO DOS ÍNDICES FÍSICOS

RESUMO

Marcelo Ribeiro Barison

2 José Eduardo Rodrigues

O mapeamento geotécnico é uma ferramenta muito 1mportante para o plane­jamento local e regional.

Este trabalho apresenta a caracterização das unidades de materiais inconsolidados da Quadrícula de Amparo- SP. Escala 1 :50.000, com ênfase na análise e na avaliação dos índices físicos. Foi desenvolvido com a utilização da Proposta Metodológica de Cartografia Geotécnica de ZUQUETTE (1987), na qual abrange uma área de aproximadamente 71 5 Km2

Para a análise dos atributos, primeiramente foram identificados os ulandforms" como sugerido por ZUQUETTE (1991), na qual permitiu distinguir áreas homo­gêneas caracterizadas pelos perfis típicos de alteração e a sua distribuição em superfície.

Para a complementação quantitativa de informações, foram executados ensaios laboratoriais com amostras de materiais inconsolidados (solos e sapro­litos), atentando para a utilização daqueles que melhor representassem o comportamento geotécnico de solos tropicais.

Foram obtidos índices físicos na qual constituem dados importantes que ressaltam a diversidade em profundidade dos materiais que compoem as unida­des de materiais inconsolidados. Também obteve-se o potencial de colapsibili­dade destes materiais.

I. INTRODUÇÃO

A ár~a que compreende a Quadrícula de Amparo tem sofrido um considerável cresc•mento populacional e um concomitante desenvolvimento industrial.

O mapeamento geotécnico apresenta suma importância para o reconhecimento dos atributos do meio físico, de forma a quantificá-los e classificá-los e assim promover diretrizes básicas para o planejamento do uso do solo.

Utilizou-se da Metodologia de Cartografia Geotécnica proposta por ZUQUETIE (1987) para a elaboração da Carta de Unidades Geotécnicas.

Cada un.id~de de m~te~iais inconsolidados foi analisada individualmente, cujas caractenst1cas geotecmcas foram levantadas através de dados de campo e de resultados de ensaios laboratoriais. Os índices físicos foram obtidos por amos­tragens indeformadas de anel das camadas que compõem os perfis de altera­ção.

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Abstract

Dynamic Load Test Method with Variable Energy

Jorge William Beim 1

Nelson Aoki2

Traditionally, the bearing capacity o f a pile is measured dynamically by analyzing the force and velocity signal from one single blow, or sometimes the average signal from several blows of similar energy. The results thus produced are incomplete, since no information is given as to the probable pile-soil behavior for loads higher than the ones applied. A method is shown to overcome this disadvantage, using increasing hammer energies, and generating a curve that clearly shows the load­settlement tendency of the pile under djfferent loads. Several case studies are presented.

Introduction

The dynamic load test method has been in use for severa} years in Brazil, notably with precast concrete piles. Most of the tests are made on a restrike, to allow for the long term variation of the soil resistance after driving. In.itially, the results were obtained by analyzing the force and velocity signals from the blow that mobilized the highest capacity. The problem with this approach, however, is that it is hard to assure if the measured load is effectively the ultimate resistance of the soil, or if the applied energy was still insufficient for the total mobilization of that resistance. The general practice (Rausche et aL, l985) is to judge the levei of mobilization of the soil resistance based on the permanent displacement measured after the blow. If this displacement is above a certain minimum (usually 0.1 in. or 2.54 mm), then it is considered that the full resistance is mobilized, and the measured capacity is indeed the ultimate or rupture load.

Most of the correlations between the results from the CASE method or CAPWAF® analyses and static load tests shown in the literature (Rausche et al., 1972, Rausche et al., 1985, Tomko, JJ., 1968, Mure et aL, 1983, Cheng & Ahmad, 1988) use the Davidson criterion to define failure in a static load test. According to Davidson, failure is defined as occurring at a pÍle toe displacement equal to 0.15 inches (3.8 mm), plus D/120, with D being the effective width or diameter of the pile toe. The pile top penetration at which the toe fails is assumed to be equal to the elastic pile compression plus the failure toe displacement.

In Brazil, however, the normal practice isto define the failure or rupture load of the soil as that load above which the pile top displacement starts to increase with no or very small funher increase in load. If a static load test did not reach failure, because it was either not desired or not possible, then the Brazilian code states that the failure load should be determined by extrapolation of the load-settlement curve. The Van der Veen (1953) method is preferred for this purpose. This method states that the load-settlement curve is an exponential of the form P=Po (1-e-"'d), where P0

is the failure load, a is a constant, and d is the settlement. Only if the soil does not exhibit a dear failure behavior, the Brazilian code suggests that the load corresponding to a top displacement equal to the pile elastic compression plus D/30 be taken as the soil rupture load.

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Clearly, the Davidson criterion for the interpretation of static load,~,tests

produces more conservative results than those nonnally accepted in Brazil. As the results of the dynamic tests were "calibrated" for the Davidson cri teria, it was realized that the capacities measured dynamicaUy were generally conservative. To overcome this, a "correction factor" usually of 15% was used (Aoki & Alonso, 1989), this number being considered the average discrepancy between the different interpretations of the static load test results. One other solution would be to use higher energies on the dynamic tests, which would lead to sets higher than the usual 2.5 mm.

Very often, however, and mainly on restrikes, the measured fmal displacement is very low, but the applied energy cannot be increased any further. This can be due to limitations of the driving system, or because of the development of high tensile or compressive stresses during the test. This imposed serious Iimitations on the dynamic tests. While static load tests could be run to loads below what would be considered failure, and the results extrapolated to give the real rupture load, dynamic tests produced only one single value, and perhaps a subjective comment that "this · is probably below failure." Clearly, trying to assess the load capacity of a pile based on the results of a single maximum energy blow was not enough. A method had to be devised that would allow the visualization of the probable pile-soil behavior for loads higher than the ones applied.

The idea of analyzing the behavior of a pile by taking dynamic measurements o f blows with increasing energy is not a new one (Heritier, 1989: Koten et al.. 1988. Lapshin. 1989; Aoki, 1989; Hussein et aL 1992; Aoki & de Mello. 1992) In this

paper it is intended to present a practical method for this type of testing, with its theoretical justification.

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Landslides in urban areas: The triggering factors in the historical city, Ouro Preto, Brazil

Teresinha Bonuccelli Federal Universm· of Ouro Preto. Brazil

Marta Luzia de Souza & Lázaro Valentim Zuquette Universiry of São Paulo. Brazi/

ABSTRACT A landslides inventory on historical city Ouro Preto, state of Minas Gerais. Brazil is presented. The mass movements features such as type. dimensions. state of activity are being investigated: the survey method and the preliminary results are described. In addition. basic information from the "state of nature" of studied area are portrayed: lithology, structural geology, morphology, rainfa!L weathering profile Other attributes related to processes such as Iand use are being also take into account. Ali these conditions and the triggering factors are analysed anda ·'standard behavior" of mass movements is suggested.

1 INTRODUCTION

This paper deals with initials results from a mass movements research and related processes in urban area of Ouro Preto, Brazil. We start with geological-geotechnical characterizations. at l: 10.000 scale. from 45Km" in area. based on methodology proposed by Zuquette ( 1987). Now, we are executing a mass movements inventory and triggering factors related. Following this, we will proffer and implements a formal hazard assessment procedure. We will use Geographis Information System (IL WIS. ITC) for store, atualize and retrieve informations. We will try to assess the risks in order to offer subsidies to landslides management and mitigation. We are based on definitions and sugestions reported by Varnes (1984), Einstein (1988) and UNESCO (1993).

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O COMPORTAMENTO DA BARRAGEM DO MORRO DO OURO NAS VÁRIASETAPASDEALTEAMENTO

Antonio Landi Borges, Eng0 .

RPM Rio Paracatu Mineração S.A.

Paulo Roberto de Paiva, Eng0

Geohydrotech Engenharia Ltda

Nélio Gaioto, Eng0

EESC-USP

João Francisco Alves Silveira, Eng0

Geohydrotech Engenharia Ltda

RESUMO: Apresenta-se neste trabalho os principais aspectos referentes ao comportamento da Barragem do Morro do Ouro, da Rio Paracatu Mineração S.A., localizada no município de Paracatu, em Minas Gerais. Trata-se de barragem em aterro convencional, que está sendo alteada anualmente cerca de 3,0 a 6,0 m, desde 1987, e que deverá atingir 80 m de altura máxima, em sua etapa final. A instrumentação da barragem concentrou-se principalmente na observação das pressões neutras, ao longo das juntas de construção do aterro, das subpressões na fundação e das vazões nos poços de coleta do sistema de drenagem interna. Os níveis piezométricos indicados por alguns dos piezômetros instalados nas juntas de construção da barragem, vieram indicar condições preferenciais de percolação através das mesmas, nas primeiras etapas construtivas, o que motivou uma investigação de suas causas e modificações nas especificações de projeto, para a atenuação do problema nas próximas etapas construtivas.

1. DESCRIÇÃO GERAL DO EMPREENDIMENTO

A barragem de rejeitas da mina do Morro do Ouro situa-se no município de Paracatu, em Minas Gerais, distante cerca de 6,0 km da cidade. Foi concebida como uma barragem de aterro compactado convencional, dotada de filtro vertical de areia tipo "chaminé" e tapete drenante horizontal tipo "sandurche'', constituído por dois tipos de material filtrante (areia e brita).

Para o escoamento das cheias de projeto foi concebido um extravasar de superfície, em concreto armado, com um canal de aproximação horizontal escavado em solo, um rápido e uma bacia de dissipação de energia, que desce ao longo da ombreira esquerda da barragem, dotada de dentes dissipadores de energia. Este extravazor foi concebido para uma cheia de projeto com período de recorrência de 10.000 anos, que resultou em uma vazão afluente de 60 m3fs, na primeira etapa construtiva.

O aproveitamento dos rejeitas oriundos do processamento do minério, como material de construção da barragem, não foi considerado conveniente em razão de sua granulometria muito fina, pois 95% do rejeito passa na peneira 200. Com o objetivo de reduzir o investimento inicial de capital, optou-se na fase de planejamento pela construção da barragem em etapas, tendo-se otimizado o investimento através da construção em 9 (nove) etapas construtivas. Em valor presente, os cálculos indicaram

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Landslides in urban areas: The triggering factors in the historical city, Ouro Preto, Brazil

Teresinha Bonuccelli Federal Universuv of Ouro Preto. Brazil

Marta Luzia de Souza & Lázaro Valentim Zuquette Universiry of São Paulo. Brazil

ABSTRACT A landslides inventory on historical city Ouro Preto. state of Minas Gerais. Brazil is presented. The mass movements features such as type. dimensions. state of activity are being investígated: the survey method and the prelímínary results are described. In addition. basic information from the .. state o f nature ·· o f studied area are portrayed: lithology. structural geology. morphology. rainfalL weathering profile Other attributes related to processes such as land use are being also take into account. Ali these conditions and the triggering factors are analysed anda ·'standard behavior" of mass movements is suggested.

I INTRODUCTION

This paper deals with initials results from a mass movements research and related processes in urban area of Ouro Preto. Brazil. We start with geological-geotechnical characterizations. at I: I 0.000 scale. from 45Km2 in area. based on methodology proposed by Zuquette ( 1987). Now. we are executing a mass movements inventory and triggering factors related. Following this. we will proffer and implements a formal hazard assessment procedure. We will use GeQgraphis Information System (!L WIS. ITC) for store. atualize and retrieve informations. W e will try to assess the risks in order to offer subsidies to landslides management and mitigation. We are based on definitions and sugestions reported by V ames (1984), Einstein (1988) and UNESCO (1993).

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O COMPORTAMENTO DA BARRAGEM DO MORRO DO OURO NAS V ÁRIAS ETAPAS DE ALTEAMENTO

Antonio Landi Borges, Eng0 .

RPM Rio Paracatu Mineração S.A.

Paulo Roberto de Paiva, Eng0

Geohydrotech Engenharia Ltda

Nélio Gaioto, Eng0

EESC-USP

João Francisco Alves Silveira, Eng0

Geohydrotech Engenharia Ltda

RESUMO: Apresenta-se neste trabalho os principais aspectos referentes ao comportamento da Barragem do Morro do Ouro, da Rio Paracatu Mineração S.A., localizada no município de Paracatu, em Minas Gerais. Trata-se de barragem em aterro convencional, que está sendo alteada anualmente cerca de 3,0 a 6,0 m, desde 1987, e que deverá atingir 80 m de altura máxima, em sua etapa final. A instrumentação da barragem concentrou-se principalmente na observação das pressões neutras, ao longo das juntas de construção do aterro, das subpressões na fundação e das vazões nos poços de coleta do sistema de drenagem interna. Os níveis piezométricos indicados por alguns dos piezômetros instalados nas juntas de construção da barragem, vieram indicar condições preferenciais de percolação através das mesmas, nas primeiras etapas construtivas, o que motivou uma investigação de suas causas e modificações nas especificações de projeto, para a atenuação do problema nas próximas etapas construtivas.

1. DESCRIÇÃO GERAL DO EMPREENDIMENTO

A barragem de rejeitos da mina do Morro do Ouro situa-se no município de Paracatu, em Minas Gerais, distante cerca de 6,0 km da cidade. Foi concebida como uma barragem de aterro compactado convencional, dotada de filtro vertical de areia tipo "chaminé" e tapete drenante horizontal tipo "sandurche", constituído por dois tipos de material filtrante (areia e brita).

Para o escoamento das cheias de projeto foi concebido um extravasar de superfície, em concreto armado, com um canal de aproximação horizontal escavado em solo, um rápido e uma bacia de dissipação de energia, que desce ao longo da ombreira esquerda da barragem, dotada de dentes dissipadores de energia. Este extravazor foi concebido para uma cheia de projeto com período de recorrência de 10.000 anos, que resultou em uma vazão efluente de 60 m3fs, na primeira etapa construtiva.

O aproveitamento dos rejeitos oriundos do processamento do minério, como material de construção da barragem, não foi considerado conveniente em razão de sua granulometria muito fina, pois 95% do rejeito passa na peneira 200. Com o objetivo de reduzir o investimento inicial de capital, optou-se na fase de planejamento pela construção da barragem em etapas, tendo-se otimizado o investimento através da construção em 9 (nove) etapas construtivas. Em valor presente, os cálculos indicaram

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uma redução de custo da ordem de 31 %, em relação à alternativa em etapa única. Em termos técnicos, esse procedimento apresenta o incoveniente de prodizir uma extensa junta longitudinal de construção, no interior do maciço de terra, a cada nova etapa construtiva. A construção em etapas foi programada para acréscimos do maciço por jusante, conhecido ·como "downstream method", dedicando-se especial atenção às juntas cosntrutivas, tanto à nível de tratamentos efetuados durante a costrução, visando a redução de eventuais caminhos preferenciais de percolação, quanto pela instalação de uma instrumentação de auscultação e controle, que possibilitasse o aprimoramento do projeto ao longo das várias etapas construtivas.

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Probabilistic model for failure ofbrittle materiais under compression based

on fracture mechanics

A. A. Bortolucci São Carlos Engineering School. Universiry of São Paulo. Brazil

T. S. Celestino São Carlos Engineering School. Universiry of São Paulo & Themag Engenharia Ltda. São Paulo. Brazil

ABSTRACT: A probabilistic model for failure of brittle materiais under compression. based on Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM), is proposed herein. Crack length is taken as the model random variable Phenomena like axial crack propagation. stable fracture propagation. interaction between cracks and tensile stresses induced by compressive load are considered. New parameters are introduced, explaining the development ofthe shear band and the decrease in length of criticai cracks, both observed when confinement is present. The model has been analyzed under very simple situations, and compared to laboratory test results, applied to scale effect on compressive strength. A new technique was used in order to generate and control cracks in the interior of cast specimens employing polyester film strips. It was thus possible to obtain specimens with crack lengths both constant and proportional to specimen dimensions. These simulations proved that the model, under the particular conditions analyzed, as well as LEFM. are applicable to the prediction of scale effect on the compressive strength ofbrittle materiais.

