Aula03 20182a

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FUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA I
3EX1668
2º. Semestre – 2018
Prof. Julio Perroni
E-mail: julioperroni@uni9.pro.br
ENSAIO DE CONE (CPT)
• Este ensaio se difundiu no mundo todo graças à qualidade de 
suas informações.
• Este ensaio consiste basicamente na cravação a velocidade lenta 
e constante de uma haste com ponta cônica, medindo-se a 
resistência encontrada na ponta e a resistência por atrito lateral.
• Neste ensaio, não são retiradas amostras dos solos atravessados, 
e por isso, é recomendável que este tipo de investigação seja 
associado a sondagens a percussão.
Equipamento (CPT)
Ensaio SCPT e SCPTU
• Teste de Penetração do Cone 
Sísmico combina a técnica 
sísmica ao teste padrão de 
Penetração do Cone;
• Um receptor sísmico é 
adicionado ao cone;
• Permite calcular a velocidade 
da onda de cisalhamento;
• Vantagens
– Velocidade de execução;
– Qualidade dos parâmetros;
– Estratigrafia do site.
Tipos de CPT
• Os equipamentos usados nos ensaios de 
penetração com cone, são de 3 tipos: cone 
mecânico, cone elétrico e piezocone.
Tipos de CPT
ENSAIO DE CONE (CPT)
Cone mecânico
• A ponteira cônica tem ângulo 
de 60 º
• A seção transversal do cone é 
de 10 cm2 ou 15 cm2
ENSAIO DE CONE (CPT)
ENSAIO DE CONE (CPT)
Ensaio CPT
• Resistência de ponta: qc
• Resistência lateral: fs
• Razão de atrito: Rf=fs/qc
Ensaio CPTU
• Resistência de ponta 
corrigida: qt
ENSAIO DE CONE (CPT)
• O ensaio consiste na cravação contínua de uma ponteira 
composta de cone e luva de atrito a velocidade constante de 2 
cm/s, por meio de penetrômetro hidráulico e hastes metálicas 
padronizadas.
• O ensaio é usado para determinação da estratigrafia e pode dar 
indicação da classificação do solo. Propriedades dos materiais 
ensaiados podem ser obtidas por correlações, sobretudo em 
depósitos de argilas moles e areias sedimentares.
ENSAIO DE CONE (CPT)
Durante a cravação, a cada centímetro são 
efetuadas três leituras por meio de sensores:
• Resistência de ponta (qc)
• Resistência ao atrito lateral (qs)
• Pressões Neutras (u)
ENSAIO DE CONE (CPT)
• A força total atuando na ponta, dividida pela área do 
cone, dá o valor de (qc), e a força total desenvolvida na 
luva de atrito dividida pela área, dá o atrito lateral (fs). 
• A medição da poro-pressão é obtida usando-se pedra 
porosa e transdutor de pressão, (cujo valor depende 
da posição do dispositivo de medição).
ENSAIO DE CONE (CPT)
Por meio de correlações pode-se inferir as seguintes propriedades:
• Estratigrafia;
• Perfil geotécnico;
• Coeficiente de adensamento (Cc e Cv);
• Densidade relativa (Dr);
• Resistência não drenada (Su);
• Ângulo de atrito efetivo de areias (Ø);
• História de tensões (tensão de pré-adensamento, OCR);
• Coeficiente de permeabilidade (k).
ENSAIO DE CONE (CPT)
MEDIDAS A CADA 1 cm
RESULTADOS DO ENSAIO DE CONE 
(CPT)
RESULTADOS DO ENSAIO DE CONE 
(CPT)
Classificação do solo (CPT)
Classificação do solo (CPT)
Correlação CPT x SPT
Correlação CPT x SPT
Vane-test - paleta
ENSAIO DA PALHETA (VANE TEST)
• Quando argila mole é encontrada durante a sondagem, a resistência ao 
cisalhamento não drenada da argila pode ser determinada por meio de 
um ensaio de cisalhamento de palheta no furo. Esse ensaio fornece 
informações valiosas sobre a resistência da argila indeformada.
• Este ensaio é empregado na determinação da resistência ao 
cisalhamento, não drenada, de solos moles.
