Trabalho de conclusão de curso de Artur Gabriel Ferreira de Souza

1. DESEMPENHO DE FUNDAÇÃO PROFUNDA
COM PONTA EM SOLO RESISTENTE NA
ZONA NORTE DO RECIFE
ARTUR GABRIEL FERREIRA DE SOUZA
Orientadores: Prof. Pedro Eugênio Silva de Oliveira, MSc.
Prof. Sérgio do Rego Barros Machado Dias, MSc.

2. INTRODUÇÃO | CARACTERIZAÇÃO DO PROBLEMA
CARACTERIZAÇÃO DO PROBLEMA
• COMO REALIZAR UMA ANÁLISE DE DESEMPENHO
DE FUNDAÇÕES PROFUNDAS EFICAZ BASEADO EM
ENSAIOS E EXPERIÊNCIAS ANTERIORES.
• COMO UM SUBSOLO COM CARACTERÍSTICAS DE
MAIOR RESISTÊNCIA INFLUENCIA O DESEMPENHO DE
UM SISTEMA DE FUNDAÇÃO.

3. INTRODUÇÃO | OBJETIVOS
Objetivos Específicos:
-Obtenção de perfil representativo por meio de análises estatísticas e relaciona-lo
com um perfil típico.
-Utilização do método de Van der Veen (1953) para extrapolação da curva carga-
recalque.
-Utilização dos dados obtidos para comparação com Oliveira et al. (2018).
-Determinação do estado limite último e o fator de segurança da obra.
Objetivo Geral:
-Realizar uma análise sobre uma solução de fundação
profunda, seu subsolo característico e seus parâmetros
geotécnicos. Relacionando os resultados com uma verificação
de desempenho e estabilidade.
OBJETIVOS

4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA | CONCEITO SOBRE FUNDAÇÕES
Fonte: Velloso e Lopes (2010).
Fundações Superficiais Fundações Profundas
Fonte: Adaptado de Manual de Estruturas
de Concreto Armado - ABCP (2003)
bloco sapata radier
estaca tubulão
CONCEITO SOBRE FUNDAÇÕES

5. Fonte: Cedida pela empresa.
Estaca hélice contínua
“...estaca de concreto moldada in loco, executada
mediante a introdução, por rotação, de um trado helicoidal
contínuo no terreno, e injeção de concreto pela própria
haste central do trado simultaneamente com a sua
retirada, sendo que a armadura é introduzida após a
concretagem da estaca.”
NBR 6122 (ABNT, 2010)
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA | CONCEITO SOBRE FUNDAÇÕES
Diâmetro (mm)
Profundidade
Limite (m)
Torque
(kN.m)
Brasil, 1987 275, 350 e 425 15 35
Brasil, atualmente até 1200 32 390
Fonte: Almeida Neto (2002) e Hortegal (2011).
Breve contexto histórico
CONCEITO SOBRE FUNDAÇÕES

6. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA | FUNDAÇÕES NO RECIFE
Fonte: Gusmão Filho (1998)
Fonte: Santos(2011)
CONCEITO SOBRE FUNDAÇÕES
Fundações no Recife

7. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA | GEOLOGIA DO RECIFE
Fonte: Gusmão Filho (1998).
GEOLOGIA DO RECIFE
Origem geológica do Recife.

8. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA | GEOLOGIA DO RECIFE
Fonte: Gusmão Filho (1998).
GEOLOGIA DO RECIFE
Perfil síntese
Intermediário

9. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA | DESEMPENHO DE OBRAS
DESEMPENHO DE OBRAS
Fonte: Oliveira et al. (2018)
• Incremento no número de
ensaios de PCE após
implementação do item 9.2.2.1
na NBR 6122:2010
• Obrigação de ensaiar 1% das
estacas em obras com mais
de 100 estacas.
Ensaios e análise de desempenho na
cidade do Recife.

10. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA | PROVAS DE CARGA ESTÁTICA
PROVA DE CARGA ESTÁTICA
Fonte: Cedida pela empresa
• Carregamento: cargas conhecidas
aplicadas sucessivamente, procedido do
descarregamento (processo inverso).
• Ensaio do conjunto solo-fundação.
• Possibilita utilizar as estacas em etapas
futuras.
Metodologia da PCE

11. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA | DESEMPENHO DE OBRAS
Van der Veen (1953)
Q = 𝑄 𝑢𝑙𝑡 ∗ (1 − 𝑒−𝑎∗𝛿+𝑏
Q = Carga aplicada
𝑄 𝑢𝑙𝑡 = carga última para ruptura
𝑎 = rigidez
𝛿 = recalque para carga aplicada
𝑏 = intercepto no eixo dos
recalques.

12. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA | DESEMPENHO DE OBRAS
Oliveira et al. (2018)
Fonte: Modificado de Oliveira et al. (2018)

13. METODOLOGIA| CARACTERIZAÇÃO DA OBRA
CARACTERIZAÇÃO DA OBRA
Fonte: O autor
Localização
Fonte: adaptado de Google Maps

14. METODOLOGIA| CARACTERIZAÇÃO DA OBRA
CARACTERIZAÇÃO DA OBRA
Fonte: adaptado de Google Maps
• Obra na RPA 3 (“Zona Norte”) do Recife/PE
• Estrutura Aporticada de Concreto Armado
• 60 mil metros quadrados de área
construída
• Quatro pavimentos
• Passível de expansão
• Concluída em 21 de novembro de 2012
Principais características

15. METODOLOGIA| CARACTERIZAÇÃO DA OBRA
CARACTERIZAÇÃO DA OBRA
Fonte: adaptado de material fornecido
Fonte: adaptado de material fornecido
Sistema de fundação

16. METODOLOGIA| DADOS OBTIDOS
DADOS OBTIDOS
1ª Campanha – março de 2009
Fonte: Cedida pela empresa.
16 sondagens do tipo SPT
Fonte: Cedida pela empresa.

17. METODOLOGIA| DADOS OBTIDOS
DADOS OBTIDOS
2ª Campanha – outubro de 2010
Fonte: Cedida pela empresa.
09 sondagens do tipo SPT
Fonte: Cedida pela empresa.

18. MATERIAIS| CARACTERIZAÇÃO DA OBRA
DADOS OBTIDOS
Fonte: Adaptado de material cedido pela empresa.
Nome Tipo
Comprimento
(m)
Carga de
Trabalho
(tf)
Carga de
Ensaio (tf)
Recalque
Máximo
(mm)
Residual
(mm)
P6A Hélice Contínua 500mm 18,00 105,00 210,00 5,94 1,91
P6L Hélice Contínua 600mm 19,00 150,00 300,00 8,93 3,56
P8R Hélice Contínua 600mm 20,00 150,00 300,00 7,26 2,41
P9G Hélice Contínua 500mm 19,00 105,00 210,00 6,66 2,91
P14C Hélice Contínua 600mm 18,00 150,00 300,00 9,44 4,46
P14L Hélice Contínua 600mm 20,00 150,00 300,00 10,16 5,24
P14N Hélice Contínua 600mm 19,00 150,00 300,00 10,61 5,02
Fonte: Cedida pela empresa.
Prova de carga estática – características segundo norma NBR 12131 (2006)

19. MATERIAIS| CARACTERIZAÇÃO DA OBRA
DADOS OBTIDOS
Estágio
Carga
P6A P6L P8R P9G P14C P14L P14N
1 21,00 30,00 30,00 21,00 30,00 30,00 30,00
2 42,00 60,00 60,00 42,00 60,00 60,00 60,00
3 63,00 90,00 90,00 63,00 90,00 90,00 90,00
4 84,00 120,00 120,00 84,00 120,00 120,00 120,00
5 105,00 150,00 150,00 105,00 150,00 150,00 150,00
6 126,00 180,00 180,00 126,00 180,00 180,00 180,00
7 147,00 210,00 210,00 147,00 210,00 210,00 210,00
8 168,00 240,00 240,00 168,00 240,00 240,00 240,00
9 189,00 270,00 270,00 189,00 270,00 270,00 270,00
10 210,00 300,00 300,00 210,00 300,00 300,00 300,00
Fonte: Adaptado de material cedido pela empresa.
Prova de carga estática - carregamento

