Engenharia
Segurança
Tecnologia
Economia
SERVIÇOS
SOLUÇÕES DE ENGENHARIA GEOTÉCNICA,
ESTRUTURAL E AMBIENTAL
RELATÓRIO TÉCNICO
Núm. 143/10
Cliente: XXXXXX
Endereço: BRASILIA - DF
Objeto: a) Análise e Espacialização das XxxxXgens
da Obra TISHMAN SPEYER
ENGENHARIA S.A – SAUN Q.05
-
VIA
A/C:
Data:
ENGENHEIROS CIVIS:
XXXXX, MSc - CREA 4932-D/RN
Ary Franck, MSc - CREA 13452-D/DF
Praça Café Filho, 94, Centro, Macau/RN
CEP 59500-000
p. 1 de 23
Tel/Fax (84) 3521 2451
Brasília: SCN QD. 02 – ED. LIBERTY MALL TORRE A
SALA 1104
Tel.Cel. (61) 8101 1011
.
DIRETOR A ADMINISTRATIV A
Wendy K. Bezerra, M.Sc
WWW.DBCIENGENHARI A.COM.BR
EMAIL: [email protected]
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Perícias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
1-OBJETIVOS GERAIS
Sob solicitação da XXXXX ENGENHARIA LTDA, este relatório objetiva analisar e
espacializar os dados das xxxxXgens obtidos na obra YYYYY S.A, através de técnicas de
interpolação ponderada do tipo e da resistência à penetração do solo retirados do conjunto de
furos de xxxxXgens realizadas no local em estudo.
2 – LOCAL E DESCRIÇÃO DA OBRA EM ESTUDO
A obra em estudo localiza-se no endereço: KKKKKK, na Capital Federal, Brasília-DF. A
Figura 1 representa uma visão macro da localização da obra.
Figura 1 – Localização da obra - Latitude 15°47'4.72"S; Longitude 47°52'31.64"O
(menor escala).
p. 2 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
Para uma melhor visualização em planta da obra, a Figura 2 ilustra uma vista aproximada
da obra em estudo.
Latitude
15°47'4.72"S;
Longitude 7°52'31.64"O
Figura 2 – Vista aproximada da obra YYYYY S.A – SAUN Q.05.
3 – TIPOLOGIA DA OBRA
A construção ora em estudo trata-se de uma edificação comercial, localizada no Setor de
Autarquias Norte e numa região onde serão erguidos ainda sete novos empreendimentos nas suas
vizinhanças, conforme ilustrado na Figura 3 seguinte.
p. 3 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
Figura 3 – Loteamento planejado nas vizinhanças da obra.
As fundações da obra são do tipo tubulão a céu aberto, sendo executadas na região da
primeira fase da obra conforme croqui da Figura 4, na qual também estão posicionadas as
xxxxXgens realizadas.
p. 4 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
FASE 01 – Área de
estudo e espacialização
das xxxxXgens.
Origem (0;0)
Figura 4 – Locação das xxxxXgens e região de estudo da espacialização. (Fonte: XXXXX
ENGENHARIA, 2010)
p. 5 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
4 –METODOLOGIA APLICADA – ESPACIALIZAÇÃO DAS XXXXXGENS
A metodologia aplicada neste relatório técnico baseou-se no levantamento e na localização
geográfica de todos os furos de xxxxXgens executadas na obra. Estas xxxxXgens foram
categorizadas em três tipos: XxxxXgens Iniciais – SM; XxxxXgens Auxiliares – AS; e
XxxxXgens Complementares – SM’. A profundidade de referência adotada foi a de -20,00 m a
partir das xxxxXgens principais – SM. Sobre as xxxxXgens SM’ e SA foram descontados – 4 m e
– 12 m, respectivamente, a fim de se nivelar a estratigrafia obtida pelos furos de xxxxXgens.
A tabela abaixo resume as informações de cada categoria de xxxxXgem executada em
campo:
Tabela 01- Informações das Categorias de XxxxXgens Executadas.
