Aula 03 Fundações Ensaios de Cone CPT & CPTU

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Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
Departamento Acadêmico de Construção Civil 
Coordenação de Engenharia Civil 
Prof. Ewerton Clayton Alves da Fonseca 
FUNDAÇÕES 
(GEOTECNIA) 
Campo Mourão, 2018/1. 1 
2 
Introdução 
Mecânica dos Solos e Engenharia de Fundações... Contínuo 
desenvolvimento; 
 
Melhorias na diversidade e qualidade de ensaios de campo disponíveis... 
Caracterização do subsolo e determinação dos parâmetros dos solos; 
 
No entanto, a interpretação dos resultados obtidos torna-se complexa e 
imprecisa... Comportamento dos solos e condições de contorno do ensaio 
realizado. 
3 
Ensaios de Cone e Piezocone 
Os ensaios conhecidos como CPT e CPTU caracterizam-se internacionalmente 
como uma das mais importantes ferramentas de prospecção geotécnica; 
 
1930... Primeiras referências aos ensaios... Na Holanda; 
 
1950... Consolidação; 
 
No Brasil, os ensaios de cone vem sendo empregado desde o final da década 
de 1950... Plataformas marítimas para prospecção de petróleo; 
 
1990... Crescente interesse comercial pelo ensaio de cone... Pesquisas em 
universidades brasileiras. 
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Ensaios de Cone e Piezocone 
Padronização; 
 
NBR 12069 (1991) ***; 
 
ASTM D5778-12. 
5 
Finalidades 
i) fornecer a resistência de ponta (qc); 
 
ii) fornecer a resistência de atrito lateral (fs); 
 
iii) identificar os tipos de solo por meio de correlações; 
 
iv) determinar a poropressão, no caso do CPTU. 
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Princípio 
Consiste da cravação, no terreno, de uma ponteira cônica (60° de ápice) a 
uma velocidade constante (20 mm/s). Seções transversais (5 cm², 10 cm² e 
15 cm²). Ensaio de penetração estática. 
Aparelhagem 
A lista de componentes e a descrição dos elementos podem ser consultadas 
na NBR 12069 (1991) ***. 
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8 Cintra et al. (2013) 
9 Cintra et al. (2013) 
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transdutor de pressão 
célula de carga da luva 
célula de carga da ponta 
11 Cintra et al. (2013) 
Cone Mecânico 
12 De Mio & Giacheti (2007) Litoral baiano 
13 
14 Robertson et al. (1983) 
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Equipamentos 
i) cone mecânico: caracterizado pela medida, na superfície, via transferência 
mecânica das hastes, das tensões necessárias para cravar a ponteira cônica 
(qc) e do atrito lateral (fs); 
 
ii) cone elétrico: adaptação de células de carga instrumentadas eletricamente 
para as medidas de qc e fs diretamente na ponteira; 
 
iii) piezocone: além das medidas de qc e fs, permite a contínua monitoração 
das poropressões geradas durante o processo de cravação. 
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Potencialidades do CPT e CPTU 
Schnaid & Odebrecht (2012) 
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Parâmetros Geotécnicos – CPTU 
Classificação do solo; 
Peso específico; γ 
Estado de tensões in situ; K0 
Ângulo de atrito efetivo; ϕ ’ 
Intercepto coesivo efetivo; c ’ 
Módulo edométrico; M 
Módulo cisalhante; G 
História de tensões; σ ’c e OCR 
Sensitividade; St 
Resistência não-drenada; Su 
Coeficientes de adensamento; Cv e Ch 
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Variabilidade dos Resultados 
i) verticalidade das hastes; 
 
ii) calibração dos equipamentos; (sensores etc.) 
 
iii) elemento de medição de poropressão; (preparação para ensaio) 
 
iv) velocidade de cravação; 
 
Dentre outros. 
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Vantagens 
i) registro contínuo da resistência à penetração; (técnica moderna) 
 
ii) fornece uma descrição detalhada da estratigrafia do subsolo; (composição 
de custos de um projeto de fundações) 
 
iii) eliminação da influência do operador nas medidas de ensaio; (qc, fs e u) 
 
iv) avaliação das parcelas de resistência separadamente; 
 
v) obtenção de valores numéricos de ensaio que podem ser relacionados com 
regras semi-empíricas de projeto. 
20 
NBR 6122 (2010) 
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Desvantagens 
i) necessita de mão-de-obra especializada; 
 
ii) não há coleta de amostra para inspeção tátil-visual; 
 
iii) dificuldade para transportar o equipamento em regiões de difícil acesso; 
 
iv) identificação do perfil geotécnico é feita de maneira indireta; 
 
iv) não é recomendado para investigações de camadas com presença de 
pedregulhos e matacões. 
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Algumas Aplicações 
Robertson et al. (1986) 
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𝜎𝑎 = 𝑞𝑐10 ≤ 4𝑀𝑀𝑀 𝜎𝑎 = 𝑞𝑐15 ≤ 4𝑀𝑀𝑀 
O valor médio de qc no bulbo de tensões deve ser pelo menos 15 MPa! 
Para argilas! Para areias! 
Teixeira & Godoy (1996) 
Algumas Aplicações 
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Comentários Finais 
O CPT e CPTU devem ser mais utilizados na prática de engenharia brasileira, 
de modo a complementar as informações obtidas nos programas de 
investigação geotécnica; 
 
