Ensaio CPTu

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engenharia geotcnica

Ensaios de Piezocone (CPTU)

1. HISTRICO

O primeiro penetrmetro Holands foi desenvolvido em 1932 por P. Barentsen, engenheiro da Rijkwaterstaat (Departamento de sevios pblicos Holands). Nesta poca, um cone metlico de 10cm de rea e inclinao da ponta de 60 era introduzido no solo por meio de pesos e a presso para penetrao do cone era medida por meio de manmetros.

Engenheiros Holandeses e Belgas seguiram aprimorando a tecnologia para previso de capacidade de carga de estacas, at que Begemann, em 1953, desenvolveu o cone de Begemann, que media tambm a resistncia ao atrito lateral de maneira muito semelhante aos cones mecnicos atuais.

A partir da metade da dcada de 70, iniciaram-se experincias com cones eltricos providos de pedras porosas e sensores para leitura da presso de gua. A partir da, reconheceu-se no meio acadmico a importncia da leitura das presses de gua e suas correlaes para avaliaes de adensamentos, estratigrafia dos solos, previso de liquefao de areias, entre outras.

Atualmente, o ensaio utilizado mundialmente para as mais diversas finalidades de investigao geotcnica. Desde ensaios para previso de capacidade de carga de estacas, previso de recalques e estabilidade de taludes, a prospeces com alto grau de dificuldade, como ensaios offshore para indstria de extrao de petrleo.

Penetrmetro Holands, dcada de 40.



2. EQUIPAMENTO E PROCEDIMENTOS

O ensaio de penetrao de cone normatizado pela ASTM D-5778-95 Standart test method for performing eletronic fricion cone and piezocone testing of soils e no Brasil pela NBR 12069/91 Solo Ensaio de penetrao de cone in situ (CPT). Os testes compreendem a penetrao de um cone de ao, de 10 cm2 de rea de ponta, forado de maneira esttica no terreno, a uma velocidade de penetrao constante, de 2 cm/s, com leituras simultneas das seguintes medidas:

Resistncia de ponta qc Resistncia ao atrito lateral fs Sobrepresso neutra (U2) Inclinao do cone. Velocidade de cravao

Cones e caixa de dados para ensaios CPT-u

Equipamento para cravao de ponteira CPT-u, com

capacidade de cravao de at 20tf



2.1. Corte esquemtico ponteira CPT-u

Pedra porosa para medio de presses neutras.

Luva de atrito para medio

Extremidade cnica para medio de resistncia de ponta

Sensor de presses neutras (U2)

Sensor de carga para atrito lateral (fs)

Sensor de carga para resistncia de ponta (qc)

Inclinmetro



2.2. Saturao de pedras porosas

Para a leitura das presses neutras, utilizada pedra porosa previamente saturada localizada na base do cone (leitura u2). Tal saturao realizada previamente ao teste, em cmara de vcuo, garantindo total desaerao do elemento.

Sistema de saturao de pedras porosas



3. RESULTADOS OBTIDOS

3.1 Resultados

Alm dos dados lidos em tempo real durante o ensaio (qc, fs e u), podem-se obter atravs de correlaes as seguintes propriedades:

- Estratigrafia; - Perfil geotcnico; - Coeficiente de adensamento (Ch e Cv); - Densidade relativa (Dr); - Resistncia no drenada (Su); - ngulo de atrito efetivo de areias ('); - Histria de tenses (tenso de pr-adensamento, OCR); - Coeficiente de permeabilidade (K);

Exemplo de resultado CPTU



3.2 Ensaios de dissipao

Durante a paralizao do processo de cravao, qualquer excesso de presso neutra gerada em volta do cone se dissipar com o tempo. A taxa de dissipao relaciona-se com coeficientes do solo como permeabilidade e compressibilidade.

Um teste de dissipao pode ser executado em qualquer profundidade, medindo-se o tempo de queda da presso neutra.

Usualmente, espera-se uma queda de 50% desta presso para paralizao do ensaio.

Exemplo de ensaio de dissipao da sobrepresso neutra.



3.3 Classificao do comportamento dos solos atravs de resultados CPT-u

Existem diversos mtodos de classificao do comportamento dos solos atravs de ensaios CPT-u.

Uma recomendao para obteno dos parmetros de granulometria dos solos prospectados, a utilizao do baco abaixo, desenvolvido por Robertson (1986), que leva em conta a resistncia total de ponta (qt) e a razo de atrito (Rf).

*Robertson et al. (1986)

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