10-cravação de estacas em solo mole setup relaxação - ctf 2016
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8/18/2019 10-Cravação de Estacas em Solo Mole Setup Relaxação - CTF 2016
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Cravação de Estacas em Solo Mole
Set-upRelaxação
Bernadete Ragoni DanzigerUniversidade do Estado do Rio de Janeiro
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Cravação de estaca em maciço de solo argiloso
Antes da cravação:σ, u, σ’ = (σ – u) tan
Logo após cravação: u
σ, u + u , σ’ = (σ – u - u) tan
Muito tempo após a cravação:σ, u, σ’ = (σ – u) tan
Set up: aumento da capacidade de carga com t
Vesic, 1977
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Cravação, u e amolgamento
Argila pouco sensívelGanho de resistência
Argila muito sensívelPerda de resistência
A antes da cravação
A antes da cravaçãoC logo após a cravaçãoE muito tempo após
Recuperação tixotrópica é a recuperação parcial da estrutura do solo.
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Como, em geral, as estacas atravessam a camada de argila de baixa consistência e sãoassentes em solo resistente, a parcela de atrito lateral é a mais sujeita ao aumento daresistência após a cravação.
Por este motivo, o set-up é predominantemente associado com o aumento da resistência
por atrito.
Set-up relacionado ao atrito lateral
Taylor (1948) destaca diferentes curvas deresistências
I - Inicial, Res BCII - Logo após a cravação (A para O, de O para F)Res = OE
III - Algum tempo após a cravação (1 dia)
IV - Algumas semanas após (estacas daquela época)
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Set-up relacionado ao atrito lateralAumento de resistência com tempo
Vesic (1977)
Randolph (2012)
Soderberg (1962)
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O conhecimento da variação da capacidade de carga com otempo é importante para a otimização do custo da obra.
i) Redução da profundidade da estaca, quando de suacravação contínua.
ii) Escolha do tempo adequado para o ensaio derecravação para o ensaio dinâmico ou realização da
PCE.iii) Escolha do tempo o carregamento da estaca.
Importância do Set-up
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Influência do tipo de solo
O set-up observado em:
Argilas saturadasAreias siltosas, siltes arenososAreias finas, fofas a médias
Fase 3Esta fase independe da tensão efetiva, mas oset-up continua,
Envelhecimento.
Fase 1
Fase 2
Fase 1 (argilas, estacas comgrande deslocamento).
Em argilas, tixotropia.
Fase 2
Solo experimenta aumento natensão efetiva, consolida e ganharesistência. Quanto < k, > desl, > D, > duração fase 2.
Fase 1 Fase 2 Fase 3
Duração das fases dependedo tipo de solo e de estaca
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Set-up x Relaxação
Para um dado solo e z do fuste, há superposição entre asdiferentes fases.
Aging pode iniciar antes da completa dissipação u.
Em siltes e areias finas as poro pressões geradas pelacravação dissipam rapidamente, sendo a maior parte do set-up associado ao aging.
A relaxação costuma afetar mais a resistência de ponta do
que o atrito lateral. Rochas brandas laminadas podemapresentar relaxação da resistência de ponta
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Medição do Set-up x Relaxação
Recravação sem instrumentação
Redução da nega e aumento do repique Set-up
Aumento da nega e redução do repique Relaxação
Incertezas, mudança desempenho martelo, além da variação daresistência.
Provas de carga múltiplas, em vários intervalos detempo
Demorado
Alto custo
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Medição do Set-up x Relaxação
Ensaios dinâmicos de recravação emdiferentes intervalos de tempo
Custo reduzidoCapaz de verificar set-up e relaxação
Recravações a curto prazo podem estabelecer a tendência de
comportamento
Recravações a longo prazo podem comprovar as estimativasde projeto
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Quantificação dos Efeitos do Tempo,quando testar?
Instrumentação dinâmica de Recravações
Baixo custo
Útil tanto para verificação de set-up como relaxacão
Recravação a curto prazo, indica tendência de set up(relaxação)
Recravação a mais longo prazo, capaz de verificar odesempenho em relação às previsões de projeto
Log tempo
Quando Recravar ?
Tecnicamente
Desejável
EconomicamenteDesejável
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Quantificação dos Efeitos do Tempo,quando testar?
Mín 2 medições são necessárias.
EOD e recravação, com o maior intervalo do EOD.
Face às diversas fases e mecanismos envolvidos
(tixotropia, dissipação de u e envelhecimento) deve seter cuidado com os parâmetros retro-analisados dasmedições visando extrapolação dos valores de set-up.
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Importância das parcelas e resistência
Algumas determinações de set-up associadas apenas aresistência global.Menor significância na avaliação do set-up.
EOD 50100150
Re 100100
200
Fator Set up200/150 = 1,33
EOD 502575
Re 10025
125
Fator Set up125/75 =1,67
No entanto, o set-up foi o mesmo, em ambos os casos = 2.
