Previsão da capacidade de carga de estacas Mega em solo não saturado por meio de ensaios de campo

Abstract

O fenômeno do colapso em solos tropicais é conhecido no meio científico e na aplicação em problemas práticos de geotecnia, no entanto nem sempre são empregadas técnicas de investigação e abordagens de interpretação adequadas em projetos de obras geotécnicas e de fundações que o considerem. É comum, por isso, a ocorrência de recalques de fundações, e sua recuperação utiliza as estacas Mega. Entretanto, devido a escassez de resultados de provas de carga nessas estacas, esse tipo de solução geralmente é realizado com base na experiencia de operadores e técnicos, muitas vezes sem projeto e uma abordagem racional. Este trabalho procurou contribuir com o avanço no conhecimento do comportamento de estacas Mega instaladas em solo colapsível, por meio de provas de carga rápidas em estacas de dimensões reduzidas, a fim de otimizar a realização desses ensaios. Empregou-se resultados de ensaios de campo, em especial o CPT e o DPL, para a previsão da capacidade de carga desses elementos, e avaliou-se a aplicabilidade de métodos semiempíricos nessa previsão. Os ensaios foram realizados em diferentes condições de umidade, a fim de avaliar a influência da sazonalidade e da condição não saturada do solo nos resultados das provas de carga. As previsões estiveram de acordo com os resultados das provas de carga, ainda mais quando considerada a condição não saturada e sua influência nos resultados de ensaios de campo e provas de carga. Além disso, resultados provas de carga previamente realizadas foram reinterpretados, como forma de avaliar a aplicabilidade desses métodos na previsão da capacidade de carga desse tipo de estaca instaladas em perfil de solo colapsível com grande variabilidade. Para isso foram realizadas campanhas de ensaios de campo a fim de compreender melhor a variabilidade espacial do solo nesse local baseado em resultados de ensaios de campo e provas de carga e como considerá-la nas etapas de projeto. Destaca-se também o emprego do DPL para investigação de um perfil de solo tropical não saturado, especialmente quando associado a interpretação racional.

The collapse phenomenon in tropical soils is well known in the scientific community and in practical geotechnical problems, but investigation techniques and interpretation approach that consider it are not always used in geotechnical and foundation projects. This is why it is common for foundations to settle, and Mega piles are commonly used to recover them. However, due to the lack of load test results on these piles, this solution is usually carried out based on the experience of operators and technicians, often without a project or a rational approach. This study sought to advance the knowledge about the behavior of Mega piles installed in collapsible soil, by carrying out rapid load tests on piles with reduced dimensions, optimizing the performance of these tests. The results of in situ tests, in particular CPT and DPL, were used to predict the load bearing capacity of these elements, and the applicability of semi-empirical methods to this prediction was evaluated. The tests were carried out in different soil water content conditions to assess the influence of seasonality and the unsaturated condition of the soil on the load test results. The predictions were consistent with the results of the load tests, even more so when considering the unsaturated condition and its influence on the results of in situ tests and load tests. In addition, previously carried out load test results were reinterpreted in order to assess the applicability of these methods in predicting the load bearing capacity of this type of pile installed in a collapsible soil profile with high variability. In situ tests were carried out in order to better understand the spatial variability of the soil in this location, based on the results of in situ tests and load tests, and how to consider it in the design stages. The use of DPL to investigate an unsaturated tropical soil profile is also noteworthy, especially when associated with rational interpretation.