MINISTRIO DAS OBRAS PBLICAS

LABORATRIO NACIONAL DE ENGENHARIA CIVIL

MEMRIA N.. 146

CARACTERSTICAS GEOTCNICASDE ALUVIES

DETERMINADAS IN SITU

J. B. FOLQUE

E. DIAS

-LISBOA

196 O

CARACTERSTICAS GEOTCNICAS DE ALUVIESDETERMINADAS clN SITU.

SUMRIO

Na presentenotaapresentam-seos resultadosde ensaiosdecampoe de labora-trioconduzidosemterrenosaluvionaresat profundidadede 45m.

Salienta-sea coincidnciaentre os resultadosde cortecinsitu- obtidoscomumaparelho de ps rotativas(vaneauger) e os obtidosem laboratriomediantecortesdirectosadensados,com a hiptese,fundamentadaem dadosgeolgicos,de o adensa-mentoseter processadona suatotalidade.

Apresentam-setambmresultadosde ensaiosde penetrao(5.P. T.) quederamindicaesdeabsolutanovalidade.

CARACTRISTIQUES GOTECHNIQUES DES ALLUVIONSDTERMINES SUR PLACE

RSUM

On prsentedans cettenote les rsultatsd'essaisde chantieret de laboratoire,ralisssur dessols alluvionnairesjusqu'la profondeurde 45m.

On souligne la co"incidenceentre les rsultatsd'essaisde cisaillementsur placeobtenusau mOjen du scissometre(vaneauger)et ceuxobtenusau laboratoiremoyen-nant des essaisde cisaillement direct sur deschantillonsconsolidsen supposant, causedesdonnesgologiques,que la consolidationestdetermine.

On prsenteaussides rsultatsd'essaisde pntration,qui ont prouv la non--validitabsoluede cesessais.

GEOTECHNICAL CHARACTERISTICS OF ALLUVIADETERMINED cIN SITU.

\

\

\

SUMMARY

The paper presentsresultsof laboratoryand field tests carried out in alluvialsoilsup to45metersdepth.

Particular stress in given to the coincidencebetweenthe valuesof shearingstrength,measuredby vanetest4,andthoseobtainedin laboratoryby meansof directshear tests under the assumptionthatthe consolidationof the djfferentlayers hasattainedits ultimatevalue.This as~umptionis basedon geologicalEvidence.

Data concerningStandardPenetrationTests,showtheir lack of validityfor thistypeof soi!.

3

CARACTERSTICAS GEOTCNICAS DE ALUVIES

DETERMINADAS IN SITUI>

I - GeneralidadesOs trabalhosreferidosnestanota foramefec-

tuadosem relaocom a prospecoparaestudodascondiesde fundaode uma ponterodo-viria quese projecta construir atravessandoorio Tranco,junto da suafoz.

O viaduto atravessaruma baixa aluvionar

quepreencheum vale fssil c3.vadoemterrenostercirios,constitudossobretudopor calcriosegrs. superfcieactual do solo, o vale temcercade 250m de largura.A espessurade alu-vies chega a atingir cerca de 60m na zonacentral.

Duranteassondagensdereconhecimento,alm

Caractersticas

tem havido de utilizar esta aparelhagem,emespecialatprofundidadesto elevadas.

11- Amostragemindeformadae ensaiosdepenetrao

Em cadafuro de sondagem,almda colheitade amostrasremexidas,procedeu-se colheitade amostrasindeformadase a ensaiosdepene-trao,comespaamentode dois metros.

As amostrasindeformadasforamcolhidascom

um amostradortipo Moran e Proctor (amostra-dor aberto,sem reteno)e um outro do tipoOsterbergel'(amostradordembolo)cujascarac-tersticasestosintetizadasno seguintequadro.

Moran _I Osterberger

doutrostrabalhosvisando a determinaodascaractersticasgeotcnicasdas aluvies, houveoportunidadede realizar ensaiosde corte insitucom um aparelhode ps rotativas(vaneauger).

Nestanotadivulgam-seos resultadosobtidos,

justificando-seemgrandeparte o seu interessepor noseremfrequentesas oportunidadesque

Os ensaiosde penetrao(StandardPenetra-tion Tests)foramconduzidosinicialmentecomoespaamentode 2 m, que posteriormentefoiaumentadopela deficinciadosseusresultados.

I--

5

Dimetroda boca 7,0 cm 7,0--

Dimetrointerno 7,5 7,0

Dimetro externo 9,0 7,5- ----- --

ndice da rea 65 0;0 18 %--- -

Folga interior 7 % O %

Folga exterior O % O %

,--Cravao

Dinmica Esttica

I(pilo de 64kg) (ar comprimido)

o.