I INTRODUCTION

Fracture mechanics has been frequently used for the analysis of different rock mechaniés problems. Explanations have been found for some important phenomena in rock behavior (e.g. creep, fatigue, scale effect, aspects related to the stress-strain curve, etc.). Classical failure theories based on a limit stress were unable to explain those phenomena. In addition. the basic concept for the theoretical fomuilation of fracture mechanics involves a mechanism which is easily observed in brittle rock: crack propagation during failure process. However, questions have been raised with respect to the applicability of LEFM for the analysis of problems in rock and concrete because of discrepancies observed in the results of tests on small dimension specimens or cracks. This is usually attributed to the presence of the process zone at the crack tip (Hoagland et ai. 1973; Rossmanith 1983, Labuz et ai. 1987; Whittaker et ai 1992). Another difficulty for the application of LEFM to geotechnical problems has to do with the type of load. Whereas LEFM requires the existence oftensile stress at the crack tip for crack propagation. typical loads in geotechnical problems lead to average compressive stresses.

A probabilistic failure model for compressive load, based on LEFM was proposed by Bortolucci (1993) Its fundamental idea is that intrinsic material cracks

are responsible for the two above mentioned aspects. The complexity of the phenomena involved during failure requires the model to be probabilistic. Only the most important variable (the length of cracks present in the sample) is considered as a random variable. Ali the other model parameters are considered to be deterministic.

Because most of these parameters have not been adequately characterized yet, the model has just been calibrated by means of peculiar condition laboratory analysis of scale-effect on unconfined compressive strength ofbrittle materiais.

Rock-like material (Portland cement mortar with polyester film strips to simulate cracks) was used for the physical simulation. Crack length and density could be easily controlled in the beginning of the tests.

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SOIL FIBER REINFORCEMENT: BASIC UNDERSTANDING

Benedito de Souza Bueno Dario Cardoso de Lima

Sidnei HeldCT Cardoso Teixeira Nara Juli()_Ribeiro

ABSTRACT: Sbort randomly distributed plastic tibers can be mixed to soils before compaction aiming improvement of mechanical and hydraulic behavior Previous work on this subject showed that this can be a viable technique for increasing soil's strength and load bearing capacity The presence o f fibers may also modifY soil pCTmeability and compressibility which may suggest the use of this method of soil improvement in environmental works This paper presents an analysis of the effects of fibCT length. width and thickness on soil shear strength. compressibility and pCTmeability Soils of different grain size distributions were considered in the study The results show that the parameters taken imo account in this srudy influenced soil-tiber composite behavior. Panicularly, cohesive soils seemed to be less sensitive to variations oftibCT geometrical dimensions and content than granular soils

INTRODUCTION

The use of random short pla.snc :nclusions as a technique of soil reinforcement is rather recent (Gray & Ohashi. 1983; Freirag 1986; Gray & Al-Refeai. 1986; Maher & Woods. 1990; Maher & Ho. 1994: Teixeir.! er ai.. 1994) and needs additional research. Most of the few works described in the literarure so far have been carried out at laboratory levei and the vast majority dealt with pure sana. The appücability of fibers to cohesive soils is also promising as demonstrated.. for example. by MahCT and Ho ( 1994). Field works. on the other hanci such as the one presented by Austin et aL (1993), which shows an application of soil fiber mixtures directed to the stabilization of low levei unpaved roads. are even scatter and must be encouraged.

Sbort randomly piastic inclusions, which are mixed to the soils prior to compaction. may modifY their mechanical behav10r giving rise to an increase in cohesion which is not always followed by a similar increase in the internai fiiction angle (Teixeira et aL. 1995). The presence of tibers may also increases soil ductiüty, increasing failure sbear strains and also reducing the post peak shear stress which occur in dense granular or stiff cohesive soils (Maher & Ho. 1994: Silva et aL. 1995). alters soil permeability and increases sligbtly soil compressibility (Silva et ai .. 1995).

Although major applications of soil-fiber reinforcement have been directed to road constructions and load bearing capacity improvement it is possibie to visualize the

successful use of randomly disttibuted fibers in c1ay barriers, landfill liners and coven. 1be increase in soil ductility introduced by the fibers may lower soil_craclcing c:aused by cfifl'eremial settlement of waste materiais in landfills or by local variations of Wltter" c:ontentS of clay barriers (Maher & Ho, 1994) . .Besides., some type offibers ma.y reduce the penneabiiity of more granular soils and increase that of cohesive ones. Althougb these modifications are smalL they may help attending design requirements in many practical situations.

The major difficulty faced by applicant engineers to date, conceming the use of soil-fiber mixtures in many civil engineering works. is tbe laclt of experimental data to support the development of design procedures. This work brings some light to this question aiming to help the elucidation of the major aspects of soil short random tiber interaction. specially the effects of grain size distribution and fiber geometty and content on the mechanical behavior of composite materiais.

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Building damage associated to recent tunnels excavated for the São Paulo Subway

T. B. Celestino Themag Engenharia Lula. São Paulo & São Carlos Engmeenng School. Umvers1tv of São Paulo. S. P Bra:li

A. A. Ferreira São Paulo Subway Company, S P.. Brazil

ABSTRACT: Settlement data obtained during the excavation by NA TM of 13 tunnels for the São Paulo Subway will be anaJyzed in light of a criterion for building damage. Average cost o f repair work has also been surnrnarized, and will be presented as a function o f senlement volwne, tunnel dept.h, and type o f gr01md mass.

I INTRODUCTION

Building damage induced by tunnel excavation has always been a major point of concem in urban underground work projects because of tecbnical, ecooomic and even social aspects involved. Building damage predic:tion bas therefore been the focus o f much research througbout tbe world.

It will be shown in item 3 tha1 the technicaJ evaluation of damage depeneis on many variables, severa! o f wbich are oot readily attained. However, for tbe sake of planning purposes, simple criteria based on angular distonion seem to fit weU the data available.

Settlement readings from many insttumcnted sections of 13 tunnels excavated recemly (1989-92) by NATM for tbe São Paulo Subway will be presented within a theoretical framework for building damage predic:tion. Significam informarion from previous runnels is also included.. Tbe framework relaies 1imit senlement volumes to tunnel depth and ground condition. lt was developed based on a limit value for tbe vertical angular distonion, but can take into accowtt tbe intluence ofhorizontal strain.

Tbe occurrence of damage is very consistem with tbe model Cost ofbuilding repair work has also been surnrnarized, and average values per meter of tunnel length are also presemed. These values will be used in the planning stage o f future lines of tbe São Paulo Subway.

Tbe tunnels were mostly excavated through tertiary stiff clay. Tbere are also ~les o f tunnels excavated through soft organic clay, gneiss residual soil and sand below the water table with about I Om o f piezometric head. Cross section areas ranged from 28m2 (single-track

tunnels) to 151 m2 ( rwo contiguous double-uack

twtnels).

2 DESCRIPTION OF TUNNELS ANO GROUND CONDillONS

Most o f tbe tunnels were excavated through tertiary soils, characteristic o f tbe City o f São Paulo, named tbe São Paulo Sedimentary Basin. According to Ricomini (1989), the two major formations are tbe São Paulo and tbe Resende Formations. The tunnels were excavated undemeath the Wlller table, and frequettt sand lenses within tbe overconsolidaied clay had to be drained during tbe excavation.

The São Paulo Formarion consists of medium to hard silty and sandy motley clay and compact red clayey sand. Clay with intabedded clayey motley sand 1enses are predominant.

Sand lenses create suspeuded water lables. This tbrmation occurs between tbe 7S0m and tbe 820m elevations. 1t bas been subjccted 10 inlense wea1hering, resuhing in high conccm:rations of iron oxides mostly around the 800m elevation, where Iimonite and porous clay occur.

The Resende Formation consists of interbedded gray and yeUow sand clays and continuous, gray and yeUow low clayey sands. Thcsc layen have 1101 ~ significandy affected by wealhering. A high quantity of feldspar is prescnt in the sand.s. This formation occurs below the 750m elevatioll

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EARLY-AGE SHOTCRETE PERFORMANCE

AT ExcAVATION FACES OF

UNDERGROUND WoRKS

Tarcísio 8. Celestino

Civd Eng~neenng Manager. Themag Engenhana Lida. São Paulo Professor. Dept of Geotechmcal Eng~neenng. São Cartas Eng~neenng School. Universoty of São Paulo

ABSTRACT

Recent models for the prediction o f turmel performance considering time-dependem behav1or for both rock mass and shotcrete will be discussed. These models are useful for assessing the safety of tunnels near the excavation face. This situation is criticai for some turmels. Model results will be shown in comparison to instrumentation data as well as pararnetric analyses.

I. INTRODUCI10N

Turmel suppon design methods usually consider the equilibrium of a cross section far away from the excavation face, where load and displacements have reached stabilized values.

This assumption works well when use is made of pre-cast concrete segments. rock bolts. or any other suppon rnember with full stiffness and strengtt since the early age. Even ifthe rock mass has tirne-dependent propenies, Gill and Ladanyi (I 0 87) showed that usual methods lead to an underestimation ofload at the early age that tends to zero in the long term.

When using shotcrete. however. the most criticai load ccnditions may occur well before full strength is reached. Stress rneasurernents on shotcrete ·tear the excavation faces of some turmels ( Golser et ai., 1989) show that the rr\ost critica! ratio between acting streSS and available strength occurs between 3 to 5 days. In fact. shotcrete has zero strength at the moment when it is sprayed, and the strength increases at a rate greatly dependent on the use of admixtures and the load history at the early age. The loaa increase depends mainly on the rate o f advance and on the shotcrete stiffness increase rate.

Usual design methods do not take these factors into account. lt is also found that most accidents with shotcrete supponed turmels occur near the face, in the region where design does not take these facts into consideration. Accidents near the excavation face have been reponed by Rocha and Celestino (1992) and Chang (1994), both in soil and rock masses. A much larger number of unreponed spaling occurrences confirms the idea that more quantitative attention must be given to suppon design before shotcrete reaches its final strength.

On the other hand, accidents far away from the face are not usual. Except for long term lining durability related problems, they can occur as a consequence of physicocbemical phenornena intrinsic to some minerais, like the dissolution of caicite and the expansion of smectites (Brekke and Howard. 1972).

Specifications of strength versus time are usually established on basis of past experieuce relating required strength to the type o f rock mass ( e.g. Õsterreichischer Betonverein, 1990), but one should bear in mind that this experience is also dependent on current excavation rate. As excavation equiprnent is improved and excavation rates increase. current strength vs. time curves will need to be reviewed.

It is therefore of much interest that design methods take into account factors like time­dependem propenies of shotcrete and rock mass, excavation and suppon installation history.

Studies carried out independently in recent years by Põttler ( l990a), Põttler ( 1990b), Celestino ( 1992), Celestino and Guimarães ( 1994) and Chang ( 1994) have presented numerical models and solutions for tunnel suppon load considering shotcrete time-dependent properties. These tools have made it poSSible to evaluate suppon safety since early stages. and even to optimize the sequence o f operations in an excavation round.

The concept behind those models and some of their results will be shown in the following sections.

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ESTUDO DA INSTABILIZAÇÃO DE TALUDES DA FORMAÇÃO CERCADINHO EM BELO HORIZONTE: MECANISMOS DE RUPTURA, ANÁLISES CINEMÁTICAS E APLICAÇÃO DE CLASSIFICAÇÕES GEOMECÂNICAS

RESUMO

Eduardo Chapadeiro

Ant6nio Airton BortoUucci 2

Nahor Neves de Souza Jr. 3

A execução de obras civ1s na Formação Cercadinho tem se mostrado. via de regra. bastante problemática, notadamente quando se trata da abertura e manutenção de taludes nas vias urbanas. Situações de instabilização repetem­se a cada ano, durante o período chuvoso. Apesar de restritas e não catastróficas. ocasionam transtornos ao tráfego urbano e gastos públicos na limpeza das vias e na remoção dos materiais escorregados.

A caracterização dos mecanismos de ruptura de seis taludes típicos e sua comparação com resultados da aplicação de análises cinemáticas e de sistemas de classificação geomecânica possibilitaram a discussão sobre as vantagens e limitações destas aplicações aos maciços rochosos da formação.

CONTEXTO GEOLÓGICO

O sítio urbano de Belo Horizonte situa-se na borda setentrional do Quadrilátero Ferrífero (Q.F.l. ou melhor, na transição do domínio dos terrenos granito­gnáissicos do embasamento pré-cambriano, à norte, para o das rochas predominantemente metassedimentares do Q.F .. a sul. Neste último domínio. no qual se insere a Formação Cercadinho, o substrato rochoso caracteriza-se pela acentuada heterogeneidade litológica das unidades que compõem o Supergrupo Minas. A sucessão de xistos, filitos. quartzitos, dolomitos e itabiri-

tos, em arranjo estrutural complexo. implica comportamento geomecân1-co bastante peculiar tanto em condições naturais quanto em induzidas (Carvalho. 1985).

METODOLOGIA

Após uma primeira etapa de rev1sao bibliográfica sobre sistemas de class1· ficação geomecânica aplicáveis ao estudo da estabilidade de taludes. foram selecionados 6 cortes típicos da Formação Cercadinho e realizados levanta· mentes geológico-geotécnicos. Em cada maciço rochoso. foram individualiza· das zonas geotécnicas relativamente homogêneas.

A dificuldade de se realizar os caminhamentos em direções pré-determinadas ( "scanlines "). aliada à possibilidade de se tomar dados em várias superfícies que não a do plano do corte somente · ambas devidas ao próprio grau de mstabilização dos taludes -. assim como o objetivo final dos levantamentos que era o de subsidiar análises de estabilidade pouco sofisticadas e a classifi· cação geomecânica dos maciços rochosos (portanto, avaliações preliminares! levaram à opção de se coletar os dados de maneira generalizada, na medida do possível ao longo de toda a exposição.

Os resultados das análises cinemáticas. que são o que se obteria a partir de estudos preliminares eventualmente realizados antes da execução dos cortes e tendo em conta o projeto geométrico das vias urbanas, permitiram a deter­minação das famtlias de juntas críticas à estabilidade dos taludes e, ainda, uma avaliação da eficiência em si desse tipo de análise. Os parâmetros de resistência ao cisalhamento utilizados nessas análises foram estimados por comparação com dados bibliográficos.

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Comportamiento de grupos de pilotes excavados de pequeno diámetro Behavior of small diameter bored pile groups

J.C. Angelo Cintra. Universidade de São Paulo. Brasil

R. Savoi de Senna Junior. Universidade de São Paulo, Brasil

RESUMEN

Este trabajo tiene por objetivo estudiar experimentalmente el comportamiento de grupos de pilotes excavados de pequer"'o diámetro Fueron ensayados grupos con las siguientes configuraciones: un grupo de dos pilotes. dos grupos de tres pilotes (almeados y en triángulo), y un grupo de cuatro pilotes en doble lfnea (cuadrado). E! análisis de los resultados estudia principalmente la distribución de la carga entre los pilotes del grupo y la fracción de carga transmitida directamente ai terreno por el bloque de coronación. Adicionalmente se comenta la capacidad de carga (de los grupos) y la reducción de ésta, provocada por efecto de inundación del suelo.

