A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Índices Físico Geotecnia I Prof.: João Guilherme Rassi Almeida Disciplina: Geotecnia 1 Pontifícia Universidade Católica de Goiás.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Índices Físico Geotecnia I Prof.: João Guilherme Rassi Almeida Disciplina: Geotecnia 1 Pontifícia Universidade Católica de Goiás."— Transcrição da apresentação:

1 Índices Físico Geotecnia I Prof.: João Guilherme Rassi Almeida Disciplina: Geotecnia 1 Pontifícia Universidade Católica de Goiás

2 O ESTADO DO SOLOS Índices físicos entre as três fases: os solos são constituídos de três fases: Partículas sólidas; Água; Ar Comportamento do solo – F(quantidade relativa de cada fase) 2 Geotecnia I

3 O ESTADO DO SOLOS 3 Geotecnia I TEOR DE UMIDADE (w): dependem do tipo de solo; dado em %; variam de 10 a 40%* * Solos orgânicos (w > 150%)

4 ÍNDICES FÍSICOS 4 Geotecnia I ÍNDICE DE VAZIOS (e): adimensional; varia de 0,5 a 1,5; argila orgânica (e > 3); não é obtido, mas sim calculado; não pode ser zero. POROSIDADE (n): relação entre volume de vazios e volume total unidade em (%); varia de 30 a 70%; não pode ser 0 nem maior que 100%.

5 ÍNDICES FÍSICOS 5 Geotecnia I GRAU DE SATURAÇÃO (S ou S r ): unidade em (%); varia de 0 a 100%. PESO ESPECÍFICO DOS GRÃOS OU SÓLIDOS γ S unidade em (kN/m³); varia de 24 a 30 kN/m³; determinado em Laboratório PESO ESPECÍFICO DA ÁGUA γ w unidade em (kN/m³); função da temperatura; valor adotado de 10 kN/m³.

6 ÍNDICES FÍSICOS 6 Geotecnia I PESO ESPECÍFICO NATURAL γ n unidade em (kN/m³); varia de 17 a 21 kN/m³; exceção argilas moles com 14 kN/m³; obtido em Laboratório (volume conhecido ou balança hidrostática) PESO ESPECÍFICO APARENTE SECO γ d unidade em (kN/m³); varia de 13 a 19 kN/m³; exceção argilas moles com 4 kN/m³. PESO ESPECÍFICO SATURADO γ sat unidade em (kN/m³); da ordem de 20 kN/m³.

7 ÍNDICES FÍSICOS 7 Geotecnia I PESO ESPECÍFICO SUBMERSO γ sub unidade em (kN/m³); cálculos de tensões efetivas; da ordem de 10 kN/m³. RELAÇÃO ENTRE OS ÍNDICES Apenas três dos índices apresentados são obtidos diretamente em laboratório: w, γ s e γ n. Os demais são calculados por correlações (equações).

8 ÍNDICES FÍSICOS 8 Geotecnia I V s = 1 V v = e V w = S.e

9 ÍNDICES FÍSICOS 9 Geotecnia I RELAÇÕES DIRETAS: EQUAÇÕES DEDUZIDAS:

10 ÍNDICES FÍSICOS 10 Geotecnia I VALORES TÍPICOS

11 ÍNDICES FÍSICOS 11 Geotecnia I TODAS EQUAÇÕES PODEM SER ESCRITAS EM TERMOS DE MASSA ESPECÍFICA (ρ) Densidade relativa: Adimensional

12 ÍNDICES FÍSICOS 12 Geotecnia I Exercício 1: O peso específico natural de um solo é 16,5 kN/m 3. Sabendo que w = 15% e Gs = 2,7, determine: a) Peso específico seco b) Porosidade c) Grau de saturação

13 ESTADO DAS AREIAS - COMPACIDADE 13 Geotecnia I O estado em que se encontra uma areia pode ser expresso pelo seu índice de vazios. para se saber o estado é necessário comparar o e com relação ao e max e e min. e max é obtido colocando-se cuidadosamente o material em um frasco, com uma queda controlada. Determina-se o peso específico e calcula-se o e max e min é obtido vibrando-se a areia dentro de um molde. Os índices de vazios máximos e mínimos dependem das características das areias. Descrição da areiae min e max Areia uniforme de grãos angulares0,701,10 Areia bem graduada de grãos angulares0,450,75 Areia uniforme de grãos arredondados0,450,75 Areia bem graduada de grãos arredondados 0,350,65

14 ESTADO DAS AREIAS - COMPACIDADE 14 Geotecnia I Estando as duas areias com e = 0,65. Qual areia é mais compacta? COMPACIDADE RELATIVA

15 ESTADO DAS AREIAS - COMPACIDADE 15 Geotecnia I Quanto maior o CR, mais compacta é a areia. CLASSIFICAÇÃOCR Areia fofaabaixo de 0,33 Areia de compacidade médiaentre 0,33 e 0,66 Areia compactaacima de 0,66 Areia compacta: maior resistência; deformabilidade

16 ESTADO DAS AREIAS - COMPACIDADE 16 Geotecnia I Exercício 2: No campo obteve-se que um solo arenoso foi compactado numa massa específica úmida de g/cm 3 e num teor de umidade de 9,0%. Em laboratório, determinou-se que Gs = 2,66, e max = 0,82 e e min = 0,42. Pede-se para determinar sua compacidade relativa quando compactado.

