Estacas pré-moldadas em solos moles de Florianópolis: interação solo-estrutura e os efeitos sobre seu dimensionamento

Abstract

Com o intuito de aprofundar os estudos de fundações profundas instaladas em solos moles e a importância de verificar os efeitos que ocorrem nessa interação, é proposta uma análise geotécnica do sistema solo-fundação nestas condições. A pesquisa foi feita num consagrado depósito da cidade de Florianópolis formado por argilas moles da região da Costeira do Pirajubaé. Quando o sistema não é bem concebido podem acontecer patologias e problemas estruturais nas construções que utilizam esta interação. Para condução do trabalho teve-se acesso a um ensaio de SPT realizado na região que possibilitou a realização do perfil estratigráfico dos solos. Assim, foi adotada como fundação profunda, buscando avaliar os esforços envolvidos na interação solo- estrutura, a estaca pré-moldada de seção quadrada. A fim de se obter dados para avaliação dos efeitos particulares que o solo mole causa nas fundações profundas foram arbitradas três cargas hipotéticas. Os valores das três cargas verticais aplicadas à estaca estudada são: 300kN, 500kN e 900kN. As três seções de estaca pré-moldada definidas para os cálculos são: 18x18cm, 23x23cm e 30x30cm, respectivamente, gerando três situações hipotéticas para comparação nos cálculos. No início dos cálculos foi utilizado o método de Aoki Velloso para o cálculo da capacidade de carga do sistema e determinação do comprimento de cada estaca. Posteriormente, foram estimados pelos métodos consagrados os principais efeitos que ocorrem em estacas quando instaladas em solos moles, dentre eles: efeito Set Up, falsa nega, atrito negativo, recalque, e por fim, o efeito Tschebotarioff. Ao final dos cálculos e análises, obtiveram-se como resultados recalques expressivos, grandes deslocamentos horizontais decorrentes do efeito Tschebotarioff e verificada a contribuição de carga adicional oriunda do atrito negativo. Além disso, foram discutidas na pesquisa, as outras situações geotécnicas já citadas, que podem ocorrer nestes tipos de solos moles, como o efeito setup e a falsa nega. Com a conclusão do trabalho, ficou comprovada a importância da verificação dos efeitos que o ocorrem na interação solo-estrutura na etapa de dimensionamento.

In order to deepen the studies of deep foundations installed in soft soils and the importance of verifying the effects that occur in this interaction, for reasons of causing pathologies and structural problems in the constructions that use this interaction, a renowned deposit in the city of Florianópolis was chosen which contains soft clays from the Costeira do Pirajubaé. To conduct the work, we had access to a SPT test carried out at Costeira do Pirajubaé in 2018 to carry out the soil profile, with emphasis on the thick layer of soft soil. Thus, it was chosen as a deep foundation, to evaluate the efforts involved in the soil-structure interaction, the square section precast pile. In order to obtain data comparing the effects that soft soil causes on deep foundations, three vertical loads were determined to be applied to a pile, which are of value: 300kN, 500kN and 900kN, applied to the three sections of precast pile: 18x18cm, 23x23cm and 30x30cm respectively, generating three situations for comparison in calculations. At the beginning of the calculations, Aoki Velloso's method was used to calculate the load capacity of the structure and determine the size of each pile. Subsequently, the main effects that occur in piles for being installed in soft soils were determined, among them: set-up effect, false negation, negative friction that will be calculated by the traditional method of negative friction, settlement that will be calculated by the method of Cintra and Aoki, and finally, the Tschebotarioff effect calculated by the Tschebotarioff method. At the end of the calculations, the expected results of large settlements in the foundations, the complications that can cause the set-up effect and the false negation, the large horizontal displacement that occurs in the Tschebotarioff Effect and finally the harmful addition of load that can be obtained were obtained. the negative friction causes deep foundations installed in soft soils. Proving the importance of verifying the effects that occur in the soil-structure interaction in the design step.