Estacas de pequeno diâmetro são bastante empregadas nas pequenas e médias construções no interior do Estado de São Paulo. Neste trabalho são apresentados os métodos comumente utilizados no projeto dos blocos de coroamento de grupos de estacas. Através de provas-de-carga em protótipos, em condições similares àquelas encontradas nas obras, constatou-se a validade de algumas prescrições daqueles métodos, como a consideração de que a carga que o pilar transmite às fundações se distribui igualmente entre as estacas. Verificou-se também, ser possível desconsiderar a reação do solo sobre o bloco. As armaduras dos protótipos foram instrumentadas com extensômetros elétricos de resistência, visando comparar os esforços solicitantes surgidos nos ensaios com os previstos no dimensionamento. / No deep piles with small diameter are largely applied in foundations of small and midle constructions at the State of São Paulo. This dissertation makes a presentation of the most used pile caps design methods. Through tests with prototypes in the same conditions found at works, can be realized the validity of some prescriptions from those methods, like the consideration that the columns\' load are equally distributed betwen piles. Also, is possible neglect the ground\'s reaction on the pile cap. Strain gauges were bonded on some positions of the reinforcement\'s rods to allow comparison betwen tests and theoretical: efforts.

Este trabalho é parte integrante de uma linha de pesquisa destinada ao estudo de viabilidade técnica de melhoramento artificial de camadas de solo. Objetiva-se com este trabalho contribuir para a viabilização de uso de solos melhorados para suporte de fundações superficiais. O estudo baseou-se em resultados experimentais de provas de carga em placas circulares de 0,30m e 0,60m de diâmetro sobre camadas de solo melhorado com cimento (teor de 5%) de 0,15m, 0,30111 e 0,60m de espessura. Os diâmetros das placas (D) e as espessuras das camadas de solo melhorado com cimento (H) foram fixados de forma a obter-se três valores distintos da relação H/D, correspondendo a 0,5, 1 e 2. Os resultados, representados adimensionalmente através de relações entre a tensão normalizada e o recalque relativo, demonstram a influência da espessura da camada de solo melhorado no comportamento de fbndações superficiais submetidas a carregamento vertical. Uma correlação de natureza semiempirica é desenvolvida de forma a permitir a previsão da magnitude de recalques e tensões de ruptura de sapatas a partir de resultados de ensaios de placa. Foram também avaliados a aplicabiidade de modelos analíticos para fundações superficiais assentes em perfis de solos não homegêneos com características coesivo-fnccionais. Neste sentido, apresenta-se urna comparação quantitativa e qualitativa entre os diversos métodos de previsão da capacidade de suporte e recalques, bem como uma validação das proposições através de comparações entre resultados calculados e medidos experimentalmente em campo. Os principais resultados obtidos na pesquisa são: [a] melhora de desempenho das fundações quando apoiadas em solos tratados, [b] dificuldade de previsão das cargas de ruptura e níveis de recalques em fundações apoiadas em solos estratifcados através de métodos analíticos, refletindo a complexidade deste problema de interação solo-estrutura e [c] desenvolvimento de uma metodologia semi-empírica para estimativa do comportamento de fùndações superíiciais com base em resultados de ensaios de placa. / The study of the technical viability of soil improvement with cement and its application to support shallow foundations are the aims of the present research. Data are presented comparing the load-settlement behaviour of circular steel plate loading tests 0,30m and 0,60m diameter resting on improved layers (5% degree of cementation) 0,15m, 0,30111 and 0,60m thick. The diameter of the plates (D) and the thickness of the cemented layers (H) have been selected in order to produce ratios of D/H of 0,5, 1 and 2. The results are expressed in t e m of dimensionless variables in a plot of norrnalised applied pressures versus relative settiements. The infiuence of soíl cemented layers on the load-settlement response of shallow foundations is clearly demonstrated. A semi-empirical correlation is developed in an attempt to assess the magnitude of settlements and to estimate bearing capacity of the plate loadig test results. Additionally, the existing analytical formulations for predicting the behaviour of shaiiow foundations on stratified soil profiles of cohesive-fnctional nature have been revised. A comparison of the analytical predictions and experimental measurements was produced and some parametrical study of the influente of the various pararneters used in the analysis is presented. The main conclusions of the work are summarised as follows: [a] the benefits of having an improved soil layer irnmediate below the foundation element was clearly demonstrated by observing the overd behaviour of the load tests, [b] the existing closed form solutions can not rnodel precisely the load-settlement behaviour of such a complex soilsuucture interaction problem and [c] the semi-empirical proposition developed to predict the behaviour of the load tests can be useful to estimate settlements and bearing capacity of foundations on cohesive-fiictional soil layers.

