CPTu - CONE PENETRATION TEST

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ENSAIO CPTu (CONE PENETRATION TEST) 
 
 
Alunos: Cleandro, Euller, Kainam, Lucca e Paulo. 
Turma: EDI3A 
Disciplina: Mecânica dos Solos e Fundações 
Professora: Juliana Reinert 
 
 
Curvelo, 04 de Novembro de 2014. 
CEFET-MG – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE 
MINAS GERAIS 
INTRODUÇÃO 
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 Este trabalho consiste na apresentação de como é realizados o ensaio 
CPTu. Que é um ensaio de penetração estática, baseia-se na introdução de um 
cone normalizado no terreno, avaliando a resistência que este oferece, tanto ao 
nível da sua ponta, como das superfícies laterais. 
Modernização do Ensaio: 
• Ocorre a generalização do penetromêtro eléctrico; 
• Piezocones (CPTu), que são cones munidos de uma zona porosa ligada a um 
transdutor, onde e possível obter a pressão da agua nos poros correspondente 
ao nível hidrostático somado do excesso, criado pela penetração da ponteira 
cónica no terreno. 
OBJETIVOS 
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 O Ensaio possui como objetivos: 
• Determinar o perfil de solo; 
• Determinar a capacidade de carga de fundações; 
• Simular o comportamento de estacas; 
• Avaliar parâmetros geotécnicos: resistência oferecida pelo solo a penetração 
do cone (qc) e o atrito mobilizado ao longo de uma manga cilíndrica (fs). 
 
NORMAS REGULAMENTADORAS 
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• SO 22476-1-2012 - Geotechnical investigation and testing - Field testing- Part 1: 
Electrical cone and piezocone penetration test. 
• EN-ISO 22476-15 - Mechanical cone penetration test. 
• MB-3.406 - Solo - Ensaio de penetração de cone in situ (CPT). 
• ASTM-D-3441-95 - Standard Test Method for Deep, Quasi-Static, Cone and 
Friction-Cone Penetration Tests of Soil. 
• ASTM-D-5778 - 12 - Standard Test Method for Electronic Friction Cone and 
Piezocone Penetration Testing of Soils. 
 
EQUIPAMENTOS NECESSÁRIOS 
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• Ponteira elétrica; 
• Sensor de pressão; 
• Caixa de controle de profundidade; 
• Data-Logger. (Caixa de aquisição) 
• Cabo de alimentação; 
• Cabo de transmissão de dados; 
• PC card; 
• Martelo; 
• Caixa de madeira com chapas metálicas; 
• Vara de perfuração; 
• Adaptador de cablagem; 
• Equipamento de cravação. 
 
DESCRIÇÃO DO ENSAIO 
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• O ensaio de penetração estática (Cone Penetration Test) consiste na cravação 
vertical a pressão de um cone no solo a uma velocidade constante de 2 cm/seg. 
• Durante a penetração do cone mede-se separadamente a resistência à 
penetração da ponta (qc) e a fricção de uma camisa de atrito localizada acima 
da ponteira (fs). O ensaio CPTU (piezocone) permite medir, também, a poro 
pressão excessiva que é gerada durante a penetração. A reação necessária 
para a penetração é dada pelo próprio peso do veículo ou por fixação no chão. 
 
DESCRIÇÃO DO ENSAIO 
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• As leituras destes parâmetros realizam-se e visualizam-se em tempo real no 
terreno a intervalos de 1 cm, com o que se obtém um detalhado perfil do solo 
em profundidade. 
 
FONTE: <http://geo.web.ua.pt/> 
EXECUÇÃO DO ENSAIO 
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• É um pouco complexo; 
• Exige que seja feito por pessoas capacitadas; 
• A preparação do equipamento para realização do ensaio também é de extrema 
importância, garantindo o bom desempenho deste durante o ensaio. 
• A montagem do equipamento, preparação do software de aquisição e saturação 
do sistema de medição de pressões neutras. 
• Não há limitações teóricas de profundidade, mas na prática a profundidade de 
ensaio não ultrapassa os 30m de profundidade. 
EXECUÇÃO DO ENSAIO 
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CUIDADOS NO LOCAL DE EXECUÇÃO DO ENSAIO 
• Manter o local do ensaio limpo e livre de interferências que possam dificultar o 
manuseamento das ferramentas e dos equipamentos, evitando acidentes; 
• Em locais urbanos quando o local de ensaio possuir instalações de serviços 
públicos aéreas ou enterrados, devem ser tomadas precauções adicionais para 
evitar danos a estes serviços. Recomenda-se uma pre-escavação e a cravação 
cuidadosa da ponteira ate os primeiros 4m de perfuração; 
• Evitar cravação forçada em camadas muito rígidas pois pode danificar a 
ponteira. Optar pela perfuração dessas camadas e continuar depois o ensaio. 
 
