Metodologia semiempírica de cálculo de capacidade de carga geotécnica de estacas com base em dados de SPT extrapolados via krigagem e ensaios de carregamento dinâmico.

Abstract

Os métodos semiempíricos para o cálculo da capacidade de carga geotécnica de estacas são ferramentas fundamentais na Engenharia de Fundações, pois, previamente, constituem-se na principal forma de se estimar o comprimento das estacas e, consequentemente, de se prever o custo das fundações de um empreendimento. Porém, tais métodos não são universais uma vez que possuem validade limitada aos solos locais originalmente pesquisados pelos seus respectivos autores. Ao projetista de fundações cabe determinar os parâmetros geotécnicos do solo pertinentes aos métodos semiempíricos de forma que possa prever a capacidade de carga geotécnica dos elementos de fundação. A conjuntura econômica atual da Engenharia brasileira exige projetos de fundações cada vez mais otimizados, muitas das vezes com informações geológico/geotécnicas de campo traduzidas, especialmente, por sondagens do tipo SPT, insuficientes ou não disponíveis na quantidade que o projetista julgaria pertinente. Neste contexto esta tese propõe uma metodologia para o desenvolvimento de métodos semiempíricos que podem, em um primeiro momento, ser regionalizados, tomando como base dados de ensaios do tipo SPT (obtidos diretamente em campo e/ou indiretamente, por meio de técnica geoestatística conhecida como krigagem ordinária) e ensaios de carregamento dinâmico. Para a validação da metodologia proposta, embasado em um case real, foi desenvolvido um método de cálculo de capacidade de carga geotécnica para estacas pré-moldadas de concreto assentes em argila arenosa na região de UberlândiaMG, o qual apresentou desempenho satisfatório, em concordância com os resultados dos ensaios de carregamento dinâmico e com os resultados obtidos empregando-se métodos semiempíricos já difundidos na prática da Engenharia de Fundações brasileira. Embora o método semiempírico proposto nesta pesquisa tenha sido desenvolvido com base em um número restrito de ensaios, entende-se que o mesmo possa ter aplicabilidade generalizada uma vez aprimorado ao longo do tempo com a inserção de novos ensaios e ajustes no modelo matemático, o mesmo é válido para métodos que porventura vierem a ser desenvolvidos com base na metodologia proposta. Esta tese também apresenta uma discussão sobre a influência do embuchamento na resistência de ponta de estacas na qual se evidencia que, para o case em questão, a consideração proposta pela atual NBR 6122/2019 conduziria a resultados contrários à segurança. Finalmente, apresenta-se a análise de confiabilidade das fundações do empreendimento (estudo de caso) com base nos momentos probabilísticos, média e coeficiente de variação, associados à variabilidade de resistência e solicitação das estacas, evidenciando que esta é uma maneira prática, sem grande complexidade matemática para o gerenciamento das incertezas inerentes a um projeto de fundações, permitindo uma tomada de decisão racional quanto ao desempenho do mesmo.