O estado atual do conhecimento na Engenharia de Fundações é baseado em trabalhos teóricos que fundamentam os problemas de interação solo-estrutura, em resultados de provas de carga e em soluções numéricas. Boa parte da bibliografia é dedicada a estacas cravadas, sendo as referências a trabalhos em estacas escavadas de pequeno diâmetro muito reduzidas. No Uruguai é freqüente a utilização de estacas escavadas de pequeno diâmetro; uma característica particular é que geralmente na execução das estacas utiliza-se concreto apiloado. Entre 1995 e 1999, o Instituto de Estruturas e Transporte da Faculdade de Engenharia de Montevideo, desenvolveu um programa de pesquisa nos solos argilosos da formação geológica “Libertad”, muito comum na região sul do Uruguai, a mais urbanizada do pais. Foram executadas 46 provas de carga em estacas de pequeno diâmetro, 34 à tração e 12 à compressão. A grande maioria foram levadas até à ruptura, sendo este um dos fatores que diferencia o presente estudo de outros trabalhos, uma vez que provas de carga em estacas são normalmente ensaiadas para carregamentos de 2 vezes a carga de trabalho. Esta pesquisa constitui-se em uma contribuição inédita, por tratar-se do primeiro trabalho sistemático relacionado à avaliação do desempenho de fundações dentro da prática de engenharia no Uruguai No presente trabalho diferentes critérios de interpretação da curva carga-recalque são avaliados, sendo complementarmente analisada a influência da relação comprimento/diâmetro na deformabilidade do sistema solo-estaca. Foram aplicados ainda, vários métodos de previsão da capacidade de carga com base nos ensaios SPT e CPT, estudando-se assim a validade da aplicação destes métodos à realidade uruguaia. O método de Philipponnat (1986), apresentou o melhor desempenho entre todos os métodos de previsão de capacidade de carga analisados. Porém trata-se de um método baseado no CPT, não muito utilizado na prática uruguaia. Por este motivo, recomendase os métodos de Decourt e Quaresma (1978) ou Cabral (1987); estes dois métodos utilizam os resultados do ensaio SPT, ferramenta mais utilizada no Uruguai para projeto de fundações que o CPT.