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Distribuição do atrito lateral eresistência de ponta mobilizada
CAPWAP mais adequado.A determinação da distribuição do atrito e resistência de ponta permitecorrelacionar o set-up ao tipo de solo, tensão efetiva, parâmetros geotécnicos,etc.
Ao avaliar o set-up ao final da cravação EOD e em recravações sucessivas,obtem-se a distribuição do set-up ao longo do fuste, para as diferentes camadasdo solo.
Maior flexibilidade ao desenvolvimento empírico de correlações entre o set-up e otipo de solo.
Prova de carga bidirecional, com ruptura da resistência do fuste pode proverdeterminações da resistência do fuste em vários intervalos após a execução.
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EOD
Recravação após 8 dias
Set-up de 3 na resistência por atrito
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EOD
Recravação após 24horas
Relaxação de 0,5 na resistência de ponta
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Valores diferenciados deSet-up atrito, ponta, total
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Estimativa (Previsão) do Set-up
Q = Q o (1 + A log [ t / to ])
Scov e Denver (1988), o mais conhecido
t0 Log t
Fase 2
t0 na prática, obtidopor determinaçõesmúltiplas em ensaioscom pequenosintervalos
Desenvolvido para Qtotal.
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Estimativa (Previsão) do Set-up
Para uma investigação mais valiosa na avaliação do set-up, a estaca deve ter
uma componente significativa de atrito e dispor da separação das parcelas deatrito e ponta.
Bullock et al. (2005) Set up Atrito Lat. (Resultados ensaios Flórida)
A (fator set-up); Qso e Qs (resist. atrito em t e to); f,fo (rests.atritunit em t e to); t (tempo desde EOD), to, (tempo referência,1dia
ms (tg à reta de Qs x log t).
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Fatores de Set-up (Rausche et al. 1996)
Recomenda-se confirmar com Experiência Local
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Pesquisas Realizadas no Brasil
Alves (2004)
Ensaios estaca modelo instrumentada cravada no depósito argiloso Sarapuí,RJ. ECD aolongo de 15 dias. Final, PCE. D ext 11,4cm, D int 10,1cm, pta fech., l = 6,2 m, 4,5 em solo.
Estaca instrumentada:
A- acelerômetro,B- defôrmetro
Estaca instrumentadae martelo de cravação
Ensaios realizados em6min, 30min, 1h, 2,5h, 6,5h,20,5h, 30h, 2 dias, 6 dias,15 dias.
Em cada t, h= 15, 30, 45cm
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Pesquisas Realizadas no Brasil, Alves (2004)
Resultados
Dissipação de u com log tempo prevista peloMétodo de Randoph e Wroth (1976) análogaao comportamento da curva de aumento daresistência Lateral com o tempo (set-up).Fase 2 preponderante.
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Pesquisas Realizadas no Brasil,
Estaca torpedo prensada Sarapuí, Freitas (2014)
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Pesquisas Realizadas no Brasil,
Estaca torpedo prensada Sarapuí, Freitas (2014)
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Pesquisas Realizadas no Brasil,
Estaca torpedo prensada Sarapuí, Freitas(2014)
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Pesquisas Realizadas no Brasil,
Estaca torpedo prensada Sarapuí, Freitas(2014)
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Obra Fundações Offshore do Porto de Açu
Alguns ResultadosArranjo Geral
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Obra Fundações Offshore do Porto de
AçuTravel Construction Method(Cantitravel)
Martelo Bruce SGH 2015, Hd, W 200 kN, E=300 kNm
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Obra Fundações Offshore do
Porto de AçuAlguns Resultados
Martelo Pileco D46, W=46kN, E 148,6 kNm
PaPlanejamento EPM, atéCapacidade içamentoGuindaste, ~ 40m.
T1 Quando > 40mT2 aço, 16mm, reforço 32
mm, 30cmT3 38m EPM + 20m açoT4 = T2, c arruela,12m
T5 = T3, c arruela,12mT6 aço c arruela, D >
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Obra Fundações Offshore do
Porto de AçuAlguns Resultados
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Obra Fundações Offshore do
Porto de AçuAlguns Resultados
Dados gerais:
Ponte de acesso: 2,9 km; 26,5m largura
Pier de rebocadores: 168m
Pier de minério: 442m
Quebra Mar em L: 2,4 km
Prof. inicial = 21m; previsão 26m,
permitindo atracação do maior navio do
mundo Chinamax, calado de 23m,
comp. 360m.
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Obra Fundações Offshore do
Porto de AçuResultados Vale de Argila
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Porto de AçuAlguns Resultados
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Obra Fundações Offshore do
Porto de AçuAlguns Resultados
Decourt e Quaresma Pl = 12770 kNAoki e Velloso Pl = 10450 kN
Set-up, da EOD até última recravação, 5dias = 2,3.
Considerando da EOD até valor final de
Decourt e Quaresma, > 100 dias = 5,3.
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Bernadete Ragoni Danziger
Programa de Pós Graduação emEngenharia Civil, PGECIV
Universidade do Estado do Rio de
Janeiro, UERJ