Análise e comparação dos resultados

Nas Figuras 61 a 62 estão comparações entre a carga de trabalho das estacas D50 e D60, a capacidade de carga estática de projeto por meio de métodos semiempíricos, provas de carga estática (PCE), juntamente com o método estático de Van Der Veen para estimativa de carga de ruptura, bem como as resistências máximas mobilizadas obtidas por meio de prova de carga dinâmica (Método CAPWAP®).

Figura 60. Comparação entre resultados da capacidade de carga da estaca E129B (D50)

CONSIDERAÇÕES FINAIS E CONCLUSÕES

Os resultados das provas de carga estática e dinâmica bem como a análise das previsões feitas pelos métodos semiempíricos disponíveis na literatura permitem concluir que:

De uma maneira geral, os resultados dos ensaios foram positivos, comprovando a qualidade e a confiabilidade do estaqueamento em questão; Houve uma sobreposição satisfatória entre os gráficos de Força Medida e Força Calculada, na qual comprovou a eficiência do método de análise dinâmica, diante de um ajuste correto dos parâmetros do solo e da estaca; As cargas mobilizadas pela Prova de Carga Dinâmica foram maiores que a carga estática de projeto pelo fato do ensaio dinâmico ter sido realizado dias após o ensaio estático, mostrando a influência do “efeito setup” no solo, que é o ganho de resistência com o tempo;

A capacidade de carga das estacas hélice contínua medidas é maior que a necessária em projeto, mas a máxima desta capacidade não foi alcançada, apenas estimada pelo método de Van Der Veen (1953), pois as estacas não foram levadas à ruptura no ensaio de carregamento estático devido ao fato de que as estacas fazem parte da estrutura;

O martelo empregado mobilizou cargas satisfatórias no ensaio dinâmico. Contudo, as cargas poderiam ser mais elevadas caso o equipamento possuísse um martelo mais pesado, que pudessem mobilizar uma resistência maior, e as estacas apresentassem uma resistência característica do concreto estrutural (fck) também maior;

Pesos menores de martelo, além de tenderem a danificar a estaca por tensões de tração, podem não mobilizar a resistência desejada. Já os maiores pesos podem causar danos por tensões de compressão. Geralmente, essas características estão ligadas a uma rigidez mais alta do amortecimento;

Por meio dos resultados dos ensaios com energia crescente, analisados pelo método CAPWAP nesta pesquisa, conclui-se que o ensaio dinâmico é uma boa opção para verificar o comportamento de estacas hélice contínua, pois apresentou capacidade de carga;

Devido à flexibilização da NBR 6122 (ABNT, 2010) da substituição de provas de carga estáticas por dinâmicas, esta última vem sendo cada vez mais

empregada pela rapidez, custo e resultados satisfatórios na previsão da capacidade de carga, fato este comprovado nas literaturas e nesta pesquisa. A relação custo versus benefício do ensaio de carregamento dinâmico é melhor que da Prova de Carga Estática, devido à maior produtividade, e resultados obtidos nesta pesquisa e na literatura nacional e internacional, sendo o custo do ensaio estático cerca de 50 vezes mais caro que o ensaio dinâmico;

Após a realização dos ensaios de prova de carga no início e durante uma obra, podem-se reduzir os custos com as fundações, redimensionando esta e diminuindo o fator de segurança (FS) de 2,0 para até 1,6 como assegurado pela NBR 6122-2010, item 9.2.2.1, Tabela 6d.

De forma a aumentar a acurácia das previsões das cargas de Ruptura via análise de provas de carga estática e dinâmica, sugere-se, para trabalhos futuros:

Comparar por um período maior de tempo, o ganho de resistência das estacas devido ao efeito setup;

Realizar estudos de comparação de resistência, idênticos a este, para estacas metálicas, pré-moldadas de concreto e tubulões;

Utilizar ferramentas computacionais através do Método de Elementos Finitos (MEF), para estimar a capacidade de carga das estacas e confrontar com os outros métodos de estimativa e provas de carga.

