ALGUNS ESCLARECIMENTOS SOBRE O SOLO E OS RECALQUES DOS EDIFÍCIOS DA ORLA DE SANTOS
MSc. Eng. Marianna Dias
INTRODUÇÃO
“SERÁ QUE AS ARGILAS MAIS PRÓXIMAS A PONTA DA PRAIA TEM CARACTERÍSTICAS DIFERENTES DAS ARGILAS SITUADAS PRÓXIMO A CONSELHEIRO NÉBIAS?” (Gonçalves, 2005) PERFIL GEOTÉCNICO DA ORLA DE SANTOS ADAPTADO DE TEIXEIRA POR MASSAD (2003)
ASPÉCTOS GEOLÓGICOS
TRANSGRESSÃO CANANÉIA – 120.000 ANOS TRANSGRESSÃO SANTOS – 5.000 ANOS
Argilas transicionais – A.T
Sedimentos Fluvio Lagunares - SFl
ARGILAS DE SANTOS SÃO LEVEMENTE SOBREADENSADAS - OSCILAÇÃO NEGATIVA DO NÍVEL DO MAR - ENVELHECIMENTO DAS ARGILAS - “EFEITO AGING” - AÇÃO DE DUNAS EÓLICAS
ADOÇÃO DE FUNDAÇÃO RASA E OS RECALQUES ERRÁTICOS DOS EDIFÍCIOS DA ORLA
Medianamente compacta SPT 0 a 3
Compacta
SPT > 4
Sobreposição dos bulbos de tensões
ADOÇÃO DE FUNDAÇÃO RASA E OS RECALQUES ERRÁTICOS DOS EDIFÍCIOS DA ORLA
Ed.Maembi
Ed. Paineiras
ADOÇÃO DE FUNDAÇÃO RASA E OS RECALQUES ERRÁTICOS DOS EDIFÍCIOS DA ORLA
DURANTE A ELABORAÇÃO DO PROJETO JÁ SE SABIA DA OCORRÊNCIA DE RECALQUES? De acordo com Teixeira (1994), por volta dos anos 50, já era de pleno conhecimento que as edificações, implantadas em fundação direta, poderiam sofrer recalques devido à presença de camadas de argila marinha muito compressíveis. Com o objetivo de diminuir recalques diferenciais, as sapatas eram interligados por vigas de rigidez.
POR QUE MANTER ESSA SOLUÇÃO? Na época, havia limitações em termos de fundações profundas: o que se tinha disponível no mercado eram apenas estacas pré–moldadas, estacas Franki e tubulões pneumáticos, soluções tecnicamente inviáveis para o solo de Santos, por não conseguirem atravessar a primeira camada de areia compacta. Mesmo quando se contou com recursos técnicos para execução de estacas através de camadas de areias compactas, podendo chegar a mais de 30m de profundidade, os empreendedores imobiliários julgaram o uso dessas fundações economicamente inviáveis (Teixeira, 1994)
RECALQUES UM PROBLEMA TÉCNICO E SOCIAL
AO LONGO DOS ANOS NÃO SÓ A QUANTIDADE DE EDIFÍCIOS MAS TAMBÉM O NÚMERO DE PAVIMENTOS AUMENTARAM
UMA SÉRIE DE PROCESSOS E POLÊMICAS JUDICIAIS RELATIVAS AOS RECALQUES MÚTUOS OU RECÍPROCOS E OS CONSEQÜENTES DESAPRUMOS DAS ESTRUTURAS
RECALQUES UM PROBLEMA TÉCNICO E SOCIAL
RECALQUES DIFERENCIAS E SUAS CONSEQUÊNCIAS: DESNIVELAMENTO DOS PISOS DIFICULTANDO ESCOAMENTO DA ÁGUA PERDA DA PRUMADA GUIA DOS ELEVADORES DEFORMAÇÃO DAS PAREDES DE ALVENARIA, CAIXILHOS, BATENTE DAS PORTAS FISSURAMENTO NAS ALVENARIAS E NOS REVESTIMENTOS ENORME DESVALORIZAÇÃO DO IMÓVEL INADIMPLÊNCIA NO CONDOMÍNIO MAIOR QUE A MÉDIA
RECALQUES UM PROBLEMA TÉCNICO E SOCIAL
COMO RESOLVER?
