FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES av1 4

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INSVESTIGAÇÃO 
DE CAMPO E 
REMEDIAÇÃO
CCE0238
ENG. ESP. LEANDRO BERTACO
INSVESTIGAÇÃO DE CAMPO E REMEDIAÇÃO
CCE0238
Eng. Esp. Leandro Bertaco
Aula 2
ENSAIO DE CONE (CPT)
E PIEZOCONE (CPT-U)
ENSAIOS DE CAMPO
Ensaio de Cone e Piezocone 
Introdução
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• São conhecidos pelas siglas:
•CPT (cone penetration test);
•CPT-U (piezocone
penetration test).
•Caracterizam-se internacional-
mente como umas das mais
importantes ferramentas de
prospecção geotécnicas.
Ensaio de Cone e Piezocone 
Introdução
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•Os resultados dos ensaios 
podem ser utilizado para 
determinar:
• Estratigrafia de perfis de 
solo;
•Propriedade dos materiais 
prospectados;
• Previsão da capacidade de 
carga de fundações.
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Introdução
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•As primeiras referencias aos ensaio remontam à
década de 1930 na Holanda;
•Consolidando a partir de da década de 1950;
•No Brasil, o ensaio de cone vem sendo
empregado desde o final da década de 1950;
•A experiência brasileira limitava-se porem, a
um numero relativamente restrito de casos;
• Possíveis execuções de projetos de plataformas
marítimas para prospecção de petróleo.
Ensaio de Cone e Piezocone 
Introdução
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• Tendência foi revertida na década de
1990;
• Foi observado um crescente interesse
comercial por esse tipo de ensaio,
impulsionado por experiências de
pesquisas realizadas em universidades
brasileiras;
•Hoje o ensaio é executado
comercialmente por varias empresas
estabelecidas no Brasil e américa do Sul.
Ensaio de Cone e Piezocone 
Introdução
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•As dificuldade inerente à comparação de
resultados obtidos com diferentes
equipamentos levaram a padronização do
ensaio;
•Norma Brasileira: NBR 12.069:1991 (cancelada);
•Recomendações são referenciadas nas normas
com relação a fatores como:
• terminologia, dimensões, procedimentos,
precisão de medidas e apresentação dos
resultados
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EQUIPAMENTOS E 
PROCEDIMENTOS
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Ensaio de Cone e Piezocone 
Equipamentos e Procedimentos 
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•O principio do ensaio de cone é bastante
simples;
I. Consiste da cravação, no terreno, de
uma ponteira cônica (60° de ápice);
II.Com uma velocidade constante de
20mm/s ± 5mm/s;
•A seção transversal do cone é, em geral,
de 10cm²;
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Equipamentos e Procedimentos 
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•Os procedimentos de ensaio são padronizados;
•Os equipamentos, podem ser classificados em três categorias:
I. Cone mecânico;
II.Cone Elétrico;
III.Piezocone.
Ensaio de Cone e Piezocone 
Equipamentos e Procedimentos 
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a) Cone Mecânico:
• Caracterizado pela medida, na superfície, via transferência mecânica
das hastes, dos esforços necessários para cravar a ponta cônica 𝑞𝑐 e
do atrito lateral 𝑓𝑠;
b) Cone Elétrico:
• Cuja adaptação de celula de carga instrumentadas eletronicamente
permite a medição de 𝑞𝑐 e 𝑓𝑠 diretamente na ponteira;
c) Piezocone:
• Além das medidas elétricas de 𝑞𝑐 e 𝑓𝑠 , permite a contínua
monitoração das pressões neutras u geradas durante o processo de
cravação.
