relatorio spt1

Prévia do material em texto

3 
 
1. Objetivos: 
 O objetivo deste relatório é descrever e apresentar os resultados obtidos com o ensaio 
SPT (standard penetration test). O SPT configura um dos mais importantes ensaios para 
reconhecimento do solo devido seu baixo custo quando comparado a outros ensaios como CPT. 
É de grande uso para obras de engenharia civil, pois com as informações obtidas no ensaio o 
projetista é capaz dimensionar de modo mais eficaz suas fundações. 
2. Normas utilizadas: 
 A norma utilizada para realização do ensaio SPT é a NBR 6484/01 - Solo - Sondagens 
de simples reconhecimento com SPT - Método de ensaio, cuja finalidade é determinar o tipo de 
solo presente na amostra coletada, posicionamento do nível da água e o índice de resistência do 
solo à perfuração do amostrador que é similar à resistência mecânica do solo. 
3. Aparelhagem: 
 Os equipamentos e os técnicos que realizaram o furo onde seria feito o ensaio SPT foram 
da empresa INVESTGEO SONDAGENS E FUNDAÇÕES. 
 Equipamentos: 
• Torre suporte com roldana; 
• Amostrador padrão; 
• Martelo de 65 kg para cravação do 
amostrador; 
• Embalagens para descrição da 
amostra; 
• Tubos de revestimento para alongar 
o amostrador. 
• Trado Helicoidal 
4. Conteúdo teórico: 
 O estudo geotécnico tem o intuito de conhecer as propriedades do solo, principalmente, 
a resistência e o nível do lençol freático, que são características fundamentais para otimizar 
projetos de engenharia geotécnica, assim reduzindo custos com eventuais super ou sub 
dimensionamentos que podem causar patologias ou colapso total da estrutura. Um exemplo de 
patologia bem comum é fissuração, que pode ser ocasionada a partir de recalques diferenciais 
das fundações. 
 No ensaio SPT, a resistência a penetração do dinâmica é caracterizada através do índice 
de resistência Nspt, obtido com a cravação do amostrador padrão (ver anexo). A cravação é feita 
utilizando a energia potencial de um martelo de 65 quilogramas e altura de 0,75 metros. O valor 
do índice corresponde ao número necessário para cravar 0,3 metros do amostrador no solo, após 
uma cravação inicial de 0,15 metros. 
4 
 
 De acordo com Câmara e Pereira (2005) o ensaio SPT consiste no método para 
exploração do subsolo mais utilizado em todo mundo, quando se trata de solos granulares, no 
brasil o método é normatizado pela NBR 6484/01. Isso confere ao método um número grande 
de pessoas e instituições com interesse, surgindo cada vez mais pesquisas afim de otimizar a 
sondagem conforme a região do mundo na qual é empregada. 
 Segundo Belincanta e Ferraz (2000) mesmo a NBR 6484 padronizar o ensaio em todo 
território brasileiro, existem no mercado quatro tipos básico de sondagem SPT. 
1. Uso de coxim de madeira no martelo cilíndrico, operado manualmente com corda 
de sisal e roldana fixa; 
2. Idêntico ao anterior, porém acionamento feito com cabo de aço manual; 
3. Sondagem executada com toda perfuração feita com próprio amostrador, sem 
auxílio de trado. 
4. equipamento importado, utilizando martelo automático e procedimento da Norma 
Americana da ASTM, D1586-92. 
 O 1°, 2° e 4° métodos caracterizam-se por um furo previamente feito, geralmente com 
auxilio trado, até que se atinja a cota a ser ensaiada, feito isso é colocado o amostrador e contado 
o número de golpes necessário para o avanço. No 3° caso o avanço da perfuração ocorre com 
ajuda do próprio amostrador, não sendo utilizado trado nem circulação de água, quando se 
atinge a cota pré-estabelecida o amostrador e retirado e o solo armazenado para posterior 
análise. Este método se distancia bastante do padrão estabelecido pela norma, porém é usado 
em regiões cuja camada superficial de solo é espessa e de material poroso com baixa resistência. 
Para a confecção desse relatório foi utilizado o método 1, porém a roldana usada era móvel, 
assegurado ao operador maior trabalhabilidade. 
 De acordo com Lukiantchuki, apesar da normatização do ensaio, o resultado poderá 
conter diversas variações que podem depender da forma que a energia se distribuir no conjunto 
de hastes do equipamento, além da correlação direta com o operador que executará o teste. A 
autora afirma também que o ensaio vem recebendo diversas críticas, pois o resultado obtido 
com o ensaio é usado diretamente para correlacionar empiricamente a capacidade de resistência 
do solo. Portando deve-se ter embasado o significado empírico do teste, assim assegurará o 
engenheiro em suas decisões para possíveis dimensionamentos. 
 
