SPT - Standard Penetration Test (FCTUC)

Texto

(1)

SPT

SPT

Standard Penetration Test

Standard Penetration Test

Mestrado

Mestrado

Mecânica dos Solos e Engenharia Geot

Mecânica dos Solos e Engenharia Geot

é

é

cnica

cnica

Projecto Assistido por Ensaios I

Projecto Assistido por Ensaios I

(2)

O ENSAIO SPT

O ENSAIO SPT

É

É

A FERRAMENTA

A FERRAMENTA

IN SITU

IN SITU

DE INVESTIGA

DE INVESTIGA

Ç

Ç

ÃO

ÃO

GEOT

GEOT

É

É

CNICA:

CNICA:

MAIS POPULAR

MAIS POPULAR

MAIS ROTINEIRA

MAIS ROTINEIRA

MAIS ECON

MAIS ECON

Ó

Ó

MICA

MICA

Existem normas nacionais com caracter

Existem normas nacionais com caracter

í

í

sticas 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:

IRTP

(3)

Furo de sondagem trado de rotação

N = medida do nº de pancadas para cravar o amostrador 300 mm.

Caso se atinja N=50 o ensaio é terminado. No caso de rochas brandas pode incrementar-se N=100.

15 cm

15 cm

15 cm

Amostra colhida em 3 avanços sucessivos

Amostrador meia-cana:ext = 50 mmint = 35 mm L = 760 mm Batente Pancadas repetidas do martelo de 63,5 kg de uma altura 76,2 cm prEN ISO 22476-3:2002

(4)

A EXECU

A EXECU

Ç

Ç

ÃO DE ENSAIOS SPT:

ÃO DE ENSAIOS SPT:

O ensaio SPT é uma medida de resistência dinâmica conjugada

com uma sondagem de simples reconhecimento

(5)

ENSAIOS COM SPT

ENSAIOS COM SPT

Standard

Standard

Penetration

Penetration

Test

Test

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 m m 457 mm 19 m m Boquilha Secção central bipartida Válvula de esfera Peça de união às varas Orifício de escape (∅ 13 mm) DISPOSITIVO DE ENSAIO AMOSTRADOR NORMALIZADO

(6)

Dependência do operador, da

Dependência do operador, da

t

t

é

é

cnica de fura

cnica de fura

ç

ç

ão, tipo de

ão, tipo de

equipamento,

equipamento,

etc

etc

Equipamento e procedimentos não

Equipamento e procedimentos não

normalizados internacionalmente

normalizados internacionalmente

Problemas diversos em opera

Problemas diversos em opera

ç

ç

ão

ão

abaixo do NF

abaixo do NF

Equipamento e

Equipamento e

procedimentos simples

procedimentos simples

Obt

Obt

é

é

m

m

-

-

se amostra

se amostra

(perturbada)

(perturbada)

Existência de uma vasta

Existência de uma vasta

experiência e correla

experiência e correla

ç

ç

ões

ões

Desvantagens

Vantagens

FACTORES QUE INFLUENCIAM N

FACTORES QUE INFLUENCIAM NSPTSPTTipos 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 opera

operaçções de furaões de furaççãoão

Tipos de procedimentos e Tipos de procedimentos e equipamentos de ensaio

(7)

Prepara

Prepara

ç

ç

ão do furo de sondagem

ão do furo de sondagem

A 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 fura

Tipos de fura

ç

ç

ão

ão

Furação com trépano e limpadeira Furação a trado

(8)

FURA

(9)

Martelo

(10)

∅=50.5 mm ∅ =32 mm 820 mm Massa do amostrador – 7,585 kg Vara de sondagem 560 mm 160 mm 75 mm 35.2 mm 4.57 7.86 7.89 11.37 5.10 8.34 5.33 9.22 43.6 54.0 31.8 (1 ¼ in.) 38.1 (1 ½ in.) AW BW Sólida quadrada BS 1377 4.33 7.23 10.03 4.28 8.59 12.95 40.5 50.0 60.0 -IRTP (1988) Massa da vara (kg/m) Módulo da secção Ze (m3×106) Diâmetro da vara (mm) Tipo de vara Referência

prEN

prEN

ISO 22476

ISO 22476

Mvara < 10 kg

Defl < 1:1200

Verificação em cada

20 ensaios

(11)
(12)

DIFEREN

DIFEREN

Ç

Ç

AS DE PROCEDIMENTOS E

AS DE PROCEDIMENTOS E

EQUIPAMENTOS

EQUIPAMENTOS

Massa do martelo 63,5 kgMassa do martelo 63,5 kg

Levantamento automLevantamento automáático do tico do martelo

martelo

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 manga

pino/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 sisal

sisal

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 liga

de ligaççãoão

Amostrador tipo Amostrador tipo RaymondRaymond- -Terzaghi

Terzaghi (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;

(13)

A energia nominal transferida ao amostrador é diferente da

energia potencial teórica disponibilizada pela queda livre do

martelo.