Categoria
XxxxXgens
Nomenclatura
Total de
Furos
Cota de
Tipo de XxxxXgem
Referência
Adotada
SM
10
XxxxXgens Mistas
0,00 m
SA
8
XxxxXgens Mistas
-8,00 m
SM’
2
XxxxXgens Mistas
-16,00 m
Iniciais
XxxxXgens
Auxiliares
XxxxXgens
Complementares
Para a interpolação da estratigrafia do subsolo da obra em estudo, o método empregado foi
o do Inverso Ponderado da Distância em 3D (três dimensões), com pesos diferenciados para a
profundidade Z das amostras das xxxxXgens. O método do inverso ponderado da distância é
reconhecidamente um dos métodos de interpolação mais utilizados, comumente conhecido como
IDW – Inverse Distance Weighted. Neste método, o processo de cálculo passa pela determinação
do valor de um ponto qualquer da região fazendo a média com os pontos mais próximos, onde
esta média é ponderada pelo inverso da distância aos pontos conhecidos. LANDIM (2000) relata
em seu trabalho com as principais características do IDW:
p. 6 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
• É um dos mais utilizados dentre os métodos de distância ponderada;
• Empregado com freqüência alta na geração de MNT – Modelo Numérico do Terreno;
• O peso dado durante a interpolação é tal que a influência de um ponto amostrado em
relação a outro diminui, conforme aumenta a distância entre eles;
• Os pontos amostrados de localização próxima ao ponto a ser estimado recebem peso maior
que os pontos amostrados de localização mais distantes;
• Ao calcular o valor de um ponto, a soma de todos os pesos dados aos pontos amostrados
vizinhos é igual a um (1), ou seja, é atribuído um peso proporcional à contribuição de cada
ponto vizinho;
• Quando a posição de uma observação coincide com um ponto, seu valor recebe peso 1,
enquanto todos os valores vizinhos recebem peso zero (0); o resultado será o nó recebendo
o valor exato da observação ali situada;
• O expoente de ponderação pode ser selecionado conforme critérios do usuário do método;
• Os resultados são variáveis, desde altamente tendenciosos a favor dos pontos mais
próximos a resultados onde o peso é praticamente o mesmo para todos os pontos próximos.
Ainda em LANDIM(2000), aspectos importantes quando da escolha do expoente
ponderador da distância são comentados na forma:
• Expoentes baixos (0 a 2): destacam anomalias locais;
• Altos valores para o expoente (3 a 5): suavizam anomalias locais;
• Valores do expoente ≥ 10: resultam em estimativas "poligonais" (planas);
• Expoente = zero: equivale em estimativas de "média móvel";
• Expoente = 2: inverso do quadrado da distância.
Portanto, a equação do método do inverso do quadrado da distância (IDW) é apresentada na
forma:
Z=
n
Zi
i =1
n
ij
∑ hβ
1
∑ hβ
i =1
ij
Eq. (1)
Onde:
Z = valor interpolado para o nó do reticulado (grid);
Zi = valor do ponto amostrado vizinho ao nó;
hij = distância entre o nó da grade e Zi;
p. 7 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
β = expoente de ponderação (peso);
n = número de pontos amostrados utilizados para interpolar cada nó.
Entre as principais vantagens do método IDW, podem-se ser citadas:
• Acessível entendimento matematicamente.
• Algoritmo bem conhecido e discutido.
• Disponível em muitos softwares.
• Utiliza pouco tempo de computação.
• É razoavelmente fiel aos valores amostrados originais.
• Não estima valores de pontos amostrados maiores ou menores que os valores máximos e
mínimos dos dados; bom para estimativas de espessura, concentração química e
propriedades físicas.
• Muito bom para analisar variações de pequena amplitude (anomalias) entre os dados
irregularmente distribuídos.
• Bom estimador para propósitos gerais.
• Pode interpolar por setor, onde o usuário pode escolher a quantidade de amostras, por setor,
que serão levadas em consideração, em uma determinada estimativa de valor.