• O ensaio consiste na cravação estática de palheta de aço, com seção 
transversal em formato de cruz de dimensões padronizadas, inserida até a 
posição desejada para a execução do teste
ENSAIO DA PALHETA (VANE TEST)
• O aparelho utilizado para a execução do ensaio de palheta é composto por quatro 
palhetas finas de metal, soldadas ortogonalmente (90°) a uma haste.
• A palheta é cravada a partir do fundo de um furo vertical até a profundidade 
desejada, em geral, a intervalos de 1m. É aplicado um torque a uma velocidade 
constante de 6° por minuto por meio de um dispositivo instalado no topo do 
equipamento (torquímetro) localizado na superfície do solo ou acima dela.
• O torquímetro está acoplado à haste. O pico do torque medido pelo equipamento de 
palheta é transformado em resistência não drenada
ENSAIO DA PALHETA (VANE TEST)
• A sensibilidade é a medida da redução da resistência não drenada devido ao amolgamento do solo. 
A inserção da palheta causa amolgamento do solo.
• Maiores valores de espessura da palheta resultam em maiores amolgamentos e menores 
resistências não drenadas do solo. A espessura da parede não deve exceder 5% do diâmetro da 
palheta. 
• Os resultados de um ensaio de palheta são apresentados como resistência não drenada, ou 
resistência não drenada da palheta contra profundidade.
• Através dos ensaios de palheta (Vane Test), podem-se obter os seguintes resultados:
– Gráfico de torque em função da rotação;
– Resistência não drenada nas condições naturais (Su);
– Resistência não drenada nas condições amolgadas;
– Sensibilidade da estrutura da argila
ENSAIO DA PALHETA (VANE TEST)
• O ensaio de palheta pode ser realizado de duas formas 
diferentes:
– tipo A - sem perfuração prévia: apresentam resultados de melhor 
qualidade, sendo utilizados em solos de baixa consistência onde é 
possível sua cravação estática a partir do nível do terreno
– tipo B - com perfuração prévia: realizados em escavações previamente 
realizadas e em geral revestidas sendo mais susceptíveis de erros 
devido a atritos mecânicos e translação da palheta.
ENSAIO DA PALHETA (VANE TEST)
• A realização do ensaio é feita com a introdução da palheta no 
interior do solo na profundidade de ensaio, sendo então feita a 
aplicação medição do torque. 
• O tempo máximo permitido entre a colocação da palheta no furo 
e o início de sua rotação é de 5 minutos. 
• Para determinar a resistência amolgada imediatamente após a 
aplicação do torque máximo são realizadas dez revoluções 
completas da palheta e refeito o ensaio. 
ENSAIO DA PALHETA (VANE TEST)
𝑆𝑆𝑢𝑢=
0,86 ×
𝑀𝑀𝜋𝜋×𝐷𝐷3
𝑆𝑆𝑢𝑢=resistência não drenada 
M = momento máximo de 
torque
D = diâmetro do amostrador
Vane-test: equipamento antigo
Equipamento atual
Vane test
Resultado do ensaio da palheta
DMT-Dilatômetro de Marchetti
Normatização
• A normalização dos procedimentos está 
estabelecida nos Estados Unidos pela ASTM 
“Standard Test Method for Performing the 
Flat Plate Dilatometer Test”- D6635-01;
• Na Europa no Eurocode 7 - Geotechinical
Design - Part 3 - “Design assisted by field 
testing” - Section 9 - “Flat Dilatometer Test 
(DMT)”.
Realização do ensaio - DMT
• O ensaio DMT consiste na cravação de ponteira metálica, com interrupções desta 
cravação a cada 20cm. 
• Nestas interrupções, é introduzido gás nitrogênio que expande a membrana 
metálica da ponteira contra o terreno.
• Dessa expansão, registram-se, em manômetro de precisão, duas leituras, a primeira 
quando a dilatação da membrana “vence” o esforço de compressão do terreno, e a 
segunda quando esta deforma o terreno de 1,1mm.
• Por ser um teste realizado “in situ”, permite obtenção de valores em diversos 
pontos do terreno e em variadas profundidades.
Resultados do ensaio - DMT
• Os dados recolhidos em campo são posteriormente 
processados por software especifico, segundo 
métodos de Marchetti e Schmertmann, fornecendo 
parâmetros tais como:
– Coeficiente de empuxo em repouso Ko
– Módulo de elasticidade (E)
– Resistênciaao cisalhamento não drenada em argilas (Su)
– Ângulo de atrito interno em areias (f)
– Classificação granulométrica.