1 2 2 1

E

E

N

N =

60

,

0

E

N

N

60

=

medido transferido

Para um dado solo o valor N

SPT

é inversamente proporcional à

energia aplicada ao amostrador .

mgh

E

teor

=

A norma internacional propõe a correcção da energia para 60 %

da energia teórica (E

60

), pelo que:

(14)

PERDAS / EFICIÊNCIA

PERDAS / EFICIÊNCIA

ƒ

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

ƒ

ƒ Massa do batente;Massa do batente;

ƒ

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

ƒ

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

ƒ

ƒ 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;

ƒ

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

ƒ

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

ƒ

ƒ 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 eleva

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

cabrestante.

cabrestante.

Uma vez atingida a composi

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

amostrador parece ser desprez

(15)
(16)

Detalhe da célula de carga Detalhe dos extensómetros Detalhe dos acelerómetros

Instrumentação do equipamento SPT

1. Batente 2. Vara instrumentada 3. Vara sondagem 4. Extensómetro 5. Acelerómetro 6. Terreno F Força dr Diâmetro da vara

(17)

Medição energética

(1)

(2) Valor da tensão incidente

Valor da tensão máxima

ρ – densidade do material

c – vel. de propagação da onda V0 – 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 vara A = área do martelo

t = 2l /c Corte por tracção

(18)

Medi

Medi

ç

ç

ão energ

ão energ

é

é

tica

tica

A 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 0 t i

F

(

t

)

v

(

t

)

dt

E

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

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

c

Ev

=

σ

Ea

cF

E

c

v

=

σ

=

=

= t 0 t 2 i

F

(

t

)

dt

Ea

c

E

Método F

2

ou EF2

=

= = c / l 2 t 0 t 2 i

F

(

t

)

dt

Ea

c

E

Método E2F

Método EFV

(19)

Medi

Medi

ç

ç

ão energ

ão energ

é

é

tica

tica

)

t

(

E

A

)

t

(

f

=

a a

ε

m

Cálculo da força F transmitida às varas:

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

Cálculo da energia E que passa nas varas:

=

t' 0

F

(

t

)

V

(

t

)

dt

)

'

t

(

E

Energia do martelo:

=

n 1 med

E

n

1

E

(20)

Correc

Correc

ç

ç

ões

ões

ao

ao

valor N

valor N

SPTSPT

OCR0.2 COCR OCR Sobreconsolidação 1.2 + 0.05 log (t/100) CA

Tempo (t) em anos após o depósito Idade 60 + 25 log D50 CP (D50) da areia em mm Tamanho das partículas 1.0 0.95 0.85 0.75 CR 10 m a 30 m 6 a 10 m 4 a 6 m 3 a 4 m Comprimento do trem de varas 1.0 1.1 a 1.3 CS Amostrador normalizado sem linner Método de amostragem 1.00 1.05 1.15 CB 65 a 115 mm 150 mm 200 mm Diâmetro do furo 0.6 a 0.85 0.3 a 0.6 0.85 a 1.0 CE Safety Hammer Donut Hammer Automatic Hammer Relação de energia (Pa/σvo')0.5mas < 2 CN σvo' Tensão efectiva Valor Termo Variável Efeito

(21)

Correc

Correc

ç

ç

ões

ões

do valor SPT

do valor SPT

-

-

N

N

‰

N

measured

= Raw SPT Resistance (ASTM D 1586).

‰

N

60

= (ER/60) N

measured

= Energy-Corrected N Value where ER =

energy ratio (ASTM D 4633). Note: 30% < ER < 100% with average

ER = 60% in the U.S.

