Comprovou-se por meio de provas de cargas (Figura 4a) que a energia ou trabalho necessário para escavar cada estaca do estaqueamento, executada por um de- terminado conjunto máquina/operador, é proporcional à capacidade de carga da estaca. Verificou-se também que, quando os dados (energias) de um estaqueamento são agrupados em um banco de dados, formam uma popu- lação (Figura 4b) e ela se enquadra em uma distribuição normal de probabilidade, o que permite a montagem de critérios de aceitação em função da média e do desvio padrão da população ou de uma amostra retirada do es- taqueamento. Comprovou-se também (Figura 4c) que os perfis de energia das estacas são semelhantes aos perfis das sondagens SPT, corroborando a tese de que a medi- da de energia demandada ou o trabalho realizado durante a escavação de uma estaca podem ser utilizados para o controle de qualidade dessa estaca e, consequentemente, do estaqueamento.
Por meio de modelos bi (2D) e tridimensionais (3D) de NSPT e de energia, obtidos através da geoestatística, verificou-se que a metodologia proposta identificou as
Figura 4 – (a) Capacidade de carga última versus trabalho realizado; (b) Distribuição de Frequência antes e depois da metodologia SCCAP; (c) Perfil de energia e de NSPT. (Silva, 2011)
regiões de menor resistência, circuladas na Figura 5, in- dicando que a energia ou o trabalho necessário para es- cavar uma estaca é proporcional à energia registrada no ensaio SPT e, consequentemente, à capacidade de carga da estaca. Fato que evidencia que a metodologia SCCAP
Figura 5 – F atiamento vertical (Corte AA) do Modelo 3D de NSPT e Energia
mitiga o risco, pois, nes- te caso, as regiões que apresentam menor re- sistência foram identifi- cadas pelo menor nível de energia registrada, permitindo que as esta- cas executadas nestas regiões sejam avaliadas e aprofundadas já na fase de execução, até que o nível de energia estabelecido pelo crité- rio adotado seja atingi- do, consequentemente, garantindo a capacidade de carga da estaca.
Analisando-se a Fi- gura 5, que apresenta o fatiamento Vertical (Corte AA) dos modelos 3D de NSPT, Energia e Energia acumulada ao longo do perfil geotécnico, percebe-se que o modelo NSPT apresenta menor precisão e não captou toda a variabilidade geo- técnica da secção, pois foi gerado com dados de apenas
Figura 6 – Fatiamento vertical (corte A A) do modelo 3D de NSPT – obra Guará
a b
& Construções& Construções
& Construções
quatro ensaios, enquanto o modelo de energia foi gera- do com dados coletados em 98 estacas, justificando as distorções entre os modelos. Na Figura 6, apresenta-se um estudo de caso, obra Guará-DF, onde a Metodologia SCCAP foi aplicada, os cortes apresentados foram ex- traídos de modelos 3D de NSPT. A figura 6a representa a prática da engenharia de fundações onde, a partir das sondagens SPT, montam-se modelos 2D ou 3D para a setorização ou não da obra, em termos de profundidades a serem atingidas. Em função das informações prelimi- nares coletadas no modelo 3D de NSPT, definiu-se que as estacas com diâmetro de 0,50m teriam 18,0m de profundidade, independentemente da sua localização no maciço. A profundidade garantiria com segurança a capacidade de carga mínima de 1000 KN, requerida no projeto e levantada a partir de métodos semiempíricos adotados para o dimensionamento. Ainda, observa-se, na Figura 6a, que a superfície resistente para a obra, representada pela linha tracejada vermelha, sugere que as estacas devem ser assentes em NSPT igual a 40 golpes.
Mas, o estaqueamento inicialmente foi controla- do pela Metodologia SCCAP (critério 1). Logo, retirou-se uma amostra composta por 10 medidas de energia ne- cessária para escavar cada uma das 10 estacas, amos- tragem realizada próximo a sondagem SP 13, com média amostral obtida de 18MJ. Entretanto, na Figura 6b, pode- -se verificar que, na região entre as sondagens SP 13 e SP11, para atingir os 18MJ imposto pelo critério adotado, era necessário escavar as estacas, em alguns casos, até a profundidade de 22,0m. Fato confirmado por meio de nova sondagem, SP 13/11C, que confirmou que a resistên- cia NSPT requerida no projeto, 40 golpes, encontrava-se a uma profundidade superior a inicialmente considerada. Ainda foi possível admitir, na região do furo 11, estacas com profundidades inferiores as inicialmente projetadas com segurança, pois, nessa região, utilizou-se o critério 3, complementarmente ao critério 1
É evidente que o comportamento final da estaca ainda dependerá das condições e da qualidade da con-
cretagem, entre outros fatores abordados. Finalmente, foi verificado por Silva (2011) que a confiabilidade dos estaqueamentos estudados aumentou significativamente com a adoção da metodologia SCCAP nos estaqueamen- tos estudados.
5. CONCLUSÕES
Mostrou-se que a metodologia SCCAP, criada a partir do princípio universal da conservação de energia, confe- re à execução dos estaqueamentos tipo hélice contínua confiabilidade e segurança, o que nem sempre é con- seguido apenas com a adoção da margem de seguran- ça. Verificou-se que é possível uniformizar os estaque- amentos em termos de energia e, consequentemente, de capacidade de carga e deformabilidade, ao considerar as características estatísticas de uma amostra de ener- gia retirada do estaqueamento como elo entre a energia demandada para escavar cada estaca e o controle de qualidade do estaqueamento. A partir da adoção da me- todologia, constatou-se que é possível orientar e corrigir os procedimentos executivos para garantir as premissas de projetos, baseando-se em critérios de aceitação, por exemplo, fazendo-se a correção da profundidade duran- te a execução de cada estaca em função do nível de energia atingido. Fica evidente que os procedimentos e critérios de controle propostos pela Metodologia SCCAP devem ser adotados e considerados pelos engenheiros geotécnicos (projetistas e executores), pois representam um ganho de qualidade e segurança. Mas, a metodolo- gia continua atrelada e diretamente ligada ao nível e à qualidade dos estudos precedentes (sondagens, provas de cargas e projeto), às condições de execução (ma- quinário e operação) e ao próprio grau de complexidade geológico-geotécnica da área.
6. AGRADECIMENTOS
Ao Programa de Pós-Graduação em Geotecnia da Uni- versidade de Brasília, à Embre Engenharia, Sete Engenharia e Geodigitus Instrumentação, pelo apoio e a disponibiliza- ção dos dados aqui apresentados e analisados.
[01] SILVA, C.M.; CAMAPUM DE CARVALHO, J. (2010). Monitoramento e Controle de Qualidade dos Estaqueamentos Tipo Hélice Contínua Durante a Execução da Obra. XV Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica, Gramado: ABMS, v. 1, p. 1-12.
[02] SILVA, C.M. (2011). Energia e Confiabilidade Aplicadas aos Estaqueamentos Tipo Hélice Contínua. Tese de Doutorado – Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 311 p.
[03] SILVA, C.M.; CAVALCANTE, A.L.B.; CAMAPUM DE CARVALHO, J. (2012) On Modelling Continuous Flight Auger Pilings by means of Energy. International Journal of Science and Engineering Investigations vol. 1, issue 9, October 2012, ISSN: 2251-8843. l