Avaliação de recalques em solos finos com o uso dos ensaios CPTU e de adensamento: método de recalques de Janbu

Abstract

Este trabalho consiste em analisar a aplicação do método de Janbu para estimativa de recalques em ensaios de CPTU e de adensamento em solos finos. O método convencional para determinar deformações é realizado a partir do ensaio de adensamento com o uso dos parâmetros: coeficiente de compressibilidade, de recompressão e índice de vazios inicial do solo. O método de Janbu propõe uma simplificação com o uso de apenas o número de módulo da reta virgem (m) e de recompressão (mr), oriundos de correlações com os parâmetros de adensamento ou por equacionamento proposto, que permite a análise por resultados de ensaios de CPTU. Portanto, a aplicabilidade do método garante estimar recalques com o uso de apenas um ensaio de campo, eliminando a necessidade do tempo e investimento necessário para ensaios de adensamento em laboratório. A proposta apresentada foi estudar 25 camadas de solos finos determinadas em 20 ensaios de piezocone, onde coletaram-se amostras para a caracterização geotécnica do solo e para realização de ensaios de adensamento, de maneira que os resultados destes ensaios foram utilizados para estimar suas deformações verticais com diferentes métodos e compará-los. Os recalques foram efetuados com quatro carregamentos e por quatro metodologias: pelo método convencional da teoria de adensamento (ρ4), pelo método de Janbu com m derivado dos parâmetros do ensaio de adensamento (ρ1), pelo método de Janbu com m calculado por equacionamento proposto do método para ensaios de CPTU (ρ2) e pelo método de Janbu em ensaios de piezocone com m adotado com valores típicos da literatura de Fellenius (2006) (ρ3). Os resultados entre os métodos foram condizentes, sendo que ρ1, ρ3 e ρ4 apresentaram magnitudes de recalques com valores conservadores e com menores variações. As deformações ρ2 revelaram-se com menores magnitudes, devido esta aplicação do método no ensaio de piezocone considerar a não homogeneidade dos solos e picos de resistências, oriundos da presença de lentes de areia e conchas marinhas entremeadas nas camadas dos solos finos.

This work consists of analyzing the application of Janbu's method for estimating settlement in CPTU and oedometer (consolidation) tests on cohesive soils. The conventional method for determining deformations is based on the eodometer test using the following parameters: the compression index, the re-compression index and the void ratio. The Janbu's method proposes a simplification for the conventional process by using only the modulus number (m) and recompression modulus number (mr), derived from correlations with the compressibility parameters or by proposed equation, which allows the analysis by the results of the CPTU tests. Therefore, the applicability of the method guarantees to estimate settlements using only one field test, eliminating the need for the time and investment required for oedometer tests. This thesis aimed to study 25 layers of fine soils obtained in 20 piezocone tests, where samples were collected for geotechnical characterization of the soil and performance of eodometer tests. Through the results of these tests it was possible to estimate their vertical deformations in addition to performing a comparison between the different methods applied. The settlements were measured with four loads and by four methodologies: by the eodometer test method (ρ4), by Janbu's method with modulus number derived from the correlation with compressibility parameters (ρ1), by Janbu's method with modulus number calculated by equation proposed for CPTU tests (ρ2), and by Janbu's method with modulus number adopted with typical values provided in the literature to piezocone tests (ρ3). The results between the methods were consistent, with ρ1, ρ3 and ρ4 giving settlement magnitudes with conservative values and less variation. The settlement ρ2 presented smaller magnitudes, because during the application of its method in the piezocone test it was considered the inhomogeneity of the soils and resistance peaks, which are caused by the presence of sand lenses and sea shells interspersed in the layers of fine soils.