Trabalho de Conclusão de Curso. Rubens

Trabalho de Conclusão de Curso. Rubens

(Parte 3 de 4)

Segundo a Embrapa 2010 os solos Latossolos são constituídos pela transformação domaterial mineral primário, a partir da latolização,ou seja,

,apresentando horizonte B latossólicoimediatamente abaixo de qualquer tipo de horizonte A, dentro de 200cm da superfície do solo ou dentro de 300cm, se o horizonte A apresenta mais que 150cm de espessura ( EMBRAPA, 2010) o Latossolo ocorrenormalmente em relevo planoe suaveondulado,possue boa propriedade física, como elevada profundidade efetiva e boa drenagem, porém, apresentam limitações pela saturação por alumínio,deficiência acentuada de micronutrientese são facilmente intemperizáveis.

31 2.7ÍNDICES FÍSICOS DO SOLO ENSENCIAIS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL

Com a investigação geotécnica feita no solo que será executada a fundação obtem-se os valores de Nspt entre outras características do perfil do solo, que vão auxiliar na obtenção de parâmetros dosolo, necessário ao projeto de fundações.

Algumasdefinições depropriedades físicassãorelevantes para a engenharia civil,entre os essenciaisdestacam-se: granulometria dos solos; porosidade;Teor deumidade dos solos; Índice de Vazios;

, a análise granulométrica consiste em identificar a variedade de tamanho dos grãos dividindo-se em dois processos distintos. Primeiramente ocorre o peneiramento para obtenção da porção mais grosseira do

solo, cuja granulometria é superior a abertura da peneira de malha200 ( 0,075mm )

Na segunda etapa faz-se a sedimentação que permite a identificação dos solos finos com dimensões ou passantes na malha 200.

, a textura dos solos refere-se à proporção relativadas frações granulométricasdas partículas sólidas–areia ( mais grosseira) , silte e argila ( a mais fina)

–que compõem a massa do solo.

A análise granulométrica consiste na classificação do solo segundo uma curva de distribuição granulométrica, como pode ser observado na figura 02:

Figura 3 – Curva Granulométrica

Fonte: Curso Básicode Mecânica dos Solos ( PINTO, 2006)

32 2.7.2Índice de resistência a penetração

Oíndice de resistência à penetração ( SPT) foi definido por Terzaghi-Peck e quer dizera soma do número de golpes necessários à penetração no solo, dos 30 cm finais do amostrador.E não obstante o ensaio não seja tão preciso, os valores obtidos com esse método dão uma indicação bastante útil da consistência ( solos argilosos) ou estado de compacidade ( solos arenosos) das camadas do solo investigado( CAMPOS, 2009)

. A tabela a seguir exemplifica:

TAB1-Estados de compacidade e consistência ( Norma-NBR 7250)

Índices de resistência à penetração erespectivas designações

SoloÍndice de Resistência á

Penetração Designação

Areias e siltes arenosos <= 4Fofo

5–8Pouco compacto

9– 18 Medianamente compacto

19 – 40 Compacto > 40Muito compacto

Areias e siltes argilosos <= 2Muito mole

Fonte: Geotecnia de Fundações Prof.M.Marango. Disponível em: http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=9&Cod=126

2.7.3 Relação Peso-Volume

Na natureza, os solos são sitemastrifásicos constituídos de sólidos, água e ar. Portanto para desenvolver as relações peso-volume, é preciso separar as três fases. As relações comumente utilizadas para as fases em um elemento de solo são peso específico, ídice de vazios, porosidade, graude saturação e teor de

opeso específico do solo pode ser definido como peso

total do solo(P) divididopelo seu volume total (V)

, considerando emdois tipos principais:

Aparente ( leva emconsideração o número vazio, ou seja, três fases) pode ser natural( solo úmido) , seco ( desconsidera massa da água) ou saturado

( considera massa saturada)

Real ( Desconsidera a fase do vazio do sólido, apenas a parte sólida) mais conhecido por peso específico dossólidos.Ainda segundo CAPUTO ( 1988 ) é a propriedade que mais interessa ao engenheiro civil e é obtido pela equação: =

Onde: dp= Massa especifica dos sólidos;

Ms = Massa da amostra de solo; Vs = Volume dos sólidos.