Injeções de argamassa são aplicadas no maciço com o objetivo de provocar um levantamento controlado do edifício
criando-se um plano vertical na camada de argila mole, de resistência ao cisalhamento nula, junto à face menos recalcada, com o intuito de provocar uma concentração de tensões em profundidade,
MÉTODO
APLICAÇÃO
VANTAGENS
DESVANTAGENS
Sangria
Edifício Excelsior, Morená (Santos) Torre de Pisa
-
O método apresentou-se ineficiente na estabilização de recalques
Carregamento do lado menos recalcado
Torre de Pisa, Edifício Excelsior (Santos)
Praticidade na execução
Em Santos, a aplicação não obteve resultado. Apresenta grande poluição visual a edificação
Injeções para expandir o solo
Palácio de Belas Artes (México)
Redução dos recalques diferenciais e método complementar para garantia da estabilidade
Em geral, o método não interrompe totalmente os recalques, mas tende a torna– los uniforme.
Sistema cisalhante de Ranzine
Nunca foi aplicado
-
Reforço de fundação com estacas profundas
Edifício Excelsior, Edifício Morená, Edifício Nuncio Malzone. (Santos)
Se empregado corretamente, estabiliza os recalques definitivamente. Proporciona a possibilidade de reaprumar as edificações
Deformações controladas através da extração de solo mole
Dificuldade de criar um plano vertical de resistência nula ao cisalhamento Somente a execução das estacas não é suficiente para reaprumar o edifício. Para o reaprumo, é necessário um sistema de macacos para aplicação de cargas
Cidade do México, Torre de Pisa,
Método eficiente na estabilização de recalques
Exige um sistema contínuo de monitoramento dos recalques dos pilares
INTERVENÇÕES PARA ESTABILIZAR OS RECALQUES NOS PRÉDIOS DE SANTOS
CASO DO EDIFÍCO EXCELSIOR Edifício com 18 pavimentos e formato em “L” construído no final de 60 Projeto inicial: duas torres, um edifício garagem e outro destinado aos apartamentos Carregamento do lado menos recalcado INTERVENÇÕES Execução de estacas raiz (f 15cm)com 55,0m de comprimento do lado mais inclinado Os recalques não foram estabilizados, mas ocorrem em velocidades bem pequenas
INTERVENÇÕA PARA ESTABILIZAR OS RECALQUES NOS PRÉDIOS DE SANTOS
CASO DO EDIFÍCIO EXCELSIOR
1,6m
5,0m
Outra curiosidade – Ação de Dunas
INTERVENÇÕES PARA ESTABILIZAR OS RECALQUES NOS PRÉDIOS DE SANTOS
CASO DO MORENÁ Edifício com 18 pavimentos construído em 1965
INTERVENÇÕES
Sangrias em duas etapas, retirados um total de 40tf de material Cravadas 17 estacas metálicas (H23x23) com 55,0m de profundidade que serviram de apoio a um sistema de macacos, atuantes na extremidade de vigas alavancas, para transmitir a eles as cargas desejadas
*Verificou-se que o volume de argamassa e concreto utilizados para preencher os vazios, foram bem próximos ao volume de areia retirado nas sangrias. Isso comprova que as sapatas não recalcaram com a extração de areia, ficando suspensas; a estabilidade do prédio nessa fase foi garantida pela rigidez da estrutura. *Medidas de recalques constataram que, a aplicação gradativa das cargas cessaram totalmente a evolução dos recalques e inverteram a tendência do desaprumo. Até maio de 1975, constatou – se um retorno de 3, 3 e 6mm nas três prumadas de controle do edifício.