Novas técnicas foram desenvolvidas ao longo dos anos, tanto para sondagens 
onshore como offshore, de modo a atender as demandas de projeto; 
 
O treinamento de pessoal e a manutenção dos equipamentos são 
indispensáveis para a obtenção de resultados representativos e confiáveis... 
Supervisão é prática recomendável; 
 
As medidas de ensaio podem ser utilizadas na estimativa de parâmetros do 
solo, assim como no dimensionamento geotécnico de fundações (previsão da 
capacidade de suporte e estimativa de recalques). 
Referências Bibliográficas 
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Referência bibliográficas básicas 
• HACHICH, W.; FALCONI, F.F.; SAES, J.L.; FROTA, R.G.Q.; CARVALHO, C.S. e NIYAMA, S.. 
Fundações: Teoria e Prática. 2ª. ed. São Paulo, SP: PINI, 1998; 
• VELLOSO, Dirceu de Alencar & LOPES, Francisco de Rezende. Fundações: critérios de projeto, 
investigação do subsolo, fundações superficiais, fundações profundas. São Paulo, SP: 
Oficina de Textos, 2011; 
• ALONSO, Urbano Rodriguez. Exercícios de Fundações. São Paulo, SP: E. Blucher, 1983. 
 
Referências bibliográficas complementares 
• CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos Solos e suas Aplicações. 6ª. ed. rev. e amp. Rio de 
Janeiro: LTC, 1988; 
• BARATA, Fernando Emmanuel. Propriedades Mecânicas dos Solos – Uma Introdução ao 
Projeto de Fundações. Rio de Janeiro: LTC, 1984; 
• SCHNAID, Fernando. Ensaios de Campo e suas Aplicações à Engenharia de Fundações. 
Editora: Oficina de Textos. 1ª. ed., 2000; 
• ALONSO, Urbano Rodriguez. Previsão e Controle das Fundações. São Paulo, SP: E. Blucher, 
1991; 
• ALONSO, Urbano Rodriguez. Dimensionamento de Fundações Profundas. São Paulo, SP: E. 
Blucher, 1989. 
Referências Bibliográficas 
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Referência bibliográficas adicionais 
• TEIXEIRA, A.H. & GODOY, N.S. Análise, projeto e execução de fundações rasas. In: HACHICH, 
W. et al. (ed.) Fundações: teoria e prática. São Paulo: PINI, Cap. 07, p. 227-264, 1996; 
• ROBERTSON, P.K.; CAMPANELLA, R.G. & WIGHTMAN, A. SPT-CPT correlations. Journal of the 
Geotechnical Division, ASCE, v.109, n. GT11, p. 1449-1460, 1983; 
• ROBERTSON, P.K.; CAMPANELLA, R.G.; GILLESPIE, D. & GREIG, J. Use of piezometer cone data. 
In: ASCE Specialty Conference In Situ: Use of in situ tests in geotechnical engineering, 
Blacksburg, Virginia. Proceedings... ASCE, 1986. p. 1263-1280; 
• DE MIO, G. & GIACHETI, H.L. The use of piezocone tests for high-resolution stratigraphy of 
Quaternary sediment sequences in the Brazilian coast. Anais da Academia Brasileira de 
Ciências, Rio de Janeiro, v.79, p. 153-170, 2007. doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0001-
37652007000100017; 
• CINTRA, J.C.A.; AOKI, N.; TSUHA, C.H.C. & GIACHETI, H.L. Fundações: ensaios estáticos e 
dinâmicos. São Paulo: Oficina de Textos, 2013; 
• ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12069: Solo – Ensaio de 
Penetração de Cone In Situ (CPT). Rio de Janeiro, 1991. 10p.; (NORMA CANCELADA) 
• ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122: Projeto e execução de 
fundações. Rio de Janeiro, 2010. 91p.; 
Referências Bibliográficas 
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Referência bibliográficas adicionais 
• ASTM D5778-12. Standard Test Method for Electronic Friction Cone and Piezocone 
PenetrationTesting for Soils. 20p. 
• SCHNAID, F. & ODEBRECHT, E. Ensaios de campo e suas aplicações à Engenharia de 
Fundações. São Paulo: Oficina de Textos, 2012. 
Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
Departamento Acadêmico de Construção Civil 
Coordenação de Engenharia Civil 
Prof. Ewerton Clayton Alves da Fonseca 
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(GEOTECNIA) 
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	Referências Bibliográficas
	Referências Bibliográficas
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