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Equipamentos e Procedimentos 
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•Os principais atrativos do ensaio são o
registro contínuo da resistência à
penetração;
• Fornecendo uma descrição detalhada
da estratigrafia do subsolo;
• Informações essenciais a composição
de custos de um projeto de fundações;
• Eliminação da influencia do operador
nas medidas do ensaio (𝑞𝑐 , 𝑓𝑐 , 𝑢)
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PROCEDIMENTOS
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Equipamentos de Cravação
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•Consiste de uma estrutura de reação sobre o
qual é montado um sistema de aplicação de
cargas;
• Em geral usa-se sistemas hidráulicos;
• Sendo o pistão acionado por uma bomba
hidráulicas acoplada a um motor hidráulico ou
elétrico;
•Umas válvula de controle de vazão (do fluido
da bomba hidráulica) possibilita o controle
preciso da velocidade de cravação do ensaio;
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Equipamentos de Cravação
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•A penetração é obtida por meio da cravação
contínua das hastes de 1m de comprimento;
• Segunda da retração do pistão hidráulico para o
posicionamento de nova haste;
• Esses conjuntos podem ser utilizados:
• Em terra (onshore);
• Em água (nearshore e offshore)
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SISTEMAS EM TERRA
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Ensaio de Cone e Piezocone 
Equipamentos de Cravação – Sistema em terra
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•O conjunto pode ser montado sobre sistemas autopropelidos, como:
• Caminhões;
• Tratores sobre rodas ou esteira;
• Veículos especiais e;
• Sistemas com propulsão de outro veículo, como reboques e estruturas
portantes.
•A capacidade desses sistemas, normalmente, varia de 5 a 20 t (50 a 200
kN);
• Existem atualmente sistemas de 40t, montados sobre caminhões,
utilizados para viabilizar a cravação em areias densas de pedregulhos;
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Equipamentos de Cravação – Sistema em terra
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•A reação aos esforços de cravação é
obtida pelo:
• Peso próprio do equipamento e/ou;
• Fixação ao solo de hélices de ancoragem,
de forma automática ou manual.
•A escolha do sistema mais adequado a
cada obra depende principalmente das:
• Condições de acessibilidade e;
•Das características do solo a ser
prospectado.
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SISTEMAS EM ÁGUA
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Equipamentos de Cravação – Sistema em água
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• Existem situações em que há a necessidade de execução de
cravação de sondagens sob laminas d’agua;
• Esses sistemas diferem entre si especialmente em função a 
profundidade em que se encontra o leito marinho;
•Podendo-se utilizar:
•Plataformas autoelevatórias;
• Embarcações dedicadas ou;
• Sistemas submergíveis.
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Equipamentos de Cravação – Sistema em água
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•Os sistemas submergíveis podem ser
relativamente simples;
•Operados com o auxílio de
mergulhadores, eventualmente com
o uso de sino pressurizador;
• Sistemas totalmente mecanizado,
monitorados remotamente, são
utilizados com frequência, sobretudo
em condições offshore;
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Equipamentos de Cravação – Sistema em água
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•No Brasil, e na América do Sul,
equipamentos mecanizados são utilizados
de for esporádica;
•Prevalecendo operações com o uso de
mergulhadores para a execução de
sondagens em condições até 30 m de
lamina d’água;
•Plataformas autoelevatórias tem sido
utilizadas em regiões com laminas d’água
ate 25m.
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EQUIPAMENTOS
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TIPOS DE PONTEIRAS
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Tipos de Ponteiras
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•Há, no mercado, uma vasta gama de ponteiras;
•Apesar de idênticas, apresentam configurações variáveis quanto à:
• Suas dimensões (área de ponta);
• Configuração interna (tipos de células de carga);
• Configuração externa (posição do elemento poroso);
• Sistema de alimentação e;
•Transmissão de dados à superfície (cabo, wireless, memocone).
•Cada sistema apresenta vantagens e desvantagens.
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Tipos de Ponteiras – Geometria Externa
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• É comum o uso de ponteiras com área transversal de
10cm²;
• As ponteiras com área superiores a 10cm²,
normalmente são projetada para celular de carga mais
robustas;
• Indicadas para solos mais resistentes: areias densas, solos
com pedregulhos e cascalhos ou solos residuais com
cimentação;
• As ponteiras com dimensões inferiores a 10cm² são
usadas normalmente para solos de menor resistência;
• Ponteiras de 5cm² são mais sensíveis à identificação de
camadas de pequena espessura;
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Tipos de Ponteiras – Geometria Externa
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•A referencia internacional (IRTP), adota como padrão
10cm²;
•Cone (𝑢1): diâmetro entre 35,3 a 36,0mm; Ângulo de
60°±5°; rugosidade < 5𝜇𝑚;
• Filtro (𝑢2): diâmetro 0,2mm inferior ao cone e luva;
• Luva (𝑢3 ): diâmetro ≥ ao cone; comprimento de
132,5mm; rugosidade < 4𝜇𝑚 ± 0,25 𝜇𝑚;
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Tipos de Ponteiras – Geometria interna
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• Tem-se basicamente três configurações definidas pela forma de
funcionamento das células de carga:
a) Ponteiras no as respectivas células de carga da ponta e da luva
trabalham a compressão, de forma independente;
b) Ponteira onde a célula de carga de ponta trabalha a compressão e a
da luva, a traça, também de forma independente;
c) Ponteiras onde ambas as células de de carga trabalham a compressão,
mas interagindo.