INTERVENÇÕA PARA ESTABILIZAR OS RECALQUES NOS PRÉDIOS DE SANTOS
Ed. Morená
INTERVENÇÕA PARA ESTABILIZAR OS RECALQUES NOS PRÉDIOS DE SANTOS
CASO DO EDIFÍCIO NUNCIO MALZONE Edifício com 17 pavimentos e dois blocos , ano de construção 1967
Execução de estacas raiz (f 25cm) com 50,0m de comprimento do lado mais recalcado. INTERVENÇÕES
Execução de estacas escavadas de grande diâmetro (f 1,0m a 1,4m) e reaprumo - bloco A Execução de estacas raiz (f 40,cm) e reaprumo - bloco B
INTERVENÇÕA PARA ESTABILIZAR OS RECALQUES NOS PRÉDIOS DE SANTOS
antes do reaprumo
depois do reaprumo
Bloco A
Bloco B
INTERVENÇÕA PARA ESTABILIZAR OS RECALQUES NOS PRÉDIOS DE SANTOS
Bloco B antes
- Reforço da fundação com estacas raiz e reaprumo. As estacas raiz foram executadas em 2000/2001 e o reaprumo executado em 2010
Bloco B depois
PROJETO ORLA
PROJETO ORLA Parceria da Unisanta e Prefeitura Municipal de Santos inĂcio 2004
PROJETO ORLA
A primeira etapa do projeto foi fazer um levantamento dos edifícios acima de três pavimentos ao longo de toda orla de Santos; A segunda, seria verificar a inclinação desses edifícios, e obter um número real de quais e quantas edificações existem com problemas significativos de recalques na cidade. A terceira consistiria na análise dos casos críticos, ou seja, com maior inclinação e a proposta de uma solução.
PROJETO ORLA – PONTA DA PRAIA
Q12 a Q36 – Faixa Crítica
Q37 a Q49 – Ponta da Praia
PONTA DA PRAIA
Porque na Ponta da Praia o cenário é diferente? Ano de construção dos edifícios? Tipo de fundação? Região menos densificada? Prédios mais baixos? Características diferentes do subsolo?
PONTA DA PRAIA
Panarâmica 1 – região mais densificada
FAIXA CRÍTICA E PONTA DA PRAIA
ANÁLISE COMPARATIVA DE SONDAGENS DE SIMPLES RECONHECIMENTO, COM MEDIDAS DE NSPT ESTUDOS CONCENTRADOS NAS REGIÕES DA “FAIXACRÍTICA” (QUADRAS 19 A 36) E NA PONTA DA PRAIA (QUADRAS 37 A 49) COLETADAS 250 SONDAGENS AO LONGO DA REGIÃO DE ESTUDO SONDAGENS SEPARADAS POR TRECHOS:
TRECHO 1 - CANAL 3 – 4 (BAIRRO DO BOQUEIRÃO) TRECHO 2 - CANAL 4 – 5 (BAIRRO DO EMBARÉ)
FAIXA CRÍTICA
TRECHO 3 - CANAL 5 – 6 (BAIRRO DA APARECIDA) CANAL 6 – FERRY BOAT (PONTA DA PRAIA)
OBJETIVO SEPARAR UM SONDAGEM REPRESENTATIVA POR QUADRA E ANALISAR