1. INTRODUCCIÓN

Por medio de pruebas de carga ejecutadas 'in situ·, en grupos de pilotes excavados de pequeno diámetro. fue anafizado: ef comportamiento del grupo con relación a la distribución de carga entre los pilotes, la contribución del bfoque de coronación, la capacidad de carga y la influencia de la colapsibilidad del suelo. La investigación fue realizada en el Campo Experimental de Fundaciones de la USP/São Carlos, donde se dispone de una caracterización completa geofógico-geotécnica, incluyendo ensayos "in situ" y en laboratorio. Los sondajes indicaron un estrato superficial de Sedimento Cenozoico, con 6m de espesor representado por una arena arcilfosa marrón, laterizada, porosa y colapsible, seguida de una camada fina de cantos rodados que separa este estrato de un otro compuesto por un suelo residual del Grupo Bauru, no laterítico, representado por una arena arcillosa roja. El nível de agua se encontraba a 1Om de profundidad, en invierno_ La figura 1 muestra un perfil geotécnico caractarfstico del lugar.

La tabfa 1 presenta los valores promedios de algunos parámetros geotécnicos dei suelo.

Tabla 1- Parámetros geotécnicos promedios dei suelo hasta 10 d f d'd d m e pro un 1 a

camada y cd cpd (kN/m3

) (kPa) grados

arena arcillosa 16,00 20 30 marrón arena

arcillosa 18,50 30 28 roja

donde: y· Peso específico natural dei suelo cd Cohesión drenada

N golpes

4

7

$.:! Ángulo de fricción interna drenada

qc (MPa)

1,1

2,4

N · Índice de Resistencia a la Penetración (SPT) qc: Resistencia de punta dei cono fc Resistencia lateral dei cono

f c (kPa)

45

150

23

P~IIFIL jj 4c (lillflel T(PICO

o • • .. .. .. . • • • • .. . /?L. /;ó;:., f

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Figura 1- Perfil geotécnico dei lugar

2. EJECUCIÓN DE LOS PILOTES

Fueron ejecutados 14 pilotes excavados y moldeados "in loco" de 0,25m de diámetro y 6m de longitud, constituyendo cuatro grupos de diferentes configuraciones (de dos a cuatro pilotes), espaciados a distancias de tres diámetros de centro a centro. Este tipo de pilote es utilizado en gran escala en la región, en fundaciones de estructuras de pequeno a mediano porte. Sobre cada pilote fue instalada una celda de carga de concreto, calibrada, de 0,30m de altura y del mismo diámetro del pilote, con el objetivo de obtener la fracción de la carga transmitida para cada pilo~e.

CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DE MATERIAIS INCONSOLIDADOS DA PORÇÃO NE DO MUNICÍPIO DE CAMPINAS-SP, ESCALA 1:25.000

RESUMO

Tony Carlos Dias da Costa1

Nilson Gandolfi2

O presente trabalho traz, em seu escopo, a caracterização dos materiais inconsolidados de parte do Município de Campinas e uma pequena porção a N do Município de Valinhos. Geologicamente, a área em questão é constituída por rochas gnáissicas milonitizadas e graníticas do Complexo Itapira e suítes Jaguariuna e Morungaba. respectivamente, diamictitos e arenitos do Sub-grupo Itararé. rochas básicas da Formação Serra Geral, sedimentos arenosos terciários e depósitos aluvionares recentes. Metodologicamente, baseou-se na proposta elaborada por Zuquette em 1987 e no conceito de perfís de alteração, utilizando-se, também, na qualificação e quantificação das unidades mapeadas, os se­guintes ensaios: granulometria conjunta, azul de metileno, massa específica dos sólidos, mini-MCV e perda de massa por imersão. Foram definidas 10 unidades de materiais inconsolidados tendo, como elementos de caracterização, textura. composição petrográfica. ocorrência de matacões, espessura máxima e mínima. comportamento laterítico e reatividade da fração Íma.

Palavras chaves: mapeamento geotécnico - material inconsolidado.

ABSTRACT

The main purpose of this work is to deíme the geotechnical properties of the unconsolidated materiais from the northeast portion of Campinas City (State of São Paulo). The geology o f the areais composed by mylonite gneiss - Itapira Complex; granite gneiss and granitoid - Jaguariuna and Morungaba suítes, respectively; diamictites and sandstones - Itararé Subgroup; basics rocks - Serra Geral Formation; terciary sandy sediments and recent alluvion dep ~'Slts. It has been applied the methodology formulated by Zuquette ( 1987) and also the concept o f weathering profile. In order to qualify and quantify the mapping units, several tests have been performed.: grain-size analysis, methylene blue adsorption method, specific gravity of solids, mini-MCV and soakíng test. The area were divided in to 1 O units of unconsolidated material, based on the following chara :eristics : texture (gradation), mineralogy, occurrence o f rock block. thickness, lateritic behavior and ac .1vity leveis of the thin :fraction.

Key words: geotechnical mapping - unconsolidated material.

INTRODUÇÃO

O avançado estágio de ocupação do Município de Campinas toma imprescindível um melhor conhecimento do meio físico sobre o qual estão assentadas as várias atividades humanas; nesse senti­do, a cartografia geotécnica é uma ferramenta indispensável aos orgãos públicos municipais encarre­gados da realização do seu Plano Diretor e de sua efetiva implantação, sendo o mapa de materiais inconsolidados parte fundamental do mapeamento geotécnico em climas tropicais.

Na caracterização dos materiais inconsolidados, optou-se por não utilizar as classificações de solos tradicionais, baseadas no LL (Limite de Liquidez) e no IP (Índice de Plasticidade), em função

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das limitações que vem apresentando quando aplicadas a solos tropicais, uma vez que foram desen­volvidas para climas temperados.

Quanto aos levantamentos geotécnicos, o Município de Campinas encontra-se em condição privilegiada no território nacional, com destaque para os trabalhos de Zuquette (1987) em escala 1:100.000, Taveira (1986) e Instituto Geológico (1993) em escala 1:50.000

As várias unidades de materiais inconsolidados estabelecidas nesse trabalho foram defmidas com base em levantamentos de campo, utilizando o conceito de perfís de alteração, associados a ensaios laboratoriais.

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ESTUDO DA CLASSE DE MACIÇOS ROCHOSOS EM FUNÇÃO DO PARÂMETRO Q DE BARTON POR ANÁLISE GEOESTAT[STICA

RESUMO

Ricardo Augusto VaDe Diniz

Tarclsio Ba"eto Celestino 2

José Ricardo Sturaro 3

Com o objetivo primordial de se utilizar a análise geoestatística para a determinação da classe de maciço rochoso em função do parâmetro Q de Barton (1974), foram utilizadas 29 sondagens rotativas executadas no sítio de implantação da mina de cobre do Salobo, situada no Distrito Mineral de Carajás no estado do Pará. O parâmetro Q foi estudado para o nível de 100 metros de profundidade. Para este nível, o semivariograma experimental mostrou os seguintes resultados: efeito pepita (nugget) = 20 m2

; soleira (síll) = 290 m2 e amplitude (range) = 140 m. Após esses estudos preliminares, foi feito o mapa estimativo do índice Q através do método de krigagem ordinária com blocos de 2 x 2 m, que é mostrado em anexo.

INTRODUÇÃO

A teoria das variáveis regionalizadas foi desenvolvida por Georges Matheron no início dos anos 60 em Fontainebleu, França, e vem se constituindo numa análise de fundamental importância para o estudo do comportamento espacial de fenômenos com uma continuidade geográfica.

Inicialmente o enfoque foi voltado para problemas de mineração, mas subse­quentemente sua aplicação se estendeu para outros campos, o que agora vem sendo tentado aplicar no campo de mecânica das rochas, mais especificamente para a classificação de maciços rochosos. Como a classe de maciço rochoso é

uma variável que tem caráter regionalizado, adotou-se para o presente trabalho a metodologia geoestatística para a sua avaliação a 1OOm de profundidade.

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CAMINHAMENTO ELÉTRICO DIPOLO-DIPOLO - UMA TÉCNICA EFICIENTE NA INVESTIGAÇÃO DE DEPÓSITOS DE RES(DUOS

RESUMO

Vagner Roberto Elis 2 Lázaro Valentim Zuquette

o trabalho mostra a possibilidade de utilização e os resultados obtidos com a aplicação da técn1ca de caminhamento elétrico dipolo-dipolo no estudo da contaminação presente em um lixão desativado em Ribeirão Preto-SP. A metodologia utilizada permitiu a definição da extensão e do comportamento da zona contaminada em várias épocas do ano. mostrando a eficiência da técnica nesse campo de aplicação.

INTRODUÇÃO

A preservação do ambiente e proteção dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos é um dos maiores problemas enfrentados pelo homem moderno. Aliado ao crescimento populacional hoje experimentado ocorre uma maior produção de lixo, tanto de origem doméstica como industrial. A maior parte desses resíduos foi e tem sido disposta de maneira inadequada no ambiente. apresentando enormes riscos à contaminação e degradação do meio físico.

Dessa forma, torna-se imprescindível a utilização de metodologias que permi­tam avaliar o nível de poluição causado por estes resíduos e procurar estabe­lecer procedimentos para minimizar seus impactos nocivos. Vários métodos geofísicos, principalmente os métodos elétricos vêm sendo utilizados nesse campo de aplicação com bons resultados (Benson et ai. 1 982). No presente trabalho, a técnica de caminhamento elétrico dipolo-dipolo foi aplicada para mapear a presença de lixo e chorume e acompanhar o comportamento desses resíduos em várias épocas do ano em um lixão desativado em Ribeirão Preto -SP

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CAMPO EXPERIMENTAL DE FUNDAÇÕES EM BAURU

Cláudio Vidrih Ferreira Adernar daSilva Lobo Heraldo Luiz Giacheu

FETIUNESP/BAURU FETIUNESP/BAURU FET/UNESP/BA UR L'

Nonval Agnelli FET/UNESP/BAURL' José Henrique Albiero EESC/USP David de Carvalho FEAGRI/UNICAMP Luiz Takashi KatsutaniFCT/UNESP/P.PRUDENTE

RESUMO

Apresenta-se neste trabalho o campo experimental de fundações d\• Departamento de Engenharia Civil da FET ( Faculdade de Engenharia e Tecnologia ). implantado no Câmpus da UNESP em Bauru. onde estão sendo desenvolvidas diversas pesquisas. principalmente sobre comportamento de fundações superficiais e profundas. onde uma grande preocupação com a influência da colapsibilidade do solo na capacidade de carga dessas fundações. Destaca-se que diversos trabalhos estão sendo realizados de forma integrada. envolvendo pesquisadores das três Universidades Paulistas. UNESP. USP e UNIC..<\MP. São apresentados os resultados dos ensaios realizados "in situ" ( SPT. SPTT. CPT e infiltração ), bem como alguns resultados de ensaios laboratoriais .. Faz-se um breve relato das pesquisas em andamento e de outras a serem desenvolvidas futuramente.

1. INTRODUÇÃO.

Após a incorporação da Fundação Educacional de Bauru pela UNESP. em 1988. a área de Geotecnia do Departamento de Engenharia CiviL tem dedicado especial atenção ao comportamento do solo típico da região de Bauru. representativo de grande área do estado de São Paulo.

Dentro da linha de pesquisa "Geotecnia da Região de Bauru". com apoio da FAPESP. CNPq e CAPES, foram desenvolvidas inúmeras pesquisas no intuito de caracterizar o solo e. através de provas de carga e ensaios laboratoriais, possibilitar a previsão do comportamento de vários tipos de fundações frequentemente utilizados nessa região, quer seja nas condições do terreno natural ou na situação de terreno inundado.

Ferreira ( 1991 ), coletando amostras em 3 locais diferentes, denominados de I, 2 e 3, ( figura I ), na cidade de Bauru. afastados cerca de 4 000 m do Câmpus da UNESP. desenvolveu um programa de ensaios laboratoriais. obtendo informações sobre compressibilidade. permeabilidade e resistência ao cisalhamento, no intuito de possibilitar a caracterização geotécnica do solo desta região e oferecer resultados que proporcionem um melhor conhecimento deste material e seu provável comportamento. quando de sua utilização em obras de engenharia civil.

Lobo ( 1991 ) realizou inúmeras provas de carga sobre estacas apiloadas e escavadas. com o terreno natural e após inundação. verificando-se a influência do modo executivo e do encharcamento do solo no valor da carga última das estacas. Esses valores foram comparados aos previstos por fórmulas empíricas. que usam resultados de sondagens de simples reconhecimento. Um programa de laboratório foi desenvolvido. para caracterizar

o solo do local 4, afastado cerca de 2500 m do Câmpus da UNESP. e verificar a influência da inundação nos parâmetros de resistência e compressibilidade do solo.

Giacheti ( 1991 ) estudou o comportamento dinâmico dos solos que ocorrem no local 4, a partir de resultados de ensaios sísmicos "cross-hole" e coluna ressonante. As peculiaridades do comportamento observado foram atribuídas as características genéticas e condição não saturada do solo.

Agnelli ( 1992 ) executou provas de carga direta com o terreno natural e inundado verificando-se a influência do encharcamento do solo no valor da pressão de ruptura e n~ magnitude do recalque. Os valores foram comparados aos previstos pela teoria da capacidade de carga e pelas fórmulas empíricas que usam resultados de sonda2:ens à percussão. Um programa de laboratório foi desenvolvido, para caracterizar o solo local e verificar a influência da inundação nos parâmetros de compressibilidade do solo. Essa pesquisa foi desenvolvida no local 5, dentro do Câmpus da UNESP a cerca de 200m do Campo ExperimentE! de Fundações.

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A INFLUÊNCIA DE JUNTAS DE CONSTRUÇÃO NA ESTABILIDADE DE UMA BARRAGEM DE TERRA.

Construction joints influence on the stability of an earth dam.

NÉLIO GAIOTO* SANDRO LEMOS MACHADO**

RESUMO - Apresenta-se um estudo para avaliação da influência de juntas de construção sobre a estabilidade do talude de jusante de uma barragem de terra. Amostras indeforrnadas, retiradas de juntas de construção da barragem, foram submetidas a ensaios de compressão triaxial, para avaliação da sua resistência ao cisalhamento. A barragem está sendo construída em etapas, com crescimento para j usante. para contenção de rejeites de mineração de ouro. Já foram concluídas 7 etapas e a barragem encontra-se com cerca de 55 m de altura máxima, devendo alcançar, no final, 80 m. Nos estudos de estabilidade, utilizaram-se o método de Spencer de equilíbrio lim1te e o método dos elementos tinitos. Os dois métodos de análise apresentaram rt!l>\lltados próximos, apesar dos enfoques distintos. As análises de estabilidade indicaram que superticies de projeção poligonal, passando pelas juntas de construção. podem ser mais criticas que superticies cilíndricas. Quanto mais próxima ao talude de jusante, menor o tàtor de segurança.

SINOPSYS - This paper presents a study on the intluence of construction joints on the stability of an earthtill dam. With this aim, undisturbed samples from the construction joints were taken out. and submitted to triaxial tests to evaluate its shear strength. The dam has been built in stages. by the downstream method, with the purpose o f tailing disposal from a gold mining. Seven stages alreadv ha...; been concluded and the maximum height reached is 55 meters. At the last stage the dam will be 80 meters height. In the stabilíty analysis, Spencer equilibrium limit and fmite element methods were used Both methods, using either circular and polygonal projection surtàces of sliding, presented símllar results, in despite of the distinct approach. The stability analysis showed that polygonal proJectlOn surtàces passing through the construction joints and as near as possible of downstream slope rnay be more criticai than circular surfaces of sliding.