Fig.l

]t'O "...,_. _ ,..._

Prot. Descri,o Teorde humidade(%) L. de liquidez(%) L.de plasticidade("I.) Comp.simples(kg.crrl>Coet.de compro(em'kg') Coef.deadens.cv(cm's') Ens.depeneI.(golpes)

(m) dos terrenos-,

10 20 30 '0 SO 60 70 10 20 30 40 50 60 70 10 20 30 40 50 60 70 0.2 0,' 0.6 O ,,o 12 'A 01 0.2 0.3 0.4 0.5 0,6 0.1 . 2 3 ,"xlO .0 20 30

... 1\ oo I o o o"JI

LODOMOLE 1>0o / oo o o

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--...I . \ r...!!.!!.. LOOOMUITO

III - Perfil esquemticodovale

Em esquema,e com validadelimitada zonacentraldo vale,ondeas aluviesatigemmaioresprofundidades,os terrenose suascaractersticasso:

Dos aos13 m, lodos muito molescomlimi-tes de liquidez e de plasticidade,da ordemde60 e 33 % respectivamente.Em compressosimples os seus resultadosvariam entre 0,2 a0,4 kgcm 2. A partir de ensaiosde adensa-mentoconclui-seque apresentamum coeficientede compressibilidadeelevado,mas diminuindorpidamentecom a profundidade,e um coefi-cientedeadensamentode10-3cm2s-i. O ensaiodepenetraoacusou pancadas.

Dos 13 aos 21 m, lodo comconchase areia,muito heterogneo,de consistnciaaindamole,com limites de liquidez e de plasticidadedamesmaordemda camadaanterior. compres-sosimples,asuaresistnciaorapor0,5kgcm-2.O coeficientede compressibilidadeainda fran-camentedecrescentecom a profundidade,va-riando entre0,4 e 0,2. O coeficientedeadensa-mento de 1,3X 10-3 e o ensaiode penetraoacusa valores bastantedispersos,entre e 5golpes/p.

Dos 21 aos 32 m, encontra-seuma camadade lodos mais ou menos arenosos,um tantoheterogneosno topo da camada,mas melho-rando a partir dos 25 m. A sua consistnciamdia. Os limites de liquidez e de plastici-dadeso de55e 25% respectivamente. com-pressosimples, a resistnciavaria entre0,7 e1,0kgcm-2,epelosensaiosedomtricosdeduz-separa os coeficientesde compressibilidadee deadensamento,respectivamente0,10e0,8X 10-3.O ensaiode penetraoacusa pancadas.

Dos 32 aos 35m, areia limpa de gro media-namenteanguloso,passando80% no peneiro20e sendoretidaem90% no peneiro60 da srieA.S.T.M.

Dos 35aos44m, lodo compactoe homogneo,comlimitesde liquideze plasticidadeda ordemde 55 e 30% respectivamente. compressosimplestem-seumaresistnciavariandoentre1e 1,5kgcm-2.O coeficientede compressibilidade de 0,08 e o de adensamentode 10-3cm2.i.O ensaiode penetraoacusa pancadas.

Aos 44 m, formando a base das aluviesencontra-seuma camadade areia fina de gro

arredondadoe uniforme,poucoargilosae muitocompacta,estendendo-seat aos 44 m. A estacota comeauma camadadeburgaude dimen-sesvariadasquevai atao bed-rockencontradoaos 56 m,econstituidoporcalcriosconchferos.Os ensaiosde penetraona camadade areiaderamcercade 50 golpesou mais.

A figo1 resumetodosestesresultados.

IV - Ensaios de corte' 'in situ"

Estesensaiosforamrealizadosa diversascotas

em alguns furos da zona centralutilizando-se

Fig.2

7

Fig.3

o 0,5RESISTENCIA AO CORTE (kg.cm2)

1,0 1,5

10

15

20

25

30

35

~ 40~i5z~ 45ocra..

50

Fig. 4

8

,I or. !oI

I \ o VANE AUGER"I.I, ----TERR. REMEX.I 1\.o -- TERR. INTACTOI '\ f\\. . 0\\

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oRESISTENCIA AO CORTE (kg cm2)

0.5 1.0 1.5

5

10

15

20

25

30

35

~40~Oz~45Oa::a..

50

psdequatrofolhascomascaractersticasabaixoindicadas:

Caractersticas P I I P 11

Oimeiro (d) 9 cm 16,5cm----

Altura (H) 11,5cm19cm

(7.02 7. 03

)Constante 2 X H +6 I 1840ndice da rea --114 /0

A figo2 mostraumadaspsque foramutili-zadas, e a figo 3 mostra a parte superior doaparelho.

Comosepoderver,a rotao aplicadaa umtamborde pequenodimetroe transmitidaaum

Fig.5

volante de maior dimetro ligado vara pormeio de um fio. Intercaladanestatransmisso

encontra-seuma mola e um aparelhode registoquepermiteconhecero diagramados momentostorsores ou, escala,as forascortantesresis-tentes.

