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SPT SPT –– Standard Penetration TestStandard Penetration Test

MestradoMestradoMecânica dos Solos e Engenharia GeotMecânica dos Solos e Engenharia GeotéécnicacnicaProjecto Assistido por Ensaios IProjecto Assistido por Ensaios I

Carlos Rodrigues

Page 2: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

O ENSAIO SPTO ENSAIO SPT

ÉÉ A FERRAMENTA A FERRAMENTA IN SITUIN SITU DE INVESTIGADE INVESTIGAÇÇÃO ÃO GEOTGEOTÉÉCNICA:CNICA:

•• MAIS POPULAR MAIS POPULAR

•• MAIS ROTINEIRAMAIS ROTINEIRA

•• MAIS ECONMAIS ECONÓÓMICAMICA

Existem normas nacionais com caracterExistem normas nacionais com caracteríísticas diferenciadas, as quais sticas diferenciadas, as quais no entanto têm como base um padrão internacional de referência:no entanto têm como base um padrão internacional de referência:

IRTPIRTP –– InternationalInternational ReferenceReference TestTest ProcedureProcedure

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Furo de sondagemtrado de rotação

N = medida do nº de pancadas para cravar o amostrador 300 mm.Caso se atinja N=50 o ensaio éterminado. No caso de rochas brandas pode incrementar-se N=100.

15 cm

15 cm

15 cm

Am

ostr

a co

lhid

a em

3

avan

ços

suce

ssiv

os

Amostrador meia-cana:∅ext = 50 mm∅int = 35 mmL = 760 mm

Batente

Pancadas repetidas do martelo de 63,5 kg de uma altura 76,2 cm

prEN ISO 22476-3:2002

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A EXECUA EXECUÇÇÃO DE ENSAIOS SPT:ÃO DE ENSAIOS SPT:

O ensaio SPT é uma medida de resistência dinâmica conjugada com uma sondagem de simples reconhecimento

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ENSAIOS COM SPT ENSAIOS COM SPT –– Standard Standard PenetrationPenetration TestTest

Pilão de disparo automático de 63,5 kg(tipo “Monkey”)

Batente

Boquilha cortante

Vara normalizada

Amostrador em meia-cana

Ligação às varas de 32 mm

Cone de 60º aplicável em seixos

∅ 35 mm

∅ 51 mm

1.6 mm

75 mm

152

mm

457 mm

19 m

m

Boquilha

Secção central

bipartidaVá

lvul

a de

esf

era

Peça de união às

varas

Orifício de escape(∅ 13 mm)

DISPOSITIVO DE ENSAIO

AMOSTRADOR NORMALIZADO

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•• Dependência do operador, da Dependência do operador, da ttéécnica de furacnica de furaçção, tipo de ão, tipo de equipamento, equipamento, etcetc……•• Equipamento e procedimentos não Equipamento e procedimentos não normalizados internacionalmentenormalizados internacionalmente•• Problemas diversos em operaProblemas diversos em operaçção ão abaixo do NFabaixo do NF

•• Equipamento e Equipamento e procedimentos simplesprocedimentos simples•• ObtObtéémm--se amostra se amostra (perturbada)(perturbada)•• Existência de uma vasta Existência de uma vasta experiência e correlaexperiência e correlaççõesões

DesvantagensVantagens

FACTORES QUE INFLUENCIAM NFACTORES QUE INFLUENCIAM NSPTSPT

• Tipos de solos sujeitos ao ensaio Tipos de solos sujeitos ao ensaio (e(e00, , ØØ, , unifunif., u, ., u, angang., ., CimCim., ., IdadeIdade, , σσvv))

•• PerturbaPerturbaçção criada pelas ão criada pelas operaoperaçções de furaões de furaççãoão

•• Tipos de procedimentos e Tipos de procedimentos e equipamentos de ensaioequipamentos de ensaio