Cabe salientar que para realizar análises numéricas via MEF são necessários alguns parâmetros básicos de comportamento do solo e do elemento de fundação. Como nas provas de carga analisadas neste trabalho a única informação disponível sobre o perfil geotécnico é a descrição sucinta dos tipos de solo, a espessura das camadas e os índices de resistência NSPT, tais informações não são suficientemente precisas para a obtenção dos parâmetros elásticos; Módulo de elasticidade (E), coeficiente de Poisson (v), e geotécnicos; coesão (c'), ângulo de atrito (φ') e peso específico (γ), necessários à realização de qualquer análise numérica consistente do ensaio de prova de carga.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (2010). NBR 6122 –

Projeto e execução de Fundações. Rio de Janeiro – RJ.

______ (2006). NBR 12131 –Estacas –Prova de Carga Estática – Método de Ensaio. Rio de Janeiro – RJ.

_______ (2001). NBR 6484: Execução de Sondagens de Simples Reconhecimento de

Solos. Rio de Janeiro.

_______ (2007). NBR 13208 Estacas - Ensaio de Carregamento Dinâmico. Rio de Janeiro – RJ.

ABGE. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA. (1999).

Manual de Sondagens. 4ª Edição. São Paulo. Boletim n°3.

ALONSO, U.R. (1994). Correlação entre atrito lateral medido com o torque e o SPT – Solos e Rochas, ABMS/ABGE

ANDRAOS, N.C. (2009). Ensaio de Carregamento Dinâmico em Estacas Moldadas in loco: Contribuições para a Seleção do Sistema de Impacto e Amortecimento a Partir

de Retro-Análise. Curitiba. 224f. Dissertação de Mestrado. (Programa de Pós-Graduação

em Construção Civil, Área de Concentração em Geotecnia) Curitiba, PR.

AOKI, N. & CINTRA, J.C.A. (1999). The application of energy conservation

Hamilton’s principle to the determination of energy efficiency in SPT tests. In:

NIYAMA & BEIM (Editors). Application of Stress-Wave Theory to Piles. Rotterdam. Balkema. p.457-460.

AOKI, N. & VELLOSO, D.A. (1975). An approximate method to estimate the bearing

capacity of piles. V Panamerican Conference on Soil Mechanics and Foundation

Engineering, Buenos Aires, Argentina, 1: 367 – 376.

FONTELES, H.R.N. (2003). Caracterização geotécnica do subsolo da porção nordeste

do Município de Fortaleza (CE) com base em Geoestatística. São Carlos. 146f.

Dissertação. (Programa de Pós-Graduação em Geologia) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos.

GONÇALVES, Claudio, BERNARDES, George de Paula; NEVES, Luis Fernando de Seixas (2007). Estacas Pré-Fabricadas de Concreto: Teoria e Prática. 1ª Edição.

GONÇALVES, Sérgio Fernandes. (2008). Estudo do comportamento à compressão de

estacas metálicas curtas em solo sedimentar. Santa Maria. 133f. Dissertação.

(Programa de Pós-Graduação em Engenharia). Universidade Federal de Santa Maria, RS.

HACHICH, Waldemar et al. (1998). Fundações: teoria e pratica. 2ª edição. São Paulo: PINI, 723 pag.

LIKINS, G. E.& HUSSEIN, M.H. (1995). High-Strain Dynamic Testing of Drilled and

Cast-In-Place Piles. Deep Foundations Institute, 20th Annual Members Conference

and Meeting: Charleston, South Carolina, p. 127-142.

MAGALHÃES, Paulo Henrique Lourenço. (2005). Avaliação dos Métodos de

Capacidade de Carga e Recalque de Estacas Hélice Contínua via Provas de Carga. Distrito Federal. 270f. Dissertação. (Programa de Pós-Graduação em

Geotécnica). Universidade de Brasília.

MILITITSKI, J & CONSOLI, N.C. & SCHNAID, F.(2006). Patologia das Fundações. Oficina de Textos: São Paulo.

NETO, J.A.A. (2002). Análise do Desempenho de Estacas Hélice Contínua e Omega –

Aspectos Executivos. São Paulo. 193f. Dissertação. (Programa de Pós-Graduação em

Engenharia) São Paulo, SP.

