Estudo do comportamento geomecânico da areia de Araquari e sua aplicação ao dimensionamento de estacas escavadas

Abstract

A execução de estacas escavadas em areia no campo experimental de Araquari/SC, instrumentadas ao longo do seu fuste, possibilitaram as análises de capacidade de carga propostas no presente estudo. Tais análises envolveram a determinação do coeficiente ? através da retroanálise das resistências laterais (ql) obtidas por diferentes provas de carga (bidirecional e convencionais) para a estaca ET-06. Para tanto, foram empregados valores de coeficientes de pressão (ks) estimados para o perfil do subsolo a partir de ângulos de atrito máximo e residual, determinados nos ensaios de compressão triaxial e cisalhamento por torção, respectivamente e em dados de ql, obtidos nos ensaios de provas de carga bidirecional e estática convencional. Em relação ao ângulo de atrito máximo dos solos formam obtidas quatro envoltórias com ângulos característicos para o material estudado através da execução de ensaios convencionais triaxiais (CID). Devido a interação entre as partículas do solo e o concreto da estaca, foi investigado o parâmetro residual de resistência através de ensaios do tipo cisalhamento por torção. O ângulo de atrito residual, obtido no ensaio de cisalhamento por torção, e o ângulo de atrito obtido no estado critico caracterizado na compressão triaxial foram empregados em retro análise e como resultado foi obtido o ks, para que posteriormente pudesse ser comparado com coeficiente de empuxo no repouso k0, apresentando uma relação ks/k0 próximo a um. O valor do coeficiente ß relativo ao perfil estudado foi determinado, e com base neste explica-se que a transferência de carga entre o solo e a estaca pode ser avaliada em função das tensões no repouso do perfil, expressas por k0 determinado com base em ensaios de laboratório e em sua relação com coeficiente de pressão ks, estimado no presente trabalho por retro análises.

Abstract: The execution of instrumented piles in a sand deposit in the experimental field of Araquari / SC, allowed the analyzes of load capacity proposed in the present study. Such analyzes involved the application of the ß method by retro analysis of the lateral resistance (ql) of the ET-06 pile, obtained by conventional and bi-diretional loading tests. For this purpose, ß values and pressure coefficients (ks) were estimated from lateral streght ql using maximum and residual friction angles, determined in the triaxial compression and torsional shear tests. Regarding the maximum friction angle of the soils, four envelopes with characteristic angles were obtained for the studied material. Due to the interaction between soil particles and pile concrete, stress mobilization occurs at high deformation levels, so torsional shear tests were performed. The critical state friction angle and the maximum friction angle were used in the back analysis resulting in ks values, which were compared with the resting thrust coefficient k0, showing a ks / k0 ratio close to one. The ß coefficient value for the studied profile was determined, showing that the load transfer between soil and pile can be evaluated as a function of the resting stresses of the profile, expressed by k0 determined by Laboratory tests.