1 - INTRODUÇÃO

Com o objetivo de armazenar reJeito da mineração de ouro, está sendo construída. próxima à cidade de Paracatu, Minas Gerais. uma barragem de aterro compactado. A operação da mina foi iniciada em 1987, com a exploração de 6,7 milhões de toneladas de minério por ano, com taxa de 0,5 g de ouro por tonelada de rocha. O rejeito produzido corresponde a um solo silto-argiloso, com cerca de 95% passando na peneira 200 (0,07-1- mm) e com permeabilidade da ordem de 5 x 10·5 cm!s. lançado no reservatório da barragem com teor de sólidos de 40%. Devido a estas características, ficou inviável o seu aproveitamento como material de construção do maciço do barramento, mesmo com a utilização de hidrociclones (Gaioto, 1989). Por outro lado. a grande disponibilidade de solos argilosos e siltosos na área do reservatório e em ambas as margens. conduziu o projeto para a alternativa de barragem homogénea. de aterro compactado. A previsão inicial de exploração de minério

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era de cerca de I 00 milhões de toneladas, o que iria requerer um barramento com aproximadamente 55 m de altura máxima Atualmente a produção é de cerca de 14 milhões de ton/ano e a barragem deverá alcançar cerca de 80 m de altura.

A barragem foi projetada para ser construída em etapas, com alteamentos sucessivos, inicialmente a cada ano e, à medida que a área do reservatório cresce, a cada 2 ou 3 anos (Borges et ai., 1991). Os alteamentos são executados com deslocamento do eixo da barragem para jusante. Segundo a previsão inicial, elaborada durante o projeto básico, a barragem seria construída em 9 etapas, o que permitiria uma redução de custos, em valor presente, da ordem de 31%, em relação à alternativa de etapa única. Por sua vez, este procedimento apresenta o inconveniente de produzir extensas juntas longitudinais de construção no interior do maciço de terra. a cada nova etapa construída O presente estudo está sendo desenvolvido com o objetivo de analisar a influência dessas juntas de construção na estabilidade do talude de j1JS~Jl.~ da barragem.

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ATRIBUTOS FUNDAMENTAIS À ELABORAÇÃO DA CARTA DE SUSCEPTIBILIDADE À CONTAMINAÇÃO E POLUIÇÃO DAS ÁGUAS SUBSUPERFICIAIS

RESUMO

Juciara Carvalho Leite

2 Lázaro Valentim Zuquette

São analisados os atributos fundamentais à elaboração de uma carta de susceptibilidade à contaminação e poluição de águas subsuperficiais. Esta carta é documento Imprescindível à Implantação de qualquer t1po de fonte contami­nante. pois objetiva proteger os mananciais subterrâneos São exarn1nados atributos de caráter geológico, hidrológico. hidrogeológ1co. geomorfológ1co geoquímico, climatológico e de mecânica dos solos

1. INTRODUÇÃO

O trabalho ora descrito adequa-se à análise da vulnerabilidade das águas subsuperficiais expostas a contaminantes não radioativos e não pengosos A carta de susceptibilidade à contaminação e poluição de águas subsuperfic1a1s (Leite, 1995; Leite e Zuquette. 1995) pode ser elaborada nas escalas de detalhe, local e regional. e é executada quando se deseja escolher áreas para a disposição adequada de resíduos ou rejeitas. para se evitar o postenor comprometimento da qualidade da águas subsuperficiais (incluem-se aí as subterrâneas). Para desenvolver tal carta deve-se dispor de informacões provenientes de várias áreas de conhecimento. como geolog1a. h1drolog1a hidrogeologia. geomorfologia, geoquímica. climatologia e mecâmca dos solos Para as condições brasileiras, esta tarefa pode se tornar frustrante. em v1rtude da escassez tanto de material bibliográfico como dos dados necessános à sua elaboração. Quando estes não estão disponíveis. é necessário que se façam estudos para obtenção de tais informações. para que o resultado final seJa o mais confiável possível.

Serão apresentados e analisados uma série de atributos contidos nas referidas áreas de conhecimento. A possibilidade de acerto na escolha de um local de deposição de resíduos, depende da quantidade de atributos analisados. Por esse motivo, mapas topográficos, geológicos, geotécnicos, hidrológicos e hidrogeológicos e informações obtidas a partir do exame de fotografias aéreas. de observações de campo, da análise de perfis de sondagens e dos dados obtidos em poços e cisternas, devem ser criteriosamente utilizados. São também de fundamental importância os dados climáticos, os hidrogramas e a realização de ensaios específicos e, finalmente, torna-se necessário a análise combinada dessas informações, a fim de conseguir separar as áreas com dife­rentes níveis de susceptibilidade para a disposição de resíduos e estocagem de líquidos, visando. desta forma, a proteção das águas subsuperficiais.

Para a utilização de uma área é necessário que satisfaça as condições de que o risco iminente de uma contaminação ambiental seja minimizado; o equilíbrio ecológico da região seja preservado ao máximo; não se assente em áreas de recarga de aqüíferos; a comunidade esteja de acordo com a instalação do sítio; satisfaça as exigências legais quanto ao uso da terra; tenha vida útil a mais longa possível e que necessite, para iniciar as operações, um mínimo de obras.

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TBE MECHANICAL RESPONSE OF SOIL-LIME MIXTURES REINFORCED

WlTB SHORT SYNTHETIC FIBER

Dario Cardoso de üma Benedito de Souza Bueno

Luciana Thomasi

ABSTRACT: This paper summarizes preliminary data on the mechanical behavior of fiber­

reinforced soiJ-Iime mixtures. The laboratory testing program, directed to the analysis of the

response of a clayey soil stabilized with lime and randomly distributed short synthetic fiber, encompasses the following tests: unconfined compression, indirect tensile strength. CBR and

triaxial. Data support that the addition of tibers improves significantly the unconfined and tensile

strengths and increases ductility of soil-lime mixnlres.

JNTRODUCTION

Test procedures such as unconfined compression, CBR and, in Jess scale. indirect tensile have been

used to evaluate soil-lime mixtures strength in the last decades (Kennedy e Moore, 1971; TRB.

1976). Conceming Brazilian experience, only linúted data are available on strength characteristics

of soil-lime mixtures, mainly on theirs tensile strength propenies, as well as it is rather recent

research on the mechanical behavior offiber-reinforced soii..Jime mixtures. Likely, in Brazil. data on the mechanical behavior of a soil-lime-fiber mixture was first reported by Thomasi et alii ( 1995).

In order to surpass the lack ofBrazilian data on the behavior o f fiber -reinforced soil-lime mixtures a

laboratory testing program was undertaken to analyze the effect of the random addition of short

synthetic fibers on the mechanical behavior o f a soil-lime mixture. V ariables investigated encompassed curing time, lime and fiber contents. Parameters such as unconfined compression and

indirect tCI1SI1e strengths, CBR and shear strength were considered in the research program.

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CONSIDERAÇÕES SOBRE A ANÁliSE DE ESTABiliDADE DE TALUDES PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Paulo Gustavo Cavalcante Lins' e Tarcísio Barreto Celeslino2

'Doutorando Departamento de Geotecn•a EESC/USP pgcalins@bruspsce.bitnet 'Professor. Departamento de Geotecrua EESC/USP e THEMAG tbcelest@usp br

RESUMO

O artigo apresenta uma revisão dos processos de cálculo do fator de segurança para taludes utilizando o método dos elementos finitos e um exemplo de aplicação Os processos de cálculo de fator de segurança de taludes, utilizando o método dos elementos finitos, podem ser agrupados em métodos diretos e métodos de equilíbrio limite aperfeiçoados. Nos métodos diretos o estudo é realizado simulando a ruptura do maciço e o fator de segurança é definido em função da variação dos deslocamentos Nos métodos de equilíbrio limite aperfeiçoados, o campo de tensões determinado na análise por elementos finitos é utilizado para o cálculo do fator de segurança. No trabalho o fator de segurança para uma dada superficie de ruptura é calculado por métodos de equilíbrio limite aperfeiçoados Os resultados são contrastados com um método de equilíbrio limite convencional

ABSTRACT

This paper presents a review of the ways of compute slope stability safety factor using the finite element method and a presents an example of application The ways to compute the slope stability safety factor can be grouped into direct methods and enhanced limit equilibrium methods In the direct methods the study is perforrned simulating the failure o f the slope, and the safety factor is deterrnined as a function of the variations of the displacements In the enhanced limit equilibrium methods the stress field deterrnined by the finite element analys1s ís used to compute the safety factor In this work the safety factor of one slip surface is computed by enhanced limit equilibrium methods The results are compared to conventional limit equilibrium methods

O problema de quantificação da segurança de taludes é usualmente realizada pela abordagem dos métodos de equilíbrio limite (MEL) tais como os propostos por Bishop (1955), Morgenstem & Price (1967), Spencer (1967), Sarrna (I 973), Fredlund & Krahn (1977). Estes métodos calculam um Fator de Segurança (FS) ao longo de uma dada superficie. Este fator de· segurança expressa o quanto tal superficie está próxima da ruptura (condição dada por FS= 1 ). O problema envolve também determinar qual superficie possui o menor fator de segurança. Vários algoritmos de busca da superficie aitica tem sido apresentados, por exemplo Baker (1980), Celestino & Duncan (1981), Nguyen ( 1985), Feliciani & Hachich (1988). Em um projeto geotécnico não apenas a superficie mais crítica nos interessa, mas também a identificação dos possíveis mecanismos de ruptura da obra.

O Método dos Elementos Finitos (MEF) tem sido mais utilizado no estudo de taludes para análises de tensão-deformação e deslocamentos. A aplicação do MEF para análise de estabilidade apresenta várias potencialidades de refino como por exemplo: (l) descrição de modo mais completo do comportamento do solo (incluindo efeitos de creep, adensamento, colapso, etc), sem as limitações dos modelos rígidos-perfeitamente­plásticos, (2) simulação do processo construtivo, (3) identificação das solicitações no interior do maciço e dos possíveis modos de ruptura.

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MAPEAMENTO GEOTÉCNICO E ElABORAÇÃO DA CARTA DE RISCOS GEOLÓGICOS COMO SUBSÍDIOS NA PREVENÇÃO DE ACIDENTES NATURAIS EM ZONAS URBANAS

RESUMO

Silvans Ribeiro Upomcí 1

Maria wcia Calíjuri 2

Uuro Valentin Zuquette 3

O mapeamento geotécnico desenvolvido em áreas urbanas e de expansão, em escala de detalhe, com a elaboração dos mapas básicos fundamentais e das cartas geotécnicas interpretativas adequadas às condições geológicas-geomor­fológicas e estruturais características da região em estudos, tem apresentado excelentes resulté!dos para o microzoneamento de uso e ocupação.

O presente trabalho apresenta um estudo de caso de mapeamento geotécnico na escala 1: 25.000, visando o planejamento do uso e ocupação do meio físico na região de Poços de Caldas (MG), foi também elaborada uma carta de riscos geológicos.

INTRODU CÃO

A área mapeada está inserida no contexto geológico-geomorfológico e estrutural do Maciço Alcalino de Poços de Caldas (MG-SP), tendo como única cidade Poços de Caldas.

A cidade de Poços de Caldas tem sua origem ligada aos recursos hidrotermais e conseqüente propriedades terapêuticas associadas, tem uma população de cerca de 120.000 habita_~~s, cujas atividades econômicas giram principal­mente em torno do turismo (naciomil e internacional); mineração (bauxita, argilas refratárias, urânio etc); indústrias químicas; metalúrgicas; de cristais e vestuário; além de atividades agropecuárias.

O município de Poços de. Caldas destaca-se sob o ponto de vista econômico, além do turismo, pela importância de suas jazidas de bauxita, que têm características peculiares, ocorrem tanto em relevos suaves como em relevos acidentados. Têm importância econômica também as argilas aluminosas refratárias, encontradas nas planícies de inundação dos cursos d'água existentes no interior do Planalto.

A área objeto da pesquisa tem coordenadas: 330 - 346 km E e 7.578 - 7.592 km N, perfaz 220 km2

, abrangendo a cidade e parte do município de Poços de Caldas (MG). onde foi desenvolvido um mapeamento geotécnico - escala 1 : 25.000 - visando o planejamento do uso e ocupação do meio físico. Como resultados destes estudos foram elaborados 1 O documentos gráficos (mapas e cartas). tais como: carta de declividade, mapa de concessões de lavra, mapa de recursos hídricos, mapa de documentação (dados existentes e produzidos). mapa do substrato rochoso, mapa de materiais inconsolidados, mapa de divisões básicas do meio físico, carta de zoneamento geotécnico geral, carta de riscos geológicos, carta de potencial ao escoamento superficial, conforme Liporaci (1994).

Analisando-se os resultados do mapeamento geotécnico executado concluiu-se que devido ao fato da região ser muito acidentada, foi necessário fazer muitas alterações no meio físico para implantação e desenvolvimento da cidade, para exploração minerária, para produção agrícola, para o desenvolvimento industrial, sendo assim, tomaram-se problemáticas as questões como uso e ocupação de encostas, erosão e assoreamento, riscos geológicos, manejo, disposição final e tratamento dos resíduos sólidos e rejeites. Portanto, achou­se necessário a elaboração das três cartas interpretativas mencionadas acima.

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Devido ao clima característico da região (Cwb), além das altas declividades dos terrenos, aliado ao intenso fraturamento das rochas alcalinas e aos seus perfis típicos de intemperismo, bem como devido às formas de uso e ocupação inadequadas destes terrenos por parte do meio antrópico, achou-se conve­niente cartografar as áreas de riscos geológicos para servir como subsídio ao microzoneamento de ocupação.

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PENETRÔMETRO PORTÁTIL- NOVAS CORRELAÇOES

Adernar da Silva Lobo Cláudio Vidrih Ferreira José Henrique Albiero Altair g. Rocha martins

1. INTRODUCÃO.

FET- UNESP- BAURU FET- UNESP- BAURU EESC - USP - SÃO CARLOS FET- UNESP- BAURU

O solo superficial de Bauru e aproximadamente 50 % de todo o estado de São Paulo tem características semelhantes, é constituído de areia fina argilosa, fofa nos primeiros metros (SPT = 2 a 3), apresentando um crescimento praticamente linear com a profundidade, até aproximadamente 10 a 14 metros, dependendo do local, quando então ocorre um crescimento mais acentuado. A figura 01 mostra um resultado de sondagem de simples reconhecimento. típico da cidade de Bauru.

Esse solo de características típicas de solo tropical. tem suas partículas de areia fina interligadas por grumos de argila coloidal e silte, que o torna estruturado, conferindo-lhe uma coesão fictícia ou aparente, provocada por tensões de sucção.

Essa característica de solo estruturado, faz com que seu comportamento seja muito diferente do que seria esperado para solos arenosos, como é usualmente descrito em livros textos e artigos estrangeiros.

É comum encontrar-se nesse solo cortes verticais ou com inclinações bem acentuadas, acima de 45°, que permanecem temporariamente estáveis com alturas incomum a solos arenosos.

O fato de usualmente o nível d'água ser profundo, aliado as características do solo acima descrita. associado ao fato de ser um material facilmente escavável e apresentar SPT crescente com a profundidade, faz com que tubulões a céu aberto, sejam uma alternativa econômica e segura, como fundação. para a grande maioria dos edifícios construídos na região.

Nesse tipo de fundação a liberação da cota para a abertura da base alargada, tem sido feito de modo empírico e pessoal, cuja experiência adquirida fica difícil de ser transmitida. É comum o projetista. ou o profissional encarregado da liberação para abertura da base, utilizar apenas uma barra de aço de construção, ou uma espátula para "auscultar" o solo. obtendo. no entanto, apenas indicações qualitativas das características do solo.

Preocupado com esse fato. Lobo et ai (1994a) desenvolveram, um penetrômetro cônico metálico e portátil. de fácil utilização com o objetivo de medir a maior ou menor facilidade que o solo oferece a sua penetração, quando cravado no terreno. ·

O número de golpes necessário para sua cravação, utilizando energia constante, é correlacionado com o resultado de sondagens de simples reconhecimento, de tal forma que se possa estimar o SPT do solo na possível cota de apoio do tubulão e indiretamente ter-se uma idéia da capacidade de carga do solo.