‰

N

60

≈ C

E

C

B

C

S

C

R

N

meas

= Estimated corrected N

‰

(N

1

)

60

= C

N

N

60

= Energy-Corrected SPT Value normalized to

an effective overburden stress of one atmosphere: (N

1

)

60

=

(N

60

)/(

σ

vo

’)

0.5

with stress given in atm. (Note: 1 atm = 1 bar =

(22)

Correc

Correc

ç

ç

ões no ensaio SPT

ões no ensaio SPT

Efeito do estado de tensão “in situ”

σ

+

=

α

100

'

C

b

a

D

N

60 2r v

( )

60

C

C

N

E

N

1 60

=

r

×

SPT

×

N

×

NK

a, b = factores dependentes do tipo de material

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

c

cαα = factor dependente da hist= factor dependente da históória das tensõesria das tensões

3 < 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’v0 constante, propôs a seguinte correlação.

CN = correcção da tensão efectiva de sobrecarga

(23)

Correcção devida ao estado de tensão efectiva de sobrecarga, C

N

+

σ

=

α

100

'

C

b

a

D

N

60 r2 v Considere-se o solo NC

100

/

'

b

/

a

1

b

/

a

100

'

b

a

D

)

b

a

(

D

N

N

C

v v 2 r 2 r 1 N v

+

σ

+

=

+

σ

+

=

=

σ

Considere

Considere

-

-

se

se

uma

uma

areia

areia

NC

NC

com

com

γ

γ

= 18 kN/m

= 18 kN/m

33

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

( )

60

D

N

2 r 60 1

=

(24)

• Liao e Withman (1985) 0 v N

'

98

C

σ

=

σ’v0 = tensão vertical “in situ”

CN deve ser inferior a 2

v N v

2

'

3

C

'

1

2

σ

+

σ

+

• Skempton (1986) Menor valor – areias finas

Maior valor – areia grosseiras

(

)

(

octoct

)

1 N

'

'

C

σ

σ

=

• Décourt (1989)

(

) (

)

3

K

2

1

'

'

NC 0 1 vo 1 oct

+

σ

=

σ

(

)

3

K

2

1

'

'

oct

=

σ

v0

+

0

σ

(25)

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

1.00 0.95 0.85 0.75 >10 m 6 – 10 m 4 – 6 m 0 – 4 m Parâmetro de correcção Comprimento do trem de varas

Efeito do “liner”

1.00 0.80 0.90 Sem revestimento da amostra

Com revestimento da amostra

Areias densas e argilas Areias soltas

Parâmetro de correcção Condição

Efeito do diâmetro do furo

1.00 1.05 1.15 60 – 120 mm 150 mm 200 mm Parâmetro de correcção Diâmetro do furo

(26)

APLICA

APLICA

Ç

Ç

Õ

Õ

ES

ES

MÉTODOS DIRECTOS MÉTODOS INDIRECTOS

UTILIZAÇÃO DIRECTA NA PREVISÃO DO COMPORTAMENTO UTILIZA OS RESULTADOS NA ESTIMATIVA DE PROPRIEDADES - qadm de sapatas - s de sapatas - qadm de estacas -φ’, Cu, Dr, E, …

(27)

PARÂMETROS GEOTÉCNICOS

N

N

6060

-X

X

-m

m

vv

N

N

6060

X

X

X

X

X

X

E

E

N

N

6060

-X

X

-E

E

uu

N

N

6060

X

X

σ

cc

(N

(N

11

)

)

6060

-X

X

φ

φ

N

N

6060

X

X

X

X

-c

c

uu

(N

(N

11

)

)

6060

-X

X

G

G

mmááxx

Rochas

brandas

Solos coesivos

Solos

granulares

Parâmetro

necessário

Tipo de material

Parâmetro

• permite a avaliação das características físicas e compressibilidade

dos solos granulares,

• permite a averiguação da consistência e rigidez dos solos coesivos,

(28)

Muito brandas

Brandas

Moderadamente brandas

0 – 80

80 – 200

> 200

Rochas

Brandas N

60

Muito mole

Mole

Firme

Rija

Muito rija

Dura

0 – 4

4 – 8

8 - 15

15 – 30

30 – 60

> 60

Argilas N

60

Muito solta

Solta

Média

Densa

Muito densa

0 – 3

3 – 8

8 - 25

25 – 42

42 - 58

Areias (N

1

)

60

Classificação

Índice de resistência à

penetração

Material

CLASSIFICAÇÃO

(29)

COMPACIDADE RELATIVA (D

R

)

2 / 1 0 v r

27

'

28

.