Pode-se adotar opeso específico efetivo do solo, quando não há ensaio de laboratório,a partir dos valores aproximadoseexibidos nas Tabelas 1 e 2,em função da consistência da argila e da compacidade da areia, respectivamente. Os estados de consistência de solos finos e de compacidade de solos grossos, por sua vez, são dados em função do índice de resistência à penetração Nspt,de acordo com a NBR 7250/82.

Tabela 1 Peso específicode solos argilosos

( correlações empíricas–uso limitado a estudos preliminares)

. Número de GolpesConsistênciaPeso Específico

Fonte:Fundações,Notas de Aula( Godoy, 1972)

. Tabela 2Peso específico de solos arenosos correlações empíricas–uso limitado a estudos preliminares)

Consistência

Peso Específico ( KN/m³ )

Areia Seca Úmida Saturada

Fofa

Compacta

Fonte:Fundações,Notas de Aula( Godoy, 1972)

, índices de vazios é a relação entre o volume de e o volume ocupado pelas partículas. Embora possa variar, teoricamente de0 à 4, o menor valor encontrado em campo para o índice de vazios é de 0.25,para uma areia muito compacta. O maior valor registrado foi de 14, para um soloargiloso altamentecompressível. O índice de vazio de um solo pode ser determinado a partir da equação 3:

Onde, e = índice de vazios;

Vv= volume de vazios; Vs= volume de sólidos.

, porosidade éumapropriedade física do solo definida pela relação entre o volume de poros e o volume total de uma determinada amostra. A porosidade é determinada pela equação 2 a seguir:

Onde, Vv = Volume de vazios da amostra; Vt = Volume total da amostra.

Relação entre a massa de água presente em certo volume de solo e a massa das partículas sólidas, no mesmo volume, expressa em porcentagem

, aumidade tem grande importância para as argilas,diferentemente das areias,pois permite chegar a terminações sobre a suscetibilidade em relação a variação volumétrica por expulsão da água nos vazios.

2.8RECALQUE COMO PRINCIPAL FATOR QUE AFETA O COMPORTAMENTO SOLO-ESTRUTURA

Recalque é o fenômenodecorrenteda submissão do soloa um aumento de tensão causado pela construção de fundações, além da tensão efetiva do solo. O deslocamentodas partículas do solo,a deformação dessas partículase a expulsão da água ou do ar dos espaços vazios causam a compressãodas camadas de solo e consequentemente o recalque. ( DAS, 2012)

Um dos problemas de grande ocorrência na engenharia de fundações consiste em determinar os recalques de uma construção. Segundo Caputo, 2003o recalquedo solocausado por cargaspode ser dividido em três categorias:

• Recalque elástico:Deformação por carregamento, este tipo derecalque ocorre predominantemente em solos não coesivos. • Recalque por adensamento primário: Provêm da variação volumétrica do solo em consequência da expulsão da água dosvazios do solo. Observado em solos coesivos. • Recalque por compressão secundária ou escoamento lateral: É umaforma adicional de compressão que ocorre quando há uma pressãoefetiva constante, resultado deum ajuste do tecido do solo. Omaterial tende a se deslocar dazona mais carregada para a zonamenos solicitada, esse fenômenoé mais comum em solos coesivos saturados.