FAIXA CRÍTICA E PONTA DA PRAIA
Sondagem canal 3-4
Sondagem canal 4-5
AREIA FINA PCO SILTOSA
Sondagem canal 5-6
Sondagem P. Praia
AREIA FINA PCO ARGILOSA FINA 8,70AREIA m SILTOSA
AREIA FINA SILTOSA
10,5 m
10,85 m
8,85 m
23,70 m
10,0m
ARGILA MARINHA SILTOSA - SFL
ARGILA MARINHA SILTOSA - SFL
ARGILA MARINHA SILTOSA - SFL
AREIA FINA SILTOSA
24,75 m AREIA FINA ARGILOSA FOFA
AREIA FINA ARGILOSA FOFA
AREIA ARGILOSA
AREIA ARGILOSA MED. COMPACTA
ARGILA MARINHA ARENOSA – SFL
ARGILA MARINHA SILTOSA – A.T ARGILA MARINHA SILTOSA – A.T
ARGILA MARINHA ARENOSA – A.T
ARGILA MARINHA ARENOSA – A.T
55,0 m
SOLO RESIDUAL SOLO RESIDUAL
63,0 m
SOLO RESIDUAL
55,0 m
52,0 m
48,0m
FAIXA CRÍTICA E PONTA DA PRAIA
SONDAGENS PROFUNDAS – FAIXA CRÍTICA TRECHOS 2 E 3
MATERIAIS ENCONTRADOS NO SUBSOLO
ARGILA SFL AOS 10 M DE PROFUNDIDADE (CANAL 4)
ARGILA AOS 56 M DE PROFUNDIDADE (CANAL 4)
ARGILA A.T AOS 43 M DE PROFUNDIDADE (CANAL 4)
ARGILA AOS 60 M DE PROFUNDIDADE (CANAL 6)
FAIXA CRÍTICA E PONTA DA PRAIA ANÁLISE DAS SONDAGENS TRECHO I: CANAL 3 - 4 Q19 a Q 24
Sondagem
SB01 SB04 SB06 SB17 SB21 SB24 SB27 SB32 Média
Espessura da primeira camada 10,0 10,0 12,5 11,0 12,0 7,0 de areia
11,0 12,5
10,5
Espessura da camada de argila 13,0 10,0 13,0 16,0 17,0 23,0 16,0 14,0 SFL
15,5
NSPT médio camada de areia NSPT médio camada de argila
17,0 14,0 14,0 12,0 14,0 23,0 10,0 25,0
16,0
1,7
1,70
1,9
2,5
1,6
2,5
1,5
1,0
1,2
FAIXA CRÍTICA E PONTA DA PRAIA
ANÁLISE DAS SONDAGENS TRECHO I: CANAL 4 - 5 Q25 a Q 29
Sondagem
Espessura da primeira camada de areia
SE02 SE06 SE09 SE12 SE13 SE15 SE19 SE22 Média 9,0
8,5
8,5
9,5
9,0
9,0
9,0
10,5 9,0
Espessura da camada de argila 16,0 12,0 15,0 14,0 13,0 11,0 14,0 16,0 SFL NSPT médio camada de areia NSPT médio camada de argila
14,0
11,0 9,0
10,5 12,5 15,0 11,0 11,0 10,0
11,5
1,3
1,8
1,75
1,3
1,8
2,2
3,0
1,0
1,8
FAIXA CRÍTICA E PONTA DA PRAIA
ANÁLISE DAS SONDAGENS TRECHO I: CANAL 5 - 6 Q30 a Q36 Sondagem Espessura da primeira camada de areia
SA01 SA05 SA11 SA14 SA18 SA22 SA25 SA29 Média
9,5
10,5 10,0 8,0
7,0
8,5
9,5
10,0 9,0
Espessura da camada de argila 12,0 15,0 12,0 16,0 16,0 12,0 13,0 14,0 SFL NSPT médio camada de areia NSPT médio camada de argila
14,0
20,5 16,5 22,0 15,5 11,0 11,5 13,5 12,5
15,0
2,4
1,7
1,6
1,6
2,0
1,2