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PreparaPreparaçção do furo de sondagemão do furo de sondagemA base do furo deve ser limpa e essencialmente não perturbada;Não devem ocorrer gradientes ascendentes na pressão da água;Quando são utilizados bits de furação estes devem ter descarga lateral;O revestimento dos furos não deve ultrapassar o ponto do início do ensaio;Os ensaios feitos abaixo do NF devem ter cuidados adicionais:

• Não deve entrar água pelo fundo do furo (piping);- NA no furo acima do NF;- utilização de lama bentonítica;

Tipos de furaTipos de furaççãoãoFuração com trépano e limpadeiraFuração a trado

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FURAFURAÇÇÃO COM TRADO OCOÃO COM TRADO OCO

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MarteloMartelo do SPTdo SPT

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∅=50.5 mm

∅ =32 mm

820 mmMassa do amostrador – 7,585 kg

Vara de sondagem

560 mm160 mm 75 mm35.2 mm

4.577.867.8911.37

5.108.345.339.22

43.654.0

31.8 (1 ¼ in.)38.1 (1 ½ in.)

AWBW

Sólida quadrada

BS 1377

4.337.2310.03

4.288.5912.95

40.550.060.0

---

IRTP (1988)

Massa da vara(kg/m)

Módulo da secçãoZe (m3×106)

Diâmetro da vara(mm)

Tipo de varaReferência

prENprEN ISO 22476ISO 22476

Mvara < 10 kgDefl < 1:1200

Verificação em cada20 ensaios

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DIFERENDIFERENÇÇAS DE PROCEDIMENTOS E AS DE PROCEDIMENTOS E EQUIPAMENTOSEQUIPAMENTOS

•• Massa do martelo 63,5 kgMassa do martelo 63,5 kg•• Levantamento automLevantamento automáático do tico do martelomartelo•• Queda livre de 76 Queda livre de 76 ±± 2,52,5 cm de alturacm de altura•• Contacto aContacto açço/o/aaççoo –– martelo/batentemartelo/batente•• Varas parede grossa c/ união Varas parede grossa c/ união pino/caixa sem mangapino/caixa sem manga•• Amostrador bipartido c/ ponteira Amostrador bipartido c/ ponteira de de ∅∅=38 mm de corpo e =38 mm de corpo e bisel de 36 bisel de 36 mm mm

•• Massa do martelo 65 kgMassa do martelo 65 kg•• Levantamento manual c/ corda de Levantamento manual c/ corda de sisalsisal•• Queda livre de 75 cm de alturaQueda livre de 75 cm de altura•• ObrigatObrigatóório o coxim de madeirario o coxim de madeira•• Varas tipo Schedule 80 com manga Varas tipo Schedule 80 com manga de ligade ligaççãoão•• Amostrador tipo Amostrador tipo RaymondRaymond--TerzaghiTerzaghi (50 mm (50 mm ×× 36 mm)36 mm)

Sistema automático (ex. ASTM 1586)Sistema manual (ex. ABNT 6484)

De modo a ser possível a comparação de resultados obtidos de NSPT, em diferentes países ou regiões, é necessário normalizar os resultados do ensaio:

• Controlo da energia de cravação;• Correcção para o nível de tensões em que o ensaio é realizado.

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A energia nominal transferida ao amostrador é diferente da energia potencial teórica disponibilizada pela queda livre do martelo.

12

21

EE

NN

=

60,0ENN otransferid

medido60 =

Para um dado solo o valor NSPT é inversamente proporcional àenergia aplicada ao amostrador .

mghEteor =

A norma internacional propõe a correcção da energia para 60 % da energia teórica (E60), pelo que:

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PERDAS / EFICIÊNCIAPERDAS / EFICIÊNCIA

Forma de levantar e soltar o martelo;Forma de levantar e soltar o martelo;

Massa do batente;Massa do batente;

Comprimento e composiComprimento e composiçção das varas;ão das varas;

Energia de inEnergia de inéércia absorvida pelas varas, pelos acoplamentos e pelo batente;rcia absorvida pelas varas, pelos acoplamentos e pelo batente;

