Alegrete, 19 de julho de 2013

Relatório 1: SPT - Standard Penetration Test.

Turma: Engenharia Civil, T20

Alunos: Leticia Larré de Oliveira – 111151942. Fernanda Lemes Gomes – 111151933

Inácio Soares Ribeiro – 121450011

2

SUMÁRIO

1. RESUMO ................................................................................................................................................ 3

2. OBJETIVO ............................................................................................................................................... 4

3. INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................ 5

4. METODOLOGIA ..................................................................................................................................... 6

5. APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS ..................................................................................... 8

6. CONCLUSÕES....................................................................................................................................... 13

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................................................... 14

3

1. RESUMO

O presente relatório fala sobre o método de sondagem a percussão mais

comumente empregado, o SPT (Standard Penetration Test) e teve como principal

objetivo a aprendizagem teórica, mostrando os cálculos que devem ser efetuados para

chegar-se aos resultados finais de consistência e compacidade do solo.

4

2. OBJETIVO

O objetivo central do relatório é mostrar como foi feita a sondagem à percussão

através do SPT, desde a norma da sondagem, o método de execução em campo e a

interpretação dos resultados obtidos a partir dos dados coletados durante a sua

execução. Assim como mostrar a facilidade da efetuação dos cálculos deste tipo de

sondagem que é uma das mais usadas entre outras e sua grande eficácia.

5

3. INTRODUÇÃO

As sondagens são investigações feitas no subsolo, que antecedem o desenvolvimento de todos os tipos de projetos, podendo também serem necessárias durante a execução de uma obra ou mais tarde quando esta já se encontra pronta. As sondagens executadas mais frequentemente em obras de construção civil são as sondagens à percussão, que são comumente realizadas antes de projetos como residências, prédios, fundações, barragens, rodovias e portos. A realização dessas sondagens são de muita importância para o conhecimento do tipo de terreno, as camadas que constituem o solo do local, a resistência destas camadas e o nível do lençol freático. Podendo assim, depois destes conhecimentos adquiridos sobre o solo e suas camadas, definir o melhor tipo de fundação e a cota de sua implantação. Nas rodovias, a investigação geotécnica é de suma importância para a determinação do melhor traçado a ser feito. Um dos fatores importantes para que se realizem essas investigações geotécnicas é o custo da obra, podendo este ser minimizado com a realização de uma sondagem bem programada e bem estudada, antecedente ao projeto. Quando realizada após a obra pronta, o custo de uma sondagem se torna extremamente alto e difícil.

6

4. METODOLOGIA

Foram disponibilizados, pelo professor da disciplina dados coletados em uma

sondagem de solo do tipo SPT (Standard Penetration Test), para que fossem

realizados os cálculos pertinentes e interpretação dos resultados.

Primeiramente, utilizando os valores obtidos nas camadas de cravação (conforme

tabela 1), calculamos o índice de resistência à penetração (SPT).

Para o cálculo do SPT, somamos o número de golpes necessários à penetração no

solo, nos últimos 30 cm do amostrador. Desprezamos o número de golpes

correspondentes aos primeiros 15 cm do amostrador.

Profundidade Amostra (m)

Camadas de Cravação (Golpes/Centímetros)

1 1

15

1

15

2

17

2 1

16

1

15

1

15

3 1

15

1

15

2

15

4 1

16

2

15

2

16

5 2

17

2

15

3

15

6 2

15

3

15

4

17

7 3

16

4

15

5

15

8 4

15

7

15

10

15

9 4

15

7

15

9

15

10 3

15

6

15

7

15

11 4

15

6

15

7

15

12 2

16

4

15

4

15

13 2

15

3

15

4

15

14 2

16

3

15

3

15

15 9

15

26

15

16 7

15

18

15

26

15

17 9

15

30

15

18 12

15

18

15

26

15

7

19 10

15

21

15

28

15

20 11

15

27

15

Tabela 1 - Dados coletados em campo no ensaio SPT.

Para o cálculo do SPT, somamos o número de golpes necessários à penetração no solo, nos últimos 30 cm do amostrador. Desprezamos o número de golpes correspondentes aos primeiros 15 cm do amostrador. Com os dados do SPT em mãos, calculamos a carga admissível do solo, mediante a fórmula:

𝑻𝒂𝒅𝒎𝒊𝒏 = √𝑺𝑷𝑻 − 𝟏 (1)

Onde 𝑇𝑎𝑑𝑚𝑖𝑛 é a tensão admissível à compressão do solo, ou “taxa de solo” e, STP (ou N, calculado anteriormente) é o número de golpes necessários para cravar os últimos 30 cm.

8

5. APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS

Com os dados passados pelo professor, profundidade de cada amostra e as

camadas de cravação, calculamos o índice de resistência a penetração N, ou ainda

conhecido como SPT. E em seguida, a tensão admissível para cada metro de 1 a 20

através da equação 1.