•As células de carga constituem a parte sensível do equipamento,
permitindo o registro preciso de resistência de ponta e atrito;
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Tipos de Ponteiras – Sistemas de transmissão de dados
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•Os ensaio, normalmente são empregados
sistemas automáticos de aquisição de dados;
a) Sistemas que utilizam cabo elétrico;
b) Sistemas que não utilizam cabo elétricos
(wireless);
c) Sistemas em que os dados são armazenados na
própria ponteira por meio de cartão de memoria
(memocone);
d) Sistemas híbridos, que utilizam sistemas sem fio
com armazenamento dos dados em cartão de
memoria na ponteira;
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Tipos de Ponteiras – Sistemas de transmissão de dados
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•As leituras do conjunto de
informações obtidas pelo cone
devem ser efetuadas, no
mínimo, a cada 200mm.
•Na pratica é consagrado o
intervalo de leituras de 20mm a
50mm, para melhor resolução
das medidas;
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HASTES
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Hastes
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• São geralmente constituídas de aço mecânico
de alta resistência;
•Possuem 35,7mm de diâmetro externo e 16mm
de diâmetro interno e 1m de comprimento;
• Sua massa deve ser de 6,65kg/m;
•As posições das hastes devem ser mudadas
periodicamente para evitar curvaturas
permanente;
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REDUTORES DE ATRITO
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Redutores de atrito
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• São dispositivos instalados imediatamente
acima das ponteira;
• Sempre com distancia superior a 0,5m;
• Tem por objetivo reduzir o atrito da
composição de haste com o solo;
•Geralmente aumenta o diâmetro da haste em
25%;
• Existem diferente tipos, as duas mais utilizadas
são aletas ou uma anel.
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CALIBRAÇÃO E MANUTENÇÃO
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Calibração e manutenção
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•Procedimentos de calibração e manutenção dos equipamentos
devem fazer parte da pratica corrente de execução dos ensaio;
•Não deve ser restrito somente a ponteira;
•Mas complementar para todos os componentes do equipamento;
•A calibração da ponteira deve ser realizada periodicamente, de
acordo com o uso, sendo necessário verificações durante
campanhas mais extensas;
•Nesses casos a manutenção poderá ser realizado em campo;
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ESCOLHA DO TIPO DE 
EQUIPAMENTO
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Escolha do tipo de Equipamento
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•As características de:
• Capacidade de suporte da superfície do
terreno e;
• A variação da resistência do solo com a
profundidade;
• São variáveis que devem ser
confrontadas na escolha e definição do
sistema mais apropriado a uma
determina campanha de sondagem;
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Escolha do tipo de Equipamento
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•Principais fatores:
•Capacidade do sistema hidráulico: responsável pelo acionamento
da unidade;
•Acessibilidade do local: definida pelo sistema rodante, massa do
equipamento e características geotécnicas do solo superficial;
•Capacidade de reação: sistema de ancoragem;
•Capacidade de cravação: definido pela característica do solo
(presença de extratos muito resistentes ou matacões);
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RESULTADOS DOS ENSAIOS
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Resultados dos ensaios
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Onde:
𝑞𝑐 - resistência de ponta;
𝑓𝑠 - resistência lateral;
𝑅𝑓 - razão de atrito;
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PROJETOS DE FUNDAÇÕES
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Projetos de Fundações
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•Os resultados dos ensaio de CPT podem ser utilizados diretamente
na solução de problemas geotécnicos;
•Por meio dos métodos diretos de projeto;
• Sem necessidade de obtenção de parâmetros constitutivos dos
solos;
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Curso de Engenharia Civil
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