17 ESTADO DAS ARGILAS - CONSISTÊNCIA 17 Geotecnia I Característica relacionada a firmeza, aderência e resistência. A resistência das argilas é expressa por meio do ensaio de compressão simples, devido a isso tem-se: CONSISTÊNCIARESISTÊNCIA, EM kPa Muito mole<25 Mole25 a 50 Média50 a 100 Rija100 a 200 Muito rija200 a 400 Dura>400 Arranjo entre os grãos; Índice de vazios. Manuseio: Areia se desfaz Argila consistência

18 ESTADO DAS ARGILAS - CONSISTÊNCIA 18 Geotecnia I SENSITIVIDADE DA ARGILA Resistencia da argila natural (Ri) > Resistência de argila amolgada (Ra) e_i = e_A Resistência medida pelo ensaio de compressão simples -Solos Sedimentares (arranjo estrutural das partículas) -Solo Residual (características da rocha mãe; ou sais depositados entre as partículas, causando efeito cimentante em solos lateríticos)

19 ESTADO DAS ARGILAS - CONSISTÊNCIA 19 Geotecnia I SENSITIVIDADE DA ARGILA SENSITIVIDADECLASSIFICAÇÃO 1Insensitiva 1 a 2Baixa sensitividade 2 a 4Média sensitividade 4 a 8Sensitiva >8Ultra-sensitiva (quick clay) Indica que se argila vier a sofrer uma ruptura, sua resistência após esta ocorrência é bem menor. Baixada Santista natural aterro de 1,5m amolgada 0,5m

20 ESTADO DAS ARGILAS - CONSISTÊNCIA 20 Geotecnia I Índice de consistência Estado em f(e) f (w) Da mesma forma que o e, por si só das areias não diz nada, o teor de umidade, por si só, não indica o estado das argilas. (Limites de consistência) wpwp wpwp wLwL wLwL w w Indica a posição relativa da umidade aos limites de mudança de estado. Argila B Argila A Comportamento Semelhante: Argila A (wL = 80) Argila B (wL = 50)

21 ESTADO DAS ARGILAS - CONSISTÊNCIA 21 Geotecnia I Índice de consistência CONSISTÊNCIAÍNDICE DE CONSISTÊNCIA Mole< 0,5 Média0,5 a 0,75 Rija0,75 a 1,0 Dura> 1,0 Exercício 3: Com os dados de uma argila apresentados a seguir, determine seu índice de consistência e sua sensitividade: w natural = 50%; w L = 60%; w P = 35%; R natural = 82 kPa; R amolgado = 28 kPa.

22 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 22 Geotecnia I Para projetos de engenharia, deve ser feito um reconhecimento dos solos: Identificação; Avaliação do estado; Amostragem (ensaios de lab.) SONDAGEM DE SIMPLES RECONHECIMENTO (NBR-6484) A sondagem consiste em dois tipo de operação: PERFURAÇÃO E AMOSTRAGEM. PERFURAÇÃO ACIMA DO NÍVEL DÁGUA - Furos com trado (10cm de diâmetro); - Esforço da penetração dá ideia da consistência ou compacidade do solo; - Utiliza-se tubo de revestimento para amostragem.

23 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 23 Geotecnia I DETERMINAÇÃO DO NÍVEL DÁGUA - Surgimento de água no interior da perfuração - Registra-se a cota do N.A - Ocorre elevação do N.A. água sob pressão nova cota - Diferença de cota = pressão de água (ocorre geralmente em areias recobertas por argila, ou camadas de argila) - Pressões influenciam na estabilidade de escavações - Nivel de água varia durante o ano

24 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 24 Geotecnia I PERFURAÇÃO ABAIXO DO N.A: Atingido o N.A a perfuração pode continuar com a técnica de circulação de água (percussão e lavagem); Uma bomba dágua injeta água na extremidade do tubo, através de uma haste; A água sai sobre pressão; Metro em metro ou com alteração do solo, recolhe-se amostra para identificação Perf. Lavagem + rápida que por trado (acima alteraria as condições de umidade)

25 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 25 Geotecnia I AMOSTRAGEM Na sondagem com amostrador padrão, utiliza-se um tubo com 50,8 mm de diâmetro externo e 34,9 mm de diâmetro interno, com extremidade cortante biselada.