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APLICAÇÃO DA TÉCNICA DE AVALIAÇÃO DO TERRENO PARA O RECONHECIMENTO DE PERFIS DE AlTERAÇÃO DE SOLOS

RESUMO

José Augusto de Lo/lo

Lázaro Valentim Zuquette 2

O presente trabalho apresenta uma técnica de fotointerpretação baseada no reconhecimento de feições de relevo (landforms) e discute a sua utilidade para a caracterização do perfil de alteração de materiais inconsolidados. Além da apresentação da técnica de avaliação do terreno e da sistemática proposta para sua aplicação, são apresentãdos os resultados da aplicação da técnica em um determinada área e analisada a eficiência da técnica para esta finalidade. Os resultados mostram que a avaliação do terreno pode ser muito útil para o reconhecimento de materiais inconsolidados principalmente do ponto de vista de seu perfil de alteração.

INTRODUÇÃO

Quando se avalia uma determinada parcela do terreno com vistas à carac­terização dos materiais presentes e dos condicionantes que estes materiais apresentam do ponto de vistas da engenharia civil é fundamental que este levantamento seja ágil e de baixo custo.

Dentre estas informações, as características do perfil de alteração dos mate­riais inconsolidados represéntam um dado extremamente valioso, cuja carac­terização a partir de trabalhos de campo e laboratório pode se tornar uma tarefa demorada e onerosa.

Nestes casos a utilização de fotografias aéreas para o reconhecimento de feições de relevo pode ser uma solução adequada, por possibilitar um zonea­mento da área em termos da homogeneidade de suas feições de relevo e sua associ~~ão com os materiais presentes.

Este método de zoneamento do terreno, denominado avaliação do terreno (terrain evaluation), se baseia na possibilidade de reconhecimento de Jandforms e de suas associações espaciais, e seu posterior zoneamento considerando a premissa de que estes landforms devam representar unidades de materiais.

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PERSPECTIVA DE UTILIZAÇÃO DE REDES NEURAIS ARTIFICIAIS NA AVALIAÇÃO DO TERRENO COM FINALIDADES GEOTÉCNICAS

RESUMO

José Augusto Lo/lo

Lázaro Va/entín Zuquette 2

Discute-se no presente trabalho a perspectiva de utilização de redes neurais artificiais no processo de reconhecimento preliminar de unidades do meio físico através do uso da técnica de avaliação do terreno. Com esta finalidade é apresentada uma revisão sucinta acerca da avaliação do terreno e de redes neurais artificiais, seguida de uma discussão sobre o potencial de utilização destas duas técnicas associadas, e dos benefícios que isto traria. Os aspectos considerados levam a crer que existe um bom potencial de uso de redes neurais artificiais associadas à avaliação de terrenos como ferramenta de reconhecimento do meio físico.

INTRODUÇÃO

Desde o seu surgimento na década de 50 a avaliação do terreno tem se mostrado uma técnica adequada à caracterização preliminar de unidades de meio físico, de forma ágil e com baixo custo.

Porém, apesar de sua utilização trazer o benefício de acelerar o processo de reconhecimento do meio físico, representa ainda· um certo tempo dispendido na etapa de fotointerpretação o qual poderia ser diminuído pela adoção de técnicas digitais. de reconhecimento de feições do relevo.

Como a técnica de avaliação do terreno baseia-se, em princípio, no reconhecimento de padrões, esta aspiração poderia se tomar uma realidade desde que se encontrasse uma técnica de tratamento da informação que se adaptasse à estas condições.

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A TÉCNICA DE AVALIAÇÃO DO TERRENO E SUAS POSSffiiLIDADES DE APLICAÇÃO NO MAPEAMENTO GEOTÉCNICO: EXEMPLO DE UM SISTEMA DE TERRENO IDENTIFICADO

NA REGIÃO DE SÃO CARLOS (SP)

José Augusto de LOLLO" Lázaro Valentin ZUQUETI'E**

• RESUMO Apresenta-se urna tentativa de aplicação da técruca de avaliação do terreno (terrain eva­Juation) em mapeamento geotécnico O trabalho contempla uma revisão bibliográfica sucinta com a discussão das possibilidades de uso da técnica em zonas trop1crus. os procedimentos metodológicos desenvolvidos para a aplicação da técnica nas condições citadas. os resultados obtidos para um dos sistemas de terreno reconhecidos. e sua análise a partir do confronto do zoneamento obtido pelo uso da técnica com outros zoneamentos efetuados em trabalhos anteriores de mapeamento geotéc· nico na mesma região. A análise dos resultados obtidos permite concluir que a técnica em questão (avaliação do terreno) pode ser aplicada com segurança também nas condições estudadas, propore!· onando maior agilidade e significativa redução de custos na etapa de zoneamento preliminar do meio físico.

• PALAVRAS-CHAVE Avaliação do terreno: geomorfologia São Carlos: mapeamento geotécruco

Introdução

A necessidade de harmonizar a ocupação do me1o com as condições naturais. visando a uma ocupação mais racional, foi o impulso para o desenvolvimento de téc­nicas de caracterização do meio físico. como pelo mapeamento geotécnico.

Porém. o custo relativamente alto da produção da mformação para esta fi.nali · dade fez que. desde os primórdios do mapeamento geotécnico. os profissionais se preocupassem com o desenvolvimento ou aplicação de técnicas ágeis e de baixo cus­to para o reconhecimento e delimitação preliminar de unidades do meio. Nesta busca encontrou-se na geornorfologia urna ferramenta bastante útil.

A possibilidade de zoneamento do terreno em termos da homogeneidade de suas formas (landforms) e sua associação com os materiais presentes proporcionou um novo impulso aos trabalhos de caracterização do meio físico.

Este método de zoneamento do terreno, denominado terrain evaluation (avali­ação do terreno). baseia-se na possibilidade de reconhecimento (por meio de trabalhos de campo e do uso de imagens de sensores remotos) das formas de terreno e de suas associações espaciais, e seu PQSterior zoneamento, considerando a premissa de que estas unidades básicas do terreno (desde que evoluindo sob as mesmas condições ambientais) devam se constituir em unidades básicas de materiais.

Este desenvolvimento se deu principalmente em paises de clima temperado onde a técnica tem sido muito usada na descrição de condições naturais.

Porém. nas regiões intertrópicos sempre houve urna suspeita de que as condi­ções particulares de pedogênese e morfogênese criariam obstáculos à aplicação do método. fazendo-se necessário um aprofundamento dos conceitos básicos acerca das formas de terreno e suas associações para se testar a eficácia de um zoneamento do meio físico que leva~se em conta estas ca_r_?ct_§~_cas.

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Com o objetivo de testar a aplicação do método de avaliação do terreno como ferramenta de zoneamento geotécnico preliminar. propôs-se então um estudo que analisasse a questão do ponto de vista teórico e prático.

No campo teórico o estudo contemplou a revisão e o aprofundamento dos con · ceitos para as condições ambientais intertrópicos e a proposição de uma metodologia de trabalho Do ponto de vista prático tem-se a aplicação da técmca de avaliação do terreno em uma deterrmnada área e a posterior checagem deste resultado com tra balhos de zoneamento Já efetuados para. desta forma. avaliar a aplicabilidade da téc­mca e validar a proposta metodológica apresentada

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UTILIZAÇÃO DA TÉCNICA DE AVALIAÇÃO DO TERRENO EM CARTOGRAFIA GEOTÉCNICA: SISTEMÁTICA PROPOSTA E

RESULTADOS OBTIDOS PARA A QUADRÍCULA DE CAMPINAS

RESUMO

José Augusto de Lollo1

Lázaro Valentin Zuquettel

Apresenta-se no presente trabalho uma sistemática de utilização da técnica de avaliação do terreno para o levantamento preliminar de unidades do meio físico em clima tropical com vistas à sua aplicação em mapeamento geotécnico.

A sistemática proposta foi testada na Quadrícula de Campinas (escala 1 :250.000), e os resulta­dos obtidos foram confrontados com trabalhos de mapeamento geotécnico previamente efetuados na mesma área no âmbito do Projeto Mapeamento Geotécnico do Centro-Leste do Estado de São Paulo. mostrando que de fato existem íntimas relações entre as feições de relevo observadas na área e os materiais (rochosos e inconsolidados) presentes.

Palavra-Chave: Avaliação do Terreno, Mapeamento Geotécnico, Geomorfologia, Quadrícula de Cam­pmas

ABSTRACT

This paper describes a terrain evaluation systematic for preliminary survey of physical environment units in tropical climates for their application in engineering geological mapping.

The proposed systematic was tested in Campinas Sheet (1:250.000 scale), and the results were compared with others engineering geological mappings elaborated for the same area in the Mapeamento Geotécnico do Centro-Leste do Estado de São Paulo Project. This analysis demonstrated close relationships between landforms and rock and soil conditions.

Key Words: Terrain evaluation, Engineering Geological Mapping, Geomorphology, Campinas Quadrangle

INTRODUÇÃO

A necessidade de caracterização de unidades do meio físico de forma ágil e com baixo custo tem sido uma das principais preocupações das pesquisas mais recentes em mapeamento geotécnico de forma à reduzir gastos e tempo nas etapas de trabalhos de campo e de caracterização geotécnica dos materiais através de ensaios de laboratório.

O conhecimento da associação entre as feições do relevo (landforms) e os materiais do meio físico proporcionou um grande impulso à caracterização do meio físico com base na utilização da técnica denominada avaliação do terreno (terrain evaluation), a qual consiste basicamente da delimi­tação das feições de relevo reconhecidas na área estudada e de sua interpretação em termos de materi­ais associados.

Com os objetivos de testar a eficácia da técnica de avaliação de terreno e de sistematizar sua aplicação da técnica de forma adequada à realidade nacional foi desenvolvido o presente trabalho.

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Mapa de Materiais Inconsolidados da Área de Expansão Urbana do Município de Campinas, Porção Noroeste, escala 1:25.000:

RESUMO

Renato Macari 1

José Eduardo Rodriguesl

Este artigo apresenta o Mapa de Materiais Inconsolidados da porção noroeste do Município de Campinas, escala 1 :25.000, utilizando a metodologia para cartografia geotécnica proposta por Zuquette (1987).

Foram realizados trabalhos de campo e ensaios laboratoriais visando a caracterização geológico­geotécnica dos materiais existentes, considerando-se sempre as propriedades características dos solos tropicais e obtendo - se desta forma 5 domínios principais, definidos quanto a sua origem geológica.

Estes domínios foram subdivididos em unidades, caracterizadas principalmente pelo perfil de alteração, textura, propriedades físicas e comportamento de seus argilominerais. Os contatos entre as unidades foram traçados com base nas informações de campo, nos resultados dos ensaios de caracterização e controlados por fotointerpretação na escala 1:8.000.

Com a metodologia utilizada obteve-se resultados bastante satisfatórios que possibilitaram a individualização de 24 unidades de materiais inconsolidados.

Palavras Chave: Materiais inconsolidados, perfil de alteração, cartografia geotécnica

ABSTRACT

This paper presents the Unconsolidates Materiais Map of the Campinas NW County, scale 1:25.000, using the Geothecnical Cartography Methodology suggested by ZUQUETTE ( 1987 ).

It was realized field and laboratory investigations to obtain the geological and geothecnical characteristics of the presents materiais. It was always considered the tropical soils properties and this permitted to distinguish five main domains through its geological origin.

Each domain was subdivided in units, characterized by the profile of weathering, texture, physical properties and mineral clays behavior. The contacts in each unit was traced considering the field informations, the laboratory tests results and photointerpretation ( scale 1:8.000 ).

The main conclusion of this work is the methodology presented gave representative results that optimized 24 units of inconsolidated materiais.

Key words: Unconsolidates materiais, profile of weathering, geothecnical cartography

INTRODUÇÃO:

A área estudada compreende a porção noroeste do município de Campinas, a sudeste de Sumaré e a noroeste de Hortolândia. Esta região sofre elevado processo de conurbação, já tendo atingido a área metropolitana de Campinas mais de 1 milhão de habitantes. Um dos problemas decorrentes deste crescimento, diz respeito ao uso e ocupação do meio físico de forma inadequada, resultante da falta de planejamento global J_Jara a região.

Uma solução para esses problemas está no perfeito conhecimento e gerenciamento do meio físico e o mapeamento geotécnico ocupa posição de destaque neste contexto. A carta de materiais inconsolidados desempenha importante papel no âmbito destes conhecimentos, colaborando para, em conjunto com outros documentos promover o desenvolvimento mais adequado para a região.

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PROVAS DE CARGA HORIZONTAL EM ESTACAS DO TIPO RAIZ EM SOLO COLAPSÍVEL

HORIZONTAL LOAD TESTS ON ROOT PILES IN COLLAPSIBLE SOl L

Miriam Gonçalves Miguel. Mestre Doutoranda. USP/SC

José Carlos A. Cintra. Livre-Docente Prof. Associado. USP/SC

RESUMO

Neste trabalho estuda-se o comportamento de estacas carregadas horizontalmente em solo colapsível. Para este fim. foram realizadas provas de carga horizontal em pares de estacas do tipo ratz. no Campo Experimental de Fundações da USP I São Carlos, cujo perfil do subsolo apresenta uma cama­da superficial de solo colapsível (Sedimento Cenozóico).

Os resultados das provas de carga horizontal são apresentados através das curvas carga x desloca­mento horizontal para o solo em duas condições: no teor de umidade natural e pré-inundado por 48 horas. A partir da carga de ruptura e de colapso obtidas nesses ensaios. respectivamente. analisa-se o efeito da colapsibilidade do solo na redução da capacidade de carga horizontal das estacas.

Com os dados das provas de carga são também determmadas as curvas do coeficiente de reação horizontal (nh) versus o deslocamento horizontal à superfície (yo), considerando a rigidez à flexão da estaca constante com a fissuração do concreto. O valor médio de nh é determinado por essas curvas para o intervalo de yo de 6 a 12 mm C solo não inundado) ou 12 a 18 mm (solo inundado).

ABSTRACT

The behavior of horizontally loaded piles in collapsible soils ts studied. Experimental investigation comprised horizontalload tests performed on root pile couples. at the Experimental Foundation Field at USP I São Carlos, where soil profile shows a superficiallayer of collapsible soil (Cenozoic Sediment)

The horizontalload tests was performed for two soil conditions: natural moisture content and 48 hours pre-wetted. The both ultimare and collapse loads, obtained in these conditions. respectivelv. allowed the influence of soil collapsibility on the reduction of bearing capacity of piles to be analysed.

Load test data also gave curves of horizontal coefficient of subgrade reaction (nh) versus ground horizontal displacement (yo! considering a constant pile flexural rigidity with concrete cracking. The average v alue of nh is detemzined with this curves forvo rangmg from 6 to I 2 mm (no wetted soi/) o r 12 to I8 mm (wetted soil).

1. INTRODUÇÃO

O estudo de estacas carregadas horizontal­mente engloba um problema teórico tridimensio­nal de difícil modelagem matemática. Os méto­dos da teoria de reação horizontal do solo são muito úteis para aplicações práticas, tendo como

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hipótese básica a consideração de que a reação do solo é proporcional ao deslocamento horizontal

O parâmetro que caracteriza a proporciona­lidade entre a reação e o deslocamento. conside­rando uma notação mais moderna, é denominado

Módulo de Reação Horizontal (K), com unidades de FL-2•

Muitos autores consideram o Módulo K constante com a profundidade (z) para as argilas pré-adensadas, e que varia linearmente com a pro­fundidade para as areias e argilas normalmente adensadas, segundo a expressão K = nh z_ Como nh representa o coeficiente angular de uma reta, Cintra ( 1981) passou a denominá-lo coeficiente de reação horizomal do solo (FL"\ em vez da terminologia original de Terzaghi (I 955).