Energia dissipada pelo ruEnergia dissipada pelo ruíído e calor devido ao impacto do martelo no do e calor devido ao impacto do martelo no

batente;batente;

Energia gasta na flexão das varas devido ao impacto (varejamentEnergia gasta na flexão das varas devido ao impacto (varejamento);o);

ReduReduçção da energia por h < que 762 mm;ão da energia por h < que 762 mm;

Perdas de energia devido ao atrito desenvolvido entre os vPerdas de energia devido ao atrito desenvolvido entre os váários rios

componentes do martelo, ou entre a corda de elevacomponentes do martelo, ou entre a corda de elevaçção, a roldana e o ão, a roldana e o

cabrestante.cabrestante.

Uma vez atingida a composiUma vez atingida a composiçção das varas, a perda de energia atão das varas, a perda de energia atéé ao ao

amostrador parece ser desprezamostrador parece ser desprezáável.vel.

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Detalhe da célula de carga

Detalhe dos extensómetros

Detalhe dos acelerómetros

Instrumentação do equipamento SPT

1. Batente2. Vara instrumentada3. Vara sondagem4. Extensómetro5. Acelerómetro6. TerrenoF Forçadr Diâmetro da vara

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Medição energética

(1)

(2)

Valor da tensão incidente

Valor da tensão máxima

ρ – densidade do materialc – vel. de propagação da ondaV0 – vel. de impacto do martelo

(3)

SCHMERTMANN & PALACIOS (1979) mostraram que quanto mais curto SCHMERTMANN & PALACIOS (1979) mostraram que quanto mais curto éé o o martelo, maiores as tensões iniciais e mais suave martelo, maiores as tensões iniciais e mais suave éé a forma da onda de a forma da onda de compressão que se propaga nas hastes.compressão que se propaga nas hastes.

r = a/A; a = área da varaA = área do martelo

t = 2l /c

Corte por tracção

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MediMediçção energão energééticaticaA energia transferida ao topo das varas do SPT (Ei) é dada por:

F(t), v(t) - registos da força e velocidade em função do tempo

∫==

t

0ti dt)t(v)t(FE

Inicialmente verificaram-se dificuldades na utilização dos acelerómetros, pelo que a avaliação da energia transferida às varas fez-se com recurso àadmissão de algumas hipótese simplificadoras:

Verifica-se uma relação de proporcionalidade entre F e v (desde que não haja reflexão da onda)

cEv

=σEacF

Ecv =σ

=

∫==

t

0t

2i dt)t(F

EacE

Método F2 ou EF2

∫==

=

c/l2t

0t

2i dt)t(F

EacE

Método E2F

Método EFV

Page 19: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

MediMediçção energão energééticatica

)t(EA)t(f maa ε=

Cálculo da força F transmitida às varas:

εm(t) = def. axial medida Aa = área da secção da varaEa = mód. de elasticidade

Cálculo da energia E que passa nas varas:

∫='t

0dt)t(V)t(F)'t(E

Energia do martelo: ∑=n

1med E

n1E

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CorrecCorrecççõesões aoao valor Nvalor NSPTSPT

OCR0.2COCROCRSobreconsolidação

1.2 + 0.05 log (t/100)CATempo (t) em anos após o depósito

Idade

60 + 25 log D50CP(D50) da areia em mmTamanho daspartículas

1.00.950.850.75

CR10 m a 30 m6 a 10 m4 a 6 m3 a 4 m

Comprimento do tremde varas

1.01.1 a 1.3

CSAmostrador normalizadosem linner

Método de amostragem

1.001.051.15

CB65 a 115 mm150 mm200 mm

Diâmetro do furo

0.6 a 0.850.3 a 0.6

0.85 a 1.0

CESafety HammerDonut Hammer

Automatic Hammer

Relação de energia

(Pa/σvo')0.5 mas < 2CNσvo'Tensão efectiva

ValorTermoVariávelEfeito

1 Obtain by energy measurement per ASTM D4633

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CorrecCorrecççõesões do valor SPTdo valor SPT--NN

Nmeasured = Raw SPT Resistance (ASTM D 1586).