Das dimensesdo tamboredovolanteresultaque a velocidadeangular aplicada ao tambor reduzidacercade 4,5 vezesquando transmi-tida ao volante. Porm, essa reduo aindaescassa,pois torna-se impraticvela obtenode velocidadesangulares inferiores a O,20s-l.Assim os ensaiosa quese faz refernciaforamefectuadosa essavelocidade,muito emboraelaconstituao dobro da velocidadestandardvul-

garizadaemaparelhosdestetipo.Entre a vara superiore as ps,acoplaram-se

varasmetlicascorrentes,de secoquadradade1iN' de lado.

9

i o

A C O ___VANE AUGER

...... CORTEDIRECTOO

10\ ..\' .,,.'\ O

\\

I i'{.

1\,

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I

Os ensaiosforamconduzidosenterrando-seas

ps 25 a30cm abaixodo fundodofuro, edizemrespeitoapenasa lodosou lodosarenosos.A cadacota de ensaio fizeram-seduasdeterminaes,sendoa primeiraemterrenointacto,e asegundaapsse ter dados ps uma rotaocompleta,comoqueseconsiderouo terrenocomoremexido.

v - Anlisederesultados

A figo4 mostraos valoresobtidosnosensaiosde corte "in situ" parao terrenointactoe parao terrenoconsideradoremexido.

Na figo5,a curvaAB, mostraasresistnciasaocortedeterminadopeloaparelhodepsrotativas.

10

A curvaCD mostra as resistnciasao corte

deduzidasde ensaiosde laboratriocom a hip-tese,queno podeoferecercontestaoa partirdos valores obtidospara Cv, de queo adensa-mentoesttotalmenteprocessado.

Como se v,h muitoboaconcordnciaentreos valores a que se chegapor ambasas vias.Estantida confirmaode resultadosautorizaaconcluir queo corte"in situ" deuindicaesdeboa validade.

Em contrapartida,os ensaiosde penetrao(5.P.T.) deramresultadosquepelomenosapartirdos 20m, so de completae absolutano vali.dade.

TMEMRIAS PUBLICADAS

1- ROCHA,M. - Estudo das estruturashiperesttic.aspelosteoremasde Castiglianoe pelo mtodode Beggs- Lisboa. Sep. da Tcnica,n.. 142,Dezembro1943.76pgs. 21x27,5... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... '" ... ... Esgotado

2- REIS,E. A. H.- O medidordemomentose a suaaplicaoa modelosdeestru-turasa duasdimenses- Lisboa.Sep.daTcnica,n.. 146,Abril 1944.7pgs.21x27,5... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Esgotado

3- COSTA,F. V.- Estacasparafundaes-Lisboa. Sep.da Tcnica,n.. 162,Feve-reiro1946.116pgs.21x27,5... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Esgotado

4- BORGES,J. F. - Estudo experimentaldo campode tensespela rotura dumacamadaaderente- Lisboa. Sep.da Tcnica,n.. 168,Novembro1946.11pgs.21x27,5... ... ... ... '" ... .., ... ... ... ... ... ... ... ... ... '" ... Esgotado

Edio inglesa: Experimental study of .~tressdistribution by ruptureof adherentcoatings- Denver,1947,Bureauof Reclamation... .. Esgotado

5 - COUTINHO,A. S.- Determinaode tensesno betopelomtododo tensmetrofotoelstico- Lisboa. Sep. da Tcnica, n.. 169, Dezembro1946. 39 pgs.21x27,5... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... '" ... ... ... ... ... Esgotado

Edio francesa: Dterminationdes contraintesdans le bton.par lamthodedu tensometrephotolastique- Paris, 1948,Laboratoiresdu Btimentet desTravaux Publics ... ... ... ... ... ... ... ... ... '" ... '" ... Esgotado

6- ROCHA,M.- A Fsica e a EngenhariaCivil- Lisboa.Sep.da Tcnica,n.. 171.Fevereiro1947.10pgs.21x27,5...... ... ... ... ... ... ... Esgotado

7- ROCHA,M. e J. L. SERAFIM- Model testsof Santa lJuzia Dam. Sep.dosComptesRendusdo 3.. CongressodasGrandesBarragens- Stockolm,1948.42 pg".14,5x22,5 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Esgotado

8- COSTA,F. V. - Notionsdeprobabilitdansl'tudede la scuritdesconstructions.Sep. do Rapport Final du 3em.Congresde l'AssociationlnternationaledesPonts et Charpentes- Liege, 1948. 13 pgs. 17x24 ... ... ... ... 15$00

9- OLaboratriodeEngenhariaCivil- Organizaoefuncionamento- Lisboa,1949.41pgs.14,8x21... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Esgotado

Edioinglesa:TheLabovatriodeEngenhariaCivil- A shortacoountpf its work and organization- Lisboa, 1949. 36 pgs. 14,8x 21 '" 15$00