– Razão de sobre adensamento (OCR)
• Os dados obtidos, podem ser usados para o cálculo da 
previsão dos recalque e de capacidade de carga.
Pressiômetro de Ménard - PMT
Pressiômetro de Ménard - PMT
• O pressiômetro, que teve 
sua origem na França 
(Ménard, 1975), é 
essencialmente um tubo 
cilíndrico (sonda) que, após 
ser inserido no solo, é 
expandido sob condições 
controladas (tensão ou 
deformação).
ENSAIO PRESSIOMÉTRICO - PMT
• O pressiômetro de Ménard é um aparelho que se designa a permitir a 
determinação das características de rigidez de uma ampla gama de solos.
• Este ensaio consiste na expansão de uma sonda cilíndrica no interior do 
terreno, em profundidades preestabelecidas.
• Dependendo do modo de inserção do pressiômetro no solo, pode ser 
classificado como pressiômetro em pré-furo (ou de Ménard), 
autoperfurante. O ensaio permite a obtenção de propriedades de 
resistência e tensão-deformação do material.
ENSAIO PRESSIOMÉTRICO - PMT
• O pressiômetro Menard PMT é útil para todos os solos, exceto solos muito moles e pedregulhos. 
Uma das desvantagens do pressiômetro Ménard é que ele tem que ser introduzido em um tubo 
previamente perfurado e, consequentemente, o solo sofreu amolgamento. O método de cravação é 
crucial para a qualidade dos resultados obtidos pelo pressiômetro.
• Os resultados das investigações pressiométricas são muito influenciado pela maneira como o 
mesmo é instalado no solo. Para que a perturbação seja mantida mínima possível, o pressiômetro é 
colocado em um furo previamente aberto, com o mesmo diâmetro do pressiômetro.
• O ensaio envolve a expansão da célula de pressão dentro de um furo e a medição da expansão de 
seu volume. Os dados do ensaio são interpretados com base na teoria de expansão de um cilindro 
de solo de espessura finita.
ENSAIO PRESSIOMÉTRICO - PMT
Ensaio com o pressiômetro de 
Ménard - PMT
Existem diferentes tipos de equipamentos, sendo possível subdividi-los em
três tipos:
• os que necessitam de pré-furo,
• os autoperfurantes
• os de deslocamento.
Uma das principais preocupações é a perturbação que o processo de
instalação da sonda pode provocar no solo situado no entorno da mesma.
Esse ensaio permite a obtenção de uma curva tensão versus deformação do
material. As principais vantagens desse equipamento são: simular a expansão
assimétrica de uma cavidade cilíndrica infinita, que possui soluções elásticas e
elasto-plásticas bem fundamentadas, e medir diretamente as tensões in situ e
o comportamento tensão versus deformação numa direção perpendicular ao
eixo do furo.
Ensaio com o pressiômetro de 
Ménard - PMT
Existem diferentes tipos de equipamentos, sendo possível subdividi-los em
três tipos:
• os que necessitam de pré-furo,
• os autoperfurantes
• os de deslocamento.
Uma das principais preocupações é a perturbação que o processo de
instalação da sonda pode provocar no solo situado no entorno da mesma.
Esse ensaio permite a obtenção de uma curva tensão versus deformação do
material. As principais vantagens desse equipamento são: simular a expansão
assimétrica de uma cavidade cilíndrica infinita, que possui soluções elásticas e
elasto-plásticas bem fundamentadas, e medir diretamente as tensões in situ e
o comportamento tensão versus deformação numa direção perpendicular ao
eixo do furo.
Ensaio com o pressiômetro de 
Ménard - PMT
ENSAIO DE PERMEABILIDADE
“IN SITU”
• Determinação da permeabilidade “in situ” é 
através de um furo de sondagem ou pela 
execução de um poço, a água é bombeada 
para dentro do poço ate atingir um regime 
permanente de fluxo quando então se 
procede a medida da vazão.