N60 = (ER/60) Nmeasured = Energy-Corrected N Value where ER = energy ratio (ASTM D 4633). Note: 30% < ER < 100% with average ER = 60% in the U.S.

N60 ≈ CE CB CS CR Nmeas = Estimated corrected N

(N1)60 = CN N60 = Energy-Corrected SPT Value normalized to an effective overburden stress of one atmosphere: (N1)60 = (N60)/(σvo’)0.5 with stress given in atm. (Note: 1 atm = 1 bar = 100 kPa).

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CorrecCorrecçções no ensaio SPTões no ensaio SPT

Efeito do estado de tensão “in situ”

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ σ

⋅+= α 100'CbaDN v2

r60

( )60

CCNEN NKNSPTr601

×××=

a, b = factores dependentes do tipo de materiala, b = factores dependentes do tipo de material17 < a < 46, 17 < b < 28

ccαα = factor dependente da hist= factor dependente da históória das tensõesria das tensões3 < OCR < 10, ⇒ 1.4 < Cα < 2.4; se OCR = 1 ⇒ Cα = 1

Skempton (1986)

Skempton (1986) reconhecendo que a resistência à penetração aumenta com a profundidade, e portanto com σ’v0, para uma dada densidade, e que aumenta em função do quadrado da densidade relativa, para σ’v0constante, propôs a seguinte correlação.

CN = correcção da tensão efectiva de sobrecargaCNk = correcção devida ao efeito da história das tensões

Page 23: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

Correcção devida ao estado de tensão efectiva de sobrecarga, CN

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ σ

⋅+= α 100'CbaDN v2

r60 Considere-se o solo NC

100/'b/a1b/a

100'baD

)ba(DNNC

vv2r

2r1

Nv σ+

+=

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ σ

+

+==

σ

ConsidereConsidere--se se umauma areiaareia NCNC com com γγ= 18 kN/m= 18 kN/m33

Se z = 2,0 m tem-se que σ’v0 = 36 kN/m2

Para N60 = 5 tem-se (N1)60 = CN*5 = 1,7*5 =8,5

Se z = 20,0 m tem-se que σ’v0 = 360 kN/m2

Para N60 = 16 tem-se (N1)60 = CN*16 = 0,5*16 =8,0

Assim para a areia a 20 m de profundidade (N=16) apresenta a mesma densidade relativa de uma areia a 2m de profundidade (N=5).

0,6 <a/b < 1,4( )

60D

N2

r

601 =

Page 24: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

• Liao e Withman (1985)0v

N '98Cσ

= σ’v0 = tensão vertical “in situ”CN deve ser inferior a 2

vN

v '23C

'12

σ+≤≤

σ+• Skempton (1986) Menor valor – areias finas

Maior valor – areia grosseiras

( )( )oct

1octN '

'C

σ

σ=

• Décourt (1989)( ) ( )

3K21''

NC0

1vo1oct+

σ=σ

( )3K21'' 0

0voct+

σ=σ

Page 25: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

Efeito do comprimento do trem de varas(correcção apenas a utilizar em areias)

1.000.950.850.75

>10 m6 – 10 m4 – 6 m0 – 4 m

Parâmetro de correcçãoComprimento do trem de varas

Efeito do “liner”

1.00

0.800.90

Sem revestimento da amostraCom revestimento da amostra

Areias densas e argilasAreias soltas

Parâmetro de correcçãoCondição

Efeito do diâmetro do furo

1.001.051.15

60 – 120 mm150 mm200 mm

Parâmetro de correcçãoDiâmetro do furo

Page 26: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

APLICAAPLICAÇÇÕÕESES

MÉTODOS DIRECTOS MÉTODOS INDIRECTOS

UTILIZAÇÃO DIRECTA NA PREVISÃO

DO COMPORTAMENTO

UTILIZA OS RESULTADOSNA ESTIMATIVA DE

PROPRIEDADES

- qadm de sapatas- s de sapatas- qadm de estacas

-φ’, Cu, Dr, E, …

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PARÂMETROS GEOTÉCNICOS

NN6060--XX--mmvv

NN6060XXXXXXEE’’NN6060--XX--EEuu

NN6060XX----σσcc

(N(N11))6060----XXφφ’’

