Uso de ensaios tipo SPT para a análise de capacidade de carga de fundações em termos determinísticos e probabilísticos

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo elaborar uma análise determinística e probabilística de três elementos adotados de fundação profunda: estaca Strauss, Hélice contínua e Pré-moldada (centrifugada), por meio do uso de dados de ensaios tipo SPT. Para a análise determinística, utilizou-se o método de Aoki-Velloso (1975) para a determinação da capacidade de carga do elemento de fundação, que utiliza o índice de resistência à penetração do solo. Para a análise probabilística, utilizou-se a metodologia FOSM para o cálculo de probabilidade de ruptura para as três estacas escolhidas conforme os valores de diâmetro, valores médios dos índices de resistência a penetração e fator de correção apresentados na literatura. Tanto a abordagem determinística, quanto a abordagem probabilística, foi realizada por meio da implementação computacional, através de linguagem de programação com uso do software Matlab. A compilação dos dados obtidos dos ensaios tipo SPT foi estabelecida em planilhas no software Excel com os seguintes parâmetros: classificação do solo, nível de água, índices de resistência a penetração do solo, coeficiente em relação ao tipo de solo (K), coeficiente de atrito do solo (?) e variação da espessura das camadas. Em seguida, verificou-se capacidade de carga média e a probabilidade de ruptura para três cargas adotadas e três diâmetros conforme a literatura para cada estaca adotada. Após resultados obtidos, encontrou-se valores aceitáveis de probabilidade de ruptura para todas as estacas analisadas, tendo a estaca Strauss, com sua maior carga de trabalho de 600 kN e menor diâmetro de 0,27m, apresentando a maior probabilidade de ruptura e a estaca Hélice Contínua, com sua menor carga de trabalho de 500 kN e menor diâmetro de 0,275m, apresentando a menor probabilidade de ruptura. A estaca Pré-moldada (centrifugada), portanto, apresentou as maiores cargas últimas calculadas. Os resultados encontrados foram satisfatórios e os cálculos deverão servir de base para possíveis estudos geotécnicos envolvendo ensaios tipo SPT.