1,0
1,7
2,0
FAIXA CRÍTICA E PONTA DA PRAIA
ANÁLISE DAS SONDAGENS : PONTA DA PRAIA Q37 a Q49
Sondagem
Espessura da camada de areia
SP37
SP01
10,0
12,0
Espessura da cama- 9,0 da de argila SFL
SP04
SP09
12,5 16,5
SP10
SP50
Média
21,0
20,5 17,5
19,5
SP16
SP22
SP23
SP44
17,5 21,5
24,5
23,0
SP49
10,0
7,0
19,0
13,0
8,0
8,0
10,0
9,0
5,0
9,0
10,5
NSPT médio camada 12,5 de areia
10,0
15,6
12,5
9,0
11,0
7,5
11,0
7,5
10,5
7,5
10,5
NSPT médio camada 1,8 de argila
1,5
1,7
3,5
2,2
4,0
3,0
3,5
3,2
3,3
2,5
3,0
FAIXA CRÍTICA E PONTA DA PRAIA
ANÁLISE DAS SONDAGENS - RESUMO DE TODOS OS TRECHOS
MÉDIAS Espessura da primeira camada de areia Espessura da camada de argila SFL NSPT médio camada de areia NSPT médio camada de argila
Canal 3-4
Canal 4-5
Canal 5-6
Ponta da Praia
10,5
9,0
9,0
19,5
15,5
14,0
14,0
10,5
16,0
11,5
15,0
10,5
1,7
1,75
1,7
3,0
FAIXA CRÍTICA E PONTA DA PRAIA
BOQUEIRÃO
COMPARAÇÃO DOS DADOS OBTIDOS ATRAVÉS DO ENSASIO DO CONE Nspt máx 28
min 3
médio 14
PONTA DA PRAIA
Nspt
máx 21
min 1
médio 8
qc (kPa)
Dr (%)
máx min máx 17000 2000 80 médio 8300
qc (kPa)
máx 45
min 28
médio 60
médio 38
Dr (%)
F (graus)
máx min máx 10100 1000 58 médio 3800
min 20
F (graus)
min -
médio 30
máx 38
min -
médio 30
E25 (kPa) máx min 25500 3000 médio 12450
E25 (kPa)
máx min 15150 1500 médio 4750
PREVISÃO DE RECALQUES
PREVISÕES DE RECALQUES PARA PONTA DE PRAIA E FAIXA CRÍTICA
- Edifício “A” com 16 pavimentos - Dimensões 15x20m - Carga total = 10.000 tf - Apoiado em radier a 1,5m de profundidade
- Edifício “B” com 12 pavimentos - Dimensões 15x20m - Carga total = 5.000 tf - Apoiado em radier a 1,5m de profundidade
PREVISÃO DE RECALQUES
PREVISÕES DE RECALQUES PARA PONTA DE PRAIA E FAIXA CRÍTICA
Método de Therzaghi: r = H x Cr log s’a + Cc log s’f s’i s’a 1+e0
- Foram admitidas duas hipóteses de sobreadensamento: - Elevações do nível do mar (cerca de 2,0m abaixo do nível do mar atual, Massad, 1981) -Devido ação de dunas (adotado duna = 4,0m de altura)
PREVISÃO DE RECALQUES
ESPRAIAMENTO DA CARGA PARA EDIFÍCIO “A” - 16 PAVIMENTOS
108 kPa
77 kPa
PREVISÃO DE RECALQUES
ESPRAIAMENTO DA CARGA PARA EDIFÍCIO “B” - 12 PAVIMENTOS
58,5 kPa 82,5 kPa
PREVISÃO DE RECALQUES - RESULTADOS
Edifício “B” 12 pavimentos
Edifício “A” 16 pavimentos
Edif.