NN6060XXXX--ccuu

(N(N11))6060----XXGGmmááxx

Rochas brandas

Solos coesivosSolos granulares

Parâmetro necessário

Tipo de materialParâmetro

• permite a avaliação das características físicas e compressibilidade dos solos granulares,

• permite a averiguação da consistência e rigidez dos solos coesivos, bem como a caracterização de rochas brandas

Page 28: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

Muito brandasBrandas

Moderadamente brandas

0 – 8080 – 200

> 200

RochasBrandas N60

Muito moleMoleFirmeRija

Muito rijaDura

0 – 44 – 88 - 15

15 – 3030 – 60

> 60

Argilas N60

Muito soltaSolta

MédiaDensa

Muito densa

0 – 33 – 88 - 25

25 – 4242 - 58

Areias (N1)60

ClassificaçãoÍndice de resistência àpenetraçãoMaterial

CLASSIFICAÇÃO

Page 29: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

COMPACIDADE RELATIVA (DR)

2/1

0vr 27'28.0

ND ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+σ

=Dr (valor decimal)N = N60

Skempton (1986)

Mitchell e Gardner (1975)

0 10 20 30 40 50 60

0

50

100

150

200

250

300

NSPT

Tens

ão v

ertic

al “

in s

itu”,

σ’ v

0 (k

Pa)

Page 30: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

ÂNGULO DE RESISTÊNCIA AO CORTE (φ)

0 50 100 150 200 250 300Tensão efectiva vertical, σ’v0 (kPa)

60

50

40

30

20

10

NSPT

Mitchell et al., (1978)

0 10 20 30 40 50 60(N1)60

45

40

35

30

25

φ’ (º)

Décourt (1989)

Page 31: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

Hatanaka & Uchida(1996)

Page 32: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

DEFORMABILIDADE

Stroud (1989)

0 0.1 0.2 0.3q/qult

0

2

4

6

8

10

12

14

16E’ / N60 ;(MN/m2)

Areias sobreconsolidadas

Areias normalmenteconsolidadas

q/qult = 1/3

E’/N60 = 1 (MPa)

q/qult = 0.1

E’/N60 = 1 - 2 (MPa) – areias NCE’/N60 = 3 (MPa) – areias SC

Page 33: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

RESISTÊNCIA AO CORTE NÃO DRENADA (CU )

ccuu = f= f11 NN6060

Argilas sobreconsolidadas fissuradas

Ensaios triaxiais em provetes de 100 mm

SOLOS ARGILOSOS

DEFORMABILIDADE

mv = f2 N60 (m2/MN); Eu / N60 = 1.0 – 1.2 (MPa)

StroudStroud & & ButlerButler, 1975, 1975

Page 34: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

O ensaio SPT no dimensionamento de fundações

Page 35: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

2adm B2

'1B10

3N4.4q ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

=

em que:qadm = tensão, em kgf/cm2, que produz s = 1’’B = menor dimensão em pés (B ≥ 4’)N = número de pancadas no ensaio SPT.

A solução é muito conservativa. Não leva em conta a correcção do efeito da profundidade e da tensão efectiva

Método de Terzaghi e Peck (1948, 1967)

NF>2B Se o NF estiver ao nível da fundação qadmdeverá ser reduzida para metade

Factor de correcção CD, relativo à profundidade de colocação da sapata:

Sapata a prof. B abaixo do nível do solo = 0.75 < CD < 1= sapata ao nível do solo

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Método de Meyerhof (1965)

Os assentamentos podem ser calculados pelas seguintes expressões:

entosensoleiram para , N

q 84,2s

m 1,25 B para ,33,0B

BN

q 2,84 s

m 1,25 B para , N

q 9,1s

2

=

>⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

+=

<= q =q = carga aplicada pela fundação (kN/m2);S =S = assentamento (mm);B =B = largura da fundação (m);N =N = valor de referência dos ensaios SPT.