Mediante estas características do método IDW, os autores deste trabalho desenvolveram um
programa computacional desenvolvido em ambiente MS Excel para o tratamento de informações
de ensaios de simples reconhecimento do solo (SPT) e suas combinações. Resumidamente, o
fluxograma da utilização e do processamento numérico da planilha segue na forma:
1. Determinação das propriedades geométricas do grid;
2. Especificações do grau de refinamento dos pontos de interpolação e extrapolação do
GRID 3D e nos cortes transversais ao terreno, “XX” e “YY”
3. Determinação da profundidade na qual a interpolação ocorrerá;
4. Definição do expoente ponderador das distâncias;
5. Inclusão dos dados das xxxxXgens: X,Y, Z e valores N-SPT;
6. Escolha dos furos de xxxxXgens que realmente farão parte da análise;
7. No processamento, os cálculos seguem a ordem:
a. Criação dos pontos dos grids;
b. Cálculo das distâncias em 3D entre os pontos do grid e dos furos de xxxxXgem;
c. Cálculo dos pesos de cada furo sobre o valor N-SPT de cada ponto do grid;
d. Determinação dos valores N-SPT sobre o grid
p. 8 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
e. Tabulação dos valores cálculos para o N-SPT sobre o grid, escrevendo a matriz de
coordenadas X, Y, Z e N-STP interpolado ou qualquer outro valor de análise,
como tipo de solo, compacidade, etc.
f. Geração automática do gráfico contendo grid e as xxxxXgens escolhidas
g. Geração do gráfico de contorno (superfície) em função das coordenadas X,Y e NSPT para uma determinada profundidade Z escolhida.
h. Geração de cortes transversais ao terreno nas direções X e Y, com respectivos
gráficos de interpolação;
i.
Gravação das coordenadas X, Y, Z e N (variável interpolada) em arquivo ".txt".
6 – RESULTADOS DE ESPACIALIZAÇÃO
Para um melhor entendimento da estratigrafia do terreno, foram realizadas várias seções
transversais ao longo do terreno e nas duas direções X e Y. Em todas as análises, a cota Z = 0 m
apresentada nos gráficos representa o nível -20,00 m abaixo da cota do topo das xxxxXgens SM.
Para a estratigrafia do terreno, a escala de cores adotada para cada tipo de solo foi:
Tabela 02 – Escala de cores para cada tipo de solo
Cor
1
2
3
4
Tipo de Solo Silte Argiloso Areia Siltosa Arenito Quartzito O GRID gerado para a interpolação dos furos de xxxxXgem é representado na Figura 05,
constituído de uma malha 20 x 20 (400 pontos) de interpolação num plano e de 12000 pontos no
espaço total, com 30 subdivisões no eixo Z.
p. 9 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
Figura 05 – GRID de interpolação da FASE 1 da obra (400 pontos), com furos de xxxxXgens
locados e considerados na interpolação.
A Tabela 03 resume os resultados obtidos para a estratigrafia do terreno para várias seções
transversais XX e YY em contas diferentes, representadas em cada figura da tabela.
p. 10 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Perícias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
Tabela 03 – Cortes Transversais XX e YY – Estratigrafia simplificada do terreno.
Corte XX – Corte Trannsversal Perpendicular ao eixo X
Cor
1
2
3
4
Tipo de Solo
Silte Argiloso Areia Siltosa
Arenito
Quartzito
p. 11 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
Cor
1
2
3
4
Tipo de Solo
Silte Argiloso Areia Siltosa
Arenito
Quartzito
p. 12 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
Cor
1
2
3
4
Tipo de Solo
Silte Argiloso Areia Siltosa
Arenito
Quartzito
p. 13 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
Cor
1
2
3
4
Tipo de Solo
Silte Argiloso Areia Siltosa
Arenito
Quartzito
p. 14 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
Corte YY – Corte Transversal Perpendicular ao eixo Y
Cor
1
2
3
4
Tipo de Solo
Silte Argiloso Areia Siltosa
Arenito
Quartzito
p. 15 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
Cor
1
2
3
4
Tipo de Solo
Silte Argiloso Areia Siltosa
Arenito
Quartzito
p. 16 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
Cor
1
2
3
4
Tipo de Solo
Silte Argiloso Areia Siltosa
Arenito
Quartzito
