L’évolution des positions professionnelles

Os ensaios de colapso in situ foram realizados durante a estação seca. Basicamente consistem de um ensaio de carregamento em placa, onde o solo é carregado e inundado após a estabilização do recalque numa determinada tensão (tensão de inundação). Estes ensaios procuraram simular a situação mais comum sujeita a uma fundação direta assente em um solo condicionalmente colapsível, ou seja, carregamento (construção da obra) no período seco e, posteriormente submetida a um processo de umedecimento, o qual resultará nos recalques de colapso.

Foram realizados dois grupos de ensaios: Grupo 1- provas de carga superficiais e Grupo 2 - provas de carga em profundidades (Expansocolapsômetro). O objetivo dos ensaios do Grupo 1 foi de servir de referência para as previsões de recalques de colapso, que serão apresentadas e discutidas no Capítulo 6. Os ensaios do Grupo 2 foram realizados com o objetivo de obter as deformações de colapso, representativas das camadas de solo envolvidas pelo bulbo de tensões dos ensaios do Grupo 1, a serem aplicadas na previsão de recalques.

Nos ensaios do Grupo 1, após a estabilização dos recalques de colapso, novos estágios de carregamento foram aplicados até o solo atingir uma condição de ruptura. Nestes ensaios, as tensões de inundação foram 60 kPa (σ_vi ≅ 1/6σrn), e 100 kPa, (σvi ≅ 1/3σrn). Nos ensaios do Grupo 2, as tensões de inundação foram 15, 30, 60 e 100 kPa.

A definição das tensões onde foram efetuadas as inundações (σvi) foi com base nos tipos de edificações predominantes no local de pesquisa e que resultassem num FS > 3, considerando a capacidade de carga do solo na condição natural. Neste caso, tomou-se como referência o resultado da prova de carga na umidade natural apresentado por FUCALE (2000), onde obteve-se uma tensão de ruptura em torno de 360 kPa. Este ensaio foi realizado no mesmo campo experimental de FERREIRA (1995), em Petrolândia - PE, num solo similar ao estudado na atual pesquisa.

3.5.1. Metodologia dos ensaios do Grupo 1

A locação das provas de carga, em relação aos outros ensaios de campo realizados, está indicada nas Figuras 3.4 e 3.5, sob as siglas PC01 (prova de carga 1) e PC02 (prova de carga 2).

Nas provas de carga foi utilizada uma placa circular rígida com diâmetro de 80 cm em uma cava de 1,0 m de diâmetro com profundidade de 0,5 m da superfície do terreno. O fundo da cava foi devidamente nivelado e coberto com uma fina camada de areia lavada de maneira a fazer uma infiltração uniforme. Sensores eletrônicos foram instalados em 4 posições abaixo da placa para observar o avanço da frente de umedecimento.

O início da inundação foi realizado lançando-se um grande volume de água sobre o centro da placa, sob uma vazão mínima de 0,11 l/s, até formar uma lâmina d’água que oscilava entre 50 e 70 mm.

Para execução das provas de carga de referência, foi utilizado um macaco hidráulico com capacidade de 70 tf, alimentado por uma bomba hidráulica manual. O sistema de reação empregado consistiu de uma cargueira (caminhão caçamba de três eixos carregado com solo e pedras), com capacidade de aplicar até 15 tf. O macaco foi aplicado diretamente no eixo traseiro do caminhão, utilizando uma rótula para melhor centralização da carga, impedindo assim a inclinação do eixo e a rotação da placa. SOUZA NETO (2004) detalha todos os procedimentos adotados nas provas de carga em placa.

Nestes ensaios, o avanço da frente de umedecimento foi acompanhado utilizando um sistema de alarme eletrônico composto de sirene e indicador analógico, o qual registra, por meio de um sensor instalado no solo, a variação de umidade provocada pelo umedecimento do solo. Este sistema não fornece informações quanto ao valor de umidade. Serve apenas de um indicador da profundidade da frente de umedecimento. Este sistema também foi utilizado na realização dos ensaios pressiométricos inundados da presente pesquisa.