• O valor de N é tomada como sendo igual à média dos valores de N, registados numa profundidade igual à largura da sapata.

• Meyerhof (1965), sugeriu também que não é necessário corrigir o efeito do NF, já que este se reflecte imediatamente nos valores de N.

• Considera que os valores de qadm avaliados por Terzaghi e Peck, podem ser incrementados de 50 % dado que são demasiadamente conservativos.

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Método de Parry (1971)Parry (1971) apresenta um método empírico para avaliar assentamentos, o qual admite que o assentamento é uma função da largura da área carregada, da magnitude da pressão transmitida e do módulo de deformabilidade do solo:

TWD CCCN

Bqas ×××××

=s = assentamento (mm);a = 200, constante em Unidades SI;q = carga aplicada pela fundação (MN/m2);B = largura da fundação (m);N = valor de referência dos ensaios SPT;

CD = coef. de influência da escavação;CW = coef. de influência do NF;CT = coef. de influência da espessura da camada compressível;

N é o valor medido a uma profundidade igual a 3B/4 abaixo do nível da fundação, se os valores de N variam linearmente com a profundidade, caso contrário:

• tomar a média do valor de N entre o nível da fundação e uma profundidade de 3B/4, este valor considera-se N1;• tomar a média do valor de N entre as profundidades 3B/4 e 3B/2 – valor N2;• tomar a média do valor de N entre a profundidade de 3B/2 e 2B – valor N3;

6NN2N3N 321 ++

=

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CCDD –– Considera o facto de que as escavações para fundações alteram o estado de tensão no solo, e portanto, os valores de N medidos antes da escavação exigem modificações.CD = 1, se a fundação estiver localizada numa escavação completamente reaterrada.

CCWW –– Corrige o efeito do NF. Admitindo que o NF apenas tem influencia se estiver localizado dentro de uma profundidade de 2B abaixo do nível de fundação, e tomando D como a profundidade de escavação e DW como a profundidade do NF sob a superfície do solo;

DD0 para ,4/B3D

D1C WW

W <<+

+=( )( ) B2DD para ,

B75,0DB2DDB2D1C W

WWW <<

+−+

+=

CCTT –– admitiu-se que num solo uniforme, 50 % do assenta/ acontece entre uma prof. 3B/4 abaixo do nível de fundação e os 50% restantes, dentro de uma faixa de prof. de 3B/4 e 2B abaixo do nível de fundação.

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Método de Burland (1977)

1.5B a igual deprofundida uma para definido médio NN =

Areias soltas (N<10) smáx = q (0.32 B0.3)Areias medianamente densas (10<N<30) smáx = q (0.07 B0.3)Areias densas (N>30) smáx = q (0.035 B0.3)q em (kN/m2); B em (m ); s em (mm )

Largura (m)

Limite superiorareias densas

Limite superiorareias médias

Tentativa de limite superiorareias soltas

SoltasMédiasDensas

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

kPamm

qs

Page 40: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

Método de Burland e Burbidge (1985)

s = q’ B0.7 Ics = assentamento (mm)q’ = tensão média efectiva na fundação (em kPa);B = largura da área carregada (em m)Ic = índice de compressão ( = 1.71 / N1.4)

Areias normalmente consolidadas

Para determinar Ic, existem casos em que é necessária correcção:

a) Em areias finas ou areias siltosas submersas, Ncorrigido = 15 + 0.5 (Nmedido – 15)

b) Em seixos ou areias com seixos:Ncorrigido = 1.25 Nmedido

A resistência média à penetração N, é avaliada desde a base da fundação até uma profundidade de influência Z1.

