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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2016.tde-26022016-142246
Document
Author
Full name
Marcio Benvenutti
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2001
Supervisor
Committee
Cintra, José Carlos Angelo (President)
Aoki, Nelson
Carvalho, David de
Title in Portuguese
Cravação de tubulões a céu aberto para melhoria da capacidade de carga em solos colapsíveis
Keywords in Portuguese
Prova de carga estática
Solos colapsíveis
Tubulões a céu aberto
Abstract in Portuguese
Os tubulões a céu aberto são amplamente utilizados como elementos estruturais de fundação de edifícios residenciais nas cidades pequenas e médias do Brasil. Relatam-se as etapas de um projeto de fundações por tubulões desenvolvido em uma área previamente ocupada por construções residenciais antigas. Após cuidadosa demolição e limpeza, deparou-se com o desafio de executar as fundações sem o perigo de danificar as construções adjacentes (tubulões à céu aberto de divisa nos dois lados e no fundo). No projeto, utilizaram-se procedimentos usuais e alguns específicos que refletem a prática corrente nos últimos 10 anos, na região de Campinas, com resultados extremamente satisfatórios. Nos solos porosos e colapsíveis, presentes em várias regiões brasileiras, as fundações não raramente têm apresentado comportamento inadequado, quando o solo é inundado. Com a significativa elevação do seu teor de umidade, esses solos exibem o recalque de colapso, caracterizando-se como colapsíveis. Como já se tem a comprovação da eficiência da compactação do solo para viabilizar o emprego de fundações rasas, por sapatas, em solos colapsíveis (CINTRA, 1998), resolveu-se estudar os possíveis benefícios da criação de tubulões a céu aberto. No campo experimental de Fundações da USP/São Carlos, foram executadas dois tubulões a céu aberto com fuste de diâmetro de 0,50 m e base apoiada à cota - 6,00 m, com diâmetro de 1,50 m e altura de 0,90 m. O primeiro tubulão a céu aberto foi ensaiado na condição não-inundada do solo, na cota inicial de apoio da base e sucessivamente, com a cravação de 0,15 m, 0,30 m e 0,45 m, o que corresponde a 10%, 20% e 30% do diâmetro da base, respectivamente. Observou-se que a cravação majorou a capacidade de carga em 42%, 85% e 12%, respectivamente. O segundo tubulão a céu aberto foi ensaiado com o solo pré-inundado, para quantificar o efeito da colapsibilidade do terreno na redução da capacidade de carga. ) Constatou-se uma redução de 51% a 53% nos valores de capacidade de carga anteriormente obtidos. Mas a carga de colapso, ou capacidade de carga na condição inundada, também teve uma majoração importante, aumentando em 45%, 90% e 135% com a cravação de 10%, 20% e 30% do diâmetro da base, respectivamente. Conclui-se que a cravação de tubulões a céu aberto, inicialmente executados com escavação e concretagem in situ, pode ser uma solução interessante em solos colapsíveis.
Title in English
Driving of belled piles to improve bearing capacity on collapsible soils
Keywords in English
Belled piles
Collapsible soils
Static load test
Abstract in English
The belled piles are largely used as fundation for structural elements of residential buildings in small and medium cities in Brazil. The steps of a foundation design is developed in an area previously occupied by old residential buildings. After a careful demolition and clean up process, the challenger is to build the foundations without the danger of harming the adjacent buildings (Division of belled piles on both side and on the bottom). On the design, some specific and some standard procedures are used, which reflect the current practice over the last 10 years, in the Campinas region, with extremely satisfactory results . In porous and collapsible soil, that can be found in many Brazilian regions, these piles usually have presented an inadequate behavior, when the soil is soaked. With a significant elevation on its moisture content, these soils present the collapse settlement, being characterized as collapsible. Since there is already the confirmation of the compacting process efficacy in making the employment of shallow foundations on collapsible soils feasible (CINTRA, 1998), it was decided to study the possible benefits of driving the belled piles on the improvement of the bearing capacity. At the Experimental Foundation Field of USP/São Carlos, two piles were tested. Both piles were 6,00 m long and had a shaft diameter of 0.50 m. The enlarged bases had a diameter of 1.50 m and a height of 0.90 m. The first pile was tested under the non-soaked condition of the soil, on the initial quota of base support, and then with the 0.15 m, 0.30 m and 0.45 driving, which corresponds to 10%, 20%, and 30% of the base diameter, respectively. It was observed that the driving improved the bearing capacity in 42%, 85%, and 127%, respectively. The second pile was tested on a soaked soil, to quantity the collapsibility effect on the reduction of the bearing capacity. A reduction of 51% to 53% on the values of the bearing capacity previously obtained was observed, but the collapse load, also presented an important improvement, increasing 45%, 90%, and 135% with the driving of 10%, 20%, and 30% of the base diameter, respectively. We can conclude that the driving of belled piles, inittially executed with digging and concreting in situ, may be an interesting solution on collapsible soils.
 
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Publishing Date
2016-02-26
 
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