0

N

D

⎟⎟

⎜⎜

+

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 Tensão vert

ical “in situ

”, σ v0 (k Pa )

(30)

ÂNGULO DE RESISTÊNCIA AO CORTE (

φ)

0 50 100 150 200 250 300 Tensão 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)

(31)

Hatanaka & Uchida (1996)

(32)

DEFORMABILIDADE

Stroud (1989)

0 0.1 0.2 0.3

q/q

ult 0 2 4 6 8 10 12 14 16 E’ / N60 ;(MN/m2) Areias sobreconsolidadas Areias normalmente consolidadas

q/q

ult

= 1/3

E’/N

60

= 1 (MPa)

q/q

ult

= 0.1

E’/N

60

= 1 - 2 (MPa) – areias NC

E’/N

60

= 3 (MPa) – areias SC

(33)

RESISTÊNCIA AO CORTE NÃO DRENADA (CU )

c

cuu = f= f11 NN6060

Argilas sobreconsolidadas fissuradas

Ensaios triaxiais em provetes de 100 mm

SOLOS ARGILOSOS

DEFORMABILIDADE

m

v

= f

2

N

60

(m

2

/MN);

E

u

/ N

60

= 1.0 – 1.2 (MPa)

Stroud

(34)
(35)

2 adm

B

2

'

1

B

10

3

N

4

.

4

q

⎛ +

⎛ −

=

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 qadm

deverá ser reduzida para metade

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

(36)

Método de Meyerhof (1965)

Os assentamentos podem ser calculados pelas seguintes expressões:

entos

ensoleiram

para

,

N

q

84

,

2

s

m

1,25

B

para

,

33

,

0

B

B

N

q

2,84

s

m

1,25

B

para

,

N

q

9

,

1

s

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.

(37)

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:

T W D C C C N B q a s = × × × × × 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;

6 N N 2 N 3 N = 1 + 2 + 3

(38)

C

CDD – 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.

C

CWW – 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; D D 0 para , 4 / B 3 D D 1 CW W < W < + + =

(

(

)

)

,paraD D 2B B 75 , 0 D B 2 D D B 2 D 1 CW W W < W < + − + + = C

CTT – 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.

(39)

Método de Burland (1977)

1.5B

a

igual

de

profundida

uma

para

definido

médio

N

N

=

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 superior areias densas Limite superior areias médias Tentativa de limite superior

areias soltas Soltas Médias Densas ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ kPa mm q s

(40)

Método de Burland e Burbidge (1985)

s = q’ B

0.7

I

c

s = 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 I

c,

existem casos em que é necessária

correcção:

a)

Em areias finas ou areias siltosas submersas,

N

corrigido

= 15 + 0.5 (N

medido

– 15)

b) Em seixos ou areias com seixos:

N

corrigido

= 1.25 N

medido

A resistência média à penetração N, é avaliada desde a base da

fundação até uma profundidade de influência Z

1

.

(41)

Largura da área carregada, B (m) Profundidade de infl nc ia, Z 1 (m)

ƒ

Para N constante ou crescente com a profundidade, utilizar o gráfico

para avaliar Z

1

;

ƒ

Caso N diminua com a profundidade, Z

1

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 Ic = (a 1 /B 0. 7 ).10 2

(42)

c 7 . 0 0 v

B

I

'

3

2

'

q

s

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

.

c 7 . 0

I

B

'

q

3

1

s

=

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.

(43)

⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − = 1 s 1 s l Z H 2 Z H f 2 s 25 . 0 B L B L 25 . 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: ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + + = 3 t log R R 1 ft 3 t 0.2 0.3 Carregamento estático 0.8 0.7 Carregamento variável Rt R3

(44)

Tensões admissíveis em solos coesivos

400 400 150 150 –– 400 400 75 75 –– 150150 25 25 –– 75 75 -450 450 200 200 –– 450 450 100 100 –– 200200 50 50 –– 100100 < 50 < 50 a estudar a estudar 500 500 250 250 –– 500 500 125 125 –– 250250 75 75 –– 125125 25 25 –– 75 75 > 30 > 30 15 15 –– 30 30 8 8 –– 15 15 4 4 –– 8 8 2 2 –– 44 < 2 < 2 Dura Dura Muito rija Muito rija Rija Rija M Méédiadia Mole Mole Muito mole Muito mole B = 3.0 m B = 3.0 m B = 1.5 m B = 1.5 m B = 0.75 m B = 0.75 m Prov

Prováável tensão admissvel tensão admissíível (vel (kNkN/m/m22))

N

NSPTSPT

Descri

Descriççãoão (consistência)

(consistência)

Correlações entre N

SPT

e a tensão admissível de solos coesivos,

Milititsky e Schnaid (1995).