NIYAMA, S & AOKI, N & CHAMECKI, P.R. Verificação de Desempenho. In: Hachich, W et. al. Fundações: Teoria e Prática. São Paulo: Pini, 1998. pp. 723-751.

PILE DRIVE ANALYZER. Disponível em: <http://www.pile.com/pdi/products/pda/> Acesso em: 20 jun. 2013.

QUARESMA, A.R. et al. (1998). Investigações Geotécnicas. In: HACHICH, W. et al.

Fundações: Teoria e Prática. São Paulo. Editora PINI. Cap.3, p. 119-162.

RANZINE, S.M.T. (1988). SPTF. Solos e Rochas. ABMS/ABGE, 11 (1): 29-30.

RAUSCHE, F. Wave Equation Analysis- What it Can and Cannot do. Newsletter, 1999.

RODRIGUES, B. C.& FILHO, J. F. (2012). Estudo comparativo entre prova de carga

dinâmica, carga estática de projeto e métodos dinâmicos em estacas de perfis metálicos: Estudo de Caso. Amazonas. Trabalho de Conclusão de Curso. 148f.

Departamento de Engenharia Civil, UNAMA, Universidade do Amazonas.

ROGERS, J.D. (2006). Subsurface Exploration Using the Standard Penetration Test

and the Cone Penetrometer Test. Environmental & Engineering Geoscience, Vol.

SCHNAID, Fernando. (2000). Ensaios de campo e suas aplicações à engenharia de

fundações. São Paulo: Oficina de Textos.

TAVARES, C.A.A. (2009). Elaboração e aplicação de uma metodologia de controle de

qualidade para o processo executivo de estacas hélice contínua monitoradas.

Brasília. Dissertação. (Programa de Pós-Graduação em Engenharia). Universidade de Brasília, Brasília, 2009.

VELLOSO, D.A. & ALONSO, U.R.. Previsão, controle e desempenho de fundações. In: NEGRO Jr. et al. Previsão de desempenho x comportamento real. NRSP/ABMS, São Paulo, 2000. pp. 95 – 139.

VELLOSO, D.A. & LOPES, F.R. (2002). Fundações. Volume 2 – Fundações

Profundas. COPPE/UFRJ, 471 p.

VELLOSO, D.A. & LOPES, F.R. (2010). Fundações: critérios de projeto, investigações

do subsolo, fundações superficiais, fundações profundas. Volume completo – Fundações Profundas. Oficina de Textos, São Paulo, 568 p.

VIEIRA, Silvio Heleno de Abreu. Controle da cravação de estacas pré-moldadas:

avaliação de diagrama de cravação e fórmulas dinâmicas. 2006. Rio de Janeiro.

132f. Dissertação. (Programa de Pós- Graduação em Engenharia). Universidade Federal do Rio de Janeiro

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA

ALBUQUERQUE, Paulo José Rocha de. Análise do comportamento de estaca pré-

moldada de pequeno diâmetro, instrumentada, em solo residual de diabásio da região de Campinas. Campinas. 1996. 225f. Dissertação. (Programa de Pós-

Graduação em Engenharia Agrícola). Faculdade Agrícola. Universidade Estadual de Campinas.

ALONSO, U.R. (1991). Previsão e Controle das Fundações: Uma Introdução ao

Controle da Qualidade em Fundações. São Paulo. Editora Edgard Blücher Ltda.

ANDRADE, Guido Martins de; SÃO MATEUS, Maria do Socorro Costa (...). Estacas

Hélice Contínua – Previsão de Capacidade de Carga utilizando Métodos Semi- Empíricos e Provas de Carga Dinâmica em uma obra de Viaduto na Cidade de Feira de Santana – BA.

AOKI, N. & CINTRA, J.C.A. (1996). Influência da variabilidade do maciço de solos no

comprimento de estacas. In: Seminário de Engenharia de Fundações Especiais e

Geotecnia, 3, 1996. ABMS/ABEF, v.1, p.173-184.

AVELINO, Janaina Dias. Análise de desempenho de estacas de fundação em um

terreno com presença de solos moles. Rio de Janeiro. 2006. 130f. Dissertação.

(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil). Universidade Federal do Rio de Janeiro.