26 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 26 Geotecnia I AMOSTRAGEM - Coleta de amostra de metro em metro. - Exame tátil-visual

27 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 27 Geotecnia I AMOSTRAGEM - Martelo = 65kg; - 75 cm de queda livre; - alteamento manual ou mecânico; - penetração de 45cm. -Escavação do 1° metro (trado); - Cravação (1,00-1,45m): - Contagem de golpes para 15cm. - Fase de avanço (1,45-2,00m):

28 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 28 Geotecnia I RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO – SPT (Standard Penetration Test) – NBR 6484/97 Resitência do solo à penetração do amostrador Nº golpes cravar cada trecho de 15 cm do amostrador; Primeiros 15cm desprezado Resistência à penetração Nº de golpes para cravar 30cm; Resistência a penetração = N SPT (relação direta com o estado do solo) Solo Frágil (1 golpe penetra > 45 cm) Ex.: 1 golpe / 58cm

29 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 29 Geotecnia I RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO – SPT (Standard Penetration Test) – NBR 6484/97 A cravação é interrompida antes dos 45cm quando: em qualquer dos 3 segmentos de 15cm, o n° de golpes ultrapassar 30; um total de 50 golpes tiver sido aplicado durante toda cravação (impenetrável ao SPT); não se observar cravação durante 5 golpes consecutivos.

30 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 30 Geotecnia I RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO – SPT (Standard Penetration Test) – NBR 6484/97 Critérios de parada : quando, em 3m sucessivos, se obtiver 30 golpes para penetração dos 15 cm iniciais; quando, em 4m sucessivos, se obtiver 50 golpes para penetração dos 30cm iniciais; quando, em 5m sucessivos, se obtiver 50 golpes para a penetração dos 45cm.

31 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 31 Geotecnia I RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO – SPT (Standard Penetration Test) Resistência à penetração (NSPT) Compacidade da areia 0 a 4Muito fofa 5 a 8Fofa 9 a 18 Compacidade média 18 a 40Compacta Acima de 40Muito compacta Resistência à penetração (NSPT) Consistência da argila < 2Muito mole 3 a 5Mole 6 a 10Consistência média 11 a 19Rija >19Dura

32 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 32 Geotecnia I SPT – NÚMERO, LOCAÇÃO E PROFUNDIDADE DOS FUROS – NBR 8036/86 2 (duas) para área da projeção em planta do edifício até 200m² 3 (três) para área de projeção entre 200m² e 400m²

33 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 33 Geotecnia I Número de Sondagens (NBR 8036/83) NBR 8036/83 – Programação de Sondagens de Simples Reconhecimento dos Solos para Fundações de Edifícios. Área da Projeção do Edifício em Planta Número de Sondagens Até 1200m²1 para cada 200m² De 1200 a 2400m² 1 para cada 400m² que excederem 1200m² Acima de 2400m² Plano particular da obra

34 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 34 Geotecnia I SPT – NÚMERO, LOCAÇÃO E PROFUNDIDADE DOS FUROS - NBR 8036/86 PROFUNDIDADE DOS FUROS: deve considerar a profundidade provável das fundações e do bulbo de tensões gerados pela fundação prevista e as condições geológicas locais. VANTAGENS DO SPT: - Custo relativamente baixo; - Facilidade de execução e possibilidade de trabalho em locais de difícil acesso; - Permite obter perfil estatigráfico do local e coleta amostras; - Fornece o índice de resistência a penetração; - Possibilita determinar o NSPT

35 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 35 Geotecnia I Perfil de Sondagem

36 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 36 Geotecnia I Perfil de Sondagem

37 PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 37 Geotecnia I Normas Referentes: NBR 9603/1986 – Sondagem a trado NBR 6484/ Sondagens de simples reconhecimento com SPT - Método de ensaio NBR 8036/ Programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios

38 OUTROS MÉTODOS DE PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 38 Geotecnia I CPT (Cone Penetration Test); Ensaio Pressiométrico (PMT); Sondagem rotativa (rocha); Dilatômetro de Marchetti (DMT) Ensaio de palheta (Vane Test). Determinam parâmetros mais confiáveis que o SPT, mas não permitem coleta de amostras e são onerosos.

39 OUTROS MÉTODOS DE PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 39 Geotecnia I CPT (Cone Penetration Test)

40 OUTROS MÉTODOS DE PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 40 Geotecnia I SONDAGEM ROTATIVA

41 OUTROS MÉTODOS DE PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 41 Geotecnia I Dilatômetro de Marchetti (DMT)

42 OUTROS MÉTODOS DE PROSPECÇÃO DO SUBSOLO 42 Geotecnia I Ensaio de palheta (Vane Test).


Carregar ppt "Índices Físico Geotecnia I Prof.: João Guilherme Rassi Almeida Disciplina: Geotecnia 1 Pontifícia Universidade Católica de Goiás."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google