Page 41: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

Largura da área carregada, B (m)

Prof

undi

dade

de

influ

ênci

a, Z

1(m

)

Para N constante ou crescente com a profundidade, utilizar o gráfico para avaliar Z1;

Caso N diminua com a profundidade, Z1 deve ser tomado como 2B. Pode ser igualmente definido como sendo a profundidade correspondente à base da camada mais compressível.

NSPT médio

Graus de compressibilidade

a1 = ∆s1/∆q’ (mm/kPa)

B em metros

I c=

(a1/B

0.7)

.102

Page 42: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

c7.0

0v IB'32'qs ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ σ−=

Areias sobreconsolidadas ou pré-carregadas

No entanto atribuem significativa influência à relação L/B, à espessura da camada compressível e ao factor tempo.

Se σ’v0 é a máxima tensão efectiva vertical ao nível da fundação:

O que é equivalente a uma redução de cerca de 3 vezes na compressibilidade para um incremento de tensão abaixo de σ’v0.

c7.0 IB'q

31s ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=Se σ’v0 a não for excedido tem-se:

Burland e Burbidge concluíram que nem a posição da cota de fundação nem a posição do NF podem estatisticamente mostrar influência no assentamento da fundação.

A sobreconsolidação ou pré-carregamento é considerado como tendo um efeito considerável no assentamento.

Page 43: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

1s

1s

l ZH2

ZHf

2

s25.0

BL

BL25.1

f⎟⎟⎟⎟

⎜⎜⎜⎜

+=

OS SEGUINTES FACTORES DE INFLUÊNCIA DEVEM SER USADOS:

1) Factor de forma fs: Para L/B > 1

2) Para uma espessura limitada da camada compressível (Hs) abaixo da fundação:

3) Para avaliar assentamentos para além de três anos após o final da construção:

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ++=

3tlogRR1f t3t

0.20.3Carregamento estático0.80.7Carregamento variável

RtR3

Page 44: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

Tensões admissíveis em solos coesivos

400400150 150 –– 400 400 75 75 –– 15015025 25 –– 75 75

--

450450200 200 –– 450 450 100 100 –– 20020050 50 –– 100100

< 50< 50a estudara estudar

500500250 250 –– 500 500 125 125 –– 25025075 75 –– 12512525 25 –– 75 75

> 30> 3015 15 –– 30 30 8 8 –– 15 15 4 4 –– 8 8 2 2 –– 44< 2< 2

DuraDuraMuito rijaMuito rija

RijaRijaMMéédiadiaMoleMole

Muito moleMuito mole

B = 3.0 mB = 3.0 mB = 1.5 mB = 1.5 mB = 0.75 mB = 0.75 mProvProváável tensão admissvel tensão admissíível (vel (kNkN/m/m22))

NNSPTSPTDescriDescriççãoão

(consistência)(consistência)

Correlações entre NSPT e a tensão admissível de solos coesivos, Milititsky e Schnaid (1995).

Page 45: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

ENSAIO SPT COM MEDIENSAIO SPT COM MEDIÇÇÃO DO TORQUE ÃO DO TORQUE –– SPTSPT--T T

Ranzini (1988)

O procedimento do ensaio:O procedimento do ensaio:1)1) retirada do batente, apretirada do batente, apóós a cravas a cravaçção do amostrador ão do amostrador

normalizado no ensaio SPT, normalizado no ensaio SPT, 2)2) na colocana colocaçção de um disco centralizador no furo de sondagem ão de um disco centralizador no furo de sondagem 3)3) acoplagem de um pino adaptador ao acoplagem de um pino adaptador ao torqutorquíímetrometro ààs varas de s varas de

sondagemsondagem4)4) ApApóós a ligas a ligaçção do ão do torqutorquíímetrometro ààs varas de sondagem procedes varas de sondagem procede--

se se àà aplicaaplicaçção do torque, medindo o momento de torão do torque, medindo o momento de torçção ão mmááximo necessximo necessáário rio àà rotarotaçção do amostrador, bem como o ão do amostrador, bem como o valor residual do momento valor residual do momento torsortorsor..