20. MATERIAIS| MÉTODOS
MÉTODOS
COTA
NSPT (N/30cm)
SP01
CAMP.
02
SP02
CAMP.
02
SP03
CAMP.
02
SP04
CAMP.
02
SP05
CAMP.
02
SP06
CAMP.
02
SP07
CAMP.
02
SP08
CAMP.
02
SP09
CAMP.
02
SP01
CAMP.
01
SP02
CAMP.
01
SP03
CAMP.
01
SP04
CAMP.
01
SP05
CAMP.
01
SP06
CAMP.
01
SP07
CAMP.
01
SP08
CAMP.
01
SP09
CAMP.
01
SP10
CAMP.
01
SP11
CAMP.
01
SP12
CAMP.
01
SP13
CAMP.
01
SP14
CAMP.
01
SP15
CAMP.
01
SP16
CAMP.
01
-0,5 3 1,50 1,17 1,50 2 1,25 7,50 1,75 5,50 - 2 1,50 4 3 - 6 2 - 4 2 2 2 - 4 8,5
-1,5 1,7 5,00 1,25 5,00 1,285 0,63 1,13 1,17 1,50 2,135 1,5 4,50 2 4,5 3,5 1,71 7,5 2,355 5 1,25 2,5 6 2 1,5 1,5
-2,5 5 8,00 0,99 6,50 3,125 1,43 4,00 2,00 1,12 4,5 21 5,00 4 4 1,605 2,1 9 8,5 8 2 5 23 5 4 2,79
-3,5 5 8,00 3,00 6,00 5 5,00 6,00 3,00 17,00 5 52 6,00 25 8 4 12 7 6 11 10 16 17 5 15 5,5
-4,5 7 10,00 4,00 7,00 6 6,00 7,00 3,63 9,00 9 16 13,00 14 12 14 17 11 18 17 8 15 35 9 17 6
-5,5 7 7,00 5,00 9,00 7,33 8,00 8,00 5,00 10,00 7 13 4,54 15 15 10 14 12 9 14 13 14 21 13 12 14
-6,5 9 5,00 5,00 5,00 7 10,00 10,00 6,00 8,00 7 12 5,00 14 11 11 8 12 10 11 15 17 14 10 16 18
-7,5 6 6,00 5,00 7,00 8 9,00 9,00 6,00 6,00 7 10 8,00 15 16 6 7 11 12 12 9 11 17 11 22 24
-8,5 5 7,00 6,00 6,00 8,5 9,00 10,00 6,00 10,00 4,69 9 4,00 22 12 7 9 12 16 9 7 15 11 8 16 9
-9,5 6 10,00 7,00 6,00 7 16,00 8,00 5,00 10,00 5 7 5,00 14 12 7 10 14 11 6 6 13 18 8 12 12
-10,5 10 6,00 6,00 7,00 9 10,00 8,00 5,00 17,00 13 13 9,00 13 14 7 6 17 5 10 5 10 17 9 8 15
-11,5 4 5,00 5,00 6,00 6 7,50 10,00 5,00 11,00 6 18 7,00 14 17 7 8 14 7 16 10 11 11 11 15 13
-12,5 5 3,42 5,00 4,00 6 3,00 8,00 6,00 6,00 4 8 4,69 11 12 9 16 7 12 19 13 9 6 12 12 6
-13,5 5 5,00 6,00 5,00 7 7,00 5,00 11,00 3,43 5 7 6,00 8 9 6 4 8 16 5 7 9 10 13 13 11
-14,5 5 7,50 12,00 10,00 10 8,00 5,00 7,50 5,00 4 11 5,00 8 10 9 4 9 9 8 6 8 9 4 9 10
-15,5 22,5 32,00 17,00 28,00 24,5 12,50 5,00 5,00 6,00 6 9 17,00 8 11 15 8 16 6 10 10 10 10 10 8 11
-16,5 35 36,00 28,00 37,20 26 19,00 10,00 5,00 8,00 24 150 21,00 16 14 13 14 58,5 11 15 12 13 11 12 13 11
-17,5 39,6 39,60 37,20 41,25 34,8 24,00 42,64 12,00 25,00 49,5 - 39,60 29 28 75 38 - 20 33 53,33 20 36 33 28 11
-18,5 56,25 61,36 62,19 148,03 150 40,00 31,00 17,00 24,00 86 - 43,20 54,545 36 66 39 - 68 - 51 54 66 60 61,36 20
-19,5 262,5 164,42 131,25 - - 133,33 31,00 26,00 31,00 - 70 - 66,66 74 - 69 - - - 61,76 70 52,17 64 74 36
-20,5 - - - - - - 75,00 43,00 34,00 - 72 - 68,18 120 - 76 - - - 70 - 49,56 93,75 - 39,6
-21,5 - - - - - - 225,00 44,00 131,10 - - - 83,33 - - - - - - 75 - - - - 62
-22,5 - - - - - - - 90,00 - - - - - - - - - - - - - - - - 225
-23,5 - - - - - - - 210,00 - - - - - - - - - - - - - - - - -
Fonte: O Autor
Sondagem representativa – distribuição por cota