5 
 
5. Execução: 
 A execução do furo para realização do ensaio SPT foi feito próximo ao centro 
universitário UNICEUB – campus II em Águas claras – DF (figura 1), pela empresa 
INVESTGEO SONDAGENS E FUNDAÇÕES. A empresa trouxe e montou o equipamento 
necessário, nesse caso não necessitou de perfuração com circulação de água, pois não o trado 
não encontrou dificuldade para penetrar 50 mm em 10 minutos de trabalho (critério para uso de 
circulação de água, de acordo com a NBR 6484/01). 
 
Figura 1: Locação do furo para ensaio SPT. 
 
Conforme a ABNT 6484/01 recomenda, o inicio do ensaio foi feito um furo manual com 
trado e profundidade de 1 metro. Essa camada superficial de solo é descartada, com exceção da 
coleta de uma amostra para análise, pois encontra-se demasiada quantidade de matéria orgânica, 
assim como um solo extremamente amolgado, devido a esses e outros aspectos, para analise 
SPT só é considerado um metro abaixo do nível natural do terreno. 
Finalizado o primeiro metro de furo, já com equipamento ajustado, iniciou-se a cravação 
dos 0,45 metros com auxílio do amostrador, contando o número de golpes necessários para 
atingir a cota (figura 2). Lembrando que o índice Nspt só é computado a quantidades de golpes 
dos os últimos 0.30 metros do furo, ou seja, 2° e 3° avanço. 
 
6 
 
Figura 2: Esquema do furo nos primeiros metros. 
 Por se tratar de um método de repetições sucessivas, ou seja, o ensaio continua para os 
metros subsequentes, por exemplo, para análise do 4°, 5° e 6° metros abaixo do nível do terreno 
repete-se o modelo ilustrado na figura 2, realizando novamente o primeiro, segundo e terceiro 
avanço, anotando a quantidade de golpes e colhendo as amostras no interior do amostrador. A 
coleta de solo é feita após o término do terceiro avanço, a amostra passa por um exame tátil-
visual e é guardada para posterior análise em recipientes impermeáveis. A norma pede também 
que seja anotada as profundidas que se encontra as camadas de transição do solo e da mudança 
de coloração do material trazido pelo trado até a boca do furo. 
 
Figura 3: amostras coletadas do amostrador. 
7 
 
 O critério de parada para o teste foi correlacionado ao pouco tempo que a equipe tinha 
para efetuar a sondagem, assim conseguiu-se atingir uma profundida máxima de 4.45 metros, 
lembrando que este ensaio teve como objetivo fins didáticos, aula experimental de geotecnia. 
No mercado, pra perfurações sem utilização de circulação de água, um dos critérios de parada 
é se para cravar 0,15 metros for necessário mais de 60 golpes do martelo, pois há grande risco 
de danificar o equipamento. 
Os dados coletados no ensaio SPT está alocado na figura abaixo, sendo marcado a 
profundidade e quantidade de golpes necessário para cravar o amostrador em 15 cm, e foi 
anotado também o excedente da penetração, conforme a norma pede. 
 