Exemploclássico de obra de engenharia que sofre com o recalque é:

Torre de Pisa, Itália sua fundação é do tiposuperficial sobre um solo heterogêneo composto de areia argilosa, camadas de argila e areia, argila e

37 3 METODOLOGIA

3.1PROCEDIMENTO DE PESQUISA

O estudo foi efetivado na Universidade Federal Rural do Semi-Árido

,no campus central,localizado na cidade de Mossoró-RN,cidade situada a 285 km a noroeste da capital do estado. O trabalho foi conduzido entre os meses de outubro de 2014 a janeiro de 2015 econsistiu em umestudo de campo, partindode umembasamento bibliográfico.Para isso,foram obtidas informações por documentos, artigos,, monografiase normas, bem como coleta de dados de estudos já realizados em campo por empresas de construção civil instaladas em Mossoró-RN, e questionários aplicadasàs mesmas.

3.2 PESQUISA QUALI-QUANTITATIVA

Com o objetivo de facilitar a compreensão em relação aos resultados obtidos, a pesquisa foidenatureza quali-quantitativa, a fim de confirmar a informações obtidasnos questionários com o conteúdo levantado na literaturapor meio da utilização de livros, artigos, relatórios.

Foi elaborado um epítome de pesquisas já existentes na literatura sobre temas como: estudos geológicos na construção civil, geotecnia, Geologia aplicada à engenharia, Investigação Geológica. Também foram utilizados trabalhos de conclusão de cursoencontrados na biblioteca da Universidade Federal Rural do Semi-Árido e em outras instituições.

Todas essas fontes foram pesquisadas verificando suas principais condições e métodos para investigação do solocom o objetivo de encontrarinformações à aplicação de obras de construção civil daUFERSA na cidade de Mossoró/RN.

3.3LEVANTAMENTO DE DADOS

Foi feito o levantamento de dados de campoa partirda obtençãode relatórios de sondagem do solo encontrado nointerior da extensão territorial da UFERSA que foram fornecidos por ficais de obra da instituição eseisempresas atuantes“in situ”, das quais foram selecionadas pelo seu porte e demanda de obra.

Devidoa Instituiçãosituar-se na cidade de Mossoró-RN, especificamente, já se tem algunsestudos do solo que compõe aregião,onde os solos predominantes são:o Latossolo, Argissolo,Planossoloque sãosolos provenientes da formação jandaira

Também foram aplicados formulários com questões acerca do tema para os engenheiros responsáveis pelas obras da UFERSA. Todas as respostas obtidas foram devidamenteanalisadas ecomparadas comasliteraturas consultadas e, posteriormente apresentadas em tabelas e gráficos como resultados.

Os dadoslevantados permitiram a obtenção de uma composição de importantes pontos que comprometem a segurança e viabilidade do projeto de Construção Civil como: Efetivação do Estudo Geotécnico, Encargo pela investigação do solo, Possíveis impactos causados nas obras, Método de investigação utilizado, Método de investigação SPT e Tipo de solo encontrado.

39 4RESULTADO E DISCUSSÃO

4.1EFETIVAÇÂO DO ESTUDO GEOTÉCNICO

Ao buscar saber se as empresas efetivaram o estudo do solo previamente a aplicação daobra foique se direcionou uma dasperguntas no questionário para este fim. A partir da apuração dos dados, foi obtidocomo resultadoque 3% das

empresasrealizaram os estudos geotécnicos( Gráfico 1)

. Gráfico1–Efetivação de estudo geológico na UFERSA em Mossoró-RN

Fonte: Autoria Própria Porémno gráficoobserva-seque a realização de Construções Civis na em Mossoró-RN não estão dentro dos padrõessegundo a literatura, visto que apenas duas empresas realizaram asondagem para investigar o solo.Já as outras duasempresas justificarama indagação por estas não serem autoras ou responsáveis pelo estudo e nem terem recebido dado algumreferente a investigação do solopor parte da fiscalização da Instituição. Assim, neste último casoa construção foi realizada usando do fator “experiência” de obras anteriores, onde houve apenas umas estimava do suporte de carga do solo, critério empírico.