A pesquisa aborda problemas de recalques que vem ocorrendo na Cidade de Santos desde o início dos anos 40, devido à implantação de edifícios sob fundação direta. O trabalho destaca o Bairro da Ponta da Praia, onde os recalques ocorridos, principalmente os diferencias, foram bem menores que no restante da orla, e a região entre os canais três e seis, denominado pela autora Faixa Crítica, onde estão concentrados diversos edifícios inclinados ao longo da orla. Foi feita uma revisão bibliográfica envolvendo aspectos históricos, geológicos e geotécnicos sobre a cidade de Santos e os principais fatores que a tornaram tão conhecida pelos edifícios tortos ao longo de sua orla. Nessa revisão, apresentaram-se dados sobre o subsolo de Santos, no contexto mais geral dos solos, a Baixada Santista. Foram reapresentados dados de alguns edifícios bastante recalcados e conhecidos na cidade e analisados métodos existentes para estabilização de recalques; alguns casos de aplicação foram relatados. Os estudos foram baseados em uma grande quantidade de sondagens de simples reconhecimento coletadas na cidade; alguns ensaios do cone, CPT e CPTU, também foram analisados. Foi feita uma comparação entre as duas regiões Ponta da Praia e Faixa Crítica, mostrando as diferenças nas espessuras e nas propriedades geotécnicas das camadas de areia superficial. Foram feitos também cálculos para a previsão de recalques no bairro da Ponta da Praia e na Faixa Crítica, levando-se em conta os mecanismos de sobreadensamento das argilas da Baixada Santista e diferenças nas espessuras da camada de areia superficial. Com a análise das sondagens coletadas foi possível responder alguns questionamentos sobre o perfil geotécnico da Orla de Santos, traçar o perfil geotécnico da orla do bairro da Ponta da Praia e traçar seções no sentido transversal à orla, (praia-centro). / The research concerns settlement issues occurring in the city of Santos since the 40s because of the building construction under shallow foundation. The work emphasizes the neighborhood called Ponta da Praia where the settlements mainly the differentials, have been slighter than the rest of the seashore, and the region between the channels three and six, named by the author the Critical Strip several inclined buildings are concentrated along the seashore. A bibliographic revision has been made involving historical, geological and geotechnical aspects about the city of Santos and the mainly facts which became the city well-known due to the inclined buildings along the seashore. The revision presented specific geotechnical data about the Santos subsoil, in the general context the Santos Coastal Plain, named Baixada Santista. Settlement data of some inclined buildings where also presented and current plumbing methods were evaluated and some application cases were reported. The studies were based in a large amount of borings (SPT) executed in the city; and a couple of CPT and CPTU were analyzed. The differences between Ponta da Praia and the Critical Strip were pointed out related to the upper sand layer thickness as well as its geotechnical properties. Also computations were made for the evaluation of settlement in the neighborhood Ponta da Praia an in the Critical Strip taking into account the known clay overconsolidation mechanisms in the Baixada Santista and differences in upper sand layer thickness. With the boring analyses it was possible to answer some questions about the existing geotechnical section of the neighborhood Ponta da Praia and to sketch cross-sections transverse to the seashore (beach city center).

Estacas de pequeno diâmetro são bastante empregadas nas pequenas e médias construções no interior do Estado de São Paulo. Neste trabalho são apresentados os métodos comumente utilizados no projeto dos blocos de coroamento de grupos de estacas. Através de provas-de-carga em protótipos, em condições similares àquelas encontradas nas obras, constatou-se a validade de algumas prescrições daqueles métodos, como a consideração de que a carga que o pilar transmite às fundações se distribui igualmente entre as estacas. Verificou-se também, ser possível desconsiderar a reação do solo sobre o bloco. As armaduras dos protótipos foram instrumentadas com extensômetros elétricos de resistência, visando comparar os esforços solicitantes surgidos nos ensaios com os previstos no dimensionamento. / No deep piles with small diameter are largely applied in foundations of small and midle constructions at the State of São Paulo. This dissertation makes a presentation of the most used pile caps design methods. Through tests with prototypes in the same conditions found at works, can be realized the validity of some prescriptions from those methods, like the consideration that the columns\' load are equally distributed betwen piles. Also, is possible neglect the ground\'s reaction on the pile cap. Strain gauges were bonded on some positions of the reinforcement\'s rods to allow comparison betwen tests and theoretical: efforts.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Geotecnia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Kauno Technologijos Universitetas. 2009

Estágio realizado no LNEC e orientado pelo Prof.ª Doutora Simona Fontul / Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Geotecnia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Geotecnia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Geotecnia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Dissertação apresentada pelo Eng. António Joaquim Pereira Viana da Fonseca à Universidade do Porto para obtenção do grau de Mestre em Estruturas de Engenharia Civil