Esses parâmetros, K e nh, que são necessá­rios para projetos de estacas carregadas horizon­talmente, podem ser obtidos através de ensaios in situ (provas de carga, ensaio de placa e outros) e de ensaios em modelos centrifugados.

Neste trabalho, determina-se nh através da realização de provas de carga horizontal, em es­tacas do tipo raiz implantadas no Campo Experi­mental de Fundações da USP/São Carlos, cujo perfil geotécnico é representativo de uma vasta região do interior do Estado de São Paulo.

No Campo Experimental, este perfil apre­senta uma camada superficial de 6 m de espessu-

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ra composta por areia argilosa marrom colapsível (Sedimento Cenozóico) e por uma camada inferi­or de solo residual composta por uma areia argi­losa vermelha (Grupo Bauru).

As provas de carga foram realizadas com o solo sob duas condições: no teor de umidade na­tural e pré-inundado por 48 horas, com a finalida­de de se avaliar o efeito da colapsibilidade do solo na capacidade de carga horizontal das estacas. Este efeito é quantificado pela redução da capaci­dade de carga (em%), obtida pela comparação da carga de colapso (ensaio com inundação) com a carga de ruptura (ensaio sem inundação).

Obtidos os gráficos carga versus desloca­mento horizontal para todas as estacas ensaiadas, utilizaram-se os métodos de Van der Veen ( 1953) e da NBR 6122/96 para a determinação da carga de ruptura e da carga de colapso.

A proposta de Alizadeh e Davisson ( 1970), generalizada por Cintra ( 198 I), foi adaptada para a avaliação dos valores do coeficiente de reação hori­zontal (nh) nas duas condições do solo, através dos gráficos nh versus deslocamento à superfície (yo ).

PROVAS DE CARGA HORIZONTAL EM ESTACAS RAIZ E STRAUSS EM SOLO ARENOSO

\1inam Gonçalves Mtguel Jose Carlos A Cmtra

\1estre. Doutoranda. Escola de Engenhan<J de São< ·..trio> USP 'Ltvre-Docente. Protessor Assoctado. Escola de Engenhana de São Carlos · USP

RESUMO

Neste trabalho estuda-se o ..:omportamento de estacas carregadas horizontalmente em solo arenoso Para este fim foram realizadas provas de carga horizontal em pares de estacas dos tipos Ratz e Strauss. no Campo Expenmental de Fundações da USP I São Carlos. CUJO perfil do subsolo apresenta uma camada superficial de areia fofa.

Os resultados das provas de carga honzontal são apresentados através das curvas carga x deslocamento honzontal A capacidade de carga das estacas é determinada pelos métodos de VAN DER VEEN I 1953) e da NBR 6122/96.

Com os dados das provas de carga são também determinadas as curvas do coeficiente de reação horizontal ( nh l versus o deslocamento horizontal à superfície (yo). considerando a rig1dez à flexão da estaca constante com a fissuracfr,. io concreto O valor médio de nh é determinado por essas curvas para o mtervalo de yo de 6 a.. I 2 mm

1. INTRODUÇÃO

O problema de estacas carregada~ honzontalmente engloba um estudo teónco tndimenswnal de difícil modelagem matemática. Os métodos da teona de reação horizontal do solo. por serem de simple~ utilização. são muno úte1s para o caso. tendo como hipótese básica a cons1deração de que J reação do solo é proporciOnal ao deslocamento honzontal.

O parâmetro que caractenza a proporciOnalidade entre o.1 reação e " deslocamento. considerando uma notação mats moderna. é denommado Módulo de Reação Honzontal IKl. com umdades de R..· Diversos autores cons1deram o Módulo K constante com a profundidade para as argilas pré-adensadas. e que vana linearmente com a profundidade para as aretas. segundo a expressão K = nh x 1. onde nh é denommado coeficiente de reação honzontal do solo 1 R.. 1

A proposta de ALIZADEH & DAVISSON '1970\ generalizada por CINTRA I 1981 ). fOI adaptada para a avaliação dos valores do ..:oeficiente de reação honzontal 1 nh ). através dos gráficos nh versus deslocamento à superfície ' vo1

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RELAÇÃO ENTRE FORMAS DE RELEVO E MATERIAS IN CONSOLIDADOS DA REGIÃO DE URBELÂNDIA -MG E A

DINIAMICA DOS PROCESSOS ATUAIS E PRETÉRITOS

RESUMO

Luiz Nishiyama1

Lázaro Valentin Zuquetel

Apresenta-se um estudo no qual se procurou estabelecer uma relação entre as formas de relevo e materiais inconsolidados residuais e retrabalhados, dentro dos limites do município de Uberlândia­MG. Os aspectos regionais e locais que nortearam o estudo, deve-se à constatação de que os tipos de materiais inconsolidados ocorrem em elevado número em relação às unidades do substrato rochoso, além da necessidade da adequada caracterização dos materiais para finalidades de mapeamento geotécnico. Durante o desenvolvimento dos trabalhos, foram abordados diferentes processos responsáveis pela evolução regional do meio físico, tais como: geológicos; geomorfológicos; pedológicos; hidrológicos e hidrogeológicos. Mediante à análise efetuada na relação processos-formas dos terrenos, chegou-se a um resultado de que os materiais inconsolidados distribuem-se em 20 unidades distintas, como produtos do conjunto de processos que atuaram e que continuam a atuar de forma mais ou menos interdependente.

Palavras Chave: formas de relevo; materiais inconsolidados; mapeamento geotécnico.

ABSTRACT

In this study, an endeavor is made to establish a relationship between landforms and unconsolidated materiais within the municipallimits ofUberlândia, MG. The regional and local aspects which govem the study are due to the verification of the fact that unconsolidated materiais units are presents in large numbers in relation to bedrock units, besides the necessity of having an adequate characterization of these unconsolidated materiais because of their importance engineering geological mapping. During the development of the study, different processes responsible for the regional evolution of the physical environment (geologic, geomorphologic, pedologic, hydrologic and hydrogeologic) are considered. By means of the analysis, the results obtained show that the unconsolidated materiais are distributed in 20 distinct units, as the product of a series o f processes which have acted e continue to act in a more or less interdependent form.

Key Words: Landforms,Unconsolidates Materials,Engineering Geological Mapping

INTRODUÇÃO

Grande parte do território brasileiro prescinde de informações básicas acerca dos materiais do substrato rochoso e inconsolidados. Na ausência das mesmas, a avaliação do meio físico, voltada para a finalidade de uso e de ocupação, assume um caráter parcial, geralmente sujeita à falhas.

A região de Uberlândia não difere muito da situação apresentada, onde documentos cartográficos são escassos e produzidos em escalas que não atendem às necessidades em trabalhos de avaliação do meio físico.

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Por outro lado, a região vem passando por um processo de intenso desenvolvimento econômico, principalmente nos últimos 1 O anos, o que tem conduzido à profunda modificação e descaracterização do meio físico. A ocupação desordenada, sem respeitar as condições limites dos componentes do meio físico e das suas relações, têm gerado inúmeros problemas de ordem ambiental, econômico e social.

Em decorrência das condições predominantes de ocupação desordenada do meio físico na região e da necessidade, em um primeiro momento, de informações que possam subsidiar a ocupação adequada, encontra-se em fase fmal de realização um trabalho de mapeamento geotécnico, em escala de 1: 100.000.

O presente estudo constitui parte integrante do referido trabalho de mapeamento. Apresenta-se técnicas de avaliação do meio físico com base nas formas de relevo, processos e características geológico-geotécnicos, geomorfológicos, pedológicos, hidrológicos e hidrogeológicos.

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VERIFICAÇÃO DE DESEMPENHO

SUSSUMU JWYAMA NELSONAOKI PAULO ROBERTO a-IAMECKI

20. 1 CONCEITOS BÁSICOS

20. 1. 1 Definição

O objetivo da verificação do desempenho de uma fundação é demonstrar que o comportamento pre­visto no projeto está sendo confirmado na prática da execução. Para garantir o cumprimento deste objetivo, aplica-se um conjunto de procedimentos e técnicas que serão tratados neste capítulo.

O desempenho não é satisfatório quando o que foi previsto não aconteceu. Neste particular. deve­se ter em mente que uma especificação de projeto é feita para que o previsto seja atingido. Se foi incorretamente previsto. o problema passa a ser do projeto e não da execução.

Na realidade, a verificação de desempenho de uma fundação é parte de um problema mais geral que é o de verificar o comportamento do conjun­to formado pelos elementos estruturais da supe­restmtura e da fundação e pelo maciço de solo, e assim deve ser exercida em todas as fases do pro­cesso, desde concepção do projeto até o final do período de vida útil da obra de fundação. Tratan­do-se de uma cadeia de eventos, o sucesso de uma obra de fundação depende de cada um dos elos componentes. O bom ou mau desempenho deve ser medido em termos de atingimento ou não das metas previstas no projeto. Além dos aspectos de custos e prazos. devem ser verifica­dos os aspectos estrun1rais. estéticos, funcionais e de durabilidade. A meta fundamental a ser atin­gida é a de minimizar a probabilidade de mptura da obra de fundação.

A segurança à mptura é o principal aspecto estm­mral a ser veritlcado, ou seja. a resistência e a inte­gridade do elemento estmtural e a resistência do solo devem ser comprovadas pelo fornecedor do serviço de fundações. durante ou após a execuçào.

O contrato especifica a carga (ou tensão) admissível ou característica do projeto de funda­ção. que deve ser confirmada através de um con­junto de procedimentos e técnicas de verificaç~1o de desempenho no campo. A comprovação do valor da carga (ou da tensão) especificada no pro­jeto pode ser feita aplicando-se métodos estáticos ou din:imicos. A integridade pode ser verifiGJda

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por métodos destrutivos ou não destrutivos. após a instalação do elemento estrutural no solo.

Uma obra de fundação é normalmente constituída por um grupo de elementos, no qual cada elemento isolado apresenta uma carga (ou tensão) de mptura individual. resultando uma curva de distribuição estatística destes valores para o conjunto da obra. O valor médio da distribuição estatística de resis­tências. em cada profundidade, depende do solo. da geometria e do tipo de fundação. Nas obras onde a verificação das resistências é feita por amostragem. a dispersão da curva de distribuição normal é função das características do maciço de solo, do tipo de fundação, do equipamento. da equipe e da metodologia da execução.

Quanto maior o grau de detlniçào dos procedi­mentos de execução especificados no projeto e maior o grau de homogeneidade do maciço de solo, menor o desvio padrão da curva. devido .l menor variação entre os valores de resistências individuais dos elementos de fundação.

Uma vez conhecida a curva de distribuição es­tatística de resistências das fundações de uma obra. a carga admissível é obtida pela expressão:

Q,dm = resistência média/ coef. de segurança global.

A carga característica, com 95% de probabilida-de, é obtida pela expressão:

Qk = resistência média x ( 1 - 1.65 cr J. onde

cr = desvio padrào/resist. média

Considera-se que o desempenho da fundação e satisfatório qt :ando estes valores são iguais ou maiores que n" valores especificados pelo projeto e a verificaç:lo de desempenho. feita de acordo com as prescrições da Norma de Projeto e Execu­ção de Fundações (NBR 6122). dá ao consum1dor a plena garantia de que a obra de fundaç:lo fo1 bem projetad:1 e executada.

UMA AVAliAÇÃO DA REPETIBiliDADE DOS PARÂMETROS QUE COMPÕEM A CLASSIFICAÇÃO MCT

RESUMO

Anna Sílvia Palcheco Peixoto

Glauco Tulío Pessa Fabbri 2

João Baptista Nogueira 3

A boa qualidade dos ensaios de laboratório é essencial para a sua aplicação em trabalhos de engenharia. Uma medida dessa qualidade pode ser realizada avaliando-se a repetibilidade e a reprodutibilidade de seus resultados. A ISO 5725 define as condições de repetibilidade e reprodutibilidade e estabelece os procedimentos para os seus cálculos. Foram calculados os valores de repetibilidade dos parâmetros que compõem a Classificação MCT, para níveis de confiança de 90 e 95%, utilizando os resultados de FABBRI(1994). Dos resultados obtidos, embora a pesquisa precise ser ampliada, conclui-se que a aplicação deste critério é promissora na avaliação de procedimentos de laboratório.

INTRODUÇÃO

A Classificação MCT, proposta por NOGAMI & VILLIBOR(1985L tem sido amplamente empregada pará fins de Mapeamento Geotécnico e avaliação de solos para fins de pavimentação .

. Devido a sua crescente utilização, faz-se necessana uma avaliação da qua­lidade dos ensaios que a compõem. Uma das formas de fazê-la é através da aplicação da ISO 5725. Esta norma define os conceitos de repetibilidade e reprodutibilidade, define as condições em que o experimento deve ser realizado e estabelece os procedimentos para os seus cálculos.

Neste trabalho é apresentada uma avaliação das repetibilidades dos parâmetros c', d', Pie e', utilizados na Classificação MCT, à luz do descrito na ISO 5725, para três amostras de solos e dois níveis de confiança.

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ESTUDO DOS FENÔMENOS ASSOCIADOS A EXPANSÃO DE ROCHAS SEDIMENTARES DE GRANULOMETRIA +=INA

RESUMO

Osni José Pejon 2

Lázaro Valentin Zuquette

Apresenta-se neste trabalho uma revisão dos principais fatores que podem interferir na expansão de rochas sedimentares de granulometria fina. Em seguida são realizados ensaios de expansão livre e para a determinação das pressões de expansão em três amostras da Formação ltaqueri, coletadas na região de Franca, Estado de São Paulo. Os principais parâmetros físicos, químicos e mineralógicos destas amostras foram determinados, de maneira a buscar explicar o comportamento à expansão das rochas estudadas. Com os resultados obtidos verificou-se que o conhecimento dos índices físicos, da granulometria e da composição mineralógica da fração argila não foram suficientes para explicar o seu comportamento.

INTRODUÇÃO

A maioria das rochas sedimentares de granulometria fina pode ser incluída no conjunto das rochas de baixa resistência (weak rocks). As duas últimas décadas foram marcadas por uma preocupação crescente com o comporta­mento das rochas de baixá resistência e um conseqüente aumento do número de estudos, devidos, principalmente a utilização mais comum deste tipo de rocha em trabalhos de Engenharia Civil. No conjunto das rochas de baixa resistência podem ser incluídas tanto rochas sedimentares, que devido a fatores intrínsecos relacionados a sua formação apresentam baixa resistência, como rochas duras, tipo granitos, gnaisses ou basaltos que, em função de processos de alteração, tiveram sua resistência diminuída.

As rochas sedimentares de granulometria fina, em sua grande marona, podem ser incluídas no conjunto de rochas de baixa resistência. Neste trabalho, considera-se como rochas sedimentares de granulometria fina aquelas que apresentam mais que 50 o/o de partículas elásticas com diâmetro inferior a 0,074 mm, correspondendo ao termo umudrocks" em inglês (Dick & Shakoor, 1990). Este tipo de rocha apresenta grande distribuição em área (Morgenstern et ai., 1974), representando cerca de 60 o/o das colunas estratigráficas das bacias sedimentares (Taylor & Smith, 1986; Stow, 1981 ). Assim sendo é de suma importância o entendimento do comportamento deste tipo de rocha, principalmente, considerando-se que em geral apresentam grande alteração de suas propriedades geotécnicas quando expostas a variações de umidade.

Desta maneira, o objetivo deste estudo é procurar melhor entender os mecanis­mos que provocam a expansão e desagregação de rochas sedimentares de granulometria fina.

