Análise de provas de carga estática instrumentadas em estacas escavadas em areia

Abstract

Resumo: A prova de carga estática é uma importante ferramenta para se compreender o comportamento de uma estaca, sendo que o ensaio convencional, sem instrumentação em profundidade, fornece a curva carga x recalque no topo da estaca. Contudo, esta informação por si só não permite entender odesenvolvimento das parcelas de atrito lateral e ponta, as quais são essenciais para o dimensionamento deste tipo de fundação e previsão dos recalques, sendo necessário o uso de métodos para a interpretaçãodestes dados, para definição da carga de ruptura e separação das parcelas resistentes. No caso de estacas instrumentadas em profundidade, é possível obter a carga de ruptura e realizar a separação das parcelas resistentes, diretamente. Tendo em vista esta realidade, o presente trabalho analisou provas de carga estática instrumentadas, realizadas em duas estacas do tipo escavada com polímero, no município de Araquari (SC). As estacas possuem, respectivamente, diâmetro de 0,7 e 1,0 m, comprimento de 15,7 e24,1 m e estão instaladas em solo predominantemente arenoso. A instrumentação utilizada consiste empares de strain gages distribuídos ao longo do fuste, em ambas as estacas. Com os dados das curvascarga _ recalque coletados no topo da estaca e os dados da instrumentação do fuste, foram realizados estudos comparativos entre os valores de carga de ruptura, atrito lateral e resistência de ponta, obtidos através de métodos de interpretação e os valores alcançados pelos dados da instrumentação. Foram realizados também estudos comparativos com métodos semiempíricos para dimensionamento de estacas, baseados nos ensaios SPT e CPT/CPTU, no intuito de analisar suas estimativas de carga de ruptura,atrito lateral e resistência de ponta para estacas estudadas. Ao todo foram analisados seis métodos semiempíricos para dimensionamento de estacas, seis métodos para a definição da carga de ruptura em provas de carga e dois métodos para a separação das parcelas resistentes de atrito e ponta. Os resultados mostraram uma grande dispersão entre os valores obtidos pelos métodos semiempíricos, cujas estimativas de capacidade de carga se mostraram conservadoras. Para os métodos de interpretação que definem da carga de ruptura, se observou uma variação grande nos resultados, em função do método empregado e também em função da curva carga _ recalque utilizada, no caso de estacas submetidas as ucessivos carregamentos. Quanto aos métodos para separação das parcelas resistentes de atrito e ponta,os resultados mostraram uma boa aproximação com os resultados da instrumentação.

Abstratc: Static load test is an important tool for understanding the behavior of a pile, once the conventional test, without depth instrumentation, provides load × displacement curve at the top of the pile. However, this information by itself does not allow understanding the development of shaft and tip resistances, which are essential for the design of this type of foundation and to predict settlements. Thus it is required to use methods for interpretation of these data, to define the bearing capacity, shaft and tip resistances. For instrumented piles in depth it is possible to obtain bearing capacity, shaft and tip resistances portions directly. Based on this reality, this study analyzed instrumented static load tests in two bored piles with polymer, in the city of Araquari (SC). The piles have, respectively, diameter of 0.7 and 1.0 m, length of 15.7 and 24.1 m and they are located in predominantly sandy soil. The instrumentation consists of a pairs of strain gages distributed along the depth, on both piles. With data from load × displacement curves collected on top of the pile and the data instrumentation, there were conducted comparative studies of the bearing capacity values, shaft and tip resistances, obtained through methods of interpretation and instrumentations data achieved. Also comparative studies were performed with semiempirical methods for pile design, based on SPT and CPT/CPTU tests, in order to analyze its bearing capacity, shaft and tip resistances to the studied piles. Six semiempirical methods for pile design, six methods for the bearing capacity definition from load × displacement curves and two methods for separating the portions of shatf ant tip resistances were analyzed. The results showed a wide dispersion between the values obtained by the semiempirical methods, whose bearing capacity estimates proved to be conservative. For the interpretation methods which define the bearing capacity, it was observed a wide variation in results depending on the method used and also depending on the load × displacement curve used in the case of piles subjected to successive static load tests. The methods for separation of shaft and tip resistances, from load × displacement curves, showed a good approximation to the results of instrumentation.