ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA EM PERFIS COM PRESENÇA DE ARGILA MOLE
Documento
Informações da Dissertação
Título
ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA EM PERFIS COM PRESENÇA DE ARGILA MOLE
Autor
Lucas Marques Pires da Silva
Resumo
Estacas hélice continua são um tipo de fundação que pode ser executado em vários tipos de terreno, mas sua execução em perfis com argilas moles requer uma atenção especial devido a um potencial sobreconsumo de concreto. O tipo mais comum dessa estaca no Brasil é o que dispõe de monitoramento de alguns parâmetros durante sua execução (quando é conhecida como estaca hélice contínua monitorada, EHM), em particular da pressão e do volume do concreto sendo bombeado. Esta pesquisa, a partir de soluções da Teoria da Plasticidade para expansão de cavidade, propõe utilizar os parâmetros da pressão e do volume de concreto para estudar o efeito do sobreconsumo durante a execução de EHM. Por outro lado, para se avaliar a pressão no concreto na base do trado, que efetivamente se transmite ao solo, propõe considerar sua variação desde o topo da haste do trado – onde é medida – até sua base, através de uma análise com as equações de racionais (da Mecânica dos Fluidos). Uma primeira avaliação do sobreconsumo é feita a partir de um banco de dados de obras no Estado do Rio de Janeiro, buscando correlacionar o sobreconsumo com a presença ou não da argila mole, diâmetro do trado, comprimento da estaca e profundidade e espessura da camada mole. Desse banco de dados foram escolhidas duas obras para se estudar mais detalhadamente o sobreconsumo, comparando previsões com a teoria de expansão de cavidade e correção da pressão de bombeamento com medições. Nesses estudos de casos, na falta de ensaios mais específicos, foram utilizadas correlações dos parâmetros necessários com resultados de sondagens à percussão. Uma terceira obra, que não faz parte do banco de dados, é estudada avaliando-se o efeito da pressão do concreto nas poropressões na camada argilosa. Concluindo, o presente trabalho indica uma metodologia racional para previsão do sobreconsumo de concreto, que utiliza os principais parâmetros de resistência e deformabilidade dos solos argilosos moles, tendo os casos estudados suportado a metodologia proposta.
Abstract
Continuous flight auger (CFA) piles are a type of foundation that can be installed in various types of ground, but their installation in subsoils with soft clays requires special attention due to the potential for excessive concrete consumption. The most common type of this pile includes the monitoring certain installation parameters (when it is known as a monitored continuous flight auger pile), particularly the pressure and volume of concrete being pumped. To study the overconsumption of concrete, this work proposes using solutions from Plasticity Theory for cavity expansion. Futhermore, to evaluate the concrete pressure at the bottom of the auger, which is effectively applied to the soil, the study considers its variation from the top of the auger stem - where it is measured - to its base, through an analysis with the Navier-Stokes equations (from Fluid Mechanics). An initial assessment of overconsumption is made from a database of projects in the State of Rio de Janeiro, aiming to correlate overconsumption with the presence of soft clay, auger diameter, pile length, and the depth and thickness of the soft layer. From this database, two cases were selected for a more detailed study of overconsumption, comparing predictions with cavity expansion theory and corrections for pumping pressure with measurements. In these case studies, in the absence of more specific tests, correlations of the necessary parameters with SPT results were used. A third case, which is not part of the database, is studied to evaluate the effect of concrete pressure on pore pressures in the clay layer. In conclusion, this work indicates a rational methodology for predicting concrete overconsumption, with the case studies supporting the proposed methodology.
Ano
2024
Orientadores
Francisco de Rezende Lopes | Fernando Artur Brasil Danziger