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ASPECTOS EVOLUTIVOS DE EROSÕES LINEARES (RAVINAS E BOÇOROCAS) NA REGIÃO DE MARÍLIA - SP

ABSTRACT

Emílio Carlos Pramli1

Orencio Monje Villar

This paper presents data of six gullies monitored in Marília - SP. These gullies were measured and theirs growth were related to the rain in the period of the measurement. Besides, it was indicated geotechnical features of the soils involved in the development of these erosional processes. Soillosses were related to total rainfall during the period of monitoring and it was also observed a relationship between topographic features of the area and that of the gullies, as well as, between grain size of deposited soil and slope of the bottom of the gullies.

Key words: Erosion; Gullies; Topographical Features

RESUMO

Este trabalho apresenta os dados obtidos do monitoramento de seis erosões lineares, do tipo ravinas e boçorocas, ocorrentes na cidade de Man1ia, SP. Tais erosões foram medidas e seus desenvolvimentos foram relacionados com as chuvas médias mensais, ocorridas entre os períodos de medição. Além disto foram determinadas algumas características geotécnicas dos solos envolvidos no desenvolvimento destes processos erosivos, como granulometria, umidade e densidade. Constatou-se que as perdas de solo relacionaram-se com as precipitações totais no período e verificou-se haver relação entre características topográficas da área e da erosão, além de relação entre a granulometria do solo depositado e o perfil médio do fundo da erosão.

Palavras chave: Erosão; Boçorocas; Variáveis Topográficas

!.INTRODUÇÃO

A erosão hídrica, natural, provocada pelo escoamento das águas pluviais sobre os solos, é condicionada por vários fatores do meio físico. Entre estes fatores, além das características da própria chuva como tamanho e velocidade das gotas, intensidade e distribuição temporal, encontram-se as formas de relevo, os tipos de solos e as coberturas vegetais. Entretanto, apesar destes condicionantes, que determinam taxas de erosões naturais, a erosão acelerada só passa a ocorrer se for detonada por alguma atividade antrópica.

Estudos realizados pelo IPT ( 1995), revelaram que a região de Marília é uma das mais susceptíveis ao desenvolvimento de erosões lineares (do tipo ravinas e boçorocas) no Estado de São Paulo. Nesta região, muitos trabalhos foram realizados, inter-relacionando-se o meio físico à erosão (Araujo, et al, 1994; Barros, 1985; Manfredini e Queiroz Neto, 1993).

A intenção deste trabalho, na medida que se acompanhou a evolução de seis áreas erodidas na cidade de Marília, denominadas Erosão Unesp, Erosão Santa Emília, Erosão Serra, Erosão Nova Marília, Erosão Temar e Erosão Santa Maura, foi determinar os padrões de suas evoluÇões ao longo do tempo, bem como relações entre variáveis topográficas e geométricas das bacias e das erosões.

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TENSÕES E DEFORMAÇÕES NO LASTRO FERROVIARIO UM ESTUDO EXPERIMENTAL

Prof. Dr. RUDNEY C. QUIROZ Prof. NELIO GAIOTO Brasil

1. INTRODUÇÃO

A infraestrutura ferroviária é composta pelas camadas finais de terraplenagem e de todas as obras situadas aba1xo da camada de lastro.

A superestrutura é constituída de modo a ser renovada quando o seu desgaste ating1r o limite de tolerância exigido pela segurança da circulação. Os três elementos principais sâo: o lastro, os dormentes e os trilhos, 1nclu1ndo-se, também, em alguns casos, o sublastro.

Ao conJunto formado pela Infraestru­tura e superestrutura dá-se o nome de via permanente ferroviária e, ao forma­do pelos trilhos e dormentes, grade da via.

A grade nâo está assentada rigida­mente ao solo, podendo-se, de certa forma, considerá-la como parcial­mente embutida no lastro. Este detal­he fez com que, sob aspectos estáti­cos ou dinámicos, as condições gerais, diferissem bastante daquelas que se verificam na construçâo civil.

Em decorrência de tal circunstância, aliada ainda ao fato de que uma malha ferroviária se assenta sobre uma área de terreno praticamente ilimitada, deve-se considerar a via permanente como uma estrutura de natureza bem diversa, daquelas que seriam conside­radas obras civis convencionais, carac­terizadas por suas solidas ancoragens ao solo e por serem limitadas no es­paço.

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1. INTRODUCTION

The railroad understructure is com­posed of upper earthfill layers and ali the works under the ballast layer

The superestructure 1s composed 1n such a way it can be restored when the wear reaches a tolerance limit demanded by safety performance The main elements are. baflast, sleep­ers and rails, including, rn scme cases, underballast.

The group composed of understruc­ture and superstructure 1s called rall­road permanent way, and the group composed of rails and sleepers rs called track grid.

The grid is not fixed 1n the soil; it way be considered as partially imbedded in the ballast. This detail makes the general conditions of the grid, in both statical and dynamical aspects, be very different from the civil works con­ditions.

In fact, the railroad permanent way must be considered as a different structured, because it is not anchored in the soil and it is not delimited in space.

Tendo em vista o acima exposto, pon­derações baseadas nos conhecimen­tos gerais da construção civil, nem sempre levam a conclusões ou previ­sões corretas. Após o surgimento da ferrovia, foram ainda necessárias mui­tas decadas para que, através de ex­periências práticas, procedimentos empíricos e tentativas, se chegasse aos conhecimentos e a determmação dos tipos construtivos, que hoje consti­tuem patrimônio público.

t 4o Brasil, não se tem notícia de nen­hum trabalho experimentei, que tra­te da determinação das tensões e de­formações sofridas pelos dormentes e pelo lastro sob as ações dos veículos ferroviarios. Desta forma, procurou -se estudar, em modelo físico e em escala natural, o comportamento de dormentes de aço, de madeira e de concreto pretendido monobloco, apoiados em lastro padrão, conforme modelos geométricos mais represen­tativos no mercado nacional, submeti­dos às acões de cargas estáticas e di­nâmicas.

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For this reason, procedures based on general knowledge of civil works do not alway.; reach correct conclusions or previsions. After the railroad begin­ning, severa! decades were ne­cessary so that practical trides and empírica! procedures reached the actual knowledge.

In· Brazil, there are no expenmental works which deal with stress-stram determ1nat1ons submitted by sleepers and ballast under railroad cars action. The behavior of steel, timber and pre­stressed concrete sleepers supported in a standard ballast, according to national standard models, submitted to statical and dynamical load actions was studied by using a phy.;ical model in natural scale.

AVALIAÇÃO REGIONAL DA SUSCETIBILIDADE A ESCORREGAMENTOS EM TALUDES DE CORTE- APLICAÇÃO NO PLANEJAMENTO DE OBRAS VIÁRIAS

RESUMO

P11ulin11 Sstti Riedel 7

2 José Edu11rdo Rodrigues

Juércio T11v11res de M11ttos 3

Normalmente, os estudos de condicionantes estruturais da estabilidade em taludes de corte são efetuados através de trabalhos de campo. onde os problemas existentes e as prev1sões de novas estabilidades são analisados caso a caso. Neste trabalho. analisa-se de forma regional o comportamento estrutural de uma área de 800 Km2 e efetua-se o modelo geométrico das descontinuidades geológicas, obtido com apoio de produtos de sensonamento remoto. Baseado neste modelo geométrico. são realizadas previsões da ocorrência de rupturas planares. em cunha. tombamentos e sulcos e/ou ravinamentos. as quais fornecem Importante subsídios a trabalhos de planejamento.

INTRODUÇÃO

As estruturas geológicas Introduzem fortes anisotrop1as no material rochoso e representam significativos planos de fraqueza que. quando orientados desfa­voravelmente com relação aos taludes. constituem-se nas superfícies poten­ciais de ruptura dos mes111os.

O levantamento das descontinuidades geológicas, como foliação, juntas e falhas e o estabelecimento do seu modelo geométrico muito auxiliam na compreensão das Instabilidades existentes e na previsão de futuros cortes de taludes, de forma a minimizar os problemas de instabilidades.

Para obras lineares. como ferrovias ou rodovias. faz-se necessáno o estabelecimento de modelos regionais. que satisfaçam a significativas extensões dos traçados propostos ou existentes Tendo em vista esta necessidade. o presente trabalho aborda a utilização de técmcas de Sensoriamento remoto, com~ subsídio ao estudo de instabilidades em taludes de corte, em projetos regionais.

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CAPACIDADE DE CARGA DE GRUPOS DE ESTACAS ESCAVAÍ>AS DE PEQUENO DIÂMETRO

Paulo André B. Ávila Silva' José Carlos A. Cintra 1

1 Mestre. Professor ETF/SE - UNED/Lagarto 2 Livre-Docente. Prof. Associado USP/SC

RESUMO

Neste trabalho apresenta-se uma análise da capacidade de carga de grupos de estacas escavadas de pequeno diâmetro submetidos a um carregamento axial vertical, considerando-se a influência do número de estacas, da forma do grupo e do bloco de coroamento. Os dados foram obtidos através de seis provas de carga in situ realizadas no Campo Experimental de Fundações da USP/São Carlos. Foram ensaiadas duas estacas isoladas e quatro grupos de duas, três (linear), três (triangular) e quatro (quadrado) estacas. Todas as estacas eram escavadas com 0.25 m de diâmetro e 6.00 m

de comprimento. Os resultados obtidos experimentalmente são comparados com aqueles calculados através da fórmula de eficiência SAYED & BAKER (1992) e alguns métodos para previsão da capacidade de carga de grupos de estacas.

1. INTRODUÇÃO

Os estudos do comportamento de grupos de estacas são escassos. A m:uoria dos trabalhos desenvolvidos é baseada em métodos empíricos que extrapolam os resultados a partir do comportamento da estaca isolada mas o comportamento de um grupo de estacas difere daquele desempenhado pela estaca isolada. Nos grupos de estacas ocorre superposição dos bulbos de pressão. como também, as estacas juntamente com solo contido entre elas pode agir como um bloco único. Desta forma o mecanismo de ruptura do grupo é diferente. A carga última do conjunto não é, por isso, um múltiplo inteiro da carga última da estaca isolada.

Com o objetivo de iniciar uma linha de pesquisa neste importante tema da engenharia de fundações. foram executados quatro grupos de estacas no Campo Experimental da USP/SC Optou-se por estacas de pequena capacidade de carga. do tipo broca, escavadas através de trado mecânico helicoidal. obtendo desta forma uma sensível redução nos custos. mas mantendo as vantagens dos ensaios em protótipo.

É frequente o emprego desse tipo de estaca como fundação de estruturas de pequeno porte na região centro-oeste do Estado de São Paulo.

Neste trabalho analisa-se a capacidade de carga do grupo. A distribuição de carga entre as estacas é abordada por SENNA JR. ( 1993) e o comportamento dos grupos quanto aos recalques por REZENDE (1996 ). A influência da colapsibilidade do solo na capacidade de carga do grupo é estudada por FERNANDES ( 1995).

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" .

CAPACIDADE DE CARGA DE FUNDAÇÕES RASAS NA REGIÃO SUL DE MINAS

Cornélio Zampier Teixeira José Henrique Albiero David deCarvalho

SINOPSE

Prof. M. Se. DEGIUFLA Prof. Dr. USP/EESC. UNESP-BAURU Prof. Dr. FEAGRI/UNICAMP

Um dos mais recentes campos experimentais de fundações implantados no Brasil é o da Universidade Federal de Lavras (UFLA). na região Sul de Minas, cuja finalidade é o estudo do comportamento de fundações rasas e profundas de pequena capacidade de carga. Neste trabalho. são apresentados os resultados de 13 provas de carga rápidas (Fellenius. 1975) em placas de fundação com dimensões e formas variadas e em profundidades de 0.5 m a 6.0 m. Foi verificado que os métodos teóricos de previsão de carga mostram-se excessivamente arrojados e ainda pouco confiáveis devido à grande dispersão na relação qu.ca/q"·""'' enquanto que as previsões feitas em função do SPT pela fórmula empírica de MEYERHOF ( 1956) concordam bem com os valores observados. Com base nos resultados obtidos e na análise estatística de 11.175 informações de SPT da região Sul de Minas. os autores apresentam sugestões para estimativa de qu em fundações rasas. para SPT entre 4 e 10.

1. INTRODUÇÃO

Sapatas isoladas e/ou associação de sapatas com estacas-broca de pequeno diâmetro constituem~se em solução muito comum para edificações de até 5 pavimentos na região Sul de Minas. Nestes projetos, as tensões admissíveis adotadas são calculadas com base nos resultados de SPT, exclusivamente.

Decidiu-se pela implantação de um campo experimental de fundações na UFLA a fim de testar o funcionamento de diversas teorias ou fórmulas de previsão de carga última em fundações rasas em solos residuais de gnaisses. utilizadas em construções de pequeno/ médio porte.

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A CARACTERIZAÇÃO DO SUB-SOLO DA REGIÃO SUL DE MINAS ATRAVÉS DO SPT

Comélio Zampíer TEIXEIRA José Henrique ALBIERO

SINOPSE

Prof. Ms. C. DEG/UFLA Prof Dr. EESC I USP-UNESP I BAURU

A discussão da prática regional de Fundações é um tema ausente dos painéis e sessões técnicas dos eventos ocorridos no Brasil desde o VII COBRAMSEF (1982), generalizando a impressão de que a Engenharia de Fundações possa ser comandada por processos de cálculo gerados pelos centros de pesquisa mais desenvolvidos, no pressuposto - verdadeiro, aliás - de possuir informações mais volumosas e confiáveis. Com a interiorização do progresso científico e a verticalização das cidades de médio porte, estes processos vão sendo testados, nem sempre de modo muito favorável. Como solução para este hiato, deverá haver uma ampliação do interesse pela regionalização neste setor, buscando a criação e manutenção de banco de dados, implantação de campos experimentais de fundações e elaboração de modelos e formulações compatíveis com estas novas realidades. É com esta visão que os autores apresentam uma parte desse estudo envolvendo o Sul de Minas.

1. A DEFINIÇÃO DO PROBLEMA

No Sul de Minas constata-se que: a) a prática regional usa e abusa do conceito de analogia, isto é, solos com as mesmas feições ''macro fabric" devem ter idênticos comportamentos, permitindo o suporte confiável de construções com base em experiências bem sucedidas; b) a única ferramenta disponível para a execução de projetos mais criteriosos ainda é o SPT, embora parcimoniosamente exigido pelos projetistas.

Devido à crescente importância desta região, o tema despertou a atenção dos autores no sentido de reunir documentação e conhecimentos, sistematizá-los e, na sequência, formular algumas diretrizes no aspecto de fundações, válidas regionalmente.

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A VIABILIDADE DE ESTACAS-BROCA DE PEQUENO DIÂMETRO PARA CONSTRUÇÕES DE PEQUENO

E MÉDIO PORTE NA REGIÃO SUL DE MINAS

FEASIBILITY OF SMALL DIAMETER AUGERED PILES FOR SMALL AND MEDIUM SIZE CONSTUCTION IN SOUTHERN MINAS GERAIS

RESUMO

Comélio Zampier Teixeira, M.Sc. Prof. Assistente - DEGIUFLA

José Henrique Albiero, Dr. Eng. Prof. Titular - EESC/USP

Estacas escavadas de pequeno diâmetro e tubulões a céu aberto, constituem-se em tipos de funda­ções amplamente difundidos na região Sul de Minas para edificações de até 5 pavimentos. Porém, a sua seleção é feita na base <;la pura tradição ou experiência local, sendo freqüente a ausência de critérios técm­cos, econômicos e até mesmo de informações de SPT. Neste trabalho, visando dar subsídios racionais para esses projetos, os autores apresentam soluções simples para a obtenção da capacidade de carga de estacas escavadas de pequeno diâmetro, a partir dos resultados obtidos no campo experimental de fundações da Universidade Federal de Lavras e em solos residuais de gnaisses. Foram testadas diversas fórmulas de cálculo da capacidade de carga e de recalques relacionadas com o SPT. O estudo é ampliado para a com­preensão da influência de pequenos grupos com espaçamento s=l,5d na diminuição da capacidade de car­ga de estacas isoladas e do significativo aumento de Qu (carga última), quando é incorporado um bloco apoiado no terreno de fundação, previamente compactado. A análise de recalques mostra que nas cargas de trabalho, da ordem de Q0 /1,5, eles são desprezíveis, geralmente inferiores a 0,5 mm. Um significativo aumento com a incorporação do bloco apoiado no terreno é verificado, mas, ainda assim. sem se constituir em critério orientador de projetos. Os solos da região foram avaliados estatisticamente através da análise de 11.275 informações de SPT, quanto à resistência e posições do NA e impenetrável, constatando-se que o solo estudado em Lavras representa de modo conservador a região como um todo.