𝑘𝑘= 7,2.10−6.log
𝑟𝑟
k = coeficiente de permeabilidade 
R = raio de influencia
r = raio dopoço
D = espessura da camada permeável
R – Raio de
Influência(m)
k (10^ -5m/s)
10 1
100 2
1000 3
R
ENSAIO DE PERMEABILIDADE
“IN SITU”
ENSAIO DE PERDA DE CARGA EM 
FURO DE SONDAGEM
• Ensaio executado em material rochoso, onde é executada uma sondagem 
mista ou rotativa. 
• O ensaio pode variar de 0,5m a 5,0m de comprimento (L) por onde a 
água é injetada na superfície sob uma pressão pré-estipulada e mantida 
constante.
• Este ensaio é repetido algumas vezes aumentando essa mesma pressão 
dobrando a pressão anterior, (exemplo pressão inicial = p1, p2=2.p1, 
p3=2.p2, assim sucessivamente), determinando-se assim o coeficiente de 
perda de carga (H)
ENSAIO DE PERDA DE CARGA EM FURO DE 
SONDAGEM
Ensaios de Laboratório
• Classificação dos solos;
• Determinação de resistência;
• Deformabilidade;
• Permeabilidade.
Ensaios de Laboratório
• Granulometria;
• Umidade natural;
• Limite de liquidez;
• Limite de plasticidade;
• Peso específico.
Ensaios de Laboratório
• Ensaio de cisalhamento direto;
• Ensaio triaxial (drenado e não drenado);
• Ensaio de adensamento;
• Expansibilidade;
• Colapsibilidade;
• Permeabilidade;
• Análises químicas.
Ensaios de Campo x Laboratório
• Laboratório: poucas amostras, menor 
representatividade, maior precisão;
• Campo: menor precisão, amostragem quase 
integral, caracterização de todas as camadas;
• Conclusão: priorização das técnicas de campo
	FUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA I�3EX1668�2º. Semestre – 2018
	ENSAIO DE CONE (CPT)
	Equipamento (CPT)
	Ensaio SCPT e SCPTU
	Tipos de CPT
	Tipos de CPT
	ENSAIO DE CONE (CPT)
	ENSAIO DE CONE (CPT)
	ENSAIO DE CONE (CPT)
	ENSAIO DE CONE (CPT)
	ENSAIO DE CONE (CPT)
	ENSAIO DE CONE (CPT)
	ENSAIO DE CONE (CPT)
	ENSAIO DE CONE (CPT)
	MEDIDAS A CADA 1 cm
	RESULTADOS DO ENSAIO DE CONE (CPT)
	RESULTADOS DO ENSAIO DE CONE (CPT)
	Classificação do solo (CPT)
	Classificação do solo (CPT)
	Correlação CPT x SPT
	Correlação CPT x SPT
	Vane-test - paleta
	ENSAIO DA PALHETA (VANE TEST)
	ENSAIO DA PALHETA (VANE TEST)
	ENSAIO DA PALHETA (VANE TEST)
	ENSAIO DA PALHETA (VANE TEST)
	ENSAIO DA PALHETA (VANE TEST)
	ENSAIO DA PALHETA (VANE TEST)
	Slide Number 29
	Vane-test: equipamento antigo
	Slide Number 31
	Equipamento atual
	Vane test
	Resultado do ensaio da palheta
	DMT-Dilatômetro de Marchetti
	Normatização
	Realização do ensaio - DMT
	Slide Number 38
	Slide Number 39
	Slide Number 40
	Slide Number 41
	Slide Number 42
	Resultados do ensaio - DMT
	Slide Number 44
	Slide Number 45
	Pressiômetro de Ménard - PMT
	Pressiômetro de Ménard - PMT
	Slide Number 48
	ENSAIO PRESSIOMÉTRICO - PMT
	ENSAIO PRESSIOMÉTRICO - PMT
	ENSAIO PRESSIOMÉTRICO - PMT
	Ensaio com o pressiômetro de Ménard - PMT
	Ensaio com o pressiômetro de Ménard - PMT
	Ensaio com o pressiômetro de Ménard - PMT
	Slide Number 55
	ENSAIO DE PERMEABILIDADE�“IN SITU”
	Slide Number 57
	ENSAIO DE PERDA DE CARGA EM FURO DE SONDAGEM
	ENSAIO DE PERDA DE CARGA EM FURO DE SONDAGEM
	Ensaios de Laboratório
	Ensaios de Laboratório
	Ensaios de Laboratório
	Ensaios de Campo x Laboratório