21. MATERIAIS| MÉTODOS
MÉTODOS
Fonte: O Autor
Cota Média
Desvio
Padrão
Coeficiente de
Variação (%)
-0,5 3,15 2,1 67
-1,5 2,72 1,8 68
-2,5 5,67 5,4 96
-3,5 10,50 10,2 97
-4,5 11,63 6,6 57
-5,5 10,67 4,0 37
-6,5 10,24 3,9 38
-7,5 10,40 5,0 48
-8,5 9,53 4,2 44
-9,5 9,40 3,7 39
-10,5 9,96 3,9 39
-11,5 9,78 4,2 42
-12,5 8,28 4,1 50
-13,5 7,66 3,2 41
-14,5 7,72 2,4 30
-15,5 12,70 7,3 57
-16,5 24,51 28,8 117
-17,5 34,33 13,9 40
-18,5 58,86 33,9 58
-19,5 83,36 59,8 72
-20,5 67,37 25,3 38
-21,5 103,41 66,3 64
-22,5 157,50 95,5 61
-23,5 210,00 - -

22. MATERIAIS| MÉTODOS
MÉTODOS
Fonte: O Autor
Sondagens – análise qualitativa interface solo-rocha/alteração de rocha

23. MATERIAIS| MÉTODOS
MÉTODOS
Fonte: O Autor
Provas de Carga Estática – Extrapolação pelo Método de Van der Veen (1953)

24. RESULTADOS| ANÁLISE DAS SONDAGENS
RESULTADOS
Cota
SP01
CAMP.
02
SP02
CAMP.
02
SP03
CAMP.
02
SP04
CAMP.
02
SP05
CAMP.
02
SP06
CAMP.
02
SP07
CAMP.
02
SP08
CAMP.
02
SP09
CAMP.
02
SP01
CAMP.
01
SP02
CAMP.
01
SP03
CAMP.
01
SP04
CAMP.
01
SP05
CAMP.
01
SP06
CAMP.
01
SP07
CAMP.
01
SP08
CAMP.
01
SP09
CAMP.
01
SP10
CAMP.
01
SP11
CAMP.
01
SP12
CAMP.
01
SP13
CAMP.
01
SP14
CAMP.
01
SP15
CAMP.
01
SP16
CAMP.
01
-1,5 0,38 0,84 0,54 0,84 0,53 0,77 0,59 0,57 0,45 0,22 0,45 0,65 0,27 0,65 0,28 0,37 1,75 0,14 0,84 0,54 0,08 1,20 0,27 0,45 0,45
-2,5 0,12 0,41 0,83 0,15 0,45 0,75 0,29 0,65 0,80 0,21 2,71 0,12 0,29 0,29 0,72 0,63 0,59 0,50 0,41 0,65 0,12 3,06 0,12 0,29 0,51
-3,5 0,52 0,24 0,71 0,43 0,52 0,52 0,43 0,71 0,62 0,52 3,95 0,43 1,38 0,24 0,62 0,14 0,33 0,43 0,05 0,05 0,52 0,62 0,52 0,43 0,48
-4,5 0,40 0,14 0,66 0,40 0,48 0,48 0,40 0,69 0,23 0,23 0,38 0,12 0,20 0,03 0,20 0,46 0,05 0,55 0,46 0,31 0,29 2,01 0,23 0,46 0,48
-5,5 0,34 0,34 0,53 0,16 0,31 0,25 0,25 0,53 0,06 0,34 0,22 0,57 0,41 0,41 0,06 0,31 0,12 0,16 0,31 0,22 0,31 0,97 0,22 0,12 0,31