RESUMO

Small diameter augered piles are extensively used for building up to 5 floors in Southem Minas Gerais. Design is based upon tradition or local experience without technical or economical basis. This paper presents simple solutions for estimating load capacity of such piles based on results from the experimental site at Universidade Federal de Lavras, on gneissic residual soils. Equations for estimating bearing capacity as function of SPT were tested. The results are extended for group piles wich s= 1,5 d, considering decrease in bearing capacity of isolated piles and incrase of ultimare load (Qu) when a block is incorporated. Settlements are negligible under working load conditions (Q,/1.5). smaller than 0,5 mm. A statistical analysis for evaluating soil conditions at the site was peiformed on 11.275 SPT results. showing that the Lavras soil represents conservatively the whole region.

1. INTRODUÇÃO

Devido à crescente importância do Sul de Minas neste estado, tornou-se interessante pro­mover estudos racionais para diagnosticar as

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necessidades atuais e futuras desta região. em ter­mos de fundações. Foi então levado a termo um extenso trabalho abrangendo: a) sistematização

dos conhecimentos da Geologia do Sul de Minas; b) definição do "estado-da-arte" das fundações nessa região; c) estudo dos perfis representativos do subsolo de suas principais cidades; d) caracte­rização geológico-geotécnica do solo de funda­ções no campo experimental da UFLA. com a re­alização de provas de carga. Dá-se ênfase a este último tópico neste trabalho.

Neste primeiro estágio, visa-se estudar o comportamento carga-recalque de estacas-broca, isoladas ou agrupadas, o que se justifica pela sua popularidade na região, e pela expectativa de se generalizar o seu emprego como alternativa para construções de pequeno e médio porte. É parte ainda desses objetivos verificar a adequabilidade de diversos métodos de previsão de cargas últi­mas e de recalques, fazendo as adaptações neces­sárias para torná-los compatíveis com os solos mais representativos da região.

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e seguido de etapas de intenso dobramento e em­purrão, com metamorfismo de pressão intermedi­ária. Há um amplo domínio dos gnaisses, finamente granulados, bandados, alternando ex­tratos claros e escuros, de acordo com a variação no conteúdo de biotita ou de homblenda. O felds­pato mais comum é o ortoclásio, de cuja intempe­rização resulta a caolinita.

Em particular. na cidade de Lavras, apresen­ta interesse o Complexo Gnáissico Migmático, com sua unidade pnncipal que é o gnaisse leuco­crático, envolvendo toda a zona urbana, havendo ainda a constatação de gabros epimetarnórficos no Campus da UFLA, intrusivos a esta unidade. Os gnaisses leucocráticos, de cor mais clara, quando alterados, transformam-se em solos residuais ca­racteristicamente siltosos, róseos, de baixa coesão e altamente susceptíveis à erosão. Este tipo repre­senta importante fração dos solos da região Sul de Minas.

GEOTECHNICAL INVESTIGATIONS IN SANITARY LANDFILL

Orencio Monje Vilar, PhD, Escola de Engenharia de São C'"n-los- EESCIUSP, São Carlos. Brazil

Afonso Celso Moruzzi Marques, MSc, ENGECORPS, São Paulo, Brazil

Ricardo Folloni, UMPURB, São Paulo, Brazil

ABSTRACT

Some preliminaries results of geotechnical investigations carried out in Bandeirantes sanitary landfill (Brazil) are presented and discussed. Field investigations include standard penetration test (SPD, cone penetration test , infiltration tests, auger boring for sampling and cross-hole tests. Laboratory tests are planned to characterize the physical, chemical properties of waste, as well as its shear strength, through triaxial compression tests and compressibility using large size sarnples.

The difficulty to carry out the investigation and the actions adopted to solve the fidd problems arose during boring and sampling are discussed considering the heterogeneous character of the sanitary landfill due to the presence of various sizes and more resistant materiais.

1 - INTRODUCTION

Disposition o f ali kind o f refuse is a major problem around the world. A vailabk waste fill space, for urban waste, is a decreasing resource, specially in dense populated areas. In th1s sense optimize and maximize the volume of existing and future waste fill are mandatory questions. In designing and managing waste fills geotechnical concepts are useful and must be considered in questions such as slope stability, compressibility and soil and water contamination.

However the quantification of geotechnical properties of urban waste material is very complex, considering waste heterogeneity and problems associated to adequate testing, both in field and in laboratory.

Geotechnical literature gives various examples of "in situ" and laboratory tests performed to characterize refuse of various origins and places. Problems associated to conventional geotechnical methods of field and laboratory investigation were dealt by many authors (LANDV A & CLARK, 1990; SIEGEL et ai 1990; SHARl\1A et ai 1990; COMOULOUS et al 1995).

The city o f São Paulo (Brazil) produces about 15000 t o f urban refuse daily, which are disposed in two sanitary landfills and one inert landfill that are in operation nowadays.

In some cases the height o f refuse is as high as I OOm and tend to increase, and some problems of slope stability have been already noticed (CEPOLLINA et ai., 1994).

The need to increase the capacity of existing sanitary landfill, as well as the need of having consistent and uniform design criteria has led the Municipality (Departamento de Limpeza Pública de São Paulo - LIMPURB) to create a technical committee to study the geotechnical properties o f municipal waste fi li.

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The investigation program encompass field tests such as boring profile including Standard Penetration Test and torque measurements, Cone Penetration Test (CPT), infiltration tests, cross-hole (performed by IPT- Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo) and electrical resistivety ests and sampling using mechanical contim:ious auger-boring. Laboratory tests comprise the determination of physical and chemical properties of waste. its 'granulometric" composition as well as shear strength and compressibility tests, using large remolded samples.

The first round of investigation is under the responsibility of ENGECORPS -Consulting Engineers Inc. and the University of São Paulo, represented by Geotechnical Department o f Escola de Engenharia de São Carlos.

In this paper, some preliminary results conceming "in situ" investigations such as Standard Penetration, Cone Penetration and infiltration tests are presented and discussed with emphasis on the problems that arose during tests, since the investigation is at its very beginning.

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INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS EM ATERROS SANITÁRIOS

Orencio Monje Vilar . PhD Miriam de F. Carvalho. MSc

Detmrtamento de Cemecnw !:".'<o/a ele Engenluma de Siio Carlm EESCIUSP

Afonso Celso Moruzzi Marques. MSc Engenhetm da ENGECORPS

Michel Célio Kange Engenhetro do Departamemo de Limpeza Pública de Siio Pa!.tlo LIMPURB

RESUMO Este trabalho descreve o programa de mvcstigações que está sendo desenvolvido. atualmente. em São Paulo. no Aterro Samtáno

Bandeirantes. com o intuito de determinar características e propriedades geomecânicas de aterros de resíduos sólidos urbanos O programa de investigações envolve sondagens de simples reconhecimento. ensaios penctrométricos tipo CPT. ensa10s de Infiltração em

furos de sondagem. sondagens a trado para .:oleta de amostras. ensaio cross-hole e ensaios de laboratório O presente artigo mostra resultados preliminares das sondagens de simples reconhec.:1mento. com medida do SPT c de torquc e de um

ensaio de penetração contínua. Discutem-se. também. as dificuldades de execução das investigações. bem como as medidas utilizadas para mltlgação dos problemas. dado o c.:aráter heterogêneo dos maciços sanitários devido à presença. vez por outra. de materiais resistentes e de grandes dimensões

ABSTRACT Some preliminaries results of geotechnical investigations carried out in Bandeirantes sanitary landfill (Brazil) are presented and discussed.

Field investigations indude standard penetration test (SP;Tl. cone penetration test . infiltration tests. auger boring for sampling and cross-hole tests Laboratory tests are planncd to characterize the physical and chemical properties o f waste. as well as its shear strength and compressibility using large size samples.

The diffiwlty to execute the investigations and the ac.:tions adopted to solve the problems are discussed considering the heterogeneous character of the sanitary landfill dueto lhe presence of resistant and great dimensions materiais.

l - INTRODUÇÃO

O aterro sanitário. além de ser o método mais anugo para disposição de resíduos. é o ma1s difundido em todo o mundo. visto que é a solução mais econõmic.:a quando c.:omparada com os processos de c.:ompostagem e de incineração (LEITE. 1995). O aterro sanitário. também. é o pnncipal sistema de destino final dos resíduos sólidos doméstic.:os hoje no Brasil. Dados existentes (IPT. 1995) indicam que cerca de 76c/c das :!-Q.OOO toneladas diárias de resíduos sólidos urbanos produzidas no Brasil são dispostas a céu aberto (lixões) e apenas as 24% restantes recebem um tratamento mais adequado. Destas. 13% vão para os aterros controlados. I 0% para aterros sanitários. 0.9% para usinas de compostagem c O. lo/r para usinas de incmeração.

Os problemas envolvendo operação. funcionamento. estabilidade e deformabilidadc dos aterros sanitários são constantes. Deve·-se ac.:rescentar ainda. que face à demanda cresc.:ente e à exiguidadc de áreas para disposição próximas aos centros geradores. os aterros vem sendo construídos c.:om altur.IS cada vez maiores. como é o caso do Aterro Bandeirantes (SP) que Já supera os 100 metros de altura. Problemas referentes à contaminação de águas subsuperficiais c de ruptura dos taludes já foram registrados. podendo destacar a que ocorreu no Aterro Bandeirantes em 1991(CEPOLLINA er ai. 1994).

Por outro lado. é importante frisar. que os projetos c construção de aterros sanitários no Brasil têm sido caracterizados pela simples adoção de c.Titérios c de parãmetros de projeto baseados na experiênc.:ia de países do primeiro mundo. sem que haja uma c.:onfirmação ou validações para as condições de nosso país.

Nesse contexto. torna-se nec.:essário um conhecimento mais apurado. principalmente sob o aspecto geotécnico. do comportamento desses mac.:1ços para otimizar sua utilização. Dessa forma. está sendo desenvolvido um programa de estudos c caraterização do Aterro Sanitário Bandeirantes (SP). o qual envolve mvestigações e ensaios in situ c laboratoriais visando subsidiar a futura execução de ampliações e/ou novos aterros dentro de padrões mais seguros e econômicos.

O programa está sendo desenvolvido pelo Departamento de Limpeza Pública de São Paulo tLIMPURB). através de um grupo de trabalho .-nado para tal fim. sendo este constituído por várias empresas ligadas ao estudo do problema. A presente etapa de investigac,:ões está sob a responsabilidade da empresa ENGECORPS e da Escola de Engenharia de São Carlos (USP) através de seu Departamento de Geotecnia.

O programa de estudo consta de uma etapa de campo onde já foram realizadas as sondagens de simples reconhecimento com medida de SPT c d<J torque. ensaios pentrométricos (CPT). ensaios de infiltração. tradagens par..1 c.:oleta de amostras e ensaio geofísic.:o (cross-ho/e). este dctuado pelo Instituto de Pesquisas Tecnológic.:as do Estado de São Paulo (IPT). e outra etapa de laboratório onde serão realizados ensaios de ,·omprcssão trwxial. de compressibilidade e de caracterização físic.:o-química dos resíduos.

Nesse artigo apresentam-se aspectos preliminares das investigações de campo. visto que a avaliação dos resultados desses ensaws. bem úlmo a realização Jos ensaios laboratoriais encontram-se em andamento.

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CARTA DE ZONEAMENTO GEOTÉCNICO GERAL DA REGIÃO DE FRANCA-SP UTILIZANDO ·os CRITÉRIOS DE LANDOFORMS

RESUMO

Lazaro Valentin Zuquette1

Osni José Pejon1

Este trabalho apresenta uma carta de zoneamento geotécnico elaborada corno parte de um processo de mapeamento geotécnico da região de Franca(SP), em escala 1 :50.000, baseada no principio de variação espacial dos atributos e no procedimento denominado de hierarquização ponderada Com base em um conjunto de atributos selecionados foram definidas 16 unidades geotécnicas que permitiram a divisão da região em mais de uma centena de zonas .

Palavras Chaves: Zoneamento geotécnico, Franca(SP),hierarquização ponderada, "landforrns".

ABSTRACT

This work presents a engineering geological zoning chart at scale 1: 50,000 for Franca(SP) region based on data from engineering geological rnapping. The principie of spacial variation of attributes and the roles of ponderated hieraquization were utilized for elaboration of the chart.Considering a group of attributes were definied 16 engineering geological units that permited the division of the region into hundred zones.

Key Words:Engineering geological zoning, Franca(SP), ponderated hierarquization, landforrns.

INTRODUÇÃO

Na região o principal centro urbano é o da cidade de Franca que apresenta urna tendência à ocupação rápida das áreas consideradas de crescimento da cidade, em função dos vetores residências e industrias. Devido a estes aspectos a cidade apresenta variantes de crescimento associadas fortemente ao meio físico, visto que na atualidade encontra-se localizada em um planalto interior, na zona geomorfológica denominada de Depressão Periférica (IPT, 1981). Assim sendo, o crescimento da cidade poderá ser direcionado para seguintes áreas: • 1 a variante: A cidade poderá crescer acompanhando os braços do planalto em direção as cidades de Restinga e de Capetinga ou no sentido sul. • 2a variante: O desenvolvimento se dará no sentido da cidade de Patrocínio Paulista ou para a direção norte, áreas onde a passagem do planalto para zonas em posição mais baixas topograficamente não ocorrem de forma acentuada. • 3a variante: A cidade se desenvolverá para todas as direções, inclusive para as áreas com altas declividades. Qualquer que seja a variante, cuidados devem ser tomados em termos das limitações e características do meio físico que podem prejudicar as ocupações e o meio ambiente, podendo-se citar como principais: • A maioria dos leitos superficiais de águas tem suas nascentes nas vertentes e encostas do planalto. Atualmente, existem leitos que estão completamente poluídos pelo lançamentos de rejeitos líquidos industriais, principalmente oriundos de curtumes e industrias relacionadas.

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• As feições decorrentes dos processos erosivos tem seu inicio na primeira linha de inflexão do platô para as encostas, podendo atingir facilmente toda a encosta. • Existem problemas de escorregamentos quando cortes são realizados em materiais da Formação ltaqueri ou em Basaltos (Formação Serra Geral) pouco intemperizados entre as fraturas. • Os resíduos sólidos dispostos sobre o platô podem contaminar todo o lençol subterrâneo no platô ou mesmo na encostas.

Considerando-se os aspectos relacionados acima e as características específicas do meio físico na região, faz-se necessário um estudo geológico geotécnico que permita um melhor conhecimento das possíveis áreas de expansão urbana da cidade. Assim sendo a realização de uma carta de zoneamento geotécnico geral poderá permitir a individualização de zonas com características geotécnicas e ambientais mais favoráveis ou menos impactantes para o desenvolvimento da cidade.

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