Estudos de estacas escavadas de pequeno diâmetro, com bulbos, instrumentadas em profundidade, em terrenos sedimentares.

• Ano de defesa: 2004
• Autor(a) principal: Marques, Juliane Andréia Figueiredo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Capacidade de carga lateral; Estacas; Instrumentação (Física); Instrumentation (Physics); Lateral bearing capacity; Mathematical models; Modelos matemáticos; Piles
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3145/tde-10112025-145504/

Este trabalho apresenta os resultados de estudos sobre estacas escavadas com lama, com bulbos, executadas em algumas regiões do nordeste brasileiro. Os bulbos são alargamentos propositais do fuste, executados logo após a etapa de perfuração da estaca, quando há a transição de camadas de baixas e altas resistências. Normalmente são executados um ou dois bulbos por estaca, a depender do perfil do terreno, que trabalham como bases múltiplas ao longo do fuste. Para quantificar a contribuição dos bulbos no aumento da capacidade de carga desse tipo de estaca foram realizadas provas de carga à compressão, lentas e rápidas, em cinco estacas-teste, instrumentadas em profundidade com extensômetros elétricos, executadas em um terreno localizado na região praieira de Maceió-AL, em local onde ocorria camada superficial de areia compacta; a maior profundidade, o solo apresentava menor resistência. As estacas-teste tinham diâmetro nominal de 30cm e comprimento de 9m. Três delas (E1BS, E2B1 e E2B2) tinham bulbos superiores e inferiores (pontas); as outras duas (E0B e E1BI) possuíam apenas bulbos inferiores (pontas). A estaca E0B, idealizada para ser sem bulbos, ficou com ponta com pequeno diâmetro. Cada estaca-teste foi instrumentada em profundidade com seis \"strain-gages\". As primeiras análises dos dados instrumentados mostraram uma série de resultados anômalos, que foram atribuídos ao posicionamento dos \"strain-gages\" em seções com alargamento (bulbos), denominadas \"seçõescríticas\", e a uma possível variação do módulo de elasticidade da argamassa, entre o fuste e a aba do bulbo. Através de análises com o Método dos Elementos Finitos, constatou-se a ocorrência de concentração de tensões nas seções críticas e apresentou-se um procedimento para a adoção de fatores de concentração de tensões (FCTs) para a correta interpretação das leituras dos extensômetros elétricos. ) Após a realização de provas de carga, as cinco estacas-teste foram extraídas do terreno, possibilitando caracterizar, com precisão, a geometria de cada estaca, o que se revelou decisivo no entendimento dos mecanismos de transferência de carga ao subsolo. As provas de carga mostraram a eficiência dos bulbos superiores no ganho de carga. As estacas com bulbos superiores e pontas tiveram suas capacidades de carga mais que triplicadas quando comparadas com a estaca E0B, idealizada sem bulbos. Confirmando essa eficiência, para as estacas com bulbos superiores e pontas, a instrumentação em profundidade mostrou que a contribuição do atrito lateral foi de 20 a 40% da carga total de ruptura; para as estacas sem bulbos superiores, essa cifra foi, em geral, superior a 50%. Através das funções de transferência de carga verificou-se que, para a mobilização plena do atrito lateral, foram necessários pequenos deslocamentos, que variaram entre 1 e 7mm. Já a mobilização de resistência de apoio (bulbo ou ponta) ocorreu para grandes deslocamentos, da ordem de 40 a 90mm.Verificou-se também que para um deslocamento praticamente nulo as reações de bulbo e ponta não foram nulas, sendo esse valor de reação inicial de apoio incluído, posteriormente, em modelo matemático (MDRM). Foram também propostas correlações dos parâmetros de Cambefort em função do SPT. Através dessas correlações foi possível verificar a consistência entre os resultados da instrumentação em profundidade e um método empírico divulgado na literatura técnica nacional para estacas escavadas sem bulbos. Desenvolveu-se um modelo matemático simples, denominado \"Método das Duas Retas Modificado\" (MDRM), para a interpretação da curva carga-recalque do topo, de estacas rígidas com bulbos. ) O MDRM foi aplicado às cinco estacas-teste e em outras 30 estacas executadas em Maceió, Recife, Aracaju e João Pessoa, mostrando sua eficácia na estimativa dos parâmetros µAlr+AS (atrito lateral na ruptura + parcela inicial da reação de ponta) e RS (parcela de reação de apoio, bulbo + ponta, para deslocamento unitário da ponta). Compararam-se os parâmetros µAlr+AS e R,S obtidos através do MDRM, com os obtidos diretamente da instrumentação em profundidade, obtendo-se boa concordância entre os resultados, comprovando novamente a consistência das medições efetuadas. Com os dados da extração das estacas e das análises da instrumentação, foram feitos ajustes e adaptações num método de cálculo semi-empírico, que havia sido desenvolvido anteriormente e que permite estimar a capacidade decarga de estacas escavadas com bulbos, com base no SPT. Por fim, a pesquisa permitiu um aprofundamento nos conhecimentos do comportamento de estacas escavadas com lama, com bulbos. Foi comprovada a eficiência dos bulbos superiores, apoiados em areia superficial compacta, justificando o sucesso de inúmeros projetos de fundações, com esse tipo de estaca, no Nordeste Brasileiro.