p. 17 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
Cor
1
2
3
4
Tipo de Solo
Silte Argiloso Areia Siltosa
Arenito
Quartzito
p. 18 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
Cor
1
2
3
4
Tipo de Solo
Silte Argiloso Areia Siltosa
Arenito
Quartzito
p. 19 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
Cor
1
2
3
4
Tipo de Solo
Silte Argiloso Areia Siltosa
Arenito
Quartzito
p. 20 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Perícias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
5 - CONCLUSÕES
Neste relatório técnico foram apresentadas as interpolações dos dados de xxxxXgens obtidos
pela campanha de investigação geotécnica da obra localizada no endereço OBRA KKKKKK,
BRASILIA/DF, consórcio YYYYY S.A, como fruto do trabalho de consultoria contratado pela
XXXXX ENGENHARIA LTDA. Sobre os resultados obtidos, resumem-se:
• O total de furos de xxxxXgens utilizados no estudo foi de onze (11), descritos na Tabela
04:
Tabela 04 – Resumo dos furos de xxxxXgens utilizados na análise
SPT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Coord.X Coord.Y NOME
108
12 SM‐01
88
12 SM‐02
88
40,6 SM‐03
78,85
42 SA‐05
108
68 SM‐04
97,1
62,1 SM‐01 '
68
68 SM‐10
101,1
42 SA‐06
78,85
26,3 SA‐07
101,1
28,2 SA‐08
95,1
40,6 SM‐02 ' • Analisando-se os cortes, percebe-se que há uma grande variabilidade na formação
estratigráfica do terreno, com alterações do tipo de solo desde de camadas de 0,50 m a 10
m;
• Há uma predominância de solos extremamente compactos, como a Areia Siltosa, que
apresenta resistência à penetração maior do que 60 golpes;
• As freqüências dos solos do tipo Arenito e Quartzitos são altas, chegando suas camadas a
se aproximarem do nível de -20 m, onde a partir
fundações em tubulão a céu aberto;
p. 21 de 23
deste estão sendo escavadas as
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
• Mediante comparações com os boletins de escavação de campo dos tubulões, a
espacialização demonstrou-se bastante pertinente e confiável, comprovando e eficácia da
técnica empregada no presente trabalho.
Assinam como autores deste trabalho técnico e assumem como verídicas as informações
transcritas,
_____________________________
Eng. John Eloi Bezerra, M.Sc.
CREA 4932-D/RN
_____________________________
Eng. Ary Franck Cordeiro, M.Sc.
CREA 13452-D/DF
p. 22 de 23
DB CONSTRUÇÕES & IMOBILIÁRIA LTDA Serviços de Engenharia e Consultoria Projetos * Ensaios de Campo * Consultorias * Recuperação Estrutural * Construções ..:: Fazendo Engenharia com Segurança e Economia ::..
7- BIBLIOGRAFIA
ALMEIDA, A. S.; BETTINI, C. Curso de Geoestatística Aplicada. Rio de Janeiro,UFRJ, 1994. Apostila.
CÂMARA, G.; FREITAS,U.M.; CORDEIRO, J.P.C. Towards an Algebra of Geographical Fields. In: VII
SIMPÓSIO BRASILEIRO DE COMPUTAÇÃO GRÁFICA E PROCESSAMENTO DE IMAGENS.
Anais, Curitiba, SBC, pp. 205-212, 1994. (disponível na webpage http://www.dpi.inpe.br/gilberto).
CAMARG,
E.C.G
(?)
.Geoestatística:
Fundamentos
E
Aplicações.
Disponível
em:
HTTP://
www.dpi.inpe.br/gilberto/tutoriais/gis_ambiente/5geoest.pdf. Acesso em: 28 jun. 2010.
DEUTSCH, C.V. & JOURNEL, A.G. (1998) - GSLIB-Geoestatistical Software Library and User’s Guide.
Oxford University Press, 2th. Edition.
LANCASTER P.; SALKAUSKAS K. Curve and Surface Fitting: An Introduction. London, Academic
Press, 1986
MATHCAD 14.0 (2007). Parametric Technology Corporation – User´s Guide.
MICROSOFT EXCEL 2007 (2010). Microsoft Corporation – Excel User´s Guide.
STURARO, J.R. (1994) - Mapeamento geoestatístico de propriedades geológico-geotécnicas obtidas em
xxxxXgens de simples reconhecimento. Tese de Doutorado em Geotecnia, Escola de Engenharia de São
Carlos - USP, São Carlos, 183 pp.
STURARO, J. R.; LANDIM, P. M. B. & RIEDEL, P. S. (2000) - O emprego da técnica geoestatística da
krigagem indicativa em Geotecnia Ambiental. Revista Solos e Rochas, 23(3):157-164
STATISTICA for Windows (2000) - StatSoft Inc." versão 5.5
SURFER 6.0 (1995) – User’s guide. Contouring and 3D Surface Mapping for Scientists and Engineers.
Golden Software, Inc.
p. 23 de 23