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3.5.2. Metodologia dos ensaios do Grupo 2

Os ensaios do Grupo 2 foram realizados utilizando o equipamento denominado “Expansocolapsômetro” desenvolvido por FERREIRA e LACERDA (1993). Esta nomenclatura foi atribuída uma vez que o equipamento permite, em princípio, medir tanto o colapso quanto expansão no campo. Este equipamento permite a realização de ensaios de colapso no campo ao longo da profundidade, utilizando uma placa tamanho miniatura (10 cm) em um furo aberto a trado. A inundação é feita através de um reservatório independente que permite o controle da vazão e a medição do volume de água consumido durante a inundação. SOUZA NETO (2004) utilizou uma versão aperfeiçoada do equipamento a partir da proposta desses autores e de MAHMOUD et al. (1995).

Nesta versão utilizou-se o permeâmetro Guelph para servir de sistema de inundação. O Guelph possui uma escala interna, onde pode-se monitorar o consumo de água durante o ensaio, além do controle da vazão, que pode ser feito por meio de uma torneira num recipiente de água alimentado por este equipamento, instalado na parte inferior. Na Figura 3.18 está apresentado, esquematicamente, um desenho da versão do Expansocolapsômetro utilizado e o acoplamento dos dois equipamentos.

A locação dos ensaios com o Expansocolapsômetro, em relação aos outros ensaios realizados, também está indicada nas Figuras 3.4 e 3.5, sob as siglas ECTi-j, onde i é o número do furo e j o número do ensaio. Os furos foram posicionados numa área delimitada pelas duas provas de carga dos ensaios de referência. A distância mínima entre dois furos foi 1,0 m, evitando assim qualquer influência da inundação de um ensaio sobre o outro. Foram realizados um total de 14 ensaios, distribuídos em oito furos.

Os ensaios foram realizados nas profundidades de 0,5; 1,0 e 1,5 m, dentro dos limites do bulbo de tensões dos ensaios do Grupo 1 (0,5 a 2,5 m) (ver Figura 3.19). O procedimento geral deste ensaio consiste em: 1) abertura de um furo através de um trado e nivelamento da base do furo; 2) montagem e nivelamento do equipamento; 3) aplicação dos carregamentos

Figura 3.18. - Representação esquemática do equipamento Expansocolapsômetro e o acoplamento com o permeâmetro Guelph (SOUZA NETO, 2004).

e medições das respectivas deformações; 4) umedecimento do solo abaixo da placa; 5) estimativa da profundidade da frente de umedecimento.

O umedecimento do solo foi realizado sob uma razão de fluxo de cerca de 0,25 ml/s. A estimativa da profundidade da frente de umedecimento foi determinada com base no teor de umidade do solo abaixo da placa depois dos ensaios. Foi observado que variações significativas no teor de umidade ocorreram até uma profundidade próxima dos 120 mm

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Figura 3.19. - Representação esquemática das profundidades dos ensaios com o Expansocolapsômetro, em relação ao bulbo de tensões dos ensaios de placa de referência (SOUZA NETO, 2004).

abaixo da placa, quase na metade do bulbo de tensões (200 mm). Maiores informações sobre os procedimentos adotados na realização dos ensaios com o Expansocolapsômetro podem ser obtidas em SOUZA NETO (2004).

3.5.3. Resultados dos ensaios do Grupo 1

Na Figura 3.20 estão apresentadas as curvas tensão-recalque referentes às duas provas de cargas realizadas, onde observa-se proporcionalidade entre os recalques de colapso com a tensão vertical de inundação. Até a tensão de inundação (100 kPa para o ensaio PC01 e 60 kPa para o ensaio PC02), antes de iniciar o umedecimento do solo, os recalques totais foram pequenos (1,24 mm no ensaio PC01 e 0,56 mm no ensaio PC02). Os colapsos (parcela de recalque devido à inundação) foram de 45 mm para o ensaio PC01 e 20,5 mm para o ensaio PC02. No caso do ensaio PC02 o colapso observado aproxima-se do critério de ruptura técnica da NBR 6489/84 (25 mm), enquanto no ensaio PC01 o colapso ultrapassa em 20 mm este valor.

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