Page 46: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

Furo SPT e trem de varasFuro SPT e trem de varas ColocaColocaçção do disco centralizadorão do disco centralizador

ColocaColocaçção do pino adaptadorão do pino adaptador Acoplagem do Acoplagem do torqutorquíímetrometro e e aplicaaplicaçção do torqueão do torque

Page 47: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

O registo do momento torsor máximo, necessário à rotação do amostrador é normalmente obtido, logo após a aplicação da rotação ao conjunto e antes de se completar a primeira volta.

O registo do momento de torção residual, que permanece constante após o rompimento do atrito lateral solo-amostrador, é obtido durante a rotação ininterrupta do torquímetro, quando o torque permanecer constante.

É normalmente recomendado que a leitura seja feita quando completada a segunda volta do ensaio, sem se interromper a rotação. A velocidade de rotação recomendada corresponde a cinco voltas por minuto.

Page 48: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

Controlo da capacidade dos Controlo da capacidade dos torqutorquíímetrosmetros

16716778578530 30 –– 5050989847147111 11 –– 303059592652650 0 –– 1010

MMíínimanimaMMááximaxima

Capacidade do Capacidade do torqutorquíímetrometro((N.mN.m))VariaVariaçção de Não de NSPTSPT

Deve evitarDeve evitar--se a utilizase a utilizaçção de ão de torqutorquíímetrosmetros com registos superiores a 400 com registos superiores a 400 N.mN.m pois momentos superiores a esse valor, danificam as roscas das pois momentos superiores a esse valor, danificam as roscas das varas.varas.

De modo a facilitar a mediDe modo a facilitar a mediçção do torque mão do torque mááximo ximo éé aconselhaconselháável a utilizavel a utilizaçção ão de de torqutorquíímetrosmetros com ponteiro de arraste. com ponteiro de arraste.

Page 49: SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

Vantagens do SPTVantagens do SPT--TT

RanziniRanzini (1994), a medida est(1994), a medida estáática não tica não éé afectada pelos factores intervenientes afectada pelos factores intervenientes no SPT, tais como:no SPT, tais como:

erros na contagem do nerros na contagem do núúmero de pancadas, mero de pancadas, cadência das pancadas,cadência das pancadas,altura de queda do martelo,altura de queda do martelo,massa do martelo,massa do martelo,peso e rigidez das varas,peso e rigidez das varas,atritos vatritos váários,rios,

Enquanto o valor de NEnquanto o valor de NSPTSPT éé sujeito a variasujeito a variaçções significativas dependentes do ões significativas dependentes do equipamento de ensaio utilizado, a mediequipamento de ensaio utilizado, a mediçção do torque envolve uma menor ão do torque envolve uma menor variabilidade.variabilidade.

Apenas os erros relativos ao estado da parede lateral do amostraApenas os erros relativos ao estado da parede lateral do amostrador, dor, ààvelocidade de aplicavelocidade de aplicaçção do torque e os erros de leitura, sistemão do torque e os erros de leitura, sistemááticos e ticos e ocasionais, podem influenciar as leituras.ocasionais, podem influenciar as leituras.

As vantagens da mediAs vantagens da mediçção adicional do torque ultrapassam os aspectos mais ão adicional do torque ultrapassam os aspectos mais desvantajosos deste trabalho suplementar. A realizadesvantajosos deste trabalho suplementar. A realizaçção da leitura relativa ão da leitura relativa àà execuexecuçção do torque ão do torque éé extremamente rextremamente ráápida (< 10 pida (< 10 minmin.). .).

Para alPara aléém de uma medim de uma mediçção dinâmica da resistência (Não dinâmica da resistência (NSPTSPT), ), éé posspossíível a vel a obtenobtençção de uma medida estão de uma medida estáática da resistência relativa ao torque (Ttica da resistência relativa ao torque (TSPTSPT).).