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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.18.2019.tde-20122018-160049
Document
Auteur
Nom complet
Bruno Oliveira da Silva
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 2018
Directeur
Jury
Tsuha, Cristina de Hollanda Cavalcanti (Président)
Danziger, Fernando Artur Brasil
Schiavon, José Antonio
Titre en portugais
Estimativa do torque de instalação de fundações por estacas helicoidais por meio de resultados de ensaio SPT
Mots-clés en portugais
Estacas helicoidais
Regressão linear multivariada
Solos arenosos
SPT
Torque de instalação
Resumé en portugais
As linhas de transmissão no Brasil são geralmente muito extensas, uma vez que os grandes centros de consumo de energia ficam distantes das usinas hidrelétricas. Por essa razão, a construção e manutenção de linhas de transmissão é de grande importância e, em uma grande porcentagem destas linhas, as estacas helicoidais são usadas como fundações. No entanto, a previsão da profundidade final de instalação destas estacas ainda é um grande desafio para os projetistas, fornecedores de estacas helicoidais e construtoras. A profundidade final destas fundações é controlada pelo torque de instalação; portanto, se o torque necessário para instalar uma estaca pudesse ser calculado com acurácia, com base em suas dimensões, e nos resultados de ensaios de investigação de solo in situ (SPT), a previsão de comprimentos de estaca para estimativas de custos, a definição de equipamentos adequados para instalação e a estimativa da quantidade de seções de estacas a serem transportadas para uma determinada linha de transmissão seriam mais acuradas. Além disso, a capacidade de carga de estacas helicoidais pode ser estimada usando os resultados do torque final de instalação. Sendo assim, para atender à necessidade de se determinar o torque de instalação de fundações helicoidais ainda na fase de projeto, um método simplificado foi desenvolvido e validado com os resultados de 752 estacas helicoidais multi-hélices instaladas em solos predominantemente arenosos, de uma linha de transmissão brasileira. O modelo desenvolvido baseia-se nos resultados de ensaios SPT e considera o efeito de instalação das estacas no solo penetrado. Nesta dissertação é apresentada uma descrição detalhada do método proposto e uma comparação entre os resultados medidos em campo e calculados pelo método. Os resultados da comparação mostram que o método proposto pode estimar com sucesso o torque de instalação de estacas helicoidais.
Titre en anglais
Estimation of the installation torque of helical piles using SPT data
Mots-clés en anglais
Helical piles
Installation torque
Multivariate linear regression
Sandy soils
SPT N-value
Resumé en anglais
The transmission lines in Brazil are usually very extensive, since the centers of power consumption are often far from the most hydroelectric plants. For this reason, the construction and maintenance of transmission lines is frequent in this country, and in a large percentage of transmission lines, helical piles are used as guy wire anchors and foundations for transmission towers. However, the estimates of the final embedded depth of numerous helical piles to be used in several towers of the transmission lines is still a challenge for the designers, pile suppliers and contractors. The final depth of helical foundations is controlled by the installation torque; therefore, if the torque necessary to install a helical pile could be accurately calculated based on the pile dimensions and results of in-situ soil tests (SPT), the prediction of pile lengths for costs estimations, the definition of suitable equipment for pile installation, and the estimate of the quantity of helical piles sections to be transported for a particular transmission line would be more precise. Additionally, the uplift capacity of helical piles can be estimated using the results of final installation torque. In order to address the existed need of determining the installation torque of helical foundations during the design phase, a simplified method was developed and validated with the results of 753 multi-helix piles installed in predominantly sandy soils of a Brazilian transmission line. The model proposed is based on the results of SPT tests, and considers the installation effect of helical piles on the soil penetrated. This text presents a detailed description of such method and a comparison between measured and predicted results. The comparison shows that the method proposed can successfully estimate the installation torque of helical piles.
 
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Date de Publication
2019-01-03
 
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