EXECUÇÃO DO ENSAIO 
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PASSOS 
• Ancorar o equipamento de cravação de modo a obter capacidade de 
carga máxima; 
• Horizontalizar em duas direções do equipamento de cravação, para a torre de 
cravação esteja vertical; 
• Alinhar todas as varas ocas; 
• Passar o cabo de dados por todas as varas; 
• Montar a ponteira; 
 
FONTE: <http://geo.web.ua.pt/> 
Figura 01 
Figura 02 
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Figura 03 
Figura 04 
FONTE: <http://geo.web.ua.pt/> 
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EXECUÇÃO DO ENSAIO 
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• Saturar a célula de pressões neutras; 
• Conectar o cabo de dados à ponteira e ao computador; 
• Conectar o cabo de controlo de profundidade à caixa de controle de 
profundidade e por sua vez ligá-la ao computador; 
• Conectar o módulo sísmico; 
• Iniciar o sistema e de seguida a cravação. 
 
EXECUÇÃO DO ENSAIO 
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FONTE: <http://geo.web.ua.pt/> 
RESULTADOS 
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• Os dados obtidos são apresentados de forma gráfica e existem quatro 
possibilidades de interpretação. 
São elas: 
• Interpretação visual direta dos parâmetros; 
• Diagramas baseados nos parâmetros ; 
• Aplicação de uma equação numérica ; 
• Abordagem probabilística. 
 
RESULTADOS 
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Dessas possibilidades o mais utilizado são os diagramas e a aplicação de 
equações, sendo o primeiro e o último item, de pouco interesse. 
 
Fig.05 - Classificação CPTu (Douglas & Olsen, 1981) 
ANÁLISE DOS RESULTADOS 
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• Para melhoria do diagrama Robertson et al. (1986) o complementou 
introduzindo a influência da pressão realizada pelo cone, que deu origem a 
resistência de ponta corrigida (qt), razão de atrito normalizada lateral (Fr) e o 
parâmetro de pressão neutra (Bq). 
• qt = qc (1-a); 
• Bq = (u2 – u0) / (qt-?v0); 
• Fr = fs / (qt-?v0); 
• Onde u2 e u0 são, respectivamente, a pressão de poros ao nível da ponta 
e poro pressão in-situ, ?v0 a tensão vertical in-situ, qc a resistência de ponta e 
fs o atrito lateral. 
 
ANÁLISE DOS RESULTADOS 
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• Figura. 06 - Classificação CPTu (Robertson et al. 1986) 
 
CONCLUSÃO 
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 A partir do relatório elaborado do ensaio descrito, foi possível a 
obtenção de dados do solo ensaiado através da prospecção geotécnica. O 
reconhecimento do terreno a partir do ensaio permite identificar sua capacidade 
de suportar carga, simulação do comportamento de estacas e peso de 
fundações, deformação, podendo assim, prever seu comportamento permitindo 
constituir posteriormente o melhor projeto em função desse solo. 
 Os dados são obtidos momentaneamente, facilitando a análise e 
dando agilidade a obra. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
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• Universidade de Aveiro. Prospecção Geotécnica, Ensaios, SCPTU. 
Universidade de Aveiro. Disponível em: 
<http://geo.web.ua.pt/index.php?option=com_content&view=category&id=8:scpt
u&Itemid=14&layout=default> 
Acesso em: 30 de Out. 2014. 
• Igeotest. Ensaio de penetração estática (CPT) 
e piezocone (CPTU). Igeotest. 2013. Disponível em: 
<http://www.igeotest.com/br/geotecnia_terrestre/ensayos_estatica.asp> 
Acesso em: 30 de Out. 2014.