(45)

ENSAIO SPT COM MEDI

ENSAIO SPT COM MEDI

Ç

Ç

ÃO DO TORQUE

ÃO DO TORQUE

SPT

SPT

-

-

T

T

Ranzini (1988)

O procedimento do ensaio:

O procedimento do ensaio:

1)

1)

retirada do batente, ap

retirada do batente, ap

ó

ó

s a crava

s a crava

ç

ç

ão do amostrador

ão do amostrador

normalizado no ensaio SPT,

normalizado no ensaio SPT,

2)

2)

na coloca

na coloca

ç

ç

ão 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

torqu

torqu

í

í

metro

metro

à

à

s varas de

s varas de

sondagem

sondagem

4)

4)

Ap

Ap

ó

ó

s a liga

s a liga

ç

ç

ão do

ão do

torqu

torqu

í

í

metro

metro

à

à

s varas de sondagem procede

s varas de sondagem procede

-

-se

se

à

à

aplica

aplica

ç

ç

ão do torque, medindo o momento de tor

ão do torque, medindo o momento de tor

ç

ç

ão

ão

m

m

á

á

ximo necess

ximo necess

á

á

rio

rio

à

à

rota

rota

ç

ç

ão do amostrador, bem como o

ão do amostrador, bem como o

valor residual do momento

(46)

Furo SPT e trem de varas

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

Coloca

Colocaçção do pino adaptadorão do pino adaptador Acoplagem do Acoplagem do torqutorquíímetrometro e e aplica

(47)

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.

(48)

Controlo da capacidade dos

Controlo da capacidade dos

torqu

torqu

í

í

metros

metros

167 167 785 785 30 30 –– 5050 98 98 471 471 11 11 –– 3030 59 59 265 265 0 0 –– 1010 M Míínimanima M Mááximaxima Capacidade do

Capacidade do torqutorquíímetrometro (

(N.mN.m)) Varia

Variaçção de Não de NSPTSPT

Deve evitar

Deve evitar--se a utilizase a utilizaçção de ão de torqutorquíímetrosmetros com registos superiores a 400 com registos superiores a 400 N.m

N.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 medi

De modo a facilitar a mediçção do torque mão do torque mááximo ximo éé aconselhaconselháável a utilizavel a utilizaçção ão de

(49)

Vantagens do SPT

Vantagens do SPT

-

-

T

T

Ranzini

Ranzini (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:

ƒ

ƒ erros na contagem do nerros na contagem do núúmero de pancadas, mero de pancadas,

ƒ

ƒ cadência das pancadas,cadência das pancadas,

ƒ

ƒ altura de queda do martelo,altura de queda do martelo,

ƒ

ƒ massa do martelo,massa do martelo,

ƒ

ƒ peso e rigidez das varas,peso e rigidez das varas,

ƒ

ƒ atritos vatritos váários,rios, Enquanto o valor de N

Enquanto o valor de NSPTSPT éé sujeito a variasujeito a variaçções significativas dependentes do ões significativas dependentes do equipamento de ensaio utilizado, a medi

equipamento 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 amostra

Apenas os erros relativos ao estado da parede lateral do amostrador, dor, àà velocidade de aplica

velocidade 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 medi

As vantagens da mediçção adicional do torque ultrapassam os aspectos mais ão adicional do torque ultrapassam os aspectos mais desvantajosos deste trabalho suplementar. A realiza

desvantajosos deste trabalho suplementar. A realizaçção da leitura relativa ão da leitura relativa à

à execuexecuçção do torque ão do torque éé extremamente rextremamente ráápida (< 10 pida (< 10 minmin.). .). Para al

Para aléém de uma medim de uma mediçção dinâmica da resistência (Não dinâmica da resistência (NSPTSPT), ), éé posspossíível a vel a obten

Imagem

Referências