Figura 4: Dados coletados com ensaio SPT. 
Com os dados acima confeccionou-se o gráfico (simplificado) com a curva SPT, o 
modelo usado leva em consideração uma função linear ao decorrer da profundidade e indicando 
também o nível da água no solo, que no caso não foi encontrado na profundidade investigada. 
8 
 
 
Figura 5: Gráfico do ensaio SPT. 
 
 
9 
 
6. Cálculos: 
 Os dados coletados no ensaio SPT está alocado nafigura abaixo, sendo marcado a 
profundidade e quantidade de golpes necessário para cravar o amostrador em 15 cm, e foi 
anotado também o excedente da penetração, conforme a norma pede. 
Para relacionar a tenção admissível á compressão do solo com resultados do ensaio SPT 
utiliza-se a equação abaixo: 
���� =	��	
� − 1					(���/��²) 
Obs.: O valor obtido representa apenas uma aproximação do suporte de cargas que o solo tem. 
 
Figura 6: Cálculo da tensão admissível para o solo, de acordo com a profundidade 
 
7. Resultados e conclusões: 
 Os valores obtidos no SPT não foram os esperados, pois como pode ser visto no gráfico, 
o ensaio deu valores mais altos nas primeiras profundidades intuitivamente deveria ser ao 
contrário, pois com a proximidade da rocha sã deve-se ter maior dificuldade para a cravação do 
amostrador no solo, assim necessitando de uma maior quantidade de energia, ou seja, mais 
números de golpes. Uma justificativa para esses valores talvez possa ser atrelada ao pouco 
tempo para execução do ensaio, não conseguindo atingir profundidades mais significativas 
(próximo ao critério de parada – 60 golpes) que indicaria as vizinhas ou até mesmo a própria 
rocha matriz. 
 O ensaio SPT não indica somente a tensão a compressão do solo, ele é mais amplo, 
sendo usando também para caracterização de compacidade e consistência do solo. Portanto para 
o solo investigado, temos indicação de um solo que se enquadra no grupo de argilas e siltes 
argilosos ou Areias e siltes arenosos. Para a definição exata do grupo é necessário um ensaio de 
granulometria, encaixando o solo no grupo das areias ou das argilas, porém empiricamente o 
solo estudo aproxima-se mais do grupo das argilas, devido as suas dimensões. Então para argilas 
10 
 
e siltes argilos a designação em relação a sua consistência é muito mole, como pode analisar o 
quadro abaixo. 
 
Figura 7: Estado de compacidade e consistência do solo. Fonte: NBR 6484/2001 
 
 
8. Referências bibliográficas 
CÂMARA, Kadson R. Da C.; PEREIRA, Alexandre c. Análise De Perfis De Sondagem Spt E 
Caracterização Geotécnica De Solos Do Município De Natal. HOLOS 2005, Acesso em: 26 
de outubro de 2017. Disponível em: <http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=481549263005> 
ISSN 1518-1634. 
BELINCANTA, Antonio; FERRAZ, Roberto L. Contribuição da Universidade Estadual de 
Maringá no entendimento da sondagem de simples reconhecimento com SPT. Acta Scientiarum 
2000. Aceso em 30 de outubro de 2017. Disponível em: 
<http://periodicos.uem.br/ojs/index.php/ActaSciTechnol/article/viewFile/3105/2233> ISSN 
1415-6814. 
LUKIANTCHUKI, Juliana A. A interpretação de resultados SPT com base em instrumentação 
dinâmica. 2012. 320 p. Tese (Doutorado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade 
de São Paulo, São Carlos, 2012. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 6484 – Sondagens de 
simples reconhecimento com SPT - Método de ensaio, Rio de Janeiro – 1989. 
11 
 
9. Anexo 
 
Figura 8: Modelo do amostrador utilizado, fonte NBR 6484. 
 
 
Figura 9: Aparelho montado no local do furo para o ensaio SPT.