Profundidade Amostra (m)

Camadas de Cravação (Golpes/Centímetros)

Índice de Resistência a Penetração (N)

Tensão Admissível

1 1

15

1

15

2

17

3 0,732051

2 1

16

1

15

1

15

2 0,414214

3 1

15

1

15

2

15

3 0,732051

4 1

16

2

15

2

16

4 1

5 2

17

2

15

3

15

5 1,236068

6 2

15

3

15

4

17

7 1,645751

7 3

16

4

15

5

15

9 2

8 4

15

7

15

10

15

17 3,123106

9 4

15

7

15

9

15

16 3

10 3

15

6

15

7

15

13 2,605551

11 4

15

6

15

7

15

13 2,605551

12 2

16

4

15

4

15

8 1,828427

13 2

15

3

15

4

15

7 1,645751

14 2

16

3

15

3

15

6 1,44949

15 9

15

26

15

26 4,09902

16 7

15

18

15

26

15

44 5,63325

17 9

15

30

15

30 4,477226

18 12

15

18

15

26

15

44 5,63325

19 10

15

21

15

28

15

49 6

9

20 11

15

27

15

27 4,196152

Tabela 2 - Índice de resistência a penetração (N) e tensão admissível.

Logo, com os cálculos efetuados anteriormente pudemos plotar os gráficos

mostrados abaixo.

Figura 1 - Gráfico SPT x Profundidade.

0 10 20 30 40 50 60

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

SPT

Pro

fun

did

ade

SPT

10

Figura 2 - Gráfico Tensão Admissível x Profundidade.

De acordo com a NBR 6484:2001 é dada para a classificação de compacidade e

consistência dos solos a tabela 3.

Solo Índice de Resistência à

Penetração (N) Designação1

Areias e siltes arenosos

≤ 4 Fofa(o)

5 a 8 Pouco compacta(o)

9 a 18 Medianamente compacta(o)

19 a 40 Compacta(o)

> 40 Muito compacta(o)

Argilas e siltes argilosos

≤ 2 Muito mole

3 a 5 Mole

6 a 10 Média(o)

11 a 19 Rija(o)

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Tensão admissível

Pro

fun

did

ade

sadm

11

> 19 Dura(o)

1) As expressões empregadas para a classificação da compacidade das areias (fofa, compacta, etc.), referem-se à deformabilidade e resistência destes solos, sob o ponto de vista de

fundações, e não devem ser confundidas com as mesmas denominações empregadas para a designação da compacidade relativa das areias ou para a situação perante o índice de vazios

críticos, definidos na Mecânica dos Solos. Tabela 3 - Tabela dos estados de compacidade e de consistência.

A partir dos resultados da tabela 3 e do perfil de solo cedido pelo professor,

conseguimos determinar qual o tipo de consistência e compacidade do solo em que foi

efetuada a sondagem pelo método do SPT para cada metro de sondagem, mostrando

os resultados na tabela 4.

Figura 3 - Perfil solo.

Tipo de Solo Profundidade SPT (N) Consistência

Argila Siltosa

1 3 Mole

2 2 Muito Mole

3 3 Mole

4 4 Mole

5 5 Mole

6 7 Média

7 9 Média

8 17 Rija

12

Areia Siltosa Marrom

9 16 Medianamente Compacta

10 13 Medianamente Compacta

11 13 Medianamente Compacta

12 8 Pouco Compacta

13 7 Pouco Compacta

14 6 Pouco Compacta

15 26 Dura

Silte Argiloso

16 44 Dura

17 30 Dura

18 44 Dura

19 49 Dura

20 27 Dura

Tabela 4 - Consistência do solo.

13

6. CONCLUSÕES

A utilização dos resultados alcançados em análises geotécnicas do subsolo é imprescindível para qualquer projeto de edificação, independente de qual seja a dimensão ou complexidade deste. Os dados provenientes destas explorações são intensamente associados à experiência regional e o conhecimento geológico local adquirido pelos profissionais da área. O método de simples reconhecimento com Standard Penetration Test (SPT) é a sondagem geotécnica mais utilizada no Brasil devido à sua execução simples e sua rápida obtenção dos resultados e baixo custo. A partir desta sondagem, foram identificados três tipos diferentes de solo: de imediato um solo de argila siltosa marrom avermelhada, imediatamente inferior um solo de areia siltosa marrom, e logo a seguir um solo silte argiloso com variação de tonalidade (verde e inferiormente, cinza esverdeado). A primeira camada de solo apresenta designação de muito mole à rija, a segunda camada tem uma designação de pouco compacta à compacta e a última camada analisada se designa dura. De forma empírica pode-se afirmar que o solo possui tensão admissível que varia de 0,41 kgf/cm² até 6 kgf/cm².

14

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] NBR 6484 Solo – Sondagens de simples reconhecimento com SPT – Método de ensaio.

[2] Curso de Sondagem à Percussão de Simples Reconhecimento. ABPv: 2002.