Região FAIXA CRÍTICA
PONTA DA PRAIA FAIXA CRÍTICA
PONTA DA PRAIA
Mecanismo de sobreadensamento
s’i q s’f s’a (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) RSA
oscilações negativas do nível do mar
155
108
263
175
1,12
157
155
108
263
235
1,52
57
oscilações negativas do nível do mar
235
77
312
255
1,09
78
ação de dunas
235
77
312
315
1,34
10
oscilações negativas do nível do mar
155
82,5 237,5 175
1,12
118
ação de dunas
155
82,5 237,5 235
1,52
19
oscilações negativas do nível do mar
235
58,5 294
255
1,09
55
235
58,5 294
315
1,34
8,0
ação de dunas
ação de dunas
r primário (cm)
PREVISÃO DE RECALQUES - ANÁLISES
DEVIDO ÀS OSCILAÇÕES NEGATIVAS DO NÍVEL DO MAR: - Tanto para o edifício (A) quanto para o (B), na Ponta da Praia, recalques cerca de duas vezes menores que na “Faixa Crítica EDIFÍCIO “A” 16 pav.
FAIXA CRÍTICA
157 cm
PONTA DA PRAIA
78 cm
EDIFÍCIO “B” 12 pav.
FAIXA CRÍTICA
118 cm
PONTA DA PRAIA
55 cm
2,0 2,0
- Espessura da primeira camada de areia no bairro da Ponta da Praia, reduziu pela metade, os valores dos recalques em comparação com a “Faixa Crítica”.
PREVISÃO DE RECALQUES - ANÁLISES
DEVIDO AÇÃO DE DUNAS: - Para o edifício “A”, na ponta da praia, o valor do recalque encontrado foi cerca de seis vezes menor que o da “Faixa Crítica”
EDIFÍCIO “A” 16 pav.
FAIXA CRÍTICA
57 cm
PONTA DA PRAIA
10 cm
EDIFÍCIO “B” 12 pav.
FAIXA CRÍTICA
19 cm
PONTA DA PRAIA
8 cm
Para o edifício “B” a tensão final é menor que a tensão de pré-adensamento, por isso os baixos valores de recalques encontrados
5,7 2,0
CONCLUSÕES
PERFIL GEOTÉCNICO SINTÉTICO DA ORLA DA PONTA DA PRAIA
PERFIL TRAÇADO POR TEIXEIRA (1994)
PERFIL ADAPTADO POR MASSAD (2003)
24 m Mergulho do topo rochoso
CONCLUSÕES
Com a análise das sondagens, foi possível readaptar o perfil geotécnico da orla de Santos e traçar a seção geotécnica do bairro da Ponta da Praia. Verificou-se que a primeira camada de areia tem um aumento significativo no Bairro da Ponta da Praia, atingindo mais de 23,0 m. E que embora mais espessa, apresentou valores de NSPT médio menores em relação a faixa crítica Quantos as camada de argila SFL observou-se se juntam à medida que se aproxima do Guarujá, não sendo mais entremeadas por camadas de areia. O topo rochoso na região da “Faixa Crítica”, mais especificamente entre os canais 4 e 5, está abaixo dos 80 m de profundidade, diferente do restante da Orla de Santos.
Cálculos para a previsão de recalques, mostraram que o aumento da espessura da primeira camada de areia no bairro da Ponta da Praia contribuiu para que os recalques fossem cerca de 2 vezes menores que na “Faixa Crítica”, esclarecendo assim o porque do cenário ser diferente nessa região . A ação de Dunas no passado pode ser a explicação de alguns recalques erráticos na cidade de Santos, sem a influência de edifícios vizinhos.
CONSTRUÇÕES USUAIS E ATUAIS FUNDAÇÕES PROFUNDAS ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO
PERFIL METÁLICO
Fundações profundas em Santos. (Palestra dia 30/08)
CONSTRUÇÕES USUAIS E ATUAIS ESCAVAÇÕES - Dificuldade de executar grandes escavações devido ao N.A elevado ~-1,0m de profundidade e falta de ficha (material competente para embutimento)
- Tecnicamente existem soluções, porém onerosas “ sobresolos” para garagem, área de lazer “meio subsolo” ~1,80m abaixo da cota 0,0
Método semi-invertido
OBRIGADO!
ZFSOLOS.COM.BR MARIANNA@ZFSOLOS.COM.BR PROJETOS@ZFSOLOS.COM.BR