GEOTECNIA 7

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS DEPARTAMENTO DE GEOTECNIA

GEOTECNIA No. 7 (1996)

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,

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:

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.,

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,

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

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:

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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

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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

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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 Antenor Braga Paraguassú 2

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 incon- solidados, 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 PERSISTENTES- INFLUÊNCIA DE DIVERSOS A TRIBUTOS

RESUMO

Cibele Cláuver Aguiar Tarcísio Barreto Celestino ²

Toshiaki Takeya 3

Antônio Airton Bortolucci ⁴

São apresentados resultados de ensaios biaxiais para determinação da resistên- cia 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 con- tendo 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 desconti- nuidades.

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 pon- tes 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 característi- cas como rugosidade, preenchimento, abertura, etc. O avanço no conhecimen- to 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 dimensio- namento 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

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 km².

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.

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 indis- tintamente, 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 obser- vadas em várias partes da área, tais como nos alúvios desenvolvidos ao longo das principais drenagens que integram as bacias do Moji-Guaçu e do ..:acaré- Guaçu e nos colúvios posicionados nos sopés das encostas mais íngremes.

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.

8.2 TUBULÕES E CAIXÕES

8.2. 1. Introdução

JOSÉ HENRIQUE ALBIERO JOSÉ CARLOS A. CINIRA

Dentro da conceituação imposta pela prática pro- fissional 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 utiliza- ção de equipamentos para escavação mecânica esta prática poderá ser abandonada, mesmo nos casos de fustes de grande diâmetro.

Atualmente, na literatura internacional. as fun- dações chamadas de tubulões no Brasil são trata- das 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 des- cida 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 estru- tura, em forma de um paralelepípedo. que é mer- gulhada a partir da superfície do solo ou água. até atingir a profundidade desejada.

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

8.2.2. Tipos de tubulão

Os tubulões podem ser agmpados em dois ti- pos 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 apre- sentem um mínimo de coesão capaz de garantir a estabilidade da escavação. Nestes casos o diâme- tro 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 ten- sões, 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.

bJ Com Contenção Lateral Pardal

Estas contenções parciais têm da ordem de 2m e o solo é escorado antes de prosseguir a escava- ção. Estes revestimentos são, em geral, recuperados.

e um exemplo é o rubulão tipo Chicago. que em- prega 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 cami- sa 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 esca- vação 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 rebaixamen- to. 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 estabilida- de das paredes laterais do tubulão e. em es- pecial. do alargamento da base.

O rebaixamento do lençol freático pode ser exe- cutado 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. es- pecialmente 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 redu- zir a estabilidade da escavação.

Tubulões Pneumáticos

Para tornar possível a escavação abaixo do len- çol freático emprega-se ar comprimido com pres- são 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 (cuida- dos 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 uti- lização.

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 ida-

de pré-paleolítica, quando eram ocupadas para

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. embo- ra 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 aspec- tos: processos cársticos; problemas geoambientais e geotécnicos naturais e induzi- dos; 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 desen-

volvidos em terrenos carbonáticos. Ao mesmo tempo, propicia-se uma uniformiza-

ção terminológica. de fundamental importância nos processos de desenvolvimento

do mapeamento geotécnico. em áreas de natureza cárstica.

MAPEAMENTO GEOTÉCNICO DE ÁREAS CARBONÁTICAS:

SUA IMPORTÂNCIA FRENTE AOS PROBLEMAS DO :f\.ffiiO FÍSICO

ABSTRACT

Kurt João Albrecht

Lázaro Valentin Zuquette

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.

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

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.

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'".

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

RESUMO

Marcelo Ribeiro Barison José Eduardo Rodrigues 2

O mapeamento geotécnico é uma ferramenta muito 1mportante para o plane- jamento 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 homo- gêneas 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 sapro- litos), 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 unida- des de materiais inconsolidados. Também obteve-se o potencial de colapsibili- dade 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 amos- tragens indeformadas de anel das camadas que compõem os perfis de altera- ção.

Abstract

Dynamic Load Test Method with Variable Energy Jorge William Beim

Nelson Aoki

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 load- settlement 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 P

the failure load, a is a constant, and

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.

Clearly, the Davidson criterion for the interpretation of static

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

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.

\

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).

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

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).

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

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.

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.