-6,5 0,12 0,51 0,51 0,51 0,32 0,02 0,02 0,41 0,22 0,32 0,17 0,51 0,37 0,07 0,07 0,22 0,17 0,02 0,07 0,46 0,66 0,37 0,02 0,56 0,76
-7,5 0,42 0,42 0,52 0,33 0,23 0,13 0,13 0,42 0,42 0,33 0,04 0,23 0,44 0,54 0,42 0,33 0,06 0,15 0,15 0,13 0,06 0,63 0,06 1,12 1,31
-8,5 0,48 0,27 0,37 0,37 0,11 0,06 0,05 0,37 0,05 0,51 0,06 0,58 1,31 0,26 0,27 0,06 0,26 0,68 0,06 0,27 0,57 0,15 0,16 0,68 0,06
-9,5 0,36 0,06 0,26 0,36 0,26 0,70 0,15 0,47 0,06 0,47 0,26 0,47 0,49 0,28 0,26 0,06 0,49 0,17 0,36 0,36 0,38 0,91 0,15 0,28 0,28
-10,5 0,00 0,40 0,40 0,30 0,10 0,00 0,20 0,50 0,71 0,31 0,31 0,10 0,31 0,41 0,30 0,40 0,71 0,50 0,00 0,50 0,00 0,71 0,10 0,20 0,51
-11,5 0,59 0,49 0,49 0,39 0,39 0,23 0,02 0,49 0,12 0,39 0,84 0,28 0,43 0,74 0,28 0,18 0,43 0,28 0,64 0,02 0,12 0,12 0,12 0,53 0,33
-12,5 0,40 0,59 0,40 0,52 0,28 0,64 0,03 0,28 0,28 0,52 0,03 0,43 0,33 0,45 0,09 0,93 0,16 0,45 1,29 0,57 0,09 0,28 0,45 0,45 0,28
-13,5 0,35 0,35 0,22 0,35 0,09 0,09 0,35 0,44 0,55 0,35 0,09 0,22 0,04 0,18 0,22 0,48 0,04 1,09 0,35 0,09 0,18 0,31 0,70 0,70 0,44
-14,5 0,35 0,03 0,55 0,30 0,30 0,04 0,35 0,03 0,35 0,48 0,42 0,35 0,04 0,30 0,17 0,48 0,17 0,17 0,04 0,22 0,04 0,17 0,48 0,17 0,30
-15,5 0,77 1,52 0,34 1,20 0,93 0,02 0,61 0,61 0,53 0,53 0,29 0,34 0,37 0,13 0,18 0,37 0,26 0,53 0,21 0,21 0,21 0,21 0,21 0,37 0,13
-16,5 0,43 0,47 0,14 0,52 0,06 0,22 0,59 0,80 0,67 0,02 5,12 0,14 0,35 0,43 0,47 0,43 1,39 0,55 0,39 0,51 0,47 0,55 0,51 0,47 0,55
Σ 6,031 7,071 7,460 7,102 5,338 4,928 4,466 7,958 6,128 5,721 15,326 5,547 7,021 5,396 4,607 5,852 6,982 6,361 5,631 5,113 4,110 12,273 4,313 7,275 7,154
Fonte: O Autor
Sondagem representativa

25. RESULTADOS| ANÁLISE DAS SONDAGENS
RESULTADOS
Gráfico de SP12, Média
Gráfico de dispersão das campanhas
com a profundidade
Fonte: O AutorFonte: O Autor