Não

40 4.2ENCARGO PELAINVESTIGAÇÃODO SOLO

Quanto à indagação que diz respeito o responsável pela realização do estudo investigativo do solo, pôde-se perceber que as empresasque efetivaram o estudooptam pela terceirização do procedimento,totalizando assim uma porcentagem de 3% em relaçãoàsobras realizadas dentro da universidade. E quanto àrealização de outras obras fora da universidade, mas ainda na cidade de Mossoró-RN por estas mesmas empresas questionadas, observa-se que todas optam pela terceirização.

As empresas informaram que o contrato deoutra empresa ocorre devidoo reflexo da divisão de trabalho e uso de serviço especializado acustosmenores. Com isso foi possível constatar que devido ao porte das empresas, tendo em media três obras em execução, a viabilidade indica a utilização da terceirização.

A empresa contratada deve apresentar profissionais capacitados e levantar características como profundidade e números de escavações segundo as normas brasileiras de perfuração.Por isso é muito importante a boa escolha da empresa, pois um teste mal feito pode levar a conclusõeserrôneas e interferir negativamente na escolha e dimensionamento da fundação, ou seja, haveráum aumento no custo e possível perda na qualidade da edificação, concordando com Campos( 2009 )

. 4.3POSSÍVEISPROBLEMAS ENCONTRADOS NO SOLO

Segundo a indagaçãodirecionada as empresas, sobre os principais problemas encontrados, verificou-se que a percolação de água e nível de lençol freático não favorável foram os que mais prevaleceram. Para superar essas dificuldades foi utilizadoométodo derebaixamento do lençol freáticopor meio de drenagempreparando o solo para aaplicação das fundações.Cerca de50% das empresas avaliadas disseram detectar problemas desse âmbito( Gráfico 2)

. E quanto a problemas posterior aaplicação da estrutura nãoteve relatos de ocorrência.

41 Gráfico2–Detecção de problemas

Fonte: Autoria Própria

O fator segurança sempre deve ser considerado em uma Construção Civil para toda sua vida útil, e quando isso não ocorre pode ocasionar impactos negativos a essas obras. A pesquisa permite constatar que para garantir uma obra indigente de risco é preciso haver comprometimentodos engenheiros para garantir a estabilidade das obras para não desencadear fatores negativos como comprometimento da segurança dos usuários destas obras e perdas financeiras devido àdanificação da estrutura da obra.

Osproblemas maiscomunsnas obras como recalquesdiferenciais, percolação de água e fissuras são decorrentes de inúmeras incertezas e riscos que podem acontecer na vidaútilde toda estrutura,já que existe uma estreita relação entre o comportamento do solo e a execução do projeto de fundação. Portanto é necessário o estudo geotécnico maisminuciosopossível, concordando comDias

4.4MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO EMPREGADOS

De acordo com a pergunta referente ao método que foi usado na investigação do solo, as empresas relataram os procedimentos feitos nasobras locais, das quais apenas duasadmitiram arealizaramdos estudos,resultando em 3%. Segundo todas elas o ensaio de SPT é o mais utilizado em suas obras, ou

Sim Não seja, embora nas obras locais apenas duas tenham efetivado a investigação, o ensaio a percussão éconsiderado o padrão pelas empresas.

Agregado a indagação sobre a investigação realizadafoi questionado qual seria o motivo para a escolha do ensaioSPT com método para análise do subsolo. Verificou-se que 71% das empresas utilizam devido o custo-benefício, 10% usam pela praticidade da obtenção dos dados, e os outros 19% acreditam na viabilidade

. Gráfico3–Utilização do Método SPT

Fonte: Autoria Própria

Constata-se utilização do ensaio SPT na maioria dos casos para estudodas características do subsolo, uma vez que essa ferramenta de investigação possibilita a identificação do material com clareza e a baixo custo o que o tornou mais popular, não apenas noBrasil,mas em todosos continentes, concordando

Assim a eficiência do ensaio SPT, se resume em um parâmetro que retrata o quanto a energia aplicada ao sistema pelo levantamento do martelo é realmente usada para cravar o amostradorno solo, permitindo ainda a retirada e idenficação de amostras do solo,por sua grande praticidade torna-se, de acordocomCatarino

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