BARROS, Mércia. (2003). Apostila de revisão da escola politécnica da Universidade de

São Paulo: Fundações. São Paulo. Disponível em: http:

<www.skynet.eng.br/projetos/dec/downloads/13145408123468.pdf> Acesso em 28 ago. 2012.

BRANCO, Carlos José Marques da Costa. Provas de carga dinâmica em estacas

escavadas de pequeno diâmetro com ponta modificada. São Carlos. 2006. 127f.

Tese. (Programa de Pós-Graduação em Geotecnia) Escola de Engenharia de São Carlos. Universidade de São Paulo.

CORRÊA, R.S. (1988). Previsão da carga de ruptura de estacas-raiz a partir de

sondagens de simples reconhecimento. São Paulo. 1988. 150f. Dissertação

(Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Fundações) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo.

FONTOURA, S. A. B. (1982). Mecanismos de transferência de carga em sistemas solo-

estacas escavadas. Anais do SIMPÓSIO SOBRE COMPORTAMENTO DE

FUNDAÇÕES. Rio de Janeiro.

FUGRO (Fugro in situ geotecnia – empresa de fundação). Ensaio de prova de carga em

fundações – Prova de Carga Dinâmica (PDA). Disponível em: http://

<www.fugroinsitu.com.br/servicos.php?id=8> Acesso em 24 set. 2012.

GEOMEC ENGENHEIROS CONSULTORES. (2013a). Relatório PCE 105.28, PCE

Prova de Carga Estática. Belo Horizonte, 130p.

______ (2013b). Relatório RL28. 277, ECD Ensaio de Carregamento Dinâmico. Belo Horizonte, 277p.

GOBLE, G. G. & LINKINS, JR. G. & RAUSCHE, F. The Analysis of Pile Driving – A

State of Art. Seminar on Application of Stress-Wave Theory on Piles, Royal

Institute of Technology, Stockholm, 1980.

HERRERA, Rodrigo & JONES, Lawrence E. & LAI, Peter (2009). Driven Concrete Pile

Foundation Monitoring with Embedded Data Collector System. Florida.

International Foundation Congress & Equipament EXPO.

MORAES, Luciene Santos de. Prova de Carga Dinâmica em Placa. São Carlos. 2005. 159f. Dissertação. (Programa de Pós-Graduação em Geotecnia). Escola de Engenharia de São Carlos. Universidade de São Paulo.

NOGUEIRA, Rogério. Comportamento de estacas tipo raiz, instrumentadas,

submetidas à compressão axial, em solo de diabásio. Campinas. 2004. 246f.

Dissertação. (Programa de Pós-Graduação em Geotecnia). Universidade Estadual de Campinas, SP.

RANZINE, S.M.T. SPTF. 2ª Parte. Solos e Rochas. ABMS/ABGE, 17 (3), 1994. pp.189- 190.

SOARES, Fábio Lopes. Análise de provas de carga dinâmica em tubulões a céu aberto

no campo experimental de fundações da EESC/USP. São Carlos. 2002. 178f.

Dissertação. (Programa de Pós-Graduação em Geotecnia ). Escola de Engenharia de São Carlos. Universidade de São Paulo.

SILVA, C.H.C. Uso do valor N(SPT) na estimativa da capacidade de carga de estacas pré-moldadas de concreto. Porto Alegre. 1989. 125p. Dissertação. (Programa de Pós-

Graduação Engenharia), UFRGS, Porto Alegre, RS.

TRISTÃO, Gustavo Alves; SOUZA CRUZ, Felipe Vianna Amaral de. Avaliação do

Ensaio Dinâmico em Estacas Moldadas “In Loco” no Brasil. Anais do Congresso

9

99 Figura C2. Projeto estrutural da estaca hélice contínua (Detalhe das armaduras longitudinal e transversal)

100 Figura D1. Folheto do fabricante do equipamento PDA (Fonte: GEOMEC).

103 Figura 64. Relatório do Ensaio dinâmico CAPWAP para estaca E129B (GEOMEC,

105 Figura 65. Relatório do Ensaio dinâmico CAPWAP para a estaca EP164 (GEOMEC,