26. RESULTADOS| ANÁLISE DAS SONDAGENS
RESULTADOS
Fonte: O Autor

27. RESULTADOS| ANÁLISE DAS SONDAGENS
RESULTADOS
Fonte: O Autor

28. RESULTADOS| ANÁLISE DAS SONDAGENS
RESULTADOS
Fonte: O Autor

29. RESULTADOS| ANÁLISE DAS SONDAGENS
RESULTADOS
Fonte: O Autor

30. RESULTADOS| PROVA DE CARGA ESTÁTICA
RESULTADOS
0
2
4
6
8
10
12
0 50 100 150 200 250 300 350
Recalque(mm)
Carga (tf)
Carga x Recalque
P6A P6L P8R P9G P14C P14L P14N
Fonte: O Autor
Prova de Carga Estática

31. RESULTADOS| ANÁLISE DAS SONDAGENS
RESULTADOS
Fonte: O Autor
Prova de Carga Estática – Extrapolação de Van der Veen (1953)
0
5
10
15
20
25
30
35
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Recalque(mm)
Carga (tf)
Carga x Recalque - Extrapolação (Van der Veen, 1953)
P6A P6L P8R P9G P14C P14L P14N

32. RESULTADOS| VAN DER VEEN
RESULTADOS
Fonte: O Autor
Extrapolação de Van der Veen (1953) - Parâmetros
Estaca
Van der Veen (1953)
Ø(mm) Qu (tf) a( 𝒎𝒎−𝟏
) b
P6A 500 300 -0,2037 -0,00084
P6L 600 364 -0,1911 -0,04165
P8R 600 387 -0,1960 -0,06611
P9G 500 248 -0,2781 -0,02492
P14C 600 401 -0,1460 -0,02175
P14L 600 360 -0,1726 -0,04036
P14N 600 339 -0,2041 -0,00178
Diâmetro
da Estaca
𝒂 ( 𝒎𝒎−𝟏
) 𝑸 𝒖𝒍𝒕 (tf)
500 -0,2409 274,00
600 -0,1820 370,00
Fonte: O Autor

33. RESULTADOS| VAN DER VEEN
RESULTADOS
Extrapolação de Van der Veen (1953) – Fator de Segurança Global da Fundação
Diâmetro
da Estaca
𝑸𝒕 (tf) 𝑸 𝒖𝒍𝒕 (tf) 𝑭𝑺 𝒈
500 105,00 274,00 2,6
600 150,00 370,00 2,5
Fonte: O Autor

34. RESULTADOS| VAN DER VEEN
RESULTADOS
Extrapolação de Van der Veen (1953) – Comparativo com Oliveira et al. (2018)
Diâmetro
da Estaca
𝒂 ( 𝒎𝒎−𝟏
)
Aumento
(%)
Oliveira et
al. (2018)
Autor
500 0,1706 0,2409 41%
600 0,1437 0,1820 27%
Fonte: O Autor

35. CONCLUSÃO
CONCLUSÃO
Sondagens
• Sondagem representativa, condizente com
perfil típico
• Identificação das camadas de
rocha/alteração de rocha e seu percentual.
Prova de Carga Estática
• Determinação do fator de segurança
global.
• Foi possível extrapolar os dados da curva
carga-recalque pelo método de Van der
Veen (1953).
Oliveira et al. (2018)
• Padrão comportamental similar entre as
análises.
• Identificação de possível influência do
subsolo característico da região na rigidez
e deformação para mobilizar resistência

36. BIBLIOGRAFIA
BIBLIOGRAFIA
ABNT (2010). Projeto e execução de fundações. Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 6122,
Rio de Janeiro, 91 p.
GUSMAO FILHO, J. A. (1998). Fundações do conhecimento geológico à prática da engenharia. Ed.
Universitária da UFPE, Recife, 345 p.
OLIVEIRA, P. E. S.; COSTA, M. S.; ALMEIDA, A. K. L.; PEREIRA, A. P. G.; GUSMÃO, A. D.; MAIA, G.
B. (2018). Banco de Dados de Provas de Carga Estáticas em Estacas Hélice na Zona Sul da Região
Metropolitana do Recife. In: Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica. XIX
COBRAMSEG, Salvador.
VAN DER VEEN, C. (1953). The Bearing Capacity of a Pile. 3rd International Conference on Soil
Mechanics and Foundation Engineering, Zurich, 2: 84-90.

37. OBRIGADO!